2019版高考生物總復(fù)習(xí) 第一部分 非選擇題必考五大專題 專題四 實(shí)驗(yàn)探究 第12講 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)案.doc
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第12講 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) [考試要求] 1.具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)事實(shí)的能力,能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提出或完善實(shí)驗(yàn)思路,能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行處理、分析和解釋。2.具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力。能提出問題、做出假設(shè)和預(yù)期、確認(rèn)變量、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、處理和解釋數(shù)據(jù)、做出合理的判斷,能對一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)和修訂。 1.(2018浙江11月選考)以實(shí)驗(yàn)動物蛙為材料,開展神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的研究。 (要求與說明:簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路,具體實(shí)驗(yàn)操作過程不作要求,實(shí)驗(yàn)條件適宜) 回答下列問題: (1)關(guān)于反射弧分析的實(shí)驗(yàn)及有關(guān)問題如下:為驗(yàn)證脊蛙屈腿反射(屬于屈反射)的反射弧是完整的,實(shí)驗(yàn)思路是用1%H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖,出現(xiàn)屈腿,說明反射弧完整。驗(yàn)證刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時(shí)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)思路是 ___________________________________________________________________。 刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時(shí)發(fā)生的主要原因有 ___________________________________________________________________、 ____________________________________________________________________。 若某反射從刺激感受器到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)的時(shí)間比屈腿反射的長,其主要原因是____________________________________________________________________。 若用5%H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖后,再用1%H2SO4溶液刺激該趾尖,沒有觀察到屈腿,其原因是________。 (2)神經(jīng)細(xì)胞和肌肉細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)Na+濃度均低于細(xì)胞外,K+濃度均高于細(xì)胞外,但這兩種細(xì)胞內(nèi)的Na+濃度不同,K+濃度也不同。實(shí)驗(yàn)證明蛙下肢的一條肌肉直接與該肌肉相連的神經(jīng)接觸,引起該肌肉收縮,其主要原因是____________ ___________________________________________________________________。 若取上述一段神經(jīng),用某種藥物處理阻斷了Na+通道,然后刺激該神經(jīng),其動作電位將________。 (3)將蛙坐骨神經(jīng)纖維置于生理溶液中,測得其靜息膜電位為-70 mV。若在一定范圍內(nèi)增加溶液中的K+濃度,并測量膜電位變化。預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果(以坐標(biāo)曲線圖形式表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果)。 解析 (1) 由題干信息可知,有效刺激是用1%H2SO4溶液剌激該蛙一側(cè)后肢的趾尖。因此驗(yàn)證刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時(shí)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)思路是用1%H2SO4溶液剌激該蛙一側(cè)后肢的趾尖,測定刺激感受器開始到出現(xiàn)屈腿的時(shí)間,有時(shí)間差,說明不是同時(shí)發(fā)生的。興奮通過突觸的傳遞需要時(shí)間、興奮在神經(jīng)元上的傳導(dǎo)也需要時(shí)間,故刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不會同時(shí)發(fā)生。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速度遠(yuǎn)大于在神經(jīng)元間的傳遞速度,因此若某反射從刺激感受器到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)的時(shí)間比屈腿反射的長,其主要原因是組成該反射弧的神經(jīng)元級數(shù)比屈腿反射的多,反射弧中的突觸較多。若用5% H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖后,再用1% H2SO4溶液刺激該趾尖,沒有觀察到屈腿,說明5% H2SO4溶液會損傷感受器。(2)靜息狀態(tài)下,同一細(xì)胞表面各處的電位相等,但由于題干所述兩種細(xì)胞內(nèi)的Na+濃度不同,K+濃度也不同,因此上述兩種細(xì)胞表面的電位并不相等,相互之間存在電位差。故一條肌肉直接與該肌肉相連的神經(jīng)接觸,將引起該肌肉收縮。動作電位產(chǎn)生的機(jī)理是Na+通道開放,Na+內(nèi)流,若用某種藥物處理阻斷了Na+通道,其動作電位將無法產(chǎn)生。(3)靜息電位產(chǎn)生的機(jī)理是K+通道開放導(dǎo)致K+外流,而K+外流量與膜內(nèi)外K+的濃度差有關(guān)。因此若在一定范圍內(nèi)增加溶液中的K+濃度,靜息電位絕對值將減小。具體曲線圖見答案。 答案 (1)用1%H2SO4溶液刺激該蛙一側(cè)后肢的趾尖,測定刺激感受器開始到出現(xiàn)屈腿的時(shí)間,有時(shí)間差,說明不同時(shí)發(fā)生的 興奮通過突觸的傳遞需要時(shí)間 興奮在神經(jīng)元上的傳導(dǎo)需要時(shí)間 組成該反射弧的神經(jīng)元級數(shù)比屈腿反射的多 感受器受損 (2)神經(jīng)和肌肉是兩種不同的組織,存在電位差 無法產(chǎn)生 (3) 膜電位與溶液鉀離子濃度的關(guān)系示意圖 2.(2017浙江11月選考)為了研究海拉細(xì)胞的細(xì)胞增殖,以總細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞分裂指數(shù)(細(xì)胞群體中分裂細(xì)胞所占的百分比)為測定指標(biāo),完善實(shí)驗(yàn)思路,預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行分析與討論。 (要求:細(xì)胞培養(yǎng)至培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)不足。實(shí)驗(yàn)思路涉及的主要用具須寫出,但具體操作過程不作要求。實(shí)驗(yàn)條件適宜。) 回答下列問題: (1)完善實(shí)驗(yàn)思路: ①將已知細(xì)胞密度的海拉細(xì)胞懸液,用移液管加入到各個(gè)含細(xì)胞培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中,然后置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。 ②___________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 ③對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與處理。 (2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果(以坐標(biāo)曲線圖形表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果): (3)分析與討論: ①細(xì)胞計(jì)數(shù)時(shí),見到壓在方格線上的細(xì)胞如何計(jì)數(shù)? _________________________________________________________________。 ②若要得到大量的G1期細(xì)胞,可采用的方法是____________________________,原因是______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 ③若為了檢測某種藥物對該細(xì)胞的增殖有促進(jìn)作用,可在培養(yǎng)液中加入同位素標(biāo)記的物質(zhì)是_________________________________________________________,原因是______________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 解析 (1)本實(shí)驗(yàn)難度不大,題目已經(jīng)指出實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱搜芯亢@?xì)胞的細(xì)胞增殖,測定指標(biāo)以總細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞分裂指數(shù)(細(xì)胞群體中分裂細(xì)胞所占的百分比)來表示,因此只需要在實(shí)驗(yàn)思路中實(shí)現(xiàn)以下內(nèi)容即可:將細(xì)胞培養(yǎng)至培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)不足,每隔一段時(shí)間,用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在顯微鏡下計(jì)數(shù)并記錄總細(xì)胞數(shù),同時(shí)制作臨時(shí)裝片,在顯微鏡下觀察與計(jì)數(shù)分裂細(xì)胞并記錄。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中要將細(xì)胞培養(yǎng)至培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)不足,由于營養(yǎng)物質(zhì)的消耗和有害代謝產(chǎn)物的積累,腫瘤細(xì)胞也會出現(xiàn)絕大部分細(xì)胞停止分裂的現(xiàn)象,預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果要考慮到這種情況。由于題目要求用坐標(biāo)曲線圖形呈現(xiàn)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,所以需要先建立坐標(biāo)系,橫坐標(biāo)標(biāo)注培養(yǎng)時(shí)間,縱坐標(biāo)標(biāo)注總細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞分裂指數(shù)(具體參見答案)。 (3)①細(xì)胞計(jì)數(shù)時(shí),當(dāng)遇到壓在方格線上的細(xì)胞,一般只計(jì)數(shù)左線和上線上的細(xì)胞。②若要得到大量的G1期細(xì)胞,可減少培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)成分,由于原料缺少使細(xì)胞合成有關(guān)物質(zhì)如RNA和蛋白質(zhì)等受阻而停滯于G1期。③若為了檢測某種藥物對該細(xì)胞的增殖有促進(jìn)作用,可在培養(yǎng)液中加入同位素標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷,由于胸腺嘧啶脫氧核苷是DNA合成的原料,其進(jìn)入細(xì)胞的量可反映細(xì)胞的增殖情況。 答案 (1)②每隔一段時(shí)間,用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在顯微鏡下計(jì)數(shù)并記錄,同時(shí)制作臨時(shí)裝片,在顯微鏡下觀察與計(jì)數(shù)分裂相細(xì)胞并記錄。 (2) (3)①只計(jì)左線和上線上的細(xì)胞 ②減少培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)成分 由于原料缺少使細(xì)胞合成有關(guān)物質(zhì)如RNA和蛋白質(zhì)等受阻,而停滯于G1期 ③胸腺嘧啶脫氧核苷 胸腺嘧啶脫氧核苷是DNA合成的原料,其進(jìn)入細(xì)胞的量可反映細(xì)胞的增殖情況 讀圖析圖—實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的程序 →→→ (1)分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理可推斷該實(shí)驗(yàn)類型:________、________,實(shí)驗(yàn)變量:________、________、________和可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 (2)設(shè)計(jì)實(shí)施實(shí)驗(yàn)需要遵循________、________、科學(xué)性原則、平行重復(fù)原則等。 (3)設(shè)計(jì)實(shí)施實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是如何操縱________、控制________和觀察檢測________。 (4)對比________________和 ________________,結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康募纯蓺w納概括出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 提示 (1)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 探究性實(shí)驗(yàn) 自變量 因變量 無關(guān)變量 (2)對照原則 單一變量原則 (3)自變量 無關(guān)變量 因變量 (4)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 考點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)變量的分析和控制 1.(2017浙江4月選考)為探究不同環(huán)境因素對某植物葉片中葉綠素含量的影響,進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖。回答下列問題: 本實(shí)驗(yàn)的自變量是__________,因變量是________。 解析 根據(jù)題干信息和曲線圖知,該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照和溫度,因變量是葉綠素相對含量。 答案 光照和溫度 葉綠素含量 2.夏季漲水,河邊被水淹沒的馬鈴薯田中馬鈴薯塊莖進(jìn)行厭氧呼吸會產(chǎn)生大量乳酸,乳酸能刺激鳙魚前來覓食。利用豆渣接種乳酸菌生產(chǎn)鳙魚餌料并進(jìn)行效果測試的相關(guān)實(shí)驗(yàn)見下表(a~d表示實(shí)驗(yàn)步驟)。請回答: 實(shí)驗(yàn)一 餌料制備 發(fā)酵罐組別 1 2 3 4 5 6 a加入培養(yǎng)液 煮沸后冷卻的豆渣培養(yǎng)液各10 L b接種菌液 10 mL 20 mL 30 mL 40 mL 50mL X mL c發(fā)酵培養(yǎng) 43 ℃及Y環(huán)境下培養(yǎng)4天 d成品處理 倒出發(fā)酵罐中的溶液,烘干成粉末并裝袋,編號為1~6號 實(shí)驗(yàn)二 效果測試 a 將同期發(fā)育的相同大小的鳙魚苗等量放養(yǎng)在6個(gè)實(shí)驗(yàn)池中 b 每天同時(shí)向6個(gè)實(shí)驗(yàn)池中對應(yīng)投喂等量且適量的成品1~6號餌料 c 5天后測定相關(guān)指標(biāo):________ (1)實(shí)驗(yàn)一中自變量為________。X可以設(shè)為________或________,作用分別是________和________。 (2)豆渣需要經(jīng)過煮沸處理,目的是_______________________________________ ____________________________________________________________________。 Y為_____________________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)二中c的指標(biāo)可以為_________________________________________。 解析 (1)實(shí)驗(yàn)一中自變量為一定梯度體積的乳酸菌液。X可以設(shè)為0或60,作用分別是空白對照和梯度間相互對照。(2)豆渣需要經(jīng)過煮沸處理,目的是防止雜菌產(chǎn)生其他物質(zhì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。Y為無氧,這樣才能保證乳酸菌的生命活動。(3)實(shí)驗(yàn)二中c的指標(biāo)可以為各組實(shí)驗(yàn)池中鳙魚的平均體重(體長)、餌料的殘余量(消耗量)。 答案 (1)一定梯度體積的乳酸菌液 0 60 空白對照 梯度間相互對照 (2)防止雜菌產(chǎn)生其他物質(zhì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果 無氧 (3)各組實(shí)驗(yàn)池中鳙魚的平均體重(體長)[或餌料的殘余量(消耗量)] (1)變量:或稱因子,是指實(shí)驗(yàn)過程中被操作的特定因素或條件。