高考生物大二轮专题复习 第7单元 生命系统的实验基础课件 新人教版.ppt

浙江省专用 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 第七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 菠菜绿叶中富含色素 是提取绿叶中色素的良好材料 a项正确 加入少许caco3 可中和研磨时液泡中释放的酸性物质 防止色素被破坏 b项正确 叶绿体中的色素有叶绿素a 叶绿素b 叶黄素和胡萝卜素 四种色素均溶于无水乙醇 c项错误 研磨时加入石英砂能使叶片研磨更充分 提取的色素较多 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 2 2012 广东卷 双选 小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表 正确的是 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 bc 解析 同源染色体联会发生在减数第一次分裂过程中 胚胎干细胞进行的分裂为有丝分裂 所以不会出现同源染色体联会的现象 a项错误 用低倍显微镜观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小 以及原生质层的位置 可以了解植物细胞的质壁分离与复原 b项正确 用高倍显微镜观察叶绿体 可用新鲜的藓类的叶或菠菜叶 黑藻叶等 c项正确 大肠杆菌为原核生物 不存在核仁 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 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 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 考查教材中实验的实验目的 材料 步骤及注意事项等内容 高考中虽然没有直接考查教材中的实验 但实验中涉及的原理 方法等在高考试题中还是有体现的 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 考点一观察法 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 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它有丝分裂的全过程 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 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 例1使用染色剂染色是生物学实验常用的方法 某同学对实验材料 所用试剂及实验结果做了如下的归类 其中正确的是 a b c d 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 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 花生种子作为实验材料用来观察油脂 用染色剂苏丹 或苏丹 染色 油脂被染成红色 或橙黄色 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与质壁分离复原现象 实验材料的液泡本身就是紫色 不需用染色剂染色 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 不需用染色剂染色 故 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 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 则最好选择颜色鲜明 对比强烈的标本 如 观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原 实验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 应先对材料用盐酸解离 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具有双层膜结构b 乙同学 质壁分离发生时 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞中的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的染色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油脂颗粒 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 但在光镜下看不到 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 光镜下可以看到 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 可将油脂颗粒染成橙黄色 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 特别提示 1 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有色的材料 鉴定蛋白质一般不用血红蛋白等 2 鉴定蛋白质时 双缩脲试剂b液不能过量 因为过量的双缩脲试剂b液会与试剂a液反应 使溶液呈蓝色 从而掩盖反应生成的紫色 3 绿叶中色素提取的原理 质量分数95 的无水乙醇提取法 色素分离的原理 纸层析法 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 油脂被苏丹 染成红色 淀粉遇碘 碘化钾溶液变蓝 点评 实验的结果是观察到某种有颜色的物质产生 其实验结论也就是根据有无特定的颜色反应来判定是否有某物质存在 此类实验一般不设立对照实验 若需设立对照实验 则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 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 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可能不同的是 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 抽样检测法 未求平均值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 a b d三项所得实验结果均偏大 c项实验结果可能偏大 也可能偏小 点评 调查数据的处理常用统计法 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 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 不能对调查对象的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 调查人类遗传病时不能限定特定人群 且被调查人群足够多等 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 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 摩尔根提出基因的染色体理论 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 a项中预期结果只能是比例 而不是具体的数量 b项中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 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 