（浙江专用）高考生物第二轮复习 专题八第2讲 实验技能题 开放探究实验创新 浙教版.doc

第2讲实验技能题开放探究，实验创新题型解读实验技能题在命题中可以以选择题或非选择题的形式出现，在选择题中多是对课本基础实验、实践活动的考查。涉及实验原理、目的、材料、试剂、仪器、步骤、现象等内容。类型主要有应用是否正确、步骤是否正确、对照是否正确三大类。拓展类多为基础实验综合考查，及课本基础知识应用在实验中的考查。非选择题中的实验探究类习题突显能力考查，既重视了教材基础实验的应用考查，又突出了验证生物学事实、探究生物学问题的能力考查。此类题型主要考查学生是否理解实验原理，是否会分析实验结果，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否有在不同情境下迁移知识的能力。要求学生熟悉教材实验、分析整合教材相关知识，注重隐性实验，全面提高综合素质和创新能力。备考指导1重视对课本中涉及的实验（包括学生实验、实习、演示实验和科学发现史中涉及的隐性实验）程序的分析，并对实验结果进行分析和解释。不要以为亲自“动手”就可以了，关键还要“动脑”，特别是在动手之前应先动脑筋，三思而后行，“动手”实验之后要反思。对待实验不能停留在对照课本和实验指导“照方抓药”，而是应该在理解实验目的和原理的前提下把握实验过程及思路，理解实验程序，分析实验中的每一步骤的作用，每一个处理的意义以及各步骤之间的联系。既要知道怎么做，又要懂得为什么这样做，学会解决问题、研究事物的方法。对实验结果进行分析和解释，既要重视实验结果，还要记录实验过程中出现的现象，将实验条件、实验过程和实验结果联系在一起，重视对结果的分析，学会探究和推论；既重视对成功实验的分析，也重视查找实验失败的原因。既重视当前实验，又要深化类比课本中具有相似性的其他实验，更应能将实验思路进行迁移、拓展与应用。如“质壁分离及其复原”实验拓展应用包括：测定植物细胞液浓度、鉴定细胞死活、验证细胞膜的选择通透性、比较两种溶液的浓度大小，等等。2将教材基础知识与基本实验进行重组，提高实验综合运用能力。如可利用“基因突变（或染色体变异）”“动物细胞的培养”“观察植物细胞有丝分裂”“调查环境污染对生物的影响”等设计实验验证某有机污染物对生物体具有致癌（或致畸）作用。又如：“叶绿体中色素的提取与分离”等设计实验探究缺磷导致叶色暗绿是否是由类胡萝卜素缺乏所致。3掌握常见题型与方法（1）数据处理的基本方法，如列表法、平均值法、图像法等。数据处理基本程序是：设计表格记录数据平均值绘制曲线、统计图等分析数据，得出结论。记录数据表格的设计一定要清晰、科学。表格中要求包含记录原始数据和处理数据（平均值等）的空格，此外表格上方要注明表格名称、记录时间、环境条件等。（2）实验设计的基本流程：实验设计的关键是控制变量，包括：正确确定和操控实验变量；有效消除无关变量；确定并准确检测因变量。具体方法一般是：设置对照。遵循“单一变量”原则、“等量性”原则设计对照实验，即实验组、对照组分别对应实验变量的有无，其他变量（无关变量）相同且适宜，此举可消除无关变量的干扰，增强说服力；选择简便可行的实验方法检测因变量。4注意总结（1）中学阶段，最常用的提取、分离的方法是利用各种物质溶解度的差异进行盐析或层析；最常用的鉴别（定）方法是利用各种物质特定的显色反应（此法应严格控制样品的量，及有效排除其他有色物质的干扰）。（2）对同一台显微镜而言，物镜放大倍数越大，物镜镜头越长，与玻片的距离越小；而目镜放大倍数越大，镜头越短。放大倍数越大，视野越小，进光量越少。使用显微镜观察玻片时，应首先用粗准焦螺旋将低倍镜下降到接近玻片位置，眼睛同时从侧面观察，避免接触到玻片而损坏镜头，然后用左眼注视目镜，轻轻转动粗准焦螺旋，上移镜筒，直到看清目标。换用高倍镜时，应先将所要观察的目标移至视野中央，转换为高倍镜后用细准焦螺旋聚焦（注意：不能用粗准焦螺旋）。【例1】 科学研究发现，植物之所以能够显示出向光性，是因为在单侧光线的照射下，生长素在背光一侧比向光一侧分布多，从而使背光侧生长加快，弯向光源。背光侧生长素分布多的原因是生长素的横向运输。