生物實驗專題突破

1、生物實驗專題突破,義烏中學 吳貴忠,專題一 教材實驗研究與拓展,●專題概述 ◆高考分析 ◆復習指導 ●方法突破一、知識技能要熟練二、常規(guī)操作要規(guī)范三、原理現(xiàn)象會解釋四、技術方法能拓展五、新情境下能遷移六、設計思想能組合,◆高考分析,教材實驗是教材中規(guī)定學生必須掌握的幾個實驗、演示實驗、生物科學史上經(jīng)典實驗?？荚囈笳J真分析這些實驗，在理解實驗設計思想的基礎上，對實驗選材、實驗條件的控制

2、、實驗過程的評價和修正、實驗結果的預期和分析、實驗結論的得出等方面進行深入剖析，達到熟悉和建立科學思維過程的目的。高考命題往往是在教材實驗的基礎上進行重組與改造，創(chuàng)設新情境，提出新問題，考查學生的創(chuàng)新意識。對教材中常規(guī)實驗的考查一般為：⑴對實驗原理、實驗材料和實驗試劑的分析和解釋；⑵對實驗步驟及實驗順序的分析和解釋；⑶對實驗設計中對照實驗的分析和解釋；⑷對實驗結果的分析和解釋；⑸基本實驗操作儀器的使用（如顯微鏡）。,重視教材規(guī)定的實驗，

3、以此作為全程復習的基礎,理解和掌握教材規(guī)定的實驗這些實驗內(nèi)容，是最基本的高考復習要求，是實現(xiàn)復習高效率的出發(fā)點。按照實驗研究方法和操作技術的不同，教材中的實驗大體上可分為兩大類：驗證性實驗和探究性實驗。（見表1）,復習指導,復習中應注意對實驗技術的掌握，對實驗原理、實驗程序、實驗現(xiàn)象、實驗結論等內(nèi)容的分析、歸納與總結，更要站在全新的、應用的角度去重新分析已做過的每一個實驗，從中提取出真正要掌握的最重要的內(nèi)容，主要包括兩部分內(nèi)容：一是每

4、個實驗的設計思想、設計思路，要做到觸類旁通、能力遷移；二是每個實驗中最基本的實驗方法和技術（如顯微鏡、徒手切片、臨時裝片的制作、研磨、過濾等）。,方法突破,一、知識技能要熟練實驗知識和技能的考查，包含了對教材實驗的原理、取材、實驗步驟、實驗結果、注意事項、設計思想等的考查，常以選擇題的形式出現(xiàn)。建議復習時對教材中每一個實驗進行概括總結，要求能獨立完成考綱規(guī)定的相關實驗，理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，并能將這些

5、實驗涉及的方法和技能進行綜合的運用。,[典例1] 有時候，由于實驗材料用品所限而需要設法替代。下列各項中正確的是A．做植物細胞有絲分裂實驗時，可用蒜葉代替洋蔥B．做植物細胞質壁分離與復原實驗時，可用30%的NaCl溶液代替30%的蔗糖溶液C．做葉綠體中色素的提取和分離實驗時，可用乙醇代替丙酮D．高倍顯微鏡的使用和觀察葉綠體時，可用葫蘆蘚代替,思路分析：本題考查實驗的選材，可用排除法。A錯誤，做植物細胞有絲分裂實驗時，目的是要觀

6、察細胞分裂，而蒜葉細胞不分裂，故不能代替洋蔥（根尖）。B錯誤，不能用30%的NaCl溶液代替30%的蔗糖溶液，因為30%的NaCl溶液（摩爾）濃度太高，分離速度快，會使細胞過度失水而死亡。C正確，色素可以溶解于有機溶劑，如丙酮、酒精、石油醚，故可以用酒精（乙醇）代替丙酮。答案：C,發(fā)散類比,1．生物材料選擇要合理材料選擇要滿足實驗要求：如①可溶性還原糖鑒定實驗中不宜選擇甜菜、甘蔗等，因為這些材料中主要的糖類為不具還原性的蔗糖；②觀察葉

7、綠體時，選擇菠菜葉下表皮稍帶葉肉（葉表皮細胞沒有葉綠體，而靠近下表皮的葉肉細胞中含少而較大的葉綠體）或用蘚類（葉片薄、葉綠體大），觀察時應選擇靠近葉脈部位細胞（葉脈附近細胞中水含量豐富，細胞質流動明顯）；③觀察有絲分裂時，選擇幼小根尖或動物受精卵；④觀察質壁分離與復原實驗中選擇紫色洋蔥表皮（液泡呈紫色，便于觀察）；⑤葉綠體中色素的提取實驗中選擇新鮮綠葉（葉綠素含量豐富）等。有些實驗需要對實驗材料進行處理，如：研磨肝臟細胞以釋放出細胞的過

8、氧化氫酶；向血細胞懸液中加入清水，使細胞吸水破裂等。,2．藥劑選擇要恰當,實驗設計類題目通常會提供所需的器材和藥品，因此，如果能夠熟悉這些常用器材和藥品的用途和使用方法，往往能從中發(fā)現(xiàn)實驗設計的思路和方法，甚至具體的實驗步驟?，F(xiàn)在總結如下：NaOH：用于吸收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 或改變細胞膜通透性NaHCO3：提供CO2　濾紙：過濾或紙層析 紗布或尼龍布

