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《高考》的試題如何考查
生物實(shí)驗(yàn)人大附中王勇
生物學(xué)本身就是一門實(shí)驗(yàn)性的科學(xué),生物學(xué)中的概念、原理和規(guī)律大多是由實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)和論證的。
2006年理科綜合《考試大綱》中生物部分實(shí)驗(yàn)與探究能力的要求是:
(1)能獨(dú)立完成“生物知識(shí)內(nèi)容表”所列實(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)行綜合的運(yùn)用。(2)具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力,并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理。
(3)具有對(duì)一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力。包括確認(rèn)變量、作出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計(jì)可行的研究方案、處理和解釋數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)作出合理的判斷等。(4)能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案作出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修改。
高考大綱的要求中,生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和研究性課題中都包含著一定的實(shí)驗(yàn)思想和方法,這些思想和方法被廣泛地應(yīng)用于生物科學(xué)的研究當(dāng)中,能否將學(xué)到的實(shí)驗(yàn)思想和方法遷移到新的實(shí)驗(yàn)情景中或相關(guān)的生物探究實(shí)驗(yàn)中,是高考對(duì)考生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾榈木唧w體現(xiàn)。
近幾年的高考理綜測(cè)試題中,生物部分已形成了相對(duì)固定的模式:即第Ⅱ卷中必有一道生物實(shí)驗(yàn)題。主要包括觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等形式。此外,第Ⅰ卷的選擇題中,實(shí)驗(yàn)試題也占有一定的位置。與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的試題從分?jǐn)?shù)上看,在生物部分的72分里,實(shí)驗(yàn)題一般在30分左右。如08年全國(guó)卷Ⅱ理綜的第1題6分、第30題25分,都是直接考查實(shí)驗(yàn)的試題,還不算其他試題中間接涉及實(shí)驗(yàn)的部分,這兩題就是31分。
回憶整個(gè)生物學(xué)的發(fā)展史,就是一部實(shí)驗(yàn)的歷史。只有掌握了人們?cè)谡J(rèn)識(shí)生命科學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)中,發(fā)展出來的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和思維方法,才能在新的情境中正確分析問題、解決問題,形成創(chuàng)新能力。
實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ彩抢砜瓶忌磥韽氖驴茖W(xué)研究的基礎(chǔ)。所以在高考試題中加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查是必然的,而且今后還會(huì)逐年加強(qiáng)。中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ窃趶某踔械礁咧校ㄟ^長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的實(shí)踐培養(yǎng)起來的,是連續(xù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程。絕不是“背實(shí)驗(yàn)”所能夠獲得的能力。平時(shí)經(jīng)常參加生物實(shí)驗(yàn)小組和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生在高考《理科綜合能力測(cè)試》的考查中,越來越表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。
高考《理綜》的試題中,生物實(shí)驗(yàn)試題已不僅僅限于教材中的實(shí)驗(yàn),由于素材來自生活、生產(chǎn)和高新科技,其特點(diǎn)是具有廣泛性、新穎性,這主要是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)理念和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ臏y(cè)試。同時(shí)實(shí)驗(yàn)試題素材的不可預(yù)測(cè)性,使得考生非常容易丟分,因?yàn)槿魏紊F(xiàn)象均可以用實(shí)驗(yàn)的形式展示,命題的素材和角度可以多種多樣,往往具有一定的陌生度,考生常常感到無(wú)從下手。
如何復(fù)習(xí)好生物實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容?我認(rèn)為,教材中的實(shí)驗(yàn)給我們的應(yīng)該是一種實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,它是通過實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)我們“生物學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)”的觀念,要我們通過實(shí)踐來掌握實(shí)驗(yàn)的一般方法和規(guī)律、技能與手段。因此,要對(duì)課本中的生物實(shí)驗(yàn)認(rèn)真操作、認(rèn)真分析,總結(jié)出生物實(shí)驗(yàn)的一般規(guī)律、實(shí)驗(yàn)程式、實(shí)驗(yàn)方法,以及對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,關(guān)鍵是學(xué)會(huì)舉一反三,提高解實(shí)驗(yàn)試題的能力。
再有,就是了解近年來高考中實(shí)驗(yàn)試題的命題思路、素材的使用、設(shè)問的方式等的變化,甚至還能發(fā)現(xiàn)它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,找出其中的內(nèi)在聯(lián)系。例如,04年廣西高考試卷的第36題和05年全國(guó)卷Ⅱ第30題的第(1)小題,是用不同的素材、從不同的角度、以不同的方式考查教材中第三章的【實(shí)驗(yàn)七】觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原的實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)技能,以及考生的知識(shí)遷移能力。
04年廣西高考試卷的第36題,某同學(xué)用普通光學(xué)顯微鏡觀察植物葉肉細(xì)胞時(shí),若要進(jìn)一步確認(rèn)這些細(xì)胞是否為活細(xì)胞,請(qǐng)你為該同學(xué)介紹一種判斷方法。簡(jiǎn)述該方法的操作過程和出現(xiàn)的現(xiàn)象,并說明該方法能判斷這些細(xì)胞是活細(xì)胞的理由。
本題主要考查的知識(shí)和技能是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和質(zhì)壁分離的原理,以及利用這些知識(shí)設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的能力。【答案】(1)運(yùn)用質(zhì)壁分離的方法(2)先觀察細(xì)胞的形態(tài);然后使葉肉細(xì)胞處于較高濃度的蔗糖溶液中;觀察植物細(xì)胞是否出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象。如果出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象,則可以判斷的活細(xì)胞。(3)因?yàn)榛罴?xì)胞能夠發(fā)生滲透作用,死細(xì)胞不能,所以可以用質(zhì)壁分離的方法進(jìn)行判斷。
05年全國(guó)卷Ⅱ第30題的第(1)小題,植物葉片表皮上分布有大量的氣孔,氣孔的結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)氣孔的細(xì)胞(保衛(wèi)細(xì)胞)吸水后,會(huì)膨脹變形,氣孔開啟;反之細(xì)胞失水收縮,氣孔關(guān)閉。請(qǐng)以放置一小段時(shí)間的菠菜為材料設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),證明氣孔具有開啟和關(guān)閉的功能。要寫出實(shí)驗(yàn)材料與主要用具、實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并作出解析。實(shí)驗(yàn)材料與主要用具:菠菜、清水、濃鹽水、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、吸水紙、滴管、鑷子等。實(shí)驗(yàn)步驟:預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并作出解析:
解析:試題(1)是以氣孔的結(jié)構(gòu)和開閉原理為素材,考查細(xì)胞滲透吸水的實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)技能。如果初中植物學(xué)部分基礎(chǔ)較好,知道保衛(wèi)細(xì)胞靠近氣孔內(nèi)側(cè)的細(xì)胞壁較厚,結(jié)合高中細(xì)胞滲透原理的知識(shí),當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí),由于保衛(wèi)細(xì)胞形態(tài)不均勻的改變,氣孔開啟??忌诖痤}過程中必然很從容,可見中學(xué)的生物學(xué)知識(shí)也是有著連續(xù)性和系統(tǒng)性的。實(shí)驗(yàn)步驟:①取菠菜葉,用鑷子剝?nèi)”砥ぃ?分)②在載玻片上滴一滴清水,將表皮放入清水中,蓋上蓋玻片,制成臨時(shí)裝片。(2分)③將臨時(shí)裝片放在顯微鏡的載物臺(tái)上,先在低倍鏡下找到氣孔,移動(dòng)到視野中央,再換高倍鏡進(jìn)行觀察,記錄觀察到的氣孔狀態(tài)。(4分)④在蓋玻片的一側(cè)滴上濃鹽水,在另一側(cè)用吸水紙吸取蓋片下的液體,反復(fù)做幾次。⑤繼續(xù)觀察氣孔的變化,并做記錄。(1分)
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并作出解析:
在清水中氣孔應(yīng)開啟。因?yàn)楫?dāng)細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞外溶液濃度時(shí),保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹變形,氣孔開啟。在濃鹽水中氣孔應(yīng)關(guān)閉,因?yàn)楫?dāng)細(xì)胞液濃度小于細(xì)胞外溶液濃度時(shí),保衛(wèi)細(xì)胞失水收縮變形,氣孔關(guān)閉。
08年廣東卷第3題,觀察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)中央液泡逐漸變小,說明
A.細(xì)胞壁相當(dāng)于一層半透膜
B.洋蔥表皮細(xì)胞是活的
C.此時(shí)蔗糖溶液濃度小于細(xì)胞液濃 D.細(xì)胞壁收縮導(dǎo)致中央液泡失水
答案:B原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜.此時(shí)蔗糖溶液濃度大于細(xì)胞液濃度.細(xì)胞滲透失水收縮、中央液泡逐漸變小,能說明洋蔥表皮細(xì)胞是活的
如果廣東學(xué)生在08年的備考中認(rèn)真分析了04年廣西高考試卷的第36題和05年全國(guó)卷Ⅱ第30題,并能舉一反三,那么,遇到08年的第3題之類的試題,你在考試中必然占有優(yōu)勢(shì)。
近幾年高考理綜測(cè)試題,主要形式為觀察實(shí)驗(yàn)題、實(shí)驗(yàn)分析題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(或評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案)和探究性課題等形式。今后實(shí)驗(yàn)教學(xué)在新課程改革后的理科學(xué)習(xí)中所占的比重會(huì)越來越大,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的迫切性也越來越突出,學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀況如何,會(huì)在考生試卷中反映出來。
學(xué)生做與不做實(shí)驗(yàn),高考的成績(jī)絕不一樣,開放式的做實(shí)驗(yàn)與封閉式在教師控制下做實(shí)驗(yàn)效果也不會(huì)一樣,是否鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn),并獨(dú)立去實(shí)踐,效果就會(huì)更不一樣。
所以在平時(shí)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的過程中,要理解實(shí)驗(yàn)程序,分析實(shí)驗(yàn)中每一步驟的作用,以及各步驟之間的聯(lián)系,從中學(xué)會(huì)研究事物、解決問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力;同時(shí),要善于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行深入分析,并從中得出正確的結(jié)論。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),形成善于開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的良好習(xí)慣。
在高二上實(shí)驗(yàn)課時(shí),學(xué)生往往不夠認(rèn)真,可是在高考復(fù)習(xí)階段,又沒有時(shí)間重新再做實(shí)驗(yàn),可以利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)的錄相進(jìn)行回憶和復(fù)習(xí),甚至還要提高對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解和熟悉操作過程,并且通過對(duì)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析處理,把握住應(yīng)該得出的正確結(jié)論。進(jìn)一步還要提出更多的相關(guān)問題,達(dá)到舉一反三的效果。(放一段實(shí)驗(yàn)的錄相,具體分析復(fù)習(xí)方法)。
錄相:蛋白質(zhì)的鑒定.dat
本實(shí)驗(yàn)最后還通過斐林試劑與雙縮脲試劑的對(duì)比,使學(xué)生加深理解這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理和操作。
例(07年江蘇試題)若以雞蛋蛋白液為材料進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)蛋白液與雙縮尿試劑發(fā)生反應(yīng)后會(huì)粘固在試管壁上。下列關(guān)于這一現(xiàn)象形成原因的描述中正確的是
A.雞蛋蛋白液稀釋不夠,攪拌不勻
B.只添加了雙縮尿試劑A,未添加雙縮尿試劑BC.雞蛋蛋白液不是合適的實(shí)驗(yàn)材料
D.蛋白液與雙縮尿試劑的反應(yīng)時(shí)間不夠長(zhǎng)
答案:A
(本題主要考查考生是否做過蛋白質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理是否理解、對(duì)操作過程是否熟悉。)
我們平時(shí)說到實(shí)驗(yàn),一般是指教材中的必做實(shí)驗(yàn)。實(shí)際上,課本在講述某一知識(shí)點(diǎn)時(shí),往往都由實(shí)驗(yàn)引入或加以驗(yàn)證。
這些實(shí)驗(yàn),課本中雖未明確注明,卻是科學(xué)家們研究過程的再現(xiàn),我們把它稱為經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。經(jīng)典實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)發(fā)展史中,深刻地影響著生物學(xué)思想的發(fā)展,推動(dòng)著生物學(xué)理論的建立。如必修本中孟德爾的豌豆實(shí)驗(yàn)、酶發(fā)現(xiàn)的一組實(shí)驗(yàn)、光合作用發(fā)現(xiàn)的一組實(shí)驗(yàn)、生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)的一組實(shí)驗(yàn)、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)等等。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn),可以通過閱讀課本,從中感悟科學(xué)家的探索過程,培養(yǎng)科學(xué)的思維方法,學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)的安排和設(shè)計(jì)等。
例(08年江蘇生物卷)某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠③R型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠④S型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是
A.存活、存活、存活、死亡
B.存活、死亡、存活、死亡
C.死亡、死亡、存活、存活
D.存活、死亡、存活、存活
答案:D
隱含在課本中的實(shí)驗(yàn),除經(jīng)典實(shí)驗(yàn)外,還有一些諸如觀察、驗(yàn)證、應(yīng)用等類型的實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)不僅包含在課本的正文中,在課本的小資料欄目以及復(fù)習(xí)題中也有一些,也應(yīng)當(dāng)讓考生認(rèn)真閱讀,并加以分析。
處在改革中的生物學(xué)課程,研究性學(xué)習(xí)成為新的內(nèi)容。從大綱的研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容來看,基本上都是探究性課題,這些內(nèi)容為課堂教學(xué)改革、推進(jìn)素質(zhì)教育提供了有利條件。這種變化必然也會(huì)在高考的試題中有所反映,特別是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型已成為高考試題的一個(gè)熱點(diǎn)。多次在不同地區(qū)的試題中出現(xiàn)。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)型試題主要考查學(xué)生是否理解教材中學(xué)習(xí)過的實(shí)驗(yàn)原理,是否具有靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理的能力,是否具有在不同情境下遷移知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力;
能否在給定的條件下,根據(jù)所問的問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);或者對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià),分析實(shí)驗(yàn)方案中的不合理和不科學(xué)的部分。
包括科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性、實(shí)驗(yàn)條件的一致性、單變量原則、對(duì)照性原則、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表達(dá)、數(shù)據(jù)處理和是否能得出正確結(jié)論等。要注意把實(shí)驗(yàn)中的探究放在重點(diǎn)位置。
在高考試題中,考查實(shí)驗(yàn)的試題主要有以下三種形式:
一.考查觀察實(shí)驗(yàn)和相關(guān)操作過程的試題大綱要求考生“能獨(dú)立完成“生物知識(shí)內(nèi)容表”所列實(shí)驗(yàn)。包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、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)行綜合的運(yùn)用?!?/p>
一般都與教材中的實(shí)驗(yàn)密切相關(guān),主要考查操作過程中的原理和技能。如在顯微鏡下的觀察實(shí)驗(yàn),包括顯微鏡的操作和使用、材料的選擇和培養(yǎng)、對(duì)標(biāo)本的處理、裝片的制作和觀察條件的控制等。
如果沒有對(duì)這些實(shí)驗(yàn)的親手實(shí)踐,往往很難做出正確的答案。
例(2000年的生物高考試題)用顯微鏡的一個(gè)目鏡分別和4個(gè)不同倍數(shù)的物鏡組合起來觀察血細(xì)胞涂片,當(dāng)成像清晰時(shí),每一物鏡與載片的距離如圖所示,如果載片位置不變,用哪一物鏡在一個(gè)視野中看到的細(xì)胞最多
解析:本題考核的知識(shí)和技能是顯微鏡的使用方法?;卮鸫祟}需要學(xué)生具有使用顯微鏡的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),應(yīng)當(dāng)知道,低倍物鏡與觀察的標(biāo)本間的距離大,視野寬;物鏡倍數(shù)越高,它與觀察的標(biāo)本間的距離小,視野窄。圖中顯示D的工作距離最大,應(yīng)是倍數(shù)最低的物鏡,視野最大,比用其它物鏡所看到的血細(xì)小,但胞數(shù)目多。
答案:D
(此題圖中物鏡的大小有什么不科學(xué)的地方?通過這個(gè)問題也可以看出你對(duì)顯微鏡結(jié)構(gòu)的了解情況和使用技能,在同一臺(tái)顯微鏡上,不同倍數(shù)的物鏡的結(jié)構(gòu)大小一樣嗎?)
顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用.DAT
例(08年廣東高考試題)用高倍顯微鏡觀察黑藻葉綠體時(shí),可見葉綠體
A.具有雙層膜
B.呈綠色帶狀
C.內(nèi)部有許多基粒
D.呈綠色橢球形
答案:D黑藻葉綠體呈綠色橢球形;水綿葉綠體呈綠色帶狀。凡是做過觀察實(shí)驗(yàn)的學(xué)生一般都能答對(duì)。
例(04年廣東生物卷)取生長(zhǎng)健壯的小麥根尖,經(jīng)過解離、漂洗、染色、制片過程,制成臨時(shí)裝片,放在顯微鏡下觀察。欲觀察到細(xì)胞有絲分裂的前、中、后、末幾個(gè)時(shí)期
A.應(yīng)該選一個(gè)處于間期的細(xì)胞,持續(xù)觀察它從間期到末期的全過程
B.如果在低倍鏡下看不到細(xì)胞,可改用高倍物鏡繼續(xù)觀察
C.如果在一個(gè)視野中不能看全各個(gè)時(shí)期,可移動(dòng)裝片從周圍細(xì)胞中尋找
D.如果視野過暗,可以轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋增加視野的亮度
解析:本題主要考查的知識(shí)和技能是顯微鏡的使用、植物細(xì)胞有絲分裂的觀察過程。沒有動(dòng)手做過實(shí)驗(yàn)的學(xué)生很難作出準(zhǔn)確的回答,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)材料在處理過程中已經(jīng)死亡,其中的A項(xiàng)“應(yīng)該選一個(gè)處于間期的細(xì)胞,持續(xù)觀察它從間期到末期的全過程”明顯不對(duì);
B項(xiàng)“如果在低倍鏡下看不到細(xì)胞,可改用高倍物鏡繼續(xù)觀察”,操作程序不對(duì),應(yīng)該是在低倍鏡下找到要觀察的細(xì)胞,才能進(jìn)一步改用高倍物鏡繼續(xù)觀察;如果視野過暗,應(yīng)該調(diào)整光圈或反光鏡,絕不是轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋增加視野的亮度。答案:C
例(05年理綜Ⅰ卷)將小麥種子分別置于20℃和30℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4天,依次取等量的萌發(fā)種子分別制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支試管甲、乙、丙,分別加入等量的淀粉液,然后按下圖加入等量的提取液和蒸餾水,45℃水浴保溫5分鐘,立即在3支試管中加入等量斐林試劑并煮沸2分鐘,搖勻觀察試管中的顏色。結(jié)果是
A.甲呈藍(lán)色、乙呈磚紅色、丙呈無(wú)色
B.甲呈無(wú)色、乙呈磚紅色、丙呈藍(lán)色
C.甲、乙皆呈藍(lán)色,丙呈磚紅色
D.甲呈淺磚紅色、乙呈磚紅色、丙呈藍(lán)色
解析:本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)是種子萌發(fā)的適宜條件、溫度對(duì)產(chǎn)生酶的數(shù)量和活性的影響、測(cè)定還原性糖的方法和原理,以及在此基礎(chǔ)上的分析推理能力。由于小麥種子分別置于20℃和30℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4天,依次取等量的萌發(fā)種子分別制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。提取液Ⅰ和提取液Ⅱ中雖然都能產(chǎn)生淀粉酶,但30℃條件更有利于小麥種子的萌發(fā),新陳代謝旺盛,所以提取液Ⅱ中的淀粉酶更多活性也更強(qiáng),分解淀粉產(chǎn)生的麥芽糖必然多于取液Ⅰ。在等量斐林試劑的作用下,甲呈淺磚紅色、乙呈磚紅色。而丙試管中淀粉不會(huì)分解,加入斐林試劑后,仍然顯現(xiàn)斐林試劑的藍(lán)色。答案:D
例(05年廣東試題)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)三種有機(jī)物的鑒定實(shí)驗(yàn)中,以下操作錯(cuò)誤的是
A.可溶性還原糖的鑒定,可用酒精燈直接加熱產(chǎn)生磚紅色沉淀
B.只有脂肪的鑒定需要使用顯微鏡
C.用雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)不需要加熱
D.使用斐林試劑和雙縮脲試劑最好是現(xiàn)配現(xiàn)用
解析:本題主要考查還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)三種有機(jī)物的鑒定實(shí)驗(yàn)原理和操作過程,只要認(rèn)真做過實(shí)驗(yàn),此題是非常容易的。其中A項(xiàng)應(yīng)該用水浴加熱,用酒精燈直接加熱是非常危險(xiǎn)的。
答案:A
ABCDEF甲組(20℃)乙組(40℃)丙組(100℃)例(07寧夏理綜試卷)將某種玉米子粒浸種發(fā)芽后研磨勻漿、過濾,得到提取液。取6支試管分別加入等量的淀粉溶液后,分為3組并分別調(diào)整到不同溫度,如圖所示,然后在每支試管中加入等量的玉米子粒提取液,保持各組溫度30分鐘后,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(提取液中還原性物質(zhì)忽略不計(jì)):(1)若向A、C、E三支試管中分別加入適量的班氏試劑或斐林試劑,沸水浴一段時(shí)間,觀察該三支試管,
液體顏色呈磚紅色的試管是_____;磚紅色較深的試管是_____,顏色較深的原因是____________________;不變色的試管是____,不變色的原因是________。
(1)A和CC淀粉酶在40℃時(shí)活性相對(duì)較高,淀粉酶催化淀粉水解產(chǎn)生的還原糖多E酶失活
(2)若向B、D、F三支試管中分別加入等量的碘液,觀察三支試管,發(fā)現(xiàn)液體的顏色是藍(lán)色,產(chǎn)生該顏色的原因是______________。
(2)剩余的淀粉遇碘變藍(lán)
(3)以上實(shí)驗(yàn)的三種處理溫度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最適溫度。你怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能確定最適溫度?(只要求寫出設(shè)計(jì)思路)
(3)在20℃和100℃之間每隔一定溫度設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)組,其它實(shí)驗(yàn)條件保持一致。以反應(yīng)液和上述試劑(或答碘液或答斑氏試劑或答斐林試劑)發(fā)生顏色反應(yīng)的程度為指標(biāo)確定最適溫度。
例(07年江蘇試題)在采用雞血為材料對(duì)DNA進(jìn)行粗提取的實(shí)驗(yàn)中,若需進(jìn)一步提取雜質(zhì)較少的DNA,可以依據(jù)的原理是
A.在物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L的氯化鈉溶液中DNA的溶解度最小
B.DNA遇二苯胺在沸水浴的條件下會(huì)染成藍(lán)色
C.DNA不溶于酒精而細(xì)胞中的一些物質(zhì)易溶于酒精
D.質(zhì)量濃度為0.1g/mL的檸檬酸鈉溶液具有抗凝血作用
答案:C
(本題又是考查考生是否做過相關(guān)的實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理是否理解、對(duì)操作過程是否熟悉。其中A項(xiàng)是用于析出含DNA的粘稠物質(zhì);B項(xiàng)是利用顏色反應(yīng)確定是否得到了DNA;C項(xiàng)可以進(jìn)一步提取雜質(zhì)較少的DNA;D項(xiàng)與題干沒有關(guān)系。)
2.實(shí)驗(yàn)分析題
大綱要求考生“具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力,并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理?!睆慕鼛啄甑膶?shí)驗(yàn)試題在高考中的題型變化來看,命題人借助創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)方法和過程的新情境(但絕不是無(wú)根據(jù)的編實(shí)驗(yàn),一般素材都來自編題者的實(shí)踐、相關(guān)教材或具權(quán)威性的資料)。著重考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納和分析的能力已成為命題的重要形式之一。
例(06年北京理綜卷)夏季,在晴天、陰天、多云、高溫干旱四種天氣條件下,獼猴桃的凈光合作用強(qiáng)度(實(shí)際光合速率與呼吸速率之差)變化曲線不同,表示晴天的曲線圖是
