高中生物实验技能(实验方案的补充和完善)课件

实验技能三实验方案的补充和完善典例引领(2018·全国Ⅱ，29)为研究垂体对机体生长发育的作用①，某同学用垂体切除法②进行实验。在实验过程中，用幼龄大鼠为材料③，以体重变化作为生长发育的检测指标④。回答下列问题：(1)请完善下面的实验步骤①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理，A组(对照组)⑤的处理是_________________________________________________________________；B组的处理是_____________________________。②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。③______________________________________。④对所得数据⑥进行统计处理与分析。(2)实验结果与分析B组大鼠生长发育的状况不如A组，出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体⑦的________激素和_________激素。审题关键信息①：明确了实验目的，据此可以确定自变量是垂体的有无。信息②：根据实验方法判断，实验组要切除垂体。信息③：确定实验材料是幼龄大鼠。信息④：确定因变量，也就是观察对象是大鼠的体重。信息⑤：A组为对照组，B组就应该是实验组，实验组要切除垂体，

A组作为对照组应该只手术不切除垂体。信息⑥：可以推知数据来自第③步：每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重。信息⑦：两种激素都应该来自垂体。把握上述要点，本题便可形成如下清晰的实验思路：组别实验动物实验处理观察指标实验组幼小动物切除垂体幼小动物生长发育情况对照组幼小动物不切除垂体，只切开皮肤实验动物选取分组时，要选取生长发育状况相同的，且饲养时其他条件要一致。参考答案(1)①手术但不切除垂体

切除垂体③每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重(2)生长促甲状腺错解例析错例1：(1)①A组不做处理，B组切除垂体。错因分析：没有排除手术伤口引起的体重误差，无关变量控制不严格。错例2：(1)③一段时间后测量两组大鼠的体长。错因分析：没有判断好因变量，观测对象错误。归纳整合实验方案的完善题型属于半开放试题，在解决这类试题时要充分获取题目中所给的信息，包括实验要求和实验用具，并注意模仿或借鉴题干中已给出的实验方法和步骤，在全面掌握实验整体思路和方法的基础上再去补充和完善实验。具体操作如下：1.联系实验原理、读懂实验目的，构思实验的整体思路。2.结合对照实验的一般步骤(下图)，简化已给出的实验步骤、对比寻找缺陷。3.模仿补充实验步骤(1)当已给实验步骤有多个变量时，通过拆分法，减少实验变量，遵循单一变量原则，构建多组实验，模式如图：例如：要验证光合作用需要叶绿体和光照两个条件，已给出的实验步骤为：“1号试管加入叶绿体的蔗糖悬浮液5mL，并给予光照处理”。那么，补充的实验步骤应为：“2号试管加入叶绿体的蔗糖悬浮液5mL，并遮光处理；3号试管加入蔗糖溶液5mL，并给予光照处理”。(2)当自变量到因变量的逻辑推理因中间环节被忽视而难以得出结论时，再加入某些因素处理进行设计，予以进一步确认实验结果的发生是自变量处理所致，模式如图：例如：要验证胰岛素具有降低血糖的作用，给出的实验是：A组小鼠注射适量的胰岛素溶液，B组小鼠注射等量的生理盐水；一段时间后，A组小鼠出现四肢无力、活动减少、甚至昏迷等症状，B组小鼠活动状况无变化。以上实验还难以说明胰岛素具有降低血糖的作用，还应补充实验步骤：给出现症状的A组小鼠补充一定量的葡萄糖后，症状消失。这样才能进一步说明胰岛素是通过降低血糖导致了该症状的出现，实验才更有说服力。解析

由实验数据可知该实验目的：探究ST与GH的含量的关系。提升演练1.为研究雄性家兔体内睾酮(ST，一种雄性激素)与生长激素(GH)含量的关系，某研究小组进行了以下实验(手术过程不影响结果)，请补充完成方案并回答问题。研究课题：雄性家兔ST含量对GH含量的影响。一、实验假设：____________________________。答案解析ST含量的增加能使GH含量下降二、实验步骤：(1)将1月龄体重相同的健康雄性家兔分为甲、乙两组，每组6只。测定和记录每只家兔血液中_______________。ST和GH的浓度解析

分组，测定和记录每只家兔血液中原有ST和GH的浓度。(2)甲组兔切除性腺，乙组兔_________________。解析

对两组家兔的处理：甲组切除性腺，乙组为对照组即只手术不切除性腺。只手术不切除性腺(3)在相同且适宜的条件下饲养1个月，测定和记录_____________________________。每只家兔血液中ST和GH的浓度解析

在相同的条件下饲养1个月后，依次测定和记录每只家兔血液中ST和GH的浓度。答案解析三、结果预测：测定时间ST浓度(μg/mL)GH浓度(μg/mL)甲组乙组甲组乙组前测m1m1n1n1后测＜m2m2＞n2n2四、分析讨论：(1)要使实验更严谨，在上述步骤之后，还应给甲组家兔注射___________，乙组家兔注射_____________，然后测定和记录每只家兔血液中的GH浓度，并求各组的_______。适量ST溶液等量生理盐水平均值解析