9、：過濾 　 本尼迪特劑：可溶性還原糖的鑒定 碘液：鑒定淀粉　　 蘇丹Ⅲ、Ⅳ：脂肪的鑒定 雙縮脲試劑：蛋白質的鑒定 檸檬酸鈉:血液抗凝劑 NaCl：配制生理鹽水及其他不同濃度的鹽溶液瓊脂：激素或其他物質的載體，用于激素的轉移或配制培養(yǎng)基蔗糖：配制蔗糖溶液，用于測定植物細胞液濃度或觀察植物細胞質壁分離與復原龍膽紫溶液或醋酸洋紅：堿性染料，用于染色體染色革蘭氏染液：革蘭氏陽

10、性菌紫色、革蘭氏陰性菌紅色色CaCL2增大細胞壁的通透性,二、常規(guī)操作要規(guī)范,常規(guī)操作是實驗考查的一個重點，包括使用各種玻璃器皿和其他工具、儀器，如顯微鏡的使用、水浴加熱、研磨和過濾、層析法、試劑配制、制作玻片標本，以及進行操作、觀察、記錄、繪圖等。要求能規(guī)范地進行相關操作及其描述。,[典例2] 在將顯微鏡的低倍鏡轉換成高倍鏡并尋找物像的過程中，不應出現(xiàn)的操作過程是A．調(diào)節(jié)細準焦螺旋 B．調(diào)節(jié)粗準焦螺旋 C．轉動轉換器

11、 D．調(diào)節(jié)光圈,思路分析：低倍鏡轉換成高倍鏡時的正確方法：將目標轉至視野中央；轉動轉換器，使高倍鏡對準通光孔；將細準焦螺旋大約逆時針轉半圈。在觀察過程中，可根據(jù)需要，調(diào)節(jié)光圈，選擇合適的進光量。答案：B,發(fā)散類比,1．視野中物像與標本移動的關系是怎樣的？2．使用顯微鏡為什么先用低倍鏡，再換用高倍鏡？3．在視野中發(fā)現(xiàn)污點，如何判斷其位置？4．不同材料采用不同的制片方法：⑴裝片法：把整個實驗材料制成裝片，如用葫蘆蘚觀察葉綠體。⑵切

12、片法：把材料切成薄片，以便觀察，如脂肪鑒定。⑶壓片法：把材料壓碎成一薄層，以便觀察，如觀察洋蔥根尖有絲分裂。⑷涂片法：把材料在載玻片上涂成薄層，以便觀察，如血涂片。,三、原理現(xiàn)象會解釋,對教材實驗的原理、過程和現(xiàn)象要做到深層次的理解和解釋。注意找出自變量和因變量，以及本實驗的相關原理，然后構思實驗變量的控制方法和實驗結果的獲得手段。解釋和預測材料實驗時，主要涉及尋找因果關系和它們之間的規(guī)律，分析自變量如何引起因變量的變化。,[典例3

13、] 下列有關實驗的說法不正確的是A．制片時，一般要求在載玻片中央滴一滴清水，這是為了避免材料變干影響觀察B．用清水漂洗已解離的洋蔥根尖，是為了維持細胞活性C．可溶性還原糖鑒定實驗中不宜選擇甜菜、甘蔗等，因為這些材料中主要的糖類為不具還原性的蔗糖； D．當觀察角度與赤道板相垂直時，才能看清有絲分裂中期細胞的染色體,思路分析：四個選項都是關于實驗原理和現(xiàn)象的解釋，可用排除法。A正確，考查裝片的制作；B錯誤，用清水漂洗已解離的洋蔥根

14、尖，是為了洗去多余的解離液，便于染色；C正確，可溶性還原糖鑒定實驗中不宜選擇甜菜、甘蔗等，因為這些材料中主要的糖類為不具還原性的蔗糖 D正確，考查有絲分裂圖像的觀察，或觀察角度與赤道板不垂直則染色體會重疊或者看上去比較分散。答案：B,發(fā)散類比,重要的、?？嫉慕滩膶嶒炘砼c現(xiàn)象舉例1．還原糖、脂肪、蛋白質、原理和出現(xiàn)的顏色分別是什么？2．觀察植物細胞的有絲分裂實驗中，解離和壓片的作用是否相同？3．葉綠體中色素的提取與分離的原理相同嗎

15、？層析結果濾紙條上色素的上下列順序是怎樣的？色素帶最寬的和最窄的分別是什么色素？相互間距離最大的是哪兩種色素？4．質壁分離的內(nèi)因和外因分別是什么？,四、技術方法能拓展,教材實驗包含了一些正確的在某些特定條件下行之有效的技術方法，如根據(jù)顏色來確定某種物質的存在：淀粉+碘液（藍色）；還原性糖+本尼迪特試劑（紅色）；脂肪+蘇丹Ⅲ（橘黃）或+蘇丹Ⅳ（紅色）；蛋白質+雙縮脲試劑（紫色）；這些技術方法可用于一些類似的特定實驗中，甚至教材中的整個實

16、驗，可用作其他用途，如植物細胞的質壁分離與復原實驗可用于鑒別細胞的死活、測定細胞液的濃度等。深刻挖掘教材實驗的技術方法，并能聯(lián)想、拓展應用，是近年高考的常見考試形式，應引起高度重視。,,[典例4] 植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔結構如圖所示。當組成氣孔的細胞（保衛(wèi)細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關閉。請以放置一小段時間的菠菜為材料設計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關閉的功能。要求寫出實驗材料與主要用

