高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講七 實(shí)驗(yàn)與探究 第2講 生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計與評價課件.ppt

1.(2015北京卷)大螞蟻和小螞蟻生活在某地相鄰的兩個區(qū)域，研究者在這兩個螞蟻種群生活區(qū)域的接觸地帶設(shè)4種處理區(qū)。各處理區(qū)均設(shè)7個10 m10 m的觀測點(diǎn)，每個觀測點(diǎn)設(shè)有均勻分布的25處小螞蟻誘餌投放點(diǎn)。在開始實(shí)驗(yàn)后的第1天和第85天時分別統(tǒng)計誘餌上小螞蟻的出現(xiàn)率進(jìn)行比較，結(jié)果見表。 處理區(qū)小螞蟻出現(xiàn)率的變化(%)定時灌溉不驅(qū)走大螞蟻增加35驅(qū)走大螞蟻增加70不灌溉不驅(qū)走大螞蟻減少10驅(qū)走大螞蟻減少2對本研究的試驗(yàn)方法和結(jié)果分析，表述錯誤的是() A.小螞蟻抑制大螞蟻的數(shù)量增長 B.采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法是樣方法 C.大螞蟻影響小螞蟻的活動范圍 D.土壤含水量影響小螞蟻的活動范圍,【答案】A 【解析】本題考查種群密度的測量方法、種間關(guān)系等，并以此為知識背景考查考生對實(shí)驗(yàn)變量和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，意在考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力和獲取新信息的能力。難度較大。該實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個，即是否灌溉和是否驅(qū)走大螞蟻。定時灌溉的情況下，驅(qū)走大螞蟻比不驅(qū)走大螞蟻時，小螞蟻出現(xiàn)率增加的幅度大；不灌溉的情況下，驅(qū)走大螞蟻比不驅(qū)走大螞蟻時，小螞蟻出現(xiàn)率減少的幅度小，可見，大螞蟻抑制小螞蟻數(shù)量的增長，且影響其活動范圍，A錯誤，C正確;該實(shí)驗(yàn)在4個處理區(qū)各選取7個點(diǎn)觀測不同處理對小螞蟻活動的影響，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法是樣方法，B正確;定時灌溉，小螞蟻出現(xiàn)率增加，不灌溉，小螞蟻出現(xiàn)率減少，由此得出土壤含水量影響小螞蟻的活動范圍，D正確。,2.(2014四川卷)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)方法或檢測試劑的敘述，正確的是() A.用改良苯酚品紅染色觀察低溫誘導(dǎo)的植物染色體數(shù)目變化 B.用健那綠和吡羅紅染色觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布 C.用紙層析法提取菠菜綠葉中的色素和鑒定胡蘿卜素提取液 D.用標(biāo)志重捕法調(diào)查田鼠種群密度及農(nóng)田土壤小動物的豐富度,【答案】A 【解析】改良的苯酚品紅染液可用于染色體著色，A正確；觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布用到的試劑是甲基綠和吡羅紅染液，B錯誤；紙層析法是分離光合色素的方法，提取光合色素需要用有機(jī)溶劑，C錯誤；調(diào)查農(nóng)田土壤小動物豐富度的方法是取樣器取樣法，D錯誤,3.(2015浙江卷)現(xiàn)有一種細(xì)菌 M ， 能夠合成某種酶， 并能分泌到細(xì)胞外。 為了研究其培養(yǎng)時間與細(xì)胞數(shù)、 細(xì)胞外酶濃度和總酶濃度的變化關(guān)系， 請根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料寫出實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)材料： 若干個培養(yǎng)瓶、 培養(yǎng)液、 細(xì)菌M (要求與說明： 實(shí)驗(yàn)僅設(shè)一組； 實(shí)驗(yàn)儀器、 試劑、 用具及操作不做要求； 實(shí)驗(yàn)條件適宜) 請回答： (1)實(shí)驗(yàn)思路： (2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果(設(shè)計一個坐標(biāo)系， 并繪制預(yù)測的細(xì)胞數(shù)、 細(xì)胞外酶濃度和總酶濃度的變化曲線): (3)測定總酶濃度時， 應(yīng)對細(xì)胞做_處理。,(3)破碎 【解析】本題考查考生設(shè)計實(shí)驗(yàn)、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并繪制曲線的能力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模Y(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計遵循的對照原則和單一變量原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計，保證等量接種，每個瓶中含有等量的培養(yǎng)液。由于空間和培養(yǎng)液有限，所以細(xì)菌細(xì)胞的數(shù)量、酶的濃度不能無限上升，故一段時間后各曲線水平在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定。要測定總酶濃度還需要測定細(xì)胞內(nèi)的酶濃度，所以要將細(xì)菌細(xì)胞進(jìn)行破碎處理。