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1、第33讲 实验探究一、实验探究应遵循的原则1科学性原则(1)实验是在人为控制条件下研究事物(对象)的一种科学方法;是依据假设,在人为条件下对实验变量的变化和结果进行捕获、解释的科学方法。科学研究的过程本身就是科学,并不是说研究的结论才是科学。因此,在实验设计中必须有充分的科学依据。(2)科学性原则包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性。2对照性原则(1)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。科学地设置对照实验,能够有效地排除其他因素干扰结果的可能性。设置对照组有4种方法:类型设置对照实验实例空白对照对照组不作任何处理如要验证甲状
2、腺激素的作用,则对照组动物不作任何处理,让其自然生长自身对照实验组和对照组都在同一实验对象上进行植物细胞质壁分离和复原实验,在同一装片中先后进行,对照组(即正常的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞)和实验组(即发生质壁分离和复原的细胞)是同一组细胞条件对照给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量,这种对照方法,通过得出两种相对立的结论来验证实验结论的正确性在“动物激素饲喂小动物”实验中,采用等组实验法,甲组为实验组(饲喂甲状腺激素),乙组为条件对照组(饲喂甲状腺激素抑制剂),不饲喂药剂的是空白对照组相互对照不单独设对照组,而是几个实验组相互对照在“探究温
3、度(或pH)对酶催化活性的影响”实验中,不同温度(或pH)为相互对照(2)实验组与对照组的判断一般情况下,针对实验所要研究的因素,不作任何实验处理的对象组为对照组,如各种空白对照。用实验所研究的因素处理的对象组为实验组,未用实验所研究的因素处理的对象组为对照组。根据实验对象是否处于正常状态来确定。一般情况下,把处于正常生活状态下的实验对象确定为对照组。3单一变量原则(1)变量的种类变量是指可被操纵的特定因素或条件。根据其在实验中的作用可分为两大类:实验变量(自变量)与反应变量(因变量)。实验变量是指实验中由实验者操纵的因素或条件,而反应变量是指由实验变量引起的变化结果,二者之间是前因后果的关系
4、。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。无关变量与额外变量。无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。它们之间也是前因后果的关系。但对实验变量与反应变量的获得起干扰作用。(2)变量的控制控制变量是指控制其他因素不变,集中研究其中一个因素的变化,保证实验不受干扰或将干扰因素降到最低程度。通过实验控制,尽量减少实验误差,以取得较为精确的实验结果。操纵实验变量的方法:设法给研究对象施加干扰,造成研究对象的变化,从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。检测反应变量的方法:根据实验原理和实验条件确定观察、测量的指标和方法。具体包括:观
5、察特异性的颜色变化、沉淀反应;观察形态结构、生理变化;测量生长发育速度;测量生化反应速度。控制无关变量的方法(平衡控制):排除因实验对象的个体差异带来的影响;设法创造稳定的相同的条件进行对照,以抵消或排除这些因素对实验对象的干扰;设法提供适宜条件,以排除不利环境条件对实验对象的影响;重复实验,排除偶然因素的干扰,减小实验误差。不论一个实验有几个实验变量,都应确定一个实验变量,观测一个反应变量,这就是单一变量原则,它是处理实验中的复杂关系的准则之一。4平行重复原则任何实验都必须能够重复,在同样条件下重复实验,实验结果应该是一致或相似的。任何实验必须有足够实验次数,才能避免结果的偶然性,使得出的结
6、论准确、科学。在实验中,可以通过在一组实验中同时处理多个材料来体现重复性原则。5随机性原则实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体中随机选取的。这样做的原因有:(1)可以消除或减少系统误差,使显著性测验有意义;(2)平衡各种条件,避免实验结果中的偏差。二、实验设计的要求与步骤1实验设计的要求2实验设计的一般步骤实验步骤应用简洁科学的语言叙述,一般如下:(1)分组编号:根据实验要求选择适宜的材料和器材,选材应保持条件相同(如:日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠)。将实验分为实验组和对照组,可以分为两组,也可以分为若干组,每组进行明确的标记,如用甲、乙、丙或者用A、B、C或者用1、2、3,总
