生物實驗的設計專題講座ppt課件

1、2019年高考各考卷分析年高考各考卷分析分數(shù)分數(shù)涉及知識涉及知識考察實驗設計內(nèi)容考察實驗設計內(nèi)容理綜卷理綜卷21分血糖調(diào)節(jié)分析實驗原理分析實驗原理理綜卷理綜卷27分植物代謝調(diào)節(jié)設計實驗步驟、分析結論設計實驗步驟、分析結論理綜卷理綜卷21分植物代謝推斷實驗結果推斷實驗結果天津理綜天津理綜10分植物調(diào)節(jié)設計步驟、推斷結果設計步驟、推斷結果廣廣 東東 卷卷21分植物發(fā)育設計實驗步驟、分析結論設計實驗步驟、分析結論實驗設計概述實驗設計概述 實驗設計的原則實驗設計的原則科學性原則科學性原則實 驗 原 理 的 科 學 性實 驗 原 理 的 科 學 性材 料 選 擇 的 科 學 性材 料 選 擇 的 科 學

2、 性實 驗 方 法 的 科 學 性實 驗 方 法 的 科 學 性結 果 處 理 的 科 學 性結 果 處 理 的 科 學 性 實驗設計的原則實驗設計的原則 對照性原則對照性原則自身對照自身對照 如如“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原的實驗的實驗中，看到的質(zhì)壁分離或復原的細胞和開始時正常的中，看到的質(zhì)壁分離或復原的細胞和開始時正常的洋蔥表皮細胞為同一對象洋蔥表皮細胞為同一對象 如如“證明綠色植物光合作用需要光證明綠色植物光合作用需要光的實驗中，的實驗中，對同一個葉片進行一半遮光一半曝光的處理對同一個葉片進行一半遮光一半曝光的處理 實驗設計的原則實驗設計的原則 對照性原則對

3、照性原則自身對照自身對照空白對照空白對照 如如“驗證甲狀腺激素的作用驗證甲狀腺激素的作用實驗實驗對照組的蝌蚪不做任何處理，讓其正常生長實驗組對照組的蝌蚪不做任何處理，讓其正常生長實驗組的蝌蚪飼喂甲狀腺激素或甲狀腺激素抑制物的蝌蚪飼喂甲狀腺激素或甲狀腺激素抑制物以觀察甲狀腺激素的作用以觀察甲狀腺激素的作用 實驗設計的原則實驗設計的原則 對照性原則對照性原則自身對照自身對照空白對照空白對照例例1 （2019年北京春季理綜試題）年北京春季理綜試題） 為驗證光是植物生長為驗證光是植物生長發(fā)育的必要條件，設計如下試驗：選擇生長狀況一致的小發(fā)育的必要條件，設計如下試驗：選擇生長狀況一致的小麥幼苗麥幼苗20

4、0株，隨機均分為實驗組和對照組，分別處理并株，隨機均分為實驗組和對照組，分別處理并預期結果。下面是關于實驗組或?qū)φ战M的處理方法和預期預期結果。下面是關于實驗組或?qū)φ战M的處理方法和預期結果的幾種組合，其中正確的是（結果的幾種組合，其中正確的是（ ） 實驗組實驗組 對照組對照組 黑暗中培養(yǎng)黑暗中培養(yǎng) 在光下培養(yǎng)在光下培養(yǎng) 生長良好生長良好 生長不良生長不良 A B C D 實驗設計的原則實驗設計的原則 對照性原則對照性原則自身對照自身對照相互對照相互對照空白對照空白對照 如如“比較過氧化氫酶和鐵離子催化效比較過氧化氫酶和鐵離子催化效率率實驗實驗 “探究溫度對酶活性的影響探究溫度對酶活性的影響實驗實

5、驗 實驗設計的原則實驗設計的原則單因子變量原則單因子變量原則等量性原則等量性原則簡便可行性原則簡便可行性原則充分占有原則充分占有原則 實驗設計例題分析例例 （2019年全國理綜卷年全國理綜卷） 植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔氣孔結構如圖所示。當組成氣孔的細胞保衛(wèi)結構如圖所示。當組成氣孔的細胞保衛(wèi)細胞）細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水胞失水收縮，氣孔關閉。以放置一小段時間的菠收縮，氣孔關閉。以放置一小段時間的菠菜為材菜為材料設計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關料設計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關閉的功閉的功能

6、。要求寫出實驗材料與主要用具、實驗能。要求寫出實驗材料與主要用具、實驗步驟、步驟、預測實驗結果并作出解釋。預測實驗結果并作出解釋。 實驗材料與主要用具：實驗材料與主要用具： 實驗步驟：實驗步驟： 預測實驗結果并作出解釋：預測實驗結果并作出解釋： 實驗設計題的分析方法1 1、了解題目要求、了解題目要求2 2、明確目的原理、明確目的原理3 3、確定實驗思路、確定實驗思路4 4、設計實驗步驟、設計實驗步驟5 5、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)6 6、分析得出結論、分析得出結論 即明確題意，即明確題意，做題要方向明確，做題要方向明確，少走彎路少走彎路 實驗設計題的分析方法1 1、了解題目要求、了解題目要求