按性質(zhì)不同,通常可分為兩類: 因 定義 果 定義 實(shí)驗(yàn) 變量 亦稱自變量,指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件 反應(yīng) 變量 亦稱因變量,指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果 無關(guān) 變量 亦稱控制變量,指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件 額外 變量 亦稱干擾變量,指實(shí)驗(yàn)中由于無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果 (2)變量的控制 控制變量是指控制其他因素不變,集中研究其中一個(gè)因素的變化,保證實(shí)驗(yàn)不受干擾或?qū)⒏蓴_因素降到最低程度。通過實(shí)驗(yàn)控制,盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,以取得較為精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 ①操縱實(shí)驗(yàn)變量的方法:設(shè)法給研究對象施加干擾,造成研究對象的變化,從而使研究對象在被干擾狀態(tài)中反映出某種現(xiàn)象和屬性。 ②檢測反應(yīng)變量的方法:根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)條件確定觀察、測量的指標(biāo)和方法。具體包括:觀察特異性的顏色變化、沉淀反應(yīng);觀察形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理變化;測量生長發(fā)育速度;測量生化反應(yīng)速度。 特別要注意,因變量和觀測指標(biāo)的區(qū)別,因變量是由于自變量的改變而引起的變化,這種變化有時(shí)不是直接能觀察到的,因此要有一定的觀測數(shù)據(jù)。如“探究pH對過氧化氫酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中,自變量是不同pH,因變量是酶的活性,但是酶的活性不是直接能觀察到的,要通過氣泡釋放量來衡量。這時(shí)的氣泡釋放量是觀察指標(biāo)而不是因變量。 ③控制無關(guān)變量的方法(平衡控制):排除因?qū)嶒?yàn)對象的個(gè)體差異帶來的影響;設(shè)法創(chuàng)造穩(wěn)定的相同的條件進(jìn)行對照,以抵消或排除這些因素對實(shí)驗(yàn)對象的干擾;設(shè)法提供適宜條件,以排除不利環(huán)境條件對實(shí)驗(yàn)對象的影響;重復(fù)實(shí)驗(yàn),排除偶然因素的干擾,減小實(shí)驗(yàn)誤差。 不論一個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)變量,都應(yīng)確定一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量,觀測一個(gè)反應(yīng)變量,這就是單一變量原則,它是處理實(shí)驗(yàn)中復(fù)雜關(guān)系的準(zhǔn)則之一。 考點(diǎn)2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡淖R別和書寫 3.欲研究支配胰島的某神經(jīng)的作用,選取健康大鼠,持續(xù)電刺激此神經(jīng),測定血液中胰島素和胰高血糖素的濃度,結(jié)果如圖所示。 請回答: 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀________________________________________________________ _________________________________________________________________。 解析 從題干可知,自變量為支配胰島的某神經(jīng)刺激持續(xù)時(shí)間。從題干或曲線圖中可獲得兩個(gè)觀察指標(biāo)即血液中胰島素和胰高血糖素的濃度,其可轉(zhuǎn)換成兩個(gè)因變量即胰島素和胰高血糖素的分泌情況。因此實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯恐湟葝u的某神經(jīng)對大鼠胰島素和胰高血糖素分泌的影響。 答案 研究支配胰島的某神經(jīng)對大鼠胰島素和胰高血糖素分泌的影響 4.某生物興趣小組做了一系列的實(shí)驗(yàn)后,得到的結(jié)果如圖所示。 請回答: 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀____________________________________________________。 解析 據(jù)圖分析,組1和組2的自變量是赤霉素,組2和組3的自變量是赤霉素合成抑制劑,組1和組4、組2和組5、組3和組6的自變量都是光照時(shí)間。該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照時(shí)間、赤霉素和赤霉素合成抑制劑,而因變量是莖的生長情況,所以實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄抗庹諘r(shí)間、赤霉素和赤霉素合成抑制劑對某種植物莖生長的影響。 答案 探究光照時(shí)間、赤霉素和赤霉素合成抑制劑對某種植物莖生長的影響 (1)識別實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫J(rèn)真讀題,弄清該題要驗(yàn)證或探究的是什么樣的生物學(xué)事實(shí)。一般在題干中有“驗(yàn)證……”“證明……”即為實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。有些?shí)驗(yàn)需要對其去粗取精,提煉要點(diǎn)。 (2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臅鴮? ①模式:探究(或驗(yàn)證)自變量(1或2)對研究對象+因變量(1或2)的影響(作用)。 ②關(guān)鍵:準(zhǔn)確識別自變量和因變量。 有些實(shí)驗(yàn)題的自變量或因變量,從實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡慕嵌确治觯蹩床恢挂粋€(gè),較難以確定。可以用“分解目的法”來確定實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量。如“請根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料,完善生物制劑W對動物不同細(xì)胞的分裂具有促進(jìn)作用的實(shí)驗(yàn)思路”可以將實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行分解,將其分解為兩個(gè)小目的:①驗(yàn)證生物制劑W對動物正常體細(xì)胞的分裂具有促進(jìn)作用;②驗(yàn)證生物制劑W對動物的癌細(xì)胞的分裂具有促進(jìn)作用。得出該實(shí)驗(yàn)的自變量為生物制劑W的有無,因變量有兩個(gè),分別為正常細(xì)胞的分裂情況和癌細(xì)胞的分裂情況。 考點(diǎn)3 實(shí)驗(yàn)原理的書寫 5.根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料及用具,食品衛(wèi)生質(zhì)量檢驗(yàn)人員設(shè)計(jì)了一個(gè)檢測稻米新鮮程度的簡易實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模焊鶕?jù)過氧化氫酶活性的強(qiáng)弱來鑒別稻米是新稻米還是陳稻米。 材料、用具:新稻米、待測稻米、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%愈創(chuàng)木酚(氧氣存在時(shí)被氧化成紅褐色物質(zhì),與氧濃度呈正相關(guān))等。 實(shí)驗(yàn)步驟: 第一步:取兩支具塞試管,分別編號為A和B;A管內(nèi)放入適量的新稻米,B管內(nèi)放入等量的待測稻米。 第二步:用移液管分別往兩支試管內(nèi)加入等量且適量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的愈創(chuàng)木酚溶液,浸沒稻米,蓋上試管塞,充分搖勻,靜置一段時(shí)間后,棄掉多余液體。 第三步:將兩支試管中浸有1%愈創(chuàng)木酚的稻米分別倒入兩個(gè)對應(yīng)編號的培養(yǎng)皿中,用鑷子攤開,然后,用移液管吸取體積分?jǐn)?shù)為1%的過氧化氫分別滴入培養(yǎng)皿內(nèi)的稻米中,使所有稻米都浸有過氧化氫。 第四步:一段時(shí)間后,用放大鏡觀察兩培養(yǎng)皿中稻米的顏色變化。 預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:A培養(yǎng)皿中的新稻米呈紅褐色。B培養(yǎng)皿中的待測稻米若顏色很淺或幾乎無色,則是陳稻米;若待測稻米顏色也呈紅褐色,則是新稻米。 請依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)流程,正確分析預(yù)期結(jié)果及結(jié)論,準(zhǔn)確書寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理:_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 解析 實(shí)驗(yàn)原理可以依據(jù)已知的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒牧蠒鴮?,也可以在?shí)驗(yàn)完成后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的過程和步驟等來書寫。其內(nèi)容一方面?zhèn)戎赜趯懗鰹槭裁催@樣操作,另一方面?zhèn)戎赜趯懗鰹槭裁闯霈F(xiàn)這樣的現(xiàn)象。