解析:本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)是光合作用強(qiáng)度與光線強(qiáng)弱的關(guān)系,此題實(shí)際是考查對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,結(jié)合所學(xué)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析綜合和推理的能力。如在夏季晴天植物的光合作用強(qiáng)度比較大,可是在夏天的中午,不僅光線很強(qiáng),而且溫度也很高,在高溫下植物的蒸騰量非常大,此時(shí)植物往往關(guān)閉氣孔以減少水分的散失,與此同時(shí)必然會(huì)影響CO2的吸收,此時(shí)光合作用強(qiáng)度就會(huì)下降,曲線在較高水平基礎(chǔ)上相應(yīng)部位形成一個(gè)低谷。
這樣就有可能在4個(gè)曲線圖中,通過分析比較判斷出晴天的曲線圖是B。
例(06年天津理綜卷)紫外線具有殺菌和誘變功能。用相同劑量、不同波長(zhǎng)的紫外線處理兩組等量的酵母菌,結(jié)果見下表。據(jù)表推斷,在選育優(yōu)良菌種時(shí),應(yīng)采用的紫外線波長(zhǎng)及依據(jù)是
A.260nm;酵母菌存活率較低
B.260nm;酵母菌突變數(shù)多
C.280nm;酵母菌存活率高
D.280nm;酵母菌突變數(shù)少紫外線波長(zhǎng)(nm)存活率(%)突變率(個(gè))
260
60
50~100
280
100
0~1
解析:本題主要考查通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析得出正確結(jié)論的能力。由于試題中的變量較少,比較容易綜合與推理,屬于較容易的試題。
答案應(yīng)選擇B
本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)是植物的組織培養(yǎng)、細(xì)胞的全能性、植物的個(gè)體發(fā)育、秋水仙素的生理作用、生長(zhǎng)素生理作用的兩重性等,以及考生對(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理能力、分析綜合能力。例(06年重慶理綜卷)植物甲、乙是兩種瀕危藥用植物(二倍體)。請(qǐng)按要求回答問題:(1)以植物甲、乙的莖尖和葉片為材料,通過組織培養(yǎng)獲得了再生植株,解決了自然繁殖率低的問題。這表明植物細(xì)胞具有_________。由葉片等材料形成的愈傷組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是_____________________________________。
答案:(1)全能性;細(xì)胞排列松散、高度液泡化、薄壁細(xì)胞。(2)題31圖1和題31圖2分別是植物甲、乙的萌發(fā)花粉粒和未受精胚珠的示意圖。
在分離珠被細(xì)胞的原生質(zhì)體時(shí),通常使用纖維素酶和果膠酶破除細(xì)胞壁,其原理是利用了酶的_______性質(zhì)。如果將題31圖1中的1個(gè)精子與題31圖2中的1個(gè)____細(xì)胞或2個(gè)______融合,可培育出三倍體植株。
答案:(2)專一性;珠被(不能是卵);極核;
秋水仙素的作用機(jī)理是_________________________。抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘絲(體)的形成。(3)植物乙自然結(jié)實(shí)率低,主要原因是花粉粒萌發(fā)后多數(shù)花粉管不能伸長(zhǎng)。為探究生長(zhǎng)素對(duì)植物乙花粉管伸長(zhǎng)的影響,某生物興趣小組進(jìn)行了課外實(shí)驗(yàn),得到下表結(jié)果:請(qǐng)結(jié)合表中數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)要分析:
根據(jù)上述分析,可以得出的結(jié)論是:
生長(zhǎng)素濃度(mg/L)01.02.03.04.05.06.07.0花粉管平均長(zhǎng)度(mm)0.53.65.56.45.23.10.40.2
(3)分析:生長(zhǎng)素濃度為3.0mg/L時(shí),花粉管平均長(zhǎng)度最長(zhǎng),表明最適生長(zhǎng)素濃度為3.0mg/L;生長(zhǎng)素濃度低于3.0mg/L(0~3.0mg/L)階段,對(duì)花粉管的促伸長(zhǎng)作用隨濃度的增加逐漸增強(qiáng);生長(zhǎng)素濃度高于3.0mg/L(3.0~5.0mg/L)時(shí),對(duì)花粉管的促伸長(zhǎng)作用隨濃度的增加逐漸減弱;生長(zhǎng)素濃度等于或高于6.0mg/L時(shí),對(duì)花粉管伸長(zhǎng)起抑制作用。生長(zhǎng)素濃度(mg/L)01.02.03.04.05.06.07.0花粉管平均長(zhǎng)度(mm)0.53.65.56.45.23.10.40.2
注:在解(3)題時(shí)要注意:生長(zhǎng)素濃度為0mg/L時(shí),花粉管可以長(zhǎng)到0.5mm,而生長(zhǎng)素濃度等于或高于6.0mg/L時(shí),花粉管只能長(zhǎng)到0.4mg/L或更短,反而短于生長(zhǎng)素濃度為0mg/L時(shí),所以此時(shí)是抑制。
結(jié)論:生長(zhǎng)素對(duì)花粉管伸長(zhǎng)的作用具有兩重性(促進(jìn)或抑制作用)
例(08年北京理綜試題)北京地區(qū)青蛙的生殖季節(jié)是4~6月,在一年中的其他一些月份,要促進(jìn)卵的成熟和排放,可用人工方法。向已懷卵的雌蛙腹腔內(nèi)注射蛙垂體懸浮液。表中列出了某些月份,制備注射到每只青蛙體內(nèi)的雌蛙垂體懸浮液所需的垂體個(gè)數(shù)。請(qǐng)回答問題:
(1)表中顯示,越接近生殖季節(jié),所需垂體個(gè)數(shù)越少,從蛙卵的發(fā)育程度看,其原因是_____________________________________。
(1)蛙卵逐漸發(fā)育成熟
(2)雌蛙垂體懸浮液中含有的______________________可作用于卵巢,促進(jìn)蛙卵的成熟和排放。
(2)促性腺激素月份9~121~234垂體個(gè)數(shù)5432
(3)如果向已懷卵的雌蛙腹腔內(nèi)注射適量雄蛙的垂體懸浮液,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是__________________________________,原因是____________________________________。
(3)雄蛙垂體懸浮液可促進(jìn)蛙卵的成熟和排放雄蛙垂體也能合成和分泌促性腺激素(4)蛙卵受精后發(fā)育成蝌蚪,若在飼料中添加適量的____________激素,將促進(jìn)蝌蚪發(fā)育為蛙。在蛙體內(nèi),該激素的合成和分泌,受垂體合成和分泌的____________調(diào)控。
(4)甲狀腺促甲狀腺激素
解析:垂體懸浮液含有促性腺激素,促性腺激素可促進(jìn)性腺的生長(zhǎng)發(fā)育,調(diào)節(jié)性激素的合成和分泌等。越接近生殖季節(jié),性腺發(fā)育越成熟,隨著蛙卵的成熟和排放,需要的促性腺激素越少。甲狀腺激素對(duì)幼小動(dòng)物的發(fā)育有明顯的促進(jìn)作用,如給蝌蚪飼喂甲狀腺激素,會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)使蝌蚪發(fā)育成超小型小青蛙。例一位農(nóng)民種植的某塊農(nóng)田小麥產(chǎn)量總是比鄰近地塊的低。他懷疑該農(nóng)田可能是缺少某種元素,為此將該塊肥力均勻的農(nóng)田分成面積相等的五小塊,進(jìn)行田間實(shí)驗(yàn)。除施肥不同外,其他田間管理措施相同。從表中可判斷,該農(nóng)田最可能缺少的元素是()A.KB.NC.PD.S實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:地塊施肥情況小麥?zhǔn)找媪?kg)甲尿素55.56乙丙丁戊磷酸二氫鉀65.26磷酸二氫銨56.88硫酸銨55.44不施肥55.11從表中可判斷,該農(nóng)田最可能缺少的元素是()
A.KB.NC.PD.S實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:地塊施肥情況小麥?zhǔn)找媪?kg)甲尿素55.56乙丙丁戊磷酸二氫鉀65.26磷酸二氫銨56.88硫酸銨55.44不施肥55.11A【解析】本題是典型的實(shí)驗(yàn)分析題,需要從圖表中獲取必要信息,乙地塊的產(chǎn)量明顯高于其他地塊,很顯然是磷酸二氫鉀的作用,還要再分析到底是磷酸二氫鉀中的P還是K的作用呢?
