江蘇省高中生物暑期作業(yè)第15講如何掌控“常規(guī)實驗和設(shè)計實驗方法”高考復(fù)習(xí)適用蘇教版.doc

第15講如何掌控“常規(guī)實驗和設(shè)計實驗方法”生物實驗操作技能和實驗設(shè)計技能是高中生物的一項很重要的能力要求，是近年的各省市高考題中經(jīng)常涉及的內(nèi)容。在復(fù)習(xí)時，對高中生物教材中的常規(guī)實驗要逐個系統(tǒng)復(fù)習(xí)(常規(guī)實驗主要在必修一)，按照實驗的原理、材料用具、試劑、方法步驟、結(jié)果與結(jié)論等基本程序細致復(fù)習(xí)，掌握每一環(huán)節(jié)的注意事項。再對教材實驗進行橫向梳理，比如抓住實驗原理、實驗試劑、實驗材料等項目對所有涉及實驗進行橫向比較，以加深理解和方便記憶。對于設(shè)計實驗要系統(tǒng)掌握相關(guān)的實驗基礎(chǔ)知識，比如實驗設(shè)計的類型、基本原則、一般步驟等。一、依據(jù)實驗的基本程序，對教材實驗逐一梳理突破示例綠葉中色素的提取和分離1實驗原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。綠葉中的色素不只一種，它們都能溶解在層析液中。然而，它們在層析液中的溶解度不同：溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快；反之則慢。這樣，幾分鐘后，綠葉中的色素就會隨著層析液在濾紙上的擴散而分離開。注：上述內(nèi)容為教材原內(nèi)容，不利于記憶，所以在復(fù)習(xí)時要學(xué)會提煉精髓，條目式記憶。將上述內(nèi)容可以提煉為以下兩點：(1)提取色素的原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中。(2)分離色素的原理：綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快。2材料用具(1)材料：新鮮的綠葉(如菠菜的綠葉)(注：應(yīng)選擇易于取材，綠色部位)。(2)用具：濾紙、試管等。(3)試劑：無水乙醇、層析液、二氧化硅(SiO2)、碳酸鈣(CaCO3)。3方法步驟(1)提取綠葉中的色素：稱葉研磨過濾注：“迅速研磨”的目的：防止乙醇揮發(fā)?！岸趸?SiO2)”的作用：有助于研磨充分。(使細胞和葉綠體破裂，色素溶解到乙醇中。若不加SiO2，則葉綠體破裂不充分，四種色素均減少，濾紙條上的四條色素均變窄。)“碳酸鈣(CaCO3)”的作用：防止色素被破壞。(碳酸鈣可以中和研磨時液泡釋放出來的有機酸，從而保護葉綠素，而類胡蘿卜素較穩(wěn)定。若不加CaCO3，則葉綠素a和b將分解破壞，而胡蘿卜素和葉黃素不影響，濾紙條上的葉綠素a和b兩條色素帶變窄，而胡蘿卜素和葉黃素兩條色素帶寬度不變。)(2)制備濾紙條注：“干燥”的目的：防止有水影響層析液的擴散。(水斑將阻止有機溶劑的通過)“剪兩角”的目的：使擴散起點一致，色素帶平直均勻。(液體在邊棱處擴散速度快，剪出斜邊后，層析液就能始終同步到達濾液細線，色素帶將平直等速向上擴散。)(3)畫濾液細線注：要求：細、齊、直，目的是使色素帶平直美觀。重復(fù)畫的目的：增加色素的含量，使色素帶清晰。(要風(fēng)干后再畫，重復(fù)23次)(4)分離綠葉中的色素注：要求：不能將濾液細線觸及層析液，目的是防止色素直接溶解到試管內(nèi)的層析液中。(若濾液細線沒入層析液面以下，濾紙條上將不會有色素帶)棉塞塞緊試管口的目的是防止層析液的揮發(fā)。(5)觀察與記錄注：將層析結(jié)果要畫在紙上，或?qū)嶒炈脼V紙條貼在書上，并標(biāo)明色素的種類和顏色。以圖的形式去記憶層析結(jié)果。如下圖所示：依據(jù)上圖的記憶，可以很容易得出以下知識：最寬的色素帶是：葉綠素a；最窄的色素帶是：胡蘿卜素。溶解度最高的色素是：胡蘿卜素；溶解度最低的色素是葉綠素b。間距最寬的色素帶是：胡蘿卜素與葉黃素；間距最窄的色素帶是：葉綠素a與葉綠素b。例1洋蔥是中學(xué)生物實驗常用材料之一，如圖是與洋蔥有關(guān)實驗的部分步驟，請據(jù)圖回答下列問題：(1)表示提取洋蔥葉色素時的研磨步驟，研缽中除了加無水乙醇外，還需加入的化學(xué)試劑有_；表示符合要求的濾紙條，但該濾紙條層析一段時間后，濾紙條上沒有一條色素帶，則最可能的原因是_。(2)表示觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂時裝片制作的壓片步驟，該步驟的目的是_；數(shù)染色體數(shù)目最好的時期是_期，此時細胞內(nèi)染色體、DNA、染色單體數(shù)目之比為_。