内容正文:
生物二轮复习微专题
实验探究一
1
考点1 教材基础实验
考点1 教材基础实验
一、观察类实验
考点:操作流程、细胞状态、观察对象、染色剂、材料选择
1、操作流程
考点1 教材基础实验
2、注意事项
(1)显微观察类实验要先制片,不同材料用不同的制片方法
装片法: 把整个实验材料制成装片,如用藓类叶观察叶绿体
切片法:把材料切成薄片,以便观察,如脂肪的鉴定
压片法:如观察根尖分生区组织细把材料压成薄层,以便观察胞的有丝分裂。
(2)鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”,探究类实验中的“培养液中酵母菌种群数量的变化”都需要用显微镜观察,
考点1 教材基础实验
实验名称 细胞的状态 观察对象 染色剂 生物材料(及特殊要求)
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 死细胞 染色体 无(为固定装片) 蝗虫精母细胞
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 死细胞 甲紫溶液
或醋酸洋红液 洋葱根尖分生区细胞 染色前需漂洗干净
使用高倍显微镜观察几种细胞 活或死细胞 细胞 无(不用染色) 酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等
用高倍显微镜观察叶绿体 活细胞 叶绿体 新鲜的藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶等)
3、观察类实验的比较分析
考点1 教材基础实验
颜色 原理
红 ①还原糖+斐林试剂水浴加热(――――→)砖红色沉淀;
②染色体(质)+醋酸洋红液→红色
黄 ①脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色;
②叶绿体中色素分离的滤纸条中:胡萝卜素→橙黄色,叶黄素→黄色;
③CO2+溴麝香草酚蓝溶液→由蓝变绿再变黄
绿 ①酒精+橙色的重铬酸钾溶液―――――→ 灰绿色;
②叶绿体中色素分离的滤纸条中:叶绿素b→黄绿色,叶绿素a→蓝绿色
蓝 ①淀粉+碘液→蓝色;
②DNA+二苯胺试剂沸水浴加热(―――――→)蓝色
紫 ①染色体(质)+甲紫溶液→紫色;
②蛋白质+双缩脲试剂→紫色
水浴加热
在酸性条件下
沸水浴加热
考点1 教材基础实验
二、鉴定和提取类实验
考点:操作流程、材料选择、试剂、现象、结论分析
1、操作流程
考点1 教材基础实验
2、注意事项
(1)在显色实验(如物质检测)中,材料最好不带颜色或颜色较浅,也可在实验时对有色材料进行脱色处理。
(2)在物质鉴定实验中,一般不设置对照实验。若需要设置对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质的实验中,对照组可加入稀释的鸡蛋清.
(3)在可溶性还原糖的检测实验中,不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料因为这些材料中含大量蔗糖(非还原糖),还原糖含量低。
考点1 教材基础实验
3、鉴定和提取类实验的比较分析
考点1 教材基础实验
3、酒精使用的比较分析
酒精浓度 用途
体积分数为50% 在脂肪的检测中用于洗去浮色
体积分数为70% 杀死、固定土壤小动物
在菊花组织培养中用于对外植体和操作台的消毒
体积分数为95% 与质量分数为15%的盐酸1∶1混合,用于观察植物细胞有丝分裂实验中的解离
低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中,用于冲洗卡诺氏液及解离液的制备
DNA的粗提取与鉴定实验中,粗提取DNA的过程要用体积分数为95%的冷酒精,以析出DNA
绿叶中色素的提取和分离实验中,体积分数为95%的酒精加入适量无水碳酸钠可代替无水乙醇提取色素
无水乙醇 绿叶中色素的提取和分离实验中,用于提取绿叶中的色素
考点1 教材基础实验
三、调查类考点
考点:操作流程、调查方法、统计方法、计算方法、误差分析、结论分析
1、操作流程
考点1 教材基础实验
2、注意事项
(1)性状分离比模拟实验统计的次数必须足够多,才能出现1:2:1这一比例若统计次数少,很难出现特定的分离比,因绝大多数生物产生雌配子的数量少于雄配子的数量,故此实验两小桶中的小球数可以不相等,但每个小桶内两种颜色的小球数必须相等。
(2)建立减数分裂过程中染色体变化的模型实验中,两种颜色分别代表来自父方和母方的染色体,互换发生在同源染色体中的非姐妹染色单体之间
考点1 教材基础实验
3、调查类实验的比较分析
考点1 教材基础实验
四、探究类实验
考点:操作流程、对照组设置、材料和试剂选择、自变量、因变量、无关变量、结论分析
1、操作流程
考点1 教材基础实验
3、探究类实验的比较分析
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究植物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度 植物细胞的状态(中央液泡的大小、原生质层的位置及细胞大小) 植物细胞的种类、发育程度、温度等
探究温度对淀粉酶活性的影响 不同温度 酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化) pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 不同pH 酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度) 温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌细胞呼吸的方式 氧气的
