第2单元 实验探究课2 设计实验思路与实施实验步骤的区别（课件PPT）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（云南专版）

高考总复习 生物学 第二单元　细胞的基本结构与物质的输入和输出 实验探究课2　设计实验思路与实施实验步骤的区别 1．实验思路与实验步骤的不同 2．设计实验思路和实施实验步骤的具体描述 (1)设计实验思路 (2)实施实验步骤 1．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下图所示(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______________________________________________________。 (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。该结果可能的原因是______________________。 (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。 ________________________________________________________ ________________________________________________________ 答案：(1)物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 (2)转运蛋白数量饱和 (3)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。 解析：(1)物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式即自由扩散，该过程不需要转运蛋白和能量，而是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物质的跨膜运输方式需要转运蛋白协助，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。 2．为验证水分子的跨膜运输除自由扩散外还可以通过细胞膜上的水通道蛋白进行运输，利用肾小管上皮细胞设计相关实验进行验证。请补充完善下列实验步骤，并预期实验结果。 (1)实验步骤： 第一步：取若干正常、生理状况相同的肾小管上皮细胞均分为甲、乙两组； 第二步：将甲组细胞置于适量的生理盐水和水通道蛋白抑制剂配置成的溶液中，将乙组细胞置于________________中，均制成临时装片； 第三步：放置相同的时间后，在盖玻片一侧滴加清水，另一侧用吸水纸吸引，_____________________________________________ ______________________________________________________。 (2)预期结果：___________________________________________ _______________________________________________________。 答案：(1)等量的生理盐水中　在显微镜下持续观察两组细胞的破裂情况 (2)在相同的时间内，甲、乙两组均有细胞破裂，且甲组细胞破裂数小于乙组 解析：(1)本实验的目的是验证水分子的跨膜运输除自由扩散外还可以通过细胞膜上的水通道蛋白进行运输，结合自由扩散不需要水通道蛋白的参与，由此可知实验自变量为有无水通道蛋白，因变量为细胞破裂的情况。在实验设计过程中遵循单一变量和对照原则，故将实验步骤补充完善如下：第二步：将甲组细胞置于适量的生理盐水和水通道蛋白抑制剂配置成的溶液中，将乙组细胞置于等量的生理盐水中，均制成临时装片；第三步：放置相同的时间后，在盖玻片一侧滴加清水，另一侧用吸水纸吸引，在显微镜下持续观察两组细胞的破裂情况。(2)本实验为验证性实验，预期结果应当符合理论结果，故预期结果为在相同的时间内，甲、乙两组均有细胞破裂，且甲组细胞破裂数小于乙组。 谢谢观看！ $$