高考生物大二轮专题复习 第6单元 生命系统的实验基础课件 新人教版2.ppt

专题十三实验中常用的技术和方法专题十四高考开放性生物实验应试分析 目录 第六单元生命系统的实验基础 知识网络构建 专题十三实验中常用的技术和方法 高考真题聚焦 核心考点整合 易错易混归纳 考情纵览 专题十三实验中常用的技术和方法 1 2013 海南卷 关于叶绿素提取的叙述 错误的是 a 菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料b 加入少许caco3能避免叶绿素被破坏c 用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素d 研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分 高考真题聚焦 答案 c 解析 叶绿体中的四种色素包括胡萝卜素 其能溶于无水乙醇 c项错误 菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分 加入少许caco3能避免叶绿素被破坏 a c d三项正确 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 2 2013 山东卷 生物实验中常用盐酸处理实验材料 下列说法正确的是 a 盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境b 盐酸处理染色质能促进dna与派洛宁 吡罗红 结合c 盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活d 盐酸处理细胞有利于健那绿 詹纳斯绿b 对线粒体染色 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 c 解析 本题对教材实验中的试剂选择 试剂作用等方面进行综合考查 染色质是细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质 故龙胆紫是碱性染料 不宜在酸性环境中使用 a项错误 与派洛宁 吡罗红 结合的是rna b项错误 过酸会破坏蛋白质 过氧化氢酶 的空间结构 从而导致其失活 c项正确 用健那绿对细胞中的线粒体进行染色时 必须是活细胞 而盐酸会杀死细胞 d项错误 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 3 2012 广东卷 分析下表 可推测 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 a 甲溶液含有淀粉b 乙溶液含有还原糖c 混合溶液不含淀粉d 混合溶液含有淀粉酶 答案 d 解析 某些化学试剂能够使生物组织中的某些有机化合物产生特定的颜色反应 双缩脲试剂 碘液 斐林试剂分别用来检测蛋白质 淀粉和还原性糖 据题表可以推测 甲与双缩脲试剂发生显色反应 含有蛋白质 但不能确定是否为淀粉酶 a项错误 乙遇碘液变色 含有淀粉 b项错误 混合溶液与碘液显色 说明含有淀粉 c项错误 甲和乙混合能够产生还原性糖 证明甲中含有淀粉酶 将淀粉分解产生还原性糖 d项正确 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 4 2012 天津卷 下列实验操作能达到预期结果的是 a 在 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 实验中 统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例 能比较细胞周期各时期的时间长短b 在 探究细胞大小与物质运输的关系 实验中 计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比 能反映naoh进入琼脂块的速率c 在 探究培养液中酵母菌种群数量变化 实验中 培养期内共三次取样测定密度 即可准确绘制酵母菌种群增长曲线 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 d 在 探究 萘乙酸促进插条生根的最适浓度 实验中 用高浓度组的 萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后 观察生根情况以确定最适浓度 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 a 解析 本题考查观察植物细胞有丝分裂 酵母菌种群数量变化和 萘乙酸生根等实验 考查学生的实验探究能力 每一时期细胞数占计数细胞总数的比例 可以代表细胞周期各时期的时间长短 a项正确 naoh进入琼脂块是扩散作用 其速率是一定的 跟紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比没有关系 b项错误 要准确绘制出酵母菌种群增长曲线 应在培养期的不同时间点内多次取样 并且每个时间点取样要取多次 以求平均值 c项错误 应用不同浓度梯度组的 萘乙酸溶液浸泡插条基部几个小时至一天 观察生根情况来确定最适浓度 d项错误 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 本专题主要涉及教材中的实验原理 方法 步骤 器材 注意事项等内容 重点考查对教材中实验的实验目的 材料 步骤及注意事项等内容的理解与应用 此类题多以选择题的形式出现 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 考点一显微观察法 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 特别提醒 1 被观察细胞所处的生理状态 观察有丝分裂实验中的细胞都是死细胞 所以不能选择一个细胞观察有丝分裂的全过程 而只能观察多个细胞的瞬间状态 