高考生物专题复习 探究实验的一般程序课件 新人教版
展开书写实验原理的解题方法:原理的来源有两个,其一是课本中的相关知识(题干较短),其二是来自题干(题干较长)。所以,通过联想相关知识或解读题干来解题。
2 要遵循的原则:
单一变量原则 对照原则 科学性原则 平行重复的原则 随机性原则 简约性和可行性等
实验变量:也称自变量,是指实验中实验者能操纵的给定的因素和条件 (可根据实验目的来确定)
控制变量:也称无关变量,指实验中除实验变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件(强调生物学实验中对控制变量的设定)
反应变量:也称因变量,指实验中由于实验变量引起的变化和结果(其实就是实验结果)
例1:探究酶高效性的实验中根据实验目的可知 实验变量-- 反应变量--
例2:请用所给的材料和用具,设计一个实验来验证大麦根部分泌的某种物质会抑制狗尾草生长。 实验目的和原理:验证大麦根部分泌某种物质会抑制狗尾草生长;狗尾草生长受到抑制,长势较弱。 实验变量-- 反应变量--
例3:在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验 实验变量: 反应变量:
即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。
实验中要做到“单一变量” ,应注意等量的原则
即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等要完全一样。
即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题
保温或冷却:光照或黑暗;搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说,看起来似乎是毫无意义的,但还是要作同样的处理。
空白对照自身对照条件对照相互对照
空白对照:不给对照组任何处理因素
甲状腺制 剂饲喂
例1:观察唾液淀粉酶对淀粉的消化作用,两个试管都有等量的浆糊 一个试管放唾液 另外一个试管放清水,那放清水的试管就是一个空白对照。
例2:某学生为了证明植物呼吸放出二氧化碳,设计了如下图的实验装置,其中绿色植物生长旺盛。将装置在黑暗中放置了24小时后观察结果。试分析:
在实验中,有同学提出,需要同时进行另一组其他条件相同但不放植物的实验。你认为有没有意义?简述原因。
有意义,因为该实验需要设立对照实验,即放有植物的烧杯内的石灰水因吸收植物放出的二氧化碳而变浑浊,对照实验中的石灰水不变浑浊。
例3:如图是用来测量植物吸水和蒸腾速率的实验装置:
与图中装置相似,但不放植物,通过对照实验论证植物失水是否包括装置本身失水同时对照组的实验结果随时调整环境因素的恒定性 。
例4:“探索甲状腺激素的生理作用”实验中 A组:给蝌蚪喂养掺有甲状腺制剂的饲料; B组:喂养掺有甲状腺抑制剂的饲料; C组:喂养普通饲料,(空白对照)
例5:在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中,向甲试管溶液加入试剂,而乙试管溶液不加试剂,一起进行沸水浴,比较它们的变化。 甲为实验组 乙为对照组(空白对照)
(自身对照)对照组和实验组都在同一研究对象上进行
质壁分离 和复原实验
指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的
例1:加入鸡肝研磨液(含过氧化氢酶)的一组为实验组,而加入氯化铁的一组只是酶高效性的一个条件(高效性是相对于无机催化剂而言),实验本身并不研究氯化铁的催化作用,本实验是条件对照。
例2:“动物激素饲喂小动物”的实习实验,采用等组实验法,其实验设计方案是: 甲组:饲喂甲状腺激素(实验组); 乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组); 丙组:不饲喂药剂(空白对照组);
相互对照 ---指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。
例1:“验证PH值对淀粉酶活性的影响”,设置PH值分别为5.0、6.2、6.8、7.4、8.0的5支试管,这5支试管间相互对照。
例2:验证氮和磷是水体富营养化的因素,实验变量是氮和磷,在设计实验中,可以设置三组实验,即加入氮(尿素)、加入磷(含磷洗衣粉)、加入氮和磷(尿素和洗衣粉)。三组均为实验组,通过相互对照得出结论。就没有必要单独设置一个不含氮和磷(蒸馏水)的一个空白对照组了。
例3:“验证根的生长方向与重力方向一致”实验中,无重力的条件不易提供,只有在有重力的状态下,让根摆放成不同的方向,几组对比说明根的生长方向与重力方向一致。(相互对照)
#实验组和对照组的区分
每一个实验都有实验目的,按照实验目的,找出实验变量。 实验组---接受实验变量处理的对象组;实验组的结果是之前不知道的,只有通过实验才能知道。 对照组---对实验假设而言,不接受实验变量处理的对象组。(对照组是自己已知的,不用实验就知道的常识) 我们认为在探究实验中,对照实验的确定,首先必须反映探究的目的或假设。不是所有的实验设计都要设对照组的,探究类、验证类需要设立。
例1:探究酶高效性的实验中:根据实验目的可知,本实验探究酶(实验变量)与催化效率(反应变量)的关系可判断 实验组--- 对照组---
加入鸡肝研磨液(含过氧化氢酶)的一组
例2:“验证光合作用需要二氧化碳”,实验变量是二氧化碳, 实验组--- 对照组--- 例3:“验证光合作用需要光”,实验变量为光, 实验组--- 对照组---
例4:1864年,德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时,然后把此叶片一半遮光,一半曝光。经过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 实验组--- 对照组---
例5:体重相近,发育正常的4只小狗,A不做处理,BCD分别进行手术处理.几个月后得到如表所示的结果(单位:mg/mL血液).则 A属于( ) A.空白对照 B.条件对照 C.自身对照 D.实验组
例6:为了研究胰腺的胰液分泌调节,某人从实验狗甲的一段小肠上刮下黏膜,将该黏膜放入稀盐酸中浸泡,把过滤后的提取液注入实验狗乙的静脉,结果引起实验狗乙的胰液大量分泌,并由此得出“小肠黏膜中存在促进胰液分泌的某种物质”的结论。分析这一实验与结论,回答下列问题:仅根据上述实验能否得出该结论,为什么?
