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.ppt

广东省专用 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 广东卷 以下为某兴趣小组获得的实验结果及其分析 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 b 解析 本题考查教材中实验的相关内容 涉及叶绿体色素的分离 纤维素分解菌的分离 细胞分裂图像 酶的特性等知识 为黄绿色 是叶绿素b a项错误 培养基中纤维素被纤维素分解菌分解后 刚果红 纤维素的红色复合物无法形成 就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈 可根据透明圈的大小来确定细菌分解纤维素的能力 b图中菌 周围的透明圈最大 b项正确 由c图中染色体分布在细胞中央可知 该细胞处于分裂中期 c项错误 d图说明酶具有高效性 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 2 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 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 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糖 证明甲中含有淀粉酶 将淀粉分解产生还原糖 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 3 2012 广东卷 食品种类多 酸碱度范围广 生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶 查阅相关文献 得知 1 ph对不同蛋白酶的活力影响有差异 据图6 13 2可知 更适宜作为食品添加剂 理由是 蛋白酶的活力可用 的量来表示 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 2 该蛋白酶的提取工艺流程如下 4 组织匀浆 上清液 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 兴趣小组分别对酶保护剂浓度 提取液ph进行了探究实验 结果显示 酶保护剂浓度在0 02 0 06mol l范围内 酶活力较高 提取液ph在6 0 8 0范围内 酶活力较高 他们认为 要进一步提高粗酶制剂的酶活力 以达到最佳提取效果 还需对酶保护剂浓度和提取液ph进行优化 并确定以此为探究课题 请拟定课题名称 设计实验结果记录表 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 1 木瓜蛋白酶在ph4 9范围内 木瓜蛋白酶的活力高 稳定单位时间内产物增加 单位时间内反应底物减少 2 课题名称 探究酶保护剂浓度和提取液ph对木瓜蛋白酶提取效果的影响实验结果记录表酶活力 单位 u 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 解析 1 审题结合图形和文字 在题目中已经提供了信息 食品种类多 酸碱度范围广 所以选择的食品添加剂应该有较广的酸碱适应范围 从图形中 我们可以看出木瓜蛋白酶的适应范围最广 活力高 稳定 所以可以选作食品添加剂 蛋白酶的活力可用单位时间内产物增加 单位时间内反应底物减少 的量来表示 2 实验设计 我们应该明确实验目的 此实验的实验目的是为了探究酶保护剂浓度和提取液ph对木瓜蛋白酶提取效果的影响 所以我们可以将酶保护剂浓度和提取液ph作为自变量 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 4 2013 广东卷 某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精 他们用酶将木薯淀粉降解成单糖 查阅资料后 安装的酒精发酵装置 采用的发酵条件如图6 13 3所示 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 1 向发酵瓶中加入5g酵母菌开始实验 发酵初期 通气阀 需要偶尔短时间打开 并在a通气口处打气 以利于 实验过程中 通气阀 需要偶尔短时间打开 目的是 2 第3天 取出少量发酵液 滴加含有 的浓硫酸溶液来检测酒精 3 检测后发现 尽管酵母菌菌种合适 淀粉酶解物充足 操作正确 发酵温度和ph适宜 但酒精含量 比预期低 他们展开了讨论 认为还有其他影响因素 如 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果 用表格形式呈现 用 表示酒精量 最高含量为 4 请对预测的结果进行分析 并得出结论 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 1 酵母菌生长和繁殖释放co2 2 重铬酸钾 3 发酵时间 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 4 预测结果中 发酵7天酒精的产量已达到最高 大于7天酒精产量不再增加 可能原因是高浓度酒精抑制酵母菌活性或淀粉酶解物己被完全利用 因而在此装置和酵母菌加量5g时 最好的发酵时间是7天 解析 本题以酵母菌为材料 考查实验探究能力 主要涉及传统发酵技术 酶促反应的影响因素 探究实验中自变量设置及其原理 因变量检测方法及实验结果结论的分析 1 装置中通气阀 分别是充气口 排气口 充气口是在发酵初期时连接充气泵进行充气 便于酵母菌生长和繁殖 实验过程中 酵母菌进行酒精发酵 产生co2 装置内气压升高 排气口 通气阀 需要偶尔短时间打开释放 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 co2 保持装置内气压平衡 防止装置爆裂 2 酒精的鉴定原理是橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应 变成灰绿色 3 影响酶促反应的因素有底物量 酶量 酶活性等 题干中信息对应关系为 淀粉酶解物充足 底物充足 菌种 温度和ph适宜 酶种类及活性适宜 操作正确 缺氧或无氧环境 推理出产物酒精含量低的原因可能还有发酵时间 表格中需包括相应自变量和因变量 设计表格发酵时间为3 9天 以差值1为梯度进行设计 酒精含量计为 而酒精最高含量为 推理出实验组中酒精含量共有5种 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 4 预测结果中 发酵7天酒精的产量已达到最高 大于7天酒精产是量不再增加 可能原因是高浓度酒精抑制酵母菌活性或淀粉酶解物己被完全利用 因而在此装置和酵母菌加量5g时 最好的发酵时间是7天 高考真题聚焦 专题十三实验中常用的技术和方法 高考真题聚焦 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 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 例1使用染色剂染色是生物学实验常用的方法 某同学对有关实验做了如下归纳 