死亡时的状态 探究植物细胞的吸水和失水过程中的细胞是活细胞 整个实验过程是一个动态的持续过程 但要注意其质壁分离的程度 若质壁分离过度 细胞则会脱水死亡 2 几个重要的实验步骤 观察dna rna在细胞中的分布 制片 水解 冲洗 染色 观察 叶绿体色素的提取和分离 提取绿叶中的色素 制备滤纸条 画滤液细线 分离绿叶中的色素 观察结果 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 观察细胞的有丝分裂 取材 解离 漂洗 染色 制片 观察 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 b 解析 根尖分生组织有丝分裂观察实验所用染色剂为碱性染料龙胆紫或醋酸洋红溶液 染色体被染成紫红色 故 错误 口腔上皮细胞观察线粒体 用健那绿染色 线粒体染成蓝绿色 故 错误 黑藻叶片用来观察叶绿体 不需要染色 故 错误 口腔上皮细胞作为实验材料是用来观察dna和rna在细胞中的分布 选用的是甲基绿和吡罗红混合染色剂 实验结果是细胞核染成绿色 细胞质染成红色 故 正确 花生种子作为实验材料用来观察脂肪 用染色剂苏丹 或苏丹 脂肪被染成红色 或橘黄色 故 正确 紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料用来观察质壁分离质壁分离与复原实验 实验材料的 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 液泡本身就是紫色 不需要染色剂染色 故 错误 菠菜叶片用来观察叶绿体 要求材料是活的 而且材料本身有色素 显绿色 不需要染色剂 故 错误 所以只有b项正确 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 点评 注意选材与材料的处理 材料的选择以便于观察 便于获得为标准 若观察活体 最好选择颜色鲜明 对比强烈的标本 如 探究植物细胞的吸水和失水 用的是具有紫色大液泡的洋葱表皮细胞 观察 叶绿体的形态和分布 则选择具有较大叶绿体的细胞 若观察的对象是无色的 则一般需要对材料进行染色 染色时要根据染色剂的特点对材料进行相应的处理 如用龙胆紫 或醋酸洋红 染色时 应先用盐酸对材料进行解离 解离的目的一方面是为了便于压片 另一方面是为了杀死细胞 便于染液进入细胞与染色体结合 但龙胆紫呈碱性 所以用盐酸解离后还要用水漂洗 去掉盐酸 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 变式1观察与实验是生物科学研究中的重要手段 以下是四位同学在实验室中利用光学显微镜观察到的现象 你认为具有科学性的是 a 甲同学 菠菜的稍带叶肉的下表皮叶肉细胞中叶绿体有双层膜结构b 乙同学 质壁分离发生时 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞中液泡逐渐缩小且颜色逐渐变深c 丙同学 经解离和染色的洋葱根尖分生区的细胞中染体向细胞两极缓慢移动d 丁同学 经苏丹 染色后的花生子叶细胞中有紫色的脂肪颗粒 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 b 解析 菠菜的稍带叶肉的下表皮叶肉细胞中叶绿体具有双层膜结构 但光镜下看不到 a项错误 质壁分离发生时 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞中的液泡逐渐缩小且颜色逐渐变深 光镜下可看到 b项正确 经解离和染色的洋葱根尖分生区的细胞是死细胞 看不到染色体向细胞两极缓慢移动 c项错误 苏丹 可将脂肪颗粒染成橘黄色 d项错误 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 考点二鉴定实验法 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 例2下列各选项中 实验待鉴定物质 鉴定试剂及颜色反应均相符的一项是 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 c 解析 蔗糖是非还原糖 蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色 脂肪被苏丹 染色呈红色 二氧化碳能够使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 点评 1 实验的结果是观察到某种有颜色的物质产生 其实验结论则根据有无特定的颜色反应来判定是否有某物质存在 2 此类实验一般不设立对照实验 若需设立对照实验 对照组应加入成分已知的物质 如验证唾液淀粉酶是蛋白质 对照组可加入稀释的鸡蛋清 3 注意选择合适的试剂 并注意试剂使用的特殊要求 如加热等 4 实验材料应注意选择无色或颜色浅的材料 这样可以避免材料本身的颜色掩盖反应产生的物质的颜色 如鉴定还原糖一般不用深色的组织 鉴定蛋白质一般不用血红蛋白等 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 变式2现有无标签的四种样品各一瓶 稀蛋清 葡萄糖 淀粉和淀粉酶溶液 某学生用双缩脲试剂和斐林试剂将它们正确鉴定出来了 其实验步骤和结果见下表 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 根据上述实验结果 下列判断正确的是 a 1为葡萄糖 2为淀粉酶 3为淀粉 4为稀蛋清b 1为淀粉 2为淀粉酶 3为葡萄糖 4为稀蛋清c 1为葡萄糖 2为稀蛋清 3为淀粉 4为淀粉酶d 1为淀粉 2为稀蛋清 3为淀粉酶 4为葡萄糖 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 b 解析 本题主要考查生物组织中几种有机物的检测与鉴定的基础实验 双缩脲试剂 