缺少对照实验,也即未排除稀盐酸的作用
例7:下面列出了若干种为研究确定“矿质元素X是否为植物所必需”的实验方案,其中最科学合理的设计是 ①以土壤为基质盆栽,浇缺少元素X的“完全营养液”②以沙土为基质盆栽,浇缺少元素X的“完全营养液”③不用基质,只用缺少元素X的“完全营养液④不用基质,只用蒸馏水⑤以土壤为基质盆栽,浇“完全营养液⑥以沙土为基质盆栽,浇“完全营养液”⑦不用基质,只用“完全营养液”⑧不用基质,只用含元素X的蒸馏水A.以①为实验组,⑤为对照组 B.以②为实验组,⑥为对照组C.以③为实验组,⑦为对照组 D.以④为实验组,⑧为对照组
例8:血糖含量的相对恒定是保证动物机体进行正常生理活动的重要条件,动物体内血糖的调节主要是通过胰岛素来完成的,胰岛素的分泌增加可促进血糖合成糖元,抑制非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖降低。一旦机体内血糖含量过低,细胞的正常活动则受到影响,动物会出现惊厥、昏迷等现象。请根据提供的实验材料和用具,验证胰岛素在调节血糖方面的作用。 一、实验材料和用具: 小白鼠4只;鼠笼2个;胰岛素溶液;50%葡萄糖溶液;生理盐水;注射器1个。 实验组--- 对照组---
在腹腔下注射适量的胰岛素
③设计一个在室外空旷处进行的、在不用任何药剂、装置和触及幼苗的情况下,使幼嫩植株长成如图示形态的实验方案,并说明其原理。
①用最简易的方法鉴定高杆小麦是纯种还是杂种。
②培育无子果实要求用秋水仙素还是生长素。
明确实验要求和目的,确定实验思路
(1)注意操作细节合理性:
⑥不同的情况下要合理地选用不同的水。如:清水、池水、凉开水、蒸馏水、生理盐水。……等等
①溶液或培养基灭菌后是否要冷却后使用?
②向淀粉糊中加了唾液后是否要振荡试管呢?
③酶促反应的试管如何加热?是直接加热,还是水浴保温?
④用酒精溶解叶中叶绿素时,酒精直接加热,还是隔水加热?
⑤使甲状腺制剂、胰岛素、生长激素进入动物体内的方法应如何操作?是饲喂,还是注射?
