專(zhuān)題復(fù)習(xí)-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)——實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(2011年北京卷)(實(shí)驗(yàn)一：用不帶特殊病原體的小鼠進(jìn)行如下特異性免疫實(shí)驗(yàn)，過(guò)程如圖1，結(jié)果如圖2。(1)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)B組小鼠的處理是作為A組小鼠的＿＿＿處理。對(duì)照(2)從圖2可知，Ⅱ組與Ⅳ組相比，小鼠脾臟中的活細(xì)菌數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)

，說(shuō)明血清中的

不能有效抑制脾臟內(nèi)的細(xì)菌繁殖。注射來(lái)自于A組小鼠的T細(xì)胞后，在4天內(nèi)Ⅰ組小鼠脾臟中的活細(xì)菌數(shù)量

，說(shuō)明該組T細(xì)胞(活化T細(xì)胞)

細(xì)菌數(shù)量的增長(zhǎng)。由此推測(cè)該細(xì)菌生活在

。(3)實(shí)驗(yàn)中，Ⅰ～Ⅳ組小鼠感染的是細(xì)菌X，感染的時(shí)間是在注射T細(xì)胞或血清的＿＿＿天。細(xì)胞內(nèi)前1抑制無(wú)明顯變化抗體相同實(shí)驗(yàn)二：在體外觀察小鼠的T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞(一種吞噬細(xì)胞)對(duì)細(xì)菌X的殺傷力，結(jié)果如圖3。(4)由圖3可知，能有效殺傷細(xì)菌X的是＿＿＿＿＿細(xì)胞，而不是活化T細(xì)胞?；罨奘?5)有人假設(shè)，活化T細(xì)胞釋放某種物質(zhì)活化了巨噬細(xì)胞。若用體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該假設(shè)，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)材料包括＿＿＿＿＿＿(填選項(xiàng)前的符號(hào))。a．培養(yǎng)過(guò)活化T細(xì)胞的培養(yǎng)液b．培養(yǎng)過(guò)巨噬細(xì)胞的培養(yǎng)液c．A組小鼠的巨噬細(xì)胞d．B組小鼠的巨噬細(xì)胞e．培養(yǎng)過(guò)未活化T細(xì)胞的培養(yǎng)液f．細(xì)菌X(6)該系列實(shí)驗(yàn)的目的是研究＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。a、d、f小鼠抗細(xì)菌X的免疫應(yīng)答實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指在正式進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，實(shí)驗(yàn)者根據(jù)一定的目標(biāo)和要求，運(yùn)用有關(guān)科學(xué)知識(shí)、原理，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的材料、手段、方法和步驟等全部方案的制訂。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

1．對(duì)照原則該原則既可排除無(wú)關(guān)變量的干擾，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力。考點(diǎn)1：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則對(duì)于對(duì)照實(shí)驗(yàn)，一個(gè)實(shí)驗(yàn)包括實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組，是接受實(shí)驗(yàn)(自)變量處理的對(duì)象組；對(duì)照組，也稱(chēng)控制組，是不接受實(shí)驗(yàn)(自)變量處理的對(duì)象組。常用的對(duì)照類(lèi)型有以下幾種：(1)空白對(duì)照：對(duì)照組不做任何處理的對(duì)象組。例如，在“探究pH影響酶的活性”實(shí)驗(yàn)中，滴加氫氧化鈉、鹽酸的為實(shí)驗(yàn)組，滴加等量蒸餾水的為空白對(duì)照組。(2)自身對(duì)照：指對(duì)照和實(shí)驗(yàn)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，“觀察植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)，即典型的自身對(duì)照，其中實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組。(3)條件對(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。如在“驗(yàn)證甲狀腺激素促進(jìn)幼小動(dòng)物發(fā)育”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如下三組實(shí)驗(yàn)：甲組，飼喂甲狀腺激素；乙組，飼喂甲狀腺激素抑制劑；丙組，對(duì)蝌蚪不作任何處理。其中甲組是實(shí)驗(yàn)組，丙組是空白對(duì)照組，乙組為條件對(duì)照組。