7、2 2、明確目的原理、明確目的原理3 3、確定實驗思路、確定實驗思路4 4、設計實驗步驟、設計實驗步驟5 5、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)6 6、分析得出結論、分析得出結論 要弄清該題要求解要弄清該題要求解決什么問題，可能決什么問題，可能要用到什么原理要用到什么原理 實驗設計題的分析方法1 1、了解題目要求、了解題目要求2 2、明確目的原理、明確目的原理3 3、確定實驗思路、確定實驗思路4 4、設計實驗步驟、設計實驗步驟5 5、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)6 6、分析得出結論、分析得出結論 根據(jù)原理對根據(jù)原理對實驗作出假設，實驗作出假設，并對可能產(chǎn)生的并對可能產(chǎn)生的現(xiàn)象作出預測，現(xiàn)象作出預測，充分

8、利用實驗材充分利用實驗材料設計實驗思路料設計實驗思路 實驗設計題的分析方法1 1、了解題目要求、了解題目要求2 2、明確目的原理、明確目的原理3 3、確定實驗思路、確定實驗思路4 4、設計實驗步驟、設計實驗步驟5 5、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)6 6、分析得出結論、分析得出結論 要注意，題要注意，題目中給定的試劑和目中給定的試劑和材料要充分利用，材料要充分利用，一般不允許自己隨一般不允許自己隨意增加試劑和材料意增加試劑和材料 實驗設計題的分析方法1 1、了解題目要求、了解題目要求2 2、明確目的原理、明確目的原理3 3、確定實驗思路、確定實驗思路4 4、設計實驗步驟、設計實驗步驟5 5、記錄現(xiàn)

9、象數(shù)據(jù)、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)6 6、分析得出結論、分析得出結論 根據(jù)觀察到根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和記錄的的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，歸納出一數(shù)據(jù)，歸納出一般性判斷，可用般性判斷，可用文字、圖表、繪文字、圖表、繪圖等方法作簡單圖等方法作簡單總結總結 實驗設計的解題四部曲 1、材料是否要制取或處理？怎樣選擇？ 2、是否要分組編號？ 實驗設計的解題四部曲例例 2 (20192 (2019年廣東卷年廣東卷) ) 荔枝是著名的嶺南佳果，其果荔枝是著名的嶺南佳果，其果皮中存在多酚氧化酶，多酚氧化皮中存在多酚氧化酶，多酚氧化酶能夠氧化果皮中的一些無色物酶能夠氧化果皮中的一些無色物質(zhì)，形成褐色物質(zhì)。這是引起采質(zhì)，形成褐色物質(zhì)。這是

10、引起采后荔枝果皮褐變的原因之一，褐后荔枝果皮褐變的原因之一，褐變的發(fā)生嚴重影響了荔枝的新鮮變的發(fā)生嚴重影響了荔枝的新鮮效果：果皮褐變面積百分率常作效果：果皮褐變面積百分率常作為荔枝保鮮效果的指標，在不考為荔枝保鮮效果的指標，在不考慮其它因素影響褐變的前提下，慮其它因素影響褐變的前提下，利用上述現(xiàn)象，以荔枝果皮褐變利用上述現(xiàn)象，以荔枝果皮褐變面積百分率為多酚氧化酶活性的面積百分率為多酚氧化酶活性的指標，某同學設計了一個實驗，指標，某同學設計了一個實驗，旨在探究溫度對荔枝果皮內(nèi)多酚旨在探究溫度對荔枝果皮內(nèi)多酚氧化酶活性的影響。氧化酶活性的影響。 (1)(1)請補充下列實驗設計中空缺的請補充下列實驗

11、設計中空缺的內(nèi)容：內(nèi)容： 設計溫度梯度：設計溫度梯度：55、1010、1515、2020、2525、3030； 確定測量指標：荔枝果皮褐確定測量指標：荔枝果皮褐變面積百分率；變面積百分率； 選擇同一品種、選擇同一品種、 和成熟度和成熟度一致且無機械損傷的新鮮荔枝果一致且無機械損傷的新鮮荔枝果實，將其分成實，將其分成 組，每組數(shù)組，每組數(shù)量量 ，裝入保鮮袋并作好標簽，裝入保鮮袋并作好標簽后，分別放入相應溫度的恒溫箱后，分別放入相應溫度的恒溫箱中；中； 經(jīng)過經(jīng)過5 5天后，取出荔枝果實天后，取出荔枝果實, ,測測定并記錄褐變面積。定并記錄褐變面積。大大 小小 6相等相等 實驗設計的解題四部曲 1、

