《（全國）2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十單元 實(shí)驗(yàn)原則與設(shè)計 第41講 實(shí)驗(yàn)原則與設(shè)計學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國）2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十單元 實(shí)驗(yàn)原則與設(shè)計 第41講 實(shí)驗(yàn)原則與設(shè)計學(xué)案（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第41講實(shí)驗(yàn)原則與設(shè)計1.能獨(dú)立完成“生物知識內(nèi)容表”所列的生物實(shí)驗(yàn)，包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能等進(jìn)行運(yùn)用。2.具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)事實(shí)的能力，能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析、解釋并能對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。3.具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，包括運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。4.能對一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案作出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂。實(shí)驗(yàn)設(shè)計原則1科學(xué)性原則包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理等方面要保證不出現(xiàn)科學(xué)性錯誤，要有科學(xué)的思想和方法作指導(dǎo)。2對照原則對于對照實(shí)驗(yàn)，一個實(shí)驗(yàn)包括
2、實(shí)驗(yàn)組和對照組。實(shí)驗(yàn)組是接受自變量處理的對象組，對照組(控制組)是不接受自變量處理的對象組。常用的對照類型有以下幾種：(1)空白對照：對照組為不作任何處理的對象組。這里的不作處理，并非什么因素都不給予，而是針對實(shí)驗(yàn)所要研究的因素不給予，以體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)因素的有無對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。如“探究影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)中：(2)自身對照：實(shí)驗(yàn)與對照在同一個對象上進(jìn)行，不另設(shè)對照組。如“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)，即是典型的自身對照實(shí)驗(yàn)處理前的對象狀況為對照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對象變化為實(shí)驗(yàn)組。(3)條件對照：給對照組施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但不是所研究的實(shí)驗(yàn)因素，以突出實(shí)驗(yàn)實(shí)施的處理因素與實(shí)驗(yàn)所研究因素的差異，從一
3、個側(cè)面襯托實(shí)驗(yàn)因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果所造成的影響。如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中以下兩組實(shí)驗(yàn)：S型菌DNAR型活菌S型菌落R型菌落(實(shí)驗(yàn)組)；S型菌DNADNA酶R型活菌R型菌落(條件對照組)。(4)相互對照：不單設(shè)對照組，而是幾個實(shí)驗(yàn)組相互對照。如“探究影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)中，探究溫度對酶活性的影響時，要用熱水、正常溫度的水、冰水三個實(shí)驗(yàn)組來探究，進(jìn)行相互對照，以得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。3單一變量原則所謂單一變量原則，就是要盡可能控制無關(guān)變量的作用，以確保實(shí)驗(yàn)變量的唯一性。(1)實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量實(shí)驗(yàn)變量也稱自變量，是研究者主動操縱的條件和因子，是作用于實(shí)驗(yàn)對象的刺激變量。反應(yīng)變量又稱因變量或應(yīng)變量，是隨自變
4、量變化而產(chǎn)生反應(yīng)或發(fā)生變化的變量，應(yīng)具有可測性和客觀性。(2)無關(guān)變量：無關(guān)變量又稱干擾變量、控制變量，是指與研究目標(biāo)無關(guān)，但卻影響研究結(jié)果的變量。4平行重復(fù)原則為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)更接近真實(shí)情況，避免偶然因素對實(shí)驗(yàn)的影響，一般在實(shí)驗(yàn)組中控制相同條件下多設(shè)幾組，取平均值，以使得出的結(jié)論更準(zhǔn)確、科學(xué)?！靖兄碱}】(2016高考江蘇卷，8)過氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，設(shè)計實(shí)驗(yàn)如下表。下列相關(guān)敘述正確的是()管號1%焦性沒食子酸/mL2%H2O2/mL緩沖液/mL過氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷卻后的白菜梗提取液/mL1222
