复印专题3验证与探究实验.docx
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复印专题3验证与探究实验
生物专题：
“验证、探究实验”的考查要点解读与应用
一、分析教材中的经典
1．赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，参照右图判断下列被标记部位的组合中正确的是（A）
A．①②
B．①③
C．①④
D．②④
2．下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是（B）
A．本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B．本实验选用噬菌体做实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D．在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
3．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际结果显示：
在离心的上清液中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。
（1）在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是。
（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，请你对实验过程进行误差分析：
a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量，其原因是。
b．如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，是否是误差的来源，
请简述理由：
。
（3）欲大量制备用32P标记的噬菌体，应先获得用32P标记的，再。
（4）若用紫外线处理大肠杆菌可诱导产生对T2噬菌体有抗性的大肠杆菌，这种抗性的产生与其细胞膜上的蛋白质发生变化有关。
下图简要示意处理的方法（黑白圈代表不同的大肠杆菌产生的子代群体所形成的不同菌落）：
如何将图中的抗T2噬菌体的大肠杆菌菌株从混合大肠杆菌菌株中筛选出来？
。
参考答案：
（1）噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内
（2）a．升高噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液
b．是没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性
（3）大肠杆菌用噬菌体去侵染被32P标记的大肠杆菌，可大量获得被32P标记的噬菌体
（4）用T2噬菌体侵染混合菌株，在适宜的条件下培养一段时间，能形成菌落的就是抗T2噬菌体的菌株
4．如下两组实验示意图是生长素发现的实验。
据图判断下列说法正确的是（A）
①左图是达尔文的向光性实验，右图是1928年荷兰科学家温特琼脂块实验。
②左图实验能够说明向光性的产生与尖端有关，感光部位：
尖端。
③右图实验能够说明产生促进生长物质的部位是尖端下部。
④根据左图实验可以推测：
尖端可能产生了某种物质，这种物质在单侧光的照射下，对胚芽鞘下面的部分产生某种影响。
⑤两个实验均能证明胚芽鞘尖端产生了某种物质。
A．①②④B．①③⑤C．①②⑤D．①③④
二、分析练习中的典型
（一）、实验设计考查的基本要点
*例1．生物在单侧光照射下弯向光源生长。
这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。
为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多?
是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了。
为此，有人做了下述实验：
（一）实验步骤：
将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，放在琼脂切块上，分别放在黑暗中和单侧光下（见下图）。
（二）实验结果：
如下图所示。
［图中c、d、e和f用一生长素不能透过的薄玻璃片将胚芽鞘分割；琼脂下方的数字表示琼脂块收集到的生长素（IAA）的量］
请回答：
（1）图a和b说明什么?
（2）图e和f说明什么?
（3）通过上述实验可得出什么结论?
参考答案：
（1）说明向光侧的生长素在光的影响下不被分解
（2）说明向光侧的生长素在光的影响下向背光侧转移
（3）长素在背光一侧之所以比向光一侧分布多，是因为向光侧的生长素在光的影响下向背光侧转移，而不是向光侧的生长素被分解。
（二）、变量识别以及控制
*例2.