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 模型的方法是以研究模型来揭示 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 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 教师备用习题 第1题考查的是有关数学模型的问题 作为考点四的补充 第2题是对本专题的综合考查 作为本专题的补充 1 下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不科学的是 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 a 若x表示外界o2浓度 y表示co2释放量 则a为需氧呼吸强度 b为厌氧呼吸强度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表示生态系统的自我调节能力 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 随着o2浓度增加 需氧呼吸强度越来越高 厌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 生长素浓度高时会抑制根的生长 c项错误 生态系统中群落越复杂 其自我调节能力越高 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 2 下列关于实验材料或方法的选择 正确的是 a 进行还原糖鉴定时 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 运用了建构数学模型的方法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 西瓜瓤为红色 干扰实验结果的观察 不能用于还原糖鉴定实验 a项错误 过氧化氢受热易分解 不能用作探究温度影响酶活性实验的材料 b项错误 沃森和克里克研究dna分子结构时 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 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 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以研究色素的种类和含量c 沃森和克里克用建构物理模型的方法研究dna的结构d 利用14c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 解答此题的关键是需要正确记忆实验方法 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 纠错笔记 高中教材中涉及的科学方法归纳 1 对照实验法 如比较过氧化氢酶和fe3 的催化效率 2 模拟实验法 如利用渗透装置模拟成熟植物细胞渗透吸水和失水的过程 3 杂交实验法 如孟德尔选用豌豆作为实验材料 运用杂交实验法 研究出两大遗传定律 4 显微观察法 如利用高倍显微镜观察叶绿体 5 调查法 如用标志重捕法调查某鱼类种群的种群密度 6 染色法 如利用苏丹 染液将油脂染成橙黄色 易错易混归纳 专题十三实验中常用的技术和方法 7 引流法 如观察植物细胞质壁分离与质壁分离复原实验中 使细胞处于0 3g ml的蔗糖溶液中 8 同位素标记法 如利用h218o和14co2分别追踪光合作用中氧原子和碳原子的转移途径 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题考查用黑藻进行观察叶绿体的实验 第2题考查四个实验的实验目的 自变量和观测指标的对应关系 均可作为考点的补充 1 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 制作装片时可用龙胆紫染色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 叶绿体移动速度快 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 叶绿体移动速度快 叶绿体是绿色的 无需染色 龙胆紫是用于染色体染色的 教师备用习题 2 下列实验目的 自变量和观测指标的对应关系错误的是 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的实验中 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 探究酶的专一性的实验中 自变量可以是酶的种类 因变量是溶液颜色的变化 c项正确 探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中 自变量是氧气的有无 观测指标是澄清的石灰水变浑浊的程度 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 考情纵览 专题十四高考开放性生物实验应试分析 1 2013 全国卷 用某种降血糖物质x做以下实验 注 用生理盐水配制x溶液 回答下列问题 1 某同学要验证x的降血糖作用 进行如下实验 选择一批体重相同的正常小鼠 测定 并将小鼠随机等量分成实验组和对照组 实验组注射适量的 对照组注射等量的 一段时间后测定两组小鼠的 若 则表明x有降血糖的作用 高考真题聚焦 2 若要验证一定量的x能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围 进行如下实验 用 小鼠作为实验组 用患糖尿病小鼠作为对照组1 用 小鼠作为对照组2 实验组注射 对照组1 2注射等量的生理盐水 一定时间后若实验组和对照组 小鼠的血糖浓度均在正常范围内 而对照组 小鼠的血糖浓度高于正常范围 则表明一定量的x能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 答案 1 血糖浓度x溶液生理盐水血糖浓度对照组血糖浓度不变 实验组血糖浓度下降 2 患糖尿病正常一定量的x溶液 或x溶液 21 解析 1 实验的目的是验证x的降血糖作用 则实验的自变量是x溶液 通过对比注射x溶液前后小鼠血糖浓度的变化 得出x溶液是否有降血糖的作用 所以实验的思路是建立对照组和实验组 测得两组小鼠的血糖浓度 再分别注射一定量的生理盐水和等量的x溶液 一段时间后测两组小鼠的血糖浓度 相比对照组 若实验组小鼠的血糖浓度下降明显 则证明x有降血糖的作用 2 该实验的目的是验证一定量的x溶液能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降 则实验的自变量是有无一定量的x溶液 因变量是患 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 糖尿病小鼠的血糖浓度 实验思路是患病小鼠和正常小鼠分别注射生理盐水作为对照组 实验组小鼠注射一定量的x溶液 观察注射x溶液前后小鼠的血糖浓度的变化 实验中注意单一变量原则和等量原则 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 2 2012 浙江卷 请根据以下提供的实验材料 完善生物制剂w对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路 并预测实验结果 实验材料 培养液 正常体细胞 癌细胞 w 胰蛋白酶 要求与说明 答题时不考虑加入w后的体积变化等误差 提供的细胞均具有分裂能力 只进行原代培养且培养条件适宜 请回答 1 实验思路 取培养瓶若干个 分组如下 每组设置若干个重复样品 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后 各取其中的几个样品 加入 摇匀 在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数 重复 若干次 2 