17、具、實驗步驟、預測實驗結果并作出解釋。⑴實驗材料與主要用具：⑵實驗步驟：⑶預測實驗結果并作出解釋：,思路分析：本題的一個重要核心是引流法操作的拓展應用，考查的知識點是成熟植物細胞滲透吸水和失水的原理。本題的解題關鍵：一是通過審題分析，正確判斷出保衛(wèi)細胞吸水（開啟）、失水（關閉）與植物細胞滲透吸水、失水原理間的關系；保衛(wèi)細胞吸水，葉片氣孔開啟；保衛(wèi)細胞失水，葉片氣孔關閉。二是要熟悉和掌握臨時裝片的制片過程及顯微鏡的正確操作步驟

18、。,答案：⑴實驗材料與主要用具：菠菜、清水、濃鹽水、蓋玻片、載玻片、顯微鏡、吸水紙、滴管、鑷子等。⑵實驗步驟：①取菠菜葉，用鑷子剝?nèi)”砥?。②在載玻片上滴一滴清水，將表皮放入清水中，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片。③將臨時裝片放在顯微鏡的載物臺上，先在低倍鏡下找到氣孔，移至視野中央，再換用高倍鏡進行觀察，記錄觀察氣孔狀態(tài)。④在蓋玻片的一側滴上濃鹽水，在另一側用吸水紙吸取蓋玻片下的液體，反復做幾次。⑤繼續(xù)觀察氣孔的變化，并作好記錄。⑶預測實驗

19、結果并作出解釋：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，保衛(wèi)細胞吸水膨脹，氣孔開啟。在濃鹽水中氣孔應關閉，因為當細胞液濃度小于細胞外液濃度時，保衛(wèi)細胞失水收縮，氣孔關閉。,保衛(wèi)細胞的吸水、失水,洋蔥表皮細胞的吸水、失水,質壁分離,引流法。,五、新情境下能遷移,點擊思維 教材實驗在新情境下的遷移應用，并非教材實驗的簡單再現(xiàn)，而是將教材實驗中常用的試劑、實驗方法、設計思路等應用于新的實驗材料,[典例5] 某校生物興趣小

20、組想設計兩個實驗：,1．探究尿液中是否含葡萄糖；2．證明血液中存在葡萄糖。現(xiàn)提供：新取尿液樣品、加有檸檬酸鈉的雞血、清水、試管、離心機、三腳架、大燒杯、火柴、酒精燈、石棉網(wǎng)等?；卮鹣铝袉栴}：⑴在實驗過程中，上述兩個實驗均需要增加的一種試劑是 ，實驗原理為 。⑵實驗2比實驗1復雜，其原因

21、是 。⑶寫出實驗2的實驗步驟、觀察到的現(xiàn)象。 步驟1： 。步驟2： 。現(xiàn)象：

22、 。,思路分析：,本題考查葡萄糖（是一種還原糖）的實驗鑒定，利用的是顯色原理，所以應避免所用材料本身顏色對實驗結果的干擾。因此實驗2應先分離出血漿，然后再驗證血漿中有無葡萄糖的存在。,答案：⑴斐林試劑或班氏試劑 葡萄糖還是還原糖，加熱被斐林試劑氧化，生成磚紅色Cu2O沉淀⑵血液呈紅色，若直接用斐林試劑檢測葡萄糖，則產(chǎn)生的現(xiàn)象與血液顏色相近。而尿

23、液的顏色不會干擾顯色反應。⑶步驟1：取加有檸檬酸鈉的雞血5mL，用離心器離心，獲得上清液 步驟2：取2mL上清液，加入新制的斐林試劑，在沸水中加熱 現(xiàn)象：有磚紅色沉淀出現(xiàn),技巧點撥,這類試題，拋開外衣，實質就是教材實驗的再現(xiàn)。與教材實驗相比，往往有三個變化：⑴實驗材料的變化：若所給材料不能直接用于實驗，須加以處理，如本題的血液不能直接用于還原糖的鑒定。再如試劑的濃度不適宜，應重新組配。⑵實驗條件的變化：如光照條件，按實驗的要求

24、可遮光或增加光照。⑶實驗結論的變化：根據(jù)題目的設計要求作出相應的調(diào)整。,六、設計思想能組合,教材實驗是經(jīng)典的有代表性的實驗，包含了正確的設計思想和方法，如同位素示蹤法（驗證光合作用中氧氣的來源；噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是遺傳物質；DNA的復制是半保留復制；用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉移途徑的實驗等）、模擬實驗法（如滲透作用的實驗裝置等）、加法創(chuàng)意法（如用飼喂法研究甲狀腺激素，用注射法研究動物胰島素和生長激素，

25、用移植法研究性激素等）、減法創(chuàng)意法（如用閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生長激素的實驗，雌蕊受粉后除去正在發(fā)育著的種子等）、溫度（或pH）對酶活性影響實驗的三種溫度（或pH）設置方法。設計思想的組合考查，是將教材中不同的實驗設計思想進行重新組合，創(chuàng)造性完成相關的實驗方案設計。,技巧點撥,1．?？嫉膶嶒炘O計思想組合舉例：①溫度（或pH）與蛋白質變性、激素的活性、膜通透性、種子的活性、細胞分裂、微生物的呼吸強度等；②有絲分裂觀察法與秋