7、之让人一看就知道,便于实验的观察、统计、比较和叙述。常用语言模板:选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组,分别编号为A、B、C等;取两支试管,分别编号为甲、乙,各加入等量的某溶液;选择年龄、体重(性别)、健康状况相同的某种动物随机等量分组,分别编号为1、2、3等。(2)对照处理:根据实验的要求分别对实验组和对照组进行处理,除实验变量外,对实验组和对照组的培养、饲养等条件应相同,即控制无关变量。要注意能体现“单一变量”词语的准确使用,例如使用“等量”、“相同”、“适宜”等词语。(3)培养(或饲养)、观察、记录:对于植物实验和某些动物实验,分别进行实验处理后,要进行一段时间的培养才能出现结果
8、。而有些实验进行实验处理之后,在短时间内(12 h)就可以观察出现的现象。要仔细观察实验组与对照组出现的差异,记录实验现象和实验数据。三、探究性实验与验证性实验的比较1区别项目探究性实验验证性实验概念指实验者在不知晓实验结果的前提下,通过自己实验、探索、分析、研究得出结论,从而形成科学概念的一种认知活动指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验实验目的探究研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系验证已知对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系实验假设假设一般采用“如果A,则B”的形式表达,是根据现有的科学理论、事实,对所要研
9、究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释因结论是已知的,故不存在假设问题实验现象未知已知实验结果预测对应假设,分类讨论:实验组与对照组无显著差异,实验变量无影响;实验组比对照组好,实验变量有利;实验组比对照组差,实验变量不利(如果是相互对照,也分类讨论)根据实验原理确定已知实验结果,并对实验结果进行准确描述实验结论根据可能的实验结果,进行分析对应实验目的作出肯定结论2举例项目探究性实验验证性实验实验名称鉴定某人是否出现糖尿验证某糖尿病患者尿液中含葡萄糖实验原理相同(本尼迪特试剂与可溶性还原糖作用呈现红黄色沉淀)实验步骤相同(取尿液后加本尼迪特试剂热水浴加热,观察实验现象)实验现象出现或不出现
10、红黄色沉淀出现红黄色沉淀预期实验结果出现或不出现红黄色沉淀出现红黄色沉淀实验结论若出现红黄色沉淀,证明此人出现糖尿;若不出现红黄色沉淀,证明此人不出现糖尿糖尿病患者尿液中含葡萄糖题组一突破实验目的1下图表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植株放在透光的不同钟罩内。该实验的目的是_。答案探究CO2浓度与光合速率的关系解析此类试题实验目的的确认方法是首先确定实验的自变量和因变量,再寻找自变量和因变量之间的关系,此即实验的目的。实验目的2为了探究某物质(X)的作用,研究者提出了以下实验思路:(1)实验分组甲组:培养液Y细胞3HTdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)生理盐水。乙组:培养液
11、Y细胞3HTdRX(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。(3)将各样品在相同且适宜的条件下培养合适时间后,测定其CRD,求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明:答题时用X、CRD、3HTdR表示相关名词;Y细胞是能增殖的高等动物体细胞。)请回答:实验目的:_。答案探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响解析该实验的自变量为某物质(X)的有无,因变量为细胞内的放射性强度。3HTdR是用来合成DNA的原料,若细胞分裂旺盛,则细胞内的放射性强度的平均值(CRD)就比较高。所以该实验的目的是探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响。变