5、222232224222A.1號管為對照組，其余不都是實(shí)驗(yàn)組B2號管為對照組，其余都為實(shí)驗(yàn)組C若3號管顯橙紅色，無需對照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶D若4號管不顯橙紅色，可證明白菜梗中無過氧化物酶解析由題干信息可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是是否加入白菜梗的提取液，故加入白菜梗提取液的3號管為實(shí)驗(yàn)組，其他都為對照組，A項正確；由題干信息可知2號管是對照組，只有3號管是實(shí)驗(yàn)組，B項錯誤；若3號管顯橙紅色，還需要與1、2、4號管對照才能證明白菜梗中存在過氧化物酶，C項錯誤；4號管不顯橙紅色是因?yàn)楦邷靥幚硎惯^氧化物酶變性失活，D項錯誤。答案A 高分點(diǎn)撥類題通法教材實(shí)驗(yàn)中的變量分析變量是實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因
6、素。在設(shè)計實(shí)驗(yàn)時，要注意使自變量可控制、因變量比較好檢測，并盡量避免無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)的干擾。實(shí)驗(yàn)名稱自變量因變量無關(guān)變量探究溫度對淀粉酶活性的影響不同溫度(至少三種)酶的活性(加碘液后溶液顏色的變化)pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操作程序等探究pH對過氧化氫酶活性的影響不同pH(至少三種)酶的活性(氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度)溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式氧氣的有無CO2生成量(澄清石灰水的渾濁程度)；是否有酒精產(chǎn)生(用酸性重鉻酸鉀檢測)葡萄糖溶液，石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈程度等模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系
7、瓊脂塊體積的大小物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男虱傊瑝K的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的時間、測量的準(zhǔn)確性等探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度不同濃度的生長素類似物扦插枝條的生根數(shù)量或根長度實(shí)驗(yàn)材料的一致性、生長素類似物濃度的準(zhǔn)確性、處理時間的一致性等探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化時間酵母菌種群數(shù)量培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等探究水族箱中的群落演替時間群落的演替水族箱的培養(yǎng)條件和環(huán)境等【跟進(jìn)題組】 命題1實(shí)驗(yàn)變量實(shí)例分析1(2017湖南長沙二模)下列對有關(guān)實(shí)驗(yàn)中變量的敘述，正確的是()A在探究溫度對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，溫度和pH是自變量B在模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，正方體瓊脂塊的體積是無關(guān)
8、變量C在探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根作用的實(shí)驗(yàn)中，插條生根數(shù)是因變量D在探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中，酒精是無關(guān)變量解析：選C。在探究溫度對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，溫度是自變量，pH是無關(guān)變量，A錯誤；在模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，正方體瓊脂塊的體積是自變量，B錯誤；在探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中，酒精是無氧呼吸的產(chǎn)物，是因變量，氧氣的有無是自變量，D錯誤。2(2017江蘇蘇北四市二模)實(shí)驗(yàn)中的變量主要有自變量、因變量和無關(guān)變量。下列控制無關(guān)變量的操作，錯誤的是()A驗(yàn)證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)中，首先將實(shí)驗(yàn)植物做“饑餓”處理B探究唾液淀粉酶的最適pH的實(shí)驗(yàn)中，將每一組溫度均控制在37