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 1 上述实验结果的归纳 正确的有 填实验序号 2 实验 在染色之后 用吸水纸吸去染液 再滴加1 2滴 溶液 此操作的作用是 3 实验 和实验 在染色之前 都使用了一定浓度的盐酸处理 其中 实验 用盐酸可改变 的通透性 加速染色剂进入细胞 实验 用盐酸与酒精混合 对材料进行 在两个实验操作中 都要注意盐酸浓度 处理材料时的温度和 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 1 2 50 酒精洗去浮色 3 细胞膜解离时间 解析 1 观察人口腔上皮细胞中的dna和rna分布实验中 应用甲基绿 吡罗红混合染料 由于dna与甲基绿 rna与吡罗红亲和性高 而出现绿色细胞核区域 红色细胞质区域 若单独使用甲基绿 则细胞核 细胞质区域均为红色 观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂实验中 间期细胞染色质也可被龙胆紫染色 2 酒精是实验中常用试剂 其作用总结如下 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 3 实验 中 盐酸的作用一是改变细胞膜的通透性 使染色剂迅速进入细胞 二是使染色体中的dna和蛋白质分离 有利于dna与染色剂结合 实验 中 盐酸与酒精混合为解离液 进行解离操作 目的是使细胞分散开来 为防止解离过度 需注意盐酸浓度 解离温度和时间 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 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 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2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 例2 双选 下列有关物质的提取与分离的叙述中 正确的是 a 用差速离心法分离细胞器b 用纸层析法提取叶绿体中的色素c 用2 的nacl溶液和冷却的酒精提取dnad 用凝胶色谱法分离相对分子质量不同的蛋白质 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 ad 解析 纸层析法用于分离叶绿体中的色素 b项错误 dna易溶于2 的nacl溶液 但冷却的酒精不能溶解dna 可溶解部分蛋白质 因此用于dna提纯 c项错误 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 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 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在做 绿叶中色素的提取和分离 实验时 甲 乙 丙 丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示 表示使用 表示未使用 其余操作均正常 他们所得的实验结果依次应为 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 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 b 解析 由表可知 甲同学加的溶剂为水 而不是有机溶剂丙酮 色素不溶于水 因而提取不到叶绿体中的色素 所得结果应为 乙同学的操作正确 应为 即自上而下依次出现胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a和叶绿素b 且叶绿素a和叶绿素b的含量较多 丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮 可以提取到色素 但由于未加caco3 叶绿素可能被破坏 因而下边的两条色素带比正常的窄 应为 丁同学未加sio2 可能研磨不充分 导致各种色素的提取量均少于正常水平 应为 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 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 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 双选 下列关于科学实验及方法的叙述不正确的是 a 林德曼推断出能量传递呈递减的特点 运用了调查和系统分析法b 施旺和施莱登建立细胞学说 运用了观察法c 格里菲思利用肺炎双球菌研究遗传物质时 运用了放射性同位素标记法d 摩尔根通过果蝇的眼色杂交实验 利用类比推理法得出基因在染色体上 核心考点整合 专题十三实验中常用的技术和方法 答案 cd 解析 研究遗传物质时 噬菌体侵染细菌实验运用了同位素标记法 格里菲思利用小鼠进行活体实验 c项错误 萨顿根据观察染色体和基因的行为 利用类比推理法提出基因在染色体上 摩尔根通过果蝇的眼色杂交实验 利用假说 演绎法证明基因在染色体上 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 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 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 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 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和线粒体 5 调查法 如标志重捕法和样方法 6 染色法 如利用苏丹 染液将脂肪染成橘黄色 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项错误 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 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 对照组 培养基 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 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 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 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 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 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 殖 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 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 