斐林试剂分别检测蛋白质和还原糖 淀粉酶可水解淀粉成还原糖 据题表可推测 1号样品为淀粉 2号样品为淀粉酶 3号样品为葡萄糖 4号样品为稀蛋清 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 考点三调查法和模拟法 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 例3下列在统计时结果误差与其他选项不同的是 a 样方法 在个体密集区取样b 标志重捕法 生物第二次被捕获的难度加大c 丰富度调查 不统计不认识的物种d 抽样检测法 在未经摇匀的酵母菌培养液下层取样 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 c 解析 样方法 标志重捕法和抽样检测法调查的都是种群的密度 而丰富度指的是群落中物种数目的多少 与前三者完全不同 c项正确 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 点评 1 调查数据的处理常用统计法 2 为使实验获得成功 常选用一些容易调查的内容 如植物种群密度的调查应选择容易辨别个体的双子叶植物 遗传病的调查选择发病率高的单基因遗传病等 3 调查的随机性决定了调查的成败 如标志重捕法要求标志物不能太明显 不能对调查对象生存产生不利和有利的影响等 样方法要求样方的选择严格按取样法取样 不能带个人的好恶 且样方足够大等 调查人类遗传病时要求不能限定特定人群 且被调查人群足够大等 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 变式3下列有关调查 实验的描述 错误的是 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 b 解析 调查人群中遗传病的发病率 要选择群体中发病率较高的某单基因遗传病在人群中随机调查 a项正确 用样方法调查种群密度时 应选取同样大小的样方 b项错误 探究酵母菌种群数量的变化规律 在取样前要轻轻振荡试管 使酵母菌分布均匀 c项正确 用取样器取样法调查土壤小动物的丰富度时 采集的小动物可放在体积分数为70 的酒精中固定 d项正确 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 考点四归纳 演绎 类比和模型方法 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 例4孟德尔发现遗传规律 摩尔根提出基因位于染色体理论 沃森 克里克推测dna的复制方式等科学研究过程均采用了假说 演绎法 下列叙述正确的是 a 孟德尔依据解释豌豆分离现象的假说 预期测交实验结果为高茎30株 矮茎34株b 孟德尔依据f1黄色圆粒豌豆的测交实验结果 提出解释自由组合现象的假说c 摩尔根依据实验提出基因位于染色体上的假说 证明基因是具有遗传效应的dna片段d 沃森 克里克依据dna分子的双螺旋结构 提出dna半保留复制的假说 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 d 解析 预期结果只能是比例 而不是具体的数量 a项错误 孟德尔依据纯种黄色圆粒和绿色皱粒豌豆的杂交实验提出自由组合现象的假说 f1黄色圆粒豌豆的测交实验用于验证此假说 b项错误 基因位于染色体上的推论是萨顿提出的 摩尔根的实验证明了这个推论 而且摩尔根通过果蝇杂交实验作出假设 白眼基因位于x染色体上 并证明了假说的正确性 但不能证明基因的本质 c项错误 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 点评 归纳是从特殊事实中概括出一般原理或规律的推理形式和思维方法 演绎是从一般到特殊 根据一类事物都有的一般属性 关系 本质来推断这类事物中的个别事物所具有的属性 关系和本质的推理形式和思维方法 类比是指根据两个研究对象的相同或相似方面来推断它们在其他方面一致性的一种推理形式和思维方法 与归纳和演绎不同的是 类比是从特殊到特殊 从一般到一般的推理 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述 这种描述可以是定性的 也可以是定量的 有的借助于具体的实物或其他形象化的手段 有的则通过抽象的形式来表达 模型方法是以研究模型来揭示原型的形态 特征和本质的方法 是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过程的手段 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 变式4下列关于实验材料或方法的选择 正确的是 a 进行还原性糖鉴定时 选择比较甜的西瓜为实验材料b 利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响c 沃森和克里克研究dna分子结构时 运用了构建数学模型的方法d 孟德尔发现两大遗传定律时 运用了假说 演绎法 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 d 解析 西瓜瓤红色 干扰实验结果的观察 因此不能作为还原糖鉴定实验的材料 a项错误 过氧化氢受热分解 不能作为探究温度影响酶活性的实验材料 b项错误 沃森和克里克运用的是构建物理模型的方法 c项错误 两大遗传定律的发现过程运用了假说 演绎法 d项正确 易错点对不同实验方法的认识模糊不清例下列有关生物学研究方法的叙述 不正确的是 a 利用抽样检测法对培养液中的酵母菌进行计数b 通常用层析液分离和提取绿叶中的色素研究色素的种类和含量c 沃森和克里克用构建物理模型的方法研究dna的结构d 利用标记示踪法研究光合作用过程中碳元素的转移途径 尝试解答 易错提示 解答此题的关键是正确记忆实验方法 否则易选错 易错易混归纳 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 