状元桥高三生物二轮复习课件专题精讲专题七实验与探究生物实验设计与评价

高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究1.(2015·北京卷)大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域，研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区。各处理区均设7个10m×10m的观测点，每个观测点设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第1天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率进行比较，结果见表。处理区小蚂蚁出现率的变化(%)定时灌溉不驱走大蚂蚁增加35驱走大蚂蚁增加70不灌溉不驱走大蚂蚁减少10驱走大蚂蚁减少2对本研究的试验方法和结果分析，表述错误的是()A.小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长B.采集实验数据的方法是样方法C.大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围D.土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究【答案】A【解析】本题考查种群密度的测量方法、种间关系等，并以此为知识背景考查考生对实验变量和实验结果的分析，意在考查考生的实验探究能力和获取新信息的能力。难度较大。该实验的自变量有两个，即是否灌溉和是否驱走大蚂蚁。定时灌溉的情况下，驱走大蚂蚁比不驱走大蚂蚁时，小蚂蚁出现率增加的幅度大；不灌溉的情况下，驱走大蚂蚁比不驱走大蚂蚁时，小蚂蚁出现率减少的幅度小，可见，大蚂蚁抑制小蚂蚁数量的增长，且影响其活动范围，A错误，C正确;该实验在4个处理区各选取7个点观测不同处理对小蚂蚁活动的影响，采集实验数据的方法是样方法，B正确;定时灌溉，小蚂蚁出现率增加，不灌溉，小蚂蚁出现率减少，由此得出土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围，D正确。高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究2.(2014·四川卷)下列有关实验方法或检测试剂的叙述，正确的是()A.用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化B.用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布C.用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取液D.用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度【答案】A【解析】改良的苯酚品红染液可用于染色体着色，A正确；观察DNA和RNA在细胞中的分布用到的试剂是甲基绿和吡罗红染液，B错误；纸层析法是分离光合色素的方法，提取光合色素需要用有机溶剂，C错误；调查农田土壤小动物丰富度的方法是取样器取样法，D错误高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究3.(2015·浙江卷)现有一种细菌M，能够合成某种酶，并能分泌到细胞外。为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系，请根据以下提供的实验材料写出实验思路，并预测实验结果。实验材料：若干个培养瓶、培养液、细菌M(要求与说明：实验仅设一组；实验仪器、试剂、用具及操作不做要求；实验条件适宜)请回答：(1)实验思路：①(2)预测实验结果(设计一个坐标系，并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线):(3)测定总酶浓度时，应对细胞做___________处理。高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究(3)破碎【解析】本题考查考生设计实验、预测实验结果并绘制曲线的能力。根据实验目的，结合实验设计遵循的对照原则和单一变量原则进行实验设计，保证等量接种，每个瓶中含有等量的培养液。由于空间和培养液有限，所以细菌细胞的数量、酶的浓度不能无限上升，故一段时间后各曲线水平在一段时间内保持稳定。要测定总酶浓度还需要测定细胞内的酶浓度，所以要将细菌细胞进行破碎处理。【答案】(1)①取细菌M，稀释后，分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中。②取其中的培养瓶，分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度，并记录。③在培养过程中，每隔一段时间，重复②。④对所得实验数据进行分析与处理。(2)如图高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究4.（2014·北京卷)为研究细胞分裂素的生理作用，研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中(图1)。对插条的处理方法及结果见图2。(1)细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的特定部位，再被运输到作用部位，对生长发育起作用的有机物。(2)制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是；插条插在蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是。(3)从图2中可知，对插条进行的实验处理包括。(4)在实验Ⅰ中，对A叶进行实验处理，导致B叶。该实验的对照处理是。(5)实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明，B叶的生长与A叶的关系是。(6)研究者推测“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”。为证明此推测，用图1所示插条去除B叶后进行实验，实验组应选择的操作最少包括(填选项前的符号)。a.用细胞分裂素溶液涂抹A1叶b.用细胞分裂素溶液涂抹A2叶c.用14C淀粉溶液涂抹A1叶d.用14C淀粉溶液涂抹A2叶e.用14C氨基酸溶液涂抹A2叶f.用14C细胞分裂素溶液涂抹A2叶g.检测A1叶的放射性强度高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究【答案】（1）产生调节微量的（2）减少内源激素的干扰外来营养物质会对实验结果造成干扰(3)用细胞分裂素分别处理A、B叶片；不同插条上去除不同数目的A叶(4)生长受抑制用蒸馏水同样处理A叶(5)A叶数量越少，B叶生长越慢(6)a、e、g【解析】(1)细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的特定部位产生，并被运输到作用部位，对生长发育有调节作用的微量有机物。(2)制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是排除植物自身细胞分裂素等激素的干扰；插条插在蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是防止外来营养物质对实验结果造成干扰。(3)实验I、Ⅱ是用细胞分裂素分别处理A、B叶片。实验Ⅲ、Ⅳ是用细胞分裂素溶液涂抹B叶片，然后去掉不同数目的A叶片。