2实验专题.docx
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2实验专题
考纲要求：
１.具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
２.具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说-演绎、模型构建与系统分析等科学研究方法。
３.能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修正。
近十年广东高考实验设计考查情况：
1.课本实验——考试说明列出的实验和课本经典实验
①显微观察类：
②物质的分离、提取、鉴定类：
③调查类：
例1：
（10海南）某城市兔唇畸形新生儿出生率明显高于其他城市，研究这种现象是否由遗传因素引起方法不包括（）
A.对正常个体与畸形个体进行基因组比较研究B.对该城市出生的双胞胎进行相关的调查统计分析
C.对该城市出生的兔唇畸形患者的血型进行调查统计分析D.对兔唇畸形患者家系进行调查统计分析
④验证、探究类：
例2：
（12试题调研第6辑）以下是某同学关于酶特性的实验操作步骤，请根据要求回答：
步骤
操作方法
试管
Ⅰ
Ⅱ
1
注入可溶性淀粉溶液
2mL
—
2
注入蔗糖溶液
—
2mL
3
注入斐林试剂
2mL
2mL
4
注入新鲜的某种酶溶液
2mL
2mL
5
酒精灯隔水加热
煮沸1min
6
观察现象
A
B
（1）若该实验的目的是验证酶作用的专一性，则步骤4可以或两种不同类别的酶。
（2）如果按上述步骤进行操作，分析A、B可能出现的现象及原因：
现象：
原因：
（3）该实验步骤中存在明显的缺陷，请写出正确的操作步骤（注：
可直接用上表步骤中的数字表示，需增加的步骤用文字表述）：
例3：
（09福建）右图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。
某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。
材料用具：
保温桶（500mL）、温度计活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设：
酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。
装置
方法步骤一
方法步骤二
方法步骤三
A
加入240ml的葡萄糖溶液
加入10g活性干酵母
1
B
加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液
②
加入石蜡油，铺满液面
（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：
（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是，这是控制实验的变量。
（3）要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。
请写出装置C的实验步骤：
装置
方法步骤一
方法步骤二
方法步骤三
C
2
3
加入石蜡油，铺满液面
（4）实验预期：
在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是：
（用
“<、=、>”表示），则假设成立。
2.实验原则：
①单一变量原则，遵循该原则的目的是 。
②等量性原则，遵循该原则的目的是 。
③平行重复性原则，遵循该原则的目的是 。
④对照原则，遵循该原则的目的是 。
⑤科学性原则，遵循该原则的目的是 。
还有可行性原则、随机性原则等。
3.实验设计的基本思路：
①确定实验目目。
从题干中寻找含“探究、验证、研究”等词语的语句，并对其去粗取精，提炼要点,确定实验类型：
是验证性实验还是探究性实验。
其次，明确实验的目的，并能据此提出课题、假设。
最后找到实验涉及的变量。
a.通过题干信息分析顺向确定实验目的
例4：
植物激素如吲哚乙酸、赤霉素等能提高细胞的呼吸作用，所以用激素处理过的部位，能够吸引更多的有机物运输。
某同学为了验证吲哚乙酸能够促进有机物的运输。
实验材料及用具：
适宜浓度的吲哚乙酸溶液、生长状况相同的棉花植株幼苗若干、14CO2、蒸馏水、放射性强度测试仪。
该实验的目的是：
。
例5：
（08江苏）某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。
请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
增添的实验材料：
蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
该实验的目的是：
。
b.通过实验过程分析逆向确定实验目的
例6：
某同学正在按下表的顺序进行实验操作
步骤
加入物质
试管
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
注入新鲜唾液
1mL
1mL
1mL
2
注入盐酸
1mL
/
清水
3
注入NaOH溶液
/
1mL
清水
4
注入可溶性淀粉液
2mL
2mL