有无 CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短);酒精的产生(用酸性重铬酸钾溶液检测) 葡萄糖溶液的量和浓度、澄清石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等
探究光照强度对光合作用强度的影响 光照强度(烧杯与光源的距离) 同一时间段内各烧杯中圆形小叶片浮起的数量 圆形小叶片的种类、大小、数量、温度、烧杯大小、烧杯中水的体积等
考点1 教材基础实验
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究抗生素对细菌的选择作用 抗生素的有无 抑菌圈的直径 培养基的成分、初始细菌数量与种类、圆形滤纸片的大小、培养时间等
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 生长素类调节剂的浓度 插条的生根数量或长度 实验材料的一致性、处理时间的一致性等
探究培养液中酵母菌种群数量的变化 时间 酵母菌种群数量 培养液的成分、培养条件、空间等
探究土壤微生物对淀粉的分解作用 土壤微生物的有无 淀粉溶液加碘液、斐林试剂后的颜色变化 淀粉溶液的体积、反应体系的体积、反应的时间等
考点1 教材基础实验
五、科学方法类:实验方法、实验步骤操作、结论分析
常见的实验方法汇总
教材经典实验 实验方法
构建细胞亚显微结构模型、制作DNA双螺旋结构模型 构建物理模型法
种群数量增长模型 构建数学模型法
分离各种细胞器 差速离心法
证明DNA进行半保留复制 同位素标记法和离心技术
细胞融合实验 荧光标记法
绿叶中色素的提取和分离 纸层析法
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 染色法
探究酵母菌细胞呼吸的方式 对比实验法
赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验、分泌蛋白的合成和运输 放射性同位素标记法
膜的成分和结构的初步阐明、达尔文提出植物向光性的假说 提出假说
考点1 教材基础实验
常见的实验方法汇总
教材经典实验 实验方法
孟德尔两大遗传定律发现、摩尔根证明基因在染色体上、证明DNA进行半保留复制 假说—演绎法
探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度、探究影响酶活性的最适温度和最适pH 设置梯度实验
估算种群密度(趋光性的昆虫) 黑光灯诱捕法
调查种群密度(个体大、数量少的生物) 逐个计数法
估算种群密度(活动能力强、活动范围大的动物) 标记重捕法
估算种群密度(植物或活动能力弱的动物) 样方法
探究培养液中酵母菌种群数量的变化 抽样检测法
土壤中小动物类群丰富度的研究 取样器取样法
考点1 教材基础实验
模型构建方法包括
(1)物理模型,如人工制作或绘制的DNA分子双螺旋结构模型,真核细胞维结构模型,细胞膜的结构模型等;
(2)数学模型,如种群“J”形增长的数学模型Nt=N0入t,用标记重捕法调查动物的种群密度的数学模型,培养液中酵母菌种群数量的变化曲线等;
(3)概念模型,如对真核细胞结构共同特征的文字描述,罗伯特森的生物膜的静态模型,有氧呼吸、光合作用、种群特征、细胞分裂等概念模型,对达尔文的自然选择学说的解释模型等
考点1 教材基础实验
六、教材涉及的科学史汇总
“细胞学说”的建立过程 ①罗伯特·胡克——细胞的发现者和命名者。
②列文虎克——用自制显微镜观察细胞。
③施莱登和施旺——建立“细胞学说”。
④魏尔肖——总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。
流动镶嵌模型的建立过程 ①欧文顿——用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验,推测细胞膜是由脂质组成的。
②罗伯特森——电镜下观察到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,将细胞膜描述为静态的统一结构。
③辛格和尼科尔森——提出细胞膜的流动镶嵌模型。
酶的发现过程 ①巴斯德——酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致(没有活细胞的参与,糖类不可能变成酒精)。
②毕希纳——将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
③萨姆纳——提取出脲酶并证明脲酶是蛋白质。
④切赫和奥尔特曼——发现少数RNA也具有生物催化功能。
考点1 教材基础实验
遗传规律的发现史 ①孟德尔——用豌豆作为遗传实验材料,利用假说—演绎法提出遗传的两条基本规律,
即分离定律和自由组合定律(关注孟德尔成功的原因)。
②摩尔根——用假说—演绎法证明基因位于染色体上(用果蝇作为遗传实验材料)。
遗传物质的发现史 ①格里菲思——通过肺炎链球菌的体内转化实验证明了已经加热致死的S型细菌中含有某种“转化因子”。
②艾弗里——通过肺炎链球菌的体外转化实验证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA
(转化因子为DNA)。
③赫尔希和蔡斯——用放射性同位素标记法(32P、35S)分别标记T2噬菌体,
证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA。
④威尔金斯和富兰克林——获得了高质量的DNA衍射图谱。