9、 C驗(yàn)證光合作用需要光照的實(shí)驗(yàn)中，將葉片的一半用黑紙包住D探究唾液淀粉酶最適溫度的實(shí)驗(yàn)中，每一組都加入等量的淀粉解析：選C。驗(yàn)證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)植物做“饑餓”處理，避免植物自身原有的有機(jī)物對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，屬于控制無關(guān)變量的操作，A正確；探究唾液淀粉酶的最適pH的實(shí)驗(yàn)中，將每一組溫度都控制在37 ，是控制無關(guān)變量溫度對實(shí)驗(yàn)的影響，B正確；驗(yàn)證光合作用需要光照的實(shí)驗(yàn)中，將葉片的一半用黑紙包住，這是設(shè)置自變量，不是控制無關(guān)變量，C錯誤；探究唾液淀粉酶最適溫度的實(shí)驗(yàn)中，每一組都加入等量的淀粉，淀粉的量也影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，需要控制，D正確。 命題2實(shí)驗(yàn)組和對照組的設(shè)置實(shí)例分析3以下實(shí)
10、驗(yàn)中對照組設(shè)置正確的是()A在探究胚芽鞘的感光部位的實(shí)驗(yàn)中，可將胚芽鞘分別置于單側(cè)光下和無光環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B在探究酵母菌種群數(shù)量變化的實(shí)驗(yàn)中不需要設(shè)置對照組C在證明光合作用的產(chǎn)物有淀粉產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)中，對照組遮光、實(shí)驗(yàn)組照光D在探究唾液淀粉酶最適溫度的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選擇0 、30 、80 等不同的溫度進(jìn)行對照解析：選B。在探究胚芽鞘的感光部位的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的自變量是單側(cè)光照射胚芽鞘的部位不同，因此應(yīng)將有胚芽鞘尖端的胚芽鞘和無胚芽鞘尖端的胚芽鞘進(jìn)行對照，A錯誤；在探究酵母菌種群數(shù)量變化時，由于有前后對照，所以不需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，B正確；在證明光合作用的產(chǎn)物有淀粉產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)中，對照組照光、實(shí)驗(yàn)組遮光，C錯
11、誤；在探究唾液淀粉酶最適溫度的實(shí)驗(yàn)中，溫度是自變量，即應(yīng)在不同溫度條件下進(jìn)行，且溫度差應(yīng)相同，以構(gòu)成相互對照，D錯誤。4下列實(shí)驗(yàn)中，有關(guān)實(shí)驗(yàn)組和對照組的設(shè)置，正確的是()選項實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)組對照組A探究過氧化氫酶作用的最適pH氫氧化鈉溶液或鹽酸過氧化氫溶液過氧化氫酶蒸餾水過氧化氫溶液過氧化氫酶B驗(yàn)證過氧化氫酶具有催化作用過氧化氫溶液肝臟研磨液過氧化氫溶液FeCl3溶液C驗(yàn)證酶的專一性新鮮蔗糖溶液新鮮蔗糖酶液新鮮淀粉溶液新鮮淀粉酶液D驗(yàn)證某種酶是蛋白質(zhì)待測酶溶液雙縮脲試劑標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液雙縮脲試劑解析：選D。探究過氧化氫酶作用的最適pH應(yīng)設(shè)置成相互對照實(shí)驗(yàn)，無特定的對照組，多個實(shí)驗(yàn)組的pH不同，表中
12、A項對應(yīng)的設(shè)置是驗(yàn)證pH對酶活性影響，A項錯誤。驗(yàn)證酶具有催化作用，對照組應(yīng)設(shè)置為用等量蒸餾水過氧化氫溶液。B項對應(yīng)的設(shè)置是驗(yàn)證酶具有高效性，B項錯誤。驗(yàn)證酶的專一性應(yīng)設(shè)置為：實(shí)驗(yàn)組為反應(yīng)物相應(yīng)酶液，對照組為另一反應(yīng)物同一酶液或同一反應(yīng)物另一種酶液，C項錯誤。驗(yàn)證某種酶是蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，對照組設(shè)置成標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液雙縮脲試劑是為了排除無關(guān)變量的干擾，D項正確。實(shí)驗(yàn)原則實(shí)例分析5下面是某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為證明農(nóng)田土壤中的微生物對某種農(nóng)藥具有分解作用而提出的實(shí)驗(yàn)方案(如何檢測農(nóng)藥的含量不做要求)。他們在同一塊農(nóng)田的不同地點(diǎn)取等量的土壤，將其標(biāo)記為甲、乙兩組；將甲組土壤進(jìn)行滅菌，待用。實(shí)驗(yàn)開始時向
13、兩組分別加入等量的用無菌水配制的某種農(nóng)藥，并與土壤混勻，放在自然條件下(暴露在空氣中)。一段時間后，多次取樣檢測甲、乙兩組土壤中農(nóng)藥的濃度并求平均值，比較兩組農(nóng)藥含量的差異。(1)請指出并改正實(shí)驗(yàn)中兩處明顯的錯誤，并說明原因。錯誤一：_，改正：_，原因是_。錯誤二：_，改正：_，目的是_。(2)上述改正遵循的主要是實(shí)驗(yàn)設(shè)計的什么原則？_。解析：選擇不同地點(diǎn)的土壤，由于濕度、有機(jī)物含量的差異等可能導(dǎo)致土壤中含有的微生物含量和種類有差異；空氣中含有大量的微生物，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，必須在無菌條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。上述兩點(diǎn)改正遵循的主要原則都是單一變量原則。答案：(1)不同地點(diǎn)同一地點(diǎn)不同地點(diǎn)的土壤微生物