表示在低倍鏡下觀察洋蔥根尖細胞時的一個視野，若要在高倍鏡下觀察洋蔥細胞染色體的形態(tài)和數(shù)目，應(yīng)將裝片向_方移動?？偨Y(jié)感悟此題考查教材常規(guī)實驗的基本過程，涵蓋了色素的提取和分離實驗、有絲分裂的觀察實驗、顯微鏡的使用等知識，每個小題仍然是考查教材實驗中的基礎(chǔ)知識點的記憶及基本技能的應(yīng)用。解答此類題目的關(guān)鍵是要對教材中所有常規(guī)實驗進行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，打好牢固的知識基礎(chǔ)，不能有細節(jié)知識點的遺漏。二、抓住某一項知識，對相關(guān)教材實驗進行橫向比較梳理，進一步強化知識的記憶示例染(顯)色劑的使用作用顏色變化備注斐林試劑還原糖的檢測磚紅色現(xiàn)配現(xiàn)用；甲液(NaOH)、乙液(CuSO4)11混合均勻后；5065 水浴加熱雙縮脲試劑蛋白質(zhì)的檢測紫色先加A液(NaOH)1 mL，后加B液(CuSO4)4滴，搖勻；不加熱蘇丹() 染液脂肪的檢測橘黃色(紅色)蘇丹親和力強，染色時間短甲基綠DNA的分布觀察綠色兩試劑同時使用，混合染色吡羅紅RNA的分布觀察紅色健那綠染液線粒體的觀察藍綠色只染活細胞中的線粒體溴麝香草酚藍水溶液CO2的檢測藍色綠色黃色酵母菌細胞呼吸方式的探究實驗重鉻酸鉀溶液酒精的檢測橙色灰綠色龍膽紫溶液染色體著色觀察紫色根尖細胞有絲分裂和低溫誘導(dǎo)根尖細胞染色體加倍實驗中使用；堿性染料醋酸洋紅液紅色碘液淀粉的檢測藍色在糖的檢測實驗和光合產(chǎn)物的檢測中使用臺盼藍染液動物細胞活性的檢測藍色死細胞著色，活細胞不著色二苯胺試劑DNA的鑒定藍色在DNA的粗提取與鑒定實驗中使用例2生物實驗中常用鹽酸處理實驗材料，下列說法正確的是()A鹽酸解離根尖的同時也為龍膽紫染色創(chuàng)造酸性環(huán)境B鹽酸處理染色質(zhì)能促進DNA與吡羅紅(派洛寧)結(jié)合C鹽酸濃度過高會破壞過氧化氫酶的空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其失活D鹽酸處理細胞有利于健那綠(詹納斯綠)對線粒體染色總結(jié)感悟此題考查實驗試劑的使用，屬于理解記憶內(nèi)容，涉及了有絲分裂的觀察實驗、DNA和RNA分布的觀察實驗、過氧化氫的分解實驗、線粒體的觀察實驗，題目的特點是，每一個選項涉及一個教材實驗，考查的點較小，但涉及的面較大，難度小，考查對教材常規(guī)實驗各環(huán)節(jié)的理解與記憶，這是近年高考題對教材實驗的常見考法，該題型將會是高考題中的必考題，這是強化高中生物實驗教學(xué)的有效手段，是有導(dǎo)向作用的。做好此類題的關(guān)鍵仍然是對教材實驗的系統(tǒng)掌握，而掌握的技巧之一就是抓住某一項知識，如鹽酸、酒精、加熱、試劑等，進行橫向比較梳理，從而強化知識的系統(tǒng)記憶。三、把握好對照實驗的實驗組與對照組1根據(jù)過氧化氫分解實驗，理解對照實驗的相關(guān)概念，如下圖所示概念示例對照實驗除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗過氧化氫分解實驗對照組接近現(xiàn)實生活，非人為影響的組1號實驗組人為施加影響的組2、3、4號自變量人為改變的變量加熱、氯化鐵溶液和肝臟研磨液因變量隨著自變量的變化而變化的變量過氧化氫分解速率無關(guān)變量在實驗過程中可能對實驗結(jié)果造成影響的其他可變因素底物用量、試管潔凈程度等2.對照組的辨別技巧(1)不作任何處理的組；(2)正常生活狀態(tài)下的組；(3)加蒸餾水、生理鹽水、溶劑的組；(4)施加了參照因素的組。3對照組的作用(1)與實驗組相比，除人為施加的影響因素不同外，其余處理均相同，從而排除了無關(guān)變量的影響(使各種無關(guān)變量對各組的影響效果均相同)。(2)可以使人為施加的影響因素的作用效果更具說服力。(3)可以對實驗組的結(jié)果或數(shù)據(jù)進行校正。4對照的類型概念示例空白對照不做任何實驗處理的對照組過氧化氫分解實驗中的1號自身對照實驗組與對照組在同一對象上進行半葉法實驗中見光的一半葉片為對照組，黑暗處理的一半葉片為實驗組；質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗中，自身前后對照條件對照給對象施以探究因素以外的某種因素，這種因素的影響往往是已知的，僅作為對照意義，能夠使探究因素的影響結(jié)果更具說服力驗證甲狀腺激素促進幼小動物發(fā)育的實驗中，施加甲狀腺抑制劑的組為條件對照組相互對照(對比實驗)指不單獨設(shè)對照組，而是幾個實驗組相互對照，其中每一組既是實驗組也是其他組的對照組過氧化氫分解實驗中的2、3、4號；探究酵母菌呼吸方式的實驗中的有氧組和無氧組構(gòu)成相互對照例3茶樹常采用扦插繁殖。