高三生物第一轮复习实验专题(二)20110308182510388

2011高三生物第一轮复习实验专题（二）综合实验探究福清元洪高级中学高壮(一)科学性原则(二)对照性原则(三)单一变量性原则(四)平行重复原则实验中应遵循的几个原则例1.为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案，见下表：试管底物和试剂实验条件11mL10%鸡蛋清溶液37℃水浴21mL10%鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶37℃水浴；pH为531mL10%鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶？41mL10%鸡蛋清溶液+1mL胰蛋白酶5℃水浴；pH为8~9下面有关分析合理的是（）A.实验想要探究影响酶活性的因素是温度B.1号试管设置正确合理，为空白对照组C.3号试管的实验条件是37℃水浴，pH为8~9D.蛋清液和酶液应混合均匀后再进行水浴C例2.下列有关实验方法的叙述，正确的是（）A.利用血球计数板统计培养液中的酵母菌数量来探究种群数量的变化B.用过氧化氢作实验材料来探究温度对过氧化氢酶活性的影响C.用绿光作光源来探究光对光合作用强度的影响D.用排除了微生物的土壤作实验组来探究土壤微生物的分解作用A一、验证性实验与探究性实验比较验证性实验探究性实验实验目的实验假设实验原理验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系探究研究对象的未知属性、特征以及其他因素的关系因结论是已知的，因此不存在假设问题假设一般采用“如果出现结果A，则可推出结论B”的形式表述，是根据现有的科学理论、事实，对所研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释因验证内容而异因探究内容而异验证性实验探究性实验实验过程实验现象实验结果预测实验结论应有的实验步骤，可以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容而异应有的实验步骤，实际上并未完成，因探究内容而异已知，应准确描述未知，可以不描述结果在“预料之中”，无需再预测对应假设，分类讨论对应实验目的做出肯定结论据不同结果，分别得出相应推论验证性实验题探究性实验题实验名称实验原理实验步骤实验现象预期实验结果实验结论验证某糖尿病患者尿液中含葡萄糖探究某人是否出现糖尿相同（斐林试剂与可溶性还原糖作用呈现砖红色沉淀）相同（取尿液后加斐林试剂水浴加热，观察实验现象）出现砖红色沉淀出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀出现或不出现砖红色沉淀糖尿病患者尿液中含葡萄糖若出现砖红色沉淀，证明此人出现糖尿；若不出现砖红色沉淀，证明此人不出现糖尿。实验探究的设计策略实验步骤应用简洁科学的语言叙述，一般如下叙述：（1）取材分组标号：根据实验要求选择适宜的材料和器材，选材应保持条件相同（如日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠）。将实验分为实验组和对照组，可以分两组，也可以分若干组，每组进行明确的标记，如用甲、乙、丙或A、B、C或1、2、3，总之让人对实验组一目了然，便于实验的观察、统计、比较和叙述。常用语言模板：①实验材料选择a.植物：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等；b.动物：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等。c.有时可以叙述为“生长状况基本相同的个体”。②试剂选择：在量上难以做到准确的量化描述时，应尽可能用“定性”的语言表达，要注意“等浓度”、“等体积”、“适量的”、“一定量的”等词的运用；实验时间和条件上用“一段时间”、“适宜的温度”、PH等语言。③实验器具选择：a.容器应使用大小相同的。b.如果使用滴管滴加不同溶液，应选用不同的滴管。（2）对照处理：根据实验的要求分别对实验组和对照组进行处理，除实验变量外，实验组和对照组的培养、饲养等条件要相同且适宜，即控制无关变量。要注意体现“单一变量”的词语的准确使用，例如使用“等量”“相同”“适宜”等词语。（3）培养（或饲养）、观察、记录：对于植物实验和某些动物实验，分别进行实验处理后，要进行一段时间的培养，才能出现结果。而有些实验进行实验处理之后，在较短时间（1~2小时）就可以观察到现象。要仔细观察实验组与对照组出现的差异，记录实验现象和实验数据。这里要注意高中生物实验常见的观察指标：①颜色变化：可溶性还原糖、脂肪、蛋白质、色素分离、质壁分离与复原。②形态结构和生理状况的变化。③液面改变：气体体积变化、液体体积变化。④其他：气味变化、沉淀、温度、pH、气泡产生等。二、验证性实验实例例3.在相同的环境条件下分别种植大麦与狗尾草，它们都生长良好，把二者的种子混匀后播种，则大麦正常生长，狗尾草的生长明显受到抑制（矮小）。(1)为了验证大麦的生长对狗尾草的生长有明显的抑制作用，请根据所给材料器具，在给出的实验方法和步骤的基础上继续完成实验步骤，并预期实验结果。