预测实验结果 用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 答案 1 a组 培养液中加入体细胞 b组 培养液中加入体细胞 加入w c组 培养液中加入癌细胞 d组 培养液中加入癌细胞 加入w 胰蛋白酶 统计并分析所得数据 其他合理答案均可 2 其他合理答案均可 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 解析 该实验的目的是研究w物质对不同细胞的分裂具有促进作用 所以在分组时一要注意不同细胞的分组实验和空白对照组的设置 将动物细胞分散成单个细胞要用胰蛋白酶处理 实验结果的观察和处理 由于有多组重复实验 因此要统计并分析数据 求平均值 从题意理解 体细胞的分裂速度小于癌细胞 加入w能促进细胞的分裂 所以实验结果如答案所示 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 要求学生能用文字 图表及数学方式准确描述 且具备以实验的原理 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列表进行比较 解释 推理 做出合理的判断或得出正确结论的能力 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做出恰当的评价和修订的能力 本专题内容主要以非选择题形式考查 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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即相同 以平衡和消除无关变量对实验结果的影响 需要强调的是在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 常态条件下的等量 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 要首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 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 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 2 实验结果显示 戊试管中溶液呈蓝色 丁试管中溶液无蓝色 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 答案 1 变蓝色变蓝色不变蓝色对照 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 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 碘化钾溶液发生蓝色反应 而甲 乙试管分别设定是低温和高温 低温降低酶活性 高温会使酶失活 所以两支试管中的淀粉没有被水解 会与碘 碘化钾溶液发生蓝色反应 实验要 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 遵循对照原则 所以丙试管的目的就在于此 2 戊试管进行的处理是是把酶放置在70 条件下保温5min 然后与淀粉混合37 保温 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 丁试管进行的处理是把酶先放置在0 条件下保温5min 然后与淀粉混合37 保温 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活性恢复 3 实验要遵循单一变量原则 要排除无关变量的干扰 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 对照设置和变量控制实验中的无关变量很多 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 对照实验设置得正确与否 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 所用生物材料要相同 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特点要尽量相同或大致相同 所用实验器具要相同 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 所用的处理方法要相同 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 但也要做同样的处理 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低温迫使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化产物 如脂质过氧化产物 mda 超氧化物歧化酶 sod 能够清除过氧化产物 从而增强植物的抗冷性 研究人员进行了 水杨酸对水稻幼苗抗冷性影响 的实验 步骤及结果如下表 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 1 表中 是 是 2 本实验需要控制的无关变量有 至少写两点 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 3 组别1和2对照可得到的结论是 组别2 8可得到的结论是 在5 的冷胁迫下 2 0mmol l的水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响是 填 增强 或 减弱 4 请根据5 条件下的实验结果在下图完成水杨酸浓度与sod活性关系的坐标曲线图 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 图7 14 1 答案 1 5 的蒸馏水浇灌5 2 蒸馏水和水杨酸的浇灌量 光照强度 培养时间 幼苗的发育情况等 3 环境温度降低时 水稻幼苗自身可增强抗冷性在一定范围内随水杨酸溶液浓度的增加 水稻幼苗的抗冷性增强 当水杨酸溶液浓度增加到一定程度时 水稻幼苗的抗冷性开始减弱 水杨酸对水稻幼苗的抗冷性的影响具有两重性 浓度为1 5mmol l左右的水杨酸溶液增强水稻幼苗抗冷性的效果最好 减弱 4 如图 正确标注横纵坐标 描点与曲线走势 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 解析 1 此实验是探究性实验 应遵循单一变量原则 对照原则 等量原则 表中 是5 的蒸馏水浇灌 是5 2 本实验的自变量是不同浓度的水杨酸 需要控制的无关变量有蒸馏水和水杨酸的浇灌量 光照强度 培养时间 幼苗的发育情况等 3 组别1和2对照可得到的结论是环境温度降低时 水稻幼苗自身可增强抗冷性 组别2 8可得到的结论是在一定范围内随水杨酸溶液浓度的增加 水稻幼苗的抗冷性增强 当增加到一定程度时 随着水杨酸溶液浓度增加 水稻幼苗的抗冷性开始减弱 在5 的冷胁迫下 2 0mmol l的水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响是减弱 4 在坐标图中 正确标注横纵坐标 描点与曲线走势等 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 特别提醒 实验结果的预测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作出的一种推论 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 如果是验证型的实验 如 验证 证明 那么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 若是探究型的实验 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 1 