第10講 實(shí)驗(yàn)專題【知識精研】高考生物一輪復(fù)習(xí)課件

專題實(shí)驗(yàn)探究常考方式1.該考點(diǎn)下設(shè)知識點(diǎn)2.高考占比3.出題方式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)邏輯、實(shí)驗(yàn)方案評價(jià)、信息獲取和整理

選擇題或大題（占分20-30分）以考查實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等方式提問，同時(shí)需要準(zhǔn)確使用短文字闡述PART01控制變量和設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)控制變量和設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)1.自變量一、控制變量變量實(shí)驗(yàn)過程中變化的因素稱為變量。實(shí)驗(yàn)過程中，人為控制的對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行處理的因素。2.因變量3.無關(guān)變量因自變量改變而變化的變量。除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中存在一些對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素。實(shí)驗(yàn)過程中除自變量的因素外，其余因素(無關(guān)變量)都保持一致。4.單一變量組別對照組實(shí)驗(yàn)組變量1234過氧化氫濃度3%3%3%3%劑量2mL2mL2mL2mL反應(yīng)條件常溫90℃FeCl32滴肝臟研磨液2滴結(jié)果產(chǎn)生氣泡無氣泡少量較多大量衛(wèi)生香燃燒情況不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃無關(guān)變量無關(guān)變量自變量因變量因變量比較過氧化氫在不同條件下的分解因變量的觀測指標(biāo)Fe3+做催化劑過氧化氫酶控制變量和設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)二、設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)對照實(shí)驗(yàn)除作為自變量的因素外，無關(guān)變量都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)。對照的類型空白對照、自身對照、相互對照、條件對照1.空白對照不給對照組做任何實(shí)驗(yàn)處理，這里的”空白”絕不是什么影響因素都不給予，而是針對實(shí)驗(yàn)組所要研究的實(shí)驗(yàn)因素給予空白。1號試管即為空白對照二、設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)2.自身對照對照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對象上進(jìn)行，不另設(shè)對照組。(不同處理的前后對照)紫色洋蔥鱗片葉外表皮滴加3%的蔗糖溶液，低倍鏡觀察滴加清水后，低倍鏡觀察→→制成裝片，低倍鏡觀察。→Fe3+做催化劑過氧化氫酶3.相互對照不另設(shè)對照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間相互對照，其中的每一組既是實(shí)驗(yàn)組也是其他組的對照組。2、3、4為相互對照①探究酵母菌細(xì)胞呼吸類型；②噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)；③魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法

證明光合作用釋放的O2來自水的實(shí)驗(yàn)。對比實(shí)驗(yàn)1.含義

設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素對實(shí)驗(yàn)對象的影響，這樣的實(shí)驗(yàn)叫作對比實(shí)驗(yàn)。2.舉例幼小蝌蚪不處理幼小蝌蚪飼喂甲狀腺激素幼小蝌蚪飼喂甲狀腺抑制劑條件對照就是給對照組施加跟自變量不同程度或反向處理，目的是與實(shí)驗(yàn)組形成對照。4.條件對照雖給對照組施以某種實(shí)驗(yàn)因素的處理。但這種處理是作為對照因素的，不是所要研究的實(shí)驗(yàn)因素。這種處理不包括實(shí)驗(yàn)研究給定的自變量。目的是更有效的比較實(shí)驗(yàn)組和對照組的結(jié)果。二、設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)（1）空白對照（2）實(shí)驗(yàn)組（3）條件對照組控制變量和設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)原則1.對照原則

在實(shí)驗(yàn)中，一般需要設(shè)置對照組。通過設(shè)置對照組，既能排除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，又能增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。在探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用中，已知淀粉酶能夠催化淀粉水解，設(shè)置淀粉酶和淀粉反應(yīng)有無必要？有必要?？膳懦矸勖傅幕钚?、濃度等無關(guān)變量的影響。二、設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)2.單一變量原則（等量原則）

