专项1 实验探究-人教版八年级上册期中专项（初中生物）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 1 实验探究 1．经中生物兴趣小组为探究“鲫鱼适应水中生活的外部特征”，进行了一系列的探究实验。取 两条大小相似、同样健壮的鲫鱼，甲组：鲫鱼不做任何处理，乙组：鲫鱼用纱布将图中的③、 ④捆绑起来，两条鱼同时放入水中观察。思考分析并回答问题。 (1)这个实验探究的是③ 和④ 的作用。甲组鲫鱼起到 作用。 (2)同学们根据实验能得出结论：鱼在游泳时，③和④的作用是 。 (3)小钟同学想进一步探究：进入鱼体和流出鱼体的水中，溶解的气体成分的变化？（提示： ①BTB 是溴麋香草酚蓝指示剂，短时间内使用对鱼无毒害；②BTB 遇二氧化碳后，溶液由蓝色 变为黄色。）请根据提示设计实验： 实验过程： 实验 1 鱼的主要特征与其水中生活相适应的特点 实验 2 研究动物的行为 实验 3 蚂蚁的通讯 实验 4 检测不同环境下的细菌和真菌 实验 5 制作米酒 模块导航 实验 1 鱼的主要特征与其水中生活相适应的特点 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 ①选取两条大小相似、身体健康的鲫鱼，放在盛有 BTB 溶液的水中，观察溶液颜色的变化。 ②观察到鲫鱼的鳃盖后缘，流出的水的颜色是 ，说明鲫鱼在呼吸过程中释放 了 。 (4)鲫鱼生活在水中，呼吸器官一的主要部分是 ，它密布 ，可进行气 体交换。在水中游动的动力来自 ， 可以控制鱼体前进方向。 2．某学校课外兴趣小组同学在饲养金鱼时，发现金鱼不时浮上水面直接呼吸，即发生浮头现 象。为探究金鱼发生浮头现象是否与水中的溶氧量有关，将 30 条大小相同的金鱼分为三组， 按如下表给定的条件进行了相关实验： 实验组号 溶氧量（mg/L） 培养环境 呼吸频率（次/分钟.条） 第一次统计 第二次统计 第三次统计 甲 4 隔夜自来水 113 111 112 乙 6 隔夜自来水 76 78 74 丙 8 隔夜自来水 58 59 60 (1)该实验探究引发金鱼发生浮头现象的因素——即实验的变量是 。除此因素外，其 它的条件如水温等都要求 且适宜。 (2)根据探究实验原则，表格中甲组的金鱼数量应是 条。 (3)实验可证明，在一定的溶氧量范围内，水中的溶氧量越高，金鱼浮头次数会 。 (4)鱼鳃主要由 组成，其中密布毛细血管，这样的结构特点使鱼能在水中进行气体交换， 和流入口的水相比，从鳃盖后缘流出的水的成分是 减少， 增多。 3．动物的行为复杂多样，动物间的信息交流也各有不同。某校社团同学做了以下相关实验来 进行探究。 实验 2 研究动物的行为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 （一）在探究小鼠走迷宫获取食物的行为实验中，某组同学的设计方案如图 1所示：在迷宫的 出口处放一些小白鼠喜爱的食物，将小白鼠放进迷宫入口 (1)经过几次尝试和失败后，小白鼠能够直接爬向迷宫出口，得出实验结论：小白鼠走迷宫获 取食物是 行为。 (2)为了要获得准确的结果，往往要用 2只以上的小鼠做实验，这种做法称为______。 A．设置重复组 B．求平均值 C．设置对照组 D．排除无关变量 (3)在该实验的基础上，探究小组的同学选取大小相同的小白鼠三只（A、B、C），分别放在迷 宫实验装置中，测得如下表数据： 时间 第一次 第二次 第三次 平均值 A 5 分 55 秒 4分 34 秒 2分 9秒 4分 13 秒 B 4 分 27 秒 3分 13 秒 1分 40 秒 3分 8秒 C 7 分 51 秒 5分 34 秒 2分 25 秒 5分 2秒 得出结论：不同个体的小白鼠学习能力 （“一样”或“不一样”）；随着训练次数的增加， 学习能力逐渐 。 (4)与蚯蚓走“T”形迷宫相比，小白鼠“尝试与错误”次数要少得多，这表明动物越高等 （“强”或“弱”），学习行为越 （“简单”或“复杂”）。 （二）采集菜粉蝶的虫卵，进行室内培养，观察虫卵孵化成菜青虫后取食植物叶片的类型 (5)针对这一实验，你提出的问题是 ？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 (6)制订、实施计划： ①在十字花科植物（如白菜、油菜、萝卜等）叶片上找有菜粉蝶虫卵的叶片，带回实验室。 ②如图 2所示，将带有虫卵的叶片分别放入不同的烧杯中，每个烧杯中再分别放入不同种的植 物叶片 ③以上实验的设计和实施过程中，要将虫卵隔离饲养的目的是排除菜青虫取食十字花科植物叶 片的行为是生活过程中相互学习得来的，实验中设置了许多个烧杯（A、B、C、D），其他条件 都相同，这是为了控制 。 (7)实验时用的菜青虫是 1只行不行？ 。为什么？ 。 4．关于“蚂蚁是怎样进行通讯的？”某实验小组进行了如下探究： ①三块小石头放在盛有少许清水的容器内形成三个小岛，小岛间用两根等长的小木条连接起来， 这样蚂蚁只能通过由小木条搭成的“桥”从一个小岛到达其它的小岛。 ②先将饥饿的蚂蚁放在 B岛上，食物放在 C岛上，A岛什么都不放，发现蚂蚁经过几次寻找后， 在 C岛上找到食物。 ③小组成员将连接 BC 岛的“桥”和 AB 岛的对换，结果发现蚂蚁并没有爬向有食物的 C岛，而 是直接爬向 A岛。 (1)动物在群体中可以通过声音、 和 等方式进行信息传递。 (2)蚂蚁群体内成员之间有明确的 ，是具有 行为的动物。 (3)蚂蚁属于 动物，体表防止体内水分蒸发的结构是 。 (4)实验时只用了一只蚂蚁，是否正确？ 原因是 。 (5)本实验在移动“桥”时要用镊子，而不能用手直接移动的原因是 。 (6)实验结论：蚂蚁依靠 进行通讯。 5．在“检测不同环境中的细菌和真菌”这一探究活动中，不同小组的同学在各自选定的环境 中采集细菌和真菌。A组同学把一枚硬币放在培养基上轻轻一按；B组同学用无菌棉棒擦拭手 心，然后在培养基上轻轻涂抹；C组同学在教室打开培养皿，暴露在空气中 5～10 分钟，再盖 实验 3 蚂蚁的通讯 实验 4 检测不同环境下的细菌和真菌 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 上盖子，封好。下面是 C组同学检测教室里细菌和真菌的分布的探究过程： 步骤一：取两套装有同一种培养基的培养皿，密封好，分别标记为甲、乙，并进行高温灭菌， 置于无菌环境中（图一）。 步骤二：将甲培养皿的盖子打开，暴露在教室的空气中 5～10 分钟，再盖上盖子，封好，乙培 养皿不做处理。 步骤三：将甲、乙两个培养皿同时放入 37℃恒温箱中培养，24 小时后观察实验结果（图二）。 分析下列问题： (1)上述几组同学的做法，相当于培养细菌、真菌的一般方法中的 步骤。 (2)图二是 C组同学的实验结果，有细菌和真菌生长的是 培养皿（填甲或乙），无细菌和 真菌生长的是 培养皿（填甲或乙）。 (3)将甲培养皿暴露在空气中，乙培养皿不做处理，其目的是 。 (4)C 组同学探究的问题是： (5)细菌和真菌的生存需要 、适宜的 、 等。 (6)请你根据细菌和真菌的生存条件，说说在生活中储存粮食防止发霉的方法 6．下面是家庭酿造甜酒的操作过程。 ①将酒曲粉末与糯米饭拌匀；②将糯米饭放入容器中盖好，加盖密封，置于温暖的地方；③用 凉开水将霜米饭冲淋一次，冷却到 30℃左右；④将糯米用水淘洗干净后倒入蒸锅蒸熟（以上 容器、毛巾等均要求消毒）。请对照制作工序，回答下列问题。 (1)请写出制作甜酒的操作步骤（用序号表示） 。 (2)酿酒所用的酵母菌在细胞结构上与乳酸菌最明显的区别是 。 (3)往冷却的糯米饭里加入一定量的酒曲，这是菌类培养方法中的哪一个步骤？ 。 (4)酿酒过程中先将糯米饭蒸制的目的是： 。 (5)在酿酒的过程中，需将器皿加盖密封，因为酵母菌在 条件下，才能产生酒精。 (6)若要探究密封条件对于酿酒过程的影响，可设置一组将器皿敞口的放置，其余条件应设置 为 （相同/不同）。推测一段时间后，散口器皿中 （有/无）酒味。 实验 5 制作米酒 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 (7)在酿酒的过程中除了产生了酒精还会出现一些泡沫，由图可知，泡沫中的气体是酵母菌分 解有机物过程中释放出来的 。据图可知，若要生产市面上不同酒精浓度的甜酒，需 要控制发酵条件中 的浓度。 (8)一名同学按上述工序制作甜酒，几天后，发现糯米饭发霉，甜酒没制出来，请你写出一条 可能的原因 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 1 实验探究 1．【答案】(1) 腹鳍 胸鳍 对照 (2) 控制鱼体的平衡 (3) 黄色 二氧化碳 (4) 鰓丝 毛细血管 躯干部和尾部的左右摆动 尾鳍 【分析】鱼类的特征是：生活在水中，体表常有鳞片覆盖，用鳃呼吸，通过尾部和躯干部的摆 动以及鳍的协调作用游泳。对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进 行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。对照实验应该保证单一变量。图中：①是 尾鳍、②是臀鳍、③是腹鳍、④是胸鳍、⑤是背鳍。 【详解】（1）对照实验由实验组和对照组组成，一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验 组；没有处理的就是对照组。甲组：鲫鱼不做任何处理，乙组：鲫鱼用纱布将图中的③腹鳍、 ④胸鳍捆绑起来，两条鱼同时放入水中观察。可知，这个实验的变量是否捆扎胸鳍、腹鳍。因 此这个实验探究的是③腹鳍和④胸鳍的作用。甲组鲫鱼起到对照作用。 （2）鳍是鱼的运动器官，鱼在游泳时，靠胸鳍和腹鳍来保持身体平衡，靠尾鳍来保持前进方 向，靠尾部和躯干部的摆动获得前进的动力。根据实验能得出结论：鱼在游泳时，③腹鳍和④ 胸鳍的作用是控制鱼体的平衡。 （3）鱼的呼吸器官是鳃，呼吸时水从口进入，经过鳃后从鳃盖后缘流出，鳃能够吸入水中的 氧气，排出二氧化碳。BTB 遇二氧化碳后，溶液由蓝色变为黄色。因此将鱼放在盛有 BTB 溶液 的水中，观察到鲫鱼的鳃盖后缘，流出的水的颜色是黄色，说明鲫鱼在呼吸过程中释放了二氧 化碳。 （4）鲫鱼生活在水中，呼吸器官是鳃，鳃包括鳃弓、鳃耙和鳃丝，主要部分是鳃丝，它密布 毛细血管，可进行气体交换。在水中游动的动力来自躯干部和尾部的左右摆动，靠胸鳍和腹鳍 来保持身体平衡，靠尾鳍来保持前进方向。 2．【答案】(1) 溶氧量 相同 (2) 10 (3) 越少 (4) 鳃丝 氧气 二氧化碳 【分析】（1）科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、 表达和交流。控制单一变量和设置对照实验是探究实验必须遵守的原则。 （2）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以 外，其他条件都相同的实验。 【详解】（1）根据题意可知该实验为探究金鱼发生浮头现象是否与水中的溶氧量有关，实验的 变量是溶氧量。除溶氧量不同以外，其它的条件如水温等都要求相同，有利于控制实验的变量， 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 得出的实验结果科学合理。 （2）该小组将 30 条大小相当的金鱼，按表一给定的条件进行了相关实验，平均分成三组，所 以根据实验原则，表格中甲组的金鱼数量是 10 条，表格中甲、乙、丙三组中金鱼数量应该相 同。 （3）实验结果显示：溶氧对金鱼的呼吸次数影响明显，在一定的溶氧浓度范围内，溶氧升高， 水中的溶氧量越高金鱼浮头次数会越少。反之，在一定的溶氧量范围，水中的溶氧量越低，金 鱼浮头次数会越高。因此，实验可证明，在一定的溶氧量范围内，水中的溶氧量越高，金鱼浮 头次数会越少。 （4）鱼的呼吸器官是鳃，是由许多的鳃丝组成的，水由口进入然后经鳃盖后缘流出，当水流 经鳃丝时，水中的溶解氧进入鳃丝的血管中，而二氧化碳由鳃丝排放到水中，二者进行气体交 换。口和鳃盖后缘不停的交替张合这时它进行的生理活动是呼吸，流出鳃的水与流入鳃的水相 比二氧化碳增多，氧气减少。 3．【答案】(1) 学习 (2) A (3) 不一样 增强 (4) 强 复杂 (5) 菜青虫取食十字花科植物叶片的行为是先天性行为吗 (6) 单一变量 (7) 不行 1 只太少，结果具有很大的偶然性 【分析】（1）从行为获得途径看动物行为分为先天性行为和学习行为。先天性行为是指动物生 来就有的，由动物体内的遗传物质所决定的行为。先天性行为是动物的一种本能行为，不会丧 失。后天性行为（学习行为）是遗传因素的基础上，在环境因素的作用，通过生活经验和学习 获得的行为。动物越高等，学习行为越复杂，学习能力越强，适应环境能力也就越强。 （2）为研究变量对研究对象的影响，需要设计对照实验，这样可以增强实验结论的说服力。 在对照实验中，除了已选择的实验变量不同外，其他条件应完全相同，在探究实验中的变量就 是要探究的问题中的条件。 【详解】（1）小白鼠通过多次的尝试与错误，能够直接爬向迷宫出口，说明小白鼠的这种行为 是学习行为，是通过后天学习获得的新行为。 （2）为了防止偶然因素的影响或减小实验误差，使实验结果更有可信度，因此要用 2只以上 的小鼠做重复实验，这种做法称为设置重复组，故 A符合题意，BCD 不符合题意。 故选 A。 （3）从实验记录的数据分析，三只小白鼠第一次、第二次、第三次的走迷宫时间均不相同， 但是都呈现时间越来越少的趋势，所以得出结论：不同个体的小白鼠学习能力不一样，随着训 练次数的增加，学习能力逐渐增强。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 （4）小鼠走迷宫获取食物是动物的学习行为，学习行为是指在遗传因素的基础上，通过环境 因素的作用，由生活经验和学习而获得的行为。动物越高等，学习能力越强，适应环境能力也 就越强；动物越低等，学习能力就越弱，学会某种行为中“尝试和错误”的次数就越多。小白 鼠比蚯蚓高等，这是遗传物质决定的。其“尝试与错误”次数比蚯蚓要少，学习能力较强，学 习行为越复杂。 （5）根据题干中的内容：“观察虫卵孵化成菜青虫后取食植物叶片的类型，进行探究实验，探 究菜青虫取食植物叶片时，取食十字花科植物叶片的行为是先天性行为还是学习行为”可知， 本实验要探究的问题应该是：菜青虫取食十字花科植物叶片的行为是先天性行为吗？ （6）对照实验指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其 他条件都相同的实验，其中这一种不同的条件就是单一实验变量。因此，此实验中的变量是叶 片的类型，其他条件都相同，这是为了控制单一变量。 （7）探究实验一般不能只选取一个实验对象，否则结果具有很大的偶然性，不足以说明问题， 而适量选取一定数量的材料可以减小实验误差。因此实验时用 1只菜青虫不行，因为 1只太少， 结果具有很大的偶然性，不足以说明问题，而适量选取一定数量的材料可以避免偶然性，减小 误差。 4．【答案】(1) 动作/气味 气味/动作 (2) 分工 社会 (3) 节肢 外骨骼 (4) 错误 蚂蚁数量太少，易受偶然因素影响，会影响实验结果的准确性 (5) 防止手上的气味干扰实验 (6) 气味 【分析】1．科学探究的一般过程：提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→ 表达和交流。 2．对照实验：在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条 件都相同的实验，叫做对照实验。 【详解】（1）在自然界，生物之间的信息交流是普遍存在的，许多动物的个体之间都能进行信 息交流。群体中的分工合作需要及时交流信息，当同类接收到同伴发出的信息时，能够引起一 定的反应。群体内动物主要通过动作、声音和气味等进行信息交流。信息交流在群体觅食、御 敌和繁衍后代等方面都具有非常重要的意义。 （2）社会行为是群体内形成了一定的组织，成员间有明确分工的动物群集行为，有的高等动 物还形成等级。蚂蚁共同搬运食物，需许多蚂蚁彼此合作、密切配合才能完成，因此蚂蚁的群 体成员有明确的分工，它们是具有社会行为的动物。 （3）蚂蚁是昆虫，昆虫一般是具有两对翅，三对足的节肢动物。蚂蚁生活在陆地上，为适应 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 陆地干燥的环境，身体表面有坚硬的外骨骼，可以起到保护和支持内部的柔软器官，防止体内 水分的蒸发。 （4）探究实验一般不能只选取一个实验对象，否则结果具有很大的偶然性，不足以说明问题， 而适量选取一定数量的材料可以减少误差。因此该实验只用一只蚂蚁不正确。 （5）在实验中不能直接用手来对换小木条，移动“桥”，因为手上的气味会粘到“桥”上，影 响实验结果。 （6）由实验现象可得出实验结论：蚂蚁是靠气味传递信息的。 5．【答案】(1) 接种 (2) 甲 乙 (3) 形成对照实验 (4) 教室中有细菌真菌的分布吗？ (5) 水分 温度 有机物 (6) 把粮食放置于低温（通风）、干燥的环境中 【分析】细菌和真菌的生活需要一定的条件，如水分、适宜的温度、还有有机物。但不同的细 菌和真菌还要求某种特定的生活条件，例如有的需要氧气，有的在有氧的条件下生命活动会受 到抑制。 【详解】（1）接种就是把已有的菌种，用某种方式取少量的菌种，接到培养基上的过程。可见， 上述几组同学的做法，相当于培养细菌、真菌的一般方法中的接种步骤。 （2）空气中含有大量细菌真菌，甲培养皿暴露在空气中，乙培养皿不做处理，因此甲培养皿 会有细菌和真菌生长，而乙培养皿没有细菌和真菌生长。所以，图二中，有细菌和真菌生长的 是甲培养皿，无细菌和真菌生长的是乙培养皿。 （3）乙培养皿不做任何处理，设计该培养皿的目的是作对照。培养皿内的培养基已经进行了 高温灭菌处理，故理论上该培养皿中不会出现菌落。