为探索生长素的横向运输发生在尖端还是尖端下一段还是两者都可发生，某同学进行了以下实验，请补充实验步骤，预测结果并得出结论。（1）材料与用具：直立生长的燕麦胚芽鞘若干、不透水的云母片若干（可插入胚芽鞘）、台灯、开孔的不透光纸盒。（2）实验步骤：（请补充步骤乙组与丙组的处理）将生长状态相同的燕麦胚芽鞘分成数量相等的四组，标号为甲、乙、丙、丁。甲组在胚芽鞘的尖端插入云母片，乙组_，丙组_，丁组不做处理作为对照。将甲、乙、丙、丁四组材料置于纸盒中，给以单侧光照，适宜条件下培养。（3）结果预测及结论：_。解析：此实验设计应遵循对照原理、单一变量的原则。本实验想探究的是生长素的横向运输的方向，所以单一变量的设定应为云母片插入的位置；既然是探究性的实验性质，则结果和结论就应不唯一，应有几种可能的结果，但是结果要和结论相对应。答案：（2）只在尖端下一段插入云母片在尖端及尖端下一段都插入云母片（3）若甲组和丙组不向光弯曲生长，乙组和丁组向光弯曲生长，说明生长素横向运输的部位是尖端。若乙组和丙组不向光弯曲生长，甲组和丁组向光弯曲生长，说明生长素横向运输的部位是尖端下一段。若丙组不向光弯曲生长，甲、乙、丁三组都向光弯曲生长，说明生长素横向运输的部位是尖端和尖端的下一段。【例2】 茯苓多糖有抑癌作用，已有研究表明茯苓多糖对小鼠肉瘤s 180的抑制效率可达96.88%。现提供以下材料用具：生有肉瘤s180实验小鼠若干、茯苓多糖制剂、注射器、蒸馏水、生理盐水等（其他材料器具自定）。设计实验证明茯苓多糖对小鼠肉瘤有抑制作用。实验步骤：_ _。实验预期：_ _。回答问题。茯苓多糖对癌细胞的抑制作用通过增强机体特异性_免疫得以实现。确定一个“茯苓多糖对小鼠肉瘤有抑制作用”的测量指标：_ _。设计一个表格记录数据。解析：本题以目前医药消费市场“茯苓多糖”类药品或保健品为命题切入点，要求“理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题”。本题要求“证明茯苓多糖对小鼠肉瘤有抑制作用”，所以从动物细胞培养的应用之一药理检测考虑。实验设计一定要设置空白对照（实验组自变量：适量茯苓多糖制剂，对照组自变量：等量生理盐水）。实验因变量可以是实验鼠肉瘤增重量或实验鼠死亡所需时间。而为了增强说服力，必须采用多组实验取平均值，为此实验表格必须包括多组原始数据栏及处理数据（平均值）栏。癌细胞属于自身抗原，机体清除癌细胞的是一个细胞免疫过程。茯苓多糖可以增强细胞免疫作用。答案： 实验步骤：（一）将10只生长发育状况相同的生有肉瘤s 180实验小鼠随机分为等量两组，分别记作a、b组，编号a1、a2、a3、a4、a5、b1、b2、b3、b4、b5。（二）向a组各实验小鼠注射等量适量茯苓多糖制剂，向b组各实验小鼠注射与a组等量的生理盐水。（三）在相同条件下饲养实验小鼠一段时间后，测量统计a、b组实验鼠肉瘤增重量（或：实验鼠死亡时间）。实验预期：a组实验鼠肉瘤平均增重量比b组少（或a组实验鼠平均死亡时间比b组长）问题：细胞实验鼠肉瘤增重量（或：实验鼠死亡时间）编号a组b组a1a2a3b1b2b3实验鼠肉瘤增重量（或实验鼠死亡时间）平均值触类旁通1“观察植物细胞的质壁分离与复原”“叶绿体中色素的提取和分离”“温度对酶活性的影响（实验材料淀粉）”“dna的粗提取与鉴定”，这四个实验的共同点是（）a实验材料都要保持生物活性b实验设计中都需有对照c实验过程中均要加热d实验结果都有颜色变化触类旁通2酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为是氧气抑制了酵母菌无氧呼吸，也有同学认为是有氧呼吸产生的atp抑制了酵母菌无氧呼吸。请设计实验探究酵母菌在氧气充足条件下不能进行无氧呼吸的原因。供选的实验试剂和用品：锥形瓶、酵母菌细胞（试剂1）、质量分数为5%的葡萄糖溶液、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞质基质的上清液（试剂2）和只含有酵母菌细胞器的沉淀物（试剂3）、atp溶液、蒸馏水、橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂。