高考生物一轮总复习 实验小专题课件（必修3）.ppt

实验小专题,专题1信息读取题,1.信息读取题：根据实验过程和结果的图表，正确地读取,相应的信息进行解题。,2.解题策略：,典例(2015年安徽卷节选)科研人员探究了不同温度(和)条件下容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。,图1,图2,(1)由图可知，与25相比，,，主要原因是_；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的_浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测_浓度变化来计算呼吸速率。,(2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：,称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个,容积相同的瓶内，然后密封。,将甲、乙瓶分别置于25和0.5条件下储存，每隔一,段时间测定各瓶中的CO2浓度。,记录实验数据并计算CO2生成速率。,为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a._；b._。,解题思路第一步明确实验目的,关键信息：探究不同温度(25和0.5)条件下密闭容器,内蓝莓果实的CO2生成速率的变化。,推断结论：实验目的是“探究不同温度(25和0.5)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化”。,第二步读取图(表)信息,关键信息1：变量25和0.5；条件密封。推断结论1：不同温度条件下CO2生成量不同。,推断结论2：随着反应，若CO2生成量越来越多，则O2的,量则相应减少。,关键信息2：与25相比，0.5条件下果实的CO2生成,速率较低。,推断结论3：CO2生成速率跟温度有关，0.5条件下低。第三步分析实验结果,推断结论1：CO2生成速率跟温度有关，0.5条件下低生成CO2的细胞呼吸是酶促反应，受温度影响。0.5低温降低了呼吸酶的活性，导致果实的CO2生成速率低。,推断结论2：随着果实储存时间的增加，密闭容器内O2含,量减少细胞呼吸减弱。,(1)根据题意和图示分析可知：由于细胞呼吸是酶促反应，酶的活性受温度的影响，所以与25相比，0.5条件下低温降低了细胞呼吸相关酶的活性，导致果实的CO2生成速率较低。随着果实储存时间的增加，密闭容器内的氧气含量减少，同时二氧化碳浓度增大，导致细胞呼吸减弱。该实验还可以通过检测O2浓度变化来计算呼吸速率。(2)生物实验的原则是控制单一变量原则、对照原则和可重复原则，所以为了使实验结果更可靠，选取的果实成熟度还应一致，并且每个温度条件下至少有3个平行重复实验。,(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性CO2O2,每个温度条件下至少有3,(2)选取的果实成熟度还应一致个平行重复实验,专题2实验分析题,解答此类题目，要能理解科学实验的一般方法，理解所考实验的实验原理、方法和操作步骤，并能对实验现象和结果进行解释和分析。,1.明确实验目的实验的核心。弄清是验证性实验还是探究性实验：,(1)在题目中往往以“验证”“证明”“探究”“观察”“调查”“鉴定”等形式呈现。,举例说明：,分析下列实验属于哪种类型的实验：,某校研究性学习小组的同学想探究“不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用”；为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验；观察植物细胞的质壁分离和复原。,答案：属于探究性实验，属于验证性实验。,(2)探究性实验与验证性实验的比较：,2.明确实验原理实验的依据。,实验原理来源于课本中的相关知识(题干较短)或来源于题干(题干较长)，因此可通过联想相关知识或解读题干来解题。,3.明确实验变量解题的关键。,变量是实验设计可以变化的因素或条件，具体分类如下：,实验设计要遵循“单一变量”原则，即不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量。,甲方案：将生长素类似物配制成1010mol/L的浓度溶液，,举例说明：某校研究性学习小组的同学探究“不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用”，提出了甲、乙、丙三种设计方案，请判断是否合理。,剪取某种植株大小相似的枝条若干，随机分成A、B、C三组，浸泡一定时间，将其扦插在校园生物角的土壤中，观察枝条的长势情况。分析实验结果，得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。