14、含量和種類可能有差異，可能對結(jié)果造成干擾放在自然條件下放在無菌條件下防止空氣中的微生物對結(jié)果造成干擾(2)單一變量原則探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計方案1實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康模好鞔_實(shí)驗(yàn)要解決的“生物學(xué)事實(shí)”是什么，要解決該“生物學(xué)事實(shí)”的哪一方面。明確實(shí)驗(yàn)原理：分析實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的科學(xué)原理是什么，涉及的生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的方法和原理有哪些。確定實(shí)驗(yàn)變量、設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)：找出自變量和因變量，確定實(shí)驗(yàn)研究的因素，以及影響本實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量；構(gòu)思實(shí)驗(yàn)變量的控制方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獲得手段。確定實(shí)驗(yàn)方法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮退峁┑牟牧蟻泶_定。設(shè)計合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟：嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計原則，在充分考慮實(shí)驗(yàn)原理以及提供的實(shí)
15、驗(yàn)材料、用具的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)計實(shí)驗(yàn)裝置和步驟。得出預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論2實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計的一般步驟第一步：取材、分組和編號(1)取材探究性實(shí)驗(yàn)中一般提供實(shí)驗(yàn)的材料，但在設(shè)計實(shí)驗(yàn)步驟時需注意常用的關(guān)鍵詞，如“取相同的(或生理狀態(tài)相同的)若干只(或株、個等)”。如此設(shè)置是防止無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。(2)分組要體現(xiàn)隨機(jī)性、均衡性或者合理的梯度性。常用的關(guān)鍵詞為“隨機(jī)(或平均)分為若干組”。(3)編號根據(jù)實(shí)驗(yàn)分組情況而編號，如“甲組、乙組”等，或“組、組、組”。第二步：實(shí)驗(yàn)處理實(shí)驗(yàn)處理遵循單一變量原則。即除自變量外，其他因素都是相同的。常用的模式為“組施加實(shí)驗(yàn)變量，組作為對照不施加實(shí)驗(yàn)變量”。
16、第三步：觀察、記錄實(shí)驗(yàn)的因變量盡可能選擇能較好地反映與實(shí)驗(yàn)自變量之間的關(guān)系，并易于實(shí)驗(yàn)人員觀察和測定的指標(biāo)。常用的關(guān)鍵詞為“一段時間后觀察(測定)做好記錄”等。3探究性實(shí)驗(yàn)的假設(shè)與結(jié)論(1)假設(shè)與結(jié)論假設(shè)是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實(shí)，對所研究的對象設(shè)想出的一種或幾種可能性的答案或解釋。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測一般與假設(shè)相對應(yīng)：若實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致，則得出與先前的假設(shè)一致的結(jié)論，即假設(shè)成立；反之，假設(shè)不成立。(2)探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論不唯一，需分情況討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論若實(shí)驗(yàn)組和對照組無顯著差異實(shí)驗(yàn)變量對結(jié)果無影響若實(shí)驗(yàn)組效果和對照組效果有明顯差異實(shí)驗(yàn)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有影響【感知考題】(2017莆田調(diào)研
17、)已知物質(zhì)X對菠菜種子的萌發(fā)有抑制作用，物質(zhì)Y可解除物質(zhì)X的抑制作用。某研究小組現(xiàn)設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物質(zhì)Y可解除物質(zhì)X對菠菜種子萌發(fā)的抑制作用，請完善該實(shí)驗(yàn)(要求與說明：答題時用物質(zhì)X、物質(zhì)Y表示相關(guān)名詞；物質(zhì)X、物質(zhì)Y的劑量均符合實(shí)驗(yàn)要求；物質(zhì)X、物質(zhì)Y的相應(yīng)處理措施不作具體要求)。(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量為_，因變量為_。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：用物質(zhì)X處理菠菜種子一段時間；將用物質(zhì)X處理過的菠菜種子均分為兩組，編號為甲、乙，甲組不做處理，乙組_，將兩組菠菜種子分別置于_的環(huán)境下培養(yǎng)。一段時間后，_。(3)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：_。解析該實(shí)驗(yàn)的自變量是物質(zhì)Y的有無，因變量是菠菜種子的萌發(fā)率。實(shí)驗(yàn)步驟中，應(yīng)先用
