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1、高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專題一、2009年高考生物實(shí)驗(yàn)考試大綱 (1)能獨(dú)立完成所列生物實(shí)驗(yàn), 包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法和操作步驟,掌握相關(guān)的操作技能,并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用。 (2)具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力,并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理。 (3)具備對(duì)一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力,包括運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。(4)能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂。 二、生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ恰敖虒W(xué)大綱”要求學(xué)生掌握的一項(xiàng)基本能力。就是能使用恰當(dāng)?shù)姆椒?yàn)證簡(jiǎn)單的生物學(xué)事實(shí),并對(duì)結(jié)果進(jìn)
2、行解釋和分析。此能力要求包括兩方面的內(nèi)容:一是能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證簡(jiǎn)單的生物學(xué)事實(shí);二是能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出正確的解釋和分析。 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ彩歉呖肌翱荚囌f明”要求學(xué)生掌握的一項(xiàng)基本能力(設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力)。此能力要求也包括兩方面的內(nèi)容:一是獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力(大綱規(guī)定學(xué)生實(shí)驗(yàn)和教師演示實(shí)驗(yàn)),即理解實(shí)驗(yàn)原理、目的、要求、材料、用具;掌握實(shí)驗(yàn)的步驟、控制實(shí)驗(yàn)條件、使用有關(guān)儀器、安全問題處理;觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論;常規(guī)實(shí)驗(yàn)非常規(guī)做法。二是能根據(jù)要求靈活運(yùn)用已學(xué)過的自然科學(xué)理論、實(shí)驗(yàn)方法和儀器,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案并處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)問題。用理、化、生三科實(shí)驗(yàn)中所學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際問題。實(shí)
3、驗(yàn)所占比分為30%(基本不變,也可能在25%左右)。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是較高的能力要求,除要具備一定的知識(shí)基礎(chǔ)外,還需要具有一定的創(chuàng)造能力。所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上的,還應(yīng)具有一定的觀察和發(fā)現(xiàn)問題的能力。要提高這方面的能力,必須改變過去“背實(shí)驗(yàn)”的方法,親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),熟悉實(shí)驗(yàn)的操作步驟,弄清實(shí)驗(yàn)的原理,能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析,以此來驗(yàn)證或探究某一結(jié)論。只有這樣,才能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?,促進(jìn)科學(xué)思維的形成和發(fā)展,才能真正對(duì)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)、內(nèi)容進(jìn)行舉一反三。1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1.1 實(shí)驗(yàn)名稱 是關(guān)于一個(gè)什么內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)。1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?要探究或者驗(yàn)證的某一事實(shí)。1.3 實(shí)驗(yàn)原理 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
4、依據(jù)的科學(xué)道理。1.4 實(shí)驗(yàn)對(duì)象 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要對(duì)象。1.5 實(shí)驗(yàn)條件 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定儀器和設(shè)備;要細(xì)心思考實(shí)驗(yàn)的全過程。1.6 實(shí)驗(yàn)方法與步驟 實(shí)驗(yàn)采用的方法及必需(最佳)操作程序。每一步驟都必須是科學(xué)的;能急時(shí)對(duì)儀器、步驟進(jìn)行有效矯正。1.7 實(shí)驗(yàn)測(cè)量與記錄 對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果應(yīng)有科學(xué)的測(cè)量手段與準(zhǔn)確客觀的記錄。1.8 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及分析 能夠預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析導(dǎo)致的原因。1.9 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的描述并給出一個(gè)科學(xué)的結(jié)論。2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則2.1 科學(xué)性原則 所謂科學(xué)性,是指實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_,實(shí)驗(yàn)原理要正確,實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)手段的選擇要恰當(dāng),整個(gè)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法的確