完成下列实验步骤。（1）取锥形瓶等连接成如上装置三套，依次编号为a、b、c。1号锥形瓶中都加质量分数为10%的naoh溶液，3号锥形瓶中都加澄清的石灰水。（2）a装置的锥形瓶2中加入_；b装置的锥形瓶2中加入_；c装置的锥形瓶2中加入_。（3）a、b、c三套装置均先持续通入氮气5 min，去除锥形瓶中的氧气，再将a、b、c三套装置分别作如下处理：a套_，b套_，c套_。（4）将三套装置放在温度适宜（2535 ）的相同条件下培养相同时间（810 h）。（5）观察_，判断是否进行无氧呼吸。预期实验结果并得出相应结论：_；_；_；_。1下列关于物质鉴定的叙述错误的是（）a可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质b花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料c食用花生油最好选用苏丹染液来鉴定，而一般不选用苏丹染液来鉴定d甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，因此可以用于还原糖的鉴定2经过相同时间饥饿处理的同种植物放在钟罩内（密封），钟罩内的烧杯放有不同物质，如图所示，证明光合作用需要co2及光合速率随co2浓度增加而增加的一组实验装置是（）a；b；c； d；3（2012湖北宜昌调研）在“探究影响酶活性的因素”实验中正确的操作是（）a若探究ph对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物b若探究温度对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液为底物c若探究温度对淀粉酶活性的影响，可将淀粉与淀粉酶两溶液混合后再调控温度d若探究温度对淀粉酶活性的影响，可选择斐林试剂对实验结果进行检测4切除老鼠体内的甲状腺，10 d后将其与没有切除甲状腺的老鼠相比，其物质代谢能力大大下降；若切除5 d后，连续给老鼠注射一定量溶于某种溶剂的甲状腺激素，过5 d后再观察，发现其物质代谢能力没有下降，由此可以推测：甲状腺激素能增强物质代谢能力。为了证明这一推论，有必要再进行其他对照实验，以作观察比较。你认为下列最适宜作为对照组的是（）a既不切除老鼠体内的甲状腺，又未注射甲状腺激素b增加甲状腺激素的注射量后进行切除手术，过5 d后再移植甲状腺c切除老鼠体内的甲状腺5 d后，只注射用于该实验的溶剂d将溶解于另一种溶剂的甲状腺激素注射到刚刚做完切除手术的老鼠体内5（2012合肥模拟）一位同学在探究nahs溶液对柳条不定根产生及生长的影响时，根据实验数据，得到以下两个图。据图分析正确的是（）a0.11 mmol/l的nahs溶液对柳条生根均有促进作用b0.6 mmol/l的nahs溶液抑制柳条生根而促进其根的生长cnahs溶液促进柳条不定根生长的最适浓度一定是0.2 mmol/ld一定浓度范围内的nahs溶液对柳条生根和根的生长有促进作用6下列有关调查种群密度的说法错误的是（）a五点取样和等距离取样是样方法取样的常用方式，遵循了随机取样的原则b调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度，通常采用样方法c标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的实际值d将m只鹿标记，在捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有（mnm）只7生物学是一门实验科学，下列有关生物学实验的叙述正确的是（）a从叶绿体中提取色素的原理是叶绿体色素能溶解在丙酮酸中，且不同色素溶解度不同b用斐林试剂鉴定蛋白质的原理是cu2在碱性环境下能与肽键发生氧化还原反应c恩格尔曼的水绵实验中好氧细菌的作用是检测水绵细胞内光合作用释放氧气的部位d萨克斯的半叶法实验中须先将叶片摘下置于暗处，以消耗掉叶片中原来的各种有机物8调查与统计是科学研究的重要方法，被广泛应用于生物科学研究之中。以下是调查统计方法的具体运用，请回答下面有关问题。