⑤查哥夫——在DNA中,腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量,胞嘧啶(C)的量=鸟嘌呤(G)的量。
⑥沃森和克里克——构建DNA双螺旋结构模型。
克里克还提出中心法则:
⑦梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术,证明了DNA分子的半保留复制。
考点1 教材基础实验
生物进化的发现史 ①拉马克——提出比较完整的进化学说(中心思想:用进废退、获得性遗传)。
②达尔文——自然选择学说(四个要点:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存)。
动物生命活动调节机制的发现史 ①贝尔纳——内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件,内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。
②坎农——提出稳态的概念。
③沃泰默——胰液的分泌只受神经调节。
④斯他林和贝利斯——胰液的分泌存在“化学调节”(并命名该调节物质为“促胰液素”)。
⑤巴甫洛夫——建立了条件反射学说,但对失去促胰液素的发现深表遗憾。
考点1 教材基础实验
植物生长素的发现过程 ①达尔文——植物向光性实验,验证金丝雀草胚芽鞘感光部位在尖端,尖端可向下面的伸长区传递某种“影响”,造成单侧光下伸长区背光面比向光面生长快。
②鲍森·詹森——胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
③拜尔——胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
④温特——进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,并把这种物质命名为生长素。
生态学的发现史 ①高斯——证明大小两个物种的草履虫间存在着种间竞争关系。
②林德曼——对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析,发现能量流动的两个明显的特点:
单向流动,逐级递减。
(1)鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色(2021·全国乙,2)
(2)在高倍光学显微镜下,观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构(2020·山东,3)
(3)质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小(2020·山东,3)
(4)在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后逐渐变成紫色(2020·江苏,17)
(5)在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后由蓝色变成灰绿色(2020·江苏,17)
(6)在蔗糖溶液中加入适量红墨水,可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离(2019·江苏,22)
(7)叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散就越慢(2023·全国乙,2)
(8)根尖解离后立即用甲紫溶液染色,以防解离过度(2022·广东,4)
(9)可用蛙红细胞替代蛙的骨髓细胞制备染色体标本(2021·江苏,10)
(10)用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素(2021·天津,6)
(11)纸层析法分离叶绿体色素时,以多种有机溶剂的混合物作为层析液(2021·河北,3)
(12)利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量,推测土壤动物的丰富度(2021·河北,3)
(13)调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标记重捕法(2020·全国Ⅰ,6)
(14)可采用逐个计数法统计麋鹿种群密度(2021·河北,18)
(15)采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数(2020·江苏,15)
(16)在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度(2023·北京,13)
ⅹ
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ⅹ
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√
√
ⅹ
√
ⅹ
ⅹ
(1)观察植物细胞吸水和失水时,可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮。[2021·全国卷乙]
(2)利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质。[2021·北京卷]
(3)利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA。[2021·北京卷]
(4)在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,通气前必须用NaOH去除空气中的CO2。[2021·福建卷]