,乙方案：将生长素类似物配制成,、,三种浓度，剪取某种植株大小相似的枝条若干，分,为A、B、C三组，A组枝条浸泡在1014mol/L溶液中,，,B组枝条浸泡在1010mol/L溶液中,，C组枝条浸泡在,106mol/L溶液中,，然后将其扦插在校园生物角的土壤,中，观察枝条的长势情况。分析实验结果，得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。,丙方案：将生长素类似物配制成1014mol/L、1010mol/L、106mol/L三种浓度，剪取某种植株大小相似的枝条若干，分为A、B、C三组，浸泡一定时间，然后将其扦插在校园生物角的土壤中，观察枝条的长势情况。分析实验结果，得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。,答案：甲方案不合理，方案中未设置浓度对照组，不符合,题意要求。,乙方案不合理，具有浓度和时间两个变量，不符合实验设,计要求。,丙方案合理，设计中既控制单一变量又有对照实验，是可,行的实验方案。,典例(2015年重庆卷)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某,地引种的,。,，进行了如下实验。(1)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：,注：“”数目越多表示蓝色越深。,步骤中加入的C是_，步骤中加缓冲液的目的是_。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是_；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越_。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应_。,(2)小麦淀粉酶包括-淀粉酶和-淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：,X处理的作用是使_。若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红管粒颜色显著_白管粒(填“深于”或“浅于”)，则表明-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。,解题思路,第一步明确实验目的,关键信息：为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系。,推断结论：实验目的为“探究淀粉酶活性与穗发芽率的关,系”。,第二步理解实验原理,结合题干联想课本相关知识得出实验原理：,1.淀粉在淀粉酶的催化作用下会随着时间的延长而出现不,同程度的水解。,2.淀粉遇碘液变蓝，蓝色越深表明淀粉含量越高。第三步明确实验变量,表格主要分为单自变量和双自变量表格，单自变量表格横、纵坐标分别是自变量和因变量，双自变量表格横、纵坐标均为自变量，表格内的数据为因变量。,关键信息1：取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，表格的行、列标题。,推断结论1：本实验的自变量为“小麦子粒”。,推断结论2：本实验的无关变量为“加样”，应该保持相,同；本实验的因变量为“显色结果”。,第四步分析实验结果,关键信息1(表格信息)：红粒管颜色显著深于白粒管，对照,管颜色最深。,推断结论1：颜色越深，说明淀粉被分解得越少，种子的,发芽率越低。,关键信息2：红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。推断结论2：淀粉酶的活性越低，种子的发芽率越低。,根据表格数据分析可知实验的单一变量是小麦子粒，则“加样”属于无关变量，应该保持相同，所以步骤中加入的C是0.5mL蒸馏水作为对照；加入缓冲液的目的是调节pH；实验的因变量是显色结果，颜色越深，说明淀粉被分解得越少，则种子的发芽率越低；若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应缩短。据图分析可知，X处理的目的是使-淀粉酶失活。若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，则表明-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。,(1)0.5mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)-淀粉酶失活深于,专题3实验设计题,1.实验设计题的一般要求：,2.实验中应遵循的几个原则：有八大原则，着重强调常考,的几个。,(1)对照性原则：,空白对照：不给对照组任何处理因素。,自身对照：对照组和实验组都在同一研究对象上进行。,相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。,条件对照：给对照组部分实验因素，保证除了要研究的,变量不同外其他条件完全相同。,(2)单一变量原则：生物的生命活动往往是错综复杂的，影响某一个生命活动产生和变化的因素常常也很多。