(2)注意操作顺序的合理性
“蛋白质的鉴定实验”中:
例:“还原性糖鉴定实验”中:
先将斐林试剂甲液(0.1g/mL的NaOH)和乙液(0.05g/mL的CuSO4)混合以后,再加入组织样液中,
先将双缩脲试剂A液( 0.1g/mL NaOH)加入组织样液中,再加入B液(0.01g/mL CuSO4) 。
(3)设计方案具有可操作性
缺乏可操作性1:(湖南)统计发现,有12%的考生设计为“取两株生长一致的幼苗,一株培养在完全培养液中,另一株培养在缺镁完全培养液中”,还有的则设计为“取1 株生长正常的幼苗,先用缺镁完全营养液培养,再用完全培养液培养”,
例:(2002全国高考题)为验证“镁是植物生活的必需元素”, ……请写出你的设计思路。
缺乏可操作性2:“用去掉镁的砂性土壤培养幼苗”
缺乏可操作性3:“将幼苗中运载Mg2+的载体去掉”
缺乏可操作性4:“将植物体内的Mg2+分离 出来”
正确思路: 取生长状况一致的大豆幼苗,用符合实验要求的容器,对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完全培养液,实验组盛有不含镁离子的完全培养液,两组置于相同的适宜条件下培养。观察比较两组植物的生长发育情况。
简明、准确组织语言文字
2、实验步骤分步描述并加以编号(一般不宜连续描述)
3、在量上难以做到准确的量化描述,应尽可能用“定性”的语言表达。
1、实验组别编号描述
如:凡实验中涉及到两组或两组以上,所用器材需用1、2、3……或A、B、C……或甲、乙、丙……等加以编号便于区分。
如:第一步……。 第二步……。 ……
如:1、……。 2、……。 ……
如:“一段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、“一定量的”等。
4、叙说中尽量要用规范的实验术语,不能用含糊的口语,
如:“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”;“等量的”不宜说成“一样多的”;“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”等等。
5、注意避免“词不达意”。
如:如图二,有些学生描述为“分别在甲、乙两试管中加入A、B物质”,如此表达则成了图三的含义,显然与图二不符。准确的描述应为“在甲乙两支试管中分别加入A、B物质”或“在甲试管中加入A物质,乙试管中加入B物质。”
简明、准确组织语言文字、图形
6、选用文字、表格、坐标曲线图等形式进行具体、准确表达。
例:某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水按照1︰1的重量比浸泡24小时,过滤后的滤液作为原液。如果你是其中一员,请设计一张表格用于在实验时记录数据。
例:用幼叶鞘作为实验材料进行生长素促进生长的探究实验设计和实验结果
例:小麦品种是纯合体,生产上用种子繁殖,现要选育矮杆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种;马铃薯品种是杂合体(有一对基因杂合即可称为杂合体),生产上通常用块茎繁殖,现要选育黄肉(Yy),抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序,以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。(写出包括亲本在内的三代即可)
(1)化学物质的检测方法
——斐林试剂\班氏试剂(砖红色)
——Ca(OH)2溶液
、双缩脲试剂(紫红色)
——苏丹Ⅲ染液 (橘黄色)
——苏丹Ⅳ染液 (红色)
(2)实验结果的显示方法
——O2释放量或CO2吸收量或有机物生成量
——O2吸收量或CO2释放量
◆水生植物可依气泡的产生量或产生速率;◆离体叶片若事先沉入水底可依单位时间内上浮的叶片数目;◆植物体上的叶片可依指示剂(如碘液)处理后叶片颜色深浅。
动物耗氧量,发育速度等
生长速度(体重变化,身高身长变化)
菌落数或亚甲基蓝褪色程度
(3)实验条件的控制方法
①增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物
②减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水
③除去容器中CO2——NaOH溶液
④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境
⑤除去叶中叶绿素——酒精水浴加热
⑥除去光合对呼吸干扰——给植株遮光
⑦如何得到单色光——棱镜色散或透明薄膜滤光
⑧血液抗疑——加入柠檬酸钠
⑨线粒体提取——细胞匀浆离心
⑩骨无机盐的除去——盐酸溶液
实验中常用器材和药品的使用
NaOH:Ca(OH)2:CaCl2HCl:NaHCO3:NaCl:琼脂:亚甲基蓝:酒精:蔗糖:滤纸:纱布、尼龙布:龙胆紫溶液或醋酸洋红:
用于吸收CO2或改变溶液的pH
配制生理盐水或用于提取DNA
激素或其他物质的载体或培养基
用于检测污水的细菌含量
用于消毒、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液
测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原
碱性染料,用于染色体染色
