专项1 实验探究-北京版八年级上册期末专项（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 实验 1 研究动物的行为 1．通常人们认为：只有高等动物才能完成“通过拉绳来获取食物”这类非自然的高难度觅食 操作。近来，科研人员用熊蜂做了相关研究，探讨低等动物能否完成同样操作。 (1)熊蜂属于具有 行为的昆虫，群体中有负责繁殖的蜂王和雄蜂，负责采集花粉、花 蜜和喂食等其他工作的工蜂，它们具有明确的分工。因此，本实验应选取蜂群中的 来进行。 (2)实验装置如图 1：透明玻璃台下有一蓝色假花，假花中央装有糖水。一根绳子与假花相连， 实验 1 研究动物的行为 实验 2 种子萌发的条件 实验 3 基因控制生物的性状 实验 4 分析生物进化的原因 模块导航 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 绳子的另一端延伸至透明玻璃台外可被熊蜂接触。玻璃台下缝隙高度较小，熊蜂不能钻入，只 能通过拉绳将假花拽到玻璃台边缘，才能成功取食喝到糖水。 ①为保证实验效果，你认为必须要做的处理有 。 a.实验前几天让熊蜂适应直接从假花中喝糖水 b.实验前 2小时不喂食，使参与测试的熊蜂处于饥饿状态 c.每次实验中假花与玻璃台边缘的距离保持一致 ②实验测试了 82 只熊蜂，有 64 只成功取食。每只成功的熊蜂再重复相同测试步骤，记录成功 取食需要的时间，结果见图 2。实验结果表明，随着测试次数的增加， 。 从行为获得途径看，后几次熊蜂成功取食是 行为。这种行为由 因素和 环境因素共同作用，有利于熊蜂更好地适应复杂环境。 (3)实验过程中观察发现，在第一次成功拉动绳子之前，熊蜂的时间大部分用于试图钻入透明 玻璃台下的缝隙接近糖水，简称“挤缝”。研究人员推测“挤缝”时熊蜂头向缝里挤，足向后 蹬，才可能勾动绳子，也就是说“挤缝”行为是第一次成功拉绳的前提。研究人员利用图 3装 置，用一批 （填“经过”或“未经过”）测试的熊蜂进行实验。若结果 为 ，说明上述推测正确。 实验 2 种子萌发的条件 2．沙棘是一种落叶灌木，对环境条件有较强的适应能力，在干旱贫瘠土壤和轻度盐碱地上也 能生长。 (1)沙棘花是单性花，雄花开放时，花粉随风散落在雌花柱头上，经过传粉和 作 用后，雌花结出果实。每颗沙棘果实中仅有一粒种子，由此推测沙棘雌花的子房中只有一 枚 。 (2)为了解决盐碱地区沙棘的种植问题，研究人员探究了不同浓度的盐溶液对沙棘种子萌发的 影响。实验过程及结果如下： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 ①实验时每组选取 50 粒沙棘种子，这样做的目的是 。 ②将每组种子分别放入不同浓度的氯化钠盐溶液中浸种，以蒸馏水为对照，除了水分，沙棘种 子萌发还需要的外界条件有 （至少写一点）。 ③对沙棘种子的萌发率进行统计，结果如图 1。据图可知，当用浓度为 的盐溶液 处理时，沙棘种子萌发率最高；当盐浓度达 60mmol/L 后，显著抑制了沙棘种子的萌发。 (3)科研人员探究了不同浓度钙离子对 60mmol/L 的氯化钠盐溶液浸种的沙棘种子萌发的影响， 结果如图 2，可以得出钙离子 （填“可以”或“不可以”）缓解盐碱土壤对沙棘 种子萌发影响；由此给出一条提高盐碱地中沙棘种子发芽率的措施 。 实验 3 基因控制生物的性状 3．为了探究花生果实大小的变异是否受环境条件影响，某同学进行了如下实验： ①将 20 粒花生种子平均分成 A、B两组。 ②将 A、B两组分别种在装有等量的贫瘠土壤和肥沃土壤的大花盆中，然后将两个花盆放在同 样的生存环境中，并给予相同的管理和条件。 ③收获后观察，比较两个花盆中所结花生果实的大小，实验结果如图所示：请根据实验回答下 列问题： (1)本实验设计中的变量是 。 (2)根据花生果实长度统计图分析可知， 土壤组花生果实的长度平均值较大。 (3)实验过程中，在抽取 20 粒花生样品时，要做到随机取样、保证花生果实的品种相同、果实 长度相近，目的是 。 (4)根据实验结果，得出的实验结论是： 。 (5)该同学进一步进行了实验，分别从甲品种花生袋和乙品种花生袋中各随机取出 30 粒花生， 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 都种在肥沃的土壤里，正常培养。待花生成熟后，测定果实的长轴长度，实验结果如下表所示。 品种 甲品种花生 乙品种花生 长轴长度（毫米） 15 14 16 18 22 24 26 28 样品个数 2 4 20 4 3 20 5 2 平均值 约 16 毫米 约 24 毫米 由表可知，乙品种花生长度的平均值比甲品种花生长，这主要是由 决定的，这 种变异称为 。 (6)通过以上两个实验可知，生物的性状表现是 共同作用的结果。 实验 4 分析生物进化的原因 4．乐东拟单性木兰是比较古老的被子植物，起源于白垩纪，山核桃起源于第三纪古新世，是 植物中起源较晚的植物。科学家为了验证起源时间较长的植物具有较强适应性的假设，设置了 重度酸雨（pH=2.5）处理 2种植物，并测定了这 2种植物在相同光照强度下的净光合速率。 实验步骤及方案：每个植物选取长势基本一致的二年生幼苗各 30 株，并置于酸雨大棚内进行 实验。取当地土壤作为栽培土，每盆 1株，常规管理。 实验结果见下表： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 结合实验过程及结果回答以下问题： (1)研究被子植物起源的最直接、最可靠的证据是 。结合题目信息分析乐东拟单性 木兰和山核桃最先出现的应是 。 (2)科学家进行实验方案设计时选取长势基本一致的二年生幼苗的目的是 。 (3)分析实验结果，发现 对酸雨具有更强的适应能力和更高的光合能力。你能得 出的实验结论是： 。 (4)此实验证明不同种类的植物由于受外界环境的影响而不断发生变异，利于物种适应复杂多 变的环境，这是 的结果。 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) 社会 工蜂 (2) abc 取食所需时间减少 学习 遗传 (3) 未经过 几乎没有熊蜂可以成功拉绳 【分析】（1）社会行为是指营群体生活的动物，群体内部不同成员之间分工合作，共同维持群 体生活的行为。 （2）动物的行为从行为获得途径可以分为先天性行为和学习行为，学习行为是指动物在遗传 因素的基础上，在环境因素作用下，通过生活经验和学习获得的行为。 【详解】（1）熊蜂群体中有负责繁殖的蜂王和雄蜂，还有负责采集花粉、花蜜和喂食等其他工 作的工蜂，说明熊蜂群体内部有明确的分工，不同成员之间分工合作，共同维持群体生活，则 说明熊蜂属于具有社会行为的昆虫。本实验探究低等动物（熊蜂）能否完成通过拉绳来获取食 物的操作，因为获取食物属于工蜂的负责范围，则本实验应选取蜂群中的工蜂来进行。 （2）①a．实验前几天让熊蜂适应直接从假花中喝糖水、以便实验能顺利按照设计进行。b．实 验前 2小时不喂食，使参与测试的熊蜂处于饥饿状态，可以促使其积极取食、参与实验。c．每 次实验中假花与玻璃台边缘的距离保持一致，以保证不同熊蜂都在相同环境条件下参与取食， 供科研者研究其行为过程。 故选 abc。 ②根据图 2可知，横坐标是测试次数，纵坐标是成功需要的时间，根据图中的曲线可知，随着 测试次数的增加，熊蜂成功获取食物需要的时间减少。后几次熊蜂成功取食，是熊蜂在遗传因 素的基础上，通过环境的作用，由生活经验和学习而获得的学习行为，这种行为由遗传因素和 环境因素共同作用，有利于熊蜂更好地适应复杂环境。 （3）根据题文可知，研究员推测熊蜂的“挤缝”行为（钻入透明玻璃台下的缝隙接近糖水的 行为）是第一次成功拉绳的前提。也就是推测说，如果熊蜂没有发生“挤缝”行为，也就不会 成功拉绳。要探究熊蜂的“挤缝”行为与成功拉绳的关系，可以在新的实验装置（即图 3的装 置）中增加阻挡熊蜂“挤缝”行为的透明玻璃（可以挡住缝隙，但不影响熊蜂拉绳）。如果实 验结果为几乎没有熊蜂可以成功拉绳，则说明上述推测（“挤缝”行为是第一次成功拉绳的前 提）正确。进行该实验的熊蜂应该是未经过测试的熊蜂，因未经过测试的熊蜂可以避免熊蜂已 经习得这种取食行为（拉绳行为），使实验结果准确、可信。 2.【答案】(1) 受精 胚珠 (2) 避免偶然性 适宜的温度、充足的空气 20mmol/L 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 (3) 可以 可以把种子放入合适浓度的钙离子溶液中浸种 【分析】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。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。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。对照实验一般要遵循对 照性原则、单一变量原则、设置重复多次实验等。 【详解】（1）绿色开花植物要形成果实和种子，必须经过传粉和受精两个生理过程。一朵花要 经过传粉受精过程后，雌蕊的子房继续发育，最终发育成果实，子房中的胚珠发育成种子。