這里面涵蓋了:自變量作用的科學(xué)依據(jù),操作自變量的原理和因變量獲得的原理等。依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍緦?shí)驗(yàn)的自變量為“過氧化氫酶活性的強(qiáng)弱”,再結(jié)合實(shí)驗(yàn)材料用具可知,因變量為“質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的愈創(chuàng)木酚氧化后的顏色變化”。因此,實(shí)驗(yàn)原理可概括為:①植物體內(nèi)的過氧化氫酶在有過氧化氫存在時(shí),能使愈創(chuàng)木酚氧化成紅褐色物質(zhì);②愈創(chuàng)木酚氧化后顏色的深淺與酶活性呈正相關(guān)。 答案 植物體內(nèi)的過氧化氫酶在有過氧化氫存在時(shí),能使某些酚類物質(zhì)(如愈創(chuàng)木酚)氧化成紅褐色物質(zhì),其顏色的深淺與酶活性呈正相關(guān) 6.為了驗(yàn)證胰島素具有降低血糖濃度的作用,以小鼠活動狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 某學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案如下:①將20只生理狀況相同的正常小鼠隨機(jī)分成A、B兩組,觀察并記錄其活動狀況。 ②給A組小鼠注射適量胰島素溶液,給B組小鼠注射等量生理鹽水。一段時(shí)間后,A組小鼠會出現(xiàn)四肢無力、活動減少甚至昏迷等低血糖癥狀,B組小鼠活動狀況無變化。 ③A組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后,分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時(shí)間后,A組小鼠低血糖癥狀緩解,B組小鼠活動狀況無變化。 該實(shí)驗(yàn)方案可以說明胰島素具有降低血糖濃度的作用。請回答: 該實(shí)驗(yàn)的原理是_______________________________________________________ __________________________________________________________________。 解析 從實(shí)驗(yàn)?zāi)康目?,自變量為胰島素,所以書寫原理時(shí),胰島素的作用就是原理的核心內(nèi)容。先寫結(jié)論:胰島素具有降低血糖濃度的作用。再定結(jié)果(現(xiàn)象):機(jī)體出現(xiàn)活動減少、甚至昏迷等低血糖癥狀;緩解(題干中給出)。最后寫兩者的聯(lián)系:生物體內(nèi)胰島素含量過高時(shí),引起血糖濃度下降;可以通過補(bǔ)充葡萄糖溶液使低血糖癥狀得到緩解。最后按書寫格式整理成連貫的、條理清晰的答案。 答案 胰島素具有降低血糖濃度的作用。生物體內(nèi)胰島素含量過高時(shí),引起血糖濃度下降,機(jī)體出現(xiàn)活動減少、甚至昏迷等低血糖癥狀,此癥狀可以通過補(bǔ)充葡萄糖溶液得到緩解 三段法析實(shí)驗(yàn)原理 (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)具體過程描述。 (2)自變量的作用(反應(yīng))原理,即“為什么這么做”。 要密切關(guān)注實(shí)驗(yàn)?zāi)康募邦}干信息,注意充分利用題干的提示或聯(lián)系教材基礎(chǔ)知識進(jìn)行準(zhǔn)確描述。 (3)因變量的檢測原理(或操作原理、現(xiàn)象原理),即“為什么出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象”。 考點(diǎn)4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則 7.呼吸熵(RQ)指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行呼吸作用的生物釋放CO2量與吸收O2量的比值,下列有關(guān)分析錯誤的是( ) A.在某溫度下10 min內(nèi),若甲、乙裝置中墨滴分別左移30 mm、200 mm,則萌發(fā)的小麥種子的呼吸熵是1.15 B.若要測某幼苗的呼吸熵,需黑暗處理,避免光合作用干擾 C.若運(yùn)用乙裝置測量小麥種子的有氧呼吸速率,則需要設(shè)置對照組 D.若要排除外界物理因素的干擾,應(yīng)設(shè)置對照組,即另加兩組分別與甲、乙相同的裝置,只是將等量的萌發(fā)的小麥種子替換為等量的煮沸滅菌的小麥種子 解析 分析題意和題圖可知,乙裝置中墨滴移動的距離可代表O2的吸收量,甲裝置中墨滴移動的距離可代表CO2的釋放量與O2的吸收量的差值。乙裝置中墨滴左移200 mm可反映消耗的O2量,與甲裝置對照分析可知,釋放的CO2量引起墨滴移動的距離為170 mm,所以呼吸熵為170/200=0.85,A錯誤;若要測某幼苗的呼吸熵,需避免幼苗進(jìn)行光合作用,因其會干擾呼吸作用中相關(guān)氣體量的變化,B正確;溫度等外界物理因素(如熱脹冷縮)也會引起氣體體積的變化,設(shè)置相應(yīng)的對照實(shí)驗(yàn)以排除外界因素對測量生物呼吸作用的影響,C正確;因是與裝置甲、乙作對照,故對照裝置中的大試管內(nèi)應(yīng)放等量的煮沸滅菌的小麥種子,小燒杯中的液體則和原裝置中的相同,D正確。 答案 A 8.下面是某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為證明農(nóng)田土壤中的微生物對某種農(nóng)藥具有分解作用而提出的實(shí)驗(yàn)方案。(如何檢測農(nóng)藥的含量不作要求) ①他們在同一塊農(nóng)田的不同地點(diǎn)取等量的土壤,將其標(biāo)記為甲、乙兩組;將甲組土壤進(jìn)行滅菌,待用。 ②實(shí)驗(yàn)開始時(shí)向兩組分別加入等量的用無菌水配制的某種農(nóng)藥,并與土壤混勻,放在自然條件下(暴露在空氣中)。 ③一段時(shí)間后,多次取樣檢測甲、乙兩組土壤中農(nóng)藥的濃度并求平均值,比較兩組農(nóng)藥含量的差異。 (1)請指出并改正實(shí)驗(yàn)中兩處明顯的錯誤,并說明原因。 錯誤一:________,改正:________,原因是_________________________。 錯誤二:________,改正:________,目的是_______________________。 (2)上述改正遵循的主要是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的什么原則?________。 解析 選擇不同地點(diǎn)的土壤,由于濕度、有機(jī)物含量的差異等可能導(dǎo)致土壤中含有的微生物含量和種類有差異;空氣中含有大量的微生物,為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確,必須在無菌條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。上述兩點(diǎn)改正遵循的主要原則都是單一變量原則。 答案 (1)不同地點(diǎn) 同一地點(diǎn) 不同地點(diǎn)的土壤微生物含量和種類可能有差異,可能對結(jié)果造成干擾 放在自然條件下 放在無菌條件下 防止空氣中的微生物對結(jié)果造成干擾 (2)單一變量原則 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則 (1)科學(xué)性原則 指整個(gè)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法的確定都不能偏離生物學(xué)基本知識和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。包括實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)材料選擇的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理的科學(xué)性。 (2)平行重復(fù)原則 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中必須設(shè)計(jì)多組相同的實(shí)驗(yàn)或足夠的實(shí)驗(yàn)次數(shù),保證實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性,在定量實(shí)驗(yàn)中需對多組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果取平均值。 (3)對照性原則 一個(gè)實(shí)驗(yàn)通常分為實(shí)驗(yàn)組和對照組。實(shí)驗(yàn)組是施加實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組,對照組是不施加實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組,無關(guān)變量對兩者的影響是相同的,兩組之間的差別被認(rèn)為是來自實(shí)驗(yàn)變量的影響。按照對照方式的不同可分為4種:空白對照、自身對照、相互對照、條件對照。 (4)單一變量原則 在一組實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組和對照組之間只能有一個(gè)反應(yīng)變量,也就是說只有一個(gè)不相同,其他的都要一樣。變量唯一能使復(fù)雜的問題簡單化,變量唯一才能正確地找出實(shí)驗(yàn)組和對照組的差別,從而證明實(shí)驗(yàn)變量的作用。如在驗(yàn)證唾液淀粉酶具有專一性的時(shí)候,對照組和實(shí)驗(yàn)組的溫度、pH值、所采用的試管大小、試劑多少、反應(yīng)條件、溶液量等均要一致,只有一個(gè)變量,即實(shí)驗(yàn)組為淀粉溶液,對照組為蔗糖溶液。 (5)等量性原則 是指實(shí)驗(yàn)組和對照組除一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量不同外,其他無關(guān)變量(實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)器具、實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)條件等)要全部相同,以消除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。如探究pH對酶活性的影響時(shí),實(shí)驗(yàn)變量是pH,除pH不同外,其他無關(guān)變量(如溫度、試管大小、添加的溶液量、試劑多少、實(shí)驗(yàn)時(shí)間等)在實(shí)驗(yàn)組和對照組中要完全相同、等量。 注意:對照實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量不但要相同,還要適當(dāng)、適宜。 考點(diǎn)5 實(shí)驗(yàn)思路的書寫 9.1928年,英國細(xì)菌學(xué)家格里菲思想研制出能夠抗肺炎雙球菌的疫苗。我們知道,肺炎雙球菌初次進(jìn)入小鼠體內(nèi)后,一般先要經(jīng)過吞噬細(xì)胞的攝取和處理,將其內(nèi)部隱藏的抗原決定簇暴露出來,并傳遞給T細(xì)胞。T細(xì)胞釋放淋巴因子作用于小鼠體內(nèi)的B細(xì)胞,B細(xì)胞進(jìn)而增殖分化為漿細(xì)胞,漿細(xì)胞產(chǎn)生抗肺炎雙球菌的抗體發(fā)揮免疫效應(yīng)。有人設(shè)想抗R型細(xì)菌的抗體也能抗S型細(xì)菌(R型細(xì)菌可以作為S型細(xì)菌的疫苗)。請為他設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一想法: (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證抗R型細(xì)菌的抗體也能抗S型細(xì)菌(R型細(xì)菌可以作為S型細(xì)菌的疫苗)。 (2)實(shí)驗(yàn)原理:動物體受到外界抗原性物質(zhì)刺激可以產(chǎn)生特異性抗體,將抗原消滅。 (3)實(shí)驗(yàn)材料:小鼠若干只、S型活菌、R型活菌、生理鹽水、注射器等。(提示:可用生理鹽水配制一定濃度的活菌液,但濃度和劑量不作要求) (4)實(shí)驗(yàn)思路: ① (5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:甲組小鼠存活,而乙組小鼠死亡,說明抗R型細(xì)菌的抗體也能抗S型細(xì)菌(R型細(xì)菌可以作為S型細(xì)菌的疫苗)。 解析 通過對實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹膀?yàn)證抗R型細(xì)菌的抗體也能抗S型細(xì)菌”的分析,可知本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的自變量是抗R型細(xì)菌的抗體的有無。再依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論,不難對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體來說,可以對小鼠進(jìn)行分組編號,如將小鼠均等地分為甲和乙兩組,然后一組施以變量(一定量的用生理鹽水配制的R型活菌液)處理,另一組進(jìn)行等量(生理鹽水)對照。一定時(shí)間后,分別對兩組小鼠注入一定量的用生理鹽水配制的S型活菌液,觀察對照組和實(shí)驗(yàn)組的現(xiàn)象。 答案 實(shí)驗(yàn)思路:①取小鼠若干只,均等地分成兩組,分別編號為甲組和乙組 ?、谠诩捉M小鼠體內(nèi)注射用生理鹽水配制的R型活菌液1 mL,在乙組小鼠體內(nèi)注射生理鹽水1 mL?、垡欢螘r(shí)間后,再分別給甲、乙兩組小鼠注射用生理鹽水配制的S型活菌液1 mL,觀察兩組小鼠的生活狀況 實(shí)驗(yàn)思路的書寫三步曲 (1)材料器具的準(zhǔn)備:包括分組、編號、非條件處理等① 取n套規(guī)格相同的器材(或取長勢相同的某種生物材料隨機(jī)平均分成n份)分別標(biāo)記為A、B、C……,并分別加入等量的…… 本步驟強(qiáng)調(diào)分組的等量性原則(器材的規(guī)格、生物材料的長勢、分組的數(shù)量和隨機(jī)性等),編號可以針對實(shí)驗(yàn)器具,也可以針對實(shí)驗(yàn)材料,有的非條件處理需在條件處理之后,則需寫在第二步。 (2)設(shè)置實(shí)驗(yàn)組(有單一變量)和對照組(無)② 在A組中加入適量的……,在B組中加入等量的…… 本步驟強(qiáng)調(diào)對照性原則、各組條件處理的等量性原則,通過“適量”和“等量”等詞語表達(dá)出來。在具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,可用具體的量,如“在A組中加入 2 mL……,在B組中加入2 mL……”。需要注意的是,一組加入試劑時(shí),如另一組不需加入試劑,則必須加等量的蒸餾水或相應(yīng)不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的溶液;如果用試管做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中加入試管的各溶液的總量一般不超過10 mL。另外,要注意單一變量原則,即本步驟處理的變量只能有一個(gè)。 (3)放在適宜的、相同的條件下培養(yǎng),一段時(shí)間后觀察現(xiàn)象和結(jié)果,并統(tǒng)計(jì)分析③ 將各套裝置放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間(或相應(yīng)方法處理,如振蕩、加熱等)。 本步驟強(qiáng)調(diào)各套裝置必須放在相同且適宜的環(huán)境中,這樣得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果才有可比性。培養(yǎng)的時(shí)間可根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)確定,也可以用“一段時(shí)間”描述。(注意:a.書寫步驟通常是①②③或②①③;b.用規(guī)范性語言準(zhǔn)確地描述。) 考點(diǎn)6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測與實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析 10.(2018浙江新高考聯(lián)盟聯(lián)考)普洱茶中的活性成分能夠降低食物利用率和脂肪系數(shù),有一定的降脂減肥作用。請以大鼠為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究三種不同濃度普洱茶水提物的降脂效果,預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析討論。 材料與用具:生長狀況相似的幼年大鼠若干只、高脂飼料、降脂藥液X、溶液甲(6%普洱茶水提物溶液)、蒸餾水、灌胃器、電子秤等。 (要求與說明:食物利用率=體重增長量/攝食量100%,脂肪系數(shù)=脂肪重量/體重100%。各種試劑用量、實(shí)驗(yàn)時(shí)間及脂肪提取方法不作要求。) (1)實(shí)驗(yàn)思路(其中分組對照處理用表格形式表示): ① (2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果(三種濃度普洱茶水提物降脂效果均比藥液X效果好,且降脂效果與濃度呈正相關(guān)。完善以下坐標(biāo),用柱形圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果)。 (3)討論與分析: 普洱茶水提物降低食物利用率和脂肪系數(shù)的原因可能是: ①__________________________________________________________________; ②__________________________________________________________________。 解析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹疤骄咳N不同濃度普洱茶水提物的降脂效果”及所給材料可知實(shí)驗(yàn)應(yīng)分五組,兩組對照組分別灌胃蒸餾水和藥液X,三組實(shí)驗(yàn)組分別灌胃三種不同濃度的普洱茶水提物,相同且適宜條件下飼養(yǎng)一定時(shí)間,測量計(jì)算各組的食物利用率和脂肪系數(shù)。用柱形圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),應(yīng)注明柱形圖的名稱,橫軸和縱軸的名稱等。 答案 (1)實(shí)驗(yàn)思路: ①用蒸餾水將溶液甲稀釋不同倍數(shù),得到溶液乙和溶液丙。 ②將生長狀況相似的幼年大鼠隨機(jī)平均分組如下: 組別 A B C D E 每組定時(shí)灌胃 2 mL 蒸餾水 2 mL 藥液X 2 mL 溶液甲 2 mL 溶液乙 2 mL 溶液丙 ③給5組大鼠每天飼喂等量適量高脂飼料,并記錄攝食量。 ④在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,用電子秤測量各組大鼠體重并記錄,提取各組大鼠體內(nèi)脂肪進(jìn)行測量并記錄。 ⑤計(jì)算各組大鼠的食物利用率和脂肪系數(shù),統(tǒng)計(jì)分析所得數(shù)據(jù)。 (2)不同濃度普洱茶水提物的降脂效果 (3)①普洱茶水提物可減少脂肪的吸收 ②普洱茶水提物可增加脂肪的分解 11.