生物第七單元 生物體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)與免疫 實(shí)驗(yàn)技能提升四 書寫實(shí)驗(yàn)步驟(思路)的一般程序

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1、實(shí)驗(yàn)技能提升四書寫實(shí)驗(yàn)步驟(思路)的一般程序第七單元 生物體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)與免疫(經(jīng)典高考題)(加試)胰高血糖素對(duì)小白鼠和人具有相同的生理作用。為了驗(yàn)證“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用” ，請(qǐng)以小白鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)測(cè)和解釋實(shí)驗(yàn)應(yīng)出現(xiàn)的結(jié)果，并寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(一)實(shí)驗(yàn)材料和用具：正常實(shí)驗(yàn)小白鼠2只，生理鹽水，用生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液，本尼迪特試劑，注射器，試管，燒杯等。(二)實(shí)驗(yàn)步驟：(實(shí)驗(yàn)提示：采用腹腔注射給藥，給藥劑量不作實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求；給藥1小時(shí)后，用注射器在小鼠膀胱處穿刺取尿液)(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)、解釋和結(jié)論。例題引領(lǐng)審題關(guān)鍵審題關(guān)鍵信息信息：此實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性

2、實(shí)驗(yàn)，預(yù)期結(jié)果和結(jié)論是確定的。信息信息：提供了兩只小白鼠、兩種溶液，從而確定應(yīng)分兩組進(jìn)行，一組注射生理鹽水，一組注射用生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液。信息信息：本尼迪特試劑用來檢驗(yàn)還原糖，需要水浴加熱。信息信息：聯(lián)系血糖過高導(dǎo)致出現(xiàn)糖尿的知識(shí)，取尿液的目的是用本尼迪特試劑來驗(yàn)證尿液中是否含有還原糖，從而判斷血糖是否升高。答案答案(二)實(shí)驗(yàn)步驟：(1)確定1只小白鼠為實(shí)驗(yàn)鼠，腹腔注射生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液；另一只小白鼠為對(duì)照鼠，腹腔注射等量的生理鹽水。(2)取兩支試管分別編號(hào)為1號(hào)和2號(hào)，各加入等量的本尼迪特試劑。(3)給藥1小時(shí)后，對(duì)兩只小白鼠膀胱穿刺取尿液，取實(shí)驗(yàn)鼠尿

3、液加入1號(hào)試管內(nèi)，取等量的對(duì)照鼠尿液加入2號(hào)試管內(nèi)。(4)將兩支試管搖勻后，水浴加熱，待冷卻后，觀察兩支試管內(nèi)溶液顏色的變化。(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)、解釋和結(jié)論：1號(hào)試管中出現(xiàn)紅黃色沉淀，表明實(shí)驗(yàn)鼠尿液中有葡萄糖；2號(hào)試管中仍為藍(lán)色溶液，表明對(duì)照鼠尿液中無葡萄糖。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胰高血糖素具有升高血糖的生理作用，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)鼠血糖升高，超過一定數(shù)值而出現(xiàn)糖尿。解析解析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括明確目的原理、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析現(xiàn)象原因、得出結(jié)論等一系列活動(dòng)，目的在于考查運(yùn)用邏輯思維和理論基礎(chǔ)、現(xiàn)象證據(jù)來做出答案或解釋的能力水平。結(jié)合該題給出的信息可以確定實(shí)驗(yàn)分兩組進(jìn)行，一組小鼠腹腔注射胰高血糖素溶液作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，另

4、一組小鼠腹腔注射等量生理鹽水作為對(duì)照，一段時(shí)間后，從膀胱中分別取尿液，各加入等量的本尼迪特試劑檢驗(yàn)是否有現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)組由于胰高血糖素具有升高血糖的作用，尿中含有葡萄糖，本尼迪特試劑檢驗(yàn)出現(xiàn)紅黃色，對(duì)照組不出現(xiàn)顏色變化。錯(cuò)解例析錯(cuò)解例析(二)實(shí)驗(yàn)步驟：(1)確定1只小白鼠為實(shí)驗(yàn)鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液；另一只鼠為對(duì)照鼠，不進(jìn)行注射。(2)將兩支試管分別編號(hào)為1號(hào)和2號(hào)，各加入本尼迪特試劑。(3)給藥1小時(shí)后，對(duì)兩只小白鼠膀胱穿刺取尿液，取實(shí)驗(yàn)鼠尿液加入1號(hào)試管內(nèi)，取等量的對(duì)照鼠尿液加入2號(hào)試管內(nèi)。(4)將兩支試管搖勻后，觀察兩支試管溶液顏色的變化。(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)、解釋和結(jié)論：若1號(hào)試管中出