(5)在“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,可用滤纸在盖玻片另一侧吸引培养液进入计数室。[2021·福建卷]
(6)在检测生物组织中的还原糖实验中,在待测液中先加NaOH溶液,再加CuSO4溶液。[2021·湖南卷]
√
√
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❌
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生物二轮复习微专题
实验探究二
26
考点2 探究实验的设计、分析及评价
一、理清实验设计程序
实验设计程序:明确实验目的→选择实验原理→确定实验思路→设计实验步骤→预期实验结果→得出实验结论。
考点2 探究实验的设计、分析及评价
对照实验是中学生物学教学中最常见的实验类型。
除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验就是对照实验。
对照实验中可以变化的因素称为变量,
其中人为控制改变的变量叫作自变量,
随自变量的改变而变化的变量叫作因变量。
实验进行过程中除自变量外,还存在一些对实验结果造成影响的变量,即无关变量。
二、实验变量确定
考点2 探究实验的设计、分析及评价
1.空白对照
单独设置未经自变量处理的对照组,与经过自变量处理的实验组进行结果比对,即为空白对照。
空白对照可以排除或者修正自变量以外因素对实验结果的影响,以确保实验结果是在自变量的影响下产生的。
三、对照实验的类型
例如:验证胰岛素有降低血糖作用的实验中,实验组动物注射适量的胰岛素溶液,对照组动物注射等量的生理盐水(空白对照组)。
这样的空白对照可以排除实验组胰岛素溶液中的溶剂对实验结果可能的干扰。
考点2 探究实验的设计、分析及评价
2.自身对照
不单独设置对照组,同一研究对象自变量处理前后的对照即为自身对照。由于自身对照是在同一研究对象上进行的,故可以将实验材料差异等无关变量的干扰降到最低。
例如:观察植物细胞质壁分离的实验中,自变量处理前的初始状态;液泡体积大,颜色较浅,原生质层紧贴细胞壁。对初始观察的实验材料利用引流法进行蔗糖溶液处理一定时间后,再观察并与初始状态对比可以发现;液泡体积变小,颜色变深,原生质层与细胞壁分离。这即为自身对照。
考点2 探究实验的设计、分析及评价
3.相互对照
相互对照也不单独设置对照组,而是设置的几个实验组之间形成对比,即得出相应的结论。相互对照实验也叫对比实验,常常适用于研究"不同剂量"自变量与相应因变量之间的关系。
例如:在研究温度对淀粉酶活性影响的实验中,设置不同温度下淀粉酶催化淀粉的反应组均为实验组,通过对不同组实验结果的分析,得出温度与酶活性关系的相关结论。
考点2 探究实验的设计、分析及评价
4.条件对照
除空白对照外,给实验对象某种非自变量意义的处理或者与自变量相反的处理,从而进一步反映自变量与因变量之间的关系,这样的相互比对属于条件对照。
例如:验证甲状腺激素有促进蝌蚪生长发育作用的实验中,实验组的处理为食物中添加甲状腺激素,食物中添加甲状腺激素抑制剂的一组就是条件对照组。
考点2 探究实验的设计、分析及评价
5、【阳性对照】是指给对照组施以已经被证明是一种有效的处理因素,给待检测的处理因素形成对照,检测处理因素产生的结果是否呈现阳性,从而得出实验结论。
例如,在“探究酶的高效性”实验中,设置的对照实验是一组过氧化氢溶液中滴加肝脏研磨液(含有过氧化氢酶),另一组过氧化氢溶液中滴加Fe3+溶液,其中滴加Fe3+溶液的对照组就属于阳性对照,通过比较两组实验产生气泡的数量和快慢,可以得出酶具有高效性的特性。
又如,在“模拟生物体维持pH的稳定”实验中,除用蒸馏水做空白对照外,还设置了已知缓冲液的阳性对照组,生物组织样液滴加盐酸溶液或氢氧化钠溶液时,实验结果是pH无明显的升高或降低,和缓冲液设置的标准对照一致,就可以说明生物组织样液中存在有缓冲物质,来维持生物体的pH相对稳定。
考点2 探究实验的设计、分析及评价
5、【阴性对照】阴性对照是为排除假阳性而设的对照,即为待检测的处理因素设置一组已知结果为阴性的对照组,证明待检测处理因素产生的结果为阳性,从而达到检测的目的。
1.缺失突变体对照,使研究性状的遗传背景为“空白”状态
2.假手术对照,使实验动物接受相同外科创伤处理
3.抑制剂对照,使研究对象的生理过程或功能处于“空白”状态
4.安慰剂对照,使受试者和实验者处于双盲实验状态
考点2 探究实验的设计、分析及评价
探究某种药物治疗效果的分组:
①空白对照组:正常+溶剂(注射生理盐水/饲喂蒸馏水)安慰剂
②模型对照组:模型+溶剂
③实验组:模型+药物(配置不同浓度)
④阳性对照:模型+经典药物组
⑤条件对照:模型+药物+药物的抑制剂
空白对照组
模型对照组
实验组
阳性对照组
条件对照组
自变量诱发疾病,同时排除手术对实验的干扰
药物对疾病有效,同时排除无关变量对实验的干扰
药物和已知比有效到什么程度
反向充分证明药物有效
考点2 探究实验的设计、分析及评价
为了探究基因或其产物的功能,常选用基因缺失突变体为材料,使其遗传背景为“空白”状态,再通过基因敲入、添加基因产物进行功能研究。
1.缺失突变体对照,使研究性状的遗传背景为“空白”状态
2019年全国1卷29.(12分)
将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,回答下列问题。
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论,要求简要写出实验思路和预期结果。
自变量是什么?因变量是什么?阴性对照组是什么?