實(shí)驗(yàn)組和對照組只能有自變量這一種處理因素不同。其他可能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的無關(guān)變量在實(shí)驗(yàn)組和對照組中應(yīng)完全相同，且處于最適宜的狀態(tài)。3.平行重復(fù)原則在同樣條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以消除偶然誤差。4.科學(xué)性原則實(shí)驗(yàn)方案嚴(yán)謹(jǐn)，選材合適恰當(dāng)，實(shí)驗(yàn)步驟科學(xué)規(guī)范?？刂谱兞亢驮O(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)四、自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”1.加法原理：與常態(tài)相比，人為增加某種影響因素。第2組、第3組、第4組就是利用了加法原理四、自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”2.減法原理：與常態(tài)相比，人為去除某種影響因素。例1：艾佛里肺炎球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第一組：R型活菌+S型菌的細(xì)胞提取物→混合培養(yǎng)第二組：R型活菌+S型菌的細(xì)胞提取物+蛋白酶→混合培養(yǎng)第三組：R型活菌+S型菌的細(xì)胞提取物+RNA酶→混合培養(yǎng)第四組：R型活菌+S型菌的細(xì)胞提取物+酯酶→混合培養(yǎng)第五組：R型活菌+S型菌的細(xì)胞提取物+DNA酶→混合培養(yǎng)第二~五組就是利用了減法原理。四、自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”2.減法原理：與常態(tài)相比，人為去除某種影響因素。例2：研究甲狀腺激素的功能第1組：健康的動(dòng)物不做處理(空白對照)第2組：健康的動(dòng)物飼喂一定量的甲狀腺激素(加法原理)第3組：將健康的動(dòng)物甲狀腺摘除(減法原理)1.(2022·江西金太陽大聯(lián)考)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)變量的確認(rèn)，下列對實(shí)驗(yàn)自變量的確認(rèn)，不正確的是(

)A．比較過氧化氫在不同條件下分解速率的實(shí)驗(yàn)中，

自變量為催化劑的種類B．觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中，

自變量為環(huán)境溶液C．為破譯密碼子而進(jìn)行的蛋白質(zhì)體外合成的實(shí)驗(yàn)中，

自變量為氨基酸的種類D．探究影響酵母菌種群數(shù)量增長因素的實(shí)驗(yàn)中，

自變量可為培養(yǎng)液的量A習(xí)題檢測PART02實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)原理提出實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期結(jié)果及結(jié)論單一變量原則對照原則平行重復(fù)原則科學(xué)性原則要解決的問題與該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行或檢測結(jié)果有關(guān)的生物學(xué)知識遵循實(shí)驗(yàn)原則材料分組編號（設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)）給不同對象實(shí)施不同處理（控制自變量）給予相同且適宜的條件（控制無關(guān)變量）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察與記錄（因變量的檢測）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：觀察出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南嗥ヅ鋵?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法

首先分析實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量。此類實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊话銜鴮憺椤疤骄孔宰兞繉σ蜃兞康挠绊憽薄疤骄孔宰兞颗c因變量的關(guān)系”“探究自變量的作用”等等。1.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)尋找題干信息，一般寫有“驗(yàn)證XX”，即為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.探究性實(shí)驗(yàn)確定自變量/因變量，可能不止一個(gè)。一、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧⒚鞔_實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦嚎茖W(xué)施肥可使作物接近最高產(chǎn)量而又不會(huì)造成肥料浪費(fèi)。實(shí)驗(yàn)表明鋅肥的施用量與番茄的果實(shí)產(chǎn)量密切相關(guān)，下圖為實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線圖，請完善探究實(shí)驗(yàn)的相關(guān)問題：探究鋅肥施用量對番茄果實(shí)產(chǎn)量的影響(或探究種植番茄時(shí)施用鋅肥的最佳濃度范圍)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康淖宰兞繜o關(guān)變量因變量驗(yàn)證酶的高效性驗(yàn)證酶的專一性驗(yàn)證溫度對酶活性的影響驗(yàn)證pH對酶活性的影響探究酶的最適溫度(或pH)催化劑的種類底物的量、反應(yīng)時(shí)間、溫度、pH等單位時(shí)間內(nèi)底物的剩余量或生成物的增加量底物種類(酶相同)酶的種類和量、底物的量、反應(yīng)時(shí)間、溫度、pH等溫度溫度(或pH)pH酶的種類和量、底物的種類和量、反應(yīng)時(shí)間、pH等酶的種類和量、底物的種類和量、反應(yīng)時(shí)間、溫度等酶的種類和量、底物的種類和量、反應(yīng)時(shí)間等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法二、分析實(shí)驗(yàn)原理與該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行或檢測結(jié)果有關(guān)的生物學(xué)知識。包括選擇實(shí)驗(yàn)材料的依據(jù)、作出實(shí)驗(yàn)假設(shè)的依據(jù)、設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟的依據(jù)、分析現(xiàn)象與結(jié)果的依據(jù)和確定觀測指標(biāo)的依據(jù)。1.實(shí)驗(yàn)原理一般由三段組成：