12、量法寻找实验目的(1)根据题目信息,直接写出实验目的。此类题目中往往含有“验证”或“探究”的字眼,此即为该实验的目的。(2)根据实验装置或实验现象,推断实验目的。此类试题首先确定实验的自变量和因变量,再寻找自变量和因变量之间的关系,此即实验的目的。题组二突破实验假设3正常子宫内膜上皮细胞具有合成某种细胞周期蛋白(简称P蛋白)的能力,该蛋白可促进子宫内膜上皮细胞的增殖。雌激素能促进子宫内膜上皮细胞的增殖。雌激素是通过什么途径来促进子宫内膜上皮细胞增殖的呢?某科研小组发现雌激素能诱导P蛋白的合成。据此,科研小组作出了“雌激素通过诱导P蛋白的合成来促进这些细胞的增殖”的假设,并设计了相应的实验方案。
13、请回答相关问题:(1)该实验需要哪两种功能不同的细胞作实验材料?_;_。(2)该实验对照组的培养液中是否需要加入雌激素?_。(3)预测可能的实验结果及结论:_。(4)该实验的目的是_。答案(1)不能合成P蛋白的子宫内膜上皮细胞正常(或能合成P蛋白的)子宫内膜上皮细胞(2)需要(3)如果对照组的增殖细胞数目明显大于实验组,说明雌激素通过促进P蛋白合成来促进子宫内膜上皮细胞的增殖;如果两组的增殖细胞数目无显著差异,说明雌激素对子宫内膜上皮细胞增殖的作用与P蛋白无关(4)研究雌激素是否通过诱导P蛋白的合成来促进子宫内膜上皮细胞的增殖解析分析该题的实验目的,发现其中可以提取出两个自变量:有无雌激素、是
14、否能合成P蛋白;该选哪一个作为本题的自变量,(1)给出提示,如果变量为有无雌激素,那么只能用具有同种功能的细胞来研究,故本题目的变量应该为能否合成P蛋白。故可分析出需要的材料为能否合成P蛋白的细胞。(2)同样在一个实验中只能遵循一个自变量,故实验组和对照组需要做相同的处理,即均需要加入雌激素。(3)该实验中不能合成P蛋白的组为实验组,能合成P蛋白的组为对照组。因为实验前不知其结果,故该实验应该为探究性实验,应写出所有可能的结果。可推测二者之间有关或者无关,将两种结果充实后即为答案。(4)实验目的应围绕实验探究的内容,且要能够体现所反映的自变量,故为研究雌激素是否通过诱导P蛋白的合成来促进子宫内
15、膜上皮细胞的增殖。实验假设的确定方法(1)假设的确定依据对探究性实验来说,假设对所要研究的对象设想一种或几种可能的答案或解释,即提出可能的实验原理。(2)假设的描述句式一:“如果现象,则结论”。句式二:“当条件X存在时,事件P(实验现象)会发生”或“当条件X存在时,事件P(实验现象)不发生”或“当条件X存在时,对事件P(实验现象)没有影响”。题组三突破实验原理4根据提供的实验材料及用具,食品卫生质量检验人员设计了一个检测稻米新鲜程度的简易实验:实验目的:根据过氧化氢酶活性的强弱来鉴别稻米是新稻米还是陈稻米。材料、用具:新稻米、待测稻米、质量分数为1%的愈创木酚(氧气存在时被氧化成红褐色物质,与
16、氧浓度呈正相关)等。实验步骤:第一步:取两支具塞试管,分别编号为A和B;A管内放入适量的新稻米,B管内放入等量的待测稻米。第二步:用移液管分别往两支试管内加入等量且适量的质量分数为1%的愈创木酚溶液,浸没稻米,盖上试管塞,充分摇匀,静置一段时间后,弃掉多余液体。第三步:将两支试管中浸有1%愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的培养皿中,用镊子摊开,然后,用移液管吸取体积分数为1%的过氧化氢分别滴入培养皿内的稻米中,使所有稻米都浸有过氧化氢。第四步:一段时间后,用放大镜观察两培养皿中稻米的颜色变化。预期结果及结论:A培养皿中的新稻米呈红褐色。若B培养皿中的待测稻米颜色很浅或几乎无色,则是陈稻米;若
17、待测稻米颜色也呈红褐色,则是新稻米。请依据实验目的和实验流程,正确分析预期结果及结论,准确书写相应的实验原理:_。答案植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时,能使某些酚类物质(如愈创木酚)氧化成红褐色物质,其颜色的深浅与酶活性呈正相关解析实验原理可以依据已知的实验目的和材料书写,也可以在实验完成后,根据实验的过程和步骤等来书写。其内容一方面侧重于写出为什么这样操作,另一方面侧重于写出为什么出现这样的现象。这里面涵盖了:自变量作用的科学依据,操作自变量的原理和因变量获得的原理等。依据实验目的可知,本实验的自变量为“过氧化氢酶活性的强弱”,再结合实验材料用具可知,因变量为“质量分数为1%的愈创木酚
