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(通用版)2019版高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題十三 ??紝嶒灱寄?考點36 準(zhǔn)確理解應(yīng)用實驗基本原則學(xué)案

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(通用版)2019版高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題十三 ??紝嶒灱寄?考點36 準(zhǔn)確理解應(yīng)用實驗基本原則學(xué)案

考點36準(zhǔn)確理解應(yīng)用實驗基本原則 直擊考綱1.具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力,能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理。2.具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力,包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。3.能對一些簡單的實驗方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂。1科學(xué)性原則包括實驗原理、實驗材料的選擇、實驗方法、實驗結(jié)果處理的科學(xué)性,要有科學(xué)的思想和方法作指導(dǎo)。典例1小白鼠是恒溫動物,當(dāng)環(huán)境溫度明顯降低時,其體溫仍能保持相對恒定。為了探究調(diào)節(jié)體溫的中樞是否為下丘腦,某校生物興趣小組制訂了以下實驗方案:實驗假設(shè):下丘腦是調(diào)節(jié)體溫的主要中樞。材料用具:略。實驗步驟:取兩只性別與年齡相同的成年小白鼠,并標(biāo)記為甲、乙;用一定的方法破壞甲鼠的下丘腦,乙鼠不做處理作為對照;把甲鼠置于10 環(huán)境中,乙鼠置于30 環(huán)境中作為對照,在相對安靜的條件下觀察24小時,每隔4小時分別測量一次體溫,并做好記錄。預(yù)期結(jié)果與結(jié)論:若甲鼠體溫發(fā)生明顯改變,乙鼠體溫保持相對恒定,則假設(shè)成立;若甲、乙兩鼠體溫均保持相對恒定,則假設(shè)不成立。(1)該興趣小組設(shè)計的實驗方案有些不妥之處,請?zhí)岢?條改進(jìn)意見: a:_;b:_;c:_;d:_。(2)有同學(xué)認(rèn)為實驗組與對照組可在同一只小白鼠身上進(jìn)行,你是否贊同這個觀點?并說明理由。_。答案(1)a:應(yīng)增加兩組小白鼠的數(shù)量,避免偶然因素導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確甚至實驗失敗b:甲、乙兩組小白鼠的健康和生理狀況應(yīng)該一致c:實驗前應(yīng)先測定甲、乙兩組小白鼠的體溫d:甲、乙兩組小白鼠應(yīng)置于相同的較低溫度(比如10 )環(huán)境中(2)贊同,先做不破壞下丘腦的實驗,再做破壞下丘腦后的實驗進(jìn)行自身前后對照2平行重復(fù)原則控制某種因素的變化幅度,在同樣情況下重復(fù)實驗,觀察其對實驗結(jié)果的影響程度,從而揭示事物的本質(zhì)特征。其目的是使實驗結(jié)果或數(shù)據(jù)更接近真實情況,避免偶然因素對實驗的影響。典例2某同學(xué)擬驗證不同溫度對植物光合作用效率的影響,設(shè)計如下方案:取同一種植物兩株,分為甲、乙兩組,在透明密閉玻璃罩內(nèi)培養(yǎng)。將甲、乙兩組植物分別置于10 和25 且光照相同并適宜條件下培養(yǎng),每隔一段時間測定各實驗組從空氣中吸收的CO2量。記錄實驗數(shù)據(jù)并計算植物的光合作用速率。為使實驗結(jié)果更可靠,請給出兩條建議,以完善上述實驗方案(不考慮溫度因素)。(1)_。(2)_。答案(1)選取的兩組植物生長狀況應(yīng)一致(2)每個溫度條件下至少有3個平行重復(fù)實驗3對照原則即實驗中設(shè)立對照組,使實驗結(jié)果具有說服力。通常,一個實驗分為實驗組和對照組。實驗組是接受自變量處理的對象組;對照組是不接受自變量處理的對象組。常見對照類型分為空白對照、自身對照、條件對照和相互對照。(1)空白對照:指不做任何實驗處理的對象組,其能清晰地對比和襯托出實驗組的變化和結(jié)果,增強說服力。