高考生物二轮复习 第二部分 特色专题三 生物实验课件 新人教版.ppt

特色专题三 生物实验 分析广东近年的高考试题可以看出 实验题所占比分较大 其中直接来源于课本的实验题越来越少 而具有材料背景的新情景探究性实验题越来越多 高考中 生物实验的考查重点主要是实验设计的能力 即对实验设计作出假设 设计对照 设计实验步骤 分析和预期实验结果 并加以处理和判断等 实验题型大致可分为以下几类 实验操作题 实验原理题 实验设计题 实验评价题 实验步骤补充完善题 本专题主要介绍生物实验基本原则 实验中如何处理变量的关系以及对各类实验题型的分析 其应试策略为 1 掌握高中生物教材实验的基本操作技能 2 重视对课本实验的分析 能联系生物学科的有关基本理 论 分析所观察到的实验现象 3 挖掘课本知识点中所蕴含的实验因素 生物学的每一个知识结论都是在观察 实验的基础上得出的 所以在平时的复习中要注意多挖掘知识结论中所蕴含的科学实验思想和方法 实验方法要素及处理要素关系的基本原则1 假设与假设验证原则 2 变量与单一变量原则 3 控制与平衡控制原则 4 对照与实验对照原则 5 捕获 解释与真实客观原则 典例1 为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育 将27只同种 同时孵化且大小相同的蝌蚪 随机均分为三组 饲养的水 饲料和温度等培养条件相同且适宜 甲组加入甲状腺激素 乙组加入甲状腺激素抑制剂 丙组不加入药剂 饲养一段时间后 观察其生长情况 1 请根据实验 单一变量 原则回答下列问题 本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于 甲组加入的甲状腺激素是 甲组的变化和结果是 a 自变量c 额外变量 b 因变量d 无关变量 2 本实验的关键步骤是 a 定时喂食c 定时观察 b 定时换水d 用药量合理 3 实验中选取同种 同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实验 其目的是 名师点拨 单一变量原则 控制其他因素不变 只改变其中一个因素 要研究的因素 观察其对实验结果的影响 遵循单一变量原则 对实验结果进行科学的分析 增强实验结果的可信度与说服力 自变量是指实验中要研究和控制的因素或条件 因变量是指实验中由于实验变量而引起的变化和结果 无关变量是指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件 答案 1 d a b 2 d 3 排除无关变量对实验结果的 影响 变式训练 1 某研究小组进行一个有关兔水盐代谢调节的实验 以下为实验报告 请予以完善 实验名称 兔的水盐代谢调节 一 材料与方法 1 家兔12只 2 5kg 只 随机分为3组 甲 乙及丙组 每组4只 2 对甲组兔静脉滴注1 5 nacl溶液 乙组滴注0 9 nacl溶液 丙组滴注蒸馏水 滴注量均为200ml 0 5h滴完 3 从滴注开始收集测定2h内兔的尿液量 二 结果与分析 1 甲 乙 丙三组兔平均尿量比较 2 原因 三 讨论 1 实验设计时每组兔能否只用1只 为什么 2 有人认为需要增加1组兔才能使本实验设计更为完善 你认为对该组兔最有必要作何实验处理 为什么 解析 实验动物的数量太少 无法排除个体差异对实验的影响 体现了实验设计的科学性原则 为了使实验更加严谨科学 应增加一个空白对照组 对该组的处理是不注射任何液体 使甲 乙 丙三组的尿量有更好的比较基准 体现了实验设计的对照原则 答案 二 1 丙组尿量最多 乙组其次 甲组尿量最少 2 甲组血液渗透压升高 抗利尿激素分泌增加 尿量减少 乙组抗利尿激素分泌不变 尿量较甲组多 丙组抗利尿激素分泌减少 尿量最多 三 1 不能 只用1只兔不能排除因个体差异造成的结果 不准确 2 用这组兔作空白对照 不滴注任何液体 可以使甲 乙 丙三组兔的尿量有更好的比较基准 各类实验题解题策略 题型一 验证性实验与探究性实验 1 根据题干要求设计一个完整的实验过程 题目给出实验目的及一些材料 让学生设计实验方案 解答这类题目应首先根据题目的要求和给出的条件 确定所考查的知识点及相关的实验原理 设计便于操作的实验方案 1 实验设计的基本思路 找出实验目的 确定是探究性实验还是验证性实验 确定自变量 因变量和无关变量 找出单一变量 确定对照组和实验组的设置 控制无关变量 明确观测指标 分析材料用具 原理 学会制作简易流程图 实验步骤 遵行对照原则和控制好变量 注意实验材料的 选择和培养条件 根据实验目的得出结论 预测结果 得出结论 2 实验设计的一般步骤 取材 分组 编号 取材时要注意数量和生理及发育状 态相同 用具要相同等 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 进一步的相同处理 