欲研究甲狀腺和甲狀腺激素的生理作用,對成年小鼠的分組及處理見下表。在適宜的實(shí)驗(yàn)條件下,正常飼養(yǎng),每隔一定時(shí)間測定耗氧量(單位時(shí)間內(nèi)單位體重的氧消耗量),記錄數(shù)據(jù)并統(tǒng)計(jì)分析。 甲組 乙組 丙組 丁組 切除甲狀腺 手術(shù)但不切除甲狀腺 甲狀腺激素溶液灌胃 W 飼養(yǎng)14天 飼養(yǎng)14天 1次/天,共14天 1次/天,共14天 注:本實(shí)驗(yàn)中灌胃是指將液體由動物口直接注入到胃中。 請回答: (1)表中W是對丁組小鼠的處理,該處理是________________。 (2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果(設(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo)系,將預(yù)測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果用示意曲線表示): (3)分析與討論 ①合成與分泌促甲狀腺激素釋放激素的細(xì)胞位于________,該激素經(jīng)________的血液運(yùn)至腺垂體發(fā)揮作用。 ②通過服用放射性131I來檢測甲狀腺功能的依據(jù)是 ____________________________________________________________________。 解析 (1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是有無甲狀腺和有無灌胃甲狀腺激素,表格中甲乙兩組涉及的自變量是有無甲狀腺,所以丙和丁組涉及的自變量是有無灌胃甲狀腺激素,所以丁組小鼠的處理是生理鹽水灌胃。(2)本實(shí)驗(yàn)的因變量是耗氧量,甲狀腺激素有促進(jìn)新陳代謝的作用,缺乏了甲狀腺激素會導(dǎo)致耗氧量減少,甲狀腺激素含量升高會導(dǎo)致耗氧量上升,所以甲組曲線繪制時(shí)注意隨時(shí)間延長曲線趨勢是下降,丙組曲線繪制時(shí)注意隨時(shí)間延長曲線趨勢是上升,乙和丁組屬于正常情況,曲線繪制時(shí)注意隨時(shí)間延長曲線趨勢是基本不變。(3)①合成與分泌促甲狀腺激素釋放激素的細(xì)胞位于下丘腦,該激素經(jīng)垂體門脈的血液運(yùn)至腺垂體發(fā)揮作用。②通過服用放射性131I來檢測甲狀腺功能的依據(jù)是I是甲狀腺合成甲狀腺激素的原料之一,131I的放射性強(qiáng)度可被儀器測定。 答案 (1)生理鹽水灌胃 (2) (3)①下丘腦 垂體門脈?、贗是甲狀腺合成甲狀腺激素的原料之一 131I的放射性強(qiáng)度可被儀器測定 12.(2018嘉興3月選考測試)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎癥狀以關(guān)節(jié)慢性炎癥為主?,F(xiàn)要研究一種新藥——新風(fēng)膠囊(XFC)對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的療效,藥效以大鼠足跖的長度為指標(biāo)。請根據(jù)下列提供的材料與用具完成有關(guān)問題: 材料與用具:XFC混懸液,LEF混懸液(治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的一種有效藥物),生理鹽水,正常大鼠40只,類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型大鼠120只,大鼠飼料等。 注意:給藥方式為灌胃;藥物的療效在連續(xù)給藥30天后可顯現(xiàn)。 (1)寫出實(shí)驗(yàn)思路:____________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)設(shè)計(jì)一個(gè)用于記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格。 (3)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)論有:_______________________________________________ __________________________________________________________________。 解析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹把芯縓FC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的療效”及實(shí)驗(yàn)材料“LEF混懸液”、“生理鹽水”等可知實(shí)驗(yàn)應(yīng)分為四組,三組對照組:正常大鼠灌胃生理鹽水、模型大鼠灌胃生理鹽水、模型大鼠灌胃LEF混懸液,一組實(shí)驗(yàn)組:模型大鼠灌胃XFC混懸液;適宜且相同條件下飼養(yǎng)并連續(xù)給藥30天后,測量大鼠足跖的長度并記錄。設(shè)計(jì)用于記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格時(shí),需注明表格名稱,四個(gè)組別及給藥前后足跖的長度。因?yàn)轭}干沒有明確XFC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的具體療效,所以實(shí)驗(yàn)結(jié)論有四種可能:沒有療效、有療效但比LEF差、有療效且比LEF好、有療效且與LEF相近。 答案 (1)①正常大鼠編號為A;類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型大鼠隨機(jī)均分為3組,分別編號為B、C、D。 ②測量每只大鼠的足跖長度并記錄。 ③C組每只大鼠灌胃適量且等量的LEF混懸液,D組每只大鼠灌胃適量且等量的XFC混懸液,A、B兩組灌胃適量且等量的生理鹽水。 ④四組大鼠飼喂適量且等量的大鼠飼料,在適宜且相同條件下飼養(yǎng)。 ⑤連續(xù)給藥30天后,測量大鼠足跖的長度并記錄 ⑥統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。 (2)大鼠足跖長度結(jié)果記錄表 組別 A B C D 給藥前足跖的長度 給藥后30天足跖的長度 (3)①XFC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有療效,且比LEF更好 ②XFC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有療效,且與LEF相近 ③XFC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有療效,但比LEF差 ④XFC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎沒有療效 1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測與實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析 (1)若是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),則一般只有一個(gè)結(jié)果和一個(gè)相應(yīng)的結(jié)論。依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)思路寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)結(jié)論照抄實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚍治鰧?shí)驗(yàn)結(jié)果得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 (2)若是探究性實(shí)驗(yàn),則有幾種可能的結(jié)果和相應(yīng)的結(jié)論,常用“反推正寫法”分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論?!胺赐普龑懛ā本褪窍雀鶕?jù)自變量與因變量的關(guān)系假設(shè)出可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,再推出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;最后反過來書寫,即用“若……,則……”的文字形式表述。 2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)形式 (1)文字描述式 探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果常有多種可能,敘述時(shí)注意實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的對應(yīng)性。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一般明確唯一,依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)思路可直接寫出。 (2)坐標(biāo)圖式 選考考查的坐標(biāo)圖(單縱坐標(biāo)、雙縱坐標(biāo))主要有曲線圖、柱形圖兩種形式,繪制時(shí)應(yīng)有“自明性”,即只看圖、圖題和圖例,不閱讀正文就可以理解圖示含義。 坐標(biāo)圖的共性:往往將橫軸的變化量作為自變量,縱軸的變化量作為因變量。橫軸或縱軸若有標(biāo)值,需均勻標(biāo)出,若有計(jì)量單位,也需標(biāo)注單位。