高考生物一轮总复习 实验技能 实验小专题课件.ppt

实验小专题 专题1 信息读取题 1 信息读取题 根据实验过程和结果的图表 正确读取相应的信息进行解题 2 解题策略 典例 2015年安徽卷 节选 科研人员探究了不同温度 25 和0 5 条件下密闭容器内蓝莓果实的co2生成速率的变化 结果见图1和图2 图1 图2 1 由图可知 与25 相比 主要原因是 随着果实储存时间的增加 密闭容器内的 浓度越来越高 抑制了果实的细胞呼吸 该实验还可以通过检测 浓度变化来计算呼吸速率 2 某同学拟验证上述实验结果 设计如下方案 称取两等份同一品种的蓝莓果实 分别装入甲 乙两个 容积相同的瓶内 然后密封 将甲 乙瓶分别置于25 和0 5 条件下储存 每隔一段时间测定各瓶中的co2浓度 记录实验数据并计算co2生成速率 为使实验结果更可靠 请给出两条建议 以完善上述实验方案 不考虑温度因素 a b 解题思路 第一步 明确实验目的 关键信息 探究不同温度 25 和0 5 条件下密闭容器内蓝莓果实的co2生成速率的变化 推断结论 实验目的是 探究不同温度 25 和0 5 条件下密闭容器内蓝莓果实的co2生成速率的变化 第二步 读取图 表 信息 关键信息1 变量 25 和0 5 条件 密封 推断结论1 不同温度条件下co2生成量不同 推断结论2 随着反应 若co2生成量越来越多 则o2的量相应减少 关键信息2 与25 相比 0 5 条件下果实的co2生成速率较低 推断结论3 co2生成速率跟温度有关 0 5 条件下低 第三步 分析实验结果 推断结论1 co2生成速率跟温度有关 0 5 条件下低 生成co2的细胞呼吸是酶促反应 受温度影响 0 5 低温降低了呼吸酶的活性 导致果实的co2生成速率低 推断结论2 随着果实储存时间的增加 密闭容器内o2含量减少 细胞呼吸减弱 1 根据题意和图示分析可知 细胞呼吸是酶促反应 酶的活性受温度的影响 与25 相比 0 5 条件下低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 导致果实的co2生成速率较低 随着果实储存时间的增加 密闭容器内的o2含量减少 同时co2浓度增大 导致细胞呼吸减弱 该实验还可以通过检测o2浓度变化来计算呼吸速率 2 生物实验的原则是控制单一变量原则 对照原则和可重复原则 所以为了使实验结果更可靠 选取的果实成熟度还应一致 并且每个温度条件下至少有3个平行重复实验 1 低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 co2 o2 每个温度条件下至少有3 2 选取的果实成熟度还应一致个平行重复实验 专题2 实验分析题 解答此类题目 要能理解科学实验的一般方法 理解所考实验的实验原理 方法和操作步骤 并能对实验现象和结果进行解释和分析 1 明确实验目的 实验的核心弄清是验证性实验还是探究性实验 1 在题目中往往以 验证 证明 探究 观察 调查 鉴定 等形式呈现 举例说明 分析下列实验属于哪种类型的实验 某校研究性学习小组的同学想探究 不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用 为了验证胰岛素具有降低血糖的作用 以小鼠活动状况为观察指标设计实验 观察植物细胞的质壁分离和复原 答案 属于探究性实验 属于验证性实验 2 探究性实验与验证性实验的比较 2 明确实验原理 实验的依据 实验原理来源于课本中的相关知识 题干较短 或来源于题干 题干较长 因此可通过联想相关知识或解读题干来解题 3 明确实验变量 解题的关键 变量是实验设计可以变化的因素或条件 具体分类如下 实验设计要遵循 单一变量 原则 即不论一个实验有几个实验变量 都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量 举例说明 某校研究性学习小组的同学探究 不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用 提出了甲 乙 丙三种设计方案 请判断是否合理 甲方案 将生长素类似物配制成10 10mol l的浓度溶液 剪取某种植株大小相似的枝条若干 随机均分成a b c三组 浸泡一定时间 将其扦插在校园生物角的土壤中 观察枝条的生长情况 分析实验结果 得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度 