2mL
5
37℃水浴5min
6
滴加斐林试剂
2滴
2滴
2滴
7
观察现象
A
B
C
该实验的目的是：
。
例7：
（10江苏）某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。
具体步骤如下：
材料处理：
称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份．每份l0g。
剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于-20℃条件下保存24h。
DNA粗提取：
第一步：
将上述材料分别放人研钵中，各加入l5mL研磨液，充分研磨。
用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：
先向6只小烧杯中分别注人10mL滤液，再加人20mL体积分数为95％的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：
取6支试管，分别加入等量的2mol／LNaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：
在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂。
混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。
该探究性实验目的是 。
②找准实验原理。
运用所学知识，找到实验设计的原理，并要做到对原理理解透彻——是实验设计的依据。
a.从已学知识中确认原理
例8：
胚芽鞘向光性实验：
一、原理：
。
二、实验步骤：
（1）取长势相同竖直健康的同种胚芽鞘若干随机均分成2组，分别标记A，B
（2）A组剪去尖端，B组保留尖端
（3）分别给予相同的单侧光，在相同适宜的外界条件下培养一段时间
（4）观察并记录A，B两组的胚芽鞘生长方向
三、实验预期及结论（略）
b.从题干信息中确认原理
例9：
（08安徽）某生物兴趣小组调查发现，在黄瓜幼苗期喷洒一次乙烯利溶液（100~200mg·L-1），可促进多开雌花，提高黄瓜产量。
但乙烯利浓度低于或高于这个范围时，其作用效果尚不清楚。
请设计实验，探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响。
材料用具：
2~3片真叶的盆栽黄瓜幼苗若干、乙烯利溶液（300mg·L-1）、蒸馏水、喷壶……
实验原理：
。
c.从实验步骤中分析原理
例10：
为确定人体在运动时呼出气体中CO2浓度是否比静止时高，某同学进行了如下探究：
作出假设：
人体在运动时呼出气体中CO2的浓度比静止时高。
实验过程：
在3个烧杯中，分别注入100mL蒸馏水，测定其pH;②实验者在安静状态（静坐2min）、中等运动（步行2min）以及剧烈运动（跳绳2min）后，立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等量气体，测定pH。
经多次重复实验，所得平均数据如下表：
运动状态
安静
中度运动
剧烈运动
实验前pH
6.1
6.1
6.1
实验后pH
5.9
5.6
5.3
该实验的原理是。
③分析变量。
根据实验原理，结合实验目的，通过变量分析，明确实验思路或方案——最关键的是分析好变量。
自变量是什么，通过什么方式控制；因变量是什么，通过什么指标显示；无关变量有哪些，怎么保证相同且适宜。
a.根据实验目的确定变量
例11：
（０９江苏）某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。
自变量：
；因变量：
；无关变量：
。
b.根据完成的实验步骤确定变量
例12：
（0８广东）某研究小组进行一个有关兔水盐代谢调节的实验，以下为实验报告，请予以完善。
实验名称兔的水盐代谢调节
（一）材料与方法
（1）家兔12只，2.5kg/只，随机分为3组（甲、乙及丙组），每组4只。
（2）对甲组兔静脉滴注1.5%NaCl溶液，乙组滴注0.9%，NaCl溶液，丙组滴注蒸馏水，滴注量均为200ml,0.5h滴定。
（3）从滴注开始收集测定2h内兔的尿液量.
（二）结果与分析（（略）
自变量：
；因变量：
；无关变量：
。
c.根据实验记录结果确定变量
例13：
.某厂需一种在８０度高温下使用的淀粉酶。
现有甲乙两种淀粉酶可供选择，某同学欲通过实验帮助该厂对两种酶进行筛选，其实验结果如下表所示。
温度（OC）
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
酶的相对活性（%）
淀粉酶甲
6
25
43
67
83
65
22
2
0
0
淀粉酶乙
6
15
25
48
76
92
100
98
82
65
自变量：
；因变量：
；无关变量：
。
④设计实验步骤。
书写实验步骤的“四步曲”：
1.分组标号：
选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组,分别编号为A、B、C……取两支试管,分别编号为甲、乙，各加入等量的某溶液；
选择年龄、体重（性别）、健康状况相同的某种动物随机等量分组,分别编号为1、2、3……