每 颗果实只有一个种子说明子房中只有一枚胚珠。 （2）①探究不同的盐溶液对沙棘种子萌发的影响，要以不同的盐溶液为变量，观察种子的萌 发情况。各组的沙棘种子、培养条件都应相同且适宜。每组选取 50 粒沙棘种子，这样做的目 的是避免偶然性，使实验结果更准确。 ②种子萌发需要的外界条件有适宜的温度、充足的空气，一定的水分。因此，将每组种子分别 放入不同浓度的氯化钠盐溶液中浸种，以蒸馏水为对照，除了水分，沙棘种子萌发还需要的外 界条件有适宜的温度、充足的空气。 ③据图 1可知，当用浓度为 20mmol/L 的盐溶液处理沙棘种子时，沙棘种子萌发率最高；当用 浓度为80mmol/L的盐溶液处理沙棘种子时，沙棘种子萌发率最低；也就是当盐浓度达60mmol/L 后，显著抑制了沙棘种子的萌发。可见，浓度为 20mmol/L 的盐溶液处理沙棘种子，有助于沙 棘种子萌发。 （3）据图 2可知，当浓度为 0.1%钙离子溶液时，种子萌发率达到大约 35%。当浓度为 0.3%钙 离子溶液时，种子萌发率达到大约 45%。当浓度为 0.4%钙离子溶液时，种子萌发率达到大约 42%。可见，一定浓度的钙离子溶液可以缓解盐碱土壤对沙棘种子萌发影响；由此给出一条提 高盐碱地中沙棘种子发芽率的措施是，播种前，可以把种子放入合适浓度的钙离子溶液中浸种。 3.【答案】(1) 土壤的肥沃程度/贫瘠的土壤和肥沃的土壤 (2) 肥沃/B (3) 保证变量唯一，使实验结果更可靠 (4) 花生果实大小的变异受环境条件的影响 (5) 遗传物质/基因 可遗传变异 (6) 基因与环境 【分析】对照实验是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，这个不同的条件，就是唯一变量。一般地对实验变量进行处理的，就是 实验组，没有对实验变量进行处理的就是对照组。为确保实验组、对照组实验结果的合理性， 对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态，这样做的目的是控制单一变量，便 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 于排除其他因素对实验结果的影响和干扰。 【详解】（1）本实验的探究目的是“花生果实大小的变异是否受环境条件的影响”，同学们“在 A、B两个花盆中分别装入贫瘠的土壤和肥沃的土壤”。因此，该实验的变量是土壤的肥沃程度。 （2）根据花生果实长度统计图分析可知，肥沃土壤或 B土壤组花生果实的长度平均值较大。 （3）对照实验遵循单一变量原则，实验过程中，在抽取 20 粒花生样品时，要做到随机取样、 保证花生果实的品种相同、果实长度相近，目的是保证变量唯一，使实验结果更可靠。 （4）根据实验结果“与 A花盆中的花生果实相比，B花盆中的花生果实大且较为饱满”，可以 说明花生果实大小的变异受环境条件的影响。 （5）该同学进一步分别从甲品种花生袋和乙品种花生袋中随机取出 30 粒花生，都种在肥沃的 土壤里，正常培养。待花生成熟后，测定果实的长轴长度。由表可知，乙品种花生长度的平均 值比甲品种花生长，而不同的品种，其遗传物质会有不同。所以，这主要是由遗传物质（或基 因）决定的，这种变异称为可遗传的变异。 （6）生物的性状由基因决定的，同时还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的 结果，即表现型=基因型+环境条件。通过以上实验可知，生物的性状表现是基因与环境共同作 用的结果。 4.【答案】(1) 化石 乐东拟单性木兰 (2) 控制单一变量 (3) 乐东拟单性木兰 起源时间较长的植物具有较强适应性 (4) 自然选择 【分析】根据所学生物进化知识结合题目提供的信息分析解答。 【详解】（1）化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据，所以研究被子植物起源的最直接、 最可靠的证据是被子植物（花）化石。根据实验结果图可以看出乐东拟单性木兰的净光合速率 高，而山核桃的净光合速率低，说明乐东拟单性木兰具有较强适应性，最先出现。 （2）科学家进行实验方案设计时选取长势基本一致的二年生幼苗的目的是控制单一变量，使 实验结果更科学、准确。 （3）根据实验结果图可以看出乐东拟单性木兰的净光合速率高，而山核桃的净光合速率低， 说明乐东拟单性木兰对酸雨具有更强的适应能力和更高的光合能力。可得出结论：起源时间较 长的植物具有较强适应性。 （4）此实验证明不同种类的植物由于受外界环境的影响而不断发生变异，利于物种适应复杂 多变的环境，这是自然选择的结果。