26、水仙素誘發(fā)染色體變異；③還原糖的鑒定與胰島素的作用；④細胞培養(yǎng)技術與癌變的觀察；⑤單側光與重力對生長素分布的影響；⑥微生物培養(yǎng)技術與轉化技術侵染實驗；⑦酶解法與遺傳物質的確認。,2．組合設計要注意“實驗組”與“對照組”確認。一個實驗通常分為實驗組和對照組（控制組）。實驗組是施加實驗變量處理的被試組；對照組是不施加實驗變量處理的對象組，兩者對無關變量的影響是相等的，兩組之間的差別，被認為是來自實驗變量的結果。,專題二 實驗設計與方法剖析

27、,高考分析實驗設計類試題思維最大，信息和情境新穎，設問角度多樣，綜合性強，能力要求高，能較好地反映學生對生物學基礎知識和基本技能的掌握情況，能激活學生的創(chuàng)新意識并提高其思維能力。命題大多要求學生設計實驗原理，選擇實驗器材，安排實驗步驟，設計數(shù)據(jù)處理的方法及分析實驗現(xiàn)象等，考查學生是否理解實驗原理，是否會分析實驗結果，是否具有靈活運用實驗知識的能力，是否具有在不同情境下遷移知識的能力。主要包括觀察類實驗設計、對照類實驗設計（驗證型、探究

28、型）、調(diào)查類實驗設計、雜交類實驗設計.分析近幾年的浙江高考試題，實驗設計是必考的一種題型。,解題指導,解答實驗設計類試題的一般思路：1．首先確定實驗目的，并對其去粗取精，提煉要點。2．運用所學知識，找準實驗原理，并要做到對原理理解透徹。3．根據(jù)實驗原理，對照實驗目的，通過初步分析，確認變量，初步形成操控變量的方法。4．根據(jù)變量的分析，確定對照的方法。5．結合實驗所給的條件，選取適當?shù)姆椒ǎê啽阈栽瓌t），草擬具體步驟方案。6．

29、設計具體步驟后，要順藤摸瓜，通過實驗結果（現(xiàn)象）的判斷，分析綜合得出實驗結論。7．回歸檢驗。檢查自己設計的實驗是否存在科學性原則，緊扣實驗原理來進行分析；是否有遺漏的方法；是否還有其他可能性存在，即檢驗實驗的嚴密性、科學性問題。實驗設計的檢驗過程是終應該對照實驗原理，回歸實驗目的。,方法突破,一、觀察方法要得當觀察類的實驗設計大多是以教材實驗為依據(jù)，變式考查對觀察材料的選擇、顯微鏡的使用、裝片的制作、染色方法等。觀察類實驗一般不需要

30、另設對照組，解題時，只要能通過一定的方法觀察到規(guī)定的現(xiàn)象即可。,[典例1] 請設計一個實驗，觀察洋蔥表皮細胞質壁分離后的自動復原現(xiàn)象。推薦材料；顯微鏡、載玻片、紫色洋蔥、吸水紙、滴管、清水、質量分數(shù)為30%的蔗糖溶液、質量分數(shù)為10%的KCl溶液、質量分數(shù)為5%的酒精溶液等。設計原理： 。實驗步驟：第一步：

31、將一小塊洋蔥表皮平展在載玻片中央的清水滴中，蓋上蓋玻片，在顯微鏡下觀察，可看到原生質層緊貼在細胞壁上。第二步： 。第三步：觀察紫色洋蔥表皮細胞的質壁分離及自動復原現(xiàn)象。,思路分析：,植物細胞質壁分離與自動復原的原理是滲透作用，當外界溶液濃度>細胞液濃度時，則植物細胞滲透失水。由于細胞壁的伸縮性小于原生質

32、層，所以發(fā)生質壁分離。如果植物細胞吸收了外界溶液中的離子（或其他溶質），改變了細胞內(nèi)外濃度差。當外界溶液濃度<細胞液濃度時，則植物細胞通過滲透吸水，發(fā)生質壁分離的自動復原?？山Y合教材中的質壁分離與復原的實驗進行設計。注意所給出的三種試劑，選用質量分數(shù)為10%的KCl溶液較合適，因為植物細胞能主動吸收K+和Cl-而發(fā)生質壁分離的自動復原。注意引流法的運用。,答案：設計原理：滲透作用。實驗步驟：第二步：在蓋玻片的一側滴上質量分數(shù)為1

33、0%的KCl溶液，在另一側用吸水紙吸取蓋玻片下的液體，反復做幾次。,誤點警示,觀察類實驗設計應注意的問題：1．注意取材：根據(jù)觀察對象采用合適的材料，如觀察有絲分裂應選取根尖分生區(qū)細胞；觀察質壁分離與復原應選取成熟的植物細胞等。2．注意材料處理：根據(jù)不同材料，不同的觀察對象，做不同的材料處理，如浸泡、染色、解離、保持生活狀態(tài)等。3．注意制片方法。4．注意光學顯微鏡的使用方法。,二、變量操控要科學,對照實驗設計的核心思想是變量的操控

34、。解題時首要的任務是以實驗目的為目標，以實驗原理為依據(jù)，以實驗材料為基礎，確認實驗變量（自變量）和反應變量（因變量），分析實驗變量如何操縱、無關變量如何控制、實驗變量如何檢測。,[典例2] 為了驗證環(huán)境因子光照、二氧化碳的不足分別對光合作用的影響，可將葉片用打孔器打取小圓片，抽取葉內(nèi)氣體使之下沉于水中，在不同條件下根據(jù)葉圓片上浮所需時間的長短推測光合作用的相對強弱。請回答：⑴實驗假設