研究小組為探究不同濃度三十烷醇(植物生長調(diào)節(jié)劑)對茶樹插條生根的影響，完成了一組預(yù)實驗，結(jié)果如圖。(1)該實驗的自變量是_；從圖中所示可知，此實驗的對照有兩種：一是用_處理插條，作為空白對照；二是用_處理插條進行相互對照。(2)從預(yù)實驗的結(jié)果可知，三十烷醇濃度為15 ppm時對茶樹插條生根具有_(填“抑制”、“促進”)作用。(3)若要探究三十烷醇促進茶樹插條生根的最適濃度，還應(yīng)增設(shè)實驗組，從圖中數(shù)據(jù)判斷，三十烷醇濃度的取值應(yīng)設(shè)在_ppm?？偨Y(jié)感悟此題考查對照實驗的相關(guān)概念及對照組和實驗組的處理。對照實驗是最常考查的實驗，對于對照組的處理是有規(guī)律可循的，一般情況下的對照組設(shè)置為空白對照，即不作處理或加蒸餾水或加溶劑處理等，在做題時靈活處理；實驗組是人為施加的影響因素，是實驗要探究的影響因子處理的組。對照實驗是高中生物實驗的主要類型，對照思路是高中生必備的最基本的實驗思維方式，所以也是高考的最基本實驗類型，無論是實驗分析還是實驗設(shè)計，主要是考查對照思路及對照的處理方法，所以在做實驗題時始終要考慮“對照”。此題還考查了預(yù)實驗，預(yù)實驗可以確定大致范圍，為正式實驗摸索條件。四、實驗設(shè)計的基本技巧1實驗設(shè)計的一般程序明確實驗?zāi)康姆治鰧嶒炘磉x擇材料用具設(shè)計實驗步驟預(yù)測實驗結(jié)果觀察收集數(shù)據(jù)分析推理得出結(jié)論。2實驗設(shè)計遵循的原則(1)單一變量原則：例如，關(guān)于“唾液淀粉酶水解淀粉”的實驗中，溫度條件“低溫(冰塊)、適溫(37 )、高溫(沸水)”是人為施加的影響因子，就是實驗中的唯一變量(自變量)，除溫度外，試管的潔凈程度、唾液的新鮮程度、淀粉濃度、溫度處理的時間長短等就屬于無關(guān)變量。如果無關(guān)變量中的任何一個或幾個對三組實驗不等同、不均衡，就會影響實驗的真實結(jié)果。所以，實驗設(shè)計一定要實現(xiàn)只有人為施加的影響因子(自變量)不同，其他的處理條件均相同，這樣就實現(xiàn)了單一變量，這是實驗設(shè)計最基本的原則。(2)對照性原則：單一變量的實現(xiàn)，就使各個實驗組有了參照作用，實驗結(jié)果的不同就是由于人為施加因子的不同所致。除此之外，還要設(shè)置對照組，最常見的是空白對照組，空白對照組有參照作用，各實驗組均可與空白對照組對比。(3)等量原則：對照實驗設(shè)置的正確與否，關(guān)鍵就在于如何盡量去保證“其他條件的完全相等”。具體來說有如下四個方面：所用生物材料要相同，即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。所用實驗器具要相同，即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。所用實驗試劑要相同，即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積等量的問題。所用處理方法要相同，如：保溫或冷卻；光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。有時盡管某種處理對對照實驗來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。3實驗設(shè)計的類型(1)驗證性實驗：實驗名稱或目的的關(guān)鍵詞是“驗證”，驗證性實驗的結(jié)果和結(jié)論是唯一的。(2)探究性實驗：實驗名稱或目的的關(guān)鍵詞是“探究”、“是否”，探究性實驗的結(jié)果和結(jié)論不是唯一的，需要討論，一種可能的結(jié)果對應(yīng)一種相應(yīng)的結(jié)論。4實驗設(shè)計基本題型(1)續(xù)寫實驗步驟：這類題目的題干中已經(jīng)提供了比較多的信息，基本上劃定了答題的模式，目的明確，前面的方法步驟等信息已為續(xù)答作了鋪墊，只要明確題目中的實驗變量和反應(yīng)變量，然后設(shè)計對照組，再根據(jù)有關(guān)原理分析，一般就能比較正確地寫出答案。(2)評價和糾正給定的實驗步驟：試題中既有合理成分，又有不合理成分，干擾因素較多，要求在吸取原有設(shè)計的合理成分的基礎(chǔ)上，提出自己的實驗設(shè)計思路。