,【答案】(1)取細(xì)菌M，稀釋后，分別等量接種于若干個含等量培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中。取其中的培養(yǎng)瓶，分別測定細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞外酶濃度和總酶濃度，并記錄。 在培養(yǎng)過程中，每隔一段時間，重復(fù)。對所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。 (2)如圖,4.（2014北京卷)為研究細(xì)胞分裂素的生理作用，研究者將菜豆幼苗制成的插條插入蒸餾水中(圖1)。對插條的處理方法及結(jié)果見圖2。 (1)細(xì)胞分裂素是一種植物激素。它是由植物體的特定部位 ，再被運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?，對生長發(fā)育起 作用的 有機(jī)物。 (2)制備插條時除去根系和幼芽的主要目的是 ；插條插在蒸餾水中而不是營養(yǎng)液中培養(yǎng)的原因是 。 (3)從圖2中可知，對插條進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)處理包括 。 (4)在實(shí)驗(yàn)中，對A葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，導(dǎo)致B葉 。該實(shí)驗(yàn)的對照處理是 。 (5)實(shí)驗(yàn)、的結(jié)果表明，B葉的生長與A葉的關(guān)系是 。 (6)研究者推測“細(xì)胞分裂素能夠引起營養(yǎng)物質(zhì)向細(xì)胞分裂素所在部位運(yùn)輸”。為證明此推測，用圖1所示插條去除B葉后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)選擇的操作最少包括 (填選項(xiàng)前的符號)。 a.用細(xì)胞分裂素溶液涂抹A1葉 b.用細(xì)胞分裂素溶液涂抹A2葉 c.用14C淀粉溶液涂抹A1葉 d.用14C淀粉溶液涂抹A2葉 e.用14C氨基酸溶液涂抹A2葉 f.用14C細(xì)胞分裂素溶液涂抹A2葉 g.檢測A1葉的放射性強(qiáng)度,【答案】（1）產(chǎn)生 調(diào)節(jié) 微量的 （2）減少內(nèi)源激素的干擾 外來營養(yǎng)物質(zhì)會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾 (3)用細(xì)胞分裂素分別處理A、B葉片；不同插條上去除不同數(shù)目的A葉 (4)生長受抑制 用蒸餾水同樣處理A葉 (5)A葉數(shù)量越少，B葉生長越慢 (6)a、e、g 【解析】(1)細(xì)胞分裂素是一種植物激素。它是由植物體的特定部位產(chǎn)生，并被運(yùn)輸?shù)阶饔貌课唬瑢ιL發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的微量有機(jī)物。(2)制備插條時除去根系和幼芽的主要目的是排除植物自身細(xì)胞分裂素等激素的干擾；插條插在蒸餾水中而不是營養(yǎng)液中培養(yǎng)的原因是防止外來營養(yǎng)物質(zhì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。(3)實(shí)驗(yàn)I、是用細(xì)胞分裂素分別處理A、B葉片。實(shí)驗(yàn)、是用細(xì)胞分裂素溶液涂抹B葉片，然后去掉不同數(shù)目的A葉片。(4)在實(shí)驗(yàn)中，對A葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，導(dǎo)致B葉生長緩慢，說明其生長受到了抑制。該實(shí)驗(yàn)的對照處理是A葉用蒸餾水進(jìn)行處理。(5)實(shí)驗(yàn)、的結(jié)果表明，B葉的生長與A葉的關(guān)系是：保留A葉越多，B葉生長越快；保留A葉越少，B葉生長越慢。(6)為證明“細(xì)胞分裂素能夠引起營養(yǎng)物質(zhì)向細(xì)胞分裂素所在部位運(yùn)輸”的推測，用圖1所示插條去除B葉后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)選擇的操作最少包括a項(xiàng)用細(xì)胞分裂素溶液涂抹A1葉，e項(xiàng)用14C氨基酸溶液涂抹A2葉，g項(xiàng)檢測A1葉的放射性強(qiáng)度，以此驗(yàn)證該推測是否正確。,本講以實(shí)驗(yàn)原則、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)及重要發(fā)現(xiàn)為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合科學(xué)方法進(jìn)行比較、分析和判斷，對驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行列表比較、解釋、推理，作出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力；具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案作出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂的能力。本專題相關(guān)試題主要以非選擇題形式出現(xiàn)。,1.等量性原則 等量性原則強(qiáng)調(diào)的是除了實(shí)驗(yàn)變量之外的一切對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的無關(guān)變量必須嚴(yán)格控制等量，以平衡和消除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，需要強(qiáng)調(diào)的是對這些無關(guān)變量進(jìn)行嚴(yán)格控制時，不但要等量，而且是在適宜條件下的等量。 