乙方案 将生长素类似物配制成 三种浓度 剪取某种植株大小相似的枝条若干 均 分为a b c三组 a组枝条浸泡在10 14 mol l溶液中 b组枝条浸泡在10 10mol l溶液中 c组枝条浸泡在 10 6mol l溶液中 然后将其扦插在校园生物角的土壤 中 观察枝条的生长情况 分析实验结果 得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度 丙方案 将生长素类似物配制成10 14 mol l 10 10 mol l 10 6 mol l三种浓度 剪取某种植株大小相似的枝条若干 均 分为a b c三组 浸泡一定时间 然后将其扦插在校园生物角的土壤中 观察枝条的生长情况 分析实验结果 得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度 答案 甲方案不合理 方案中未设置浓度对照组 不符合题意要求 乙方案不合理 具有浓度和时间两个变量 不符合 单一变量 的实验设计要求 丙方案合理 设计中既控制单一变量又有对照实验 是可行的实验方案 典例 2015年重庆卷 小麦的穗发芽影响其产量和品质 某 地引种的 进行了如下实验 1 并在适宜条件下进行实验 实验分组 步骤及结果如下 注 数目越多表示蓝色越深 步骤 中加入的c是 步骤 中加缓冲液的目的是 显色结果表明 淀粉酶活性较低的品种是 据此推测 淀粉酶活性越低 穗发芽率越 若步骤 中的淀粉溶液浓度适当减小 为保持显色结果不变 则保温时间应 2 小麦淀粉酶包括 淀粉酶和 淀粉酶 为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用 设计了如下实验方案 x处理的作用是使 若 中两管显色结果无明显差异 且 中的显色结果为红管粒颜色显著 白管粒 填 深于 或 浅于 则表明 淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因 解题思路 第一步 明确实验目的 关键信息 为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系 推断结论 实验目的为 探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系 第二步 理解实验原理 结合题干联想课本相关知识得出实验原理 1 淀粉在淀粉酶的催化作用下会随着时间的延长而出现不同程度的水解 2 淀粉遇碘液变蓝 蓝色越深表明淀粉含量越高 第三步 明确实验变量 表格主要分为单自变量和双自变量表格 单自变量表格横 纵坐标分别是自变量和因变量 双自变量表格横 纵坐标均为自变量 表格内的数据为因变量 关键信息1 取穗发芽时间相同 质量相等的红 白粒小麦种子 分别加蒸馏水研磨 制成提取液 去淀粉 表格的行 列标题 推断结论1 本实验的自变量为 小麦籽粒 推断结论2 本实验中的 加样 为无关变量 应该保持相同 本实验的因变量为 显色结果 第四步 分析实验结果 关键信息1 表格信息 红粒管颜色显著深于白粒管 对照管颜色最深 推断结论1 颜色越深 说明淀粉被分解得越少 淀粉酶的活性越低 关键信息2 红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦 推断结论2 淀粉酶的活性越低 种子的发芽率越低 根据表格数据分析可知实验的自变量是小麦籽 粒 则 加样 属于无关变量 应该保持相同 所以步骤 中加入的c是0 5ml蒸馏水作为对照 加入缓冲液的目的是调节ph 实验的因变量是显色结果 颜色越深 说明淀粉被分解得越少 则淀粉酶活性越低 若步骤 中的淀粉溶液浓度适当减小 为保持显色结果不变 则保温时间应缩短 据图分析可知 x处理的目的是使 淀粉酶失活 若 中两管显色结果无明显差异 且 中的显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管 则表明 淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因 1 0 5ml蒸馏水 控制ph红粒小麦 低 缩短 2 淀粉酶失活深于 专题3 实验设计题 1 实验设计题的一般要求 2 实验中应遵循的几个原则 有八大原则 着重强调常考 的几个 1 对照原则 空白对照 不给对照组任何处理 自身对照 对照组和实验组都在同一研究对象上进行 相互对照 不单设对照组 而是几个实验组相互对照 