5、現(xiàn)紅黃色沉淀，2號(hào)試管中仍為藍(lán)色溶液，表明實(shí)驗(yàn)鼠尿液中有葡萄糖；胰高血糖素具有升高血糖的生理作用。若1號(hào)試管和2號(hào)試管都為藍(lán)色溶液，表明實(shí)驗(yàn)鼠尿液中沒有葡萄糖；胰高血糖素沒有升高血糖的生理作用。錯(cuò)因分析：處：對(duì)照組沒有注射生理鹽水，不遵循單一變量原則。處：加入的本尼迪特試劑應(yīng)該是等量的，排除無關(guān)變量的影響。處：本尼迪特試劑需要水浴加熱，不加熱現(xiàn)象不明顯。處：該實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果、結(jié)論不需要討論。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題解題口訣：先看目的和原理，提示材料與試劑；構(gòu)建裝置分步驟，標(biāo)號(hào)定量銘心記?，F(xiàn)象結(jié)果寫具體，結(jié)論敘述扣目的；探究實(shí)驗(yàn)需討論，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)果唯一。歸納整合解釋如下：1.面對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，首先要找到實(shí)

6、驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)?zāi)康脑陬}干信息中有明顯的關(guān)鍵詞，比如，“驗(yàn)證”“探究”“假設(shè)”“是否”“判斷”“如何”等。一般根據(jù)目的可直接判斷出是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn)，這是做實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的第一步。2.如何科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，這是解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的關(guān)鍵。絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)題中都給出了材料、用具、試劑等信息，這是很好的提示。比如，在探究pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，會(huì)給出“HCl、NaOH、蒸餾水”信息，這就提示設(shè)計(jì)三組，酸性、堿性、中性三組對(duì)照。3.實(shí)驗(yàn)步驟的劃分是最易考查的環(huán)節(jié)，常見步驟為三步，如第一步分組、第二步施加變量、第三步培養(yǎng)觀察。遺傳實(shí)驗(yàn)中，常見步驟：第一步親本雜交，第二步F1自交(或測(cè)交)，第三步對(duì)F2的統(tǒng)

7、計(jì)觀察。步驟劃分的技巧是裝置構(gòu)建的過程或雜交實(shí)驗(yàn)的流程。比如，在驗(yàn)證甲狀腺激素促進(jìn)幼小動(dòng)物發(fā)育的實(shí)驗(yàn)中，第一步應(yīng)該對(duì)三個(gè)水槽進(jìn)行處理，分組、編號(hào)、放入等量相同的清水、等量相同的蝌蚪；第二步是施加變量影響，第一組飼喂含有甲狀腺激素的飼料、第二組飼喂含有甲狀腺激素抑制劑的等量飼料、第三組飼喂等量的普通飼料；第三步是在相同且適宜的環(huán)境條件下培養(yǎng)觀察。從裝置的構(gòu)建到得出不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程或從親本雜交到預(yù)期個(gè)體出現(xiàn)的過程，其實(shí)就是實(shí)驗(yàn)思路，該思路如果能清晰地構(gòu)建出來，則步驟劃分為三步或四步是一目了然的。4.在分組時(shí)一定不要忘記對(duì)各組進(jìn)行編號(hào)，如1、2、3或A、B、C等，編號(hào)的目的是使思路清晰，在后續(xù)的步

8、驟中便于指代描述。在敘述實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)，特別是施加變量的步驟，一定要對(duì)添加物的用量加以限定，第一組指明用量，后續(xù)組用“等量”一詞。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果就是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在敘述時(shí)一定要寫具體，不能籠統(tǒng)地綜合描述。比如，在探究溫度影響淀粉酶活性的實(shí)驗(yàn)中，用碘碘化鉀溶液檢測(cè)淀粉的分解程度，結(jié)果應(yīng)該是“A組(低溫條件)變藍(lán)；B組(適溫條件)無藍(lán)色出現(xiàn)；C組(高溫條件)變藍(lán)”。而不能綜合敘述為“只有B組(適溫條件)無藍(lán)色出現(xiàn)”。6.結(jié)論的敘述是有規(guī)律的，即都是實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕驅(qū)嶒?yàn)課題或?qū)嶒?yàn)假設(shè)語句的變形，將疑問句改為肯定句即可。比如，在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中，目的是“驗(yàn)證胰島素有降低血糖的功能”，則結(jié)論就對(duì)應(yīng)為“胰島素有降低血糖的功能