b 解析 通常利用提取液提取绿叶中的色素 而层析液只起到分离色素的作用 易错易混归纳 专题十三实验中常用的技术和方法 教师备用习题 备选理由 第1题考查有关数学模型的问题 作为考点补充 第2题考查用黑藻进行观察叶绿体的实验 作为考点的补充 第3题考查了四个实验相关的目的 自变量和观测指标对应关系 可作为考点补充 1 如图是为理解某些生物学问题所建立的一个数学模型 此图仅表示一定条件下的变化趋势 以下对此数学模型应用最不科学的是 教师备用习题 a 若x表示外界o2浓度 y表示co2释放量 则a为有氧呼吸强度 b为无氧呼吸强度b 若x表示进食后一段时间血糖浓度 y表示激素含量 则a为胰岛素 b为胰高血糖素c 若x表示生长素浓度 y表示生理作用 则a为对根的促进作用 b为对茎的促进作用d 若x表示生态系统中群落的复杂程度 y表示稳定性 则a表示抵抗力稳定性 b表示恢复力稳定性 教师备用习题 答案 c 解析 随着氧气浓度增加 有氧呼吸强度越来越高 无氧呼吸强度越来越低 a项正确 胰岛素和胰高血糖素表现为拮抗作用 随着饭后血糖浓度越来越高 胰岛素浓度逐渐升高 胰高血糖素浓度逐渐降低 b项正确 根对生长素敏感 高浓度的生长素会抑制根的生长 c项不正确 生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈反向关系 群落越复杂 抵抗力稳定性越高 d项正确 教师备用习题 2 某小组利用黑藻进行观察叶绿体的实验 下列关于该实验的叙述 错误的是 a 利用黑藻叶片制片时要随时保持有水状态 以防止叶绿体因失水而缩成一团b 为了使观察效果更明显 制作装片时可用健那绿染色c 为了用高倍镜观察低倍镜视野中左上方的一个细胞 在换用高倍镜前应先向左上方移动装片d 靠近叶脉的细胞中 叶绿体流动速度快 教师备用习题 答案 b 解析 黑藻是水生植物 失水时 代谢减弱甚至死亡 靠近叶脉的细胞水分充足 代谢旺盛 叶绿体流动速度快 叶绿体是绿色的 无需染色 健那绿是线粒体的染色剂 教师备用习题 3 下列实验的目的 自变量和观测指标对应关系错误的是 教师备用习题 答案 d 解析 在探究植物细胞吸水和失水的实验中 不同的蔗糖溶液会引起液泡体积的变化 蔗糖溶液的浓度是自变量 液泡体积的变化是因变量 a项正确 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 自变量是生长素类似物浓度 观测指标是插条生根状况 b项正确 模拟尿糖的检测 自变量是不同浓度的葡萄糖溶液 观测指标是观察葡萄糖试纸的颜色变化 c项正确 探究酵母菌细胞呼吸的方式 自变量是氧气的有无 观测指标是澄清石灰水的浑浊程度 d项错误 专题十四高考开放性生物实验应试分析 高考真题聚焦 核心考点整合 易错易混归纳 考情纵览 专题十四高考开放性生物实验应试分析 1 2013 重庆卷 研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用 而对正常细胞无影响 进一步研究发现 发挥作用的物质是l 天冬酰胺酶 它能将l 天冬酰胺分解 而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸 增殖被抑制 1 为验证该酶对两种细胞的影响 某兴趣小组进行了以下实验 实验材料 正常细胞 淋巴瘤细胞 培养基 含细胞生长所需的物质 l 天冬酰胺酶 实验步骤 a 分组 实验组 培养基 l 天冬酰胺酶 淋巴瘤细胞 对照组 培养基 高考真题聚焦 b 适宜条件下培养后 观察细胞生长状态 检测l 天冬酰胺含量 实验结果 如下表 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 专题十四高考开放性生物实验应试分析 结果分析 该实验利用了酶的 特性 表中 应为 对照组细胞内l 天冬酰胺含量正常的原因是 2 患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低 是因为发生了 反应 该酶口服无效 原因是 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 3 根据实验结果 你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 1 l 天冬酰胺酶 正常细胞专一性抑制能合成l 天冬酰胺 或有合成l 天冬酰胺的酶 2 免疫 或拮抗 酶被分解失活 3 对肿瘤细胞有专一性杀伤作用 对正常细胞无影响 解析 本题主要考查实验分析能力 1 本实验的目的是验证酶对两种细胞的影响 所以实验组与对照组的单一变量是细胞的种类不同 所以实验组应该加入l 天冬酰胺酶和正常细胞 题干中 l 天冬酰胺酶能将l 天冬酰胺分解 而淋巴瘤细胞不能合成该氨基酸 增殖被抑制 说明该实验利用了酶的专一性 题表中 淋巴瘤细胞的增殖被抑制 而对照组中细胞内有正常的l 天冬酰胺酶 可见其能合成该酶 使细胞正常增殖 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 2 多次静脉注射该酶后 疗效降低 可能的原因是该酶进入机体后产生了免疫反应 不能再起到相应的作用 由于该酶的化学本质是蛋白质 口服会被分解 作用丧失 3 该实验的结果是该酶只能抑制淋巴瘤细胞的增殖 而不能促进或抑制正常细胞的增殖 由此得出理想的抗肿瘤药物应该抑制肿瘤的增殖 而对正常细胞没有影响 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 2 2013 四川卷 瘦素是动物脂肪细胞分泌的一种蛋白质激素 机体脂肪储存量越大 瘦素分泌越多 下丘脑的某些细胞接受到瘦素信号后 机体能通过复杂的神经内分泌网络调节摄食行为 1 脂肪是细胞内良好的 物质 与糖类相比 脂肪分子中氧的含量 2 组成瘦素的基本单位是 在核糖体中合成的瘦素蛋白 必须通过 进行加工和运输才能分泌到细胞外 随 运送到全身各处 