步步高版高考生物大二轮总复习 增分策略 专题十一28环环相扣的实验探究试题.docx
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步步高版高考生物大二轮总复习增分策略专题十一28环环相扣的实验探究试题
必考点28 “环环相扣”的实验探究
依纲排查
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。
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、建立模型与系统分析等科学研究方法。
能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。
环节一 突破实验目的
1．下图表示3株脱淀粉（经充分“饥饿”处理）的长势相同的同种植株放在透光的不同钟罩内。
该实验的目的是_________________________________________________________。
2．为了探究某物质（X）的作用，研究者提出了以下实验思路：
（1）实验分组
甲组：
培养液＋Y细胞＋3H－TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）＋生理盐水。
乙组：
培养液＋Y细胞＋3H－TdR＋X（用生理盐水配制）每组设置若干个重复样品。
（2）分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。
（3）将各样品在相同且适宜的条件下培养合适时间后，测定其CRD，求每组平均值并进行统计分析。
（要求与说明：
答题时用X、CRD、3H－TdR表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动物体细胞。
）
请回答：
实验目的：
______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
变量法寻找实验目的
（1）根据题目信息，直接写出实验目的。
此类题目中往往含有“验证×××”或“探究×××”的字眼，此即为该实验的目的。
（2）根据实验装置或实验现象，推断实验目的。
此类试题首先确定实验的自变量和因变量，再寻找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的。
环节二 突破实验假设
3．用质量分数为2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6h，能够诱导细胞内染色体数目加倍。
那么，用一定时间的低温（如4℃）处理水培的洋葱根尖（2n＝16条）时，是否也能诱导细胞内染色体数目加倍呢？
请对这个问题进行实验探究。
针对以上的问题，你作出的假设是____________________________________________
________________________________________________________________________。
你提出此假设的依据是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验假设的确定方法
（1）假设的确定依据
对探究性实验来说，假设对所要研究的对象设想一种或几种可能的答案或解释，即提出可能的实验原理。
（2）假设的描述
①句式一：
“如果……现象，则……结论”。
②句式二：
“当条件X存在时，事件P（实验现象）会发生”或“当条件X存在时，事件P（实验现象）不发生”或“当条件X存在时，对事件P（实验现象）没有影响”。
环节三 突破实验原理
4．根据提供的实验材料及用具，食品卫生质量检验人员设计了一个检测稻米新鲜程度的简易实验：
实验目的：
根据过氧化氢酶活性的强弱来鉴别稻米是新稻米还是陈稻米。
材料、用具：
新稻米、待测稻米、质量分数为1%愈创木酚（氧气存在时被氧化成红褐色物质，与氧浓度呈正相关）等。
实验步骤：
第一步：
取两支具塞试管，分别编号为A和B；A管内放入适量的新稻米，B管内放入等量的待测稻米。
第二步：
用移液管分别往两支试管内加入等量且适量的质量分数为1%的愈创木酚溶液，浸没稻米，盖上试管塞，充分摇匀，静置一段时间后，弃掉多余液体。
第三步：
将两支试管中浸有1%愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的培养皿中，用镊子摊开，然后，用移液管吸取体积分数为1%的过氧化氢分别滴入培养皿内的稻米中，使所有稻米都浸有过氧化氢。
第四步：
一段时间后，用放大镜观察两培养皿中稻米的颜色变化。
预期结果及结论：
A培养皿中的新稻米呈红褐色。
B培养皿中的待测稻米若颜色很浅或几乎无色，则是陈稻米；若待测稻米颜色也呈红褐色，则是新稻米。
请依据实验目的和实验流程，正确分析预期结果及结论，准确书写相应的实验原理：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
三段法析实验原理
（1）实验原理一般由三段组成。
自变量和因变量的关系＋因变量的观测指标＋实验具体过程描述。
（2）自变量的作用（反应）原理，即“为什么这么做”。
要密切关注实验目的及题干信息，注意充分利用题干的提示或联系教材基础知识进行准确描述。
（3）因变量的检测原理（或操作原理、现象原理），即“为什么出现这样的现象”。