为了弄清变化的原因和规律，当研究多个因素之间的关系时，往往先控制信其他几个因素不变，集中研究一个因素变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法，是一种研究问题的常用的科学实验方法。,(3)等量性原则：,生物材料要相同：,a.即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生,理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。,b.即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁,净度等要完全一样。,实验试剂要相同：即试剂的成分、浓度、体积要相同。,尤其要注意体积上等量的问题。,处理方法要相同：,保温或冷却，光照或黑暗，搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但还是要作同样的处理。,(4)另外还有科学性原则、可操作性原则、重复性原则、随,机性原则等。,举例说明：为了研究人工合成的生长素类似物萘乙酸是否对植物的开,花具有影响，有人设计了以下实验：取,，随机分成,两组，一组10个不做任何处理，任其自然增长，作为对照；另一组10个水仙头均剥去部分鳞片叶，露出花芽，并用0.1mg/mL的萘乙酸处理。两组放在相同温度和温度环境下培养。实验组的10个水仙头除2个死亡外，其他8个分别在6至9天时间内开花，平均比对照组早开花一个月。,(1)据此得出萘乙酸可以促进水仙开花的结论，实验还有哪,些不够严密的问题。,(2)请你重新设计合理方案。,答案：(1)对照组也应与实验组一样剥去部分鳞片叶。两组放在相同环境下培养，其条件不仅是温度和湿度，,还有光照、pH等。,水仙的品种和大小应当一致。,(2)取20个相同品种、大小一致的水仙头，随机分成两组，实验组10个水仙头均剥去部分鳞片叶，露出花芽，并用0.1mg/mL的萘乙酸处理；对照组10个处理方式除不用萘乙酸处理外，其他均与实验相同，作为对照，两组放在完全相同且适宜的环境下培养。,3.解题策略：,典例(2014年浙江卷),，某同,学提出了以下实验思路：取蛙1只，捣毁该蛙的脑，将其悬挂起来。,(如上图所,示)，观察是否屈腿。,洗去H2SO4，再用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端，测量该刺激与屈腿是否同时发生。,，用电刺激,直接刺激腓肠肌，观察其是否收缩。用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌肌细胞，在坐骨神经上是否能测量到电位变化。(说明：实验条件适宜；实验中的刺激强度足够；屈腿反射属于屈反射),请回答：,(1)设计表格，并将预测的实验结果与结果的原因分析填入,表中。,(2)为了验证屈腿反射中的反射中枢所在部位，在上述实验,的基础上写出第项实验思路。,解题思路,第一步明确实验目的,关键信息：为验证反射弧的组成与作用。,推断结论：实验目的为“验证反射弧的组成与作用”。,第二步理解实验原理,关键信息1：用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端。推断结论1：该反射为屈反射，神经中枢位于脊髓。该反,射的进行需要完整的反射弧。,推断结论2：兴奋通过反射弧需要时间。,关键信息2：分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本。推断结论3：坐骨神经腓肠肌标本包括反射弧中的传出神,经和效应器。,第三步根据实验原理预测结果,根据关键信息1推断结论1：屈反射的反射弧完整，能屈,腿。,关键信息2：用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端，测,量该刺激与屈腿是否同时发生。推断结论2：不能同时发生。,关键信息3：电刺激腓肠肌，观察其是否收缩。推断结论3：肌细胞能感受电刺激，腓肠肌能收缩。推断结论4：因兴奋在反射弧中单向传导，在坐骨神经上,能测量到电位变化。,(1)屈反射的神经中枢在脊髓而不在大脑，所以即使,捣毁大脑，仍然可以发生屈反射；由于兴奋的传导与传递需要时间，所以刺激和屈腿不能同时发生；肌肉细胞和神经细胞一样可以兴奋，刺激能发生兴奋从而肌肉收缩；传出神经和腓肠肌细胞间相当于突触结构，兴奋传递具有单向的特点，即只能由传出神经到腓肠肌而不能从腓肠肌到传出神经，所以神经上检测不到电位变化。,(2)验证反射中枢存在的部位，应设计破坏脊髓的实验组。,(1),(2)用针捣毁该蛙的脊髓，再用1%H2SO4溶液刺激该蛙,的左后肢趾端，观察是否屈腿,真题演练1.