（1）为了解一些遗传病的遗传方式和发病率，某班同学拟从青少年型糖尿病和红绿色盲中选取一种，在全校学生及其家庭中开展调查。人类的大多数疾病都与遗传基因有关，受一对或多对等位基因的控制。其中，青少年型糖尿病属于_基因遗传病，红绿色盲属于_基因遗传病。青少年型糖尿病和红绿色盲，一般选取后者开展调查比较可行。请说明理由。_。在调查时，全班同学分为若干个小组，分工进行调查。为了保证调查的群体足够大，调查结束后应如何处理各小组的调查数据？_。（2）为了模拟样方法测定种群密度，两位同学分别在一张50 cm50 cm的白纸上制作方格表，将200粒绿豆种子随机撒在白纸上，选择5个方格进行计数，再计算出种群密度。讨论：计数完成后，应如何计算种群密度？_ _。两位同学的调查结果有较大差异，你认为原因可能有哪些？_ _（答出两点）。9（2012山东菏泽期中）下图甲是高等动物细胞亚显微结构示意图，图乙是该动物体内5个不同时期的细胞分裂图。请据图回答下列问题。图甲图乙（1）研究表明，结构的功能越复杂，其上的_种类和数量就越多。图乙中含有两个染色体组的细胞分裂图像有_（填字母）；基因的分离定律和自由组合定律发生在_图所示的细胞中。（2）若图甲是该动物的睾丸细胞，则该细胞可能会发生类似于图乙中_（填字母）所示的分裂现象。分裂时星射线的形成与_（填序号和名称）密切相关。（3）若图甲细胞发生癌变，往往容易分散和转移，这主要是由细胞膜上的_等物质减少所致。（4）某些金属元素对细胞分裂有较大的影响。请设计实验探究三氯化铝对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响。（提示：细胞分裂程度可用细胞分裂指数来表示，即分裂中期细胞数与所观察的细胞总数之比值）材料用具：洋葱、1.0 g/l的 alcl3溶液、显微镜、解离液、龙胆紫溶液、蒸馏水、镊子、烧杯、培养皿、载玻片、盖玻片等。实验步骤。a将两个洋葱分别放入盛有水的a、b洁净培养皿中，在室温下培养生根，每天换水一次。3848 h后洋葱萌生新根。b_。c_。d_。预期结果与结论。a结果：a培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显大于b。结论：三氯化铝对细胞分裂有促进作用。b结果：_。结论：_。c结果：_。结论：_。10为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。编号组1组2组3组4组5组6组7组8处理葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入co2和n2蒸馏水浸泡，水中通入空气蒸馏水浸泡，水中通入co2和n2光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗检测结果有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉回答问题。（1）光照条件下，组5叶片通过_作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自于_的光解。（2）在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是_。（3）组2叶片中合成淀粉的原料是_，直接能源物质是_，后者是通过_产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是_ _。（4）如果组7的蒸馏水中只通入n2，预期实验结果是叶片中_（填“有”或“无”）淀粉。精要例析聚焦热点【触类旁通1】 d解析：按选项逐一排选。观察植物细胞的质壁分离与复原、温度对酶活性的影响实验需要保持材料的生物活性，而叶绿体中色素的提取和分离、dna的粗提取与鉴定实验都需要破碎细胞。温度对酶活性的影响、dna的粗提取与鉴定实验需要加热。叶绿体中色素的提取和分离实验中没有对照。四个实验的实验结果都有颜色变化，如紫红色大液泡、四种色素颜色、蓝色、紫色。【触类旁通2】 解析：本题要求进行实验过程设计、实验结果预期及分析实验结果得出结论。