9、”；在探究性實(shí)驗(yàn)中，目的是“假設(shè)青霉素有抑制細(xì)菌繁殖的功能，驗(yàn)證假說是否正確”，則結(jié)論就對(duì)應(yīng)為“若，則說明青霉素有抑制細(xì)菌繁殖的功能；若，則說明青霉素沒有抑制細(xì)菌繁殖的功能”。7.最后還要注意驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論是唯一的，不需要討論。探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論需要討論，一個(gè)結(jié)果對(duì)應(yīng)一個(gè)結(jié)論，答題模型為“若，則”。1.(加試)河豚毒素是自然界中所發(fā)現(xiàn)的毒性最大的神經(jīng)毒素之一，它能選擇性地與肌肉、神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的鈉離子通道受體結(jié)合，抑制神經(jīng)肌肉間興奮的傳遞，導(dǎo)致與之相關(guān)的生理機(jī)能的障礙，主要造成肌肉和神經(jīng)的麻痹。為了研究河豚毒素的作用時(shí)間對(duì)神經(jīng)元之間興奮的傳遞過程的影響，研究者選用槍烏賊的神經(jīng)

10、組織設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料：槍烏賊神經(jīng)組織一個(gè)(含突觸前神經(jīng)元、和突觸后神經(jīng)元)、微電極(用于提供適宜的刺激)、靈敏電位計(jì)(用于測(cè)量電位變化)、河豚毒素、玻璃容器、河豚毒素的解毒劑(一定時(shí)間內(nèi)使用能解除河豚毒素的毒性)(要求與說明：微電極和靈敏電位計(jì)的使用方法不作要求，假設(shè)槍烏賊神經(jīng)分泌興奮性遞質(zhì))提升演練(1)請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)思路：在沒有用河豚毒素處理時(shí)，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的_，測(cè)定突觸后膜神經(jīng)元的_并記錄；答案解析突觸前膜神經(jīng)元電位變化解析解析靜息時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞膜對(duì)鉀離子的通透性大，鉀離子大量外流，形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位；受到刺激后，神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變，對(duì)鈉離子的通透性增大，鈉離子大量

11、內(nèi)流，形成內(nèi)正外負(fù)的動(dòng)作電位。本實(shí)驗(yàn)的目的是“研究河豚毒素的作用時(shí)間對(duì)神經(jīng)元之間興奮的傳遞過程的影響”，則實(shí)驗(yàn)的自變量是河豚毒素的作用時(shí)間，因變量是對(duì)神經(jīng)元之間興奮的傳遞過程的影響，根據(jù)實(shí)驗(yàn)提供的材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：在沒有用河豚毒素處理前，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的突觸前膜神經(jīng)元，測(cè)定突觸后膜神經(jīng)元的電位變化并記錄；將中的槍烏賊神經(jīng)組織用_處理，每隔一段相同的時(shí)間，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的突觸前膜神經(jīng)元，測(cè)定突觸后膜神經(jīng)元的電位變化并記錄；答案解析河豚毒素解析解析將中的槍烏賊神經(jīng)組織用河豚毒素處理，每隔一段相同的時(shí)間，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的突觸前膜神經(jīng)元，測(cè)定突觸后膜神經(jīng)元的電位變化并記

12、錄；_，每隔一段相同的時(shí)間，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的突觸前膜神經(jīng)元，測(cè)定突觸后膜神經(jīng)元的電位變化并記錄；答案解析用河豚毒素的解毒劑處理中的槍烏賊神經(jīng)組織解析解析用河豚毒素的解毒劑處理中的槍烏賊神經(jīng)組織，每隔一段相同的時(shí)間，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的突觸前膜神經(jīng)元，測(cè)定突觸后膜神經(jīng)元的電位變化并記錄。統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。解析解析統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。(2)在醫(yī)學(xué)上，河豚毒素可以用作麻醉劑或鎮(zhèn)定劑，起效很快，在有專門解毒劑的情況下能及時(shí)解毒，據(jù)此，用曲線圖預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(不要求具體數(shù)據(jù))。答案解析答案答案如圖所示解析解析河豚毒素可以用作麻醉劑或鎮(zhèn)定劑，起效很快，在有專門解毒劑的情況下能及時(shí)解毒，如圖：(3)