提高细菌细胞壁的通透性
①全面:可能的结果都要预测到。事实究竟是哪一种,应由实验现象来说明;
②准确:如:加碘后,“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”;另外“不变”也不能说成“无现象”
预期结果:在检测一个假设前,先对设计的实验提出试验的预期结果。
预期结果与实验结果的区别
实验结果与实验结论的区别
实验结论往往是实验结果的升华
实验验证:真正做实验,通过实验结果检验预期是否能实现,相应的假设是否成立。若预期能实现,则假设上升为结论。
二 解答设计探究实验的框架
审题---用笔标记重点
明确目的,找准原理---区分原理和目的
选择仪器,处理或选择实验材料
分组编号(等量、适量、随机)
设计对照,突出单因子
再次强调固定控制变量
阅卷体会: 不要空白(分写原理,预期和结果);分条写;准确运用生物学术语;字体工整。
改进型:分析所提供的实验方案,对其 中的不完善之处提出改进方案补充型:要求学生对实验过程中的个别 方面进行科学的补充。限制型:给出课题、原理、材料、试剂、用具等,设计实验方案。 开放型:只给出课题,自选材料、试剂、用具等,设计实验方案分析型:根据实验内容分析作答。
例1:为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”,某同学制订了下列实验方案: (1)实验目的和实验材料用具(略) (2)实验方法和步骤:①用一适当大小的玻璃罩罩住一株正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液,密封不漏气。②将上述植物及装置放在暗室中饥饿消耗掉叶片内贮藏的有机物,暗室内装有红色安全灯。③饥饿一定时间后,自暗室中取出,照光若干小时,使其充分进行光合作用。④取一叶片,放入盛有酒精的烧杯中水浴加热,使叶绿素溶于酒精中 ⑤将已脱色的叶片取出,平铺在一个培养皿内,用碘-碘化钾溶液检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现 该实验方案有几项明显错误,请指出错误并改正
(1)实验步骤②中暗室内用红色安全灯是错误的,应改为绿色安全灯
(2)实验步骤⑤中的“葡萄糖”是错误的,应改为淀粉。
(3)未设对照实验。对照实验的步骤可设计如下:a.装置同题干中的步骤①,但玻璃罩内用同一种生长状况相同的另一株植物代替题干中的植物,用一杯清水代替NaOH溶液
b.将上述植物和装置放在暗室中进行饥饿处理,消耗掉叶片内贮存的有机物,暗室内装有绿色安全灯
c.重复题干中步骤③和④。 d.重复改进后的题干中步骤⑤
例2:某同学进行了温度对酶活性影响的研究,设计了实验: 实验步骤: (1)取三支试管,分别加入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。 (2)将试管分别放入25℃、60℃的水中和冰块中,在三支试管中分别加入质量分数为2%的淀粉酶溶液,两支试管中的pH=6.8,第三支试管中的pH=4,摇均后维持各自温度5min。 (3)在三支试管中各滴一滴碘液,并摇均。 观察并记录:(略) 结论:温度过高或过低都影响酶的活性。 请回答:[1]该实验能否得出上述实验结论?[2]指出步骤中不正确之处,并在此基础上加以纠正或补充相应的内容。
[1]按此步骤不能得出以上实验结论。 [2]a.试管上没有做标记,应用字母或数字进行标记如三支试管上分别标记A、B、C。 b.步骤(1)(2)中加入试管中的两种溶液应有量的描述,如步骤(2)中应补充3%的可溶性淀粉2ml。 c.实验组与对照组未遵循单一变量原则。两组中存在酸碱度和温度两个变量,应只有一个温度变量,酸碱度应一致,pH应都为6.8。
例3:为了研究人工合成的生长素类似物萘乙酸是否对植物的开花具有影响,有人设计了以下实验:取20个水仙头,随机分成两组,一组10个不做任何处理,任其自然生长,作为对照;另一组10个水仙头均剥去部分鳞片叶,露出花芽,并用0.1mg/mL的萘乙酸处理。两组放在相同温度和湿度环境下培养。实验组的10个水仙头除2个死亡外,其他8个分别在6-9天时间内开花,平均比对照组早开花一个月。 (1)据此得出萘乙酸可以促进水仙开花的结论.实验还有哪些不够严密的问题会对实验结果造成干扰? (2)若要完成本实验,请你重新进行设计合理方案。
(2)针对以上问题,取20个相同品种、大小一致的水仙头,随机分成两组,实验组10个水仙头均剥去部分鳞片叶,露出花芽,并用0.1mg/mL的萘乙酸处理;对照组10个处理方式除不用萘乙酸处理外,其它均与实验组相同,作为对照;两组放在完全相同环境下培养。
(1)①对照组也应与实验组一样剥去部分鳞片叶;②两组放在相同适宜环境下培养,其条件不仅是温度和湿度,还有阳光、pH值等;③水仙的品种和大小应当一致。(其他合理答案也可)
(1)请根据以上提供的材料及条件,写出实验的步骤④及其以后的实验步骤,以证明温度对酶的催化活性的影响。 实验步骤:步骤①:制备6ml淀粉溶液并冷却至常温。步骤②:收取唾液若干。步骤③:取3支试管各加入2ml可溶性淀粉。步骤④:步骤⑤:步骤⑥:
例1:现有如下材料:3支试管(编号分别为A、B、C)、淀粉、碘液以及控制在37 ℃ 、0 ℃、100 ℃的3个水浴锅。
各加入等量适量碘液,观察实验现象
把三个试管按序放入37 ℃ 、0 ℃、100 ℃的3个水浴锅内一定时间
各加入等量适量唾液,振荡.