與丙項(xiàng)再對(duì)比結(jié)論就出來了。例分別刺激下圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四處,能引起肌肉收縮的是()
A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ例分別刺激下圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四處,能引起肌肉收縮的是(
)
A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.ⅣA、B、C【解析】本題考查的知識(shí)點(diǎn)包括神經(jīng)元(神經(jīng)細(xì)胞)的結(jié)構(gòu)和生理功能,并且要熟悉生理實(shí)驗(yàn)的一般操作和技能。
例(04年天津高考理綜試卷)
(1)人們不會(huì)在熱泉中發(fā)現(xiàn)活著的嗜冷海藻,而經(jīng)常可以在冷水環(huán)境中分離出嗜熱微生物。請(qǐng)根據(jù)酶的特性分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。
答案:嗜冷海藻體內(nèi)的酶遇到高溫后,酶的分子結(jié)構(gòu)被破壞而失去活性,海藻很快會(huì)死亡;而嗜熱微生物體內(nèi)的酶遇到低溫環(huán)境,酶的活性只是降低,但酶分子結(jié)構(gòu)沒有被破壞,遇到合適的溫度又可以恢復(fù)其活性。
(2)淀粉酶可以通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)。為了提高酶的產(chǎn)量,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),利用誘變育種方法,獲得產(chǎn)生淀粉酶較多的菌株。①寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟。②根據(jù)誘發(fā)突變率低和誘發(fā)突變不定向性的特點(diǎn)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果
提示:生產(chǎn)菌株在含有淀粉的固體培養(yǎng)基上,隨著生長(zhǎng)可釋放淀粉酶分解培養(yǎng)基中的淀粉,在菌落周圍形成透明圈。
【解析】本題是2004年天津《理綜》高考試題,考查的知識(shí)點(diǎn)是酶的特性、基因突變以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一般原理和過程。解題時(shí)應(yīng)注意題干的提示,這是教材中未講過的知識(shí),又是解題的一個(gè)關(guān)鍵。
①主要實(shí)驗(yàn)步驟:第一步:將培養(yǎng)好的生產(chǎn)菌株分為兩組,一組用一定劑量的誘變劑處理,另一組不處理做對(duì)照。第二步:制備含淀粉的固體培養(yǎng)基。第三步:把誘變組的大量菌株接種于多個(gè)含淀粉的固體培養(yǎng)基上,同時(shí)接種對(duì)照組,相同條件下培養(yǎng)。第四步:比較兩組菌株菌落周圍透明圈的大小,選出透明圈變大的菌株。
②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
a.由于誘發(fā)突變率低,誘變組中絕大多數(shù)菌落周圍的透明圈大小與對(duì)照組相同。
b.由于誘發(fā)突變不定向性,誘變組中極少數(shù)菌落周圍的透明圈與對(duì)照組相比變大或變小。
例(2005年理綜Ⅲ)取生長(zhǎng)狀態(tài)相同的兩組番茄幼苗,置于表中所列A、B兩種培養(yǎng)液中,在相同的適宜條件下培養(yǎng),甲組用A培養(yǎng)液,乙組用B培養(yǎng)液。培養(yǎng)液成分
AB
Ca(NO3)2KH2PO4KCLMgSO4FeSO4
其他微量元素蒸餾水
+++++++
+++-+++
解析:(1)小題主要考查的知識(shí)點(diǎn)是Mg對(duì)綠色植物的重要作用、了解礦質(zhì)元素對(duì)植物的營(yíng)養(yǎng)作用實(shí)驗(yàn)的一般方法。
考生必須善于從提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖表中獲取信息,處理信息、從這些信息中找出解決問題的突破點(diǎn)。
Mg是葉綠素的重要組成成分,培養(yǎng)液缺少M(fèi)g植物的葉綠素不能合成,所以甲組呈綠色,乙組呈黃色;分離葉綠體色素,通過層析結(jié)果表明,兩組葉片的胡蘿卜素顏色相同,但是乙組葉綠素的含量少所以總的來看顏色淺,但乙組的尖端幼嫩葉片葉綠素含量可能并不低,因?yàn)橄虏坷先~片葉綠素分解,Mg被運(yùn)至上部葉片中去。該實(shí)驗(yàn)采用的方法還可用來研究什么?某種元素是否為植物所必需的礦質(zhì)元素。這是考查考生的發(fā)散思維和知識(shí)遷移能力。①若干天后發(fā)現(xiàn),兩組番茄苗下部葉片顏色不同,甲組呈____,乙組呈____。②為了證明發(fā)生此現(xiàn)象的原因,分別取兩組不同顏色的等量葉片提取、分離葉綠體色素。層析結(jié)果表明,兩組葉片的胡蘿卜素顏色相同,但是乙組葉綠素的____,其原因是_________________________。③該實(shí)驗(yàn)采用的方法可用來研究________________________________。①若干天后發(fā)現(xiàn),兩組番茄苗下部葉片顏色不同,甲組呈綠色,乙組呈黃色。②為了證明發(fā)生此現(xiàn)象的原因,分別取兩組不同顏色的等量葉片提取、分離葉綠體色素。層析結(jié)果表明,兩組葉片的胡蘿卜素顏色相同,但是乙組葉綠素的_淺_,其原因是缺Mg導(dǎo)致下部葉片葉綠素分解,Mg被運(yùn)至上部葉片中,造成下部葉片葉綠素減少。③該實(shí)驗(yàn)采用的方法可用來研究某種元素是否為植物所必需的礦質(zhì)元素_。
例(07年重慶理綜試題)(21分)甘薯和馬鈴薯都富含淀粉,但甘薯吃起來比馬鈴薯甜,為探究其原因,某興趣小組以甘薯和馬鈴薯塊莖為材料,在不同溫度、其他條件相同的情況下處理30min后,測(cè)定還原糖含量,結(jié)果表明馬鈴薯不含還原糖,甘薯的還原糖含量見下表:處理溫度(℃)0102030405060708090甘薯還原糖含量(mg/g)22.123.325.837.640.547.454.768.945.328.6
(1)由表可見,溫度為70℃時(shí)甘薯還原糖含量最高,這是因?yàn)開__________________。
(1)還原糖的產(chǎn)生是酶作用的結(jié)果,酶具有最適溫度
(2)馬鈴薯不含還原糖的原因是___________________。
(2)不含淀粉酶(3)為了確認(rèn)馬鈴薯不含還原糖的原因,請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)原理:①_________________________________;
①淀粉酶水解淀粉產(chǎn)生還原糖
②__________________________________。
②還原糖與斐林試劑反應(yīng),產(chǎn)生磚紅色沉淀
備選材料與用具:甘薯提取液(去淀粉和還原糖),馬鈴薯提取液(去淀粉),二苯胺試劑,斐林試劑,雙縮脲試劑,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液等。實(shí)驗(yàn)步驟:第一步:取A、B兩支試管,在A管中加入甘薯提取液,B管中加入等量的馬鈴薯提取液。第二步:70℃水浴保溫5min后,在A、B兩支試管中各加入_____________。
第二步:等量淀粉溶液
第三步:70℃水浴保溫5min后,在A、B兩支試管中再各加入___________。
第三步:等量斐林試劑
第四步:__________________________________。
第四步:沸水浴加熱煮沸1-2min
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:________________________________。
A管磚紅色,B管藍(lán)色(4)馬鈴薯不含還原糖,但吃起來略帶甜味,這是由于_________________的作用,食用馬鈴薯后消化分解成的葡萄糖,被小腸上皮細(xì)胞吸收后發(fā)生的代謝變化是____________________________________。
(4)唾液淀粉酶
氧化分解為CO2、H2O及釋放能量;合成糖元(肝糖元、肌糖元);轉(zhuǎn)變成非糖物質(zhì)(脂肪、某些非必需氨基酸)
例(07年北京卷)科學(xué)家研究CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)同一種植物光合作用強(qiáng)度的影響,得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖,請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是
A.光照強(qiáng)度為a時(shí),造成曲線II和III光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度不同
B.光照強(qiáng)度為b時(shí),造成曲線I和II光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度不同
C.光照強(qiáng)度為a-b,曲線I和II光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高
D.光照強(qiáng)度為a-c,曲線I、III光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高
答案:D
(本題要求考生能夠利用題干提供的數(shù)據(jù),進(jìn)行分析和歸納,得出正確結(jié)論。光照強(qiáng)度為a-c中,曲線III從a后面一點(diǎn)開始,光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度升高而升高,而是穩(wěn)定在同一個(gè)水平,也就是零增長(zhǎng)。)
三.考查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和探究性課題方面的試題