35、 。⑵實驗組1：取三角瓶，編號A，加入一定量的冷開水；再加入一定量的NaHCO3粉末，使其在水中溶解；用黑紗布（透弱光）包裹三角瓶后，適宜溫度下水浴保溫；放入下沉小葉圓片10片，將三角瓶置于日光燈下；記錄葉片上浮所需時間或一定時間內(nèi)的上浮葉片數(shù)。參照實驗組1請簡要寫出實驗組2應變化的條件 。參照實驗組1請簡要

36、寫出對照組應變化的條件 。⑶預期結果： 實驗組1： 。 實驗組2： 。⑷浸沒于水中的葉圓片上浮的原因 。,思路分

37、析,實驗目的是驗證環(huán)境因子光照、二氧化碳的不足分別對光合作用的影響。題干中已給出了實驗原理，即根據(jù)葉圓片上浮所需時間的長短推測光合作用的相對強弱。一個實驗變量是光照，操縱方法是遮光；一個實驗變量是CO2濃度，操縱方法是NaHCO3平衡法。反應變量是葉圓片上浮，檢測方法是觀察并計時。,答案：⑴光照強弱（度）、CO2等條件都會影響光合作用⑵不加入NaHCO3粉末，不用黑紗布包裹三角瓶，其余方法與實驗組1相同不用黑紗布包裹三角瓶，其余方法

38、與實驗組1相同⑶葉片上浮所需時間長（上浮慢） 葉片上浮所需時間長（上浮慢） 葉片上浮所需時間短（上浮快）⑷光合作用產(chǎn)生O2,方法導引,1．?？嫉膶嶒炞兞康牟倏v方法：⑴增加水中氧氣——泵入空氣或吹氣或放入綠色植物⑵減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水⑶除去容器中CO2——NaOH溶液⑷平衡容器中CO2濃度——NaHCO3溶液⑸除去葉片中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境（饑餓處理）⑹除去葉片中葉綠素——酒精加熱⑺除去

39、光合作用對細胞呼吸的干擾——給植株遮光,2．?？嫉姆磻娘@示方法：⑴光合速率——O2釋放量或CO2吸收量或淀粉產(chǎn)生量⑵呼吸速率——O2吸收量或CO2釋放量或淀粉減少量⑶原子途徑——放射性同位素示蹤法⑷細胞液濃度大小——質壁分離、體積的變化⑸細胞是否死亡——質壁分離、細胞質流動⑹甲狀腺激素的作用——動物耗氧量，發(fā)育速度，神經(jīng)系統(tǒng)興奮性等⑺生長激素的作用——生長速度（體重變化，身高或身長變化）⑻胰島素的作用——動物活動狀態(tài)、

40、血糖濃度,三、對照設置要合理,對照實驗設置的合理與否，關鍵就在于如何盡量去保證“其他條件的完全相等”。具體來說有如下四個方面：①所用生物材料要相同，即所用生物材料的數(shù)量、質量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。②所用實驗器具要相同，即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。③所用實驗試劑要相同，即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題。④所用處理方法要相同，如：保溫或冷卻

41、；光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。有時盡管某種處理對對照實驗來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。,[典例3] 穩(wěn)態(tài)是機體進行正常新陳代謝等生命活動的必要條件，穩(wěn)態(tài)的維持需要調(diào)節(jié)。請利用活雞血完成下列與穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)有關的問題。⑴為了驗證血漿中的無機鹽含量對紅細胞形態(tài)的影響，現(xiàn)提供加入檸檬酸鈉溶液的活雞血、生理鹽水、10%NaCl溶液、蒸餾水、試管、滴管、顯微操作器材等，請設計實驗，并預期結果。A．方法步驟：

42、 。B．預期結果： 。⑵為了研究血漿能否維持pH穩(wěn)定，某同學將血漿等量分裝到

43、2支潔凈的試管甲、乙中，分別測定pH并記錄，再向甲管中滴1滴5%的鹽酸溶液，乙管中滴1滴1%的氫氧化鈉溶液，振蕩1min，再分別測定pH并記錄，觀察各管顏色變化。①試評價并完善此方案： 。②有同學猜想血漿通過緩沖作用來維持pH的相對穩(wěn)定，他需要的實驗證據(jù)是：,思路分析：⑴驗證血漿中的無機鹽含量對紅細胞形態(tài)的影響，依據(jù)的原理是滲透作用。紅細胞

44、在生理鹽水中可維持正常形態(tài)，在高濃度的NaCl溶液中失水皺縮，在蒸餾水中過量吸水而脹破。可在顯微鏡下觀察紅細胞的形態(tài)。即用10%NaCl溶液、蒸餾水與生理鹽水進行條件對照。⑵根據(jù)實驗目的要求，凡是涉及確定變化因素之間的因果關系的實驗中，一般都需要設計對照組實驗。該同學實驗設計的最大缺陷是缺少必要的對照。,答案：⑴A．方法步驟：①取3支試管，編號甲、乙、丙，分別加入生理鹽水、10%NaCl溶液、蒸餾水各2mL。②在3支試管中分別滴入1滴活