這表面上是考查對實驗設(shè)計的分析與評價能力，實質(zhì)上是全面檢測設(shè)計生物學(xué)實驗方案的能力。(3)獨立設(shè)計實驗方案：這類題型全面考查學(xué)生的實驗設(shè)計能力，難度較大，答題時要先在草紙上充分構(gòu)思方案，包括實驗組和對照組的設(shè)計，材料試劑的用法用量等，細分出實驗步驟，思考成熟，然后才能作答。5實驗設(shè)計題解題口訣先看目的和原理，提示材料與試劑；構(gòu)建裝置分步驟，標(biāo)號定量銘心記?，F(xiàn)象結(jié)果寫具體，結(jié)論敘述扣目的；探究實驗需討論，驗證實驗果唯一。解釋如下：面對實驗設(shè)計題，首先要找到實驗?zāi)康?，實驗?zāi)康脑陬}干信息有明顯的關(guān)鍵詞，比如，“驗證”、“探究”、“假設(shè)”、“是否”、“判斷”、“如何”等。一般根據(jù)目的可直接判斷出是驗證性實驗還是探究性實驗，這是做實驗設(shè)計題的第一步。題干信息中，可能已給出現(xiàn)成的實驗原理(即完成該實驗所需要的理論依據(jù))，若沒有，則實驗原理應(yīng)為高中生物教材所學(xué)過的知識。如何科學(xué)設(shè)計實驗組和對照組，這是解實驗設(shè)計題的關(guān)鍵。絕大多數(shù)實驗題中都給出了材料、用具、試劑等信息，這是很好的提示。比如，在探究pH對酶活性影響的實驗中，會給出“HCl、NaOH、蒸餾水”信息，這就提示設(shè)計三組，酸性、堿性、中性三組對照。再如，在驗證胰島素有降低血糖的作用時，會給出“胰島素溶液、生理鹽水、葡萄糖溶液”信息，則實驗組用胰島素溶液注射，而對照組注射等量生理鹽水，等出現(xiàn)低血糖癥狀后，再對實驗組補充注射葡萄糖溶液，看癥狀消失。實驗步驟的劃分是最易考的環(huán)節(jié)，常見步驟為三步，如第一步分組、第二步施加變量、第三步培養(yǎng)觀察。遺傳實驗中，常見步驟：第一步親本雜交，第二步F1自交(或測交)，第三步對F2的統(tǒng)計觀察。步驟劃分的技巧是裝置構(gòu)建的過程或雜交實驗的流程。比如，在驗證甲狀腺激素促進幼小動物發(fā)育的實驗中，第一步應(yīng)該對三個水槽進行處理，分組、編號、放入等量相同的清水、等量相同的蝌蚪；第二步是施加變量影響，第一組飼喂含有甲狀腺激素的飼料、第二組飼喂含有甲狀腺激素抑制劑的等量飼料、第三組飼喂等量的普通飼料；第三步是在相同且適宜的環(huán)境條件下培養(yǎng)觀察。從裝置的構(gòu)建到實驗結(jié)果不同的得出過程或從親本雜交開始到最終預(yù)期個體的出現(xiàn)過程，其實就是實驗思路，該思路如果清晰地構(gòu)建出來，則步驟劃分為三步或四步是一目了然的。在分組時一定不要忘記對各組進行編號，如1、2、3或A、B、C等，編號的目的是使思路清晰，后續(xù)的步驟便于指代描述，這是實驗設(shè)計題的分點之一。在敘述實驗步驟時，特別是施加變量的步驟，一定要對添加物的用量加以限定，第一組指明用量，后續(xù)組用“等量”一詞，這也是實驗設(shè)計題的分點之一。實驗結(jié)果就是實驗現(xiàn)象，在敘述時一定要寫具體，不能籠統(tǒng)地綜合描述。比如，在探究溫度影響淀粉酶活性的實驗中，用碘液檢測淀粉的分解程度，結(jié)果應(yīng)該是“A組(低溫條件)變藍；B組(適溫條件)無藍色出現(xiàn)；C組(高溫條件)變藍”。而不能綜合敘述為“只有B組(適溫條件)無藍色出現(xiàn)”。結(jié)論的敘述是有規(guī)律的，即都是實驗?zāi)康幕驅(qū)嶒炚n題或?qū)嶒灱僭O(shè)語句的變形，將疑問句改為肯定句即可。比如，在驗證性實驗中，目的是“驗證胰島素有降低血糖的功能”，則結(jié)論就對應(yīng)為“胰島素有降低血糖的功能”；在探究性實驗中，目的是“假設(shè)青霉素有抑制細菌繁殖的功能，驗證假說是否正確”，則結(jié)論就對應(yīng)為“若，則說明青霉素有抑制細菌繁殖的功能；若，則說明青霉素沒有抑制細菌繁殖的功能”。最后還要注意驗證性實驗的結(jié)果和結(jié)論是唯一的，不需要討論。探究性實驗需要討論，回答結(jié)果和結(jié)論時，要一個結(jié)果對應(yīng)一個結(jié)論，分別敘述，不能籠統(tǒng)地綜合敘述，如固定答題模型為“若，則”。常見的可能結(jié)果有三種：AB、AB、AB，但具體題目具體分析，沒有可記憶的公式化模型。例4某同學(xué)進行實驗，甲圖為實驗開始狀態(tài)，乙圖為實驗結(jié)束狀態(tài)。