条件对照 虽给对象施以某种实验处理 但这种处理是作为对照的 或者说说这种处理不是实验假设所给定的实验变量 如 动物激素饲喂小动物实验 甲组 饲喂甲状腺激素 实验组 乙组 饲喂甲状腺激素抑制剂 条件对照组 丙组 不饲喂药剂 空白对照组 2 单一变量原则 除了要研究的条件不同外 其他条件都 应相同且适宜 3 等量原则 生物材料要相同 a 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 b 即试管 烧杯 水槽 广口瓶等器具的大小 型号 洁 净度等要相同 实验试剂要相同 即试剂的成分 浓度 体积要相同 尤其要注意体积上的等量 处理方法要相同 无关变量如保温或冷却 光照或黑暗 搅拌或振荡 对照 组和实验组要一致 4 另外还有科学性原则 可操作性原则 重复性原则 随 机性原则等 举例说明 为了研究人工合成的生长素类似物萘乙酸是否对植物的开 花具有影响 有人设计了以下实验 取 随机分 成两组 一组10个不做任何处理 任其自然生长 作为对照 另一组10个水仙头均剥去部分鳞片叶 露出花芽 并用0 1mg ml的萘乙酸处理 两组放在相同温度和湿度环境下培养 实验组的10个水仙头除2个死亡外 其他8个分别在6至9天时间内开花 平均比对照组早开花一个月 1 据此得出萘乙酸可以促进水仙开花的结论 实验设计有哪些不够严谨的地方 2 请你重新设计合理方案 答案 1 对照组也应与实验组一样剥去部分鳞片叶 两组放在相同环境下培养 不仅温度和湿度要相同 还 有光照 ph等也应相同 水仙的品种和大小应当一致 2 取20个相同品种 大小一致的水仙头 随机分成两组 实验组10个水仙头均剥去部分鳞片叶 露出花芽 并用0 1mg ml的萘乙酸处理 对照组10个处理方式除不用萘乙酸处理外 其他均与实验相同 作为对照 两组放在完全相同且适宜的环境下培养 3 解题策略 典例 2014年浙江卷 某同 学提出了以下实验思路 取蛙1只 捣毁该蛙的脑 将其悬挂起来 如上图所 示 观察是否屈腿 洗去h2so4 再用1 h2so4溶液刺激该蛙左后肢的趾端 测量该刺激与屈腿是否同时发生 用电刺激 直接刺激腓肠肌 观察其是否收缩 用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌肌细胞 在坐骨神经上是否能测量到电位变化 说明 实验条件适宜 实验中的刺激强度足够 屈腿反射属于屈反射 请回答 1 设计表格 并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中 2 为了验证屈腿反射中的反射中枢所在部位 在上述实验的基础上写出第 项实验思路 解题思路 第一步 明确实验目的 关键信息 为验证反射弧的组成与作用 推断结论 实验目的为 验证反射弧的组成与作用 第二步 理解实验原理 关键信息1 用1 h2so4溶液刺激该蛙左后肢的趾端 推断结论1 该反射为屈反射 神经中枢位于脊髓 该反射的进行需要完整的反射弧 推断结论2 兴奋通过反射弧需要时间 关键信息2 分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本 推断结论3 坐骨神经腓肠肌标本包括反射弧中的传出神经和效应器 第三步 根据实验原理预测结果 根据关键信息1推断结论1 屈反射的反射弧完整 能屈腿 关键信息2 用1 h2so4溶液刺激该蛙左后肢的趾端 测量该刺激与屈腿是否同时发生 推断结论2 不能同时发生 关键信息3 电刺激腓肠肌 观察其是否收缩 推断结论3 肌细胞能感受电刺激 腓肠肌能收缩 推断结论4 因兴奋在反射弧中单向传导 在坐骨神经上不能测到电位变化 1 屈反射的神经中枢在脊髓而不在大脑 所以即使捣毁大脑 仍然可以发生屈反射 由于兴奋的传导与传递需要时间 所以刺激和屈腿不能同时发生 肌肉细胞和神经细胞一样可以兴奋 肌细胞受到刺激后会收缩 传出神经和腓肠肌细胞间相当于突触结构 兴奋在神经肌肉接点的传递是单向的 即兴奋只能由传出神经传到腓肠肌而不能从腓肠肌传到传出神经 所以刺激腓肠肌 在坐骨神经上检测不到电位变化 2 验证反射中枢存在的部位 应设计破坏脊髓的实验组 1 2 用针捣毁该蛙的脊髓 再用1 h2so4溶液刺激该蛙 的左后肢趾端 观察是否屈腿 真题演练 1 2016年新课标 卷 为了探究生长条件对植物光合作用的影响 某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲 乙两组 置于人工气候室中 甲组模拟自然光照 乙组提供低光照 其他培养条件相同 培养较长一段时间 t 后 测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度 即单位时间 单位叶面积吸收co2的量 光合作用强度随光照强度的变化趋势如下图所示 回答下列问题 1 据图判断 光照强度低于a时 影响甲组植物光合作用 的限制因子是 2 b光照强度下 要使甲组的光合作用强度升高 可以考虑的措施是提高 填 co2浓度 或 o2浓度 3 播种乙组植株产生的种子 得到的盆栽苗按照甲组的条件培养t时间后 再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度 得到的曲线与甲组的相同 根据这一结果能够得到的初步结论是 解析 1 据图分析 光照强度低于a时 甲组植物的光合作用强度随光照强度的增加而增加 因此影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度 2 b光照强度下 甲组植物的光合作用强度不再随光照强度的增加而增加 因此限制甲组植物光合作用的因子不再是光照强度 而是co2浓度 温度等 b光照强度下 要使甲组的光合作用强度升高 可以考虑的措施是 提高co2浓度 3 依题意可知 导致曲线图中甲 乙两组光合作用强度差异的原因是光照强度不同 即甲组模拟自然光照 乙组提供低光照 播种乙组植株产生的种子所得到的盆栽苗按照甲组的条件培养t时间后 其植株叶片随光照强度变化的光合作用强度曲线与甲组的相同 故得到的初步结论是乙组光合作用强度与甲组的不同 是由环境因素低光照引起的 而非遗传物质的改变造成的 答案 1 光照强度 2 co2浓度 3 乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的 而非遗传物质的改变造成的 2 2014年安徽卷 节选 某课题小组研究红光和蓝光对花生幼苗光合作用的影响 实验结果如下图所示 注 气孔导度越大 气孔开放程度越高 1 与15d幼苗相比 30d幼苗的叶片净光合速率 与对照组相比 光处理组的叶肉细胞对co2的利用率高 据图分析 其原因是 g 1 为提高该组数据的可信度 合理的处理方法是 2 叶肉细胞间隙co2至少需要跨 层磷脂双分子层才 能达co2固定的部位 3 某同学测定30d幼苗的叶片叶绿素含量 获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2 1mg g 1 3 9mg g 1 4 1mg 解析 1 与15d幼苗相比 30d幼苗的co2吸收量更大 说明30d幼苗的净光合速率更大 三种光照射 蓝光处理的组吸收的co2更多 胞间co2浓度更低 说明对co2的利用率更高 蓝光处理组的气孔导度最大 说明蓝光通过促进气孔开放 使co2供应充分 暗反应加快 从而提高光合速率 2 co2固定部位在叶绿体基质 因此叶肉细胞间隙的co2至少需要穿过细胞膜 叶绿体外膜 内膜共3层膜 即3层磷脂双分子层 才能到达作用部位 3 为了提高实验数据的可信度 应做到随机取样 并进行重复测定 避免偶然性 答案 1 高 蓝 蓝光促进了气孔开放 co2供应充分 暗反应加快 2 3 3 随机取样进行重复测定 3 2014年江苏卷 为研究吲哚乙酸 iaa 与脱落酸 aba 的运输特点 用放射性同位素14c标记iaa和aba开展如下图所示的实验 请回答下列问题 1 若图中ab为茎尖切段 琼脂块 和 中出现较强放射性的是 填序号 琼脂块 和 中均出现了较强放射性 说明aba在茎尖的运输 填 是 或 不是 极性运输 若先用某种抑制剂 不破坏iaa 不影响细胞呼吸 处理茎尖切段 再重复上述实验 结果琼脂块 和 中放射性强度相近 该抑制剂的作用机理可能是 2 若图中ab为成熟茎切段 琼脂块 和 均出现较强放射性 说明iaa在成熟茎切段中的运输 填 是 或 不是 极性运输 3 适宜的激素水平是植物正常生长的保证 黄豆芽伸长胚轴的提取液 加入iaa溶液中可显著降解iaa 但提取液沸水浴处理冷却后 不再降解iaa 说明已伸长胚轴中含有 研究已证实光也有降解iaa的作用 这两条iaa降解途径 对于种子破土出芽后的健壮生长 填 有利 不利 或 无影响 解析 1 根据题意和图示分析可知 琼脂块 上方的茎尖切段是正放的 而琼脂块 上方的茎尖切段是倒放的 由于生长素只能由形态学上端向形态学下端运输 所以琼脂块 