2015高中生物二轮复习实验设计专题讲座

考试说明:（二）实验与探究能力1．能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。2．具备验证简单生物学事实的能力，能设计实验、提出或完善实验思路，并能对实验现象和结果进行分析、解释和处理。3．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、调查、实验、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。4．能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订。1．考查学生生物学基础知识和基本实验技能。（2013广东29）薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉讲解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图12。（1）向发酵瓶中加入5g酵母菌开始试验，发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于_______；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，但目的是______________。（2）第3天，取出少量发酵液，滴加含有__________的浓硫酸永夜来检测酒精。（2014广东29）铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程如下：在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增值培养时间的变化如图17所示，请回答下列问题：（1）选用新生营养芽为外植体的原因是______，诱导外植体形成PLBs的过程称______。2.考察学生评价实验方案和实验设计的能力（2014广东29）（3）脱落酸（ABA）能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了一下问题：①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基______后按比例加入。②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品（PLBs）称重（g/瓶）后再测定生物碱含量。如初始（第0天）数据已知，实验过程中还需测定的样品数为______。③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品（重复样）的时______，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适应培养时间。（2011广东29）Ⅱ（4）小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素，请你提供监测方法并写出主要步骤。（2012广东29）食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：（2）该蛋白酶的提取工艺流程如下：兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在0.02-0.06mol/L范围内，酶活力较高；提取液pH在6.0-8.0范围内，酶活力较高。他们认为，要进一步提高粗酶制剂的美活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化，并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。3．考察学生分析实验现象获取实验结论的能力（2013广东29）（3）检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和PH值适宜，但酒精含量（+）比预期低，我们展开了讨论，认为还有其它影响因素，如__________，请设计试验对此因素进行探究并预测实验结果（用表格形式呈现；用“+”表示酒精量，最高含量为“+++++”）。（4）请对预测的结果进行分析，并得出结论。完整实验设计包含的基本内容（1）实验课题（2）实验目的（3）实验原理（4）材料用具（5）实验步骤（6）实验结果和结论补充实验步骤（改错），变量的确定，实验原则的遵循实验结果的预测和分析，实验结果的统计（画表格、坐标、柱形图等）自变量因变量无关变量实验要研究的某种因素三种情况：有无。多少。类别。施加研究因素后实验对象发生的变化因变量可测时即实验的观测指标因变量不易测时选择其它的指标观测不是实验研究的因素，但对实验结果有影响的因素（干扰因素）。控制好无关变量，保持相同且适宜。可变性可测性可控性常见实验题考点一：分析自变量、因变量和无关变量解题思路：分清实验类型，明确实验目的，确定实验变量常见实验题考点二：拟定课题名称常用格式：验证……..（从题干中获得）验证性实验1实验目的一般在题干中直接体现课题名称一般需结合实验原理，实验题目即为实验结论赤霉素对细胞伸长的促进作用本题涉及到的实验原理：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下列问题:(1)请拟定该实验的课题名称：实例验证赤霉素对某大豆品种的矮化特性具有抑制作用常用格式：探究……；探究….(因)对…(果)的影响（或关系）探究性实验2实验目的没有直接体现，需把题干中提出的问题陈述出来课题必须体现自变量和因变量之间的关系和实验目的【例题】（2015广州二模.29改编）请据图分析回答：图一表示利用碗莲种子所做的探究实验图中未提及的条件适宜且相同。1、实验中自变量是：因变量是：无关变量有：是否需要光照，是否提供水分，是否进行破壳处理碗莲种子是否萌发温度，光照强度、光照时间、处理时间采用相同的无关变量，有如下四个方面：①生物材料要相同：即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等要尽量相同②实验器具要相同：即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的质材、大小、型号要完全一致③实验试剂要相同：即试剂的成分、浓度、体积要相同。