一位学生将葡萄糖和酵母菌溶液放入一个真空瓶中，并用带有两个孔的塞子封口，酵母—葡萄糖溶液的温度随时间慢慢地升高，指示剂的颜色也开始改变。
本实验可用来测定（C）
A．酵母菌生长曲线
B．温度及氧分压对酵母菌呼吸作用的影响
C．酵母菌呼吸作用释放热量
D．酵母菌发酵产物的类型
考查要点：
变量识别、实验课题、实验现象
*例3．某同学利用酵母菌做了如下实验，请就他们的实验步骤、现象和结果，回答相应问题：
注：
a.本实验所用的酵母液是由5％的葡萄糖溶液+10克酵母干粉，搅拌而成。
b．BTB试剂在不同pH的溶液中呈现不同的颜色，当pH<7时为黄色，pH>7时为蓝色。
*
（1）利用该实验装置研究的问题是，酵母菌是本实验恰当的试材，因为。
*
（2）观察1、2试管的颜色变化，一段时间后两个试管的实验现象是
。
本实验中选用BTB试剂检测的代谢产物是此外甲、乙试管中还分别有物质生成。
参考答案：
（1）探究酵母菌的呼吸方式酵母菌在有氧和无氧的条件下都能发生（是兼性厌氧型）
（2）均变黄，2号试管较1号试管黄色更深CO2甲试管产生的酒精（C2H5OH）、乙试管产生的水（H2O）（酒精和水顺序颠倒不得分）
考查要点：
无关变量与绘曲线图
*例4．生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在40~60℃之间，而极端耐热淀粉酶在100℃仍能保持较高的活性。
因此具有更为广泛的应用前景。
某同学王在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响，其中有些问题需要你的帮助。
（1）此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑及等因素。
（2）在此实验中，因变量可以用碘液和菲林试剂检测，两种试剂各与何种物质反应显色？
检测的是底物还是产物？
（3）假设实验结果如下表，请在右侧空白处绘图反映实验结果.
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
普通淀粉酶相对活性/%
6
25
43
67
83
65
22
2
0
0
耐热淀粉酶相对活性/%
6
15
25
48
76
92
100
98
82
65
参考答案：
（1）底物淀粉液的浓度和数量、PH值及添加试剂的量、实验操作顺序等。
（2）碘液与淀粉反应，碘液检验的是底物；斐林试剂与还原糖反应，检测的是产物。
（3）绘图略
考查要点：
无关变量与实验结果的检测
*例5．猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如右图所示。
在35℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是（B）
A．只有实验①能
B．只有实验②能
C．实验①、实验②都能
D．实验①、实验②都不能
考查要点：
自变量的取值、实验原理
*例6．为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，请用所给的实验材料，完成下列实验步骤并回答问题：
实验材料：
距2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、喷壶等。
（1）实验步骤：
将上述大豆幼苗平均分成A、B两组，A组为对照组，B组为实验组，分别置于等量的完全培养液中培养。
用喷壶分别将和喷洒在Ａ、Ｂ两组幼苗上。
将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养，一段时间后，测定两组植株的
（2）预测实验结果：
。
（3）上述试验中，如果A、B两组各选用1株幼苗进行实验，是否影响实验结果的可靠性？
为什么？
（4）该实验原理是：
。
参考答案：
（1）②蒸馏水赤霉素溶液③高度
（2）A组（对照组）植株的平均高度小于B组（实验组）植株平均高度
（3）有影响因为每组实验材料的数量过少（或样本数过少），代表性差。
（4）赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用。
用赤霉素处理植株后，可以显著增加植株的高度，据此可以验证该大豆品种矮化特性与赤霉素的含量有关。
考查要点：
识别无关变量、因变量与检测、实验结果与实验结论
*例7.为探究环境因素对光合作用强度的影响，多个兴趣小组设计实验进行研究。
实验材料和用具：
100mL量筒、20W至500W的台灯、冷开水、NaHCO3、黑藻等等。
实验步骤：
①准备6套如图所示装置,编号为1-6。
在瓶中各加入约500mL0.01g/mLNaHCO3溶液后用冷开水充满。
②取6等分黑藻分别放入1-6号装置。
③将6套装置放入暗室中,然后用20W、50W、75W、100W、200W和500W的台灯等距离地分别照射1-6号装置，观察气泡的产生情况。