(4)相互對(duì)照：不單獨(dú)設(shè)置對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)相互作為對(duì)照。如“探究生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)中，不同的生長(zhǎng)素類(lèi)似物濃度之間形成相互對(duì)照。2．單一變量原則在實(shí)驗(yàn)中，變量是指可被操縱的特定的因素或條件。單一變量原則是指控制其他因素不變，只改變其中一個(gè)因素(要研究的因素)，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。3．平行重復(fù)原則任何實(shí)驗(yàn)必須有足夠的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，才能避免結(jié)果的偶然性，使得出的結(jié)論準(zhǔn)確、科學(xué)。如在“探究生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)濃度處理的植物枝條應(yīng)該有3～5根。4．科學(xué)性原則科學(xué)性原則是指實(shí)驗(yàn)的原理要符合科學(xué)原理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期有科學(xué)依據(jù)，實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)不能偏離生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理，以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性。實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是用來(lái)檢驗(yàn)和修正實(shí)驗(yàn)過(guò)程中失誤的依據(jù)，因此它必須是經(jīng)前人總結(jié)或經(jīng)科學(xué)檢驗(yàn)得出的科學(xué)理論。(2)實(shí)驗(yàn)材料選擇的科學(xué)性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)材料，是保證實(shí)驗(yàn)獲得預(yù)期結(jié)果的關(guān)鍵因素之一。(3)實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性。明確實(shí)驗(yàn)要求和目的，確定科學(xué)實(shí)驗(yàn)思路，才能得出正確而可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(4)實(shí)驗(yàn)步驟的科學(xué)性。正確的實(shí)驗(yàn)步驟是確保實(shí)驗(yàn)成功的重要環(huán)節(jié)。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性。這是指對(duì)于實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不能簡(jiǎn)單對(duì)待，而應(yīng)該首先記錄，然后整理，最后再經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，找出它們所能透露給我們的最大的信息量。5．可行性原則指整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要具有可操作性，包括實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)方法的選擇等。例1：(2010廣東理綜卷)假設(shè)你去某飼料研究所進(jìn)行課外實(shí)踐活動(dòng)，需要完成以下任務(wù)：(1)選用恰當(dāng)?shù)脑噭z測(cè)某樣品中是否含有蛋白質(zhì)。提供的試劑有：①碘液，②蘇丹Ⅲ溶液，③雙縮脲試劑，④斐林試劑。你選用的試劑應(yīng)該是________；蛋白質(zhì)與相應(yīng)試劑反應(yīng)后，顯示的顏色應(yīng)為_(kāi)_______。(2)完善以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并回答問(wèn)題。③紫色①實(shí)驗(yàn)組6中，Ⅰ應(yīng)該為_(kāi)_________，原因是____________________________________________；Ⅱ應(yīng)該為_(kāi)___，原因是____________________________________；②要直觀和定量地反映小鼠的生長(zhǎng)情況，可以測(cè)量小鼠的__________和__________。普通飼料要排除普通飼料中的植物蛋白對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響無(wú)關(guān)變量應(yīng)該處于相同且適宜的狀態(tài)21平均體長(zhǎng)

平均體重【變式題1】某研究小組進(jìn)行一個(gè)有關(guān)兔水鹽代謝調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)，以下為實(shí)驗(yàn)報(bào)告，請(qǐng)予以完善。實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)兔的水鹽代謝調(diào)節(jié)(一)材料與方法(1)家兔12只，2.5kg/只，隨機(jī)分為3組(甲組、乙組及丙組)，每組4只。(2)對(duì)甲組兔靜脈滴注1.5%NaCl溶液，乙組滴注0.9%NaCl溶液，丙組滴注蒸餾水。滴注量均為200mL,0.5h滴完。(3)從滴注開(kāi)始收集測(cè)定2h內(nèi)兔的尿液量。(二)結(jié)果與分析(1)甲、乙、丙三組兔平均尿量比較：__________。(2)原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。甲＜乙＜丙

甲、乙、丙三組兔分別注入1.5%NaCl溶液、0.9%NaCl溶液和蒸餾水。丙、乙、甲三組兔細(xì)胞外液的滲透壓依次升高，下丘腦的滲透壓器所受的刺激依次升高，下丘腦分泌、經(jīng)垂體釋放的抗利尿激素依次增多，腎小管、集合管等對(duì)原尿中的水重吸收的量依次增多，所以丙、乙、甲三組兔尿量依次減少(三)討論(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)每組兔能否只用1只？為什么？______________________________________________________________________(2)有人認(rèn)為需要增加1組兔才能使本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更為完善，你認(rèn)為對(duì)該組兔最有必要作何實(shí)驗(yàn)處理？為什么？________________________________________________________________________________________________不能。只用一只兔不能排除因個(gè)體差異造成的對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。用這組兔作空白對(duì)照，不滴注任何液體；可以使甲、乙、丙三組兔的尿量有更好的比較基準(zhǔn)。例2：(2010安徽卷)面對(duì)去冬今春我國(guó)西南部分地區(qū)嚴(yán)重旱情，生物興趣小組同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，摩西球囊霉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?？键c(diǎn)2:探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