請在乙圖所示實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)實驗，探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜增添的實驗材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。(1)設(shè)計出繼續(xù)實驗的簡要步驟：_；_。(2)預(yù)測實驗現(xiàn)象并作出結(jié)論?？偨Y(jié)感悟此題為探究性實驗設(shè)計，解題過程恰能使用“解題口訣”。首先找到實驗?zāi)康摹疤骄空崽堑乃猱a(chǎn)物能否通過半透膜”，明白實驗的類型。再思考實驗原理，原理為所學(xué)知識：“蔗糖在蔗糖酶的催化下形成葡萄糖和果糖、葡萄糖和果糖具有還原性、還原性糖與斐林試劑在加熱條件下形成磚紅色沉淀”。圖中裝置已構(gòu)建好，再根據(jù)實驗材料的提示“蔗糖酶溶液、斐林試劑”，兩個步驟就很容易想到，即在乙圖的基礎(chǔ)上，a、b兩側(cè)加酶，再檢測兩側(cè)是否有產(chǎn)物。實驗現(xiàn)象要寫具體，即高度差和顏色要具體寫出。結(jié)論的敘述是實驗?zāi)康牡恼Z句變形，即“蔗糖的水解產(chǎn)物能通過半透膜”和“蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過半透膜”。探究性實驗需要討論，一個結(jié)果對應(yīng)一個結(jié)論，此題只有兩種可能的結(jié)果。一、教材常規(guī)實驗的理解與記憶1下列是以酵母菌為材料進行的實驗，有關(guān)敘述錯誤的是()A探究酵母菌的呼吸方式，可用溴麝香草酚藍檢測產(chǎn)生的CO2B用酵母菌發(fā)酵釀制果酒，選擇酸性重鉻酸鉀檢測產(chǎn)生的酒精C探究酵母菌種群數(shù)量變化，應(yīng)設(shè)空白對照排除無關(guān)變量干擾D用稀釋涂布平板法培養(yǎng)計數(shù)，應(yīng)選擇有30300菌落數(shù)的平板2下列是生物研究中常用的方法，不正確的是()A研究細胞器的結(jié)構(gòu)和種類，可采用差速離心法和顯微觀察法B提取和分離葉綠體中的色素，可采用研磨過濾法和紙層析法C調(diào)查土壤動物豐富度，可采用取樣器取樣法、目測估算法和記名計數(shù)法D觀察植物細胞有絲分裂過程，可采用活體染色法和連續(xù)的顯微觀察法3.如圖是某同學(xué)在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂時拍攝的顯微照片。下列敘述正確的是()A甲細胞中每條染色體的著絲點排列在細胞板上B乙細胞中染色體被平均分配，移向細胞兩極C甲和乙細胞中的染色體數(shù)目相等，DNA含量相同D統(tǒng)計圖中處于分裂期的細胞數(shù)可計算細胞周期長短二、對照實驗的理解4為了探究光照和重力對橫放狀態(tài)下植物生長的影響，某同學(xué)對剛萌發(fā)的盆栽燕麥分別進行了下列處理：一段時間后，均明顯向上彎曲生長，彎曲生長不明顯。根據(jù)上面實驗，下列分析正確的是()A和能夠說明燕麥在橫放狀態(tài)下，單側(cè)光作用是引起彎曲生長的主要因素B和能夠說明燕麥在橫放狀態(tài)下，重力作用是引起彎曲生長的主要因素C和能夠說明燕麥在橫放狀態(tài)下，單側(cè)光作用是引起彎曲生長的主要因素D和能夠說明燕麥在橫放狀態(tài)下，重力作用是引起彎曲生長的主要因素5某校生物興趣小組將體重、大小和年齡相同的成年小鼠分成甲、乙、丙三組，分別進行如表所示的連續(xù)實驗，下列有關(guān)該實驗的敘述中，錯誤的是()組別第一步操作第一步現(xiàn)象第二步操作第二步現(xiàn)象甲組腹腔注射適量適宜濃度的胰島素溶液小鼠活動減弱直至昏睡腹腔注射適量適宜濃度的胰高血糖素溶液小鼠逐漸蘇醒、活動恢復(fù)正常乙組腹腔注射適量適宜濃度的胰高血糖素溶液檢測小鼠尿糖呈陽性腹腔注射適量適宜濃度的胰島素溶液檢測小鼠尿糖逐漸呈陰性丙組腹腔注射適量的生理鹽水小鼠活動正常、尿糖檢測呈陰性腹腔注射適量的生理鹽水小鼠活動正常、尿糖檢測呈陰性A.該實驗可驗證胰島素和胰高血糖素的功能以及它們在調(diào)節(jié)血糖過程中的拮抗作用B該實驗的對照有同組內(nèi)的自身對照，甲乙間的相互對照，設(shè)計丙組作空白對照無必要C該實驗所用的胰島素溶液和胰高血糖素溶液應(yīng)是生理鹽水與相應(yīng)激素配制而成的D該實驗同一步所用的三種溶液用量必須相等，同一組前后兩步所用溶液用量可以不等三、實驗評價與實驗設(shè)計6某同學(xué)為驗證“T細胞對B細胞分化后產(chǎn)生抗體具有一定的促進作用”，利用給定的材料設(shè)計了如下實驗：實驗材料：未受感染的狀態(tài)相同的小白鼠3只，X射線照射儀，新鮮的T細胞和B細胞，毒性極低的霍亂弧菌疫苗，血清抗體測定儀以及其他必要的工具。