45、雞血，振蕩搖勻，放置5min。③分別取3支試管中內(nèi)的混合液各1滴置于3張潔凈的載玻片上（編號），做成臨時裝片。④顯微鏡下觀察紅細胞的形態(tài)，并記錄結果。B．預期結果：生理鹽水中的紅細胞保持正常形態(tài)；10%NaCl溶液中的紅細胞皺縮；蒸餾水中的紅細胞破裂⑵①缺少對照。應再增設兩個蒸餾水對照組，處理方法同甲、乙兩組。②增設兩個緩沖液對照組，處理方法同甲、乙兩組。加入鹽酸、氫氧化鈉溶液前后的pH也基本不變。,發(fā)散類比,1．設計實驗對照組的訣

46、竅是什么？提示：在影響實驗結果的諸多因素中，設置實驗組與對照組只有一個因素即實驗要研究的因素不同，其他因素必須相同且適宜。這就是設置對照時的首要原則：單一變量原則,2．設置對照組有4種方法：⑴空白對照，即不給對照組作任何實驗處理。⑵條件對照，即雖給對照施以部分實驗因素處理，但不是所研究的實驗因素。這種對照方法是指不論實驗組還是對照組的實驗對象都作不同條件的處理，目的是通過實驗得出兩種相應對立的結論，以驗證實驗結論的正確性。⑶自身

47、對照，指對照組和實驗組都在同一研究對象上進行，不再另外設置對照組，是實驗前后之間的對照。⑷相互對照，不單獨設置對照組，而是幾個實驗組之間的相互對照。即每一組既是實驗組又是其他組別的對照組。這種方法常用于等組實驗中。,四、步驟設計要邏輯,對照實驗步驟設計的一般規(guī)律：第一步，取材、分組、編號。在這里實驗材料包含實驗中用到的各種動植物，取材時要注意數(shù)量和生理及發(fā)育狀態(tài)相同；用具有燒杯、培養(yǎng)皿、飼養(yǎng)動物的容器等等。這些材料、用具在試題中都會

48、給出，注意要結合實驗的目的和原理合理利用。第二步，相同處理和不同處理。根據(jù)實驗變量設置對照（注意：單一因素不同；其他因素相同且最適）。第三步，進一步的相同處理。其他因素相同且最適的繼續(xù)。第四步，檢測、觀察、統(tǒng)計、比較。找出具體的觀察和記錄對象，觀察、記錄、統(tǒng)計、比較實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。如果實驗現(xiàn)象是隱蔽的，必須找出具體的檢測方法，以顯現(xiàn)實驗結果，便于觀察。,[典例4] 據(jù)報道，一些不法商家生產(chǎn)的所謂“100%純牛奶”居然根本不與牛發(fā)

49、生關系，只要用香精、糖、自來水和一些添加劑，就可以生產(chǎn)出“純牛奶”。更為聳人聽聞的是，不法商家利用垃圾堆里的破舊皮鞋、皮衣、皮帽及其他皮具，經(jīng)過化學、生物處理，水解出皮革中的原有蛋白（稱“人造蛋白”），作為原料制成假牛奶。有人分析，“阜陽假奶粉案”所造成的大頭娃娃致死，并非單純是蛋白質含量低那么單純，很可能是添加了“人造蛋白”所致。請設計實驗，探究“人造蛋白”是否比缺乏蛋白質更有害兒童正常發(fā)育。⑴實驗材料：幼齡大白鼠若干、真正的純牛

50、奶、不含任何蛋白質的假牛奶、含有“人造蛋白”的假牛奶、發(fā)育狀況測定裝置（可測定一定的發(fā)育狀況指標，具體不作考試要求）、飼養(yǎng)裝置等。⑵實驗步驟：⑶預測實驗結果，并作出相應的結論。（寫出其中2條即可）,思路分析：,該實驗步驟設計的基本點是：⑴本實驗的目的是探究“人造蛋白”是否比缺乏蛋白質更有害兒童正常發(fā)育。但不能以幼兒直接實驗，應選用幼齡大白鼠作實驗對象。⑵實驗的變量是“人造蛋白”，操縱方法是喂食。反應變量是發(fā)育狀況。⑶應設置兩個對照組

51、，分別喂食真正的純牛奶和不含任何蛋白質的假牛奶。⑷無關變量應均衡控制。如選擇的大白鼠應基本一致，如年齡、體重、發(fā)育狀況；分組應隨機平分；喂食量應相等；其他飼養(yǎng)條件相同且適宜。步驟的設計要求符合邏輯，先后順序很重要。,答案：⑵實驗步驟：①選取年齡相當、體重相當、發(fā)育良好的幼齡大白鼠若干，隨機平均分為三組，標記為A、B、C。分別飼養(yǎng)。②每天分別給A、B、C三組大白鼠飼喂等量的真正的純牛奶、不含任何蛋白質的假牛奶、含有“人造蛋白”的假牛奶。③

52、在相同的且適宜的條件下飼養(yǎng)一段時間。④用發(fā)育狀況測定裝置測定A、B、C三組鼠的發(fā)育狀況。記錄各組發(fā)育狀況指標，計算出各組的平均值，進行比較分析。⑶①A組發(fā)育正常，B組和C組均不正常，但B、C兩組發(fā)育狀裝飾品指標差異不顯著。說明“人造蛋白”并不比缺乏蛋白質更有害兒童正常發(fā)育。②A組發(fā)育正常，B組和C組均不正常，但B組比C組發(fā)育狀況指標好，差異顯著。說明“人造蛋白”比缺乏蛋白質更有害兒童正常發(fā)育。,技巧點撥,1．注意步驟設計的科學性。確