2.设置实验组和对照组：
在A组中加入“适量的”……在B组中加入“等量的”……
3.培养或观察：
放在适宜且相同的条件下培养
4.一段时间后观察现象，记录结果。
⑤分析实验结果，得出实验结论。
实验的结果：
是实验参考指标的展现，实验结果一般是可见的现象、可测的或可数的数值。
如颜色、重量、体积、长度等。
实验结论：
是凌驾在实验结果之上的，通过实验原理而分析得出的一种理论。
如胰岛素能降低血糖浓度。
a.实验结果的呈现形式
（1）色变：
如酸性条件下，重铬酸钾检测酒精，呈灰绿色。
（2）形变：
如甲状腺激素对小蝌蚪生长发育的影响（蝌蚪体型的变化）；大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量（植株的高低）；单侧光对燕麦胚芽鞘生长的影响（胚芽鞘的弯曲程度）等。
（3）数变：
光照强度对植物光合作用的影响（气体体积的变化）、适当浓度的赤霉素能促进植株长高（长度）等。
b.实验结果的表示方法：
选用文字、表格、坐标曲线图等形式进行具体、准确表达
例14：
某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤心跳的影响”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。
请设计一张表格用于在实验时记录数据。
例15：
用幼叶鞘作为实验材料进行生长素促进生长的探究实验。
⑥回归检测。
1.检查实验原理、原则：
检查是否遵循实验原理；检查是否遵循实验设计的原则，如有无对照实验，看实验是否遵循单一变量原则。
2.检查实验过程：
有没有科学性错误、是否违背实验原理、语言文字表达是否应用专业术语，一定要避免方言、俗语在答案中出现。
3.检查实验器材：
是否“物尽其用”，一般情况下，题目所给的器材都有用，除特殊说明外不允许额外添加实验器材，如有的同学一时疏忽把生理盐水换成了蒸馏水，这样就额外为实验添加了材料，不符合实验要求。
4.检查实验结果是否合理：
一般情况下实验结果要符合实验原理，验证性实验一般只有一种结论，而探究性实验可能有多种结论，都需要与实验目的相对应。
4.实验设计考察题型：
①实验方案的分析、完善型试题
例16：
（11四川）有人通过实验探究某海藻的最佳培养条件，以获得最大生物量（注：
生物量指单位体
积的藻体干重）。
1）在有光条件下培养海藻时，培养液中必须含有__________,还需定时向培养液中通入空气，目的是提供__________。
海藻光合速率随不同光照强度的变化曲线如右图，图中B点表示最佳的________培养条件。
2）该海藻的无光条件下仍能生长，但需在培养液中添加葡萄糖等有机物，目的是提供____________。
3）向培养液中添加葡萄糖配成不同浓度的培养液，在一定光照条件下培养该海藻，测定海藻的生物量如下表：
葡萄糖浓度（g/L）
0
0.1
0.2
0.4
0.6
1.0
海藻生物量（g/L）
0.84
0.93
1.00
1.03
0.79
0.67
要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度，还需设计_____________的实验。
4）综合上述实验，获得该海藻最大生物量的培养条件是____________。
②实验方案的设计型试题
例17：
（10海南）某木本植物种子成熟后不能萌发，经过适宜的预处理可以萌发。
现用甲、乙、丙丁四种预处理方法处理种子，再将处理后的种子分成两组：
一组在温度和水分等适宜的条件下进行萌发实验并测定萌发率，结果见表；另一组用于测定A、B两种激素的含量，结果见图。
请回答：
预处理方法
室温、保湿（甲）
4℃、保湿（乙）
4℃、水浸种（丙）
4℃、干燥（丁）
种子萌发实验条件
温度和水分等适宜条件
种子萌发率（%）
0
100
98
0
（1）由表可知，有利于该种子萌发的预处理条件是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。
（2）由表和图可知，两种激素中抑制种子萌发的是＿＿＿＿＿＿＿。
（3）已知激素A存在于上述木本植物种子的种皮中，为了验证激素A对种子萌发的作用，可用白菜种子为材料，以白菜种子发芽率为指标进行实验，请补充完成下列实验步骤，并预测结果、得出结论。
实验步骤：
（1）剥离该木本植物种子的种皮，提取激素A，并制备成激素A水溶液。
（2）
预测结果：
得出结论：
例18：
（11·深圳联考）1928年，英国细菌学家格里菲思想研制出能抗肺炎双球菌的疫苗.当时，他选择了两种肺炎双球菌：
带有荚膜、有毒的S型细菌和没有荚膜、无素的R型细菌.通过实验，格里菲思发现将加热杀死的S型细菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，会使小鼠致死.检查死鼠血样，发现其体内竟然存在S型活菌。
有人设想抗R型细菌的抗体也可能抗S型细菌（R型细菌可以作为抗S型细菌的疫苗），请为他设计一个实验验证这一想法。
实验课题：
实验原理：
实验材料：
小鼠若干只、S型活细菌、R型活细菌、生理盐水、注射器等.（提示：
可用生理盐水配制一定浓度的活细菌液，但浓度和剂量不作要求）
实验步骤：
（1）取年龄相同、发育相当、健康的小鼠若干只，____.