若在同一坐標(biāo)中繪制兩個(gè)自變量時(shí),則橫軸是其中一個(gè)自變量,圖例中是另一個(gè)自變量;若含有兩個(gè)因變量(或其檢測指標(biāo))時(shí),則需繪出雙縱坐標(biāo)系。 一般來說,當(dāng)需要描述因變量隨自變量變化而變化的趨勢時(shí),常采用曲線圖;當(dāng)需要描述因變量隨自變量變化而呈現(xiàn)結(jié)果時(shí),常采用柱形圖。 作圖的程序:第一步:描點(diǎn),即在坐標(biāo)系中找到與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對應(yīng)的點(diǎn)。第二步:若為柱形圖,將各點(diǎn)作橫坐標(biāo)垂直線,并分別以適當(dāng)?shù)膶挾葘⒚恳淮怪本€畫成矩形;若為曲線圖,將各點(diǎn)用折線或圓滑線把各點(diǎn)連接起來。在有些實(shí)驗(yàn)繪制曲線圖時(shí),需根據(jù)自變量與因變量的關(guān)系,確定曲線的大致走勢,并注意曲線的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、終點(diǎn)及曲線的交點(diǎn)。 (3)表格式 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),必定會分析實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)原理、變量(自變量、因變量、無關(guān)變量)等,而這些分析在表格設(shè)計(jì)時(shí)表題、表頭、行標(biāo)、列標(biāo)等的分析中都有所運(yùn)用。 ①實(shí)驗(yàn)表格的內(nèi)容 表格通常包括:表題(表格名稱)、表頭、列標(biāo)、行標(biāo)、數(shù)據(jù)格。如表1所示,①②③合稱為表頭,⑤⑥分別為列標(biāo)和行標(biāo),④為數(shù)據(jù)格。其中,①是⑤區(qū)域的內(nèi)容,通常表示實(shí)驗(yàn)組別或?qū)嶒?yàn)自變量的具體體現(xiàn),②是④區(qū)域的內(nèi)容,表示因變量測量指標(biāo)的名稱,③是⑥區(qū)域的內(nèi)容,通常表示對每個(gè)實(shí)驗(yàn)組內(nèi)測量的次數(shù),或同一實(shí)驗(yàn)組內(nèi)不同個(gè)體,或測量時(shí)間等,④為②的具體化,為實(shí)驗(yàn)測量的具體數(shù)據(jù),⑤為①的具體化,如A組、B組;1 000 mg/L、100 mg/L、10 mg/L等,⑥為③的具體化,如第一次測量、第二次測量;10 min后、20 min后、30 min后等。 表1 表格名稱 特別需要引起注意的是對于需要測出具體數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)表格,行標(biāo)最后一格的內(nèi)容應(yīng)為“平均值”,如表2所示。 表2 表格名稱 ②表題的擬定 表題一般結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,點(diǎn)明表格的主題或要點(diǎn)。當(dāng)表格中的數(shù)據(jù)既有自變量也有因變量時(shí),表題中應(yīng)同時(shí)提及兩者,但對照組不必在表題中提及。需要注意的是,雖然簡短是表題的重要方面,但絕不可只圖簡短而導(dǎo)致意義不明,如“實(shí)驗(yàn)結(jié)果”、“紅細(xì)胞形態(tài)變化結(jié)果”、“兔紅細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)”等就不符合要求。 ③表頭、行題、列題的確定 許多表格用對角線將表頭分為兩半,分別概括行題和列題的內(nèi)容,也有用斜線一分為三的。但現(xiàn)在多趨向于不使用斜線(對角線),而是把欄頭作為行題或列題,即只對第一行或第一列進(jìn)行概括。一般情況下,行題所提出的是被研究的對象。 另外,在需要時(shí)也可以將自變量和因變量的位置互換,即在行題列出因變量而列題列出自變量。 ④表中數(shù)據(jù)處理 表格一般用于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄,若相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn),則不能將數(shù)據(jù)填入表格當(dāng)中,否則將因?yàn)檫`背了科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)事求是的原則而造成不必要的丟分;若為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),且有相關(guān)數(shù)據(jù),則可以將數(shù)據(jù)填寫入表格中。 同類型數(shù)據(jù)的有效數(shù)位應(yīng)統(tǒng)一,表中的數(shù)據(jù)應(yīng)以小數(shù)點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)位對齊,以便于進(jìn)行數(shù)據(jù)比較。如分組資料的表格,通常應(yīng)將對照組列為第一項(xiàng),而對照組數(shù)據(jù)在相應(yīng)的欄目標(biāo)題下的首行列出。 ⑤在表格的編制中,還需要關(guān)注以下內(nèi)容: 在表內(nèi)各項(xiàng)欄目不至于混淆的前提下,表線越少越好,盡量不要設(shè)計(jì)很復(fù)雜的大表。 表中文字一定要簡明扼要,文字較少則居中書寫,句中可使用標(biāo)點(diǎn),句末一律不加標(biāo)點(diǎn)。表中各欄參數(shù)若有計(jì)量單位,標(biāo)注方法為參數(shù)寫在左邊(上),單位寫在右邊(下)的圓括號內(nèi),如“溫度(℃)”;參數(shù)用符號表示時(shí),可用斜線將兩者分開,如“T/℃”。 1.已知紫杉醇和大蒜素均具有一定的抗癌作用。為比較兩者的抗癌效果及研究兩者聯(lián)合抗癌的效果,請根據(jù)以下材料進(jìn)行回答: 實(shí)驗(yàn)材料:培養(yǎng)瓶若干個(gè)、人肺癌細(xì)胞懸液、液體培養(yǎng)基、紫杉醇提取物、大蒜素提取物、顯微鏡等。 (要求與說明:實(shí)驗(yàn)中所使用試劑的具體濃度和用量不作要求;不考慮加入抗癌藥劑后的體積變化;培養(yǎng)基成分變化對細(xì)胞生長的影響不作要求) (1)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)思路: ①取培養(yǎng)瓶若干,______________________,向每個(gè)培養(yǎng)瓶中加入____________; ②向培養(yǎng)液中分別添加合適的藥劑:____________________________________; ③將各培養(yǎng)瓶放入________培養(yǎng),一段時(shí)間后分別取上述各組培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液,在顯微鏡下用________分別進(jìn)行計(jì)數(shù),并記錄。 ④對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。 (2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果: 若實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示兩者聯(lián)合使用可起到增效作用,且紫杉醇的抗癌效果強(qiáng)于大蒜素。請?jiān)O(shè)計(jì)一坐標(biāo)系,以柱形圖的形式表示藥物的抗癌效果。 (3)分析與討論: ①培養(yǎng)過程中,人肺癌細(xì)胞的細(xì)胞增殖方式為________。 ②大蒜素對人肺癌細(xì)胞細(xì)胞周期影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖,該結(jié)果說明大蒜素可以將細(xì)胞阻滯于細(xì)胞周期中的________期,這為肺癌的臨床治療提供了理論依據(jù)。 解析 本實(shí)驗(yàn)的目的是比較紫杉醇和大蒜素抗癌效果和兩者聯(lián)合使用效果,所以實(shí)驗(yàn)的自變量為是否加入藥物和藥物的種類,因變量為肺癌細(xì)胞的增殖情況,具體用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在顯微鏡下統(tǒng)計(jì)癌細(xì)胞的數(shù)量。實(shí)驗(yàn)分四組完成,一組空白對照組,3個(gè)實(shí)驗(yàn)組,分別加入紫杉醇、大蒜素、紫杉醇和大蒜素,癌細(xì)胞的初始數(shù)量要相等,所以加入等量的肺癌細(xì)胞懸液和液體培養(yǎng)基。(1)①根據(jù)前面的分析,實(shí)驗(yàn)分4組,并編號,向每個(gè)培養(yǎng)瓶中加入等量人肺癌細(xì)胞懸液和液體培養(yǎng)基;②A組:不作處理; B組:紫杉醇提取物;C組:大蒜素提取物 ;D組:紫杉醇提取物+大蒜素提取物(分組順序可以調(diào)換);③動物細(xì)胞培養(yǎng)的設(shè)備是CO2培養(yǎng)箱 ,一段時(shí)間后用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在顯微鏡下分別統(tǒng)計(jì)4組的癌細(xì)胞數(shù)。(2)已知紫杉醇和大蒜素均具有抗癌作用,且紫杉醇的抗癌效果強(qiáng)于大蒜素,兩者的聯(lián)合使用起到增效作用,所以4組中空白對照組細(xì)胞數(shù)最多,加大蒜素組次之,加入紫杉醇和大蒜素的組細(xì)胞數(shù)最少。注意繪制柱形圖時(shí)橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的標(biāo)注。