下丘脑中的靶细胞通过 来识别瘦素 3 现有两类患肥胖症的小鼠 a类小鼠肥胖是瘦素受体基因缺陷所致 b类小鼠肥胖原因未知 分析以下实验 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 高考真题聚焦 注 连体共生即通过手术使两只小鼠的血液循环贯通 根据实验结果推测 连体前a小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠 b小鼠肥胖的原因最可能是 为排除手术对实验结果的干扰 可增设一组处理措施为 的对照实验 专题十四高考开放性生物实验应试分析 1 储能更少 2 氨基酸内质网 高尔基体血液细胞膜上的受体 3 高不能正常产生瘦素 两只正常小鼠连体共生 解析 本题考查细胞的物质组成 体液调节以及相关实验技能等知识 1 脂肪是细胞内良好的储能物质 与糖类相比 脂肪分子中氧含量少 而氢的含量相对较高 2 瘦素的化学本质是蛋白质 其基本单位是氨基酸 瘦素是一种蛋白质激素 属于分泌蛋白 在核糖体上合成后必须通过内质网和高尔基体进行加工和运输才能分泌到细胞外 激素需经体液运送到全身各处 由靶细胞上的特异性受体识别后发挥作用 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 3 根据题意可知 a类小鼠缺乏的是瘦素受体 而瘦素并不缺乏 比较第1组实验结果 正常小鼠摄食量明显减少 a小鼠无变化 说明正常小鼠摄食量明显减少的原因是其瘦素含量增加 而增加的这一部分应来自a小鼠 因此连体前a小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠高 比较第3组实验结果 a小鼠无变化 b小鼠摄食量明显减少 说明原b小鼠瘦素含量明显不足 因此b小鼠肥胖的原因最可能是无法合成瘦素 为排除手术对实验结果的干扰 可增设一组空白对照 即设置一组正常小鼠与正常小鼠连体共生的对照实验 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 本专题以数据处理的基本方法为中心 考查学生用文字图表及数学方式准确描述 以实验原则 经典实验及重要发现为出发点 结合科学方法进行比较 分析和判断 对验证性实验和探究性实验进行列表比较 解释 推理 作出合理的判断或得出正确的结论的能力 具备验证简单生物学事实的能力 并能对实验现象和结果进行解释 分析 处理 能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订的能力 本专题相关试题主要以非选择题形式出现 高考真题聚焦 考点一设计实验遵循的原则1 等量性原则等量性原则强调的是除了实验变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须严格控制等量 以平衡和消除无关变量对实验结果的影响 需要强调的是对这些无关变量进行严格控制时 不但要等量 而且是在适宜条件下的等量 2 平行重复原则为了使实验结果或实验数据更接近真实情况 避免偶然因素对实验的影响 一般在实验组中的相同条件下多设几组实验 以使得出的结论更准确 更科学 如 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 实验中 同浓度处理的插条要求3 5根 排除个别偶然数据的干扰 求平均数 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 3 单一变量原则单一变量原则可使实验中的复杂关系简单化 使实验结果更准确 其含义包括 不论一个实验有几个实验变量 都应做到一个变量对应一个需要观测的反应变量 实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰 这一原则强调实验组和对照组只有一个量是不同的 实验组和对照组的结果差异只能是由这个单一变量导致的 从而证明实验组变量的作用 因此 在进行实验设计时 必须先确定实验变量并正确设置 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 4 对照原则对照原则是中学实验中最常用的原则 通过设置对照实验 既可排除无关变量的干扰 又可增加实验结果的可信度和说服力 在一个对照实验中 可包括实验组和对照组 实验组是接受自变量处理的对象组 对照组是不接受自变量处理的对象组 常用的对照组类型有空白对照 自身对照 条件对照 相互对照几种 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 例1某同学为了探究高温和低温对酶结构的影响是否相同 根据实验室提供的材料 设计了下面的实验方案 实验材料 试管 大烧杯 滴管 温度计 恒温水浴锅 唾液淀粉酶 淀粉溶液等 所给溶液浓度均适合实验用 碘液 蒸馏水等 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 注 表中 代表进行相应的实验操作 1 甲 乙 丙试管中溶液的颜色变化分别是 设置丙试管的目的是 2 实验结果显示 丁试管中溶液呈蓝色 戊试管中溶液无蓝色 则说明 3 步骤2的目的是 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 1 蓝色蓝色无蓝色作为对照 2 低温时酶的活性很低 但酶的空间结构没变 在适宜温度下酶的活性可以恢复 温度过高 会使酶的空间结构遭到破坏 使酶永久失活 3 排除无关变量ph对实验结果的干扰 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 解析 1 本题探究高温和低温对酶结构的影响是否相同 所用的酶是唾液淀粉酶 最适温度是37 甲 乙 丙试管分别是0 70 37 其中丙试管是最适温度 淀粉被淀粉酶水解 所以不会与碘液发生蓝色反应 而甲 乙试管分别是低温和高温 低温降低酶活性 高温会使酶失活 