（2）在甲组体内注射用生理盐水配制的R型活细菌液1ml，____.
（3）__________________
实验预期：
（1）__________________
（2）_________________
③实验方案的修正型试题
全面思考：
第一步：
分析取材是否正确。
第二步：
分析实验原理及方法是否正确。
第三步：
分析药品与试剂的使用是否合理。
第四步：
步骤及操作分析，主要有以下情况：
①漏做或顺序颠倒某个实验步骤。
②操作方法错误。
③有没有设置对照，如果有看对照设计是否合理④实验是否遵循了单一变量原则。
⑤实验是否具有偶然性。
⑥有无更为简单的实验方案。
⑦实验能否顺利完成。
⑧实验的安全性如何。
第五步：
分析实验结果是否正确。
例19：
图是一位学生设计的实验，用来证明CO2是光合作用的主要原料
（1）请指出该装置的主要错误。
①________________________________________________；
②________________________________________________；
③________________________________________________；
④________________________________________________。
（2）如需对照实验，请描述对照实验的设计。
课后思考：
1.（09安徽）某生物兴趣小组调查发现，在黄瓜幼苗期喷洒一次乙烯利溶液（100~200mg·L-1），可促进多开雌花，提高黄瓜产量。
但乙烯利浓度低于或高于这个范围时，其作用效果尚不清楚。
请设计实验，探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响。
材料用具：
2~3片真叶的盆栽黄瓜幼苗若干、乙烯利溶液（300mg·L-1）、蒸馏水、喷壶……
方法步骤：
（1）将黄瓜幼苗平均分成A、B、C、D四组。
（2）。
（3）。
（4）连续观察6周，记录并统计。
实验结果预测：
（请在图中将预测的结果以折线的形式表示）
2.（10安徽）面对去冬今春我国西南部分地区严重旱情，生物兴趣小组同学查阅资料发现，摩西球囊菌可以与植物根系形成共生体，能提高干旱条件下植物体内活性氧的清除能力，增强抗旱性，请完成实验设计，探究接种摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿（牧草）的抗旱能力。
材料用具：
紫花苜蓿幼苗，摩西球囊霉菌菌种，栽培土（经灭菌处理的田间土与河沙混合，体积比9：
1），大小一致的花盆。
方法步骤：
⑴每个花盆中放置栽培土3㎏，并将花盆平均分成A、B两组
⑵A组各花盆中，B组各花盆中。
⑶将等数量的幼苗移栽于各花盆中，置于条件下培养；
⑷6周后，处理10d，每天观察、记录并统计。
结果预期与分析
3.（11安徽）保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。
某生物兴趣小组探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：
材料用具：
相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。
方法步骤：
①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂（60kg·hm-2）、氮肥（255kg·hm-2）、保水剂（60kg·hm-2）+氮肥（255kg·hm-2）,置于相同的轻度干旱条件下培养，其它培养条件相同且适宜。
②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10:
00-11:
00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。
结果（均值）如下表：
实验结论：
适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。
（1）请指出上述方法步骤的缺陷并改正：
步骤①；步骤②。
（2）如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是。
（3）实验测得的CO2吸收量（大于、等于、小于）光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是。