5、定都不能偏離生物學(xué)基本知識(shí)和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。如:淀粉酶水解淀粉的順序問題。2 / 262.2 單一變量原則(1)變量:或稱因子,是指實(shí)驗(yàn)過程中所被操作的特定因素或條件。按性質(zhì)不同,通??煞譃閮深悾簩?shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量實(shí)驗(yàn)變量,也稱為自變量,指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件。反應(yīng)變量,亦稱因變量,指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。通常,實(shí)驗(yàn)變量是原因,反應(yīng)變量是結(jié)果,二者具有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的在于獲得和解釋這種前因后果。例如,在“溫度對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)中,所給定的低溫(冰塊)、適溫(37)、高溫(沸水?。┚褪菍?shí)驗(yàn)變量。而由于低溫、適溫、高溫條件變化,唾液淀粉酶水解
6、淀粉的反應(yīng)結(jié)果也隨之變化,這就是反應(yīng)變量,該實(shí)驗(yàn)即在于獲得和解釋溫度變化(實(shí)驗(yàn)變量)與酶的活性(反應(yīng)變量)的因果關(guān)系。無關(guān)變量與額外變量無關(guān)變量,也稱控制變量,指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。額外變量,也稱干擾變量,指實(shí)驗(yàn)中由于無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。顯然,額外變量會(huì)對(duì)反應(yīng)變量有干擾作用,例如,上述實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量(低溫、適溫、高溫)以外,試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度,實(shí)驗(yàn)操作程度,溫度處理的時(shí)間長(zhǎng)短等等,都屬于無關(guān)變量,要求對(duì)低溫、適溫、高溫3組實(shí)驗(yàn)是等同、均衡、穩(wěn)定的;如果無關(guān)變量中的任何一個(gè)或幾個(gè)因素或條件,對(duì)3
7、個(gè)實(shí)驗(yàn)組的給定不等同、不均衡、不穩(wěn)定,則會(huì)在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中產(chǎn)生額外變量,出現(xiàn)干擾,造成誤差。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量或減少額外變量,以減少誤差。(2)單一變量原則 在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中僅僅改變實(shí)驗(yàn)中的某一項(xiàng)變量,其它因子不變,在此條件下,觀察、研究該變量對(duì)實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。除了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中欲處理的實(shí)驗(yàn)因素外,其他實(shí)驗(yàn)條件要做到前后一致。當(dāng)然還有多變量綜合研究的原則,這在高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中涉及的較少。2.3 對(duì)照性原則對(duì)照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一,目的還是在于消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則是設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)則之一。通過設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)照對(duì)比,即可排除無關(guān)變量的影響,又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信
8、度和說服力。通常,一個(gè)實(shí)驗(yàn)總分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組,是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組:對(duì)照組,也稱控制組,對(duì)實(shí)驗(yàn)假設(shè)而言,是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組,至于哪個(gè)作為實(shí)驗(yàn)組,哪個(gè)作為對(duì)照組,一般是隨機(jī)決定的,這樣,從理論上說,由于實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無關(guān)變量的影響是相等的,被平衡了的,故實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組兩者之差異,則可認(rèn)定為是來自實(shí)驗(yàn)變量的效果,這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可信的。設(shè)置對(duì)照組常有4種方法:(1)空白對(duì)照,即不給對(duì)照組做任何處理;例如,在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)組滴加了唾液淀粉酶液,而對(duì)照組只加了等量的蒸餾水,起空白對(duì)照;在還原糖鑒定實(shí)驗(yàn)中留一部分樣液不加入斐林試劑,以作對(duì)照。 (2)條件
9、對(duì)照,即雖給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素,但不是所研究的實(shí)驗(yàn)處理因素;這種對(duì)照方法是指不論實(shí)驗(yàn)組還是對(duì)照組的對(duì)象都作不同條件的處理,目的是通過得出兩種相對(duì)立的結(jié)論,以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性。例如,在“動(dòng)物激素飼喂小動(dòng)物”的實(shí)驗(yàn)中,采用等組實(shí)驗(yàn)法,甲組為實(shí)驗(yàn)組(飼喂甲狀激素),乙組為條件對(duì)照(飼喂甲狀抑制劑);不飼喂藥劑的是空白對(duì)照組。顯然,通過條件對(duì)照實(shí)驗(yàn)說服力大大提高。(3)自身對(duì)照,指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行,不再另外設(shè)置對(duì)照組;例如,“質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn),自身對(duì)照簡(jiǎn)便,但關(guān)鍵要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后的現(xiàn)象及變化差異。 處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組,處理后的對(duì)象變化為實(shí)驗(yàn)組。(4)相互對(duì)照,