其他因素相同且最适的继续处理 检测 观察 统计 比较 必须找出具体的观察和记录对象 观察 记录 统计 比较实验数据和现象 如果实验现象是隐蔽的 必须找出具体的检测方法 以显现实验结果 便于观察 典例2 小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多 请设计一个实验方案 探究不同光照强度对大豆植株高度的影响 并预测实验结果 实验材料和用具 大豆种子 200粒 光照培养箱 光照强度范围0 10000lux 温度 湿度等均可自行设定 培养皿 直尺等 1 实验方案 2 实验结果测试 名师点拨 在设计实验过程中 注意遵循对照原则 单一变量原则 平行重复原则等科学原则 所以至少分三组 且有黑暗作为对照 每组必须有一定的种子数量 且数量相等 排除无关变量对实验的影响 预测实验结果要根据题中所给的自然现象 即黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多 即可得出正确答案 答案 实验方案 1 实验材料 选出180粒大小一致的种子 分成六祖 每组30粒 在培养皿中培养 培养条件 光照强度0 2000 4000 6000 8000 10000 lux 温度25 培养一周 测定指标 用直尺测量植株高度 计算每组的平均值 注 要求至少分为三组 三个处理 每组有一定的种子数量 光照强度必须有0lux 黑暗 实验结果测试 随光照强度的增加 植株高度下降 变式训练 2 胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用 为了验证 胰高血糖素具有升高血糖的生理作用 请以小白鼠为实验对象设计实验步骤 实验材料和用具 正常实验小白鼠2只 生理盐水 用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液 班氏糖定性试剂 注射器 试管 烧杯等 实验步骤 实验提示 采用腹腔注射给药 给药剂量不作实验设计要求 给药1小时后 用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液 解析 此题根据实验材料和原理设计实验 验证 胰高血糖素具有升高血糖的生理作用 是验证实验 实验原理为胰高血糖素具有升高血糖的生理作用 实验自变量为是否注射胰高血糖素 因变量为血糖的浓度变化 其他作为无关变量 在实验过程中要遵循单一变量原则 对照原则 一组注射胰高血糖素 一组注射等量的生理盐水 和等量原则 一般过程为分组编号 对照处理 观测实验指标等 答案 1 取两支试管分别编号为1号和2号 各加入等量 的班氏糖定性试剂 2 确定1只鼠为实验鼠 腹腔注射胰高血糖素溶液 另一 只鼠为对照鼠 腹腔注射等量生理盐水 3 给药1小时后 对两只小白鼠采尿液 实验鼠尿液放入 1号试管内 对照鼠尿液放入2号试管内 4 将两支试管摇匀后 放入盛有开水的烧杯内加热煮沸 待冷却后 观察两支试管溶液颜色的变化 2 对现有实验设计进行补充完善 实验补充完善题的解题思路与完全实验设计的解题思路基本一致 重点考查学生对变量的处理 过程描述 结果的预测与分析等 常见的实验补充完善题有 添加实验假设 完善实验步骤 总结实验结论 补充对照实验 典例3 2013年重庆卷 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 b 经过适宜条件下培养后 观察细胞生长状态 检测l 天冬酰胺含量 实验结果 见下表 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 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 名师点拨 1 实验的目的是验证l 天冬酰胺酶对两种细胞的影响 实验组加入了淋巴瘤细胞 对照组应在相同条件下加入正常细胞 即 培养基 l 天冬酰胺酶 正常细胞 2 由于肿瘤细胞自身不能合成天冬酰胺 体内已有的天冬酰胺会被l 天冬酰胺酶分解 而正常细胞中的天冬酰胺尽管会被酶分解 但自身能够继续产生天冬酰胺 故含量正常 3 作为人体肿瘤康复治疗的药物是即不损伤机体又达到疗效 宗旨就是只专一性杀伤肿瘤细胞 而对正常细胞无负面影响 答案 1 l 天冬酰胺酶 正常细胞 专一 抑制 能合 成l 天冬酰胺酶 有合成l 天冬酰胺的酶 2 免疫 拮抗 酶被分解 3 对肿瘤细胞有专一性杀伤作用 对正常细胞无影响 变式训练 3 2013年大纲卷 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 2 若要验证一定量的x能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常的范围 