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 2 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 3 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 4 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 答案 2 第二步 等量的14c 核糖核苷酸和12c 脱氧核苷酸第三步 等量的突变细胞系 3 细胞核细胞质 4 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 其次是了解题干关键信息 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 根据实验设计的对照原则 该实验的自变量是给两组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 然后培养两组细胞 观察细胞核和细胞质的放射性即可 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作出预测和分析 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去年冬季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 该地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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 实验结果见图7 14 2 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 图7 14 2 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 图7 14 3 答案 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 不同光强度下高浓度 8mmol l 磷酸一铵 map 溶液均可提高水稻光合速率 4 见下图 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 对于实验设计应遵循单一变量原则 无关变量相同且适宜原则 对照原则等 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 对于辣椒植株的要求是长势相似 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 若将二者共同使用 则存在累加效应 因此在柱形图中表示出来 用两种溶液单独处理的净光合速率比蒸馏水的高且相同 两者共同处理的是单独处理的两倍 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 考点三实验设计及分析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 等量 单一变量等原则 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 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 那么说明假设不成立 作出否定的结论 如果预期得到实现 那么假设成立 则作出肯定的结论 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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等 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 3 进一步做相同处理 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 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 那么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是 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 3 再根据各对照组中得出的 分结论 综合为 全面结论 总 4 在验证性实验中 如果实验目的已知 那么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 若有 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 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 请对上述实验进行分析 每组选取多根插条的目的是 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 答案 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 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 看有无对照实验 如果有 那么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 看实验结果的验证是否合理 该实验的目的是验证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 点评 验证性实验题的解题技巧分析实验原理及方法是否正确 有无更为简单的实验方案 实验能否顺利完成和实验的安全性如何 常见的试题主要考查下面的几个方面 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 易错点对实验设计中的变量不能正确区分例实验中的变量主要有自变量 因变量和无关变量 下列控制无关变量的操作 错误的是 a 验证光合作用能产生淀粉的实验中 首先将实验植物做饥饿处理b 验证光合作用需要光照的实验中 将叶片的一半用黑纸包住c 探究唾液淀粉酶的最适ph的实验中 先将每一组温度控制在37 d 探究唾液淀粉酶的最适温度的实验中 每一组都加入等量的淀粉 易错易混归纳 专题十四高考开放性生物实验应试分析 尝试解答 易错提示 解答本题需要区分自变量 因变量和无关变量 从而正确运用变量解答 易错易混归纳 专题十四高考开放性生物实验应试分析 答案 b 解析 实验植物通过饥饿处理可以消耗掉叶片中原有的淀粉 以防影响实验结果 a项正确 有无光照属于自变量 不是无关变量 因此b项不正确 唾液淀粉酶的适宜温度为37 属于无关变量 因此要将每一组的温度都控制在这一温度下 c项正确 除温度外 其他条件要完全相同 包括各组中淀粉的使用量 d项正确 易错易混归纳 专题十四高考开放性生物实验应试分析 纠错笔记 实验设计最易犯错的四点及对应措施 1 最易犯错的四点 不能确定变量并根据自变量确定分组数目 思路混乱 对实验设计的步骤描述不清晰 东写一点 西写一点 实验结果的观测指标确定不切合实际 实验观测指标最好是肉眼可以看得见或可以直接测量的指标 答题语言表达要规范 实验设计结构要完整 易错易混归纳 专题十四高考开放性生物实验应试分析 2 措施 语言的准确描述 在实验设计中 一般在时间 温度 物质的量上难以做到准确的量化描述 故尽可能用 定性 的语言表达 在实验步骤表述中巧用下列词语 如 一段时间 适宜的温度 适量的 一定量的 等量的 相同条件下 适宜条件 等 注意避免 词不达意 实验设计中的技巧 a 实验组别的编号 凡实验中涉及两组或两组以上实验 需用1 2 3 或a b c 或甲 乙 丙 加以编号便于区分 易错易混归纳 专题十四高考开放性生物实验应试分析 b 实验现象的观察 找准实验观察的对象并准确描述 c 实