10、不單獨(dú)設(shè)置對(duì)照組,而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)相互為對(duì)照。即實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行.這種方法常用于等組實(shí)驗(yàn)中?!爸参锵蚬庑浴睂?shí)驗(yàn)中,利用若干組燕麥胚芽的不同條件處理的實(shí)驗(yàn)組之間的對(duì)照,說明了生長(zhǎng)素與植物生長(zhǎng)彎曲的關(guān)系。證明玉米根的生長(zhǎng)方向與地心引力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中不同方向放置的玉米種子之間則屬于相互對(duì)照。再如: 在探究溫度(或pH)對(duì)酶催化活性影響實(shí)驗(yàn)中溫度(或pH)(0度、50度,100度) 為相互對(duì)照。在實(shí)驗(yàn)中要找出一個(gè)最佳效果點(diǎn),就要采取相互對(duì)照進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 “實(shí)驗(yàn)組”與“對(duì)照組”確認(rèn):一個(gè)實(shí)驗(yàn)通常分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組(控制組)。實(shí)驗(yàn)組是施加實(shí)驗(yàn)變量處理的被試組;對(duì)照組是不施加實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組,兩者對(duì)無
11、關(guān)變量的影響是相等的,兩組之間的差別,被認(rèn)為是來自實(shí)驗(yàn)變量的結(jié)果,如為研究光對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響時(shí)實(shí)驗(yàn)變量應(yīng)為撤掉光照,因而暗處生長(zhǎng)的小麥幼苗應(yīng)為實(shí)驗(yàn)組,而自然狀態(tài)(即來接受實(shí)驗(yàn)變量處理)的小麥幼苗應(yīng)為對(duì)照組,通過對(duì)照組能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的信度。 2.4 等量原則 對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的正確與否,關(guān)鍵就在于如何盡量去保證“其它條件的完全相等”。具體來說有如下四個(gè)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(zhǎng)度、體積、來源和生理狀況等方面特點(diǎn)要盡量相同或至少大致相同。 所用實(shí)驗(yàn)器具要相同 即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號(hào)要完全一樣。 所用實(shí)驗(yàn)試劑要相同 即試劑的成分
12、、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題。 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(shí)盡管某種處理對(duì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)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。2.5 可重復(fù)性原則指的是控制某種因素的變化幅度,在同樣條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn),觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的程度。目的在于盡可能消除非處理因素所造成的實(shí)驗(yàn)誤差,體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。2.6 簡(jiǎn)約性和可行性原則是指實(shí)驗(yàn)材料容易獲得,實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)化,實(shí)驗(yàn)藥品便宜,實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便,實(shí)驗(yàn)效果明顯并能在較短時(shí)間內(nèi)完成(用藥少/步驟少/時(shí)間短)。從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理到材料用品的選擇、實(shí)驗(yàn)操作等,都要符合實(shí)驗(yàn)者的一般認(rèn)知水
13、平,滿足現(xiàn)有的條件,具有實(shí)驗(yàn)和完成實(shí)驗(yàn)的可能性。3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本思路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)往往是解答實(shí)驗(yàn)題的難點(diǎn),但只要理清思路,找準(zhǔn)方法和突破口,也能化難為易。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)可遵循以下思路和方法進(jìn)行。3.1首先確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?duì)其去粗取精,提煉要點(diǎn),確定是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn)。3.2運(yùn)用所學(xué)知識(shí),找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)原理,并要做到對(duì)原理理解透徹-是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù) 理解實(shí)驗(yàn)原理對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要作用,每一個(gè)生物實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)裝置的確定、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方法的安排都不是隨意的、盲目的,而是有其實(shí)驗(yàn)原理作為依據(jù)的。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期也是依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理而作出的。3.3根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄟ^初步分析
14、,在頭腦中搜尋教材上或曾做過的實(shí)驗(yàn)?zāi)P停醪叫纬纱笾路桨?,?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大多與單因子變量和對(duì)照實(shí)驗(yàn)有關(guān)。3.4結(jié)合實(shí)驗(yàn)所給的條件,選取適當(dāng)?shù)姆椒ǎê?jiǎn)便性原則),開始草擬具體步驟方案,設(shè)計(jì)具體步驟后,要順藤摸瓜,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果(現(xiàn)象)的判斷,分析綜合得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。3.5 回歸檢驗(yàn)。 看看自己設(shè)的實(shí)驗(yàn)是否存在科學(xué)性原則,緊扣實(shí)驗(yàn)原理來進(jìn)行分析;是否有遺漏的地方;是否還有其它可能性存在,即檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性、科學(xué)性問題。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)過程最終應(yīng)該對(duì)照實(shí)驗(yàn)原理,回歸實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.6實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中反應(yīng)變量的確定和控制 生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,反應(yīng)變量的確定非常重要,因?yàn)槿魏我粋€(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論都