自變量和因變量的關(guān)系＋因變量的觀測指標(biāo)＋實(shí)驗(yàn)過程描述。探究溫度對酶活性的影響：淀粉遇碘變藍(lán)，根據(jù)不同溫度下相同時(shí)間內(nèi)反應(yīng)后的溶液是否出現(xiàn)藍(lán)色以及藍(lán)色的深淺可以判斷淀粉被水解的量，從而判斷不同溫度下酶的活性。二、分析實(shí)驗(yàn)原理2.實(shí)驗(yàn)原理中“因變量的觀測指標(biāo)”可作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的參考，有些題目要求對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，其考查的是實(shí)驗(yàn)原理，所以對實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析時(shí)合理套用實(shí)驗(yàn)原理即可。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：50℃碘液不變藍(lán)——酶的催化作用需要適宜的溫度，0℃和100℃碘液變藍(lán)——溫度過低或過高都會(huì)影響酶的活性。實(shí)驗(yàn)原理：

淀粉遇碘變藍(lán)，根據(jù)不同溫度下相同時(shí)間內(nèi)反應(yīng)后的溶液是否出現(xiàn)藍(lán)色以及藍(lán)色的深淺可以判斷淀粉被水解的量，從而判斷不同溫度下酶的活性。習(xí)題檢測1.(2022·廣東佛山二模)為研究紅棗多糖對血糖濃度的影響，某課題組用糖尿病模型小鼠(胰島素分泌不足)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將生理狀況相同的糖尿病小鼠均分為兩組，A組灌胃一定量的紅棗多糖，B組灌胃等體積的生理鹽水，一段時(shí)間后測定兩組小鼠體內(nèi)血糖濃度及胰島素含量。回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)中血糖指標(biāo)需要在空腹條件下測定，原因是：(2)所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明紅棗多糖具有一定的降血糖作用。結(jié)合所學(xué)知識推測其作用機(jī)理是灌胃紅棗多糖后，小鼠體內(nèi)胰島素含量

(填“升高”或“降低”)，組織細(xì)胞

，導(dǎo)致血糖濃度降低。避免進(jìn)食后機(jī)體從食物中吸收的葡萄糖對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響升高對葡萄糖的攝取、利用和儲(chǔ)存增加習(xí)題檢測(3)為使實(shí)驗(yàn)更科學(xué)，還應(yīng)增加一組

小鼠，以測定

的基準(zhǔn)值。(4)該實(shí)驗(yàn)的原理是：灌胃等體積生理鹽水的正常血糖濃度和胰島素含量

胰島素是唯一一種能直接降低血糖濃度的激素；促進(jìn)胰島素分泌可降低糖尿病小鼠血糖濃度(答案合理即可)2.下列實(shí)驗(yàn)中，有關(guān)實(shí)驗(yàn)組和對照組的設(shè)置，正確的是(