(2)A、B、C三支试管加入淀粉液、 唾液的量及保温时间的长短均应相同,这是为了 , 以便得出科学结论。 如果再将B、C置于37 ℃ 温水中若干时间后,检验的结果可能是怎样的?
对照,以免由于时间或量不同而影响效果
B管蓝色变浅,C管蓝色不变。
例2:血糖含量的相对恒定是保证动物机体进行正常生理活动的重要条件,一旦机体内血糖含量过低,细胞的正常活动则受到影响,动物会出现惊厥、昏迷等现象。为了验证“胰岛素具有降低血糖的生理作用”,请以小白鼠为实验对象设计实验步骤,预测实验应出现的结果,并写出实验结论。(一)实验材料和用具:小白鼠4只;鼠笼2个;胰岛素溶液;50%葡萄糖溶液;生理盐水;注射器若个。(二)实验步骤:(实验提示:采用腹腔注射给药,给药剂量不作实验设计要求)第一步:将4只小白鼠分为实验和对照两组,每组2只。……..实验结论:
二、实验步骤和实验结果
第一步:将4只小白鼠随机分为实验和对照两组,每组2 只。
第二步:将两组小白鼠饥饿处理18—24小时
第三步:实验组在腹腔下注射适量的胰岛素, 对照组注射等量的生理盐水, 置于30℃—37 ℃(适宜)环境中。
现象:甲组(实验组)惊厥昏迷等现象,对照组正常 注射葡萄糖后,实验组恢复正常,对照组仍正常。
第四步:两组皮下均注射等量葡萄糖,观察现象。
实验结论:实验鼠出现惊厥、昏迷是血糖降低的结果,血糖降 低是胰岛素的生理作用所引起的。(扣题)
第二步:第三步:第四步:实验结果结果分析:
例3.请根据下列材料和实验原理设计一个证明酶是蛋白质的实验:(1)实验材料:5%的NaOH溶液,3%的CuSO4溶液、鸡蛋,人的唾液5ml(酶)、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管。(2)实验原理:鸡蛋的蛋清主要成分是蛋白质,在碱性溶液中,蛋白质与CuSO4溶液反应能产生红紫色物质,即蛋白质的双缩脲反应。如果能通过实验证明,酶能发生双缩脲反应,既可证明酶的化学本质是蛋白质。第一步:制备蛋清液。取生鸡蛋一个,打破蛋壳(不要破坏蛋黄),取少量蛋清注入小烧杯中,加入30mL的清水,用玻璃棒调匀,制成蛋清液。
取两支相同试管编号,1号中加2ml蛋清液,2号中加入2ml唾液。向两试管中各加入2-3滴5%的NaOH溶液,振荡。向两试管中各加入2-3滴3%的CuSO4溶液,振荡,观察现象。两试管中都呈现紫色。证明唾液中存在着与蛋清液相同的成分,即蛋白质。
42.(14分)某实验小鼠适宜生活在25℃左右的环境中,为探究低于适宜温度的环境(如10℃)对小鼠能量代谢的影响(能量代谢的强弱用单位时间的耗氧量表示),请依据所给的实验装置(如图)、实验材料和用品,在给出的实验方法和步骤的基础上,继续完成探究实验,预测可能的实验结果和结论,并回答问题。实验室温度:25℃左右材料和用品:小鼠、冰袋、秒表等方法和步骤:步骤1:将小鼠放入广口瓶的笼子内,加塞密闭。打开夹子(A)、(B)、(C),片刻后关闭夹子(B),用注射器抽取10毫升氧气备用。关闭夹子(C),打开夹子(B),使水检压计液面左右平齐。步骤2:步骤3:结果预测和结论:① ② ③ 该实验最可能的结果和结论应是 。原因是 。
步骤2:待小鼠安静后,关闭夹子(A),记下时间,将注射器向前推进5毫升(推进数量合理即可),水检压计液面左侧升高,关闭夹子(B),待水检压计的液面左右平齐时,记录时间。得到在25℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间。
步骤3:将冰袋放在广口瓶周围,调节距离,使瓶内的温度稳定在10℃,待小鼠安静后,重复步骤1、2中的有关操作。得到在10℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间。
①消耗5毫升氧气所用的时间10℃少于25℃,说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时,能量代谢会加强。
②消耗5毫升氧气所用的时间10℃多于25℃,说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时,能量代谢会减弱。
③消耗5毫升氧气所用时间10℃等于25℃,说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时,能量代谢不受影响。
最可能的结果和结论是:消耗5毫升氧气所用的时间10℃少于25℃,说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时,能量代谢会加强。因为小鼠是恒温动物,在10℃比25℃下维持体温所消耗的能量多。