所以，将甲培养皿暴露在空气中，乙培养 皿不做处理，其目的是形成对照。 （4）C 组同学“将甲培养皿的盖子打开，暴露在教室的空气中 5～10 分钟，再盖上盖子，封 好，乙培养皿不做处理”可知，他们探究的问题是：教室里有细菌真菌的分布吗？。 （5）结合分析可知，细菌和真菌的生存需要有机物、适宜的温度、湿度（或水分）等。 （6）根据细菌和真菌的生存条件可知，在生活中储存粮食防止发霉的方法是：粮食保存时应 注意低温、干燥，这样能够抑制细菌和真菌的繁殖。 6．【答案】(1) ④③①② (2) 有成形的细胞核 (3) 接种 (4) 高温杀菌 (5) 无氧 (6) 相同 无 (7) 二氧化碳 氧气 (8)①经常打开容器，杂菌污染;②器皿消毒不严;③器皿没盖严;④酒曲含杂菌等 【分析】1．微生物的发酵技术在食品、药品的制作中具有重要意义，如制馒头、面包和酿酒 要用到酵母菌，制酸奶和泡菜要用到乳酸菌，制醋要用到醋酸杆菌等。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 2．在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其它条件都相同 的实验，叫对照实验。一组对照实验分为实验组和对照组，实验组，是接受实验变量处理的对 象组；对照组是不接受实验变量处理的对象组。 【详解】（1）在制作甜酒时，首先要用水将糯米浸泡一昼夜，淘洗干净；然后将糯米倒入蒸锅 煮熟（以上容器，毛巾等均要求消毒）；蒸熟之后，用凉开水将糯米饭冲淋一次，冷却到 30℃， 30℃是酵母菌生活的适宜温度；接着将酒曲粉末与糯米饭拌匀使之充分混合，将糯米饭压实后 挖个小坑，淋上一些凉开水，最后将糯米饭放入容器中盖好，用毛巾包裹起来置入温暖的地方 即可。所以，制作甜酒的正确顺序是：④③①②。 （2）乳酸菌细菌虽有 DNA 集中的区域，却没有成形的细胞核，这样的生物称为原核生物。酵 母菌等真菌具有真正的细胞核，属于真核生物。可见，酿酒所用的酵母菌在细胞结构上与乳酸 菌最明显的区别是：有成形的细胞核。 （3）接种就是把已有的菌种，用某种方式取少量的菌种，接到培养基上的过程。可见，往冷 却的糯米饭里加入一定量的酒曲，这是菌类培养方法中的接种步骤。 （4）适宜的温度是细菌真菌等微生物生存、生长和繁殖的必要条件。低温条件下，微生物的 生长和繁殖会受到抑制；高温条件下，微生物的生存、生长和繁殖会受到威胁，甚至死亡。所 以，甜酒酿制作过程中糯米蒸熟的目的是高温灭菌。 （5）酵母菌在有氧和无氧的条件下都能够生活。在有氧的条件下，酵母菌能够将葡萄糖分解 为二氧化碳和水；在无氧的条件下，酵母菌能够将葡萄糖分解为二氧化碳和酒精。所以，在酿 酒的过程中，需将器皿加盖密封。 （6）对照试验遵循单一变量原则，其他条件应该相同且适宜，以便排除偶然因素的影响。因 此，若要探究密封条件对于酿酒过程的影响，变量是氧气，可设置一组将器皿敞口的装置作为 对照实验，其余条件应设置为相同。一段时间后，散口器皿中无酒味，因为酵母菌进行无氧发 酵才能产生酒精。 （7）酵母菌在无氧时能分解有机物产生酒精和二氧化碳，二氧化碳是气体，因此会出现泡沫。 可见，泡沫中的气体是酵母菌分解有机物过程中释放出来的二氧化碳。酵母菌在有氧的条件下 会把有机物彻底分解为水和二氧化碳。结合题图可知，若要生产市面上不同酒精浓度的甜酒， 就需要控制发酵条件中溶解氧（或氧气）的浓度。 （8）制酒的过程中要保证无其它杂菌的进入，否则制出的酒有酸味或甜酒没制出来，糯米饭 反而发霉了，因此制酒时要注意密封，不能随便打开容器，所有的器皿要消毒干净，用的酒曲 要纯正等，以避免其它杂菌的污染。