18、物質(zhì)X處理菠菜種子一段時間，然后進(jìn)行不同的處理，最后統(tǒng)計分析菠菜種子的萌發(fā)率。不做處理組的萌發(fā)率低于物質(zhì)Y處理組的萌發(fā)率，證明物質(zhì)Y可解除物質(zhì)X對菠菜種子萌發(fā)的抑制作用。答案(1)物質(zhì)Y的有無菠菜種子的萌發(fā)率(2)用物質(zhì)Y處理相同且適宜統(tǒng)計分析兩組菠菜種子的萌發(fā)率(3)甲組菠菜種子的萌發(fā)率低于乙組，說明物質(zhì)Y可解除物質(zhì)X對菠菜種子萌發(fā)的抑制作用 高分點(diǎn)撥類題通法探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比較比較項目探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)概念指實(shí)驗(yàn)者在不知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，通過自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動指實(shí)驗(yàn)者針對已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識內(nèi)容、
19、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶剿餮芯繉ο蟮奈粗獙傩?、特征以及與其他因素的關(guān)系驗(yàn)證已知對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系實(shí)驗(yàn)假設(shè)假設(shè)一般采用“如果A，則B”的形式表達(dá)，是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實(shí)，對所要研究的對象設(shè)想出一種或幾種可能的答案、解釋因結(jié)論是已知的，故不存在假設(shè)問題【跟進(jìn)題組】 命題1考查實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計1用某種降血糖物質(zhì)X做以下實(shí)驗(yàn)(注：用生理鹽水配制X溶液)?；卮鹣铝袉栴}： (1)某同學(xué)要驗(yàn)證物質(zhì)X的降血糖作用，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：選擇一批體重相同的正常小鼠，測定_，并將小鼠隨機(jī)等量分成實(shí)驗(yàn)組和對照組，實(shí)驗(yàn)組注射適量的_，對照組注射等量的_，一段時間后測定兩組小鼠的_，若
20、_，則表明X有降血糖作用。 (2)若要驗(yàn)證一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：用_小鼠作為實(shí)驗(yàn)組，用患糖尿病小鼠作為對照組1，用_小鼠作為對照組2；實(shí)驗(yàn)組注射_，對照組1、2注射等量的生理鹽水，一定時間后若實(shí)驗(yàn)組和對照組_的血糖濃度均在正常范圍內(nèi)，而對照組_的血糖濃度高于正常范圍，則表明一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍。解析：(1)實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素稱為變量，其中人為改變的變量稱為自變量，本題中實(shí)驗(yàn)鼠是否注射X溶液為自變量；隨自變量的變化而變化的變量稱為因變量，本實(shí)驗(yàn)中血糖濃度的變化是因變量。除了一個因素以外，其他因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對
21、照實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)過程中設(shè)置了對照實(shí)驗(yàn)，即注射X溶液與生理鹽水形成對照，并且在實(shí)驗(yàn)前后均要測定小鼠的血糖濃度。本實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，故預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果是對照組血糖濃度不變，實(shí)驗(yàn)組血糖濃度下降。(2)要驗(yàn)證一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍，除需要用患糖尿病小鼠作空白對照外，還需要增設(shè)正常鼠作恢復(fù)到正常范圍的對照，預(yù)測結(jié)果是實(shí)驗(yàn)組和增設(shè)的正常鼠的血糖濃度在正常范圍內(nèi)，對照組1患糖尿病小鼠的血糖濃度高于正常范圍。答案：(1)血糖濃度X溶液生理鹽水血糖濃度對照組血糖濃度不變，實(shí)驗(yàn)組血糖濃度下降(2)患糖尿病正常一定量的X溶液(或X溶液)21 命題2實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)例分析2(表格分析類)(2015高考
22、廣東卷，5)用秋水仙素處理某二倍體植物的愈傷組織，從獲得的再生植株中篩選四倍體植株。預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表，正式實(shí)驗(yàn)時秋水仙素濃度設(shè)計最合理的是()秋水仙素濃度(g/L)再生植株(棵)四倍體植株(棵)0480244443786281181851092A.0、2、3、4、5、6B0、4、5、6、7、8C0、6、7、8、9、10 D0、3、6、9、12、15解析：選B。預(yù)實(shí)驗(yàn)主要是為正式實(shí)驗(yàn)摸索條件，本題中正式實(shí)驗(yàn)的目的是“從獲得的再生植株中篩選四倍體植株”，則預(yù)實(shí)驗(yàn)后所確定的秋水仙素濃度應(yīng)符合“再生植株數(shù)量多，四倍體植株的數(shù)量也多”兩個條件。從表中數(shù)據(jù)可以看出，最適秋水仙素濃度在6 g/L左右，故選擇