實驗原理：T細胞和B細胞的有無能影響抗體的產(chǎn)生量，通過測定血清中抗體的數(shù)量可判斷體液免疫的強弱。方法步驟：第一步：取未受感染的狀態(tài)相同的小白鼠3只，分為三組，分別摘除胸腺，并用大劑量的X射線照射。第二步：向第一組小白鼠體內(nèi)注射T細胞，向第二組小白鼠體內(nèi)注射B細胞，向第三組小白鼠體內(nèi)注射T細胞和B細胞。第三步：分別在上述三組小白鼠體內(nèi)接種霍亂弧菌疫苗。第四步：飼養(yǎng)1520天后，分別測定3只小白鼠體內(nèi)血清抗體的數(shù)量。請預(yù)期實驗結(jié)果并得出結(jié)論。請根據(jù)上述實驗回答下列問題：(1)上述實驗步驟中存在不嚴謹之處，請指出并更正。_。(2)請為該同學(xué)預(yù)期實驗結(jié)果并得出結(jié)論。_。7下面是人工免疫治療H1N1流感的實驗，請完善實驗步驟并預(yù)期結(jié)果(1)實驗原理：注射外源抗體可治療H1N1流感。(2)實驗?zāi)康模候炞C康復(fù)者血清能治療H1N1流感。(3)實驗材料：健康小白鼠、H1N1病毒液、未患過H1N1流感的小白鼠血清(A)、患H1N1流感后康復(fù)的小白鼠血清(B)等。(4)實驗步驟：選取年齡、體重、性別、健康狀況相同的若干小白鼠，平均分為兩組，標(biāo)記為甲、乙。_。_。_。(5)預(yù)期結(jié)果：_。8某學(xué)校生物興趣小組擬對添加皮革蛋白粉飼料對動物的生長發(fā)育的影響作用進行探究實驗。你若是該小組成員，請完善下列實驗過程：(1)實驗材料和用具：大鼠若干只，普通飼料，添加皮革蛋白粉的飼料，其他所需條件均滿足。(2)實驗?zāi)康模禾骄科じ锏鞍追埏暳蠈游锏纳L發(fā)育是否有影響。(3)實驗步驟：選_的大鼠若干，隨機均分為A、B兩組，分別飼養(yǎng)。給A組鼠每天都飼喂適量普通飼料，B組飼喂_。在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)。一段時間后，檢查大鼠的生長狀況，統(tǒng)計各組大鼠體重和生長發(fā)育狀況。(4)請你預(yù)測該同學(xué)實驗的實驗結(jié)果并作出相應(yīng)的合理分析。(至少寫出三種情況)_。_。_。四、調(diào)查類實驗9下列研究方案中簡單可行，所選擇的調(diào)查方法最為合理的是()A研究貓叫綜合征的遺傳方式，在學(xué)校內(nèi)隨機抽樣調(diào)查B研究紅綠色盲的遺傳方式，在患者家系中調(diào)查C研究青少年型糖尿病的遺傳方式，在患者家系中進行調(diào)查D研究21三體綜合征的遺傳方式，在市中心隨機抽樣調(diào)查10調(diào)查與統(tǒng)計是科學(xué)研究的重要方法，被廣泛應(yīng)用于生物科學(xué)研究之中。以下是調(diào)查統(tǒng)計方法的具體運用，請回答有關(guān)問題：(1)為了解某些遺傳病的遺傳方式和發(fā)病率，某班同學(xué)擬從青少年型糖尿病和紅綠色盲中選取一種，在全校學(xué)生及其家庭中開展調(diào)查。人類的大多數(shù)疾病都與遺傳基因有關(guān)，受一對或多對等位基因的控制。其中，青少年型糖尿病屬于_基因遺傳病，紅綠色盲屬于_基因遺傳病。青少年型糖尿病和紅綠色盲中，一般選取后者開展調(diào)查比較可行。請說明理由。_。在調(diào)查時，全班同學(xué)分為若干個小組，分工進行調(diào)查。為了保證調(diào)查的群體足夠大，調(diào)查結(jié)束后應(yīng)如何處理各小組的調(diào)查數(shù)據(jù)？_。(2)為了模擬樣方法測定種群密度，兩位同學(xué)分別在一張50 cm50 cm的白紙上制作方格表，將200粒綠豆種子隨機撒在白紙上，選擇5個方格進行計數(shù)，再計算出種群密度。討論：計數(shù)完成后，應(yīng)如何計算種群密度？_。兩位同學(xué)的調(diào)查結(jié)果有較大差異，你認為原因可能有哪些？(答出兩點)_。五、遺傳雜交類實驗11玉米紫冠(A)對非紫冠(a)、非糯(B)對糯(b)、非甜(D)對甜(d)有完全顯性作用，3對基因是獨立遺傳的?，F(xiàn)有3個純種的玉米品系，即甲(aaBBDD)、乙(AAbbDD)和丙(AABBdd)，某小組設(shè)計了獲得aabbdd個體的雜交方案如下：第一年：種植品系甲和丙，讓品系甲與丙雜交，獲得F1的種子；第二年：種植F1和品系乙，讓F1與品系乙雜交，獲得F2的種子；第三年：種植F2，讓F2自交，獲得F3的種子；第四年：種植F3，植株長成后，選擇表現(xiàn)型為非紫冠糯甜的個體，使其自交，保留種子。請回答下列問題。