材料器具：大麦种子，狗尾草；50（cm）×50（cm）×10（cm）的栽种盒，剪刀，洒水壶，天平，直尺等。方法步骤：第一步：选取A、B、C三个栽种盒，在栽种土壤表面画5（cm）×5（cm）的小方格，每小方格中心放一粒大麦或狗尾草种子，三个栽种盒的播种方法依次为：A：只种狗尾草种子B：只种大麦种子C：；大麦种子和狗尾草种子间行种植（2）为了进一步证实大麦分泌物具有抑制狗尾草生长的作用，某研究性学习小组的同学用完全培养液（甲）、培养过大麦的营养液（乙）进行了以下实验：把长势相同的狗尾草幼苗分为A、B两组，A组用甲液培养，B组用乙液培养，实验容器符合要求，实验过程中的A、B两组均通入空气。一段时间后，B组狗尾草长势明显不如A组。该组同学由此得出结论：大麦根部分泌物会抵制狗尾草的生长。然而，该实验尚不足以得出上述结论，请你提出正确的实验设计思路。（3）本实验启示我们，在设计对照实验时，必须遵循原则，才能获得准确可靠的结论。把长势相同的狗尾草等量分为A、B两组，均用甲液培养；过一段时间后，向A、B两组培养液中分别加入等量蒸馏水、乙液，观察并记录狗尾草的生长情况（培养容器符合实验要求，培养过程均通入空气）单一变量第二步：洒上少许泥土覆盖种子，用洒水壶浇水，把三个栽种盒放在20℃左右环境中培养2~4周，每天均保持足够时间的。第三步：每天观察记录，统计盒内植株的地上枝平均干重、等数量特征，比较三个栽种盒的植物特征差异。结果预测：。结论：。光照平均株高（或平均叶长）C盒中的狗尾草生长情况明显比A盒中的差大麦的生长对狗尾草的生长有明显的抑制作用三、探究性实验实例例4.蛋白质的空间构型遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等会使蛋白质变性。现提供：质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、碘液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯等材料用具。请你设计实验探究乙醇能否使蛋白质变性。实验原理：（略）实验步骤：。（1）取2支试管，编上A、B号，然后向A、B试管内各加入1mL新鲜淀粉酶溶液，再向A试管加5滴蒸馏水，向B试管加5滴无水乙醇，最后各加2mL可溶性淀粉溶液；（2）将2支试管摇匀后，再同时放入适宜温度的温水中维持5min；（3）取出A、B试管，各加入1~2滴碘液，摇匀并观察现象。实验结果的预测及结论：。（1）A试管溶液不变蓝，B试管溶液变蓝，说明乙醇能使淀粉酶（蛋白质）变性。（2）A试管溶液不变蓝，B试管溶液不变蓝，说明乙醇不能使淀粉酶（蛋白质）变性。四、实验设计的完善与分析例5、生物学家在研究中发现，给动物注射促甲状腺激素后最终导致下丘脑的促甲状腺激素释放激素分泌减少。但是不知是促甲状腺激素直接对下丘脑进行的反馈调节，还是通过促进甲状腺分泌甲状腺激素对下丘脑进行的反馈调节。探究实验如下：实验假设：促甲状腺激素通过促进甲状腺分泌甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节。材料用具：实验动物、可能用到的试剂、药品、手术器械等。实验思路：(1)将实验动物均分为A、B两组，A为实验组，B为对照组，并测定两种动物血液中的_________含量。(2)用手术器械将A组动物的________器官切除，B组不做处理。(3)对_________组动物注射_____________________。(4)一段时间后，测量A、B两组动物血液中的_______含量。(5)实验结果：若____________，则假设成立。促甲状腺激素释放激素甲状腺A、B两等量的适宜浓度的促甲状腺激素促甲状腺激素释放激素A组促甲状腺激素释放激素含量不减少(或增加)，B组促甲状腺激素释放激素含量减少五、实验方案的评价与修正例6.为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度，某同学做了一个预实验：用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组，用蒸馏水处理作为对照组进行实验，结果发现三组扦插枝条生根无差异。在预实验的基础上，又进行了第二次实验：在预实验时使用的两种浓度的基础上，分别在低于低浓度的范围、高于高浓度的范围，以及在两浓度之间各设置一组浓度梯度进行实验，从而找到促进枝条生根的适宜浓度。分析该同学的实验，回答下列问题：（1）该同学在预实验的基础上改进了实验，最终达到本实验的目的。其实验改进的理论依据是。生长素促进生根的浓度有一定的范围，过高或过低都不能起到促进生根的作用（2）根据第二次实验，通过设置一组实验，可以判断该同学预实验中两组生长素类似物浓度是否都过高；设置一组实验，可以判断该同学的预实验中生长素类似物浓度是否都过低；而设置两浓度之间的一组浓度则可以判断预实验中生长素类似物浓度是否。这样也就进一步确定促进生根的适宜浓度范围。低于低浓度的高于高浓度的一组过高一组过低（3）请你评价该同学所做的预实验有无达到目的？。在进行科学研究时，需要做预实验的意义何在？。（请至少答出两点）没有为进一步实验探索条件；检验实验设计的科学性和可行性；避免因盲目开展实验造成资源浪费。谢谢！