是否存在ABA
气孔开度
不加ABA
对照组设置
6.(2021·北京卷,17)(3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料,一段时间后检测,结果如图3(甲、乙、丙为上述本地藻)。
该实验的对照组放入的有____________________。
2014年邯郸一调节选 20(4)目前治疗糖尿病常用西药为二甲双胍,为了研究某中药成分对糖尿病的治疗效果是否优于二甲双胍,需设置糖尿病模型鼠十该中药成分,除此之外,还需设置3个组别:_______、_______、_______。
考点2 探究实验的设计、分析及评价
变式训练(阳性对照与抑制类阴性对照)
已知药物X对细胞增值有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是
A. 乙组加入了药物X后再进行培养
B. 丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养
C. 乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养
D. 若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
考点2 探究实验的设计、分析及评价
3、实验目的确定
①由实验的自变量和因变量决定。
②书写规范
a.探究(验证)自变量对因变量的影响。
b.因变量与自变量之间关系的研究。
③书写格式
格式为“探究(验证)×××(自变量)对×××(因变量)的影响”或“探究(验证)×××(自变量)与×××(因变量)的关系”等。
例如: 1、探究PH对过氧化氢酶活性的影响
2、验证绿叶在光下合成淀粉
考点2 探究实验的设计、分析及评价
实验目的:_____________________________________________________
________________________。
探究锌肥施用量对番茄果实产量的影响(或探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围)
例 科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关,下图为实验结果曲线图,请完善探究实验的相关问题:
考点2 探究实验的设计、分析及评价
请为此实验拟定一个题目:
考点2 探究实验的设计、分析及评价
假设是指用来说明某种现象,但未经证实的论题,是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想,是研究者对研究结果预先赋予的答案,是一种可能的解释和说明。提出的假设可能正确,也可能错误,但必须能解释题目现象或与题干相符。探究性实验假设包括各种可能的情况。一般情况下,若是实验中要求写出你的假设,我们应根据自己平常积累的知识,写出认为最可能的一种假设即可。
4、提出假设
考点2 探究实验的设计、分析及评价
例 哺乳动物体温的相对恒定是完善的调节机制使机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。动物产热的主要方式是细胞的有氧呼吸。为了探究随外界环境温度的改变,哺乳动物细胞有氧呼吸强度是否会产生变化,某校生物兴趣小组制定了以下实验方案:
(1)实验假设:______________________________________________________________。
(2)材料用具:略。
(3)实验步骤:
①将4个恒温培养箱分别调节成10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃恒温,并编号为甲、乙、丙、丁4组。
②取4只体重400克,性别与生理状况相同的成年小白鼠分别放入4个恒温培养箱中。
③一段时间后,用仪器测量小鼠耗氧量,作好记录并计算。
随外界环境温度的改变,哺乳动物细胞有氧呼吸强度会产生变化
考点2 探究实验的设计、分析及评价
5、实验原理的确认与书写
①实验原理的确认
实验原理就是进行实验的理论依据,包括选择实验材料的依据、作出实验假设的依据、设置实验步骤的依据、分析现象结果的依据和确定观测指标的依据。
②实验原理的书写
实验原理就是进行实验的理论依据
书写基本套路:“已知条件找变量→根据目的提结论→依据材料判结果→结论结果巧联系→组织语言写原理”。
实验原理的书写至少包括两个方面的内容:一是自变量与因变量的关系;二是检测因变量的方法。有时还需要写出设计关键步骤的作用。