2.平行重復(fù)原則 為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)更接近真實(shí)情況。避免偶然因素對實(shí)驗(yàn)的影響，一般在實(shí)驗(yàn)組中的相同條件下多設(shè)計幾組實(shí)驗(yàn)，以使得出的結(jié)論更準(zhǔn)確、更科學(xué)。如“探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用”實(shí)驗(yàn)中，同濃度處理的插條要求35根。排除個別偶然數(shù)據(jù)的干擾，求平均數(shù)。,3單一變量原則 單一變量原則可使實(shí)驗(yàn)中的復(fù)雜關(guān)系簡單化，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。其含義包括：無論一個實(shí)驗(yàn)有幾個實(shí)驗(yàn)變量，都應(yīng)做到一個變量對應(yīng)一個需要觀測的反應(yīng)變量。實(shí)驗(yàn)中要盡可能避免無關(guān)變量及額外變量的干擾。這一原則強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)組和對照組只有一個量是不同的，實(shí)驗(yàn)組和對照組的結(jié)果差異只能是由這個單一變量導(dǎo)致的，從而證明實(shí)驗(yàn)組變量的作用。因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計時，必須先確定實(shí)驗(yàn)變量并正確設(shè)置。 4.對照原則 對照原則是中學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用的原則，通過設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，既可排除無關(guān)變量的干擾，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。 在一個對照實(shí)驗(yàn)中，可包括實(shí)驗(yàn)組和對照組。實(shí)驗(yàn)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。常用的對照組類型有空白對照、自身對照、條件對照、相互對照幾種。,(1)對照的類型,(2)“實(shí)驗(yàn)組”與“對照組”的確認(rèn) 一個實(shí)驗(yàn)通常分為實(shí)驗(yàn)組和對照組。一般情況下，把改變實(shí)驗(yàn)變量處理的一組稱為實(shí)驗(yàn)組；處于正常狀態(tài)的一組（沒有改變實(shí)驗(yàn)變量）稱為對照組。例如：“驗(yàn)證光是植物葉綠素合成的必要條件”的實(shí)驗(yàn)可分為兩組，對照組處在光照下，實(shí)驗(yàn)組處在黑暗中。,例 1 （2015黃岡調(diào)考）用某種降血糖物質(zhì)X做以下實(shí)驗(yàn)（注：用生理鹽水配制X溶液）?；卮鹣铝袉栴}： （1）某同學(xué)要驗(yàn)證X的降血糖作用，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 選擇一批體重相同的正常小鼠，測定 ，并將小鼠隨機(jī)等量分成實(shí)驗(yàn)組和對照組，實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)： 用 小鼠作為實(shí)驗(yàn)組，用患糖尿病小鼠作為對照組1，用 小鼠作為對照組2；實(shí)驗(yàn)組注射 ，對照組1、2注射等量的生理鹽水，一定時間后若實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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) 2 1 【解析】本題考查對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)變量的控制及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等知識，意在考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究能力。(1)解題時，首先應(yīng)理解實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量。根據(jù)題干中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹耙?yàn)證X的降血糖作用”可知本實(shí)驗(yàn)的自變量為X和因變量是降血糖作用。根據(jù)自變量設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對照組：實(shí)驗(yàn)組加入X，對照組一般為不進(jìn)行人為處理的自然狀態(tài)，所以為不加X，根據(jù)題干給出的提示“用生理鹽水配制X溶液”，故對照組應(yīng)注射等量的生理鹽水。根據(jù)題中“則表明X有降血糖的作用”可推知因變量為測血糖濃度。為確保實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性，應(yīng)檢測實(shí)驗(yàn)前后的血糖濃度差值，所以本實(shí)驗(yàn)的整體思路是：先測兩組小鼠血糖濃度，再分別注射一定量的生理鹽水和等量的X溶液，一段時間后再次測兩組小鼠的血糖濃度。若實(shí)驗(yàn)組相比對照組其血糖濃度有明顯的下降，則證明X有降低血糖的作用。