2025版高考生物一轮复习第六单元遗传的分子基础核心素养微专题第01讲实验设计的解题思路教案新人教版

PAGE3-试验设计的解题思路1．明确试验目的和原理(验证的生物学事实是什么？所依据的生物学原理是什么？)。2．找出试验变量、反应变量和无关变量(见第三单元第01讲后面的“试验变量的确认”)。3．构思试验变量的限制方法和试验结果的获得手段。4．明确试验对象和试验条件(试验对象：试验所用的生物学材料；试验条件：完成这一试验必需的理化条件及生物学处理方法)。5．设计试验方法和步骤(1)材料是否要制取或处理。有些试验中，题干所赐予的材料与设计的要求有确定的差距，假如我们干脆利用题干中所赐予的材料而不加以处理的话，那么不能达到试验目的，这就要求我们对试验材料进行适当的处理。(2)是否要分组编号。这一步目的明确，就是要使自己的试验结果令人信服，就须要解除一些无关变量造成的影响。因此分组比照是一个在设计试验时，用来抵消非试验因素对试验结果造成影响的常用方法。(3)对不同(或同一)对象施加不同的处理。这是试验设计中的关键一步，基本上全部的试验设计题都要求学生完成这一步工作，只要我们在分析过程中做好了前面的工作，这一步也就是顺理成章的事了。6．试验结果和结论的获得(1)预料试验结果①“照抄法”述试验结果。对于验证性试验：依据试验原理写出试验结果，且试验结果唯一。②“倒推正写法”述试验结果。对于探究性试验：先分析试验可能的结果，再由结果推导该结果所对应的试验现象，而在书写时先书写试验现象，后书写试验结果。③探究性试验的结果不是唯一的，大多有三种可能。变量促进结果、变量抑制结果、变量与结果无关或全确定、全否定、一确定一否定等。有时也会出现“预料最可能的结果”，此种状况应依据已有学问推想最合理的结果。(2)得出试验结论①“照抄法”述试验结论。验证性试验的试验结论干脆照抄试验目的。②提炼试验结论。对于探究性试验，书写试验结论时应将对现象的视察，转换为对本质的描述。典例示范(2024·全国卷Ⅰ)依据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后须要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培育的宿主细胞等为材料，设计试验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)试验思路，(2)预期试验结果及结论即可。(要求：试验包含可相互印证的甲、乙两个组)[命题立意]本题考查DNA和RNA碱基上的差异、病毒的生活方式、放射性同位素标记等，要求考生具备较高的试验探究实力、信息获得实力、综合运用实力、文字表达实力等。[解题思路]该试验的目的是确定一种新病毒为RNA病毒还是DNA病毒，利用的方法为同位素标记法，材料为体外培育的宿主细胞等。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，要求试验包含相互印证的甲、乙两个组，即设置比照试验。该试验为探究性试验，结果不确定。(1)在用放射性同位素标记法对新病毒进行鉴定时，要找出DNA和RNA在化学组成上的区分。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，就是引导考生从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此，使病毒中的DNA或RNA的特别碱基(DNA为胸腺嘧啶，RNA为尿嘧啶)带上标记，依据病毒中放射性标记的检测结果就可做出推断。由于病毒不能在培育基上独立生活，其增殖时的原料只能来自宿主细胞，所以试验中需配制两种培育基，记为甲组和乙组，甲组含有放射性标记的尿嘧啶，乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶，分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记，之后接种新病毒，培育一段时间后，收集病毒并检测其放射性。(2)本试验有两种不同的结果：一种是甲组有放射性，乙组无，则该新病毒为RNA病毒；另一种为乙组有放射性，甲组无，则该新病毒为DNA病毒。[答案](1)思路甲组：将宿主细胞培育在含有放射性标记尿嘧啶的培育基中，之后接种新病毒。培育一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培育在含有放射性标记胸腺嘧啶的培育基中，之后接种新病毒。培育一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，该新病毒即为RNA病毒；反之为DNA病毒。提能演练1．下面是爱好小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的试验步骤，请将其补充完整。(1)试验目的：略。(2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。(3)试验步骤第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，________________________________________。其次步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且相宜的环境中培育一段时间，然后从培育好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。(4)请预料结果及结论：①__________________________________________。②__________________________________________。③若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。解析病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸为DNA或RNA其中一种，依据题目要求探究的问题及赐予的材料、试剂分析可知，试验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培育，由于酶具有专一性，可依据培育后是否检测到该流感病毒来推断其核酸类型。答案(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理(4)①若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA②若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA2．(2024·广东深圳调研)将甲细菌提取物(含A、B、C、D四种有机物的混合物)和活的乙细菌混合培育一段时间后，从培育基中分别出了活的甲细菌。在无法对上述四种物质进行分别和提纯的前提下，为确定A～D中是哪种物质能使乙细菌转化为甲细菌，请依据题意设计相关试验，要求写出试验设计思路、预期结果及结论。(1)设计思路：__________________________________；(2)预期结果：__________________________________；(3)结论：____________________________________。解析该试验的目的是探究甲细菌所含有的A、B、C、D四种有机物中哪种可使乙细菌发生转化。由于A、B、C、D四种有机物无法分别和提纯，故只能将其分成4份，再向其中分别加入分解A的酶、分解B的酶、分解C的酶和分解D的酶。再将处理后的每组中分别加入乙细菌，视察其转化状况；若其中某一个组别没有分别出活的甲细菌，表明该试验组中被分解的有机物是促进乙细