方法步驟：(1)每個(gè)花盆中放置栽培土3kg，并將花盆平均分成A、B兩組。(2)A組各花盆中_____________________________，B組各花盆中_________。(3)將等數(shù)量的幼苗移栽于各花盆中，置于____________條件下培養(yǎng)。(4)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：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。接種等量的摩西球囊霉菌菌種不接種適宜且相同干旱紫花苜蓿死亡率或存活率或存活天數(shù)

A組紫花苜蓿死亡率明顯低于B組，則可能是接種摩西球囊霉菌提高了抗旱能力；A組紫花苜蓿死亡率等于或明顯高于B組，則可能是接種摩西球囊霉菌不能提高抗旱能力

考點(diǎn)3:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本程序

1．確定實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：是關(guān)于一個(gè)什么內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)確定是“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”還是“探究性實(shí)驗(yàn)”。

2．明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題。

3．分析實(shí)驗(yàn)原理：完成該實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)。4．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作步驟：一般按以下步驟進(jìn)行。

(1)取材、分組、編號(hào)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇適宜的材料和器材進(jìn)行分組。分組編號(hào)要有明確的標(biāo)記，如A、B、C或者甲、乙、丙等，讓人看后一目了然，便于實(shí)驗(yàn)的觀察、統(tǒng)計(jì)、比較和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述。(2)實(shí)驗(yàn)處理。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求分別對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組進(jìn)行處理，除實(shí)驗(yàn)變量外，其他條件應(yīng)保持相同，即控制無(wú)關(guān)變量。(3)相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間。(4)檢測(cè)、觀察、統(tǒng)計(jì)、比較。找出具體的觀察和記錄對(duì)象，觀察、記錄、統(tǒng)計(jì)、比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。5．實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)：如果是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，都可以預(yù)測(cè)到與實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊恢碌慕Y(jié)果；如果是探究性實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)的結(jié)果不唯一，通常有三種可能：變量促進(jìn)結(jié)果，變量抑制結(jié)果，變量與結(jié)果無(wú)關(guān)。

6．實(shí)驗(yàn)結(jié)論的歸納：實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由實(shí)驗(yàn)變量引起的變化，如測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)對(duì)象出現(xiàn)的顏色的變化、形態(tài)和生理等方面的變化，是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直接陳述。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，根據(jù)已有的知識(shí)合理遷移，通過(guò)推理和判斷，得出的關(guān)于生命現(xiàn)象的最本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。如“鑒定葡萄糖是還原糖”的實(shí)驗(yàn)中，葡萄糖與斐林試劑共熱煮沸后出現(xiàn)磚紅色沉淀，這是實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在此基礎(chǔ)上得出“葡萄糖是還原糖”則是實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。例4：下圖為人和高等動(dòng)物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的部分模式圖，據(jù)圖回答：（1）若該圖表示人體內(nèi)水平衡的調(diào)節(jié)，b為垂體，則a表示的器官是

，c表示的激素為

。該激素作用的重要器官是

。（2）若該圖表示預(yù)防接種一段時(shí)間后，機(jī)體再次受到相同抗原刺激時(shí)的反應(yīng)過(guò)程，a、b為細(xì)胞，c為物質(zhì)，“→”依賴(lài)于細(xì)胞具有

功能。下丘腦抗利尿激素腎小管和集合管識(shí)別、增殖和分化（3）若該圖表示血糖的調(diào)節(jié)途徑，a為胰島，c表示相應(yīng)的靶細(xì)胞，當(dāng)血糖濃度升高時(shí)，a的反應(yīng)是

。（4）若c為甲狀腺，a為體溫調(diào)節(jié)中樞，有人提出a可能位于下丘腦或脊髓或其他部位。為了探究a的位置，某興趣小組用四只相同的家兔進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①

；②對(duì)四只家兔分別作如下處理：A家兔

；B家兔只

；胰島B細(xì)胞分泌胰島素增加，胰島A細(xì)胞分泌胰高血糖素減少將四只家兔按A、B、C、D進(jìn)行編號(hào)不做任何處理破壞下丘腦