,(2)該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)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范圍，故實(shí)驗(yàn)組應(yīng)為患糖尿病小鼠，該實(shí)驗(yàn)的自變量是注射一定量的X溶液，可知實(shí)驗(yàn)組應(yīng)注射X溶液，對照組1應(yīng)注射等量的生理鹽水。又因?qū)φ战M1和對照組2都注射等量的生理鹽水，故兩組的差異在于實(shí)驗(yàn)所用小鼠的不同，對照組1用患糖尿病的小鼠，可推知對照組2應(yīng)該用正常小鼠。這樣，對照組2是正常小鼠，其血糖濃度變化在正常范圍，實(shí)驗(yàn)組和對照組1可與其進(jìn)行對比，若一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖濃度下降到正常的范圍，則對照組2(正常小鼠)和實(shí)驗(yàn)組小鼠的血糖濃度都在正常范圍內(nèi)，而對于沒有注射X的對照組1中的小鼠，其血糖濃度高于正常范圍。,變式1 （2015青島三月質(zhì)檢）糖尿病是威脅人類健康的十大殺手之一。常見的糖尿病分為兩種類型：I型糖尿病和型糖尿病。請根據(jù)所學(xué)知識回答： （1)型糖尿病的病因是免疫系統(tǒng)對胰島B細(xì)胞進(jìn)行攻擊造成胰島B細(xì)胞受損，此疾病屬于免疫異常中的 病。 (2)型糖尿病的病因是胰島B細(xì)胞功能正常但體內(nèi)含有抗胰島素受體的抗體，給這種患者注射胰島素不能有效調(diào)節(jié)其血糖水平，原因是 。 (3)現(xiàn)給出以下材料，請你設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證I型糖尿病是由于胰島素缺乏造成的。 實(shí)驗(yàn)材料： 兩只健康且大小相同的狗、胰島素、試管、斐林試劑及其他必需用品。 實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步：其中一只狗的胰島切除，另一只狗不切除胰島但做相應(yīng)處理。 第二步：一段時間后，分別收集狗的尿液于兩支試管中，滴加斐林試劑并加熱觀察顏色變化。 第三步：給切除胰島的狗喂食適量的胰島素，一段時間后收集尿液，用斐林試劑鑒定，觀察顏色變化。,請根據(jù)以上內(nèi)容回答問題： 指出上述實(shí)驗(yàn)步驟中的一項(xiàng)錯誤并更正： 。 請推測步驟糾正后實(shí)驗(yàn)狗的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 第二步、第三步的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是 。 本實(shí)驗(yàn)設(shè)置了兩種對照，依次為 。 【答案】（1）自身免疫（2）胰島素?zé)o法與受體結(jié)合（3）第三步給切除胰島的狗注射適量的胰島素 出現(xiàn)磚紅色沉淀、不出現(xiàn)磚紅色沉淀空白對照、前后自身對照 【解析】（1）自身免疫病是指機(jī)體對自身抗原發(fā)生免疫反應(yīng)而導(dǎo)致自身組織損害所引起的疾??；本小題描述的是免疫系統(tǒng)對自身成分胰島B細(xì)胞攻擊引起的疾病，屬于自身免疫病。（2）激素要發(fā)揮作用，必須和細(xì)胞膜上的受體結(jié)合；相應(yīng)的抗體與受體結(jié)合后，激素就不能和受體結(jié)合而發(fā)揮作用了。（3）本實(shí)驗(yàn)的自變量是胰島素的缺乏，因變量為尿液中是否出現(xiàn)還原性糖；控制自變量的方法是切除胰島后重新注射胰島素，用斐林試劑檢測因變量。胰島素的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，在消化道內(nèi)易被消化酶水解，應(yīng)用注射法對狗進(jìn)行處理。,探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的實(shí)例比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)或不出現(xiàn)磚紅色沉淀出現(xiàn)磚紅色沉淀實(shí)驗(yàn)結(jié)論若出現(xiàn)磚紅色沉淀，證明此人出現(xiàn)糖尿；若不出現(xiàn)磚紅色沉淀，證明此人沒有出現(xiàn)糖尿糖尿病患者尿液中含葡萄糖 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由實(shí)驗(yàn)變量引起的變化，而實(shí)驗(yàn)結(jié)論是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的一種推論。一個正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計應(yīng)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，即得出的結(jié)論就是實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。特別注意弄清實(shí)驗(yàn)的目的是“驗(yàn)證”還是“探究”。 如果是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，如“驗(yàn)證”“證明”都可預(yù)測到與實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊恢碌慕Y(jié)果，聯(lián)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡贸鼋Y(jié)論。結(jié)論是合理的、科學(xué)的、肯定的，不少結(jié)論要在實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的內(nèi)容中尋找(此時一般只有一個結(jié)果和相應(yīng)的結(jié)論，且結(jié)論與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南鄬?yīng))。 