考点2 探究实验的设计、分析及评价
6、实验思路的确定
关键点1 根据题目提供的实验材料、用具、实验目的等信息找到突破。
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,又要确保无关变量在条件一致、条件适宜中进行。
关键点3 关注因变量的检测。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,有些实验可能有多个检测指标。
一般思路是“想法”,是较为粗线条的思考过程,其要求“言简意赅”。比如:用某种方法处理某种材料,观察其对某方面的影响效果。一般须体现“对照思想”,显示自变量和因变量,对无关变量表述时,应注意体现“相同且适宜”。
考点2 探究实验的设计、分析及评价
7、实验步骤“四部曲”
考点2 探究实验的设计、分析及评价
注意:①步骤是“做法”,是更为“细节化”的操作流程,其要求“精确细致”。必须体现“自变量”如何设置,“因变量”如何获得,“无关变量”如何保证相同且适宜。
②自变量的处理多采用加法原理或减法原理,例如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素;“减”即手术切除甲状腺法。无法采用加减法原则的探究实验,则采用多组平行试验同时进行,例如探究温度对酶活性的影响会采用在不同温度进行相同实验。
③对照组的设置要合理
8、实验结果与结论
①实验结果的呈现方式
a.利用表格呈现实验结果。
表格的设计应当从自变量和因变量上展开。
b.利用统计图(曲线图、柱状图等)呈现实验结果。
以统计图的形式呈现时,通常横坐标表示自变量,纵坐标表示因变量,并在坐标轴上标注单位或符号,如果是两个或多个自变量,要在图例中注明。
②实验结果的分析方式
a.对于验证性实验:结果和结论是唯一的,依据自变量与因变量的关系,可用逆推法,由结论推出相应的结果。
b.对于探究性实验:结果和结论是不确定的,应先把自变量与因变量所对应的各种关系都考虑到,然后用逆推法描述出各种可能出现的结果。
(2023·南通高三期末)肿瘤疫苗(OVA)可预防或治疗肿瘤,其原理是将肿瘤抗原导入人体内,激活患者自身的免疫反应,从而达到控制或清除肿瘤的目的。物质P作为安全的纳米材料,常用作疫苗载体。
物质Q具有干扰溶酶体膜稳定性的作用。将Q引入纳米疫苗(OVA-P)后与体外培养的树突状细胞(DC细胞)共孵育,得到结果如图1。与普通疫苗相比,纳米疫苗更易被DC细胞摄取处理。得出该结论的依据是_______________________________________________
________________________ ____。
将三类疫苗注射到肿瘤模型小鼠体内,结果如图2,结果说明_______________________
________________________________________________________________________。
与1组相比,2、3组进入DC细胞溶酶体的疫苗量增加,且细胞质基质中的疫苗占比也显著增加
Q引入后的纳米疫苗比纳米疫苗(和普通疫苗)的肿瘤抑制效果更好
9、“五看法”把握评价、修订或完善实验设计
例 研究者以小鼠为实验材料,探讨动物脑中VMN区域与血糖调节的关系。向正常小鼠VMN区神经元中转入另一基因表达载体(此类小鼠称为S鼠),指导合成的蛋白质可被光激活使得此区神经元产生兴奋。以S鼠为实验材料,验证正常血糖浓度下,若VMN区神经元兴奋,则机体血糖含量会升高。
①实验方案:对照组用胰岛素处理后的低血糖S鼠,适宜的光照VMN区神经元一段时间;实验组用血糖含量正常的S鼠,适宜的光照VMN区神经元一段时间。随时间推移检测两组鼠的血糖含量。
请指出实验方案不当之处,并做修正:_____________________________________
_______________________________________。
②支持推测的结果是_______________________________________________________
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该实验方案的自变量设置不对,对照组应用血糖含量正常的S鼠,VMN区神经元不光照
两组鼠初始血糖含量相同,一段时间后,与初始血糖含量相比,对照组无明显差异,实验组显著升高
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