供选择的实验器材:新鲜葱兰花、恒温箱、培养皿、葡萄糖溶液、琼脂、硼酸溶液、稀盐酸、蒸馏水、滴管、镊子、载玻片、显微镜等 1)研究课题_________________________________________。 2)实验步骤: 3)实验结果________________________________. 4)实验结论__________________________________________。
探索不同温度条件下花粉管萌发情况
利用葡萄糖、琼脂和蒸馏水等配制固体培养基(不加琼脂也可);设置5组实验,将花粉洒落在培养基上,分别放置于10℃、20℃、30 ℃ 、40℃、50 ℃的恒温箱中。数小时后在显微镜下观察比较花粉管的长度
置于?℃的花粉管长度较长
?℃为葱兰花花粉管萌发的适宜温度
例1.被子植物的花粉落到雌蕊的柱头上,受到柱头上黏液的刺激萌发长出花粉管。被子植物花粉管的萌发及其效果,一般与①温度、②促进物、③氧气等条件有关,请任意选择其中一项为研究课题,并在提供的实验器材中选取合理的器材进行实验,完成下面的实验报告。
氧气:(1)探索氧气对花粉管萌发情况的影响 (2)配制两组培养基—固体培养基和液体培养基,将花粉撒落在两组培养基上,并轻轻震荡,使液体培养基上的花粉沉降到液面下;数小时后观察比较花粉管的长度 (3)固体培养基上的花粉管长 (4)有氧条件下花粉萌发较快
提示:只要设计合理,符合实验的科学性、可操作性、单一变量性等实验设计的原则即可。另外实验结果与实验现象要求一致。
例2: 矿质元素主要是由植物的根系所吸收的,它对植物正常的生长发育至关重要,缺乏矿质元素的植株一般生长缓慢,植株矮小、瘦弱,而矿质元素的吸收与根的呼吸作用关系密切。请利用下列所提供的材料用具设计一个实验验证根系的有氧呼吸能促进根对矿质养料的吸收。
一、材料用具 玉米幼苗 、植物油 、脱脂棉 、广口瓶、塑料细管 、植物无土培养液二、实验步骤和实验结果
(1)取两只同样大小的广口瓶,分别注入等量的无土培养液,再分别滴入等量的少许植物油,在培养液表层形成油膜,编号为甲瓶、乙瓶。(2)取两株长势大致相同的玉米苗,分别放入上述广口瓶中培养,并用脱脂棉分别加以固定。将两瓶置于适宜环境培养。每天用塑料细管向甲瓶中吹气数次,乙瓶不吹气,每天观察记录甲、乙两瓶中植株的生长情况。结果:甲瓶玉米苗生长迅速,植株高大、健壮。乙瓶玉米苗生长缓慢,植株短小、瘦弱。
例3:为了弄清甲状腺激素对动物新陈代谢速度的影响,请根据所提供的实验材料和用具,简要写出实验步骤和实验结果,并对实验结果进行分析。一、实验材料和用具20只生长状况大致相同的小白鼠、鼠笼、鼠饮水器、饲料、甲状腺制剂、1000ML广口瓶(可严格密封)、手表二、实验步骤:三、对实验结果的预测和分析
二、实验步骤(1)将小鼠按性别、体重均匀地分为两组(给药组和对照组),每组10只。(2)在1—2周内在给药组动物的饲料中添加适量的甲状腺制剂,对对照组动物进行正常饲养。(3)将每只小白鼠分别放入容积为1000ML的广口瓶中,把瓶口密封后,立即观察动物的活动并记录存活时间,最后汇总全组动物的实验结果,计算平均存活时间,并与对照组结果进行比较。三、对实验结果的预测和分析实验结果:实验组小鼠平均存活时间比对照组短结果分析:实验组小鼠平地匀存活时间短,说明实验组小鼠单位时间内的耗氧量较大,也说明其体内物质氧化分解速度较快,这说明甲状腺激素能促进动物的新陈代谢。
例4:(2003春考)现有一种植物的种子,已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响,但不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子萌发的影响,请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤,预测可能的实验结果,并分别得出相应的结论。材料和用品:数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等。
步骤: ①取两个相同的培养皿,向培养皿中倒入适量的水,将等量的种子分别放入两组培养皿中。 ②将一组置于有光照的环境中,另一组置于黑暗环境中,在培养过程中,使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。
2、可能的实验结果及相应的结论:
例4:(2003春考)现有一种植物的种子,已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响,但不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子萌发的影响,请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤,预测可能的实验结果,并分别得出相应的结论。材料和用品:数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等
可能的实验结果及相应的结论:
①有光组萌发,无光组也萌发(或答发芽率差异不显著)
该种植物的种子萌发不爱光的影响。
②有光组萌发,无光组不萌发
光是该种植物的种子萌发的必要条件之一。
③有光组不萌发,无光组萌发
光抑制该种植物种子的萌发。
例1:请设计出鉴别两种不同浓度蔗糖溶液的实验方法。(一种浓度为0.1g/mL,另一种浓度为0.3g/mL)
参考答案一:取一U型管,底部用半透膜将两种溶液隔开,水分子通过半透膜发生渗透作用。
液面升高的一侧则是0.3g/mL的蔗糖溶液(A),另一侧是0.1g/mL的蔗糖溶液(B)。
参考答案二: 利用半透膜、烧杯、铁架台、细线、等根据渗透作用原理设计实验
(2005·全国卷Ⅱ·30) 例2:植物叶片表皮上分布有大量的气孔,气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后,会膨胀变形,气孔开启;反之细胞失水收缩,气孔关闭。请以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验,证明气孔具有开启和关闭的功能。
实验步骤:①取菠菜叶,用镊子剥取表皮。②在载玻片上滴一滴清水,将表皮放入清水中,盖上盖玻片,制成临时装片。③将临时装片放在显微镜的载物台上,先用低倍镜下找到气孔,移到视野中央,再换高倍镜进行观察,记录观察到的气孔状态。④在盖玻片的一侧滴上浓盐水,再另一侧用吸水纸吸取盖玻片下的液体,反复几次。⑤继续观察气孔的变化,并做记录。
例3:验证光合作用需要水分的实验。
1、将正常生长的绿色植物放到黑暗处一昼夜。
2、选取一较好叶片,用刀将叶片脉的主叶脉切断,切口约2cm,然后移到阳光下照射。
3、几小时后,摘下此叶片,把叶片放到盛有酒精的烧杯中,隔水加热。
4、用清水漂洗叶片后,放入培养皿,向叶片滴加碘液。
5、结果:切口上方不变蓝,而切口下方变蓝。
操纵方法:注射稀盐酸提取的小肠黏膜物质
控制方法:设置空白对照:在实验狗丙的静脉中注入等量的稀盐酸 (注射液中不含小肠黏膜物质)
检测方法:检测胰液分泌量
实验变量:小肠黏膜中物质
(1)实验中可以看到的明显变化是 , , 。由此可以推断 号锥形瓶中发生了 作用。
例2:将动物的肝细胞研磨并除去ATP后,分别放入3只标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的锥形瓶中,装置和处理如图a,将锥形瓶瓶口密封后,放入20℃水浴锅中,1h后的结果如图b。
Ⅲ号锥形瓶的酒精液滴在玻璃管中向左移动
肝细胞的呼吸作用需要葡萄糖和ATP
(2)该实验的全部结果说明 , 。
例3:为了研究酶的有关特性,取两支洁净的试管并编号为A、B,各注入2mL体积分数3%的H2 O2溶液;再向A管滴入2滴3.5%FeCl3溶液,向B管滴入2滴质量分数20%的肝脏研磨液;堵住管口,轻轻振荡;用点燃但无火焰的卫生香检验;观察并记录结果。(1)本实验的主要目的是探索 。(2)如果两支试管的现象均不明显,从实验材料分析,原因可能是 。(3)过氧化物酶也能催化H2O2的分解,产生的[O]能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化物酶,设计了如下实验。
2ml蒸馏水2滴H2O2溶液2mL焦性没食子酸溶液
2ml马铃薯块茎提取液2mL焦性没食子酸溶液
2ml煮熟的马铃薯块茎提取液2滴H2O2溶液2mL焦性没食子酸溶液
参照上图所给信息,回答下列问题。①3号试管内加入的物质是 。②设计2号试管作为对照的具体目的是 。③如果2号试管未产生颜色反应,则出现橙红色沉淀的是第 号试管。答案:(1)酶的高效性(过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低)(2)肝脏腐败变质,过氧化氢酶失活;H2 O2溶液放置时间过长而分解(3)①2mL焦性没食子酸溶液,2滴H2 O2溶液,2mL马铃薯块茎提取液 ②排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响 ③3