所以两支试管中的淀粉未被水解 会与碘液发生蓝色反应 实验要遵循对照原则 所以丙试管的目的就在于此 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 2 丁试管条件是把酶放置在70 条件下处理 在37 下保温 然后与淀粉混合 结果仍是蓝色 说明酶在高温条件下空间结构发生变化 已经失活且不能恢复 戊试管条件是把酶先放置在0 条件下处理 在37 下保温 然后与淀粉混合 结果无蓝色 说明酶在低温时活性降低 当温度恢复到适宜条件下时酶活性恢复 3 实验要遵循单一变量原则 要排除无关变量干扰 本实验的自变量是温度 所以ph为无关变量 应排除ph对实验的干扰 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 点评 实验设计的关键 对照设置和控制实验中的无关变量 同一实验结果可能是由多种不同的实验因素所引起的 因此必须严格控制无关变量 要平衡和消除无关变量对实验结果的影响 设置对照实验能有效地排除其他因素干扰实验结果的可能性 使实验设计更加严密 所以大多数实验尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实验 所谓对照实验是指除所控因素外 其他条件与被对照实验完全相同的实验 对照实验设置正确与否 关键在于如何保证 其他条件的完全相同 等 具体有以下四个方面 所用生物材料相同 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要尽量相同或大致相同 所用实验器具要 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 相同 即试管 烧杯 水槽 广口瓶等器具的大小 型号要完全一样 所用实验试剂要相同 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 所用处理方法要相同 如保温或冷却 光照或黑暗 搅拌或振荡都要一致 尽管有时某种处理对对照实验似乎是毫无意义的 但最好还是要做同样的处理 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 变式1糖尿病是威胁人类健康的十大杀手之一 常见的糖尿病分为两种类型 型糖尿病和 型糖尿病 请根据所学知识回答 1 型糖尿病的病因是免疫系统对胰岛b细胞进行攻击造成胰岛b细胞受损 此疾病属于免疫异常中的 病 2 型糖尿病的病因是胰岛b细胞功能正常但体内含有抗胰岛素受体的抗体 给这种患者注射胰岛素不能有效调节其血糖水平 原因是 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 3 现给出以下材料 请你设计实验验证 型糖尿病是由于胰岛素缺乏造成的 实验材料 两只健康且大小相同的狗 胰岛素 试管 斐林试剂及其他必需用品 实验步骤 第一步 其中一只狗的胰岛切除 另一只狗不切除胰岛但做相应处理 第二步 一段时间后 分别收集狗的尿液于两支试管中 滴加斐林试剂并加热 观察颜色变化 第三步 给切除胰岛的狗喂食适量的胰岛素 一段时间后收集尿液 用斐林试剂鉴定 观察颜色变化 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 请根据以上内容回答问题 指出上述实验步骤中的一项错误并更正 请推测步骤纠正后实验狗的实验现象 第二步 第三步的实验现象分别是 本实验设置了两种对照 依次为 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 1 自身免疫 2 胰岛素无法与受体结合 3 第三步给切除胰岛的狗注射适量的胰岛素 出现砖红色沉淀 不出现砖红色沉淀 空白对照 前后自身对照 解析 1 自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病 本小题描述的是免疫系统对自身成分胰岛b细胞攻击引起的疾病 属于自身免疫病 2 激素要发挥作用 必须和细胞膜上的受体结合 相应的抗体与受体结合后 激素就不能和受体结合而发挥作用了 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 3 本实验的自变量是胰岛素的缺乏 因变量为尿液中是否出现还原性糖 控制自变量的方法是切除胰岛后重新注射胰岛素 用斐林试剂检测因变量 胰岛素的化学本质为蛋白质 在消化道内易被消化酶水解 应用注射法对狗进行处理 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 考点二探究性实验和验证性实验的比较探究性实验和验证性实验的实例比较 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 特别提醒 实验结果是由实验变量引起的变化 而实验结论是根据实验结果得出的一种推论 一个正确的实验设计应达到实验目的 即得出的结论就是实验目的 特别注意弄清实验的目的是 验证 还是 探究 如果是验证性的实验 如 验证 证明 都可预测到与实验目的一致的结果 联系实验目的得出结论 结论是合理的 科学的 肯定的 不少结论要在实验要验证的内容中寻找 此时一般只有一个结果和相应的结论 且结论与实验目的相对应 若是探究性的实验 如 探究 则预测的实验结果不唯一 大多有三种可能 变量促进结果 变量抑制结果 变量与结果无关 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 例2正常情况下细胞内可以自主合成组成核酸的核糖核苷酸和脱氧核苷酸 某细胞系由于发生基因突变而不能自主合成 必须从培养基中摄取 为验证 dna分子复制的原料是脱氧核苷酸 而不是核糖核苷酸 现提供如下实验材料 请你完成实验方案 实验材料 突变细胞系 基本培养基 12c 核糖核苷酸 14c 核糖核苷酸 12c 脱氧核苷酸 14c 脱氧核苷酸 细胞放射性检测技术等 