若是探究性的實(shí)驗(yàn)，如“探究”，則預(yù)測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不唯一，大多有三種可能：變量促進(jìn)結(jié)果；變量抑制結(jié)果；變量與結(jié)果無關(guān)。,例 2 (2015西安四月模擬)正常情況下細(xì)胞內(nèi)可以自主合成組成核酸的核糖核苷酸和脫氧核苷酸。某細(xì)胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成，必須從培養(yǎng)基中攝取。 為驗(yàn)證“DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸”，現(xiàn)提供如下實(shí)驗(yàn)材料，請你完成實(shí)驗(yàn)方案： 實(shí)驗(yàn)材料： 突變細(xì)胞系、基本培養(yǎng)基、12C-核糖核苷酸、14C-核糖核苷酸、12C-脫氧核苷酸、14C-脫氧核苷酸、細(xì)胞放射性檢測技術(shù)等。 實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步：取基本培養(yǎng)基若干，隨機(jī)分成兩組。分別編號為甲組和乙組。 第二步：在甲組培養(yǎng)基中加入適量的12C-核糖核苷酸和14C-脫氧核苷酸；在乙組培養(yǎng)基中加入 。 第三步：在甲、乙兩組培養(yǎng)基中分別接種 。在5CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間，使細(xì)胞增殖。 第四步：分別取出甲、乙兩組培養(yǎng)基中的細(xì)胞，檢測細(xì)胞中出現(xiàn)放射性的部位。 預(yù)期結(jié)果： 甲組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在 ； 乙組培養(yǎng)基中細(xì)胞的放射性部位主要在 。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 。,【答案】等量的14C-核糖核苷酸和12C-脫氧核苷酸等量的突變細(xì)胞系 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì)DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸 【解析】首先應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。其次，題干關(guān)鍵信息是突變細(xì)胞系不能自主合成核酸的核糖核苷酸和脫氧核苷酸。再通過題干所給信息及相應(yīng)分析可整理出以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計思路：因突變細(xì)胞系不能自主合成核酸的核糖核苷酸和脫氧核苷酸，所以可用它進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，可避免細(xì)胞本身合成的原料對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；該實(shí)驗(yàn)分成兩組，為了保證細(xì)胞需要，兩組實(shí)驗(yàn)組都要提供脫氧核苷酸和核糖核苷酸；根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計的對照原則，該實(shí)驗(yàn)的自變量是給突變細(xì)胞提供的原料不同，一組是14C-脫氧核苷酸和12C-核糖核苷酸，另一組是12C-脫氧核苷酸和14C-核糖核苷酸，然后培養(yǎng)突變細(xì)胞，觀察細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的放射性即可。,變式2 （2015寧波模擬）研究發(fā)現(xiàn)血糖調(diào)節(jié)與多種激素有關(guān)。為探究不同激素對血糖調(diào)節(jié)的影響，用不同激素處理生理狀況相同的3組健康小鼠(每種激素在不同組別的劑量相同)，分別測定處理前、后血液中葡萄糖含量的變化，如下表： 請分析回答： （1）本實(shí)驗(yàn)中的自變量是 。 （2）處理前測定血液中葡萄糖含量，在實(shí)驗(yàn)中的作用是 。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可推測激素X的作用是 。 (4)檢測丙組小鼠是否出現(xiàn)尿糖可用 試紙。 (5)另有一小鼠出現(xiàn)糖尿病癥狀，研究人員分析病因提出兩種假設(shè)：假設(shè)認(rèn)為病鼠的胰島B細(xì)胞被自身免疫反應(yīng)破壞；假設(shè)認(rèn)為病鼠的胰島B細(xì)胞正常，但組織細(xì)胞缺乏胰島素受體。 實(shí)驗(yàn)步驟： 首先，在空腹?fàn)顟B(tài)下檢測該病鼠血液中 水平，測定值為a；然后，注射一定劑量的葡萄糖溶液，一段時間后再次檢測相同指標(biāo)，測定值為b。,結(jié)果分析： 若 ，則假設(shè)成立，此時胰島B細(xì)胞被機(jī)體當(dāng)作 ，免疫反應(yīng)將其破壞。 若 ，則假設(shè)成立，此時，胰島素促進(jìn)組織細(xì)胞 的功能不能發(fā)揮，從而使血糖水平升高。 