例4:长期的自然选择使生物的形态、结构和生理功能都与其生存环境相适应。比如高纬度地区动物的体形大,体表面积与其体积的比值小,皮下脂肪厚。有人设计了以下实验对此开展研究:他将两个等容积的玻璃容器盛满90℃的水(图1),乙外罩保温套,定期测量水温变化,绘制成曲线(图2)。
(1)你认为该人确立的研究课题是_____________________________________。(2)说出曲线C、D的不同。_________________________________________。(3)结合图3,推测A、B谁的脂肪层厚。____________________________其意义是___________________________。
研究皮下脂肪的保温作用
D的下降速度开始较快,C的下降速度恒定
例5:(2003全国高考)将青蛙脑破坏保留脊髓,在脊柱下部打开脊椎骨,剥离出脊髓一侧邻近的两对脊神经根(一对脊神经根包含一个背根和一个腹根,见图)。分别电刺激每对脊神经根的背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应。然后进行实验:甲:在第一对脊神经根的背根中央处剪断,电刺激背根向中段,蛙后肢发生运动反应;电刺激背根外周段,蛙后肢不发生反应。乙:在第二对脊神经根的腹根中央处剪断,电刺激腹根向中段,蛙后肢不发生反应;电刺激腹根外周段,蛙后肢发生运动反应。试分析回答:(1)根据实验甲判断背根的功能是 。因为 。(2)根据实验乙判断腹根的功能是 。因为 。
甲:在第一对脊神经根的背根中央处剪断,电刺激背根向中段,蛙后肢发生运动反应;电刺激背根外周段,蛙后肢不发生反应。乙:在第二对脊神经根的腹根中央处剪断,电刺激腹根向中段,蛙后肢不发生反应;电刺激腹根外周段,蛙后肢发生运动反应。
兴奋在反射弧上的传导方向是单向的,传导方向是 感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器
(1)根据实验甲判断背根的功能是 。因为 。(2)根据实验乙判断腹根的功能是 。因为 。
电刺激腹根向中段不发生反应,而电刺激腹根外周段可以发生蛙后肢运动反应,表明神经兴奋沿传出神经引发肌肉收缩,因此腹根具有传出功能。
电刺激背根向中段可以产生蛙后肢运动反应,表明神经兴奋进入脊髓中枢并通过传出神经引发肌肉收缩,因此背根具有传入功能。
甲:在第一对脊神经根的背根中央处剪断,电刺激背根向中段,蛙后肢发生运动反应;电刺激背根外周段,蛙后肢不发生反应。 乙:在第二对脊神经根的腹根中央处剪断,电刺激腹根向中段,蛙后肢不发生反应;电刺激腹根外周段,蛙后肢发生运动反应。
例6:(05北京理综) 蜜蜂是具有社会性行为的昆虫。一个蜂群包括一只蜂王、几只雄蜂和众多工蜂。蜂王专职产卵,雄蜂同蜂王交尾,工蜂负责采集花粉、喂养幼虫、清理蜂房等工作。请回答下列问题:(1)蜂王、雄蜂和工蜂共同生活,各司其职,这种现象称为 。(2)未受精卵发育成雄蜂,受精卵发育成雌性的蜂王或工蜂,这表明密蜂的性别由 决定。(3)研究人员发现了工蜂清理蜂房行为不同的两个蜂相,分别称为“卫生”蜂(会开蜂房盖、能移走死蛹)和“非卫生”蜂(不会开蜂房盖、不能移走死蛹)。为研究工蜂行为的遗传规律,进行如下杂交实验:
P “非卫生”蜂的蜂王 × “卫生”蜂的雄蜂 ↓ (配子的染色体数目不减少) F1 “非卫生”蜂测交 ? × ? 的雄蜂 ↓测交后代 “非卫生”蜂 新类型Ⅰ 新类型Ⅱ “卫生”蜂 (25%) (25%) (25%) (25%)
①“非卫生”蜂的工蜂行为是 (显性/隐性)性状。
②工蜂清理蜂房的行为是受 对基因控制的,符合基因的 判断依据是 。
规律
③本实验中测交选择了 作母本与 的雄蜂交配。
④测交后代中纯合体的表现型是 ,
新类型I的表现型是 。
⑤“卫生”蜂的工蜂会开蜂房盖、能移走死蛹的行为属于 行为 。
测交后代四种表现型比例相等
会开蜂房盖、能移走死蛹
会开蜂房盖、不能移走死蛹
(或不会开蜂房盖、能移走死蛹)
课间活动请同学们注意安全
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高考生物一轮复习课件第8单元 实验技能(五) 实验设计的一般程序 (含解析): 这是一份高考生物一轮复习课件第8单元 实验技能(五) 实验设计的一般程序 (含解析),共15页。