实验步骤 第一步 取基本培养基若干 随机分成两组 分别编号为甲组和乙组 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 第二步 在甲组培养基中加入适量的12c 核糖核苷酸和14c 脱氧核苷酸 在乙组培养基中加入 第三步 在甲 乙两组培养基中分别接种 在5 co2恒温培养箱中培养一段时间 使细胞增殖 第四步 分别取出甲 乙两组培养基中的细胞 检测细胞中出现放射性的部位 预期结果 甲组培养基中细胞的放射性部位主要在 乙组培养基中细胞的放射性部位主要在 实验结论 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 等量的14c 核糖核苷酸和12c 脱氧核苷酸等量的突变细胞系 细胞核细胞质 dna分子复制的原料是脱氧核苷酸 而不是核糖核苷酸 解析 首先应明确实验目的是验证dna分子复制的原料是脱氧核苷酸 而不是核糖核苷酸 其次 题干关键信息是突变细胞系不能自主合成核酸的核糖核苷酸和脱氧核苷酸 再通过题干所给信息及相应分析可整理出以下实验设计思路 因突变细胞系不能自主合成核酸的核糖核苷酸和脱氧核苷酸 所以可用它进行验证实验 可避免细胞本身合成的原料对实验结果的影响 该实验分成两组 为了保证细胞需要 两组实验组都要提供脱氧核苷酸和核糖核苷酸 根据实验设计的 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 对照原则 该实验的自变量是给突变细胞提供的原料不同 一组是14c 脱氧核苷酸和12c 核糖核苷酸 另一组是12c 脱氧核苷酸和14c 核糖核苷酸 然后培养突变细胞 观察细胞核和细胞质的放射性即可 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 点评 验证性实验和探究性实验的辨别最容易失误的地方是在结果预测上 如果是验证性实验 假设既定 那么 结果的预测应是与实验的假设相一致的 如果是探究性实验 那么 就要对实验结果进行讨论 而且对各种可能出现的实验现象都必须进行预测和分析 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 变式2冬季安徽某地部分温室种植了辣椒 为探究高浓度磷酸一铵 map 溶液对辣椒光合速率的影响 安徽省农科院的专家们做了如下实验 1 实验材料 温室盆栽的辣椒 8mmol l磷酸一铵 map 溶液 蒸馏水 喷壶 光合分析测定仪等 2 实验步骤 选取若干 的辣椒植株随机平均分成a b两组 a组为实验组 b组为对照组 每天下午6点分别将 喷洒在a b两组的辣椒叶片上 次日上午10点测定光合速率 3 实验结果及分析 实验结果见图6 14 1 由图得出的结论是 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 4 专家们用硫酸钾 sop 溶液设计实验 证明了2mmol l硫酸钾 sop 溶液和8mmol l磷酸一铵 map 溶液效应相同 若将二者共同使用 则存在累加效应 请在下面用柱形图绘出光照强度为400klx时的实验结果 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 2 株型 长势 叶片均一致 等量的8mmol l磷酸一铵 map 溶液 蒸馏水 3 不同光照强度下高浓度 8mmol l 磷酸一铵 map 溶液均可提高辣椒的光合速率 4 见下图 解析 对于实验设计应遵循单一变量原则 等量性原则 对照原则 研究磷酸一铵对辣椒光合速率的影响 磷酸一铵是单一实验变量 对照组用蒸馏水等量处理 对于辣椒的要求是长势相似 叶片数相同且相似 株型和株高相似 通过题图可知 在不同光照强度下 磷酸一铵对辣椒光合速率均起促进作用 由于2mmol l硫酸钾 sop 溶液和8mmol l磷酸一铵 map 溶液效应相同 所以用柱形图表示时 净光合速率均比蒸馏水高且相同 若将二者共同使用 则存在累加效应 故两者共同处理时 净光合速率是单独使用时的2倍 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 考点三实验设计方案评价1 一个比较完整的实验设计方案 一般包括以下内容 1 实验课题 即实验内容 2 实验原理 即理论依据 3 假设 即对可见现象提出的一种可检测的解释但未经证实的结论 4 预期 即在检测一个假设之前 先提出实验的预期结果 5 实验 根据实验的目的和提出的假设来具体设计实验的方法步骤 在实验的方法步骤设计中 必须遵循对照性 等量性 单一变量等原则 6 观察和收集数据 即定时 定期观察实验过程中发生的现象或采集数据并如实记录 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 7 分析与推论 对记录来的现象 结果 数据进行整理 分析 有的可以处理成图表等形式 最后通过分析得出结论 如果预期没有实现 则说明假设不成立 得出否定的结论 如果预期得到实现 则假设成立 则得出肯定的结论 2 设计实验的一般步骤 1 取材 分组 编号 在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物 取材时要注意数量和生理及发育状态相同 用具有烧杯 培养皿 饲养动物的容器等 这些材料 用具在试题中都会给出 要结合实验的目的和原理合理利用 2 相同处理和不同处理 根据实验变量设置对照 注意 单一因素不同 其他因素相同且最适 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 3 进一步做相同处理 其他因素相同且最适 4 检测 观察 统计 比较 找出具体的观察和记录对象 观察 记录 统计 比较实验现象和数据 如果实验现象是隐蔽的 则必须找出具体的检测方法 以显现实验结果 便于观察 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 