(2)自身對照:指實驗與對照在同一對象上進(jìn)行,即不另設(shè)對照組,自身對照,方法簡便,關(guān)鍵是要看清楚實驗處理前后現(xiàn)象變化的差異,實驗處理前的對象狀況為對照組,實驗處理后的對象變化則為實驗組。(3)條件對照:指雖給對象施以某種實驗處理,但這種處理是作為對照的,或者說這種處理不是實驗假設(shè)所給定的實驗變量。(4)相互對照:指不另設(shè)對照組,而是幾個實驗組相互對比,在等組實驗法中,大都是運用相互對照,其能較好地平衡和抵消無關(guān)變量的影響,使實驗結(jié)果更具有說服力。典例3用某種降血糖物質(zhì)X做以下實驗(注:用生理鹽水配制X溶液)?;卮鹣铝袉栴}:(1)某同學(xué)要驗證X的降血糖作用,進(jìn)行如下實驗:選擇一批體重相同的正常小鼠,測定_,并將小鼠隨機等量分成實驗組和對照組,實驗組注射適量的_,對照組注射等量的_,一段時間后,測定兩組小鼠的_,若_,則表明X有降血糖的作用。(2)若要驗證一定量的 X 能使患糖尿病的小鼠的血糖濃度下降到正常的范圍,進(jìn)行如下實驗:用_小鼠作為實驗組,用患糖尿病小鼠作為對照組1,用_小鼠作為對照組2;實驗組注射_,對照組1、2注射等量的生理鹽水,一定時間后若實驗組和對照組_的血糖濃度均在正常范圍內(nèi),而對照組_的血糖濃度高于正常范圍,則表明一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖濃度下降到正常范圍。答案(1)血糖濃度X溶液生理鹽水血糖濃度對照組血糖濃度不變,實驗組血糖濃度下降(2)患糖尿病正常一定量的X溶液(或X溶液)21解析(1)由題中信息“驗證X的降血糖作用”可推知該實驗的自變量為X物質(zhì)的有無,因變量為血糖濃度,用自變量處理的組為實驗組。若X有降血糖的作用,實驗組小鼠血糖濃度應(yīng)下降,對照組小鼠血糖濃度應(yīng)不變,給對照組小鼠注射等量的生理鹽水可排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾。(2)根據(jù)題中實驗?zāi)康?,需對糖尿病小鼠分別注射一定量的X物質(zhì)和生理鹽水進(jìn)行對照,并將注射了等量的生理鹽水的正常小鼠和糖尿病小鼠進(jìn)行對照,實驗組的測定值若與正常小鼠的測定值基本一致,且低于對照組中患病小鼠的測定值,便能達(dá)到實驗?zāi)康摹?單一變量原則和等量原則二者是完全統(tǒng)一的,只不過強調(diào)的側(cè)重點不同。前者強調(diào)的是自變量的單一性,即實驗組和對照組相比只能有一個變量;而后者強調(diào)的是除了自變量之外的一切對實驗結(jié)果有影響的無關(guān)變量,必須嚴(yán)格控制在適宜且等量條件下,以平衡和消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。典例4某興趣小組為驗證2,4-D對插條生根的促進(jìn)作用,進(jìn)行了如下實驗。A剪取同一楊樹植株上長勢與長度相同、部位相近且有3個芽的健壯枝條20根,隨機均分為甲、乙兩組;B甲組每根插條上都保留3個芽,乙組每根插條上的芽全部去除;C將甲組插條的下端插入適量蒸餾水中,乙組插條的下端插入等量適宜濃度的2,4-D溶液中。兩組均置于相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng);D每天觀察、記錄插條上芽的數(shù)目。請對上述實驗進(jìn)行分析:(1)每組選取多根插條的目的是_。(2)請指出該實驗設(shè)計的兩項不合理之處:_;_。(3)實驗設(shè)計改正后,甲組起_作用。答案(1)減少實驗誤差(或排除偶然因素對該實驗結(jié)果的影響或排除無關(guān)變量的影響)(2)甲、乙兩組插條上剩余芽的數(shù)量不等(或沒有控制好變量)觀察、記錄插條上芽的數(shù)量不對(或觀察記錄的指標(biāo)不對)(3)對照解析(1)每組選取多根插條的目的是減少實驗誤差(或排除偶然因素對該實驗結(jié)果的影響或排除無關(guān)變量的影響)。(2)依據(jù)實驗設(shè)計的等量原則和單一變量原則分析該實驗設(shè)計的兩項不合理之處依次是甲、乙兩組插條上芽的數(shù)量不等(或沒有控制好變量);觀察、記錄插條上芽的數(shù)量不對(或觀察記錄的指標(biāo)不對)。(3)實驗設(shè)計改正后,甲組起對照作用。4

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