18、氧化后的颜色变化”。因此,实验原理可概括为:植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时,能使愈创木酚氧化成红褐色物质;愈创木酚氧化后颜色的深浅与酶活性呈正相关。三段法析实验原理(1)实验原理一般由三段组成。自变量和因变量的关系因变量的观测指标实验具体过程描述。(2)自变量的作用(反应)原理,即“为什么这么做”。要密切关注实验目的及题干信息,注意充分利用题干的提示或联系教材基础知识进行准确描述。(3)因变量的检测原理(或操作原理、现象原理),即“为什么出现这样的现象”。可参考题中相关实验步骤。题组四突破实验变量的控制5下表为某探究实验的步骤,请分析并回答下列问题:序号加入试剂或处理方法试管ABCab
19、c1可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL/新鲜唾液淀粉酶溶液/1 mL1 mL1 mL2保温5 min37 60 0 37 60 0 3将a试管中的溶液加入A试管,b试管中的溶液加入B试管,c试管中的溶液加入C试管,摇匀4保温5 min37 60 0 5滴入_,摇匀2滴2滴2滴6观察现象并记录(1)此探究实验的课题名称是_。(2)在此实验中,因变量应该用_检测。A、B、C三支试管,哪支试管中酶的活性最高?_。(3)实验结束后,将B试管所处温度降到适宜温度,现象是_。(4)有人建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响,试说明这样建议的理由。_。答案(1)探究温度对
20、淀粉酶活性的影响(2)碘碘化钾溶液A(3)没有变化(4)酸能使淀粉水解;过氧化氢随温度升高分解加快,都会对实验结果造成干扰解析由表可知,温度是自变量,所以本实验探究的内容是温度对酶活性的影响。可溶性淀粉在唾液淀粉酶的作用下可被分解为还原糖,应该用碘碘化钾溶液来检测。唾液淀粉酶的最适温度是37 ,所以A试管中酶的活性最高。B试管原温度是60 ,酶已失活,降到适宜温度也不可能恢复活性。因为淀粉在酸性条件下会分解,过氧化氢不稳定,在高温下也会自行分解成水和氧气,从而不能正确表现酶活性。题组五突破实验步骤6大蒜含有各种抗氧化物质,如维生素A、C、E,以及硒,能清除各种自由基,有保护心脏的作用。大蒜切开
21、或压碎后,其含有的蒜素半胱氨酸经酵素(如胱硫醚连接酶)的作用,会分解并产生多种呛鼻气味的硫化物(如硫化氢),具有降低胆固醇的作用。蒜素半胱氨酸能减轻心肌梗塞症状,使梗塞面积、心室肥大减小,心肌收缩力增强。实验结果显示经蒜素半胱氨酸处理的动物,左心室肌细胞内胱硫醚连接酶的活性增加,血浆里的硫化氢量增加,死亡率大大降低。根据上文,回答下列问题:(1)大蒜保护心脏的主要作用是_。(2)某实验小组阅读该文后,想进行与此相关的实验探究,以下为实验报告的部分内容,请予以完善。拟定课题名称:_。实验自变量是_;实验观察指标(因变量)是_。实验过程:第一步:取九只小鼠,结扎部分冠状动脉后,随机分成三组,编号为
22、A、B、C。第二步:A组小鼠不做处理,作为_;B组小鼠_;C组小鼠_。第三步:在_的情况下,饲养三组小鼠。一段时间后,解剖观察小鼠心肌梗塞情况。(3)由以上材料我们得到如下生活启示:食用大蒜的正确方法是()生吃熟食整瓣直接食用切片或压碎后放置一段时间后食用煮熟烤熟A B C D答案(1)抗氧化,清除自由基;产生硫化氢,降低胆固醇(2)探究大蒜对心肌梗塞的缓解效果(其他合理答案也可)是否饲喂大蒜或蒜素半胱氨酸心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力强度(答出两点即可)对照组饲喂含一定量大蒜的饲料饲喂等量的含一定量蒜素半胱氨酸的饲料其他条件相同且适宜(3)C解析解答本题需要具备两方面的能力:一是处理
23、题干信息的能力,要理顺蒜素半胱氨酸、酵素和硫化物之间的关系,要明确蒜素半胱氨酸的作用;二是根据提供的信息提出实验课题并设计实验步骤的能力。(1)从题干中可知大蒜的作用是抗氧化,清除各种自由基,且能产生硫化氢,降低胆固醇。(2)根据题干中“蒜素半胱氨酸能减轻心肌梗塞症状”的信息,可以拟定“探究大蒜对心肌梗塞的缓解效果”的课题。根据实验拟定的课题,可知该实验的自变量是有无蒜素半胱氨酸或是否饲喂大蒜。因变量可以从题干中找出:心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力强度。实验过程第一步是分组。第二步是控制变量:一组不作任何处理,一组饲喂含大蒜的饲料,一组饲喂含有蒜素半胱氨酸的饲料。第三步要对无关变量进行