可参考题中相关实验步骤。
环节四 突破实验变量的控制
5．下表为某探究实验的步骤，请分析并回答下列问题：
序号
加入试剂或处理方法
试管
A
B
C
a
b
c
1
可溶性淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
/
/
/
新鲜唾液淀粉酶溶液
/
/
/
1mL
1mL
1mL
2
保温5min
37℃
60℃
0℃
37℃
60℃
0℃
3
将a试管中的溶液加入A试管，b试管中的溶液加入B试管，c试管中的溶液加入C试管，摇匀
4
保温5min
37℃
60℃
0℃
5
滴入________，摇匀
2滴
2滴
2滴
6
观察现象并记录
（1）此探究实验的课题名称是________________________________________________。
（2）在此实验中，因变量应该用__________检测。
A、B、C三支试管，哪支试管中酶的活性最高？
__________________________。
（3）实验结束后，将B试管所处温度降到适宜温度，现象是_____________________。
（4）有人建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响，试说明这样建议的理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
环节五 突破实验步骤
6．1928年，英国细菌学家格里菲思想研制出能够抗肺炎双球菌的疫苗。
我们知道，肺炎双球菌初次进入小鼠体内后，一般先要经过吞噬细胞的摄取和处理，将其内部隐藏的抗原决定簇暴露出来，并传递给T细胞。
T细胞释放淋巴因子作用于小鼠体内的B细胞，B细胞进而增殖分化为浆细胞，浆细胞产生抗肺炎双球菌的抗体发挥免疫效应。
有人设想抗R型细菌的抗体也能抗S型细菌（R型细菌可以作为S型细菌的疫苗）。
请为他设计一个实验验证这一想法：
实验目的：
验证抗R型细菌的抗体也能抗S型细菌（R型细菌可以作为S型细菌的疫苗）。
实验原理：
动物体受到外界抗原性物质刺激可以产生特异性抗体，将抗原消灭。
实验材料：
小鼠若干只、S型活菌、R型活菌、生理盐水、注射器等。
（提示：
可用生理盐水配制一定浓度的活菌液，但浓度和剂量不作要求）
实验过程：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结果及结论：
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S型细菌的疫苗）。
“四步法”规范书写实验步骤
（1）材料分组编号（设置对照实验）。
（2）对不同的对象施以不同的处理（控制自变量）。
（3）给以相同且适宜的条件（控制无关变量）。
（4）实验结果的观察与记录（因变量的预测）。
环节六 突破预测实验结果，获得实验结论
7．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。
（1）设计出继续实验的简要步骤：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
（2）预测实验现象并作出结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
倒推法预测实验结果
（1）探究性实验结果的预测对应假设，常需分类讨论。
实验结论要根据可能的实验结果进行分析。
（2）验证性实验的结果与相应结论只需考虑一种情况。
一般只有一个结果和一个相应的结论，且结论就在题目中，如“验证……”“证明……”等。
实验结论对应实验目的应得出肯定结论。
提醒：
完成作业 考点过关练28
二轮专题强化练
姓名：
________ 班级：
________ 学号：
________
考点过关练28
“环环相扣”的实验探究
1．大蒜含有各种抗氧化物质，如维生素A、C、E，以及硒，能清除各种自由基，有保护心脏的作用。
大蒜切开或压碎后，其含有的蒜素半胱氨酸经酵素（如胱硫醚连接酶）的作用，会分解并产生多种呛鼻气味的硫化物（如硫化氢），具有降低胆固醇的作用。
蒜素半胱氨酸能减轻心肌梗塞症状，使梗塞面积、心室肥大减小，心肌收缩力增强。
实验结果显示经蒜素半胱氨酸处理的动物，左心室肌细胞内胱硫醚连接酶的活性增加，血浆里的硫化氢量增加，死亡率大大降低。
根据上文，回答下列问题：
（1）大蒜保护心脏的主要作用是______________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）某实验小组阅读该文后，想进行与此相关的实验探究，以下为实验报告的部分内容，请予以完善。
①拟定课题名称：
_________________________________________________________。
②实验自变量是______________________________；实验观察指标（因变量）是________________________________________________________________________。
③实验过程：
第一步：
取九只小鼠，结扎部分冠状动脉后，随机分成三组，编号为A、B、C。
第二步：
A组小鼠不做处理，作为___________________________________________；