23、的秋水仙素濃度范圍為48 g/L，在這一濃度范圍內(nèi)設(shè)置更小梯度進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)，同時加上濃度為0的空白對照組。3(曲線分析類)(2017寧波二模)研究人員探究蔗糖(Suc)、一定濃度的吲哚乙酸(IAA)對某植物幼莖細(xì)胞伸長的影響，與空白對照組相比，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。據(jù)此可判斷()ASuc抑制幼莖細(xì)胞伸長BSuc和IAA還能促進(jìn)根細(xì)胞的伸長CIAA是影響幼莖細(xì)胞伸長的主要因素之一D高濃度的IAA對細(xì)胞伸長具有抑制作用解析：選C。據(jù)圖可知用Suc處理后幼莖長度增加，所以Suc具有促進(jìn)幼莖細(xì)胞伸長的作用；無法根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷Suc和IAA對根細(xì)胞的作用；據(jù)圖可知IAA促進(jìn)細(xì)胞伸長的作用比Suc的促
24、進(jìn)作用強(qiáng)，所以可推出IAA是影響幼莖細(xì)胞伸長的主要因素之一；高濃度的IAA對細(xì)胞伸長具有抑制作用，但在本實(shí)驗(yàn)中沒有體現(xiàn)。4(柱形圖分析類)(2017南昌九校聯(lián)考)為探究物質(zhì)X增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶能力的分子機(jī)制，將初斷乳大鼠隨機(jī)分成4組，飼養(yǎng)8周后，測定大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A乙組中，乙酰膽堿酯酶活性大于一氧化氮合酶活性B棕櫚油能提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性C小劑量X能明顯提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性D大劑量X能降低大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性解析：選C。曲線圖和柱形圖對應(yīng)的縱坐標(biāo)數(shù)值不
25、同，乙組中乙酰膽堿酯酶活性小于一氧化氮合酶活性，A錯誤；乙組中一氧化氮合酶的活性小于甲組，說明棕櫚油能降低大鼠腦組織中一氧化氮合酶的活性，B錯誤；比較圖中的甲組、丙組和丁組可以看出，小劑量X和大劑量X都能提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶和一氧化氮合酶的活性，C正確、D錯誤。易錯點(diǎn)1驗(yàn)證與探究的混淆點(diǎn)撥一般來說，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)性區(qū)別在于實(shí)驗(yàn)結(jié)果是已知的還是未知的。如果是已知的，大多可以作為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來考慮，例如教材中“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)；如果是未知的，就可以作為探究性實(shí)驗(yàn)來考慮，例如教材中“影響酶活性的條件”的實(shí)驗(yàn)。易錯點(diǎn)2實(shí)驗(yàn)開始前檢測與實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理點(diǎn)撥有些實(shí)
26、驗(yàn)開始前需對實(shí)驗(yàn)狀態(tài)進(jìn)行檢測，有些實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能直接觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，需要對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理，即再進(jìn)行一個小的實(shí)驗(yàn)。易錯點(diǎn)3對實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)結(jié)果解釋的混淆點(diǎn)撥(1)實(shí)驗(yàn)原理要求寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計的依據(jù)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計的主要思路及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀測方法。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果解釋要求用實(shí)驗(yàn)原理把實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論聯(lián)系起來，敘述好前因后果。課時作業(yè)1(2017重慶八中高三模擬)酒精會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，長期飲酒對消化道中的消化酶會有影響嗎？興趣小組的同學(xué)利用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精、唾液淀粉酶，探究酒精對消化酶的影響，實(shí)驗(yàn)步驟如下。請回答下列問題：(一)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟試管甲試管乙步驟1加入體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液和pH為6.