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 组2注射等量的生理盐水 一定时间后若实验组和对照组 的血糖浓度均在正常范围内 而对照组 的血糖浓度高于正常范围 则表明一定量的x能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常范围 解析 1 实验目的是验证x的降血糖作用 那么此实验的自变量是有无x 而因变量是血糖的变化 基本思路是 建立一个对照组和一个实验组 测得两组小鼠血糖浓度 在分别注射一定量的生理盐水和等量的x 一段时间之后测两组小鼠的血糖浓度 若实验组相比对照组有明显的血糖下降 则证明x有降低血糖的作用 2 该实验的目的是验证一定量的x能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围 该实验的自变量是有无一定量的x 而因变量是患糖尿病小鼠的血糖浓度 基本思路是建立两个对照组 患病小鼠组和正常小鼠组 注射生理盐水 一个实验组 注射一定量的x 观察注射x前后小鼠的血糖和哪个对照组的值更近 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 2 1 题型二 实验评价和改进 1 实验评价类试题的一般解题方法 五看 评价法 计是否合理 一看对照 有无对照实验实验变量设置是否有标记是否遵循单一变量原则是否遵循等量原则是否排除干扰因素 如果有 看对照设 步骤的顺序是否合理二看步骤步骤是否完整具体操作有无违反生物学基本原理 三看验证 实验结果的验证目标是否准确实验结果的验证方法是否得当 生物学材料选择是否得当四看材料实验器材选择是否合理药剂选择 使用 用量是否准确 五看条件 是否需要搅拌 加热等实验所需的温度 光照等条件是否合理 典例4 2012年全国卷 某同学为了探究ph对人唾液淀 粉酶活性的影响 设计了如下实验步骤 在a b c d e5支试管中分别加入ph为5 0 6 0 7 0 8 0 9 0的适宜浓度缓冲液5ml 再分别加入质量分数为1 的淀粉液1ml 各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1ml 摇匀 将5支试管放入70 恒温水浴中 保温时间相同且合适 取出各试管 分别加入斐林试剂2ml 摇匀 观察各试管溶液的颜色 通过颜色深浅判断唾液淀粉酶 作用的最适ph 上述实验步骤中有2处错误 请更正并说明更正的理由 不考虑试剂的浓度和加入量 ph梯度以及实验重复次数 以便实验能得到正确的预期结果 1 2 名师点拨 答案 1 更正 将5支试管放入37 恒温水浴中 保温 时间相同且合适 理由 唾液淀粉酶的最适温度为37 在70 时 由于高温使酶失去活性 干扰了ph对人唾液淀粉酶活性的影响 2 更正 取出各试管 分别加入斐林试剂2ml 摇匀 将这些试管放入盛有50 65 温水的大烧杯中水浴加热约2min 理由 斐林试剂与还原糖要在50 60 水浴加热条件下才 能显色 变式训练 4 下图是一位学生设计的实验装置 用来证明co2是光合 作用的主要原料 1 请指出该装置的主要错误 2 如需对照实验 请描述对照实验的设计 解析 由于光合作用的产物中有淀粉 可通过碘遇淀粉变蓝这一特性来检验实验结果 为了消除叶片中原有淀粉对实验结果的影响 应首先对实验装置中的植物进行48h的饥饿处理 消耗原有的淀粉 然后把植物平均分成两组 实验组装置中放入盛有ca oh 2溶液的小烧杯 除去装置中co2 对照组中无ca oh 2溶液 有co2 其他实验条件两组完全相同 光合作用只利用红光和蓝紫光 几乎不利用绿光 故原装置中绿色玻璃瓶应换成无色玻璃瓶 为增加淀粉的生成量 使实验现象更明显 应从多个方向照光等 答案 1 应黑暗处理植物48h 不能用绿色玻璃瓶 应用无色玻璃瓶 光照应从各个方向照射 应设计对照实验 2 见解析 3 调查类实验题型 1 调查报告的内容 调查目的 确定调查的内容 调查什么 想获得哪些调查 指标 调查内容或对象 向谁进行调查 调查限定在什么范围 内 调查方法 文献调查或直接调查 是通过访问 座谈 测验还是通过发放问卷来调查 用普遍调查还是抽样调查 怎样抽取样本和抽取多少样本 调查结果统计与分析 一般要编制相应的调查表 调查结论与建议 2 高中生物涉及的调查类实验 典例5 某山区被大山隔为多个相对集中的村落 因经济 文化 交通等因素的影响 加上传统的婚俗 发现该地区遗传病发病率较高 为此 该乡镇中学准备组织学生对本地5个自然村进行一次遗传病调查 目的是提醒人们改变传统婚俗习惯 以降低遗传病发病率 提高人口素质 1 请根据本次活动目的 确定一个调查课题 并简述选题 理由 研究课题名称 选题理由 2 简要拟定出你的调查方案 调查对象 或内容 调查方法 获取数据 信息的方法 调查结果呈现方式 3 在实验结果分