④30min后停止光照,测量光合作用释放的O2体积。
*实验结果：
不同光照条件下氧气的释放量（mL）
组次
20w
50w
75w
100w
200w
500w
一
1.8
5.0
9.0
12.0
21.0
19.0
二
1.8
5.3
8.0
11.5
20.0
18.0
三
2.0
5.0
8.0
12.0
20.0
19.0
均值
1.87
5.1
8.3
11.83
20.3
18.70
对该实验进行分析，回答有关问题：
*
（1）该实验中的自变量是。
列出实验中的三个控制变量（无关变量）：
、、。
（2）根据装置图，上表中各组次的实验数据是通过读得出的。
（3）将实验处理结果绘成柱形图。
（4）上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是
。
*（5）对表中数据进行分析并得出结论。
*（6）在冬季的人工大棚中种植蔬菜，需要确定合适的光照强度，因为光照不够会降低产量，而提供多余的光照还会浪费钱。
通过该实验还不能够确定最合适黑藻生长的光照强度，该如何开展进一步的探究呢？
参考答案：
（1）光照强度
CO2（或NaHCO3溶液）、温度、PH值、黑藻（要求至少答出两项）
（2）筒中收集到的水的体积
（3）（坐标轴标识、绘图）
（4）黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气
（5）在20—200W范围内随着光照强度的不断升高，光合作用产生的氧气量也在升高，但光照强度达500W时氧气量反而降低，说明适度提高光照强度可以提高光合作用的强度。
（分析及结论）
（6）在100-500W范围内设置多组梯度进行实验。
（三）、实验对照
*例8．为了观察小狗甲状腺功能亢进引起的病变，可以采取哪些实验措施（D）
A．切除发育正常的小狗的甲状腺体
B．向甲状腺功能不足的小狗注射一定剂量的甲状腺激素
C．用碘制剂连续饲喂发育正常的小狗
D．用甲状腺制剂连续饲喂发育正常的小狗
*例9．为测定某池塘不同深度的日均氧气浓度变化，采用如下方法；从池塘不同深度取水样，每份水样分为三组，A组立即测定水澡氧气浓度；B、C组分别放入不透光瓶和透光瓶中，将瓶密封后放回与原取样深度相同的位置，24小时后取出，测定瓶中氧气浓度，与A组比较计算氧气浓度变化量。
绘制如右图曲线，纵向表示池水深度，横向表示氧气浓度变化量（mg/L）。
下列叙述错误的是（C）
A．不透光瓶数值反映了生物体细胞呼吸消耗的氧气量
B．水深1—4m范围内随池水深度的增加光合作用强度下降
C．该池塘2m深处水层生产者一昼夜制造氧气总量为1.5mg/L
D．该池塘4m深处水层无自养生物
（四）、实验步骤、实验结论
考查要点：
无关变量的控制、实验步骤、实验结论
*例10．为研究胰腺分泌活动的调节机制，研究人员做了下列实验：
实验一：
刺激通向胰腺的神经，胰液分泌量增加
实验二：
切断通向胰腺的所有神经，当食物经胃进入十二指肠时，胰液分泌量增加
实验三：
切断动物的胰腺神经后，从另一些动物的胃中取出部分被消化了的食物，取出少量直接导入胰腺神经已被切断的实验动物的十二指肠中，结果发现胰液大量分泌
实验四：
把一些相同的食物成分不经过胃直接引入切断了胰腺神经的动物的十二指肠中，结果胰液分泌不增多
（1）分析上述实验可知，胰液分泌是调节的结果。
（2）研究人员接着分析胃内容物成分，分离提纯，单独刺激小肠观察胰液分泌情况。
发现只有用少量盐酸刺激小肠，被切断胰腺神经的胰腺分泌胰液增加。
为进一步确定，是盐酸还是盐酸刺激产生的小肠分泌物是促进胰液分泌的化学物质，请你继续完成具体探究，并预期实验结果。
*实验步骤：
①取6只生长发育状况一致的小鼠，饥饿两天，用少量盐酸刺激小肠，收集小肠内容物，除去大分子杂质，得到盐酸刺激小肠产生的分泌物。
②_____________________，随机分成A、B、C三组，每组2只。
③向A组小鼠血液注入2ml稀盐酸；向B组小鼠血液注入___________；向C组小鼠血液注入2ml生理盐水。
④观察胰液分泌情况，分析并得出结论。
*实验结果预测及结论：
①若，则盐酸不是促进胰液分泌的化学物质；
②若，则盐酸是促进胰液分泌的化学物质；
③若，则盐酸刺激的小肠分泌物不是促进胰液分泌的化学物质
④若，则盐酸刺激的小肠分泌物是促进胰液分泌的化学物质。
参考答案：
（1）神经－体液调节
（2）②切断6只小鼠通向胰腺的所有神经③2ml小肠分泌物
实验预测及结论：
①A、C组小鼠胰液分泌量基本相等②A组小鼠胰液分泌量大于C组
③B、C组小鼠胰液分泌量基本相等④B组小鼠胰液分泌量大于C组
（五）、实验结果分析、预期与结论
*例11.已知
，可以通过观察反应过程中的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H2O2分解反应的速度。