24、控制,实验组和对照组要保持一致,需要观察的实验结果是小鼠的心肌梗塞情况(心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力强度)。(3)由题干可知,食用大蒜的正确方法是生吃,可以切片或压碎后放置一段时间后食用。“四步法”规范书写实验步骤(1)材料分组编号(设置对照实验)。(2)对不同的对象施以不同的处理(控制自变量)。(3)给以相同且适宜的条件(控制无关变量)。(4)实验结果的观察与记录(因变量的预测)。题组六突破预测实验结果,获得实验结论7某同学进行实验,甲图为实验开始状态,乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验,探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料:蔗糖酶溶液、本尼迪特试
25、剂、试管、滴管、水浴锅等。(1)设计出继续实验的简要步骤:_;_。(2)预测实验现象并作出结论:_。答案(1)向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液,热水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度,观察a、b两管内液面的变化吸取a、b两管内适量液体,分别加入A、B两试管中,并加入等量的本尼迪特试剂,热水浴加热,观察A、B试管内有无红黄色沉淀(2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有红黄色沉淀生成,则蔗糖的水解产物能通过半透膜;如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无红黄色沉淀生成、B试管内有红黄色沉淀生成,则蔗糖的水解产物不能通过半透膜解析该实验的目的是探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜,由提供
26、的实验材料可推知实验原理:蔗糖的水解产物如果能透过半透膜,则由于渗透作用,两边的液面差会缩小,用本尼迪特试剂检验,水浴条件下A、B试管都会出现红黄色沉淀;否则,会因为蔗糖的水解使b管内溶质分子数增加而两边液面差加大,且用本尼迪特试剂检验时a管内溶液不出现红黄色沉淀。实验步骤设计重点考查无关变量的控制,如两侧加入等量的蔗糖酶,水浴控制酶活性的最适温度等。倒推法预测实验结果(1)探究性实验结果的预测对应假设,常需分类讨论。实验结论要根据可能的实验结果进行分析。(2)验证性实验的结果与相应结论只需考虑一种情况。一般只有一个结果和一个相应的结论,且结论就在题目中,如“验证”“证明”等。实验结论对应实验
27、目的应得出肯定结论。题组七验证性实验的解题突破验证类实验的实验目的是“预料之中”的,因此结果和结论只有一种情况。结果即由所学知识或实验原理推出的现象,结论即实验目的。如“验证CO2是光合作用的必需原料”的实验,实验结果为对照组叶片遇碘碘化钾变蓝;实验组叶片遇碘碘化钾不变蓝。结论为CO2是光合作用的必需原料。8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。
28、(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、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。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)实验过程中可以变化的因素称为变量,其中人为改变的变量称为自变量,本题中实验鼠是否注射X溶液为自变量;随自变量的变化而