B组小鼠_______________________________________________________________；
C组小鼠________________________________________________________________。
第三步：
在____________________________的情况下，饲养三组小鼠。
一段时间后，解剖观察小鼠心肌梗塞情况。
（3）由以上材料我们得到如下生活启示：
食用大蒜的正确方法是（ ）
①生吃 ②熟食 ③整瓣直接食用 ④切片或压碎后放置一段时间后食用 ⑤煮熟 ⑥烤熟
A．①③B．②⑤C．①④D．②⑥
2．塑化剂DEHP是一种危害极大的环境激素。
据报道，儿童食用含DEHP的食品易诱发性早熟。
某兴趣小组设计实验验证DEHP类似于雌性激素，雌白鼠过量食用易诱发性早熟（性成熟的早晚以初次发情时间为指标）。
请完善下列实验步骤，并预测实验结果。
实验步骤：
（1）将同龄、幼年、生长状况相同的雌鼠随机均分为3组，依次编号为A组、B组、C组。
（2）A组每天饲喂一定量的____________________，B组每天饲喂等量的____________，
C组每天饲喂等量的普通饲料。
（3）在相同且适宜的条件下饲养三组雌鼠。
（4）观察并记录每个雌鼠的__________________________________________________，
并取平均值。
结果预测：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．（2015·北京，29）为了探索治疗机体对某种药物依赖的有效途径，我国科研人员进行了如下研究。
（1）将大鼠置于自身给药箱中（如图）。
当大鼠按压非给药杆时指示灯不亮，药泵不给药；按压给药杆时指示灯亮，药泵通过静脉导管向大鼠注射一定量药物。
灯亮时，光刺激大鼠视网膜，引起视神经细胞产生______________________________________________________，
传至末梢，释放________，作用于突触________上的受体。
信息传至视中枢，产生视觉。
多次重复训练后，大鼠在光信号与给药之间建立联系。
当单位时间内大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时，即可被视为对该药物形成依赖。
以下将这种大鼠简称D鼠。
（2）研究发现，D鼠相关脑区内酶A含量和活性均明显升高。
为探讨酶A活性对药物依赖的影响，在两组D鼠相关脑内区注射酶A活性抑制剂或生理盐水后，再分别放入自身给药箱，记录单位时间内两组D鼠____________________。
与对照组相比，若抑制剂组的D鼠________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
则表明抑制酶A的活性可以降低D鼠对药物的依赖。
（3）研究者设计了一种能与编码酶A的mRNA互补结合的，含22个核苷酸的RNA，它能进入细胞，促进编码酶A的mRNA降解。
将这种小RNA用溶剂M溶解后，注射到D鼠相关脑区，引起酶A含量明显下降，D鼠对药物的依赖降低。
进行本实验时，要同时进行一个对照处理，将一小段RNA用________（填“生理盐水”或“蒸馏水”或“溶剂M”）溶解，注射到D鼠的相关脑区，这段小RNA的最佳设计为：
与实验组使用的小RNA相比，其核苷酸的________（多选，只填序号）。
a．种类相同 b．种类不同 c．数目相同
d．数目不同e．序列完全相同f．序列完全不同
若此对照组D鼠相关脑区内酶A含量无明显变化，则可以证明___________________
_____________________________________________________等因素对实验组结果无影响。
学生用书答案精析
必考点28 “环环相扣”的实验探究
环节突破
1．探究CO2浓度与光合速率的关系
解析 此类试题实验目的的确认方法是首先确定实验的自变量和因变量，再寻找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的。
⇒实验目的
2．探究X对Y细胞增殖（DNA合成）的影响
解析 该实验的自变量为某物质（X）的有无，因变量为细胞内的放射性强度。
3H－TdR是用来合成DNA的原料，若细胞分裂旺盛，则细胞内的放射性强度的平均值（CRD）就比较高。
所以该实验的目的是探究X对Y细胞增殖（DNA合成）的影响。
3．用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能够诱导细胞内染色体数目加倍 低温能够影响酶的活性（或纺锤丝的形成、着丝点的分裂），使细胞不能正常进行有丝分裂
解析 探究实验中，假设是由探究的问题决定的，该实验探究的问题是低温是否也能诱导细胞内染色体数目加倍，由此得出该探究实验的假设。
根据低温能够影响酶的活性（或纺锤丝的形成、着丝点的分裂），而推断低温状态下细胞不能正常进行有丝分裂，所以提出“低温能诱导细胞内染色体数目加倍”的假设。
4．植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使某些酚类物质（如愈创木酚）氧化成红褐色物质，其颜色的深浅与酶活性呈正相关
解析 实验原理可以依据已知的实验目的和材料书写，也可以在实验完成后，根据实验的过程和步骤等来书写。