请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。
要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：
适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%
溶液，0.01%牛过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。
（1）实验步骤：
①
（2）实验结果预测及结论：
整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是：
________________。
由此可得出的结论是____________________________________。
（3）如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃，重做上述实验，O2释放的速度最快的是_____________，原因是__________________________________。
参考答案：
（1）
①取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间。
②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液。
③观察各管中释放气泡产生的快慢。
（2）加酶溶液的试管、加FeCl3的溶液的试管、加蒸馏水的试管酶具有催化作用和高效性
（3）加FeCl3溶液的试管在此温度下，FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性
（六）区分问题、目的、假设、课题，设计实验记录表
*例12．2005年10月3日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，把2005年诺贝尔生理学或医学奖授与澳大利亚学者巴里·马歇尔和罗宾·沃伦，以表彰他们发现了幽门螺杆菌，并证明该细菌感染胃部会导致胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。
（1）幽门螺杆菌的基因结构与酵母菌相比，最大的特点是。
（2）若对幽门螺杆菌进行体外培养，培养基的酸碱度应保持为性。
（3）“藏”在胃部的幽门螺杆菌，会导致胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡，是由于该细菌直接从胃壁细胞内获取营养物质，而使胃壁细胞死亡，导致溃烂，还是细菌在生活过程中，分泌毒素导致胃壁细胞溃烂。
研究人员设计了下列实验，请回答其中的问题：
实验器材：
细菌培养基、HCl、NaOH、动物细胞培养液、胚胎细胞、培养皿若干、无菌水、恒温箱等。
实验步骤：
结合上述实验过程。
拟定该实验的具体的研究课题：
。
②实验中高温处理的目的是。
③该实验丙丁两组中，属于对照组的是。
④设计表格记录实验可能的结果及结论：
答案：
（1）编码区是连续的
（2）异养厌氧型//酸性
（3）①探究幽门螺杆菌产生的毒素对细胞生长的影响（2分）
②杀死幽门螺杆菌，避免对实验的干扰③丁④（4分）
实验结果
实验结论
丙
丁
①
细胞不增殖
细胞增殖
幽门螺杆菌产生的毒素抑制细胞增殖
②
细胞增殖
细胞增殖
幽门螺杆菌产生的毒素对细胞增殖无影响
（七）、实验原理
*例13．甘薯和马铃薯都富含淀粉，但甘薯吃起来比马铃薯甜，为探究其原因，某兴趣小组以甘薯和马铃薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30min后，测定还原糖含量，结果表明马铃薯不含还原糖，甘薯的还原糖含量见下表：
处理温度（℃）
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
甘薯还原糖含量（mg/g）
22.1
23.3
25.8
37.6
40.5
47.4
54.7
68.9
45.3
28.6
（1）由表可见，温度为70℃时甘薯还原糖含量最高，这是因为_____________________。
（2）马铃薯不含还原糖的原因是___________________。
（3）为了确认马铃薯不含还原糖的原因，请完成以下实验：
实验原理：
①_______________________________________________________；
②_______________________________________________________。
备选材料与用具：
甘薯提取液（去淀粉和还原糖），马铃薯提取液（去淀粉），二苯胺试剂，斐林试剂，双缩脲试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等。