)D選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)組對照組A探究過氧化氫酶作用的最適pH氫氧化鈉溶液或鹽酸＋過氧化氫溶液＋過氧化氫酶蒸餾水＋過氧化氫溶液＋過氧化氫酶B驗(yàn)證過氧化氫酶具有催化作用過氧化氫溶液＋肝臟研磨液過氧化氫溶液＋FeCl3溶液C驗(yàn)證酶的專一性新鮮蔗糖溶液＋新鮮蔗糖酶液新鮮淀粉溶液＋新鮮淀粉酶液D驗(yàn)證某種酶是蛋白質(zhì)待測酶溶液＋雙縮脲試劑標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液＋雙縮脲試劑習(xí)題檢測三、提出實(shí)驗(yàn)思路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法

思路是“想法”，是較為粗線條的思考過程，其要求“言簡意賅”。比如：用某種方法處理某種材料，觀察其對某方面的影響效果。

一般須體現(xiàn)“對照思想”，顯示自變量和因變量。

對無關(guān)變量表述時(shí)，應(yīng)注意體現(xiàn)“相同且適宜”。三、提出實(shí)驗(yàn)思路例：某科研小組經(jīng)研究得知X酶存在于人的肝細(xì)胞中，能將糖原分解為還原糖。酶必須保持正常的結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮催化作用，請利用這一原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究X酶的化學(xué)本質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是RNA。簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路(要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組)。甲組：將X酶用蛋白酶處理，再與糖原溶液混合，

在適宜條件下保持一段時(shí)間后，檢測是否有還原糖產(chǎn)生。乙組：將X酶用RNA酶處理，再與糖原溶液混合，

在適宜條件下保持一段時(shí)間后，檢測是否有還原糖產(chǎn)生。四、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法1.材料分組編號（設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)）取生長（生理）狀況相同或相似的材料若干，均分為若干組，編號為A、B、C。。。2.給不同對象實(shí)施不同處理（控制自變量）對照組：不施加實(shí)驗(yàn)變量處理，

常見的如注射生理鹽水、緩沖液或手術(shù)但不處理等。實(shí)驗(yàn)組：施加實(shí)驗(yàn)變量。3.在相同且適宜的條件下處理/培養(yǎng)/反應(yīng)一段時(shí)間（控制無關(guān)變量）4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察與記錄（因變量的檢測）觀察現(xiàn)象或測定指標(biāo)四、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟例：檉柳是一種泌鹽植物，葉子和嫩枝可以將吸收的鹽分排出，是強(qiáng)耐鹽植物。檉柳從土壤中吸收無機(jī)鹽的方式是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸？請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明。實(shí)驗(yàn)材料：檉柳幼苗若干；適宜濃度的含Ca2+和K＋的完全培養(yǎng)液；細(xì)胞呼吸抑制劑；蒸餾水。①將檉柳幼苗隨機(jī)分為甲、乙兩組，分別培養(yǎng)在適宜濃度的含Ca2+和K＋的完全培養(yǎng)液中。②甲組檉柳幼苗的培養(yǎng)液中，加入一定量的細(xì)胞呼吸抑制劑，乙組檉柳幼苗的培養(yǎng)液中加入等量的蒸餾水，在適宜的條件下培養(yǎng)。③分別測定兩組檉柳幼苗吸收Ca2+和K＋的速率，并進(jìn)行比較五、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南嗥ヅ?。如果自變量是不同濃度、溫度等，下結(jié)論時(shí)，第一句寫：一定濃度/溫度范圍內(nèi)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論是根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對實(shí)驗(yàn)因變量與自變量關(guān)系進(jìn)行分析，得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論。實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過觀察或測量得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是實(shí)驗(yàn)實(shí)際出現(xiàn)的情況。五、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論例:（2023·東莞期中）酶的化學(xué)成分大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，也有極少數(shù)由蛋白質(zhì)和RNA共同構(gòu)成。存在于染色體端粒上的端粒酶在癌細(xì)胞中很活躍，從而賦予癌細(xì)胞復(fù)制的永生性。請利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定端粒酶的化學(xué)成分。（1）實(shí)驗(yàn)思路：甲組：

，培養(yǎng)一段時(shí)間后，在癌細(xì)胞的染色體端粒上獲取端粒酶，并檢測其放射性。乙組：