27、8的緩沖液各1 mL加入蒸餾水和pH為6.8的緩沖液各1 mL步驟2各加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉酶溶液1 mL，混勻后放置一段時間步驟3各加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的可溶性淀粉溶液1 mL，_A_步驟4取出試管，各加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的碘溶液3滴，觀察顏色變化(二)討論與分析(1)實(shí)驗(yàn)中設(shè)置試管乙的目的是_，“實(shí)驗(yàn)步驟”中A處應(yīng)為_。(2)兩支試管最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是甲試管_色，乙試管_色。(3)實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是_。(4)為什么實(shí)驗(yàn)中興趣小組同學(xué)不選用市面上供應(yīng)的白酒？_。解析：(1)設(shè)置試管乙的目的是作為對照。實(shí)驗(yàn)中底物與反應(yīng)物混合后應(yīng)在適宜且相同的條件下反應(yīng)，所以A應(yīng)是37 恒溫水浴(適宜溫度下
28、)保溫一段時間。(2)兩支試管最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是甲試管呈藍(lán)色，因?yàn)榈矸蹧]有水解，乙試管不變藍(lán)。(3)實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液是維持反應(yīng)液中pH值相對穩(wěn)定。(4)白酒中除了酒精外還含有其他成分，違反了單一變量原則。答案：(1)對照37 恒溫水浴(適宜溫度下)保溫一段時間(2)(深)藍(lán)淺黃(棕)(不變藍(lán))(3)維持反應(yīng)液中pH值適宜且穩(wěn)定(4)白酒中除酒精外還含有其他成分，不符合單一變量原則2(2017昆明質(zhì)檢)某興趣小組通過實(shí)驗(yàn)探究了影響菠菜光合作用強(qiáng)度的某些因素，實(shí)驗(yàn)步驟如下：第一步：制備若干大小相同的圓形葉片；第二步：將圓形葉片置于盛有清水的注射器內(nèi)，堵住注射器前端的小孔，拉動活塞，重復(fù)幾次；第三步
29、：將處理后的等量圓形葉片分別置于不同濃度的CO2緩沖液(維持實(shí)驗(yàn)過程中CO2濃度相對穩(wěn)定)中；第四步：用一定功率的冷光源在相同距離處照射相同時間；第五步：觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖。請回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)探究了_對菠菜光合作用強(qiáng)度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察指標(biāo)是_。(2)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行第二步的目的是_；第四步中使用冷光源是為了防止_對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。(3)若要利用該實(shí)驗(yàn)中的藥品、材料和用具研究光照強(qiáng)度對菠菜光合作用強(qiáng)度的影響，則所用CO2緩沖液的濃度應(yīng)為_，最好選用_葉片，控制光照強(qiáng)弱的具體措施是_。解析：(1)分析圖形及題干，自變量有CO2濃度和植物葉片的葉齡，因此實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄緾O2濃度和葉齡
30、對光合作用強(qiáng)度的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程分析，被抽出氣體的圓形葉片在光照前沉在緩沖液最下部，在實(shí)驗(yàn)中葉片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氣體，因此上浮，故實(shí)驗(yàn)的觀察指標(biāo)是相同時間后各組圓形葉片上浮的數(shù)量，據(jù)此可判斷光合作用強(qiáng)度的大小。(2)實(shí)驗(yàn)步驟二的目的是抽去葉片中的氣體，從而使圓形葉片能夠沉到緩沖液最下部。使用冷光源是為了防止照射過程中溫度升高，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。(3)要探究光照強(qiáng)度對光合作用的影響，則自變量是光照強(qiáng)度，CO2濃度和葉齡是無關(guān)變量，應(yīng)相同且適宜，因此所用CO2緩沖液的濃度為3%，葉片應(yīng)選擇成熟葉片?？梢酝ㄟ^控制光源和實(shí)驗(yàn)裝置的距離來控制光照強(qiáng)度的大小。答案：(1)CO2濃度和葉齡相同時間后各組