(1)F1的基因型為_，表現(xiàn)型為_。(2)F2的基因型及比例為_，表現(xiàn)型有_種。(3)F3中aabbdd的個體所占的比例為_。(4)為了驗證基因B、b與D、d分別位于兩對同源染色體上，請在甲、乙、丙3個品系中選取材料，設(shè)計可行的雜交實驗方案：第一步：取_雜交，得F1；第二步：_；第三步：統(tǒng)計F2的表現(xiàn)型及比例。結(jié)果預(yù)測：_，說明基因B、b與D、d分別位于兩對同源染色體上。綜合提升12如圖1為某一反射弧結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中D結(jié)構(gòu)的放大圖。據(jù)圖回答下列問題。(1)觀察圖1可以看出，伸肌可以作為反射弧的_結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)D的名稱是_。(2)圖2中N的名稱是_，X、Y、Z合稱為_。(3)某種毒素可以使肌肉不能收縮，但不知該毒素的具體作用部位，如果想探究該毒素的作用部位是B、D、E的哪一個(假設(shè)該毒素只能使上述的一個部位中毒失效)，某科研小組設(shè)計了以下探究實驗，請完善下列探究內(nèi)容。實驗原理：(略)實驗材料：電刺激儀一臺，電流表，用毒素制劑處理后的圖1結(jié)構(gòu)一個。實驗步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論：實驗操作觀察部位實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論分別用電刺激與A與C的電位變化，E的收縮情況 _則證明毒素的作用部位是B分別用電刺激I與E _則證明毒素的作用部位是D分別用電刺激I與E _則證明毒素的作用部位是E第15講如何掌控“常規(guī)實驗和設(shè)計實驗方法”備考指導(dǎo)例1(1)碳酸鈣和二氧化硅層析時層析液沒及濾液細線(2)使細胞分散開來中122右上解析(1)提取洋蔥葉色素時的研磨步驟，研缽中除了加無水乙醇外，還需加入的化學(xué)試劑有碳酸鈣(保護色素)和二氧化硅(加速研磨)。層析失敗最可能的原因是層析時層析液沒及濾液細線。(2)觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂時裝片制作的壓片步驟，目的是使細胞分散開來。數(shù)染色體數(shù)目最好的時期是中期(中期染色體形態(tài)數(shù)目最清晰)，此時細胞內(nèi)染色體、DNA、染色單體數(shù)目之比為122。顯微鏡中成像與物體是完全倒置的，中期細胞圖位于視野的右上方，所以要觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目，應(yīng)向右上方移動裝片。例2C在解離時加入鹽酸是為了溶解細胞間質(zhì)以利于細胞相互分離開來，并殺死細胞，染色前必須漂洗以洗去鹽酸后才能染色；與DNA結(jié)合的是甲基綠而非吡羅紅；健那綠對線粒體染色時必須保證細胞是活的，使用鹽酸后細胞會死亡的，導(dǎo)致不能染色。故選C。例3(1)三十烷醇的濃度三十烷醇濃度為0(或蒸餾水)不同濃度的三十烷醇溶液(2)促進(3)815解析該實驗的自變量是三十烷醇的濃度，從曲線圖可知，實驗中設(shè)置了兩種對照方式：以蒸餾水作為空白對照，不同濃度的三十烷醇溶液作為相互對照。在曲線圖中，用15 ppm的三十烷醇溶液處理的插條，其生根數(shù)較用蒸餾水處理的對照組多，說明此濃度的三十烷醇仍然具有促進作用。若要探究促進茶樹插條生根的最適濃度，應(yīng)在815 ppm的濃度范圍增加實驗組。例4(1)向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加熱(或隔水加熱)U型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內(nèi)液面的變化吸取a、b兩管內(nèi)適量液體，分別加入A、B兩試管中，并加入斐林試劑，(5065 )水浴加熱，觀察A、B試管內(nèi)有無磚紅色沉淀(2)如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內(nèi)均有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物能通過半透膜；如果a、b兩管液面高度差增大且A試管內(nèi)無磚紅色沉淀、B試管內(nèi)有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過半透膜。