要使实验更严谨，可再给甲组家兔注射适量ST溶液，乙组家兔注射等量生理盐水，然后测定和记录每只家兔血液中的GH浓度，求两组的平均值。答案解析(2)与后测比，进一步实验处理后甲组GH浓度_____，乙组GH浓度不变。解析

由后测数据可得进一步实验处理后的结果：甲组GH浓度下降，乙组GH浓度不变。(3)根据预测结果，请举出能促进雄性幼年家兔体重增加的一种处理方法：_________________________________。解析

由实验数据可得，促进雄性幼年家兔体重增加的一种处理方法：切除性腺(或阉割)。下降切除性腺(或阉割)(其他合理答案也可)答案解析2.必需氨基酸的种类和含量是评价奶粉营养价值高低的主要标准。赖氨酸是人体内的必需氨基酸，缺乏则会影响人体内蛋白质的合成，导致营养不良。赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸？请根据给出的实验原理利用以下材料用具进行探究。材料用具：20只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠，分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸，不含蛋白质和氨基酸的食物，称量器(如天平)等。(1)实验原理：必需氨基酸是动物体内不能合成的、只能从食物中获取的氨基酸。当动物体内缺乏必需氨基酸时，会出现营养不良，体重增加缓慢等现象。(2)实验步骤：①配食：配制食物A：取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸；配制食物B：____________________________________________________________________________________________；另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸以外的19种氨基酸，其含量和比例与食物A中相同

答案解析解析配食：配食时，是否含有赖氨酸是自变量，其他19种氨基酸和食物中其他成分的含量和比例是无关变量，无关变量应保持一致且适宜，所以取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸配制成食物A，作为对照组；另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸以外的19种氨基酸，其含量和比例与食物A中相同，配制成食物B，作为实验组。②分组：_________________________________，分别称其体重；将20只小白鼠随机均分成甲、乙两组解析分组：将20只小白鼠平均分成甲、乙两组，分别称量其体重，记录并计算平均值。③饲喂：在相同且适宜的环境中饲喂两组小鼠，甲组每天饲喂食物A，________________________；解析饲喂：饲喂过程中是否含有赖氨酸的食物是自变量，其他的培养条件是无关变量，无关变量应保持一致且适宜，因此甲组每天饲喂适量的食物A，乙组每天饲喂与食物A等量的食物B，两组小白鼠其他饲养条件相同且适宜。每天饲喂等量的食物B乙组答案解析④观察：_________________________________________________。分别称量甲、乙两组小白鼠的体重，并计算体重增加量解析分别称量甲、乙两组小白鼠的体重，并计算体重增加量。答案解析(3)结果预测及结论：

①_______________________________________________________________________；②_____________________________________________________________________________________。

若两组小白鼠营养状况和体重基本相同，说明赖氨酸不是小白鼠的必需氨基酸

若乙组小白鼠出现营养不良、体重减轻等症状，甲组正常，说明赖氨酸是小白鼠的必需氨基酸解析若两组小白鼠营养状况和体重基本相同，说明赖氨酸不是小白鼠的必需氨基酸；若乙组小白鼠出现营养不良、体重减轻等症状，甲组正常，说明赖氨酸是小白鼠的必需氨基酸。答案解析考点一细胞的分化与细胞的全能性1.细胞的分化形态、结构和生理功能胚胎专门化提醒细胞分裂与细胞分化的关系细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越低，高度分化的细胞往往不再发生细胞分裂，如神经细胞等2.细胞的全能性完整个体全套离体4.(必修1P120拓展题改编)可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织器官用于器官移植等，实现对临床疾病的治疗？

提示动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞是高度分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官。考向1以细胞分化为载体考查生命观念1.(2016·全国卷Ⅱ，1)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是(

) A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献 B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞 C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果 D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株解析细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，而细胞增殖的主要方式是有丝分裂，A正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞，B错误；细胞分化的实质是：在个体发育中，在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C正确；植物细胞具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D正确。答案BA.①②③均表示“＋”B.此表说明细胞分化导致基因的选择性表达

C.三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同D.三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同解析题表说明细胞分化的原因是基因选择性表达的结果，B错误；三种细胞中有氧呼吸酶基因都表达，C错误；三种细胞是同一个体中的体细胞核基因种类相同，只是表达的基因不同，D错误。答案A考向2结合细胞分化及全能性，考查分析推断能力4.(2016·海南卷，9)下列关于植物细胞的叙述，错误的是(

)A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能B.植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果解析高度分化的植物细胞仍具备发育成完整植株的潜能。答案

A解析处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，A正确；在生物体所有的细胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，B正确；高度分化的动物细胞，其细胞的全能性受到限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了卵细胞的全能性，D正确。答案C解析干细胞分化成多种类型的细胞，但没有形成