高考真题聚焦 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 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 3 根据题意可知 a类小鼠缺乏的是瘦素受体 而瘦素 高考真题聚焦 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 插条要求3 5根 排除个别偶然数据的干扰 求平均数 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 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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兴趣小组的同学探究ph对某淀粉酶活性的影响 实验设计和实验结果见图6 14 1和下表 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 此实验中除自变量和因变量外 还需要考虑 等因素 3 本实验设置的对照组是 填编号 目的是 4 c4滤纸圆片周围出现透明圈的原因是 5 本实验可以得出的结论是 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 1 无酶的中性介质酶提取液 稀碳酸氢钠溶液 2 温度 滴加的溶液的量 滤纸圆片的形状和面积 实验时间 答案合理即可 3 c1 c2 c3说明酸 碱和蒸馏水不能分解淀粉 从而排除无酶介质对实验的干扰 4 浸润的滤纸圆片所含的淀粉酶将淀粉水解 遇碘不再变蓝色 产生透明圈 5 该淀粉酶在碱性介质中活性较高 而在酸性或中性介质中活性较低 解析 本题探究的自变量是ph 因变量是酶的活性 对酶活性的影响可观察培养基表面透明圈的有无和大小 无关变量包括温度 滴加的溶液的量 滤纸圆片的形状和面 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 积 实验时间等 实验的自变量应是ph的大小 要把它控制在中性 酸性 碱性几种条件下 设置c1 c2 c3三组 分别作为c4 c5 c6组的对照组 用以说明酸 碱和蒸馏水不能分解淀粉 从而排除无酶介质对实验的干扰 通过比较透明圈大小 得出c6组酶活性最高 说明该淀粉酶在碱性介质中活性较高 而在酸性或中性介质中活性较低 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 所用实验器具要相同 即试管 烧杯 水槽 广口 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 请根据以上内容回答问题 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 特别提醒 实验结果是由实验变量而引起的变化 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为了探究高温和低温对小麦的伤害 请完成下列实验设计方案并回答相关问题 实验原理 当植物组织受到不良条件 如高温 低温等的影响时 细胞结构常受到伤害而使膜的通透性增大 结果细胞内容物会有不同程度的外渗 使外部溶液的电导度增大 电导度的大小可以用电导仪进行检测 电导仪非常灵敏 各种杂质与温度都会影响测量结果 从而带来实验误差 通透性变化愈大 表示受伤愈重 抗逆性愈弱 实验材料 小麦幼苗 仪器与药品 电导仪 冰水 水浴锅 烧杯 量筒 洗瓶 滤纸 蒸馏水 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 1 分析变量 自变量 因变量 2 实验步骤 第一步 取小麦幼苗90株 去除残留胚乳 用蒸馏水反复冲洗三次 第二步 取四只小烧杯 分别加入20ml蒸馏水 编号为1 2 3 4号 第三步 在1 2 3号小烧杯中各放入 株处理过的小麦幼苗 4号烧杯作为 第四步 1号小烧杯置于 2号小烧杯置于室温下 3号小烧杯置于45 的恒温水浴中 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 第五步 40分钟后取出 并去除小烧杯中的幼苗 使小烧杯中的溶液恢复至室温 第六步 3 回答问题 实验的第一步中要去除残留胚乳 并用蒸馏水冲洗的目的是 空气中的co2会溶解于蒸馏水中 从而给实验带误差 为了校正这种因素带来的误差 本实验的做法是 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 1 温度外界溶液的电导度 或膜的通透性 2 第三步 30空白对照第四步 冰水水浴中第六步 用电导仪测量溶液的电导度 并记录实验结果 3 防止残留胚乳及幼苗外杂质干扰实验结果 设计了不放小麦幼苗的空白对照 解析 1 本题探究的自变量是温度 因变量是膜的通透性 膜通透性的变化可观测外界溶液的电导度 2 实验小麦幼苗90株 分为4组 其中一组不放实验小麦 作为空白对照 以排除空气中的co2溶解于蒸馏水中而给实验带来的误差 故小麦幼苗90株随即均分为3组 每组30株 第四步骤为设置对照实验 已有常温 高温 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 缺少低温环境 因而置于冰水水浴中 第六步为因变量的检测 即用电导仪测量溶液的电导度 3 去除残留胚乳并用蒸馏水冲洗的目的是防止残留胚乳及幼苗外杂质干扰实验结果 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 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6 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 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 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 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 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 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 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 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 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 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 促进细胞分裂和组织分化形成愈伤组织 核心考点整合 专题十四高考开放性生物实验应试分析 2 顶芽产生的生长素向侧芽部位运输 导致侧芽生长素浓度过高 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