29、变化的变量称为因变量,本实验中血糖浓度的变化是因变量。除了一个因素以外,其他因素都保持不变的实验叫做对照实验。本实验过程中设置了对照实验,即注射X溶液与注射生理盐水形成对照,并且在实验前后均要测定小鼠的血糖浓度。本实验为验证性实验,故预测实验结果是对照组血糖浓度不变,实验组血糖浓度下降。(2)要验证一定量的X溶液能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围,除需要用患糖尿病小鼠作空白对照外,还需要增设正常鼠作恢复到正常范围的对照,预测结果是实验组和增设的正常鼠的血糖浓度在正常范围内,对照组1患糖尿病小鼠的血糖浓度高于正常范围。“四步”解决验证类实验试题第一步:明确目的做什么 审题时抓关键句:“验证
30、”,“证明是还是”,如验证“硼元素”第二步:弄清原理为什么这样做 析题:为保证实验的正常进行,如何利用材料,满足实验条件,如何才能观察到因变量的指标(即实验现象),如何排除其他因素的干扰,得出正确的结论。第三步:设计实验怎么做 三步曲:分组、对照、观察。第四步:结果与结论怎么样 验证性的结果在“预料之中”,是唯一的,注意结论与题目相吻合。题组八探究性实验的解题突破探究类实验是对未知的生物学现象进行探索,因此预期的结果及结论是所有可能出现的情况。其书写格式一般为“如果则”。如“探究光对种子萌发的影响”实验中,结果和结论会有以下几种情况:如果相同时间内,在光下的一组比在黑暗中的萌发数多,则光对种子
31、的萌发有促进作用;若在光下的一组比在黑暗中的萌发数少,则光对种子的萌发有抑制作用;若两组的萌发数相同,则光对种子的萌发没有影响。9通过科学实验发现,土壤中缺磷会导致植株矮小,叶色暗绿,依据叶色变化判断可能是缺少类胡萝卜素。试设计实验探究叶色暗绿是否由缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致。实验所需主要用具、试剂:烧杯、漏斗、试管、研钵、完全培养液、只缺磷的完全培养液、95%的乙醇、SiO2、CaCO3、层析液等。实验材料:正常生长的黄瓜幼苗。(1)实验假设:_。(2)实验步骤:第一步:取两个烧杯,分别编号为A、B,各放入_的黄瓜幼苗。第二步:向A烧杯中加入适量_,向B烧杯中加入_作为对照,置于相同且适宜的
32、条件下培养,培养到两组黄瓜幼苗叶片出现差异时。第三步:分别从A、B两组中选取等量叶片,用_提取叶片色素,用_法分离色素,观察比较_。(3)实验结果预测:_,说明缺磷导致叶色暗绿不是由类胡萝卜素缺乏所致;_,说明缺磷导致叶色暗绿是由类胡萝卜素缺乏所致。答案(1)缺磷导致类胡萝卜素缺乏,引起叶色暗绿(2)第一步:同一品种且长势相近、苗龄相同第二步:完全培养液等量的只缺磷的完全培养液第三步:95%的乙醇纸层析A、B两组色素带中类胡萝卜素色素带的宽度和颜色的深浅(3)A、B两组类胡萝卜素色素带一致A组比B组类胡萝卜素色素带宽,或B组缺少类胡萝卜素色素带解析依实验探究的目的可以作出“缺磷将导致类胡萝卜素
33、缺乏,从而引起叶色暗绿”的假设。由于本实验的自变量是磷的有无,故需要设置A、B两组,A组用完全培养液培养,B组用只缺磷的完全培养液培养,实验的因变量是叶色暗绿,要检测叶色暗绿是否由类胡萝卜素缺乏引起,可用纸层析法进行判断。若A、B两组叶片中类胡萝卜素含量相近,说明叶色暗绿不是由类胡萝卜素缺乏所致;若B组叶片中类胡萝卜素含量少于A组,说明叶色暗绿是由类胡萝卜素缺乏所致。“四步”解决探究类实验试题第一步:找到实验目的,从题干中可以找到实验目的是什么第二步:弄清楚实验类型即是验证性实验还是探究性实验 第三步:确定用什么实验原理 第四步:确定自变量、因变量、无关变量题组九评价类实验的解题突破此种题型突
34、出“评价”实验,所以题干实验目的明确,围绕实验目的已设计好实验,但由于实验设计中存在某些不足(如变量设计不合理或未设计、没有强调等同和适宜即没有遵循单一变量原则、结果检验不合理、原理使用不当等),导致实验结果不能说明实验结论。10某兴趣小组为验证2,4D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,乙组每根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2,4D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