其内容一方面侧重于写出为什么这样操作，另一方面侧重于写出为什么出现这样的现象。
这里面涵盖了：
自变量作用的科学依据，操作自变量的原理和因变量获得的原理等。
依据实验目的可知，本实验的自变量为“过氧化氢酶活性的强弱”，再结合实验材料用具可知，因变量为“质量分数为1%的愈创木酚氧化后的颜色变化”。
因此，实验原理可概括为：
①植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使愈创木酚氧化成红褐色物质；②愈创木酚氧化后颜色的深浅与酶活性呈正相关。
5．
（1）探究温度对淀粉酶活性的影响
（2）碘液 A
（3）没有变化 （4）酸能使淀粉水解；过氧化氢随温度升高分解加快，都会对实验结果造成干扰
解析 由表可知，温度是自变量，所以本实验探究的内容是温度对酶活性的影响。
可溶性淀粉在唾液淀粉酶的作用下可被分解为还原糖，应该用碘液来检测。
唾液淀粉酶的最适温度是37℃，所以A试管中酶的活性最高。
B试管原温度是60℃，酶已失活，降到适宜温度也不可能恢复活性。
因为淀粉在酸性条件下会分解，过氧化氢不稳定，在高温下也会自行分解成水和氧气，从而不能正确表现酶活性。
6．实验过程：
①取小鼠若干只，均等地分成两组，分别编号为甲组和乙组 ②在甲组小鼠体内注射用生理盐水配制的R型活菌液1mL，在乙组小鼠体内注射生理盐水1mL ③一段时间后，再分别给甲、乙两组小鼠注射用生理盐水配制的S型活菌液1mL，观察两组小鼠的生活状况
解析 通过对实验目的“验证抗R型细菌的抗体也能抗S型细菌”的分析，可知本实验设计的自变量是抗R型细菌的抗体的有无。
再依据实验结果及结论，不难对实验过程进行设计。
具体来说，可以对小鼠进行分组编号，如将小鼠均等地分为甲和乙两组，然后一组施以变量（一定量的用生理盐水配制的R型活菌液）处理，另一组进行等量（生理盐水）对照。
一定时间后，分别对两组小鼠注入一定量的用生理盐水配制的S型活菌液，观察对照组和实验组的现象。
7．
（1）①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热（或隔水加热）U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化 ②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入等量的斐林试剂，50℃～65℃水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀
（2）如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀生成，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀生成、B试管内有砖红色沉淀生成，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜
解析 该实验的目的是探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜，由提供的实验材料可推知实验原理：
蔗糖的水解产物如果能透过半透膜，则由于渗透作用，两边的液面差会缩小，用斐林试剂检验，水浴条件下A、B试管都会出现砖红色沉淀；否则，会因为蔗糖的水解使b管内溶质分子数增加而两边液面差加大，且用斐林试剂检验时a管内溶液不出现砖红色沉淀。
实验步骤设计重点考查无关变量的控制，如两侧加入等量的蔗糖酶，水浴控制酶活性的最适温度等。
考点整合体系重建
1对照性 ②自变量 ③因变量 ④未知 ⑤多种 ⑥自变量
二轮专题强化练答案精析
考点过关练28 “环环相扣”的实验探究
1．
（1）抗氧化，清除自由基；产生硫化氢，降低胆固醇
（2）①探究大蒜对心肌梗塞的缓解效果（其他合理答案也可） ②是否饲喂大蒜或蒜素半胱氨酸 心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力强度（答出两点即可） ③对照组 饲喂含一定量大蒜的饲料 饲喂等量的含一定量蒜素半胱氨酸的饲料 其他条件相同且适宜 （3）C
解析 解答本题需要具备两方面的能力：
一是处理题干信息的能力，要理顺蒜素半胱氨酸、酵素和硫化物之间的关系，要明确蒜素半胱氨酸的作用；二是根据提供的信息提出实验课题并设计实验步骤的能力。
（1）从题干中可知大蒜的作用是抗氧化，清除各种自由基，且能产生硫化氢，降低胆固醇。
（2）根据题干中“蒜素半胱氨酸能减轻心肌梗塞症状”的信息，可以拟定“探究大蒜对心肌梗塞的缓解效果”的课题。
根据实验拟定的课题，可知该实验的自变量是有无蒜素半胱氨酸或是否饲喂大蒜。
因变量可以从题干中找出：
心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力强度。
实验过程第一步是分组。
第二步是控制变量：
一组不作任何处理，一组饲喂含大蒜的饲料，一组饲喂含有蒜素半胱氨酸的饲料。
第三步要对无关变量进行控制，实验组和对照组要保持一致，需要观察的实验结果是小鼠的心肌梗塞情况（心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力强度）。
（3）
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