大綱要求考生“具有對(duì)一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力。包括確認(rèn)變量、作出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計(jì)可行的研究方案、處理和解釋數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)作出合理的判斷等。”并且“能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案作出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修改?!?/p>
2000年第一次嘗試了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的考查。此后,年年都有不同形式的考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析的試題。而且花樣翻新。逐漸發(fā)展為對(duì)未知答案的問題進(jìn)行探究,考查探究能力的試題其結(jié)論是未知的或不確定的,需要通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或其他方式得出。
例(07年北京卷)疫苗對(duì)預(yù)防傳染病具有重要意義。為研制抗某種病毒的滅活病毒疫苗,研究人員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下:(1)制備疫苗將純化的某種病毒在特定的_________中培養(yǎng)、增殖。收獲病毒后用滅活劑殺死,但要確保滅活病毒的____________不被破壞且能被免疫細(xì)胞識(shí)別,這樣得到的滅活病毒即為本實(shí)驗(yàn)所用的疫苗。
答案:活細(xì)胞抗原決定簇
解析:(1)活細(xì)胞(過去一般使用雞胚或動(dòng)物活體,現(xiàn)在多用相應(yīng)的“敏感細(xì)胞”隨著細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展,首先在病毒學(xué)研究方面獲得了廣泛的應(yīng)用,為病毒的繁殖、鑒定提供了來自不同動(dòng)物和人、不同組織的細(xì)胞來源,通過敏感性篩選,目前絕大多數(shù)病毒均可有相應(yīng)的敏感細(xì)胞,為病毒的分離、鑒定和增殖創(chuàng)造了條件。同時(shí)也為病毒的大量生產(chǎn)提供了細(xì)胞來源,隨著細(xì)胞大量生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,因此對(duì)病毒來說只要有敏感的細(xì)胞,就可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。)
抗原決定簇
(此處不能答核酸,因?yàn)橹袑W(xué)教材還沒有涉及DNA免疫。DNA疫苗又稱核酸疫苗或基因疫苗,是編碼免疫原或與免疫原相關(guān)的真核表達(dá)質(zhì)粒DNA,有時(shí)也可是RNA,它可經(jīng)一定途徑進(jìn)入機(jī)體內(nèi),被宿主細(xì)胞攝取后能轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá)出抗原蛋白,此抗原蛋白不會(huì)使人得病,但能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生非特異性和特異性兩種免疫應(yīng)答反應(yīng),從而起到免疫保護(hù)作用。)病毒疫苗的種類.doc
(2)用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物檢測(cè)疫苗刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體的能力①實(shí)驗(yàn)原理:通過接種疫苗,滅活病毒進(jìn)入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)可刺激B細(xì)胞,使之增殖、分化形成效應(yīng)B細(xì)胞并產(chǎn)生相應(yīng)的______________;當(dāng)_____________病毒再次入侵時(shí),機(jī)體能產(chǎn)生更強(qiáng)的特異性免疫反應(yīng),包括_____________________。
①抗體同種細(xì)胞免疫和體液免疫
知識(shí)拓展:滅活病毒具有抗原性的是“蛋白質(zhì)”部分,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)后不能進(jìn)入細(xì)胞,但可刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞,與此同時(shí)也產(chǎn)生效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞。
②實(shí)驗(yàn)過程:將健康的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分成對(duì)照組和多個(gè)實(shí)驗(yàn)組,每組若干只動(dòng)物。對(duì)照組的處理:接種不含疫苗的接種物,一段時(shí)間后再______________。實(shí)驗(yàn)組的處理:接種_____________,一段時(shí)間后再接種病毒。為確定疫苗的有效濃度,不同實(shí)驗(yàn)組的動(dòng)物需接種_____________的疫苗。
②接種病毒疫苗(含疫苗的接種物)不同濃度③分析結(jié)果:統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組動(dòng)物的發(fā)病率、存活率。若該疫苗可以刺激機(jī)體產(chǎn)生足夠的抗體,則實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組發(fā)病率_________、存活率_________。
③低高
本題雖然不是直接考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),但是整個(gè)試題敘述的本身就是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路和過程。
評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題在近幾年的高考試題中可以說是一個(gè)熱點(diǎn),多次在不同地區(qū)的試題中出現(xiàn)。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)試題主要考查學(xué)生是否理解教材中學(xué)習(xí)過的實(shí)驗(yàn)原理,是否具有靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理的能力,是否具有在不同情境下遷移知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。能否在給定的條件下,根據(jù)所問的問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?;蛘邔?duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià),分析實(shí)驗(yàn)方案中的不合理和不科學(xué)的部分,包括科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性、實(shí)驗(yàn)條件的一致性、單變量原則、對(duì)照性原則、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表達(dá)、數(shù)據(jù)處理和是否能得出正確結(jié)論等。
例(06年天津理綜卷)31.(14分)
解析:本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)是細(xì)菌培養(yǎng)過程中的生長(zhǎng)曲線、不同時(shí)期的代謝特點(diǎn)等,以及對(duì)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改的能力。如果考生沒有做過相關(guān)實(shí)驗(yàn),或者是對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本原則不熟悉,此題也是很容易丟分的。
(1)下圖為某種細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線及A、B兩種代謝產(chǎn)物積累曲線。
請(qǐng)據(jù)圖回答問題:
①A產(chǎn)物合成始于細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的_________期,屬于____________代謝產(chǎn)物。(1)①對(duì)數(shù)次級(jí)②
B產(chǎn)物的積累量在細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的________期最大。
②穩(wěn)定(2)絕大多數(shù)微生物的最適生長(zhǎng)溫度為25~37℃。為了探究培養(yǎng)溫度對(duì)谷氨酸棒狀桿菌代謝產(chǎn)物(谷氨酸)合成量的影響,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中有4處錯(cuò)誤,分別標(biāo)以①、②、③、④,請(qǐng)依次分析錯(cuò)誤原因。第一步:設(shè)定培養(yǎng)溫度為28℃、29℃、30℃。
①
答案:(2)①溫度設(shè)定范圍過窄第二步:將菌種接種到滅菌后的液體培養(yǎng)基中,分別在設(shè)定的溫度條件下密閉培養(yǎng)。②答案:②谷氨酸棒狀桿菌是好氧細(xì)菌,不應(yīng)密閉培養(yǎng)。第三步:在衰亡期定時(shí)取樣,分別測(cè)定谷氨酸合成量,
③記錄結(jié)果并繪制曲線。答案:③從調(diào)整期至衰亡期均有谷氨酸的合成,故取樣時(shí)期有漏洞。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論:若在30℃培養(yǎng)條件下谷氨酸合成量最大,則認(rèn)為,30℃為該細(xì)菌合成谷氨酸的最適培養(yǎng)溫度。④答案:④實(shí)驗(yàn)結(jié)果有局限性,合成谷氨酸的最適培養(yǎng)溫度有可能高于30℃。