3 实验结果与结论的分析与归纳实验结果是指通过观察或测量的实验现象 是实验实际出现的情况 实验结论是根据对实验因变量与自变量关系的分析得出的具有普遍意义的理论性结论 结论的得出必须依据实验结果 归纳实验结论的一般思路 1 通过实验目的或步骤 根据单一因素不同 找出实验变量 将实验分为多个对照组 2 由因找果 分析实验变量与结果间的逻辑关系 先得出正确结论 分结论 3 再根据各对照组中得出的 分结论 综合为 全面结论 总结论 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 4 在验证性实验中 如果实验目的已知 可直接作为正确结论 但全面性要因对照组而定 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 4 对实验方案作出恰当的评价和修改 即实验改进 改错题型应对策略 第一步 分析取材是否正确 第二步 分析实验原理及方法是否正确 第三步 分析药品与试剂的使用是否合理 第四步 步骤及操作分析 主要有以下情况 漏做某个实验步骤或颠倒某个实验步骤的顺序 操作方法错误 有没有设置对照 如果有则看对照设计是否合理 实验是否遵循了单一变量原则 实验是否具有偶然性 有无更为简单的实验方案 实验能否顺利完成 实验的安全性如何 第五步 分析实验结果是否正确 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 例3植物的生长发育是多种激素相互作用 共同调节的结果 请回答 1 细胞分裂素的合成部位主要是 它与 相互促进 诱导愈伤组织分化 2 取两株年龄相同的杨树植株 一株摘除顶端 另一株不做处理 未摘除顶端的植株长得较高 是因为 摘除顶端的植株长出了许多分枝 则是因为 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 3 某兴趣小组为验证2 4 d对插条生根的促进作用 进行了如下实验 剪取同一杨树植株上长势与长度相同 部位相近且有3个芽的健壮枝条20根 随机均分为甲 乙两组 甲组每根插条上都保留3个芽 乙组插条上的芽全部去除 将甲组插条的下端插入适量蒸馏水中 乙组插条的下端插入等量适宜浓度的2 4 d溶液中 两组均置于相同且适宜的环境中培养 每天观察 记录插条上芽的数目 请对上述实验进行分析 每组选取多根插条的目的是 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 请指出该实验设计的两项不合理之处 实验设计改正后 甲组起 作用 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 1 根尖生长素 2 顶芽产生的生长素促进了顶芽生长而抑制了侧芽的生长摘除顶芽 顶端优势解除 侧芽部位生长素浓度降低 促进侧芽生长 或来自根部的细胞分裂素促进了其侧枝的发育 3 减少实验误差 或排除偶然因素对该实验的结果的影响或排除无关变量的影响 甲 乙两组插条上芽的数量不等 或没有控制好变量 观察 记录插条上芽的数量不对 或观察记录的指标不对 对照 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 解析 1 细胞分裂素的合成部位是正在进行细胞分裂的器官 如幼嫩根尖 它与生长素相互作用 促进细胞分裂和组织分化形成愈伤组织 2 顶芽产生的生长素向侧芽部位运输 导致侧芽处生长素浓度过高 从而产生抑制作用 摘除顶端消除了顶端优先生长 侧芽受抑制的现象 从而促进侧芽的生长 3 本小题为典型的评价性实验题 实验评价题的应对策略是 看有无对照实验 如果有 看对照设计是否合理 看实验是否遵循单一变量原则 看实验步骤的顺序是否合理 步骤是否完整 看实验仪器 药剂的使用以及药剂的配备和用量是否合理 最后看实验结果的验证是否合理 该 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 实验的目的是验证2 4 d对插条生根的促进作用 自变量是2 4 d的有无 因变量是枝条生根的数量 其他因素为无关变量 在实验中无关变量要保持一致 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 变式3为验证温度对酶活性的影响 某同学设计了如下实验 请帮助他完成实验步骤并进行评价 实验材料和用具 质量分数为2 的新配制的淀粉酶溶液 质量分数为3 的可溶性淀粉溶液 碘液 冰块 6支试管 水浴锅 烧杯 温度计等 实验步骤 第一步 取3支试管分别加入2ml淀粉溶液 分别标号为a b c 并分别调整到0 35 100 第二步 第三步 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 第四步 实验结果 实验评价 1 该同学由此得出实验结论 35 是淀粉酶的最适温度 请问这一结论是否合理 如不合理 应如何改进 请提出设计思路 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 2 该实验可否用斐林试剂检测 为什么 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 第二步 另取3支试管分别加入2ml 等量 淀粉酶溶液 分别标号为a b c 并分别调整到0 35 100 第三步 待温度稳定后将a 倒入a b 倒入b c 倒入c 保持各组温度5min第四步 向3支试管中各加入1滴碘液 观察颜色变化实验结果 a c试管出现蓝色 b试管不出现蓝色或蓝色浅实验评价 1 不合理以一定的温度 如5 为梯度 设置对比实验 2 不可以斐林试剂需要加热 会影响反应温度 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 解析 对照实验步骤应包含四个基本步骤 一是分组编号 二是设计单一变量 三是设计无关变量 四是观察并记录结果 要测定最适宜温度 需