15、是從反應(yīng)變量所表現(xiàn)出的數(shù)量、質(zhì)量或狀態(tài)的事實(shí)中推導(dǎo)或分析出來的。生物實(shí)驗(yàn)中很多反應(yīng)變量就是實(shí)驗(yàn)條件。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理來確定對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的反應(yīng)變量。 同時(shí),對(duì)其他無關(guān)變量或非研究變量應(yīng)進(jìn)行控制。對(duì)變量的控制所要遵循的原則是對(duì)照原則,即控制其他因素不變,而只改變其中一個(gè)因素(反應(yīng)變量),觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。通過對(duì)照的建立,達(dá)到對(duì)變量的控制,這是生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的靈魂。 4.實(shí)驗(yàn)材料的選擇 材料選擇的依據(jù):4.1 科學(xué)合理 ,簡(jiǎn)便易行,有典型性和代表性。4.2 數(shù)量足夠多(避免量少給實(shí)驗(yàn)帶來偶然性誤差)4.3實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組應(yīng)等量 材
16、料等量(種類、數(shù)量、生理狀況等) 處理方法等量(溫度、光照、時(shí)間等 7.實(shí)驗(yàn)步驟的書寫 三步曲 (1)材料器具的準(zhǔn)備:包括分組、編號(hào)、非條件處理等 取兩套規(guī)格相同的器材(或取長(zhǎng)勢(shì)相同的某種生物材料隨機(jī)平均分成兩份)分別標(biāo)記為A、B,并分別加入等量的 本步驟強(qiáng)調(diào)分組的等量性原則(器材的規(guī)格、生物材料的長(zhǎng)勢(shì)、分組的數(shù)量和隨機(jī)性等),編號(hào)可以針對(duì)實(shí)驗(yàn)器具,也可以針對(duì)實(shí)驗(yàn)材料,有的非條件處理需在條件處理之后,則需寫在第二步。 (2)設(shè)置實(shí)驗(yàn)組(有單一變量)和對(duì)照組(無)
17、在A組中加入適量的在B組中加入等量的 本步驟強(qiáng)調(diào)對(duì)照性原則、各對(duì)照組條件處理的等量性原則,通過“適量”和“等量”表達(dá)出來。在具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,可用具體的量,如“在A組中加入2 ml在B組中加入2 ml”。需要注意的是:一組加入試劑時(shí),如另一組不需加入試劑,則必須加等量的蒸餾水或相應(yīng)不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的溶液;如果用試管做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中加入試管的各溶液的總量一般不超過10 mL。另外,要注意單一變量原則,即本步處理的變量只能有一個(gè)。 (3)放在適宜的相同的條件下培養(yǎng),一段時(shí)間后觀察現(xiàn)象和結(jié)果 將兩套裝置放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間(或相應(yīng)方法處理,如振
18、蕩、加熱等)。 本步驟強(qiáng)調(diào)各對(duì)照組外界處理的等量性原則,兩套裝置必須放在相同且適宜的環(huán)境中,這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果才有可比性。培養(yǎng)的時(shí)間可根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)確定,也可以用“一段時(shí)間”描述。 (注意:a.最佳的書寫步驟是;b.規(guī)范性語言準(zhǔn)確地描述。) 8.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獲取 (1)直接觀察法 觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原、觀察植物細(xì)胞的有絲分裂等 (2)化學(xué)法、物理法 鑒定淀粉的方法: 碘液
19、;鑒定可溶性還原糖: 斐林試劑或班氏試劑 鑒定脂肪: 蘇丹染液或蘇丹染液 鑒定蛋白質(zhì): 雙縮脲試劑 鑒定DNA: &
20、#160; 二苯胺試劑或甲基綠試劑 追蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化過程: 同位素標(biāo)記法 (3)生物特性 光合速率 單位時(shí)間氧氣的釋放量或二氧化碳的吸收量或淀粉生成量 呼吸速率 單位時(shí)間二氧化碳的釋放量或氧氣的吸收量或淀粉減少量 生長(zhǎng)速率 植物株高 、干重或動(dòng)物身高、體重 動(dòng)物
21、代謝速率 A.一定時(shí)間內(nèi)耗氧量 B.消耗一定氧氣所需的時(shí)間 某物質(zhì)對(duì)生物的毒性 種子的發(fā)芽率或植株染病情況動(dòng)物壽命、染病情況 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法體系1、常用器材和藥品的使用方法。NaOH:吸收CO2或改變?nèi)芤旱膒H。 Ca(OH)2:鑒定CO2HCl:解離或改變?nèi)芤旱膒H。 NaHCO3:提供CO2濾紙:過濾或紙層析。 紗布或尼龍布:過濾斐林試劑:可溶性還原性糖的鑒定。 碘液:鑒定淀粉。蘇丹、:脂肪的鑒定。 雙縮脲試劑:蛋白質(zhì)的鑒定 二苯胺試劑:鑒定DNA。 檸檬酸鈉:血液抗凝劑。NaCl:配制生理鹽水及其它不同濃度的鹽溶液,可用于動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)液或用于提取DNA。
22、 瓊脂:激素或其它物質(zhì)的載體,用于激素的轉(zhuǎn)移或培養(yǎng)基。亞甲基藍(lán):用于活體染色或檢測(cè)污水中的耗氧性細(xì)菌(細(xì)菌的氧化可使之褪色)。 酒精:用于消毒處理、提純DNA、葉片脫色及配制解離液。蔗糖:配制蔗糖溶液,用于測(cè)定植物細(xì)胞液濃度或觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原。 龍膽紫溶液或醋酸洋紅:堿性染料,用于染色體染色。甲基綠:對(duì)DNA進(jìn)行染色;吡羅紅:對(duì)RNA進(jìn)行染色;健那綠:對(duì)線粒體進(jìn)行染色。2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顯示方法。如:(1)速度:光合速度-O2釋放量或CO2吸收量或淀粉產(chǎn)生量;呼吸速度-O2吸收量或CO2釋放量或淀粉減少量;(2)有無O2產(chǎn)生:O2-余燼復(fù)燃、無O2-火焰熄滅;(3)細(xì)胞液濃度大小-質(zhì)壁分離;(4
23、)細(xì)胞是否死亡-質(zhì)壁分離;(5)種子發(fā)芽率;(6)生長(zhǎng)發(fā)育:生根數(shù)、長(zhǎng)度(身長(zhǎng)變化)、身高、寬度、體重變化、發(fā)育速度(耗氧量)、動(dòng)物活動(dòng)狀態(tài)-生長(zhǎng)素、甲狀腺激素、生長(zhǎng)激素、胰島素等作用;(7)存活率與死亡率; (8)觀色法:如生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定的實(shí)驗(yàn),測(cè)交結(jié)果預(yù)測(cè),除了全黑,有白有黑外,還有全白,加碘后,“不變藍(lán)”不等于“無色”或“沒有顏色變化”;另外“不變”也不能說成“無現(xiàn)象”,不能把“褪色”說成“無色”;(9)計(jì)錄時(shí)間:如保鮮時(shí)間長(zhǎng)短。3、實(shí)驗(yàn)條件的控制方法。(1)增加水中氧氣-泵入空氣或吹氣或放入綠色水生植物;(2)減少水中氧氣-容器密封或油膜覆蓋或用涼開水;(3