53、定實驗采用的方法及必需（最佳）的操作程序，每一個步驟都必須是科學的，能及時對儀器和步驟進行有效矯正。根據(jù)實驗目的、原理和思路，設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。要思考題中所給出的實驗材料和試劑分別起什么，怎樣運用。要注意以下兩點：一是題中給出的實驗材料和試劑一般應充分利用；二是除非題目條件允許，否則不能自己隨意加實驗材料和試劑。要特別注意“科學合理、設計簡捷、裝置簡單、效果明顯”的標準。,2．注意書寫的規(guī)范性。①步驟設計一般不宜連續(xù)

54、描述，往往需要分段敘說，并加以編號。②試管（或燒杯、水槽等）要加以編號，以便敘說簡潔。③盡量使用規(guī)范的實驗術語，如：載玻片、蓋玻片、臨時裝片、無N培養(yǎng)基、含青霉素的培養(yǎng)基；等量的、其他條件相同且適宜；振蕩、充分研磨等。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”“搖動”等等。,五、結果分析要全面,仔細觀察并準確記錄實驗現(xiàn)象，并根據(jù)實驗現(xiàn)象作出相應的結論，一般規(guī)律是：

55、⑴若條件X存在，事件P能發(fā)生，條件X改變，事件P不能發(fā)生（或發(fā)生程度改變），結論是“×××××××”。⑵若條件X存在，事件P能發(fā)生，條件X改變，事件P能發(fā)生（或發(fā)生程度改變），結論是“×××××××”。⑶若條件X存在，事件P不能發(fā)生，條件X改變，事件P能發(fā)生（或發(fā)生程度改變），結論是“

56、5;××××××”。,[典例5] 有機物在植物體仙的運輸是一個復雜的生理過程，環(huán)境因素不僅能影響有機物運輸?shù)乃俾?，也能影響有機物運輸?shù)姆较?。植物莖上某葉片通過光合作用制造的有機物由于受環(huán)境因素的影響，既可能較多地運輸?shù)街参锏捻敹?，也可能較多地運輸?shù)街参锔浚ㄈ鐖D所示）。研究發(fā)現(xiàn)，運輸?shù)姆较蚩赡芎痛髿鉁囟?、土壤溫度兩者的溫度有關。請你根據(jù)所給材料和用品設計“探究大氣溫度、土壤

57、溫度的溫并非對植物有機物運輸方向的影響”實驗的方法步驟，預測可能的實驗結果，并分別得出相應的結論。（已知植物體內(nèi)有機物運輸?shù)倪m宜溫度是22℃，低于15℃有機物運輸受限制）材料和用品：幾棵完全相同的實驗植物，分別能給大氣和土壤升降溫的儀器、溫度計、14C標記的二氧化碳、放射性元素測量儀等。⑴方法步驟：⑵預測可能的實驗結果及相應的結論。,此題的實驗設計首先一定要抓住“大氣溫度、土壤溫度的溫差對植物有機物運輸方向的影響”這個探究條件，這樣

58、才能設計相應的實驗步驟；其次要注意對照組的設計，大氣溫度和土壤溫度保持相同；最后要根據(jù)實驗結果，得出合理的結論。探究性的實驗設計，分析實驗結果要全面，考慮到各種可能性；如兩組的對照，大多有三種可能；變量促進結果；變量抑制結果；變量與結果無關，或全肯定；全否定；一肯定一否定等。思維上可按數(shù)學上的數(shù)值討論：若a>b，則……；若a<b，則……若a=b，則……。,答案：⑴方法步驟：①取三棵實驗植物，置于三種不同的環(huán)境中，對照組大氣

59、溫度和土壤溫度都恒定在22℃；實驗組—大氣溫度為15℃，土壤溫度為22℃；實驗組二大氣溫度為22℃，土壤溫度為15℃；②分別只給植物上某一片葉（飼喂葉）飼喂14C標記的二氧化碳（如上圖）；③一段時間后分別測定對照組與實驗組一、二中植物頂端和植物根部中放射性碳的含量，分別記作植物頂端：a、a1、a2和植物根部：b、b1、b2。⑵①如果a<a1<a2，b2<b<b1，則說明大氣溫度大于土壤溫度，有利于有機物向頂端運

60、輸；大氣溫度小于土壤溫度，有利于有機物向根部運輸；②如果a2<a1<a1，b1<b<b2，則說明大氣溫度大于土壤溫度，有利于有機物向根部運輸；大氣溫度小于土壤溫度，有利于有機物向頂端運輸；③如果a1=a=a2，b1=b=b2，則說明有機物的運輸與土壤溫度和大氣溫度沒有直接的關系。,誤點警示,1．注意區(qū)分預測實驗結果和分析實驗結果，二者是有區(qū)別的，回答問題的方式不同。預測實驗結果——是根據(jù)實驗原理和事物間的相