实验步骤：
第一步：
取A、B两支试管，在A管中加入甘薯提取液，B管加入等量的马铃薯提取液。
第二步：
70℃水浴保温5min后，在A、B两支试管中各加入_____________,
第三步：
70℃水浴保温5min后，在A、B两支试管中再各加入___________，
第四步：
_________________________.
实验结果：
_____________________________
（4）马铃薯不含还原糖，但吃起来略带甜味，这是由于___________的作用，食用马铃薯后消化分解成的葡萄糖，被小肠上皮细胞听收后发生的代谢变化是____________。
答案：
（1）还原糖的产生是酶作用的结果，酶具有最适温度
（2）不含淀粉酶
（3）实验原理：
①淀粉酶水解淀粉产生还原糖②还原糖与斐林试剂反应，产生砖红色沉淀
实验步骤：
第二步：
等量淀粉溶液第三步：
等量斐林试剂第四步：
沸水浴加热煮沸1-2min
实验结果：
A管砖红色，B管蓝色
（4）唾液淀粉酶
代谢变化是：
氧化分解为CO2、H2O及释放能量；合成糖元（肝糖元、肌糖元）；转变成非糖物质（脂肪、某些非必需氨基酸）
*例14．为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，请用所给的实验材料，完成下列实验步骤并回答问题：
实验材料：
距2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、喷壶等。
（1）实验步骤：
将上述大豆幼苗平均分成A、B两组，A组为对照组，B组为实验组，分别置于等量的完全培养液中培养。
用喷壶分别将和喷洒在Ａ、Ｂ两组幼苗上。
将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养，一段时间后，测定两组植株的
（2）预测实验结果：
。
*（3）上述试验中，如果A、B两组各选用1株幼苗进行实验，是否影响实验结果的可靠性？
为什么？
（4）该实验原理是：
。
参考答案：
（1）②蒸馏水赤霉素溶液③高度
（2）A组（对照组）植株的平均高度小于B组（实验组）植株平均高度
（3）有影响因为每组实验材料的数量过少（或样本数过少），代表性差。
（4）赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用。
用赤霉素处理植株后，可以显著增加植株的高度，据此可以验证该大豆品种矮化特性与赤霉素的含量有关。
（八）、实验评价
*例15.某同学为验证“体液免疫需要T淋巴细胞和B淋巴细胞的共同参与”，利用给定的材料设计了如下实验：
实验材料：
未受感染的体重相同的小白鼠若干只,X射线照射仪，新鲜的T淋巴细胞和B淋巴细胞，毒性极低的霍乱弧菌疫苗以及其他必要的工具。
实验原理：
T淋巴细胞和B淋巴细胞的有无，能影响抗体的产生，通过测定血清中抗体数量的多少可判断体液免疫的强弱。
方法步骤：
第一步：
将小白鼠分为1、2、3三组，分别摘除胸腺，并用大量的X射线照射。
第二步：
向第1组小鼠体内注射T淋巴细胞，向第2组小鼠体内注射B淋巴细胞，向第3组小鼠体内注射T淋巴细胞和B淋巴细胞。
第三步：
分别在上述三组小鼠体内接种霍乱弧菌疫苗。
第四步：
饲养一段时间后，分别测定各组小鼠体内血清中抗体的数量。
请回答下列问题：
（1）上述实验步骤中存在不严谨之处，请指出并更正。
①；
②。
（2）结果预期及结论：
第1组、第2组小鼠体内，第3组小鼠体内，
说明。
参考答案：
（l）①第一步处理小鼠后，应分别接种疫苗，然后测定有无抗体产生；②向小鼠体内注射的淋巴细胞和接种的疫苗都应当等量。
（2）结果预期及结论：
第1组、第2组小鼠体内不产生抗体，第3组小鼠体内产生抗体，说明体液免疫需要T淋巴细胞和B淋巴细胞的共同参与。
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