24、)除去容器中二氣化碳-氫氧化鈉溶液;(4)除去葉中原有淀粉-置于黑暗環(huán)境;(5)除去葉中葉綠素-酒精加熱;(6)除去光合作用對(duì)呼吸作用干擾-給植株遮光;(7)如何得到單色光-棱鏡色散或薄膜濾光;(8)線粒體提取-細(xì)胞勻漿離心。4、初測(cè)法。如初始長(zhǎng)度、初始刻度、初始溫度、初始重量等5、重復(fù)法。如測(cè)量上重復(fù),取其平均值,這在統(tǒng)計(jì)學(xué)上才是更可靠的。例如“不同濃度香煙浸出液對(duì)水蚤的影響”的課題研究: 不同濃度煙草浸出液每分鐘心跳次數(shù)第一次測(cè)量第二次測(cè)量第三次測(cè)量第四次測(cè)量濃度1濃度2濃度3蒸餾水(對(duì)照)再如“探索生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”的實(shí)驗(yàn),要求設(shè)置重復(fù)組,即每組不能少于3個(gè)枝條。6、預(yù)
25、實(shí)驗(yàn)法。在科學(xué)研究中,有時(shí)需要在正式實(shí)驗(yàn)前先做一個(gè)預(yù)實(shí)驗(yàn)。這樣可以為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)摸索或創(chuàng)造條件,可以檢驗(yàn)和保障實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性。例如“探索生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”的實(shí)驗(yàn)中,確定應(yīng)設(shè)計(jì)什么樣的濃度梯度?如果對(duì)要研究的植物有關(guān)情況所知不多,可以先設(shè)計(jì)一組梯度比較大的預(yù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行摸索,再在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ) 上設(shè)計(jì)細(xì)致的實(shí)驗(yàn);再如預(yù)熱處理,研究某溫度對(duì)酶活性影響:將酶溶液和反應(yīng)物分別放入2個(gè)試管,然后在同一水浴環(huán)境中持續(xù)一定時(shí)間,再將酶溶液和反應(yīng)物倒入同一試管中混合反應(yīng)。7、加法創(chuàng)意,如用飼喂法研究甲狀腺激素的實(shí)驗(yàn),用注射法研究生長(zhǎng)激素的實(shí)驗(yàn),用移植法研究性激素的實(shí)驗(yàn)等。 8、減法創(chuàng)意,
26、如用閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生長(zhǎng)激素的實(shí)驗(yàn),雌蕊受粉后除去正在發(fā)育著的種子的實(shí)驗(yàn)、去雄蕊避免植物自交、去頂芽解除頂端優(yōu)勢(shì)、胚芽鞘切尖實(shí)驗(yàn)等。9、雜交實(shí)驗(yàn)法,如孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律的植物雜交、測(cè)交的實(shí)驗(yàn),小麥的雜交實(shí)驗(yàn)等。 雌雄同花:花蕾期去雄+套袋 +開花期人工授粉+套袋雌雄異花:花蕾期雌花套袋+開花期人工授粉+套袋10、確定某一顯性個(gè)體基因型方法:測(cè)交;該顯性個(gè)體自交;單倍體培育法。11、確定某一個(gè)體是否具有抗性基因的方法: 確定小麥?zhǔn)欠窬哂锌逛P病基因,用銹菌去侵染,一段時(shí)間后,觀察有無銹斑 出現(xiàn)。12、育種的方法: 雜交育種;人工誘變育種;多倍體育種;單倍體育種;基因工程育種;
27、細(xì)胞工程育種 13、測(cè)定種群密度的方法:樣方法; 標(biāo)志重捕法。14、水培法(完全培養(yǎng)液與缺素完全培養(yǎng)液對(duì)照)。確定某種元素為植物必需的元素方法。15、獲得無籽果實(shí)的方法: 用適宜濃度的生長(zhǎng)素處理花蕾期已去雄的子房,如無籽蕃茄、 誘導(dǎo)染色體變異,如無籽西瓜。16、確定傳入、傳出神經(jīng)的功能: 刺激+觀察效應(yīng)器的反應(yīng)或測(cè)定神經(jīng)上的電位變化。17、模擬實(shí)驗(yàn)法,如模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系、通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性、滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置等。 18、合理選用實(shí)驗(yàn)材料。19、簡(jiǎn)明、準(zhǔn)確地組織語言文字。(1)步驟設(shè)計(jì)一般不宜連續(xù)描述,往往需要分段敘說,并加以編號(hào)。(2)試管(或燒杯)要加以編號(hào),如A、B或甲
28、、乙等等,這樣可使敘說簡(jiǎn)潔一些。(3)敘說中盡量要用規(guī)范的實(shí)驗(yàn)術(shù)語,不能用含糊的口語,如“蓋玻片”不能說是“薄的玻璃片”;“等量的”不宜說成“一樣多的”;“振蕩”不宜說成“晃動(dòng)”“搖動(dòng)”等。 四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的技術(shù)手段1、關(guān)于光學(xué)顯微鏡的使用:正確使用顯微鏡,如對(duì)光、低倍物鏡的使用、高倍物鏡的使用、反光鏡的使用、鏡頭的擦拭、顯微鏡的放大對(duì)象、顯微鏡使用時(shí)物象移動(dòng)方向、顯微鏡使用時(shí)異物的判斷。2、臨時(shí)裝片、切片和涂片的制作:適用于顯微鏡觀察,凡需在顯微鏡下觀察的生物材料,必須先制成臨時(shí)裝片、切片和涂片,如“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”中要制作洋蔥表皮細(xì)胞的臨時(shí)裝片,在“生物組織中脂肪的鑒定”中要制
29、作花生種子的切片,在“觀察動(dòng)物如人體血液中的細(xì)胞”中要制作血液的涂片等等。 3、研磨,過濾:適用于從生物組織中提取物質(zhì)如酶、色素等,要求學(xué)生熟練掌握研磨、過濾的方法,如研磨時(shí)要先將生物材料切碎,然后加入摩擦劑(常用二氧化硅)、提取液和其它必要物質(zhì),充分研磨之后,往往要進(jìn)行過濾,以除去渣滓,所用過濾器具則根據(jù)需要或根據(jù)試題中提供的器材加以選用,如可用濾紙、紗布、脫脂棉、尼龍布等。4、解離技術(shù):適用于破壞細(xì)胞壁,分散植物細(xì)胞,制作臨時(shí)裝片。5、恒溫技術(shù):適用于有酶參加的生化反應(yīng),一般用水浴或恒溫箱,根據(jù)題目要求選用。6、紙層析技術(shù):適用于溶液中物質(zhì)的分離。主要步驟包括制備濾紙條、劃濾液細(xì)線、層析分