解析本題是以滲透作用裝置為基礎(chǔ)的材料限制型實驗設(shè)計試題，設(shè)計思路主要有兩個：證明蔗糖被水解，蔗糖的水解產(chǎn)物是葡萄糖和果糖，用斐林試劑鑒定即可；觀察a、b兩管液面高度差的變化，如果差值縮小，則說明蔗糖的水解產(chǎn)物能通過半透膜，否則不能。所設(shè)定的材料做出了設(shè)置限制，須加入蔗糖酶溶液，a、b兩側(cè)的加入量相等，以抵消加入蔗糖酶溶液所引起的溶液濃度變化。添加材料中的斐林試劑、試管等，提示可用檢測還原糖的辦法檢測蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜?？键c突破1C探究酵母菌的呼吸方式，可用溴麝香草酚藍水溶液或者澄清石灰水檢測是否產(chǎn)生CO2，前者使溶液由藍變綠再變黃，后者使溶液變混濁，A正確；酒精可使酸性重鉻酸鉀由橙色變?yōu)榛揖G色，可用于果酒發(fā)酵時檢測產(chǎn)生的酒精，B正確；探究酵母菌種群數(shù)量變化時無需設(shè)置空白對照，酵母菌每天的數(shù)量變化可形成自身對照，C錯誤；稀釋涂布平板法常用來統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目，為了保證結(jié)果準確，一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進行計數(shù)，D正確。2D觀察有絲分裂的圖像時，觀察到的細胞是死細胞，需要用不同的細胞觀察不同的時期，不能采用連續(xù)觀察的方法。3B根據(jù)圖示可知：甲細胞處于有絲分裂中期，乙細胞處于有絲分裂后期。甲細胞的每條染色體的著絲點排列在赤道板而不是細胞板上，A錯誤；乙細胞中的染色體被平均分配，移向細胞的兩極，B正確；乙細胞中的染色體是甲細胞中的2倍，DNA含量相同，C錯誤；細胞周期包括分裂間期和分裂期，統(tǒng)計圖中處于分裂期的細胞數(shù)不可計算細胞周期的長短，只可計算分裂期所用時間在細胞周期中的比例，D錯誤。4D燕麥橫放，重力引起向地側(cè)生長素多于背地側(cè)，單側(cè)光照引起背光側(cè)生長素多于向光側(cè)，上方照光及重力影響都使向地側(cè)生長素多，促使向地側(cè)生長快，燕麥向上彎曲生長；燕麥彎曲生長不明顯，說明重力與單側(cè)光的共同作用使向地側(cè)和背地側(cè)生長素分布量差別不大；燕麥只受重力影響；中光照不影響生長素的橫向運輸，受重力影響燕麥向上彎曲生長。5B該實驗通過甲組和乙組的自身對照，可驗證胰島素和胰高血糖素的功能以及它們在調(diào)節(jié)血糖過程中的拮抗作用。實驗要嚴格遵循對照原則和單一變量原則，因此該實驗所用的胰島素溶液和胰高血糖素溶液應(yīng)是生理鹽水與相應(yīng)激素配制而成的，而且該實驗同一步所用的三種溶液用量必須相等，但是同一組前后兩步所用溶液用量可以不等。該實驗有組內(nèi)的自身對照(第一步與第二步對照)，也有甲乙兩組的相互對照，但是丙組的空白對照也很有必要，因為只有與空白對照相比較，才能夠看出實驗組的情況是否異常。6(1)摘除胸腺，并用大劑量的X射線處理后，未檢查小白鼠是否具有免疫功能；第三步中應(yīng)分別接種等量疫苗。每組只用一只小白鼠，偶然性太大(2)第一組小白鼠體內(nèi)不產(chǎn)生抗體，第二、三組小白鼠體內(nèi)產(chǎn)生抗體，但第三組小白鼠體內(nèi)產(chǎn)生的抗體多于第二組小白鼠體內(nèi)產(chǎn)生的抗體，說明T細胞對B細胞分化后產(chǎn)生抗體具有一定的促進作用解析本實驗的目的是驗證“T細胞對B細胞分化后產(chǎn)生抗體具有一定的促進作用”，即只注射T細胞的小白鼠體內(nèi)不會產(chǎn)生抗體，只注射B細胞的小白鼠體內(nèi)產(chǎn)生的抗體數(shù)量少于同時注射T細胞和B細胞的小白鼠體內(nèi)產(chǎn)生的抗體數(shù)量。所以本實驗的自變量是兩種淋巴細胞的使用。大劑量X射線照射的目的是破壞小白鼠的免疫功能。根據(jù)實驗?zāi)康暮驮?，預(yù)期結(jié)果應(yīng)該是第一組小白鼠體內(nèi)無抗體產(chǎn)生，第二組和第三組小白鼠體內(nèi)有抗體產(chǎn)生，但第三組產(chǎn)生的抗體多于第二組產(chǎn)生的抗體。在變量控制方面，除了注射的淋巴細胞種類不同外，其他無關(guān)變量要一致。7(4)給甲、乙兩組小白鼠同時注射相等劑量的H1N1流感病毒液，使其患H1N1流感給甲、乙兩組小白鼠分別注射等量的血清A、B一段時間后，觀察甲、乙兩組小白鼠的康復(fù)情況(5)乙組小白鼠康復(fù)情況明顯好于甲組解析根據(jù)實驗?zāi)康拇_定是驗證性實驗。健康的小白鼠必須先接種H1N1流感病毒液，