【答案】(1)不同激素的處理 (2)作為對照 (3)促進(jìn)胰高血糖素生理作用的發(fā)揮，使血糖水平升高，但其本身不能升高血糖水平 (4)葡萄糖 (5)胰島素 a與b大致相等 抗原 a明顯小于b 加速攝取、利用和儲存葡萄糖 【解析】本實(shí)驗(yàn)探索的是不同激素對血糖的影響，開始實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先測血糖濃度作為對照，胰高血糖素的作用是促進(jìn)血糖升高，通過乙可得出，X對血糖濃度的調(diào)節(jié)作用不大，但通過丙可得，當(dāng)X和胰高血糖素一起使用時血糖濃度增大，因此通過乙和丙可得X物質(zhì)主要對胰高血糖素起促進(jìn)作用。檢測尿液中是否含糖可用葡萄糖試紙檢測；檢測胰島B細(xì)胞功能是否正?？梢詸z測胰島素的分泌為指標(biāo)進(jìn)行檢測，用注射葡萄糖的方法檢測注射前后胰島素的含量變化，若注射前后胰島素含量變化不大，說明胰島B細(xì)胞受損，若注射后胰島素含量明顯升高，說明胰島B細(xì)胞功能正常，因胰島素能加速細(xì)胞攝取、利用和儲存血糖，使血糖含量降低，故當(dāng)血糖濃度升高時，胰島素含量會升高，最終調(diào)節(jié)血糖平衡。,1.個比較完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案，一般包括以下內(nèi)容： （1）實(shí)驗(yàn)課題：即實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 （2）實(shí)驗(yàn)原理：即理論依據(jù)。 （3）假設(shè)：即對可見現(xiàn)象提出的一種可檢測的解釋但未經(jīng)證實(shí)的結(jié)論。 （4）預(yù)期：即在檢測一個假設(shè)之前，先提出實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果。 （5）實(shí)驗(yàn)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和提出的假設(shè)來具體設(shè)計實(shí)驗(yàn)的方法步驟。在實(shí)驗(yàn)方法步驟設(shè)計中，必須遵循對照性、等量性、單一變量等原則。 (6)觀察和收集數(shù)據(jù)：即定時、定期觀察實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的現(xiàn)象或采集數(shù)據(jù)并如實(shí)記錄。 （7）分析與推論：對記錄來的現(xiàn)象、結(jié)果、數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析，有的可以處理成圖表等形式。最后通過分析得出結(jié)論，如果預(yù)期沒有實(shí)現(xiàn)，則說明假設(shè)不成立得出否定的結(jié)論；如果預(yù)期得到實(shí)現(xiàn)，則假設(shè)成立，則得出肯定的結(jié)論。,2設(shè)計實(shí)驗(yàn)的一般步驟 (1)取材、分組、編號。在這里實(shí)驗(yàn)材料包含實(shí)驗(yàn)中用到的各種動植物，取材時要注意數(shù)量和生理及發(fā)育狀態(tài)相同；用具有燒杯、培養(yǎng)皿、飼養(yǎng)動物的容器等。這些材料、用具在試題中都會給出，要結(jié)合實(shí)驗(yàn)的目的和原理合理利用。 (2)相同處理和不同處理。根據(jù)實(shí)驗(yàn)變量設(shè)置對照(注意：單一因素不同，其他因素相同且最適)。 (3)進(jìn)一步做相同處理(其他因素相同且最適)。 (4)檢測、觀察、統(tǒng)計、比較。找出具體的觀察和記錄對象，觀察、記錄、統(tǒng)計、比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是隱蔽的，則必須找出具體的檢測方法，以顯現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，便于觀察。 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論的分析與歸納 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是指通過觀察或測量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是實(shí)驗(yàn)實(shí)際出現(xiàn)的情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是根據(jù)對實(shí)驗(yàn)因變量與自變量關(guān)系的分析得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論。結(jié)論的得出必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般思路： （1）通過實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕虿襟E(根據(jù)單一因素不同)找出實(shí)驗(yàn)變量，將實(shí)驗(yàn)分為多個對照組。 (2)由因找果，分析實(shí)驗(yàn)變量與結(jié)果間的邏輯關(guān)系，先得出正確結(jié)論(分結(jié)論)。 （3)再根據(jù)各對照組中得出的“分結(jié)論”，綜合為“全面結(jié)論(總結(jié)論)”。 (4)在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中，如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊阎?，可直接作為正確結(jié)論，但全面性要因?qū)φ战M而定。 4.對實(shí)驗(yàn)方案作出恰當(dāng)?shù)脑u價和修改（即實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、改錯題型應(yīng)對策略） 第一步：分析取材是否正確。 第二步：分析實(shí)驗(yàn)原理及方法是否正確。 第三步：分析藥品與試劑的使用是否合理。 