35、行分析:(1)每组选取多根插条的目的是_。(2)请指出该实验设计的两项不合理之处。_;_。(3)实验设计改正后,甲组起_作用。答案(1)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)(2)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)(3)对照解析(1)每组选取多根插条的目的是减少实验误差(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)。(2)依据实验设计的等量原则和单一变量原则分析,该实验设计的两项不合理之处依次是甲、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)。(3)实
36、验设计改正后,甲组起对照作用。“五看”法解决实验评价类试题一看“对照”(若无对照,则参照实验组补充对照组;若有对照,则看对照是否有标记、是否 遵循了单一变量原则和等量原则)二看“步骤”(顺序是否合理,步骤是否完整)三看“材料”(材料选择是否合适,实验仪器、药剂的使用是否准确)四看“条件”(是否需要搅拌、冷却等,实验所需的温度、光照等条件是否合理)五看“结果与结论”(实验目的是否与实验结果、结论对应,探究性实验的结果和结论是否讨论全面,是否是先写结果后写结论)练出高分1已知甲药和乙药会影响心率,但不知是使心跳加快还是减慢。请根据以下提供的材料和用具设计实验,对甲药和乙药的作用效果分别予以探究。要
37、求写出实验思路,并设计表格将预期结果和结论填入表中。材料和用具:离体蛙心灌注实验装置一个(装置中有一个蛙心,有记录蛙心跳动情况的装置,进出溶液的插管,蛙心中的溶液已全部换成任氏液),滴管,任氏液,适宜浓度的甲药液,适宜浓度的乙药液等。注:任氏液是一种接近蛙内环境的液体,可以用来延长蛙心脏在体外跳动的时间;心脏跳动次数可从记录结果中算出;甲药液、乙药液添加量为2滴;假设在实验过程中心脏均能保持活性,且心脏本身代谢不产生甲药与乙药。请完善实验思路:第一步:_。第二步:_。第三步:把含甲药液的溶液吸出,换以任氏液,等待蛙心率恢复正常(加药前的情况)。第四步:_。设计一张表格,并将预期实验结果及结论填
38、入该表中。答案第一步:观察并记录正常情况下蛙的心率,计算平均值第二步:往蛙心插管的任氏液中加2滴甲药液,观察并记录蛙心率,取平均值第四步:往蛙心插管的任氏液中加2滴乙药液,观察并记录蛙心率,取平均值设计表格如下:实验结果结论加药物前心率为a加甲药后心率a使心跳加快心率a使心跳加快心率a使心跳减慢(写出加甲药可能的两种结果并得出相应结论,写出加乙药可能的两种结果并得出相应结论)解析该实验目的是探究甲药和乙药对心率的影响,则自变量是甲药和乙药的有无,因变量是心跳次数的变化,所以实验前需观察并记录正常情况下蛙的心率,然后根据材料和用具可知蛙心处有一进出溶液的插管,通过该插管加适量的甲药或乙药,观察并
39、记录蛙的心率,最终比较用药前和用药后蛙的心率,可得出相应的结论。20 以上的低温能对喜温植物玉米造成伤害,科研人员进行了实验研究。实验一:从甲、乙、丙三个品种中挑选长势相同的玉米幼苗若干,平均分为三组,分别放在5 、10 和25 的环境中培养4天(其他各种条件都相同且适宜),结果如图1。实验二:将甲种玉米幼苗分成三组,一组对照,另两组在5 低温下处理4天后放在25 ,光强度分别为800勒克斯(lx)、60勒克斯(lx)的条件下恢复4天后,测其光强度与净光合速率的关系,结果如图2。(1)实验一的目的是_。(2)甲、乙、丙三个品种中最耐低温的是_,判断的依据是该品种在低温条件下:_;_。(3)实验
40、二的目的是探究_的影响。该实验对照组的处理条件应为:一直生长在温度为_,光强度为800 lx条件下。(4)由实验二可知,60 lx有利于_。(5)结合实验一、二分析,早春遭遇“倒春寒”后会造成玉米减产的原因是_。答案(1)探究(0 以上)低温对不同品种玉米叶绿素含量的影响(2)丙叶绿素含量相对高(与甲和乙相比)叶绿素含量降低幅度度小(3)低温伤害后恢复期光强度的不同对恢复后光合速率(合理即可)25 (4)低温伤害的部分恢复(5)低温会引起叶绿素含量降低,在适宜条件下光合作用也不能在短期内完全恢复(合理即可)解析从甲、乙、丙三个品种中挑选长势相同的玉米幼苗若干,平均分为三组,分别放在5 、10 和25 的环境中培养4天,然后测定叶绿素的含量,所以实验一的目的是探究(0 以上)低温对不同品种玉米叶绿素含量的影响;在5 时,丙的叶绿素的含量比甲、乙高,丙在5 时叶绿素含量降低幅度小,故丙最耐低温。由实验二可知,60 lx时的净光合速率大于800 lx的,有利于低温伤害的部分恢复。32013年全国雾霾天创52年来最
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