(2015年江苏卷)中国水仙(Narcissustazettavar.chinensis)是传统观赏花卉，由于其高度不育，只能进行无性繁殖，因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因，有研究者开展了染色体核型分析实验，先制作了临时装片进行镜检、拍照，再对照片中的染色体进行计数、归类、排列，主要步骤如下：,请回答下列问题：(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是_。(2)实验过程中用1molL1HCl解离的目的是_。(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂，与卡宝品红具有相似作用的试剂有_(填序号)。,双缩脲试剂,醋酸洋红液,龙胆紫溶液,秋水仙,素溶液,(4)镜检时，应不断移动装片，以寻找处于_期且染,色体_的细胞进行拍照。,(5)由上图核型分析结果，得出推论：中国水仙只开花不结实的原因是_。,(6)为了进一步验证上述推论，可以优先选用_(填序,号)作为实验材料进行显微观察。,花萼花瓣雌蕊花药花芽,解析：(1)根尖分生区分裂旺盛，可选做观察有丝分裂的实验材料。(2)实验过程中用HCl解离的目的是使组织细胞相互分离。(3)该实验采用卡宝品红作为染色体的染色剂，此外醋酸洋红液、龙胆紫溶液也可以用于染色体染色。(4)镜检时，应不断移动装片，以寻找处于中期且染色体分散良好的细胞，拍照观察。(5)由题图核型分析结果：中国水仙是三倍体，减数分,裂时同源染色体联会紊乱，不能产生生殖细胞，故不能结实。(6)雌蕊、花药中都可以进行减数分裂，但雄性个体一次能产生大量的雄配子，且雄配子产生的分裂过程是连续的(场所都在精巢、花药中)，所以能够观察到减数分裂的各个时期；雌性一次产生的配子要比雄性少很多，且雌配子的产生的分裂过程不是连续的，其中卵子要在受精作用时才发生减数第二次分裂(第一次分裂场所在卵巢，而第二次分裂场所在输卵管)。所以观察减数分裂时，应选用动物的精巢或植物的花药。,答案：(1)新生根尖分生区细胞分裂旺盛(2)使组织细胞相互分离(3),(4)中分散良好,(5)中国水仙是三倍体，减数分裂时同源染色体联会紊乱，,不能产生正常生殖细胞,(6),2.(2014年安徽卷节选)某课题小组研究红光和蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如下图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高),(1)与15d幼苗相比，30d幼苗的叶片净光合速率_。与对照组相比，_光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其原因是_。,(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨_层磷脂双分子层才,能达CO2固定的部位。,(3)某同学测定30d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1mgg1、3.9mgg1、4.1mgg1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是_。解析：(1)与15d幼苗相比，30d幼苗的CO2吸收量更大，说明30d幼苗的净光合速率更大。三种光照射，蓝光处理的组吸收的CO2更多，胞间CO2浓度更低，说明对CO2的利用率更高，而蓝光处理组的气孔导度也最大，说明蓝光通过促进了气,孔开放，使CO2供应充分，加快暗反应，最终提高光合速率。(2)CO2固定部位在叶绿体基质，因此叶肉细胞间隙的CO2至少需要穿过细胞膜、叶绿体外膜、内膜共3层膜(即3层磷脂双分子层)才能到达作用部位。(3)为了提高实验数据的可信度，应做到随机取样，并进行重复测定，避免偶然性。,答案：(1)高,蓝,蓝光促进了气孔开放，CO2供应充分，,暗反应加快(2)3(3)随机取样进行重复测定,3.(2014年江苏卷)为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。请回答下列问题：,(1)若图中AB为茎尖切段，琼脂块和中出现较强放射性的是_(填序号)；琼脂块和中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输_(填“是”或“不是”)极性运输。若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块和中放射性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是_。,(2)若图中AB为成熟茎切段，琼脂块、和均出现较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输_(填“是”或“不是”)极性运输。,(3)适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液，加入IAA溶液中可显著降解IAA，但提取液沸水浴处理冷却后，不再降解IAA，说明已伸长胚轴中含有_。研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长_(填“有利”“不利”或“无影响”)。