第四步：步驟及操作分析，主要有以下情況：漏做某個實(shí)驗(yàn)步驟或顛倒某個實(shí)驗(yàn)步驟的順序。操作方法錯誤。有沒有設(shè)置對照，如果有則看對照設(shè)計是否合理。實(shí)驗(yàn)是否遵循了單一變量原則。實(shí)驗(yàn)是否具有偶然性。有無更為簡單的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌瓿?。?shí)驗(yàn)的安全性如何。 第五步：分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確。,例 3 （2015桂林期末調(diào)考）某生物實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了驗(yàn)證葉綠體中色素對不同波長光(可見光范圍)的吸收情況是否與課本中的現(xiàn)象相同，設(shè)計了一個小實(shí)驗(yàn)，具體步驟如下： (1)從室外隨意搬取4株天竺葵，制作4個能裝下天竺葵的相同規(guī)格的黑色硬紙盒，在每一個硬紙盒內(nèi)分別裝上一只不同顏色(綠、青、藍(lán)、紫)、功率相同的彩燈； (2)將4株天竺葵分別放入4個黑色紙盒中，在相同且適宜的條件下，接通電源，光照4小時； (3)從4株經(jīng)光照后的天竺葵上同時各取一片葉片放入培養(yǎng)皿中，滴加等量碘液； (4)觀察并比較各培養(yǎng)皿中葉片的顏色變化。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：葉綠體中色素主要吸收藍(lán)紫光。 以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計不嚴(yán)密，請你指出以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計中的不足之處，并作出修改。 不足一: ; 修改為： ; 不足二： ; 修改為： ; 不足三： ; 修改為： .,【答案】不足一：沒有對所用的器材編號 修改為：將實(shí)驗(yàn)裝置及培養(yǎng)皿等編號 不足二：對照組設(shè)置不全 修改為：選7株天竺葵，制作7只相同規(guī)格的黑色硬紙盒，設(shè)置7組（紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫）彩燈，編號為17 不足三:步驟不完整（沒有進(jìn)行黑暗或饑餓處理）修改為：將天竺葵放置在黑暗處24小時 不足四：材料選擇不當(dāng)（沒有說明天竺葵的生長發(fā)育狀況是否一致；沒有說明葉片選取是否一致)修改為：選取生長發(fā)育狀況一致的天竺葵。選取日齡相同、大小相似的葉片 不足五：條件不可行(對葉片直接滴加等量碘液處理?xiàng)l件不對；葉片選取條件也是有要求的)修改為：取7只相同的燒杯，各裝入體積分?jǐn)?shù)為70的酒精至燒杯1/3處；取7只相同的培養(yǎng)皿，各裝入碘液至培養(yǎng)皿的1/3處；從經(jīng)照射處理后的7株天竺葵上，各取一片葉片放入燒杯中，隔水加熱；待葉片脫綠后，將葉片放入培養(yǎng)皿中，并使碘液浸沒葉片 不足六：實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)結(jié)果不對應(yīng)修改為：實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為葉綠體中色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，對綠光吸收最少（注：答出三項(xiàng)只要符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計原則，答案合理即可),【解析】(1)一看“對照”雖有對照，但經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)有兩點(diǎn)錯誤：沒有對所用器材作標(biāo)記、編號；對照組不全，在可見光部分的光應(yīng)設(shè)置7組(紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫)。(2)二看“步驟”步驟不完整：沒有進(jìn)行暗(饑餓)處理。(3)三看“材料”材料選擇不當(dāng)：沒有說明天竺葵的生長發(fā)育狀況是否一致；沒有說明葉片選取是否一致。(4)四看“條件”條件不可行：葉片直接滴加等量碘液處理?xiàng)l件不對，葉片應(yīng)放入盛有酒精的燒杯中，隔水加熱，待脫色冷卻后再用碘液染色；葉片選取條件也是有要求的，必須是經(jīng)照射處理后的葉片。(5)五看“結(jié)果與結(jié)論”實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)結(jié)果不對應(yīng)：結(jié)合教材中實(shí)驗(yàn)可知實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，對綠光吸收最少。,評價和修正實(shí)驗(yàn)解題的一般步驟。 一看對照有與無，二看步驟順序全否，三看材料恰當(dāng)否，四看條件是否行，五看結(jié)果與結(jié)論，驗(yàn)證探究各不同。,變式3 為驗(yàn)證溫度對酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)。請幫助他完成實(shí)驗(yàn)步驟并進(jìn)行評價： 實(shí)驗(yàn)材料和用具：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2的新配制的淀粉酶溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3的可溶性淀粉溶液，碘液，冰塊，6支試管，水浴鍋，燒杯，溫度計等。 