(3)癌細(xì)胞的分裂方式是有絲分裂,與對照組相比,實(shí)驗(yàn)組的DNA含量為60的細(xì)胞數(shù)減少,而DNA含量為120的增加,所以推測出大蒜素起作用的時(shí)間為 G2、M 。 答案 (1)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)思路: ①均分為A、B、C、D四組 等量人肺癌細(xì)胞懸液和液體培養(yǎng)基;(不寫等量不給分) ②A組:不作處理; B組:紫杉醇提取物;C組:大蒜素提取物;D組:紫杉醇提取物+大蒜素提取物(分組順序可以調(diào)換) ③CO2培養(yǎng)箱 血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(或血球計(jì)數(shù)板) (2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (3)有絲分裂 G2、M 2.(2018學(xué)軍中學(xué)3月模擬)研究表明從母瘤分離脫落的癌細(xì)胞首先要與正常細(xì)胞粘附才能轉(zhuǎn)移。 為研究物質(zhì)X對癌細(xì)胞與毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞間粘附的影響,請根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具,完善實(shí)驗(yàn)思路,預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行分析與討論。 材料與用具:培養(yǎng)瓶若干個(gè)、液體培養(yǎng)基、物質(zhì)X、癌細(xì)胞細(xì)胞株、內(nèi)皮細(xì)胞懸液、CO2培養(yǎng)箱、PBS溶液(用于洗去未粘附的細(xì)胞) (要求與說明:不考慮培養(yǎng)液成分變化對培養(yǎng)物的影響;實(shí)驗(yàn)條件適宜) (1)實(shí)驗(yàn)思路: ①取培養(yǎng)瓶若干個(gè)均分為三組,…… (2)下圖為實(shí)驗(yàn)所測得的細(xì)胞粘附率,請根據(jù)圖示結(jié)果,用文字描述該實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 結(jié)果:_______________________________________________________________。 結(jié)論:_____________________________________________________________。 (3)分析與討論 導(dǎo)致癌細(xì)胞從母瘤分離脫落的原因可能是________________________________。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可推測:物質(zhì)X可能是通過降低腫瘤細(xì)胞與毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附率,來達(dá)到________________的作用。 答案 (1)實(shí)驗(yàn)思路: ①取培養(yǎng)瓶若干個(gè)均分為三組,分別加入等量且適量的液體培養(yǎng)基和內(nèi)皮細(xì)胞懸液,置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,使培養(yǎng)瓶中鋪滿單層內(nèi)皮細(xì)胞。 ②加入用液體培養(yǎng)基配制的不同濃度的物質(zhì)X(濃度為100和300 μg/mL),對照組加入等體積的液體培養(yǎng)基 ③同時(shí)分別取等量的癌細(xì)胞轉(zhuǎn)入上述培養(yǎng)瓶中(取等量的癌細(xì)胞轉(zhuǎn)入鋪滿單層內(nèi)皮細(xì)胞的培養(yǎng)瓶中)。置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時(shí)間。 ④用PBS溶液洗去未粘附的細(xì)胞,測定相關(guān)值并計(jì)算細(xì)胞粘附率。 ⑤對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。 (2)結(jié)果:與正常對照組相比,加入物質(zhì)X后,癌細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞間的粘附率明顯降低,且在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)劑量越高癌細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞間的粘附率下降越明顯 結(jié)論:物質(zhì)X可降低癌細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞間的粘附率(而且作用效果與物質(zhì)X的濃度有關(guān)) (3)分析與討論 癌細(xì)胞膜表面粘連蛋白(糖蛋白)減少 抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移 (時(shí)間:30分鐘) 1.為研究某生物制劑(W)具有促進(jìn)細(xì)菌B增殖的作用,請根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料,以細(xì)胞數(shù)變化為檢測指標(biāo),提出實(shí)驗(yàn)思路,并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)材料:培養(yǎng)瓶若干個(gè),液體培養(yǎng)基,W,細(xì)菌B,血細(xì)胞計(jì)數(shù)板,顯微鏡等。 (要求與說明:不考慮加入W后的體積變化等因素;細(xì)胞計(jì)數(shù)的具體操作過程不作要求;培養(yǎng)過程中不更換培養(yǎng)液;培養(yǎng)液成分變化不利于細(xì)菌B生長不作要求;實(shí)驗(yàn)條件適宜) (1)實(shí)驗(yàn)思路: ① (2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果(設(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo),用柱形圖表示至少3次的檢測結(jié)果) (3)分析與討論 ①培養(yǎng)過程中,細(xì)菌B的增長方式為________形增長。 ②為提取細(xì)菌B內(nèi)的酶,對該菌進(jìn)行破碎時(shí),應(yīng)將其________________。 A.置于蒸餾水中 B.用纖維素酶水解 C.置于稀鹽酸中 D.冷凍研磨 解析 (1)為研究生物制劑(W)具有促進(jìn)細(xì)菌B增殖,需設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)組添加生物制劑(W),對照組不添加,其他條件相同。實(shí)驗(yàn)過程中需要定期對培養(yǎng)液中的細(xì)菌相對數(shù)進(jìn)行檢測、計(jì)算平均值并記錄。(2)對照組和實(shí)驗(yàn)組中,細(xì)菌在培養(yǎng)液中增殖,細(xì)菌數(shù)目增加。但W可促進(jìn)細(xì)菌B增殖,因此添加W的實(shí)驗(yàn)組細(xì)菌增殖速度更快。(3)①由于培養(yǎng)瓶的空間和培養(yǎng)液中營養(yǎng)成分的限制,細(xì)菌數(shù)量呈S形增長。②為提取細(xì)菌B內(nèi)的酶,對該菌進(jìn)行破碎。細(xì)菌具有細(xì)胞壁,其細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖,因此不能用蒸餾水或纖維素酶處理使細(xì)胞破碎,A、B錯誤;將細(xì)菌置于稀鹽酸中會使酶失去活性,C錯誤;在低溫條件下酶仍具有活性,因此可用冷凍研磨的方法使細(xì)胞破碎,提取細(xì)菌B內(nèi)的酶。 答案 (1)①取細(xì)菌B經(jīng)稀釋后得到菌液,在顯微鏡下用細(xì)胞計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù),并記錄 ②取菌液分別接種于以下兩組培養(yǎng)瓶中,每組若干瓶。 甲組:液體培養(yǎng)基 乙組:液體培養(yǎng)基+W ③將上述兩組樣品培養(yǎng)一段時(shí)間后,分別取上述兩組中的培養(yǎng)瓶內(nèi)的菌液,在顯微鏡下用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板分別進(jìn)行計(jì)數(shù),并記錄。 ④每隔一段時(shí)間重復(fù)③ ⑤對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理 (2) 生物制劑W對細(xì)菌B增殖的影響 (3)①S?、贒 2.科研人員實(shí)驗(yàn)探究了桑葉多糖對人工糖尿病小鼠空腹血糖數(shù)值的影響,實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果如下表所示。請寫出實(shí)驗(yàn)思路,并設(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo)系,將表中實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果的數(shù)值變化趨勢用曲線圖表示出來。(說明:現(xiàn)有剛剛處理得到的人工糖尿病小鼠若干只,該品種小鼠的正??崭寡菙?shù)值為6.0 mmol/L。給藥和測定空腹血糖數(shù)值的方法不作要求,實(shí)驗(yàn)持續(xù)6周時(shí)間。) 桑葉多糖對人工糖尿病小鼠空腹血糖數(shù)值的影響 實(shí)驗(yàn)分組- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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