,解析：(1)根据题意和图示分析可知：琼脂块上方的茎尖切段是正放的，而琼脂块上方的茎尖切段是倒放的，由于生长素只能由形态学上端向形态学下端运输，所以琼脂块中出现较强放射性。而琼脂块和中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输不是极性运输。由于生长素由形态学上端向形态学下端运输的方式是主动运输，需要载体，消耗能量，而抑制剂不破坏IAA、不影响细胞呼吸，所以其作用机理是与运输IAA的载体结合，从而阻碍生长素的运输。(2)若图中AB为成熟茎切段，琼脂块、和均出现较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输不是极性运输，即不遵循生长素只,能由形态学上端向形态学下端运输。(3)酶在高温下失去活性，所以黄豆芽伸长胚轴的提取液中的IAA氧化(降解)酶在沸水浴处理冷却后，失去了活性，因而不再降解IAA。由于适宜的激素水平是植物正常生长的保证，所以这两条IAA降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长有利，其可避免高浓度的生长素抑制幼苗生长。,答案：(1)不是抑制剂与运输IAA的载体结合(2)不是,(3)IAA氧化(降解)酶有利,4.(2015年北京卷)为探索治疗机体对于某种药物依赖的有,效途径，我国科研人员进行了如下研究：,(1)将大鼠置于自身给药箱中(如上图)。当大鼠按压非给药杆时指示灯不亮，药泵不给药；按压给药杆时指示灯亮，药泵通过静脉导管向大鼠注射一定量药物。灯亮时，光刺激大鼠视网膜，引起视神经细胞产生_，传至末梢，释放_作用于突触_上的受体。信息传至视中枢，产生视觉。多次重复训练后，大鼠在光信号和给药之间建立联系，当给药时间内大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时，即可被视为对该药物形成依赖，以下将这种大鼠称为D鼠。,(2)研究发现，D鼠相关脑区内酶A含量和活性均明显升高，为探讨酶A活性对药物依赖的影响，在两组D鼠相关脑区注射酶A活性抑制剂或生理盐水后，再分别放入自身给药箱，记录单位时间内两组D鼠_。与对照组相比，若抑制剂组的D鼠_，则表明抑制酶A的活性可以降低D鼠对药物的依赖。,(3)研究者设计了一种能与编码酶A的mRNA互相结合的，含22个核苷酸的RNA，它能进入细胞，促进编码酶A的mRNA降解，将这种小RNA用溶剂M溶解后，注射到D鼠相关脑区，引起酶A含量明显下降，D鼠对药物的依赖降低，进行本实验时，要同时进行一个对照处理，将一段小RNA用_(填“生理盐水”“蒸馏水”或“溶剂M”)溶解，注射到D鼠的相关脑区，这段小RNA的最佳设计为：与试验组使用的小RNA相比，其核苷酸的_(多选，只填序号)。,a.种类相同,b.种类不同c.数目相同d.数目不同,e.序列完全相同,f.序列完全不同,若此对照组D鼠相关脑区内酶A含量无明显变化，则可以证明_等因素对实验组结果无影响。解析：(1)当光刺激大鼠视网膜，引起视神经细胞发生电位变化，产生神经冲动(兴奋)，传至轴突末梢，由突触前膜释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，引起突触后膜兴奋。(2)从题干中获取有效信息，设置实验组和对照组的相应实验处理方法，检测实验结果。因为按压给药杆时指示灯会亮，故实验结果可检测单位时间内按压给药杆的次数，因为抑制剂会抑制酶A的活性，所以实验组小鼠体内酶A含量较对照组低。,(3)从题干中获取有效信息，按照单一变量原则，对照组和实验组的溶剂都用溶剂M。在RNA干扰实验中只有与酶A的mRNA序列互补的小RNA才能相互结合发挥作用，故对照组的小RNA应选择核苷酸种类和数量完全相同而序列完全不同。若此对照组D鼠相关脑区内酶A含量无明显变化，则可以证明溶剂M及小RNA中核苷酸的种类和数量等因素对实验组结果无影响。,答案：(1)神经冲动/兴奋神经递质后膜,(2)按压给药杆的次数按压给药杆的次数明显少,(3)溶剂Ma、c、f溶剂M、不能与编码酶A的mRNA,形成互补结合的小RNA,5.(2015年福建卷)为了研究从植物中提取的可可碱是否可以,作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞的有丝分裂和种子萌发影响的实验研究，结果如下表所示。请回答：,注：有丝分裂指数分裂期细胞数/观察细胞的总数100%。,(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是_。右图为显微镜下观察到的部,分细胞图像，箭头所指的细胞处于分裂期的_期。(2)实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度到达1.0mmolL1时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞数目相对_。产生这种结果的原因可能是_，导致染