30、離等。7、植物葉片生成淀粉的鑒定:適用于光合作用的有關(guān)實(shí)驗(yàn),主要步驟包括饑餓處理、光照、酒精脫色、加碘等。 8、同位素示蹤技術(shù):如噬菌體浸染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉(zhuǎn)移途徑的實(shí)驗(yàn)等。 另外還有根尖培養(yǎng)、幼小動(dòng)物的飼養(yǎng)、植物必需元素的鑒定等。 熟悉常用的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù),理解每種方法和技術(shù)的適用情況并熟練掌握其操作技能,以便在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)能進(jìn)行遷移和利用. 五、生物高考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本題型及其應(yīng)對(duì)策略1. 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案型給出實(shí)驗(yàn)用具、材料、藥品、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,或只給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)器材自選,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。示例:“驗(yàn)證成熟植物細(xì)胞的滲透作用”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)例:實(shí)驗(yàn)名稱:觀察馬
31、鈴薯?xiàng)l的滲透吸水與滲透失水現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證成熟植物細(xì)胞的滲透作用。實(shí)驗(yàn)原理:當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí),植物細(xì)胞通過滲透作用失水;反之則吸水。實(shí)驗(yàn)對(duì)象:新鮮馬鈴薯?xiàng)l。實(shí)驗(yàn)條件:0.8g/mL的蔗糖溶液、蒸餾水、大試管、有刻度的小燒杯、刀片、鑷子等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則:對(duì)照、等量。實(shí)驗(yàn)方法與步驟: (1)制備3條長(zhǎng)度、寬度、體積都相同的新鮮馬鈴薯?xiàng)l。 (2)將其中的2條分別放入盛有等體積的蔗糖溶液與蒸餾水的燒杯中,另1條放入加塞的空試管中。 (3)2h以后,通過比較的方法觀察薯?xiàng)l的長(zhǎng)度變化及蒸餾水、蔗糖溶液體積的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果 預(yù)測(cè) 分析:可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:(1)放入蒸餾水中的薯?xiàng)l長(zhǎng)
32、度增加,而放入蔗糖溶液中的薯?xiàng)l長(zhǎng)度變小,且蔗糖溶液體積明顯大于蒸餾水體積。 (2)放入蒸餾水中的薯?xiàng)l長(zhǎng)度增加,而放入蔗糖溶液中的薯?xiàng)l長(zhǎng)度不變,且蒸餾水的體積小于蔗糖溶液體積。 (3)放入蒸餾水中的薯?xiàng)l長(zhǎng)度不變,而放入蔗糖溶液中的薯?xiàng)l長(zhǎng)度變小,且蔗糖溶液體積大于蒸餾水體積。 (4)薯?xiàng)l的長(zhǎng)度及溶液的體積都沒有明顯的變化。實(shí)驗(yàn)測(cè)量與記錄:將放入溶液中的薯?xiàng)l與試管中的薯?xiàng)l比較觀察,并比較燒杯中溶液的體積:放入蒸餾水中的薯?xiàng)l變長(zhǎng)、放入蔗糖溶液中的薯?xiàng)l變短,且燒杯中蔗糖溶液的體積比蒸餾水的體積大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:放入蔗糖溶液中的薯?xiàng)l滲透失水,放入蒸餾水中的薯?xiàng)l滲透吸水。2. 改錯(cuò)型: 試題明確給出了試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
33、原理和設(shè)計(jì)步驟,要求把步驟中的錯(cuò)誤之處指出來并加以改正。例1:(2004年天津高考)生態(tài)工作者從東到西對(duì)我國(guó)北方A、B、C三種類型的草原進(jìn)行調(diào)查。下表是不同調(diào)查面積的物種數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果:調(diào)查面積cm×cm草原類型10×1020×2040×4080×8090×90100×100110×110120×120130×1301,3,5140×140A358141617152020B35691213131313C235888888(1)A、B、C三種草原對(duì)放牧干擾的抵抗力穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序是 。
34、導(dǎo)致這三種類型的草原物種數(shù)量不同的關(guān)鍵生態(tài)因素是 。如果將A草原與我國(guó)東北針葉林相比,兩者之間恢復(fù)力穩(wěn)定性較強(qiáng)的是 。(2)調(diào)查B草原某種雙子葉植物種群密度時(shí),設(shè)計(jì)如下步驟:選取40cm×40cm為最佳樣方面積在該物種分布較密集的地方取5個(gè)樣方記數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)該物種的個(gè)體數(shù)。若記數(shù)結(jié)果由多到少依次為N1、N2、N3、N4、N5,則將N3作為種群密度的估計(jì)值。請(qǐng)指出以上設(shè)計(jì)步驟中的錯(cuò)誤并加以改正。 例1:(1)A B C 。 水 。A草原 。(2) 選取的樣方面積不對(duì),應(yīng)取物種數(shù)量達(dá)到穩(wěn)定的最小面積100cm×100cm。取樣方不對(duì),應(yīng)在B草原中隨機(jī)取樣。對(duì)種群密度值
35、的估計(jì)方法不對(duì),應(yīng)以調(diào)查樣方的單位面積中種群個(gè)體數(shù)量的平均數(shù)作為種群密度的估計(jì)值 。例2:為證實(shí)“甲狀腺激素及甲狀腺抑制劑對(duì)蝌蚪生長(zhǎng)發(fā)育的影響”,某同學(xué)制定了下列實(shí)驗(yàn)方案:取兩個(gè)玻璃缸分別編號(hào):1號(hào)、2號(hào);在兩個(gè)玻璃缸中分別加入等量且適量的水和新鮮水草,然后在每個(gè)玻璃缸中分別放入10條發(fā)育狀態(tài)不同的蝌蚪;向1號(hào)缸內(nèi)投放含甲狀腺制劑的飼料,2號(hào)缸內(nèi)投放含甲狀腺抑制劑的飼料;每天分別向各缸投放一些這樣的飼料;每隔一定時(shí)間觀察一次,觀察時(shí)用小網(wǎng)將蝌蚪撈出放在培養(yǎng)皿中,再將培養(yǎng)皿放在坐標(biāo)紙上(1mm x1mm),觀察并測(cè)量蝌蚪的體長(zhǎng)變化(前肢和后肢的生長(zhǎng)情況、尾的變化等)。 上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中,有一些
36、明顯的設(shè)計(jì)缺陷或不妥,請(qǐng)你修改完善該設(shè)計(jì)方案: 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè); 。例2:取3個(gè)玻璃缸分別編號(hào):1號(hào)、2號(hào)、3號(hào) ; 在3個(gè)玻璃缸中分別加入等量且適量的水和新鮮水草,然后每個(gè)玻璃缸中分別放入10條發(fā)育狀態(tài)相同的蝌蚪 ; 向三號(hào)缸內(nèi)投放含甲狀腺制劑的飼料,2號(hào)缸內(nèi)投放含甲狀腺抑制劑的飼料;3號(hào)缸中內(nèi)投放不含任何激素的常規(guī)飼料 ; 和原方案不變。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè);l號(hào)缸內(nèi)蝌蚪將在短期內(nèi)發(fā)育成微型青蛙;2號(hào)缸內(nèi)蝌蚪將停止發(fā)育;3號(hào)缸內(nèi)蝌蚪將正常發(fā)育 。例3 (廣東、河南高考題)為證實(shí)“二氧化碳是光合作用合成有機(jī)物必需的原料”,某同學(xué)制訂了下列實(shí)驗(yàn)方案:(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?略)(2)實(shí)驗(yàn)材料和用具(略)(3)實(shí)