61、互關系，進行理性分析，從而預先猜測可能是什么樣的結果、有幾種結果可能性，都要事先預測到。分析實驗結果——是從結果出發(fā)去尋找事物間的相互關系，或者推導出一般性的結論或規(guī)律等。它是分析應有的實驗結果，對意料之外的結果乃至失敗的情況作出恰當?shù)姆治龊屯普?。二者是兩個相反的過程，因此解決此類問題時要根據(jù)題意用詞的科學性和準確規(guī)范性。當然無論是預測實驗結果還是分析實驗結果，都既要考慮最后的結果，也要考慮中間步驟的結果。2．探究性實驗結果分析出現(xiàn)

62、最多的問題有：①分析不全面，不能準確分析各種可能性。②結論和結果不能一一對應。,六、調(diào)查方向要明確,調(diào)查類實驗設計，要注意“四個明確”，即調(diào)查對象要明確、調(diào)查范圍要明確、調(diào)查方法要明確（如動物種群密度調(diào)查常用標志重捕法、植物種群密度調(diào)查常用樣方法）、統(tǒng)計方法要明確。,[典例6] 某研究性學習小組在調(diào)查人群中的遺傳病時，以“研究××病的遺傳方式”為子課題，下列調(diào)查的遺傳病與選擇的方法最合理的是A．白化病，在學校內(nèi)隨

63、機抽樣調(diào)查B．紅綠色盲，在患者家系中調(diào)查C．進行性肌營養(yǎng)不良，在市中心隨機抽樣調(diào)查D．青少年型糖尿病，在患者家系中調(diào)查,思路分析：用排除法，根據(jù)調(diào)查的目標確定調(diào)查的對象和范圍。人類遺傳病情況可通過社會調(diào)查和家系調(diào)查的方式進行，如統(tǒng)計調(diào)查某種遺傳病在人群中的發(fā)病率應是在人群中隨機抽樣調(diào)查，然后用統(tǒng)計學方法進行計算；某種遺傳病的遺傳方式應對某個典型的患者家系進行調(diào)查，根據(jù)家系遺傳狀況推斷遺傳方式。故可排除A和C。青少年型糖尿病屬于多基

64、因遺傳病，具有家庭聚集的特點，不適合在患者家系中調(diào)查。故可排除D。答案：B,[方法導引] 調(diào)查法中常使用的調(diào)查方法、統(tǒng)計技術和測量技術：,,,,,專題三 實驗分析方法剖析,◆高考分析實驗分析類試題，著重考查理解實驗的原理與方法，分析綜合得出結論，并對相關結論進行解釋與評價的能力，命題的素材大多以教材內(nèi)容和教材實驗為基礎，創(chuàng)設全新的情境，給出或要求答出實驗過程，考查對實驗的分析和評價。按考查的核心問題，可分為假設預期型、結果結論型、

65、數(shù)據(jù)與圖表型、原理釋因型、評價修正型。從近幾年高考命題看，此類題型所占比例有上升趨勢。解題指導總的解題思路和方法是：從實驗目的和實驗材料入手，分析實驗假設，并作出預期。總結概括實驗原理，研究分清自變量與因變量，聯(lián)想基本知識，在自變量與因變量之間建立關聯(lián)。,一、假設與預期,點擊思維 此類試題要求對實驗作出假設、預期。解題的一般思路有：①變量關聯(lián)法。有關假設預期的考查，往往是給出了一定的實驗過程，應注意分清自變量和因變量，“假設”實質

66、上就是在自變量和因變量之間建立關聯(lián)，闡明自變量如何引起因變量?！邦A期”則是闡明給出一定的自變量會引起因變量如何變化。②現(xiàn)象聯(lián)想法。分析實驗現(xiàn)象，聯(lián)想相關知識，尋求出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，這個原因也就是“假設”。③因果聯(lián)系法：已作出假設，進一步分析，若“假設”成立，則可能出現(xiàn)什么結果；若“假設”不成立，則可能出現(xiàn)什么結果，即“預期”。,[典例1] 根據(jù)下列實驗回答問題：實驗一：甲細菌在基本培養(yǎng)基中單獨培養(yǎng)→結果無菌落產(chǎn)生；

67、 甲細菌在完全培養(yǎng)基中單獨培養(yǎng)→結果產(chǎn)生了甲菌落。 實驗二：乙細菌在基本培養(yǎng)基中單獨培養(yǎng)→結果無菌落產(chǎn)生； 乙細菌在完全培養(yǎng)基中單獨培養(yǎng)→結果產(chǎn)生了乙菌落。實驗三：甲細菌與乙細菌混合在基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)→結果有菌落產(chǎn)生。⑴如果實驗三出現(xiàn)的是一種新菌落，既不是甲菌菌落，也不是乙菌菌落（已排除突變），對這一實驗現(xiàn)象的原因提出你的假設： 。⑵如果在實

68、驗一的培養(yǎng)基中增添甲物質，則會出現(xiàn)甲細菌的菌落；實驗二的培養(yǎng)基中增添乙物質，則會出現(xiàn)乙細菌的菌落；實驗三是將甲細菌和乙細菌同時培養(yǎng)，結果出現(xiàn)了甲細菌和乙細菌兩種菌落。根據(jù)上述實驗再現(xiàn)提出你的假設： 。,思路分析：,⑴的“假設”可用現(xiàn)象聯(lián)想法。實驗三出現(xiàn)的是一種新菌落，新菌落的產(chǎn)生可聯(lián)想可遺傳變異的三個來源：基因突變、基因重組、染色體變異。題中已排除基因突變，細菌屬于原核生物，無染色體的形態(tài)結構。故可能的原因是甲乙細菌