31、實(shí)驗(yàn)中圓形葉片上浮的數(shù)量(2)使圓形葉片內(nèi)的氣體逸出溫度(3)3%成熟調(diào)節(jié)光源與實(shí)驗(yàn)裝置間的距離3(2015高考四川卷，8)進(jìn)食可刺激胃腺細(xì)胞分泌胃液，胃液中含有胃酸及胃蛋白酶，有利于消化。(1)胃酸可以殺滅進(jìn)入胃內(nèi)的細(xì)菌，這屬于機(jī)體的_免疫；胃蛋白酶僅對食物中的蛋白質(zhì)成分有消化作用，這體現(xiàn)了酶的_性。(2)哺乳動物進(jìn)食時，食物尚未進(jìn)入胃內(nèi)就可引起胃液分泌，稱為頭期胃液分泌。該過程受神經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)體液調(diào)節(jié)的共同調(diào)控，如下圖所示。胃泌素通過_運(yùn)輸?shù)竭_(dá)胃腺細(xì)胞，促進(jìn)胃液分泌。若胃酸分泌過多，又可抑制胃泌素的分泌，這種調(diào)節(jié)方式叫做_。促進(jìn)胃腺細(xì)胞分泌胃液的信號物質(zhì)，除胃泌素外還有_。(3)為探究兩種
32、調(diào)節(jié)機(jī)制對頭期胃液分泌的影響，有人用同一只狗連續(xù)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：步驟實(shí)驗(yàn)操作4小時胃液分泌量1假飼2切除胃竇，再假飼3假飼，并注射一定量的胃泌素(控制胃泌素的注射劑量，使胃液分泌量與步驟1相當(dāng))4只注射與步驟3相同劑量的胃泌素，但不假飼注：假飼是讓狗吃肉，但吞下的肉從食道上的人工瘺口掉出，不進(jìn)入胃；“”數(shù)量表示胃液分泌量多少。步驟2中胃液的分泌是_調(diào)節(jié)的結(jié)果。步驟3的目的是_。步驟4是為了確定在_調(diào)節(jié)作用下的胃液分泌量。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)均得到相同結(jié)果，表明在頭期胃液分泌的兩種調(diào)節(jié)機(jī)制中，_的作用效應(yīng)更大；二者共同作用效應(yīng)_(大于/小于/等于)各自單獨(dú)作用效應(yīng)之和。解析：(1)胃酸對多種細(xì)菌具有殺滅
33、作用，這屬于非特異性免疫。胃蛋白酶僅對蛋白質(zhì)成分起消化作用，體現(xiàn)了酶的專一性。(2)激素由內(nèi)分泌腺分泌到內(nèi)環(huán)境中，通過體液(主要是血漿)運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?。胃泌素對胃酸的分泌起促進(jìn)作用，而胃酸分泌過多又可以作為信號抑制胃泌素的分泌，這屬于反饋調(diào)節(jié)(負(fù)反饋調(diào)節(jié))。由圖可知，促進(jìn)胃腺細(xì)胞分泌胃液的信號物質(zhì)除胃泌素外，還有神經(jīng)調(diào)節(jié)過程中釋放的神經(jīng)遞質(zhì)。(3)由圖可知，胃竇G細(xì)胞受傳出神經(jīng)的支配，同時胃泌素通過體液運(yùn)輸?shù)竭_(dá)胃腺細(xì)胞，促進(jìn)胃液分泌，所以胃液的分泌屬于神經(jīng)體液調(diào)節(jié)；胃液分泌還受飼喂食物的直接刺激，此時為單一的神經(jīng)調(diào)節(jié)。步驟2中由于胃竇切除，不能分泌胃泌素，故只有單一的神經(jīng)調(diào)節(jié)；步驟3中注射一定量的胃泌素，當(dāng)胃液分泌量與步驟1相同時，說明注射的胃泌素的量與步驟1中假飼條件下胃泌素的分泌量相當(dāng)；步驟4并沒有假飼，此時只有神經(jīng)體液調(diào)節(jié)；由步驟2和步驟4的結(jié)果說明神經(jīng)體液調(diào)節(jié)的作用效應(yīng)更大，但步驟1和步驟3所體現(xiàn)的兩種調(diào)節(jié)的共同作用效應(yīng)大于步驟2和步驟4各自單獨(dú)作用效應(yīng)之和。答案：(1)非特異性專一(2)體液(負(fù))反饋調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)(3)神經(jīng)確定在假飼條件下胃泌素的分泌量神經(jīng)體液神經(jīng)體液調(diào)節(jié)大于14
（全國）2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十單元 實(shí)驗(yàn)原則與設(shè)計 第41講 實(shí)驗(yàn)原則與設(shè)計學(xué)案
