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专题04 实验探究类
实验探究型试题主要包括设计类、分析类和评价类。主要考查考生是否理解实验原理和具备分析实验结果的能力,是否具有灵活运用实验知识的能力,是否具有在不同情景下迁移知识的能力。
命题方向:设计类实验是重点,包括设计实验步骤、实验方案、实验改进方法等。
解答该类试题应注意以下几点:
1、准确把握实验目的:
明确实验要解决的“生物学事实”是什么,要解决该“生物学事实”的哪一个方面。
2、明确实验原理:
分析实验所依据的科学原理是什么,涉及到的生物学有关学科中的方法和原理有哪些。
3、确定实验变量和设置对照实验:
找出自变量和因变量,确定实验研究的因素,以及影响本实验的无关变量;构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。
4、设计出合理的实验装置和实验操作,得出预期实验结果和结论。
【例题1】研究发现,某种拟南芥的气孔开放和肾形保卫细胞积累K+密切相关(图1)。在保卫细胞质膜上有H+—ATPase(质子泵),能利用ATP分解时产生的能量将H+分泌到细胞外,使得保卫细胞的pH升高,驱动K+通过膜上的内向K+通道进入细胞。保卫细胞的内外壁厚度不一样,当植物体内水分较多,保卫细胞吸水膨胀时,较薄的外壁就会伸长,细胞向外弯曲,于是气孔就张开;当植物体内水分较少,保卫细胞失水时,较厚的内壁被拉直,气孔就关闭。图2为某同学绘制的物质跨膜运输相关的一个不完整的模型,请回答:
(1)据图1分析,H+—ATPase激活时,保卫细胞内的H+通过 的方式转移出细胞,最终导致其气孔可快速开启的可能原因是 。
(2)若图2中X轴表示该种拟南芥气孔保卫细胞吸水过程中液泡体积的变化,那么Y轴不能表示细胞吸水的能力,原因是 。
(3)若图2中 X轴表示该种拟南芥幼苗根毛细胞外某物质的浓度,Y轴表示根毛细胞对该物质的吸收速率,则某同学推测拟南芥幼苗根细胞对该物质的吸收方式可能是协助扩散或主动运输,其理由是 。
(4)请在第(3)小题基础上设计实验探究拟南芥幼苗根细胞对该物质的吸收方式是协助扩散还是主动运输。(写出实验思路和预期结果)
实验思路:
预期结果:
【例题2】某校生物兴趣小组利用“小液流法”估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度,实验步骤和结果如下:
实验步骤:
①配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液
②取12支干燥洁净的带塞试管,分成甲、乙两组,每组试管依次编号为1-6号。向甲乙.两组相同编号的试管中加入相同浓度的糖溶液4ml,迅速塞紧试管,备用。
③取大小相似的黑藻叶片60片,随机均分为6组,分别加入甲组的6支试管中,并塞紧试管。放置20min,期间多次摇动试管。再向甲组每支试管中均加入微量甲晞药粉末(忽略对蔗糖浓度的影响),充分摇匀。
④将乙组蔗糖溶液摇匀,用弯头毛细吸管从甲组试管中吸取少量蓝色溶液,插入乙组相同编号试管内的溶液中部,从毛细吸管一端轻轻挤出1小滴蓝色溶液(如图)。观察蓝色小滴的升降情况,并做好记录实验结果。
乙组试管编号
1
2
3
4
5
6
加入的蔗糖溶液浓度mol·L-1
0.05
0.01
0.15
0.20
0.25
0.30
蓝色小滴升降情况
下降
上升
(1)步骤②中,装有不同浓度蔗糖溶液的试管要及时塞紧的目的是 。步骤③不同试管中加入的黑藻叶片的大小和数量要相同,这属于对实验 变量的控制。
(2)请根据实验设计判断乙组试管1、2、5、6中蓝色小滴分别表现为 ,乙组试管3中蓝色小滴下降的原因是 ,下降最慢的是试管 中的蓝色小滴。
(3)根据实验结果可估测黑藻叶片细胞的细胞液浓度介于 之间。若要使估测结果更准确,则实验思路是 。
【例题3】请回答下列问题:
从某流感患者体内已经分离出了细菌和病毒,并分别制成溶液,为了探究该“流感”是由细菌还是由病毒引起的,进行了如下实验:
实验材料:小鼠、注射器、从患者体内分离得到的细菌溶液和病毒溶液、小鼠食物等。
(1)实验步骤
①取12只生长健壮且同等大小的小鼠, 。
②向甲组小鼠注射适量生理盐水;向乙组小鼠 ;
向丙