(4)在实验中，对A叶进行实验处理，导致B叶生长缓慢，说明其生长受到了抑制。该实验的对照处理是A叶用蒸馏水进行处理。(5)实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明，B叶的生长与A叶的关系是：保留A叶越多，B叶生长越快；保留A叶越少，B叶生长越慢。(6)为证明“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”的推测，用图1所示插条去除B叶后进行实验，实验组应选择的操作最少包括a项用细胞分裂素溶液涂抹A1叶，e项用14C氨基酸溶液涂抹A2叶，g项检测A1叶的放射性强度，以此验证该推测是否正确。高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究本讲以实验原则、经典实验及重要发现为出发点，结合科学方法进行比较、分析和判断，对验证性实验和探究性实验进行列表比较、解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论的能力；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、处理，能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订的能力。本专题相关试题主要以非选择题形式出现。高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究1.等量性原则等量性原则强调的是除了实验变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须严格控制等量，以平衡和消除无关变量对实验结果的影响，需要强调的是对这些无关变量进行严格控制时，不但要等量，而且是在适宜条件下的等量。2.平行重复原则为了使实验结果或实验数据更接近真实情况。避免偶然因素对实验的影响，一般在实验组中的相同条件下多设计几组实验，以使得出的结论更准确、更科学。如“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”实验中，同浓度处理的插条要求3~5根。排除个别偶然数据的干扰，求平均数。高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究3．单一变量原则单一变量原则可使实验中的复杂关系简单化，使实验结果更准确。其含义包括：①无论一个实验有几个实验变量，都应做到一个变量对应一个需要观测的反应变量。②实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。这一原则强调实验组和对照组只有一个量是不同的，实验组和对照组的结果差异只能是由这个单一变量导致的，从而证明实验组变量的作用。因此，在进行实验设计时，必须先确定实验变量并正确设置。4.对照原则对照原则是中学实验中最常用的原则，通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。在一个对照实验中，可包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组，对照组是不接受自变量处理的对象组。常用的对照组类型有空白对照、自身对照、条件对照、相互对照几种。高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究(1)对照的类型(2)“实验组”与“对照组”的确认一个实验通常分为实验组和对照组。一般情况下，把改变实验变量处理的一组称为实验组；处于正常状态的一组（没有改变实验变量）称为对照组。例如：“验证光是植物叶绿素合成的必要条件”的实验可分为两组，对照组处在光照下，实验组处在黑暗中。高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究例1（2015·黄冈调考）用某种降血糖物质X做以下实验（注：用生理盐水配制X溶液）。回答下列问题：（1）某同学要验证X的降血糖作用，进行如下实验：选择一批体重相同的正常小鼠，测定，并将小鼠随机等量分成实验组和对照组，实验组注射适量的，对照组注射等量的，一段时间后，测定两组小鼠的，若，则表明X有降血糖的作用。（2）若要验证一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常的范围，进行如下实验：用小鼠作为实验组，用患糖尿病小鼠作为对照组1，用小鼠作为对照组2；实验组注射，对照组1、2注射等量的生理盐水，一定时间后若实验组和对照组的血糖浓度均在正常范围内，而对照组的血糖浓度高于正常范围，则表明一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常范围。高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究【答案】(1)血糖浓度X溶液生理盐水血糖浓度对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降(2)患糖尿病正常一定量的X溶液(或X溶液)21【解析】本题考查对照实验的设置、实验变量的控制及实验结果分析等知识，意在考查学生的实验与探究能力。(1)解题时，首先应理解实验的自变量和因变量。根据题干中的实验目的“要验证X的降血糖作用”可知本实验的自变量为X和因变量是降血糖作用。根据自变量设置实验组和对照组：实验组加入X，对照组一般为不进行人为处理的自然状态，所以为不加X，根据题干给出的提示“用生理盐水配制X溶液”，故对照组应注射等量的生理盐水。根据题中“则表明X有降血糖的作用”可推知因变量为测血糖浓度。为确保实验的严密性，应检测实验前后的血糖浓度差值，所以本实验的整体思路是：先测两组小鼠血糖浓度，再分别注射一定量的生理盐水和等量的X溶液，一段时间后再次测两组小鼠的血糖浓度。若实验组相比对照组其血糖浓度有明显的下降，则证明X有降低血糖的作用。高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究(2)该实验的目的是验证一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常范围，故实验组应为患糖尿病小鼠，该实验的自变量是注射一定量的X溶液，可知实验组应注射X溶液，对照组1应注射等量的生理盐水。又因对照组1和对照组2都注射等量的生理盐水，故两组的差异在于实验所用小鼠的不同，对照组1用患糖尿病的小鼠，可推知对照组2应该用正常小鼠。这样，对照组2是正常小鼠，其血糖浓度变化在正常范围，实验组和对照组1可与其进行对比，若一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常的范围，则对照组2(正常小鼠)和实验组小鼠的血糖浓度都在正常范围内，而对于没有注射X的对照组1中的小鼠，其血糖浓度高于正常范围。高考二轮专题复习·生物专题七实验与探究变式1（2015·青岛三月质检）糖尿病是威胁人类健康的十大杀手之一。常见的糖尿病分为两种类型：I型糖尿病和Ⅱ型糖尿病。请根据所学知识回答：（1)Ⅰ型糖尿病的病因是免疫系统对胰岛B细胞进行攻击造成胰岛B细胞受损，此疾病属于免疫异常中的病。(2)Ⅱ型糖尿病的病因是胰岛B细胞功能正常但体内含有抗胰岛素受体的抗体，给这种患者注射胰岛素不能有效调节其血糖水平，原因是。(3)现给出以下材料，请你设计实验验证I型糖尿病是由于胰岛素缺乏造成的。实验材料：两只健康且大小相同的狗、胰岛素、试管、斐林试剂及其他必需用品。实验步骤：第一步：其中一只狗的胰岛切除，另一只狗不切除胰岛但做相应处理。第二步：一段时间后，分别收集狗的尿液于两支试管中，滴加斐林试剂并加热观察颜色变化。第三步：给切除胰岛的狗喂食适量的胰岛素，一段时间后收集尿液，用斐林试剂鉴定，观察颜色变化。高考二轮专题复习·生物