例(07年全國(guó)卷Ⅰ)為了確定生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)扦插枝條生根的適宜濃度,某同學(xué)用兩種濃度的生長(zhǎng)素類似物分別處理扦插枝條作為兩個(gè)實(shí)驗(yàn),用蒸餾水處理作為對(duì)照組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)三組扦插枝條生根無(wú)差異?;卮鹣铝袉栴}:(1)參考該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),在下一步實(shí)驗(yàn)中你應(yīng)該如何改進(jìn),才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的?請(qǐng)說明理論依據(jù)。
答案:(1)改進(jìn)方法:在某同學(xué)使用的兩種濃度生長(zhǎng)素類似物的基礎(chǔ)上,分別在低于濃度的范圍設(shè)置一組濃度梯度;高于濃度的范圍設(shè)置一組濃度梯度,以及兩濃度之間設(shè)置一組濃度梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從而找到促進(jìn)枝條生長(zhǎng)的適宜濃度。
理論依據(jù):生長(zhǎng)素促進(jìn)生根的濃度范圍是一定的,濃度過高或過低都不能促進(jìn)生根。
(2)在進(jìn)行扦插枝條生根實(shí)驗(yàn)時(shí),一般需要剪去扦插枝條上的一部分葉片,其主要目的是為了減少___________________________,同時(shí)還要使其中扦插環(huán)境保持較高的_______________________,避免扦插枝條干枯。
(2)插條蒸騰失水濕度
本題又是對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改的試題。(一)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要原則
1.對(duì)照性原則:
在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,通常設(shè)置對(duì)照組,通過干預(yù)或控制研究對(duì)象以消除或減少實(shí)驗(yàn)誤差,鑒別實(shí)驗(yàn)中的處理因素同非處理因素的差異。這項(xiàng)原則在高考試題中出現(xiàn)的頻率最高。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可采用的對(duì)照方法很多,但通常采用的有空白對(duì)照的原則(即不給對(duì)照組以任何處理因素)、條件對(duì)照原則(給對(duì)照組以部分實(shí)驗(yàn)因素,但不是要研究的處理因素)、自身對(duì)照原則(實(shí)驗(yàn)和對(duì)照都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行,可以是不同時(shí)間或部位)、相互對(duì)照原則(不單獨(dú)設(shè)對(duì)照組,而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照)等。
例(02年全國(guó)理綜卷)為驗(yàn)證“鎂是植物生活的必需元素”,三位同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),下列是實(shí)驗(yàn)的基本思路。請(qǐng)分別指出三個(gè)實(shí)驗(yàn)思路能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,為什么?再寫出你的設(shè)計(jì)思路。(1)實(shí)驗(yàn)一:取生長(zhǎng)狀況一致的大豆幼苗,用符合實(shí)驗(yàn)要求的容器進(jìn)行培養(yǎng)。對(duì)照組容器內(nèi)只盛有蒸餾水,實(shí)驗(yàn)組盛有用蒸餾水配制的鎂鹽溶液。兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng),并對(duì)溶液通氣,觀察比較兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況。
(2)實(shí)驗(yàn)二:取生長(zhǎng)狀況一致的大豆幼苗,栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均勻,容器符合實(shí)驗(yàn)要求),對(duì)照組澆以蒸餾水,實(shí)驗(yàn)組澆以蒸餾水配制的鎂鹽溶液,兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng),觀察比較兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況。
(3)實(shí)驗(yàn)三:取生長(zhǎng)狀況一致的大豆幼苗,栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均勻,容器符合實(shí)驗(yàn)要求),對(duì)照組澆以含有植物必需的各種元素的完全營(yíng)養(yǎng)液,實(shí)驗(yàn)組澆以不含鎂離子的完全營(yíng)養(yǎng)液,兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng),觀察比較兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況。(4)下面由你進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),請(qǐng)寫出你的設(shè)計(jì)思路。
解析:本題考查了設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,以及?duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)與修改等內(nèi)容,屬于中等難度。本題雖然是為了驗(yàn)證“鎂是植物生活的必需元素”進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),但它的探究性很強(qiáng),主要是對(duì)設(shè)計(jì)方案的探究,是科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的探究,考查能否根據(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。本題也體現(xiàn)了考生的繼承和協(xié)作意識(shí),考生必須在總結(jié)前三者失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,才能很好的歸納出自己的設(shè)計(jì)方案。
從邏輯關(guān)系和科學(xué)性上分析:實(shí)驗(yàn)一的設(shè)計(jì)者忽略了植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的其它元素,兩組植物均不能正常生長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)失?。粚?shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三的設(shè)計(jì)者均失誤在忽略了題干中“砂性土壤肥力均勻”的重要提示,既便沒有這個(gè)提示,也應(yīng)該考慮到砂性土壤本身就具有一定的植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的元素,這對(duì)實(shí)驗(yàn)會(huì)造成極大的干擾,使對(duì)照組失去對(duì)照的意義,實(shí)驗(yàn)必定失敗。
答案:
考生應(yīng)在總結(jié)前三者失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,歸納出自己的設(shè)計(jì)方案:取生長(zhǎng)狀況一致的大豆幼苗,用符合實(shí)驗(yàn)要求的容器進(jìn)行液體條件下的培養(yǎng)。對(duì)照組是盛有植物必需的各種元素的完全營(yíng)養(yǎng)液,實(shí)驗(yàn)組盛有不含鎂離子的完全營(yíng)養(yǎng)液(準(zhǔn)確的說應(yīng)該是只缺少鎂元素的“不完全培養(yǎng)液”),兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng),并對(duì)溶液通氣。觀察比較兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況,經(jīng)分析得出正確結(jié)論。例為了研究哺乳動(dòng)物胰腺的胰液分泌調(diào)節(jié),某人從1只實(shí)驗(yàn)兔的一段小腸上刮下黏膜,將該黏膜放入稀鹽酸中浸泡,把過濾后的提取液分別注入實(shí)驗(yàn)組另外5只性狀基本一致的成年雄性兔的靜脈,結(jié)果引起了其中4只實(shí)驗(yàn)兔胰液的大量分泌,而有1只不明顯。并由此得出“小腸黏膜中存在促進(jìn)胰液分泌的某種物質(zhì)”的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中除了沒有設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)之外,還有不足之處。
(1)實(shí)驗(yàn)組為什么不用1只而是要用5只性狀基本一致的成年雄性實(shí)驗(yàn)兔?答案:(1)原則上實(shí)驗(yàn)組兔越多越具有代表性,排除個(gè)別的不確定因素的影響,題干中有1只實(shí)驗(yàn)兔沒有大量分泌胰液,就很可能是兔本身有問題(如沒有注意到的性狀差異),或者是在實(shí)驗(yàn)的操作中出了問題所造成的誤差。
(2)補(bǔ)充設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)如下:①取5只性狀基本一致的成年雄性兔作為對(duì)照組,對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組相比的基本條件是:其品種、_________、_________、_________等越相同越好。
