第2单元 微专题之科学方法(4) 实验思路、实验步骤及实验结果的预测(Word教师用书)-2023高考生物一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（人教单选版 新教材 新高考）

微专题之科学方法(4)　实验思路、实验步骤及实验结果的预测 1．实验思路的确定 关键点1　根据实验目的、实验提供的材料、用具等信息找到自变量。 关键点2　合理分组，通过分组来设置对照，注意既要保证单一变量的操作，又要确保无关变量一致且适宜。 关键点3　因变量的检测。一般来说，一个实验只有一个因变量，也就只需要一个检测指标，而有些实验可能有多个检测指标。 2．实验步骤的书写 3．实验结果与结论的预测与分析 (1)首先要明确该实验是验证性实验还是探究性实验。 (2)倒推法推导实验结果 ①探究性实验结果的预测对应假设，常需分类讨论。实验结论要根据可能的实验结果进行分析。 ②验证性实验的结果与相应结论只需考虑一种情况。一般只有一个结果和一个相应的结论，且结论就在题目中，如“验证……”“证明……”等。实验结论对应实验目的应得出肯定结论。 (2019·海南卷，T27)在适宜条件下，测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示(a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率)。回答下列问题。 (1)根据实验结果发现a是通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是物质通过简单的扩散作用进出细胞。 (2)实验结果表明：当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是转运蛋白数量饱和。 (3)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输，李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论：思路：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在有氧条件下，乙组放在无氧条件下，将甲乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定根细胞对b物质的吸收速率。结果及结论：若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组，则说明b物质的跨膜运输方式为主动运输；若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率大致相同，则说明b物质的跨膜运输方式为协助扩散。 [考题突破] 解析：(1)物质通过简单的扩散作用进出细胞即自由扩散，该过程不需要转运蛋白和能量，受细胞内外浓度差的影响。(2)由图可知，b可能是协助扩散或主动运输，b需要转运蛋白协助，当外界溶液中b的浓度达到一定数值时，转运蛋白数量饱和，再增加b的浓度，根细胞对b的吸收速率不再增加。(3)协助扩散与主动运输的区别在于前者不需要消耗能量，后者需要消耗能量。有氧呼吸产生的能量较多，无氧呼吸产生的能量较少，故实验设计的自变量是有无氧气，因变量是细胞对b的吸收速率。思路：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在有氧条件下，乙组放在无氧条件下，将甲乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，分别测定根细胞对b物质的吸收速率。结果及结论：若甲组根细胞对b物质的吸收速率大于乙组，则说明b物质的跨膜运输方式为主动运输；若甲组和乙组根细胞对b物质的吸收速率大致相同，则说明b物质的跨膜运输方式为协助扩散。 　科学家利用纯磷脂制成“脂质体”，作为细胞模型。将“脂质体”放置于清水中，一段时间后发现，“脂质体”的形态、体积都没有变化。 (1)这一事实表明水分子不能(填“能”或“不能”)通过纯粹的磷脂双分子层，进一步根据细胞膜的化学成分分析推测，在该实验中，水分子的跨膜运输不是(填“是”或“不是”)自由扩散。 (2)彼德·阿格雷从人红细胞及肾小管细胞的膜中分离出一种膜蛋白——CHIP28，并证明它是一种“水通道蛋白”。请设置能形成对照的甲、乙两组实验，证明CHIP28是“水通道蛋白”。要求写出实验思路，预测实验结果并得出结论。 实验思路： ①将“脂质体”均分为两组，分别标记为实验组甲、对照组乙； ②在甲组“脂质体”中加入CHIP28，将甲、乙两组“脂质体”置于清水中； ③一段相同时间后，观察并比较甲、乙两组“脂质体”体积变化情况。 预期实验结果：甲组“脂质体”体积大于乙组； 实验结论：CHIP28是一种“水通道蛋白”。 (3)有实验证明钾离子也不能通过该“脂质体”，若要使钾离子可以通过，则该“脂质体”模型中还需要具备哪些物质：转运蛋白(或转运蛋白和ATP)。 解析：(1)将“脂质体”放置于清水中，一段时间后发现，“脂质体”的形态、体积都没有变化，表明水分子不能通过纯粹的磷脂双分子层，在该实验中，水分子的跨膜运输不是自由扩散。(2)证明CHIP28是“水通道蛋白”，实验的自变量应是CHIP28的有无，实验组应在“脂质体”中加入CHIP28，对照组不加入CHIP28，一段相同时间后，观察并比较两组“脂质体”体积变化情况。实验结果应是实验组“脂质体”体积大于对照组，说明CHIP28是一种“水通道蛋白”。(3)钾离子带有电荷，不能自由通过“脂质体”，要使钾离子可以通过，“脂质体”模型中需要