12、材料是否要制取或處理？怎樣選擇？ 2、是否要分組編號？3、對不同同一對象施加不同的處理？4、結果觀察預測）、記錄并分析 實驗設計例題分析例例 3 （2019年全國理綜卷年全國理綜卷） 植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔氣孔結構如圖所示。當組成氣孔的細胞保衛(wèi)結構如圖所示。當組成氣孔的細胞保衛(wèi)細胞）細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水胞失水收縮，氣孔關閉。以放置一小段時間的菠收縮，氣孔關閉。以放置一小段時間的菠菜為材菜為材料設計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關料設計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關閉的功閉的功能。要求寫出

13、實驗材料與主要用具、實驗能。要求寫出實驗材料與主要用具、實驗步驟、步驟、預測實驗結果并作出解釋。預測實驗結果并作出解釋。 實驗材料與主要用具：實驗材料與主要用具： 實驗步驟：實驗步驟： 預測實驗結果并作出解釋：預測實驗結果并作出解釋：菠菜、清水、濃鹽水、蓋玻片、載玻片、顯微鏡、吸水紙、滴管、鑷子等菠菜、清水、濃鹽水、蓋玻片、載玻片、顯微鏡、吸水紙、滴管、鑷子等 1 撕取菠菜表皮制臨時裝片撕取菠菜表皮制臨時裝片 2 在顯微鏡下觀察并記錄氣孔在顯微鏡下觀察并記錄氣孔的狀態(tài)的狀態(tài) 3 用濃鹽水處理，觀察并記錄氣孔的狀態(tài)用濃鹽水處理，觀察并記錄氣孔的狀態(tài)在清水中氣孔應開啟，因為當細胞液濃度大于細胞外液

14、濃度時，細胞吸水膨脹；在清水中氣孔應開啟，因為當細胞液濃度大于細胞外液濃度時，細胞吸水膨脹；在濃鹽水中氣孔應關閉，因為細胞液濃度小于細胞外液濃度時，細胞失水收縮。在濃鹽水中氣孔應關閉，因為細胞液濃度小于細胞外液濃度時，細胞失水收縮。 實驗設計例題分析例例4 (20194 (2019年廣東卷年廣東卷) ) 研究性學習小組的同學在某電鍍廠研究性學習小組的同學在某電鍍廠排水口采集重金屬污染液排水口采集重金屬污染液l00OmLl00OmL。利。利用以下實驗材料和器材設計實驗，探用以下實驗材料和器材設計實驗，探究不同濃度重金屬污染液對水稻種子究不同濃度重金屬污染液對水稻種子萌發(fā)和生長的影響。萌發(fā)和生長的

15、影響。 實驗材料和器材：水稻種子；試管；實驗材料和器材：水稻種子；試管；培養(yǎng)皿；尺子培養(yǎng)皿；尺子l00mm)l00mm)；紗布；恒溫；紗布；恒溫光照培養(yǎng)箱，溫度設定為光照培養(yǎng)箱，溫度設定為2828，光強，光強度為度為200O Lux200O Lux；蒸餾水；蒸餾水；( (實驗材料和實驗材料和器材的數(shù)量不限器材的數(shù)量不限) ) 根據(jù)給出的實驗材料和器材，請設根據(jù)給出的實驗材料和器材，請設計實驗方法和步驟，預測實驗結果并計實驗方法和步驟，預測實驗結果并作出分析。作出分析。 (1)(1)方法和步驟：方法和步驟： (2)(2)結果預測和分析：結果預測和分析： （1方法和步驟：方法和步驟： 用蒸餾水將重

16、金屬污染液逐級稀釋用蒸餾水將重金屬污染液逐級稀釋10、102、103、104倍稀釋過程倍稀釋過程中中pH值的變化可不作考慮），獲得值的變化可不作考慮），獲得4種不同濃度的污染液；種不同濃度的污染液； 挑選籽粒飽滿、大小一致的水稻種子挑選籽粒飽滿、大小一致的水稻種子250粒，隨機分成粒，隨機分成5組，組，50粒組；粒組； 取取5只培養(yǎng)皿，墊上紗布；其中只培養(yǎng)皿，墊上紗布；其中4只培養(yǎng)皿加入等體積的不同濃度重金屬只培養(yǎng)皿加入等體積的不同濃度重金屬污染液浸潤紗布即可），另污染液浸潤紗布即可），另1只培養(yǎng)皿加入等體積的蒸餾水作為對照；只培養(yǎng)皿加入等體積的蒸餾水作為對照； 在每只培養(yǎng)皿的紗布上，均勻放置在每只培養(yǎng)皿的紗布上，均勻放置50粒水稻種子；粒水稻種子； 將將5只培養(yǎng)皿置于恒溫光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)；每天實驗組補充等量的相應濃度只培養(yǎng)皿置于恒溫光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)；每天實驗組補充等量的相應濃度重金屬污染液，對照組補充等體積的蒸餾水，以保持紗布的濕潤；重金屬污染液，對照組補充等體積的蒸餾水，以保持紗布的濕潤； 1周后統(tǒng)計各