①大小、體重、年齡、健康狀況等(其他正確答案也得分)②把稀鹽酸分成兩份,1份放入從1只實(shí)驗(yàn)兔的一段小腸(小腸內(nèi)為堿性環(huán)境)上刮下的黏膜進(jìn)行浸泡,保留過濾后的提取液待用;另1份稀鹽酸應(yīng)做的處理是____________,排除因______不同,干擾了_________作用。
②通過調(diào)節(jié)使其pH與提取液相同pH對(duì)照
③把過濾后的提取液分別注入實(shí)驗(yàn)組另外5只性狀基本一致的成年雄性兔的靜脈;對(duì)照組注射的是_____________________。兩組放在________條件下喂養(yǎng)。
③調(diào)整了pH后的稀鹽酸完全相同且適宜④如果觀察到的現(xiàn)象與_______________一致,就可得出_________________________的結(jié)論。
④題干的敘述小腸黏膜中存在促進(jìn)胰液分泌的某種物質(zhì)(否則結(jié)論會(huì)相反)
解析:本題是由2004年春季高考的第28題衍生出來的一道練習(xí)題。是對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和補(bǔ)充的試題,以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)與探究能力。需要掌握相關(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)行綜合的運(yùn)用。并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理。本題主要涉及實(shí)驗(yàn)的對(duì)照性原則,針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案作出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修改。
2.隨機(jī)性原則:
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的隨機(jī)性原則,是指被研究的樣本是從總體中任意抽取的。這樣做的意義在于:一是可以消除或減少系統(tǒng)誤差;二是平衡各種條件,避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果中由于不確定因素造成的偏差。
例為了研究萘乙酸(人工合成的生長(zhǎng)素類似物)是否對(duì)植物的開花具有影響,有人設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn):取20個(gè)水仙頭,隨機(jī)分成兩組,一組10個(gè)不做任何處理,任其自然生長(zhǎng),作為對(duì)照;另一組10個(gè)水仙頭均剝?nèi)ゲ糠主[片葉,露出花芽,并用0.1mg/ml的萘乙酸處理。兩組放在相同溫度和濕度環(huán)境下培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)組的10個(gè)水仙頭除1個(gè)死亡外,其它9個(gè)分別在6~9天時(shí)間內(nèi)開花。平均比對(duì)照組早開花一個(gè)月。(1)若據(jù)此得出萘乙酸可以促進(jìn)水仙開花的結(jié)論,實(shí)驗(yàn)還有哪些不夠嚴(yán)密之處?這會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成什么干擾?
(1)①對(duì)照組也應(yīng)與實(shí)驗(yàn)組一樣剝?nèi)ゲ糠主[片葉(條件對(duì)照);②兩組放在相同環(huán)境下培養(yǎng),其條件不僅是溫度和濕度,還有光照、PH值等;③水仙的品種和大小應(yīng)當(dāng)一致;④其它合理的答案也給分。
(2)若要完成本實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你重新進(jìn)行設(shè)計(jì)合理方案:
(2)針對(duì)以上問題,取20個(gè)相同品種、大小一致的水仙頭,隨機(jī)分成兩組,實(shí)驗(yàn)組10個(gè)水仙頭均剝?nèi)ゲ糠主[片葉,露出花芽,并用0.1mg/ml的萘乙酸處理;對(duì)照組10個(gè)處理方式除不用萘乙酸處理外,其它均與實(shí)驗(yàn)組相同,作為對(duì)照;兩組放在完全相同的適宜環(huán)境下培養(yǎng),進(jìn)行觀察。
3.平行重復(fù)性原則:
平行重復(fù)原則,即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。(如只改變溫度,在同樣條件下重復(fù)唾液淀粉酶的催化效率實(shí)驗(yàn),觀察溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的程度。)這樣就避免了偶然因素的影響。另一方面,任何新發(fā)現(xiàn)、新理論的實(shí)驗(yàn)依據(jù),都必須是能夠重復(fù),才能為別人所認(rèn)可,這是具有科學(xué)性的標(biāo)志。前面講過的隨機(jī)性原則雖然要求隨機(jī)抽取樣本,能夠在相當(dāng)大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差,但不能消除它的全部影響。平行重復(fù)的原則就是為進(jìn)一步解決這個(gè)問題而提出的。
孟德爾在植物雜交實(shí)驗(yàn)中,選擇了7對(duì)相對(duì)性狀,重復(fù)做同一樣的雜交實(shí)驗(yàn),而且每1對(duì)相對(duì)性狀也要重復(fù)實(shí)驗(yàn)許多次,分別獲取相應(yīng)數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,獲得了同樣的結(jié)果。再用其他植物或動(dòng)物也做同一類型的實(shí)驗(yàn),進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,其結(jié)果也是一樣,才能總結(jié)出遺傳的基本規(guī)律。這是實(shí)驗(yàn)中平行重復(fù)原則的典型范例。如用碘液滴定法測(cè)果蔬組織提取液中維生素C的含量時(shí),需要重復(fù)滴定兩次,求其平均值,也是利用平行重復(fù)原則使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確。
(測(cè)肺活量也要連續(xù)測(cè)試3次,可不是取平均值)
4.等同性和單變量原則:
等同性和單變量原則,即控制其他因素不變,只改變其中某一變量,觀察其對(duì)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)條件要求做到前后一致(等同性原則)。尤其在對(duì)照實(shí)驗(yàn)過程中,要特別注意等同性和單變量原則。
下面的例題是2003年春季理科綜合能力測(cè)試試題,是主要通過種子的萌發(fā)條件,考查學(xué)生是否具有獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力。
包括理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙螅私獠牧?、用具,掌握?shí)驗(yàn)方法步驟,會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件和使用實(shí)驗(yàn)儀器,會(huì)觀察、分析解釋實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象,并得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
本題體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)材料和培養(yǎng)條件的等同性原則和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目條件的單變量原則。實(shí)驗(yàn)中有光組和無(wú)光組互為對(duì)照,其他條件完全相同,這里體現(xiàn)了對(duì)照性、等同性和單變量原則。考查考生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的一般設(shè)計(jì)能力,是否能拿出正確的方法和思路,設(shè)計(jì)方案不僅要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓裕疫€要考慮其可操作性,屬于中等難度的試題
例現(xiàn)有一種植物的種子,已經(jīng)知道它的萌發(fā)受水分、溫度和氧氣的影響,但不了解其萌發(fā)與光是否有關(guān)。為探究光的有無(wú)對(duì)該種子萌發(fā)的影響,請(qǐng)你依據(jù)所給材料和用品設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的方法步驟,預(yù)測(cè)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并分別得出相應(yīng)的結(jié)論。材料和用品:數(shù)量充足的鋪有濾紙的培養(yǎng)皿、無(wú)菌水、表面消毒過的種子等方法步驟:①____________②_____________
①向培養(yǎng)皿中倒入適量的水,將等量的種子分別放入兩組培養(yǎng)皿中,這里要注意等量性原則。②將一組置于有光照的環(huán)境中,另一組置于黑暗環(huán)境中,在培養(yǎng)過程中,使兩組所處溫度、水分、空氣等狀況適宜且均相同。
可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論:①若有光組和無(wú)光組種子的發(fā)芽率差別不大,則該種植物種子的萌發(fā)不受光的影響②若有光組和無(wú)光組種子的發(fā)芽率差別很大,有光組發(fā)芽率明顯高于無(wú)光組,則光是該種植物種子的萌發(fā)的必要條件之一。③若有光組和無(wú)光組種子的發(fā)芽率差別很大,無(wú)光組發(fā)芽率明顯高于有光組,則光抑制該種植物種子的萌發(fā)。
例通過選擇培養(yǎng)基
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