37、驗(yàn)方法和步驟用一適當(dāng)大小的玻璃罩罩住一株生長(zhǎng)正常的盆栽綠色植物和一杯NaOH溶液,密封不漏氣。將上述植物及裝置放在暗室中饑餓,消耗掉葉片內(nèi)貯藏的有機(jī)物。暗室內(nèi)裝有紅色安全燈。饑餓一定時(shí)間后,自暗室中取出,照光若干小時(shí),使其充分進(jìn)行光合作用。取一葉片,放入盛有酒精的燒杯中,水浴加熱,使葉綠素溶于酒精中。將已脫綠的葉片取出,平鋪在一個(gè)培養(yǎng)皿中,用碘液,檢測(cè)有無葡萄糖的特異顏色反應(yīng)出現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)方案有幾項(xiàng)明顯錯(cuò)誤,請(qǐng)指出錯(cuò)誤并改正。 答案是:(1)實(shí)驗(yàn)步驟中暗室內(nèi)用“紅色安全燈”是錯(cuò)誤的,應(yīng)改為綠色安全燈(此項(xiàng)不改,僅在對(duì)照中提到也給分);(2)實(shí)驗(yàn)步驟中的“葡萄糖”是錯(cuò)誤的,改為淀粉;(3)未設(shè)對(duì)照
38、。對(duì)照的作法是:a裝置同題干中的步驟,但玻璃罩內(nèi)用同一種生長(zhǎng)狀況相同的另一株植物代替題干中的植物;用一杯清水代替NaOH溶液。b將上述植物及裝置放在暗室中饑餓,消耗掉葉片內(nèi)貯藏的有機(jī)物。暗室內(nèi)裝有綠色安全燈。c重復(fù)題干中的步驟、。d重復(fù)改正后的題干中的步驟。 練習(xí)1:某同學(xué)由溫度能影響酶的活性聯(lián)想到溫度能否影響甲狀腺激素的活性。為了探索這一問題,他做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)步驟(1)、(2)、(3)中各有一處錯(cuò)誤或不妥之處,請(qǐng)改正并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。實(shí)驗(yàn)步驟: (1)取三只相同的潔凈玻璃缸,編上號(hào),分別裝上等量的蒸餾水、河水、自來水。 (2)取發(fā)育狀況不同的15只蝌蚪,分成三等份,分別放入1、2、
39、3號(hào)玻璃缸中,三只玻璃缸放在相同的適宜外界條件下培養(yǎng)。 (3)每天同時(shí)向1、2、3號(hào)玻璃缸中分別投入普通飼料、甲狀腺制劑拌勻的飼料、用60溫水處理1小時(shí)的甲狀腺制劑拌勻的飼料。 (4)過幾天比較蝌蚪的發(fā)育狀況。 改正: 預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論: 改正:(1)蒸餾水/河水/自來水改為河水,(2)不同改為相同,(3)投入后加等量。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:若B玻璃缸內(nèi)蝌蚪發(fā)育最快,而A、C玻璃缸內(nèi)蝌蚪發(fā)育狀況相同,說明高溫使甲狀腺制劑失活。若B玻璃缸內(nèi)蝌蚪發(fā)育最快,C玻璃缸內(nèi)次之,A玻璃缸最慢,說明高溫使甲狀腺制劑活性降低。若B、C玻璃缸內(nèi)蝌蚪發(fā)育狀況相同,而A玻璃缸內(nèi)較慢,說明高溫未影響甲狀腺制劑活性。3
40、. 補(bǔ)充完善型:對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。例1:(10江蘇30)(8分)單細(xì)胞銅綠微囊藻大量繁殖可形成水華受到廣泛關(guān)注。下面是有關(guān)銅綠微囊藻的研究請(qǐng)回答問題:(1)利用配制的X培養(yǎng)液培養(yǎng)銅綠微囊藻8 d每天定時(shí)測(cè)定其細(xì)胞數(shù)量,發(fā)現(xiàn)銅綠徽囊藻數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量個(gè)體,這是因?yàn)殂~綠微囊藻具有 等特性。(2)某同學(xué)用x培養(yǎng)液培養(yǎng)銅綠微囊藻時(shí)加人粉綠狐尾藻(一種高等水生植物)結(jié)果銅綠微囊藻生長(zhǎng)受到明顯抑制重要的原因是這兩種生物在利用 等資源時(shí)存在顯著的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。(3)也有人提出假設(shè):粉綠狐尾藻能產(chǎn)生化學(xué)物質(zhì)抑制銅綠微囊藻的生長(zhǎng)。請(qǐng)利用下列實(shí)驗(yàn)材料用具完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究該假設(shè)是否成立。材料
41、用具:銅綠微囊藻粉綠狐尾藻,用于配制x培養(yǎng)液的各種無機(jī)鹽,500 mL錐形瓶,蒸餾水,顯微鏡,血球計(jì)數(shù)板,蓋玻片玻璃缸,微孔濾膜(可以除菌)等。實(shí)驗(yàn)步驟:材料準(zhǔn)備:在裝有7000 mL蒸餾水的玻璃缸中種植一定數(shù)量且生長(zhǎng)良好的粉綠狐尾藻在適宜條件下培養(yǎng)8 d。準(zhǔn)備接種用的銅綠微囊藻。培養(yǎng)液配制: 。實(shí)驗(yàn)分組:取錐形瓶6只分為兩組。 。接種與培養(yǎng): 。觀察與統(tǒng)計(jì):每天定時(shí)用血球計(jì)數(shù)板對(duì)6只錐形瓶?jī)?nèi)銅綠微囊藻細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)算平均值比較兩組同的差異。(4)若(3)中假設(shè)成立則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是 。答案:(1)個(gè)體小、世代周期短、無性生殖(2)光照、無機(jī)營(yíng)養(yǎng)、二氧化碳(3)用蒸餾水配制X培養(yǎng)液;用微孔濾膜過濾玻
42、璃缸中的水,用濾液代替蒸餾水配制X培養(yǎng)液在對(duì)照組的3只錐形瓶中分別加入150mL用蒸餾水配制的X培養(yǎng)液,在實(shí)驗(yàn)組的3只錐形瓶中分別加入150mL用濾液配制的X培養(yǎng)液在6只錐形瓶中分別加入等量的銅綠微囊藻,并將上述培養(yǎng)瓶置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)8天(4)對(duì)照組的銅綠微囊藻呈指數(shù)增長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)組受抑制。例2:(10安徽卷29).面對(duì)去冬今春我國(guó)西南部分地霉菌可以與植物區(qū)嚴(yán)重旱情,生物興趣小組同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),摩西球囊菌可以與植物根系形成共生體,能提高干旱條件下植物體內(nèi)活性氧的清除能力,增強(qiáng)抗旱性,請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),探究接種摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。材料用具:紫花苜蓿幼苗,摩西
43、球囊霉菌菌種,栽培土(經(jīng)滅菌處理的田間土與河沙混合,體積比9:1),大小一致的花盆。方法步驟:每個(gè)花盆中放置栽培土3,并將花盆平均分成A、B兩組A組各花盆中 ,B組各花盆中 。將等數(shù)量的幼苗移栽于各花盆中,置于 條件下培養(yǎng);6周后, 處理10d,每天觀察、記錄并統(tǒng)計(jì) 。結(jié)果預(yù)期與分析 【答案】接種等量的摩西球囊霉菌菌種 不接種 適宜且相同(4)干旱 紫花苜蓿死亡率或存活率或存活天數(shù)例3.(四川30)、(24分)回答下列問題I. 某實(shí)驗(yàn)室通過手術(shù)獲得下丘腦部分損毀卻能存活的大鼠,進(jìn)行了相關(guān)研究。(1)實(shí)驗(yàn)一 按下表準(zhǔn)備兩組實(shí)驗(yàn)大鼠并作如下處理:向大鼠皮下注入等量的SRBC(山羊紅細(xì)胞);7天后,