13、突觸前膜以_形式分泌化學(xué)遞質(zhì)，遞質(zhì)以_方式經(jīng)過突觸間隙作用于突觸后膜上的受體。胞吐擴(kuò)散答案解析解析解析突觸前膜以胞吐的方式分泌化學(xué)遞質(zhì)到突觸間隙，然后擴(kuò)散到突觸后膜，與特異性受體結(jié)合。2.(加試)現(xiàn)代工業(yè)污染物十溴聯(lián)苯醚(BDE209)對(duì)甲狀腺激素的分泌有明顯的抑制作用，某小組欲研究不同劑量的BDE209對(duì)小鼠甲狀腺激素分泌的影響。實(shí)驗(yàn)材料：生理狀況相近的健康小鼠若干、低劑量(120 mg/kg)BDE209溶液、高劑量(1 000 mg/kg)BDE209溶液、花生油、灌胃裝置、水和普通飼料等。(說明：用BDE209處理小鼠的時(shí)間為每天上午；對(duì)照組用花生油處理；所有小鼠都在相同且適宜環(huán)境下飼

14、養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)開始21天后，測(cè)量小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度，具體方法不做要求)。答案解析(1)實(shí)驗(yàn)思路：答案答案將生理狀況相近的健康小鼠隨機(jī)均分為三組，編號(hào)為甲組、乙組、丙組；測(cè)量并記錄三組小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度；每天上午，給甲組小鼠灌胃適量花生油，給乙組和丙組小鼠分別灌胃等量低劑量(120 mg/kg)和高劑量(1 000 mg/kg)的BDE209溶液，持續(xù)21天；將三組小鼠置于相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，每天給予等量的普通飼料和水；實(shí)驗(yàn)開始21天后，測(cè)量并記錄三組小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。解析解析本實(shí)驗(yàn)是探究不同劑量的BDE209對(duì)小鼠甲狀腺激素分泌的影響。根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)需要遵循的

15、對(duì)照實(shí)驗(yàn)原則、單一變量原則(等量性原則)和可重復(fù)性原則等。圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治?，本?shí)驗(yàn)的自變量是不同劑量的BDE209，因變量是小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度變化；再結(jié)合實(shí)驗(yàn)說明“用BDE209處理小鼠的時(shí)間為每天上午；對(duì)照組用花生油處理；所有小鼠都在相同且適宜環(huán)境下飼養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)開始21天后，測(cè)量小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度”，可擬定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。根據(jù)前面的分析思路，擬定如下設(shè)計(jì)思路：將生理狀況相近的健康小鼠隨機(jī)均分為三組，編號(hào)為甲組、乙組、丙組；測(cè)量并記錄三組小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度；每天上午，給甲組小鼠灌胃適量花生油，給乙組和丙組小鼠分別灌胃等量低劑量(120 mg/kg)和高劑量(1 000 mg/kg)的B

16、DE209溶液，持續(xù)21天；將三組小鼠置于相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，每天給予等量的普通飼料和水；實(shí)驗(yàn)開始21天后，測(cè)量并記錄三組小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。答案解析(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：請(qǐng)以柱狀圖形式呈現(xiàn)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(可建立多個(gè)坐標(biāo)系)答案答案如圖所示解析解析由于是探究性實(shí)驗(yàn)，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果要充分考慮到各種情況：不同劑量BDE209溶液對(duì)小鼠甲狀腺激素分泌有不同程度的抑制作用，或是有相同程度的抑制作用；由于題干要求用柱狀圖形式呈現(xiàn)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以需要先建立坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)標(biāo)注組別(分實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后)，縱坐標(biāo)標(biāo)注甲狀腺激素濃度。答案解析(3)分析與討論：研究發(fā)現(xiàn)，BDE209在小鼠體內(nèi)經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化可形成類似甲狀腺激素的物質(zhì)，試分析BDE209抑制甲狀腺激素分泌的原因：_。內(nèi)轉(zhuǎn)化形成甲狀腺激素類似物，作用于下丘腦和(腺)垂體，抑制促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素的分泌，從而使甲狀腺激素的分泌量下降BDE209在小鼠體解析解析根據(jù)題干信息“BDE209在小鼠體內(nèi)經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化可形成類似甲狀腺激素的物質(zhì)”，可合理推測(cè)該物質(zhì)作用于下丘腦和(腺)垂體，抑制了促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素的分泌，從而使甲狀腺激素的分泌量下降。