光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定释放量计算。
答案：
例1：
C
例2：
（1）蔗糖酶淀粉酶（或答唾液淀粉酶α-淀粉酶）
（2）现象：
可能A、B都不能形成砖红色沉淀
原因：
①先加斐林试剂再加酶，斐林试剂可能对酶活性有影响
②加入酶溶液后，直接加热煮沸，既可能使酶不能充分催化反应，又可能使酶失去活性而无催化作用
（3）1→2→4→适应温度条件下，保温5min→3→5→6
例3：
（1）①不加入石蜡油②加入10g活性干酵母
（2）去除氧气自
（3）③加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
④不加入活性干酵母
（4）A>B>C
例4：
验证吲哚乙酸能够促进有机物的运输。
例5：
探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜
例6：
验证PH值（酸碱度）对酶的影响
例7：
探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
例8：
单测光引起生长素在胚芽鞘尖端的分布不均匀;一定浓度范围内，生长素浓度越高，生长越快。
例9：
一定浓度的乙烯利溶液可促进黄瓜多开雌花
例10：
人在不同的运动状态下，呼吸强度不同；不同的呼吸强度产生的CO2量不同；不同量CO2溶于水后也会导致pH不同
例11：
土壤湿度;光合速率;温度、光照强度、叶片大小等
例12：
NaCl溶液浓度;兔的尿液量;NaCl溶液的量、家兔大小及生物状况、收集测定时间等
例13：
温度;酶的活性;pH、酶的浓度、底物浓度等
例14：
不同浓度的烟草浸出液
每分钟心跳次数
第一次测量
第二次测量
第三次测量
平均值
浓度1
浓度2
浓度3
蒸馏水（对照）
例15：
例16：
（1）各种必需矿质元素CO2光照
（2）碳源和能源
（3）在0.2---0.6g/L之间更细分的浓度梯度（4）适宜光照，添加适宜浓度的葡萄糖
例17：
（1）低温 水分（或4℃保湿、4℃水浸种）
（2）A
（3）步骤：
②分别用激素A水溶液和蒸馏水处理白菜种子，置于适宜温度下培养，其中蒸馏水处理为对照
③一定时间后，统计白菜种子的发芽率。
预测结果：
激素A处理的白菜种子发芽率低于对照
结论：
激素A对种子萌发有抑制作用
例18：
实验原理：
动物体受到外界抗原性物质的刺激可产生特异性抗体，将抗原消灭同时形成记忆细胞，当抗原再次侵入时，记忆细胞可分化并分泌抗体消灭抗原。
实验课题：
验证抗R型细菌的抗体也可能抗S型细菌（R型细菌可以作为抗S型细菌的疫苗）
实验步骤：
1.随机、均等的分为两组，编号为甲组和乙组
2.在乙组体内注射等量的生理盐水；在相同的适宜的条件下饲养一段时间
3.分别给甲、乙两组注射用生理盐水配制的S型活细菌液1ml，观察两组小鼠的存活状况
实验预期：
①若甲组小鼠存活，而乙组小鼠死亡，说明抗R型细菌的抗体也能抗S型细菌（R型细菌可以作为抗S型细菌的疫苗）
②若甲、乙两组小鼠都死亡，说明抗R型细菌的抗体不能抗S型细菌（R型细菌不能作为抗S型细菌的疫苗
例19：
（1）原装置错误有：
①应用黑暗处理48h的植物；②不用绿玻璃，应用无色玻璃瓶；③光照方向应从各个方向照射；④应设计对照实验。
（2）对照实验设计：
对照实验的实验条件与改正后的实验装置基本相同，只是没有Ca（OH）2溶液[加与Ca（OH）2等量的H2O]，这样实验组（无CO2）和对照组（有CO2）除有无CO2这一实验条件不同外，其他实验条件完全一样，将实验组和对照组的叶片取出，经酒精煮沸脱色后，滴加等量碘液，实验组不变蓝，对照组变蓝，从而证明CO2是光合作用的主要原料
课后思考：
1.
（2）用蒸馏水稀释乙烯利溶液，配置成4种浓度（要求在0~100mg·L-1、100~200mg·L-1、200~300mg·L-1三个区间各至少取一种浓度）。
（3）取等量上述各浓度乙烯利溶液，用喷壶分别喷洒各组黄瓜幼苗一次。
（4）各组雌花数（或各组每株平均雌花数）
实验结果预测：
如配置的浓度为0、50、150、250mg·L-1，折线图为
（要求在横坐标上注明上述
（2）配置的浓度）
2.⑵接种等量的摩西球囊霉菌菌种不接种⑶适宜且相同
（4）干旱紫花苜蓿死亡率或存活率或存活天数
结果预测与分析：
A组紫花苜蓿死亡率明显低于B组，这可能是接种摩西球囊霉菌提高了抗旱能力
A组紫花苜蓿死亡率明显等于或高于B组，这可能是接种摩西球囊霉菌不能提高了抗
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