中出现较强放射性 而琼脂 块和 中均出现了较强放射性 说明aba在茎尖的运输不是极性运输 由于生长素由形态学上端向形态学下端运输的方式是主动运输 需要载体 消耗能量 而抑制剂不破坏iaa 不影响细胞呼吸 所以其作用机理是与运输iaa的载体结合 从而阻碍生长素的运输 2 若图中ab为成熟茎切段 琼脂块 和 均出现较强放射性 说明iaa在成熟茎切段中的运输不是极性运输 3 酶在高温下失去活 性 所以黄豆芽伸长胚轴的提取液中的iaa氧化 降解 酶在沸水浴处理冷却后 失去了活性 因而不再降解iaa 由于适宜的激素水平是植物正常生长的保证 所以这两条iaa降解途径 对于种子破土出芽后的健壮生长有利 其可避免高浓度的生长素抑制幼苗生长 答案 1 不是 抑制剂与运输iaa的载体结合 2 不是 3 iaa氧化 降解 酶 有利 4 2015年北京卷 为探索治疗机体对于某种药物依赖的有 效途径 我国科研人员进行了如下研究 1 将大鼠置于自身给药箱中 如上图 当大鼠按压非给药杆时指示灯不亮 药泵不给药 按压给药杆时指示灯亮 药泵通过静脉导管向大鼠注射一定量药物 灯亮时 光刺激大鼠视网膜 引起视神经细胞产生 传至末梢 释放 作用于突触 上的受体 信息传至视中枢 产生视觉 多次重复训练后 大鼠在光信号和给药之间建立联系 当给药时间内大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时 即可被视为对该药物形成依赖 以下将这种大鼠称为d鼠 2 研究发现 d鼠相关脑区内酶a含量和活性均明显升高 为探讨酶a活性对药物依赖的影响 在两组d鼠相关脑区注射酶a活性抑制剂或生理盐水后 再分别放入自身给药箱 记录单位时间内两组d鼠 与对照组相比 若抑制剂组的d鼠 则表明抑制酶a的活性可以降低d鼠对药物的依赖 3 研究者设计了一种能与编码酶a的mrna互相结合的 含22个核苷酸的rna 它能进入细胞 促进编码酶a的mrna降解 将这种小rna用溶剂m溶解后 注射到d鼠相关脑区 引起酶a含量明显下降 d鼠对药物的依赖降低 进行本实验时 要同时进行一个对照处理 将另一段小rna用 填 生理盐水 蒸馏水 或 溶剂m 溶解 注射到d鼠的相关脑区 这段小rna的最佳设计为 与试验组使用的小rna相比 其核苷酸的 多选 只填序号 a 种类相同c 数目相同 b 种类不同d 数目不同 e 序列完全相同 f 序列完全不同 若此对照组d鼠相关脑区内酶a含量无明显变化 则可以证明 等因素对实验组结果无影响 解析 1 光刺激大鼠视网膜 引起视神经细胞发生电位变化 产生神经冲动 兴奋 神经冲动 兴奋 传至轴突末梢 会引起神经末梢的突触小体释放神经递质 作用于突触后膜上的受体 引起突触后膜兴奋 2 从题干中获取有效信息 设置实验组和对照组的相应实验处理方法 检测实验结果 因为按压给药杆时指示灯会亮 故实验结果可检测单位时间内按压给药杆的次数 因为抑制剂会抑制酶a的活性 所以实验组小鼠体内酶a含量较对照组低 3 依据单一变量原则 对照组和实验组的溶剂都用溶剂m 在rna干扰实验中只有与酶a的mrna序列互补的小rna才能相互结合发挥作用 故对照组的小rna 与实验组的小rna核苷酸种类和数量完全相同而序列完全不同 若此对照组d鼠相关脑区内酶a含量无明显变化 则可以证明溶剂m及小rna中核苷酸的种类和数量等因素对实验组结果无影响 答案 1 神经冲动 兴奋 神经递质 后膜 按压给药杆的次数明显少溶剂m 不能与编码酶a的mrna 2 按压给药杆的次数 3 溶剂ma c f形成互补结合的小rna 5 2015年福建卷 为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂 某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞的有丝分裂和种子萌发影响的实验研究 结果如下表所示 请回答下列问题 注 有丝分裂指数 分裂期细胞数 观察细胞的总数 100 1 本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片 制片过程中根尖解离需要用到的试剂是 右图为显微镜下观察到的部分细胞图像 箭头所指的细胞处于分裂期的 期 2 实验结果显示 与对照组相比 当可可碱浓度到达1 0mmol l 1时 在分裂期的细胞中 后期和末期的细胞数目相对 产生这种结果的原因可能是 导致染色体无法移向细胞两极 3 实验结果表明 随着可可碱浓度