44、取脾臟組織制成細(xì)胞懸液;將適量脾細(xì)胞懸液與SRBC混合培養(yǎng)一段時(shí)間,然后檢測(cè)SRBC破裂情況(注:特異性抗體與紅細(xì)胞表面的抗原結(jié)合后,紅細(xì)胞會(huì)破裂,釋放出血紅蛋白。培養(yǎng)液中血紅蛋白的含量越高,OD值越大)。w_w*w.k*s 5*u.c_o*m組別材料準(zhǔn)備數(shù)量(只)培養(yǎng)液的OD值甲手術(shù)摧毀組(做手術(shù)并損毀丘腦前部)120.20乙正常組(未做手術(shù))120.40向大鼠皮下注入SRBC的目的是 。脾細(xì)胞懸液會(huì)引起SRBC破裂,說明懸液中含有 物質(zhì),產(chǎn)生該物質(zhì)的細(xì)胞稱為 。w_w w. k#s5_u.c o*m有人認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)還應(yīng)增設(shè)一組;做手術(shù)卻不損毀下丘腦。你認(rèn)為有必要嗎? 。請(qǐng)說明理由: 請(qǐng)為此實(shí)
45、驗(yàn)擬定一個(gè)題目 。w_w*w.k*s 5*u.c_o*m(2)實(shí)驗(yàn)二 另取正常鼠和手術(shù)手損毀鼠多組,在不同溫度的環(huán)境中放置30分鐘,然后測(cè)定大鼠單位時(shí)間的耗氧量。正常鼠的結(jié)果如圖所示。w_w w. k#s5_u.c o*m請(qǐng)?jiān)趫D中繪出手術(shù)損毀鼠單位時(shí)間的耗氧量變化曲線。將正常鼠從室溫移至低溫環(huán)境,其血糖濃度會(huì)升高,原因是 。在適宜條件下喂養(yǎng)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)手術(shù)損毀鼠的性腺萎縮,這是由于該大鼠下丘腦釋放的 減少,使垂體釋放的 降低所致。答案:I:1、(1)抗原(2)抗體 效應(yīng)B細(xì)胞 (3)有必要 排除手術(shù)本身對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 (4)探究下丘腦對(duì)抗體產(chǎn)生的影響 2、(1)(2)在低溫刺激下,下丘腦
46、通過相關(guān)神經(jīng)促進(jìn)腎上腺素和胰高血糖素分泌,腎上腺素和胰高血糖素能促進(jìn)肝糖元分解,使血糖升高(3)促性腺激素釋放激素 促性腺激素例4(10浙江29)為研究兔紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)變化,請(qǐng)根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具,寫出實(shí)驗(yàn)思路,設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果及原因分析的表格,并填入相應(yīng)內(nèi)容。材料與用具:兔紅細(xì)胞稀釋液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的NaCl溶液、蒸餾水、試管、顯微鏡等。(要求:答題時(shí)對(duì)NaCl溶液的具體配制、待觀察裝片的具體制作不作要求)實(shí)驗(yàn)思路:ks5u(1) ;取6片載玻片,標(biāo)記為1-6,滴加 ;制成臨時(shí)裝片 ,并做好記錄。(2)設(shè)計(jì)一張表格,并將預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及原因分析填入該表中。答
47、案:(1)實(shí)驗(yàn)思路:用1.5%的NaCl溶液和蒸餾水,培植出NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的溶液滴加適量且等量的紅細(xì)胞稀釋液滴在1-6號(hào)玻片上,再分別滴加等量的蒸餾水,0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的NaCl溶液。持續(xù)觀察紅細(xì)胞的形態(tài)變化(2)不同濃度NaCl溶液下兔紅細(xì)胞的形態(tài)變化表組別/指標(biāo)細(xì)胞形態(tài)原因1(蒸餾水)脹破在蒸餾水中吸水過多脹破2(0.3%)膨脹后恢復(fù)細(xì)胞液濃度大于外界濃度,細(xì)胞吸水膨脹,但是離子會(huì)進(jìn)入細(xì)胞,一段時(shí)間后細(xì)胞內(nèi)外濃度相等,細(xì)胞恢復(fù)形態(tài)。3(0.6%)膨脹后恢復(fù)細(xì)胞液濃度大于外界濃度,細(xì)胞吸水膨脹,但是離子會(huì)進(jìn)入細(xì)
48、胞,一段時(shí)間后細(xì)胞內(nèi)外濃度相等,細(xì)胞恢復(fù)形態(tài)。4(0.9%)正常細(xì)胞液濃度等于外界濃度,細(xì)胞水分平衡5(1.2%)皺縮后恢復(fù)細(xì)胞液濃度小于外界濃度,細(xì)胞失水皺縮,但是離子會(huì)進(jìn)入細(xì)胞,一段時(shí)間后細(xì)胞內(nèi)外濃度相等,細(xì)胞恢復(fù)形態(tài)。6(1.5%)皺縮后不恢復(fù)細(xì)胞液濃度小于外界濃度,細(xì)胞失水皺縮,但是細(xì)胞失水過多死亡,不再恢復(fù)含適宜濃度IAA的瓊脂塊qiongzhikuai 空白瓊脂塊例5:(2001年高考)有人設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),試圖證明“生長(zhǎng)素(IAA)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸,主要是從植物體形態(tài)學(xué)上端(頂端)向下端(基端)運(yùn)輸,而不能倒轉(zhuǎn)過來運(yùn)輸(如生長(zhǎng)素只能從胚芽鞘的上端向下端運(yùn)輸)”。一、材料用具:胚芽鞘
49、、瓊脂、刀片等二、方法步驟與結(jié)果含IAA瓊脂頂端基端瓊脂塊(a)過一段時(shí)間后含IAA瓊脂頂端基端空白瓊脂(一) 制備瓊脂塊(二)取一段胚芽鞘中間部分,上面放含IAA的瓊脂塊,下面放空白瓊脂塊。 (三)取步驟(二)下面瓊脂塊(a)的部分放在去尖的胚芽鞘一側(cè)過一段時(shí)間后三、結(jié)論:以上實(shí)驗(yàn)證明了“生長(zhǎng)素(IAA)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸,主要是從植物體形態(tài)學(xué)上端(頂端)向下端(基端)運(yùn)輸,而不能倒轉(zhuǎn)過來運(yùn)輸”。 我們認(rèn)為,僅用該實(shí)驗(yàn)步驟(一)、(二)、(三)還不足以嚴(yán)密論證以上結(jié)論,請(qǐng)?jiān)谏鲜鰧?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法、步驟和結(jié)果。補(bǔ)充方法、步驟與結(jié)果(一):(4分) 另取一段胚芽鞘中間部分倒放。上面放含 IAA 的瓊脂塊,下面放空白瓊脂塊 。補(bǔ)充方法、步驟與結(jié)果(二):(4分) 取補(bǔ)充步驟(一)下面瓊脂塊(b)的一部分放在去尖的胚芽鞘一側(cè),一段時(shí)間后觀察,胚芽鞘不向?qū)?cè)彎曲 。例6. (10海南卷21)某木本植物種子成熟后不能萌發(fā),經(jīng)過適宜的預(yù)處理可以萌發(fā)?,F(xiàn)用甲、乙、丙、丁四種預(yù)處理方法處理種子,再將處理后的種子分成兩組:一組在溫度和水分等適宜的條件下進(jìn)行萌發(fā)實(shí)驗(yàn)并測(cè)定萌發(fā)率,結(jié)果見表;另一組用于測(cè)定A、B兩種激素的含量,結(jié)果見圖。請(qǐng)回答:預(yù)處理方法室溫、保濕(甲)4、保濕(乙)4、水浸種(丙)4、干燥(丁)種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)條
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