實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步：取3支試管分別加入2 mL淀粉溶液，分別標(biāo)號為A、B、C，并分別調(diào)整到0 、35 、100 。 第二步： 。 第三步： 。 第四步： 。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 。 實(shí)驗(yàn)評價： 。 (1)該同學(xué)由此得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：35 是淀粉酶的最適溫度。請問這一結(jié)論是否合理? 。如不合理，應(yīng)如何改進(jìn)?請?zhí)岢鲈O(shè)計思路。 。 (2)該實(shí)驗(yàn)可否用斐林試劑檢測，為什么？ ， 。,【答案】第二步：另取3支試管分別加入2 mL（等量)淀粉酶溶液，分別標(biāo)號為A、B、C，并分別調(diào)整到0 、35 、100 第三步：待溫度穩(wěn)定后將A倒入A，B倒入B，C倒入C，保持各組溫度5 min 第四步：向3支試管中各加入1滴碘液，觀察顏色變化 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：A、C試管出現(xiàn)藍(lán)色，B試管不出觀藍(lán)色或藍(lán)色淺 實(shí)驗(yàn)評價：(1)不合理 以一定的溫度(如5 )為梯度，設(shè)置對比實(shí)驗(yàn)(2)不可以 斐林試劑需要加熱，會影響反應(yīng)溫度 【解析】對照實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)包含四個基本步驟：一是分組編號，二是設(shè)計單一變量，三是設(shè)計無關(guān)變量，四是觀察并記錄結(jié)果。要測定最適宜溫度，需要設(shè)計一定溫度梯度的多個實(shí)驗(yàn)組。用斐林試劑檢測還原性糖需要水浴加熱。,例 (2015江蘇宿遷期末考試)實(shí)驗(yàn)中的變量主要有自變量、因變量和無關(guān)變量。下列控制無關(guān)變量的操作，錯誤的是（ ） A.驗(yàn)證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)中，首先將實(shí)驗(yàn)植物做饑餓處理 B.驗(yàn)證光合作用需要光照的實(shí)驗(yàn)中，將葉片的一半用黑紙包住 C.探究唾液淀粉酶的最適pH的實(shí)驗(yàn)中，先將每一組溫度控制在37 D探究唾液淀粉酶最適溫度的實(shí)驗(yàn)中，每一組都加入等量的淀粉 【易錯提示】解答本題需要先區(qū)分自變量、因變量和無關(guān)變量，如此才能正確運(yùn)用變量解答。,【答案】B 【解析】實(shí)驗(yàn)植物通過饑餓處理可以消耗掉葉片中原有的淀粉，以防影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，A項(xiàng)正確；有無光照屬于自變量，不是無關(guān)變量，因此B項(xiàng)錯誤；唾液淀粉酶的適宜溫度為37 ，屬于無關(guān)變量，因此要將每一組的溫度都控制在這一溫度下，C項(xiàng)正確；除溫度外，其他條件要完全相同，包括各組中淀粉的使用量，D項(xiàng)正確。,實(shí)驗(yàn)設(shè)計最易犯錯的四點(diǎn)及對應(yīng)措施 （1）最易犯錯的四點(diǎn) 不能確定變量并根據(jù)自變量確定分組數(shù)目。 對實(shí)驗(yàn)設(shè)計的步驟不清晰，“東寫一點(diǎn)、西寫一點(diǎn)”造成思路混亂。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀測指標(biāo)確定不切合實(shí)際，實(shí)驗(yàn)觀測指標(biāo)最好是肉眼可以看得見或可以直接測量的指標(biāo)。 答題語言表達(dá)不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)設(shè)計結(jié)構(gòu)不完整。 (2)措施 語言的準(zhǔn)確描述：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計中，一般在時間、溫度、物質(zhì)的量上難以做到準(zhǔn)確的量化描述，故盡可能用“定性”的語言表達(dá)，在實(shí)驗(yàn)步驟表述中巧用下列詞語：如“一段時間”“適宜的溫度”“適量的”“一定量的”“等量的”“相同條件下”“適宜條件”等。 注意避免“詞不達(dá)意”。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計中的技巧： a.實(shí)驗(yàn)組別的編號：凡實(shí)驗(yàn)中涉及兩組或兩組以上，需用l、2、3或A、B、C或甲、乙、丙加以編號，便于區(qū)分。 b.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察：找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)觀察的對象并準(zhǔn)確描述。 c.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)：針對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析單一實(shí)驗(yàn)變量對結(jié)果的影響并選用文字、表格、坐標(biāo)曲線圖等形式進(jìn)行具體、準(zhǔn)確的表達(dá)。 d.對照實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性：對照實(shí)驗(yàn)中除變量外，其他條件應(yīng)相同，同時要確保實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。,