解答本题的关键是理解实验设计的基本原则，掌握变量（实验变量、无关变量控制）的控制和因变量检测方法。本题的实验目的是探究atp、氧气对酵母菌无氧呼吸的影响，所以本实验的实验变量是atp和氧气。一个实验组加入atp溶液，另两组加入等量的蒸馏水；一个实验组通入空气，另两组通入氮气。同时要注意无关变量要相同、适当，如加入适量的质量分数为5%的葡萄糖溶液等。结果指标项应观测澄清的石灰水是否变混浊。答案：（2）10 ml的试剂2、10 ml质量分数为5%的葡萄糖溶液、2 ml蒸馏水10 ml的试剂2、10 ml质量分数为5%的葡萄糖溶液、2 ml atp溶液10 ml的试剂2、10 ml质量分数为5%的葡萄糖溶液、2 ml蒸馏水（3）持续通入n2持续通入n2持续通入空气（5）澄清石灰水是否变混浊预期实验结果并得出相应结论：若a套变混浊，b套不变混浊，c套变混浊，则酵母菌无氧呼吸受atp抑制，不受氧气抑制若a套变混浊，b套变混浊，c套不变混浊，则酵母菌无氧呼吸不受atp抑制，受氧气抑制若a套变混浊，b套不变混浊，c套不变混浊，则酵母菌无氧呼吸既受atp抑制，也受氧气抑制若a套变混浊，b套变混浊，c套变混浊，则酵母菌无氧呼吸不受atp抑制，也不受氧气抑制创新模拟预测演练1d解析：甘蔗的茎及甜菜的块根中含有的是蔗糖，而蔗糖是非还原性糖，所以不能用于还原性糖的鉴定。2a解析：证明光合作用需要co2，需控制的变量是co2的有无；证明光合速率随co2浓度增加而增加需控制的变量是co2的浓度，所以答案为a。3a解析：过氧化氢加热可分解，如果探究温度对酶活性的影响，则结果会不准确；在探究温度对酶活性的影响时，必须将底物淀粉与淀粉酶首先被相同温度处理后才能再混合，如果先混合再处理，由于酶的高效性，底物与酶可能已经发生反应，再处理实验结果已不准确。斐林试剂反应的条件需要加热，不宜探究温度对酶活性的影响；可选择用碘液鉴定反应物淀粉的量来确定酶的活性。4c解析：本题考查对照实验的设置方法。本实验的自变量是小鼠的甲状腺是否被切除及是否注射了甲状腺激素，无关变量是小鼠的体重、年龄和生理状况及生活环境等，因变量是小鼠的物质代谢能力。要排除溶剂这一无关变量的干扰，应用切除甲状腺后只注射溶剂，以排除溶剂的作用。5d解析：由图中可知，nahs的溶液浓度为零时为对照组，而nahs的溶液浓度为1时，生根数和根长度都小于对照组，说明当nahs的浓度为1时，对柳条生根具有抑制作用；当nahs浓度为0.6 mmol/l时，其生根数和根长度均大于对照组，表明0.6 mmol/l溶液都具有促进作用；该实验只能验证得到nahs溶液促进根生长的最适浓度范围。6b解析：本题主要考查种群密度调查的相关知识。采用样方法调查种群密度，在选取样方时要随机取样。样方法除适应于植物的种群密度调查外，一些运动能力弱、活动范围小的生物，如昆虫卵、蚜虫和跳蝻等也可用此法进行密度调查；由于蛇的活动范围较广，故调查其种群密度不宜采用样方法，而用标志重捕法。利用标志重捕法调查得到种群密度时，由于受各种因素的影响，得到的密度只是估计值，一般不是最精确的实际值。将m只鹿标记，在捕获的n只鹿中有m只被标记，根据种群密度计算公式可知，该鹿群约有（mnm）只。7c解析：a项提取色素的原理是色素可以溶解在有机溶剂丙酮中，分离色素的原理是叶绿体色素在层析液中的溶解度不同。b项斐林试剂鉴定的是还原糖，而非蛋白质。d项中，萨克斯的半叶法实验不能将叶片摘下，是在非离体的情况下进行的，且消耗的是叶片中原来的糖类。8解析：青少年型糖尿糖是多基因遗传病，受遗传物质和环境等多种因素的影响。红绿色盲是伴x染色体隐性遗传病，在家族中有交叉遗传的特点，调查时应根据这两种病的特点确定调查范围，调查数据应进行汇总，才能分析，得出结论。样方法的关键是随机取样，同时要注意样方的大小一致。答案：（1）多单因为红绿色盲是单基因遗传病，易于调查和分析（或青少年型糖尿病是多基因遗传病，影响因素多，不便于分析）应把各小组的调查数据进行汇总（2）先求每个样方的种群密度，再计算所有样方种群密度的平均值取样方法（或样方位置，随机取样）；样方大小（或样方面积，所画方格大小）9解析