④处理方法要相同：如相同的环境条件下培养；相同的处理时间【例题】（2015广州二模.29改编）请据图分析回答：图一表示利用碗莲种子所做的探究实验，图中未提及的条件适宜且相同。2、写出图一所示实验的研究课题：探究（研究）光照、破壳处理和水分对碗莲种子萌发的影响（2015惠州二调29）0℃以上的低温能对喜温植物玉米造成伤害，对此科研人员进行了有关实验研究。（写出两个实验的实验目的）实验一：从甲、乙、丙三个品种中挑选长势相同的玉米幼苗若干，平均分为三组，分别放在5℃、10℃和25℃的环境中培养4天（其他各种条件都相同且适宜），实验结果如下左图：实验二：将甲种玉米幼苗分成三组，一组对照，另两组在5℃低温下处理4天后放在25℃，光照强度分别为800勒克斯（lx）、60勒克斯（lx）的条件下恢复4天后，测其光强与光合速率的关系，结果如右下：（1）探究（0℃以上）低温对不同品种玉米叶绿素含量的影响（2分，答探究（0℃以上）低温对不同品种玉米光合作用或生长的影响给1分）（3）探究光照强度对低温伤害的恢复的影响（共2分，探究恢复低温伤害的光照强度或者研究光强与低温伤害后恢复的关系得2分，答探究光强与光合速率的关系、光强与植物生长的关系均不给分）2013汕头一模29（2）为了了解酒精对细胞的毒害作用，某研究性学习小组开展了探究实验……请分析回答下列问题。探究不同的酒精溶液浓度对细胞成活率的影响因变量自变量空白对照平行重复单一变量常见实验题考点二：遵循实验原则【例题】（2015广州二模.29改编）请据图分析回答：图一表示利用碗莲种子所做的探究实验，图中未提及的条件适宜且相同。3、实验如何设置对照？对照组设置自变量结论A组和B组是否加入水分水分促进碗莲种子的萌发B组和C组是否破壳处理破壳处理促进碗莲种子的萌发B组和D组是否有光照光照对碗莲种子的萌发无影响C组和E组是否有光照——D组和E组是否破壳处理破壳处理促进碗莲种子的萌发4、本实验是否遵循实验的重复性原则？5、某生物兴趣小组的同学想探究适宜浓度的生长素类似物溶液对碗莲种子的萌发率是否有影响。（1）请你帮助他们补充完整实验步骤：第一步：第二步：第三步：实验步骤的一般顺序：步骤1：取材、分组、编号，注意平行重复步骤2：处理自变量，需设置实验组和对照组，注意单一变量步骤3：保持无关变量相同且适宜，培养(或处理)一段时间、观察现象或记录数据，多组数据要求平均值常见实验题考点三：补充实验步骤实验步骤的一般顺序：步骤1：材料器具的准备（包括分组、编号、无关变量处理等）书写模式：步骤1：取…..随机平均分为…...组，分别标记为A、B……，（并分别加入等量的……）针对不同材料的语言表述：①植物：“长势相同、同种、发育良好”②动物：“生长发育状况相同、健康”③溶液：“大小相同的试管（或其他器具）”“加入等量适宜浓度的某溶液（或已知浓度）”步骤2：进行实验处理，需设置实验组和对照组①对照原则书写模式：步骤2：“A组…….（施加实验变量，如加入适量某浓度的溶液、饲喂….、注射…），B组…….施加等量（作为对照的）处理（或不作处理）”或者分别加入浓度为……的……溶液。②单一变量原则③平行重复原则步骤3：培养(或处理)、观察现象或记录数据书写模式：步骤3：将两套（或多套）装置放在相同且适宜的环境中培养(或其他相同的方法处理)一段时间后观察现象或记录数据，多组数据要求平均值注意：检测指标一般为因变量，可分两种：1.可操作性的观察指标2.具体的测定指标，计算平均值或求…率5、某生物兴趣小组的同学想探究一定浓度的生长素类似物溶液对碗莲种子的萌发率是否有影响。（1）请你帮助他们补充完整实验步骤：第一步：第二步：第三步：取40粒发育程度相同的破壳碗莲种子，随机平均放入两个洁净的烧杯，编号A、B。A烧杯中加入5ml（适量的）蒸馏水，B烧杯中加入5ml(等量的）适宜浓度的生长素类似物溶液。将A、B组均放在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察并记录种子的萌发情况，计算出萌发率。常见实验题考点三：补充实验步骤修正：取300粒发育程度相同的破壳碗莲种子，随机平均放入6个洁净的烧杯，分为A、B两组，每组3个烧杯。A组烧杯中分别加入5ml（适量的）蒸馏水，B烧杯中分别加入5ml(等量的）适宜浓度的生长素类似物溶液。实验结果和结论是“预料之中”的，对应实验目的有多种可能性，且一个结果对应一个相应的结论验证性实验1探究性实验2常见实验题考点四：描述（或预测）实验结果，总结实验结论（4）实验结果：常见实验题考点四：描述（或预测）实验结果，总结实验结论I.为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关课题名称：验证赤霉素对大豆的矮化特性有抑制作用A组植株的平均高度比B组的平均高度小实验结论：赤霉素对大豆的矮化特性有抑制作用实验结果和结论是“预料之中”的，对应实验目的验证性实验1有多种可能性且一个结果对应一个相应的结论探究性实验2常见实验题考点四：描述（或预测）实验结果，总结实验结论5、某生物兴趣小组的同学想探究一定浓度的生长素类似物溶液对碗莲种子的萌发率是否有影响。（2）预测实验结果得出相应结论：第二步：A烧杯中加入5ml（适量的）蒸馏水，B烧杯中加入5ml(等量的）适宜浓度的生长素类似物溶液。如果A组中的种子萌发率低于B组，则说明该浓度的生长素类似物对种子萌发起促进作用如果A组中的种子萌发率等于B组，则说明该浓度的生长素类似物对种子萌发无影响如果A组中的种子萌发率高于B组，则说明该浓度的生长素类似物对种子萌发起抑制作用表格的基本格式表格名称行题列题栏头数据格自变量对对象检测指标影响的记录表组别或自变量具体内容因变量测量指标记录实验结果平均值需要时，也可以将自变量和因变量的位置互换。表格的设计：设计思路：①在第一列(或第一行)中一般要写组别，(例如实验组和对照组,相互对照中组数可能更多）,以自变量作为分组的依据。②表格“空白区”记录的是因变量(即观察指标的内容)①⑥②③④⑤标题标题数据格表格名称因变量观察指标自变量(组别)延伸实验题考点五：设计实验结果记录表5、某生物兴趣小组的同学想探究一定浓度的生长素类似物溶液对碗莲种子的萌发率是否有影响。（3）请设计实验结果记录的表格。探究不同浓度的生长素类似物对植物生根情况的影响（根长，根的条数）试剂浓度请设计实验记录的表格完整实验设计包含的基本内容（1）实验课题（2）实验目的（3）实验原理（4）材料用具（5）实验步骤（6）实验结果和结论课堂小结考点三：补充实验步骤考点四：描述（或预测）实验结果，总结