《高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講七 實驗與探究 第2講 生物實驗設(shè)計與評價課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講七 實驗與探究 第2講 生物實驗設(shè)計與評價課件.ppt（32頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1.(2015北京卷)大螞蟻和小螞蟻生活在某地相鄰的兩個區(qū)域，研究者在這兩個螞蟻種群生活區(qū)域的接觸地帶設(shè)4種處理區(qū)。各處理區(qū)均設(shè)7個10 m10 m的觀測點，每個觀測點設(shè)有均勻分布的25處小螞蟻誘餌投放點。在開始實驗后的第1天和第85天時分別統(tǒng)計誘餌上小螞蟻的出現(xiàn)率進行比較，結(jié)果見表。 處理區(qū)小螞蟻出現(xiàn)率的變化(%)定時灌溉不驅(qū)走大螞蟻增加35驅(qū)走大螞蟻增加70不灌溉不驅(qū)走大螞蟻減少10驅(qū)走大螞蟻減少2對本研究的試驗方法和結(jié)果分析，表述錯誤的是() A.小螞蟻抑制大螞蟻的數(shù)量增長 B.采集實驗數(shù)據(jù)的方法是樣方法 C.大螞蟻影響小螞蟻的活動范圍 D.土壤含水量影響小螞蟻的活動范圍,【答案】A 【解析】本題考查種群密度的測量方法、種間關(guān)系等，并以此為知識背景考查考生對實驗變量和實驗結(jié)果的分析，意在考查考生的實驗探究能力和獲取新信息的能力。難度較大。該實驗的自變量有兩個，即是否灌溉和是否驅(qū)走大螞蟻。定時灌溉的情況下，驅(qū)走大螞蟻比不驅(qū)走大螞蟻時，小螞蟻出現(xiàn)率增加的幅度大；不灌溉的情況下，驅(qū)走大螞蟻比不驅(qū)走大螞蟻時，小螞蟻出現(xiàn)率減少的幅度小，可見，大螞蟻抑制小螞蟻數(shù)量的增長，且影響其活動范圍，A錯誤，C正確;該實驗在4個處理區(qū)各選取7個點觀測不同處理對小螞蟻活動的影響，采集實驗數(shù)據(jù)的方法是樣方法，B正確;定時灌溉，小螞蟻出現(xiàn)率增加，不灌溉，小螞蟻出現(xiàn)率減少，由此得出土壤含水量影響小螞蟻的活動范圍，D正確。,2.(2014四川卷)下列有關(guān)實驗方法或檢測試劑的敘述，正確的是() A.用改良苯酚品紅染色觀察低溫誘導(dǎo)的植物染色體數(shù)目變化 B.用健那綠和吡羅紅染色觀察DNA和RNA在細胞中的分布 C.用紙層析法提取菠菜綠葉中的色素和鑒定胡蘿卜素提取液 D.用標志重捕法調(diào)查田鼠種群密度及農(nóng)田土壤小動物的豐富度,【答案】A 【解析】改良的苯酚品紅染液可用于染色體著色，A正確；觀察DNA和RNA在細胞中的分布用到的試劑是甲基綠和吡羅紅染液，B錯誤；紙層析法是分離光合色素的方法，提取光合色素需要用有機溶劑，C錯誤；調(diào)查農(nóng)田土壤小動物豐富度的方法是取樣器取樣法，D錯誤,3.(2015浙江卷)現(xiàn)有一種細菌 M ， 能夠合成某種酶， 并能分泌到細胞外。 為了研究其培養(yǎng)時間與細胞數(shù)、 細胞外酶濃度和總酶濃度的變化關(guān)系， 請根據(jù)以下提供的實驗材料寫出實驗思路，并預(yù)測實驗結(jié)果。 實驗材料： 若干個培養(yǎng)瓶、 培養(yǎng)液、 細菌M (要求與說明： 實驗僅設(shè)一組； 實驗儀器、 試劑、 用具及操作不做要求； 實驗條件適宜) 請回答： (1)實驗思路： ①  (2)預(yù)測實驗結(jié)果(設(shè)計一個坐標系， 并繪制預(yù)測的細胞數(shù)、 細胞外酶濃度和總酶濃度的變化曲線): (3)測定總酶濃度時， 應(yīng)對細胞做___________處理。,(3)破碎 【解析】本題考查考生設(shè)計實驗、預(yù)測實驗結(jié)果并繪制曲線的能力。根據(jù)實驗?zāi)康?，結(jié)合實驗設(shè)計遵循的對照原則和單一變量原則進行實驗設(shè)計，保證等量接種，每個瓶中含有等量的培養(yǎng)液。由于空間和培養(yǎng)液有限，所以細菌細胞的數(shù)量、酶的濃度不能無限上升，故一段時間后各曲線水平在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定。要測定總酶濃度還需要測定細胞內(nèi)的酶濃度，所以要將細菌細胞進行破碎處理。,【答案】(1)①取細菌M，稀釋后，分別等量接種于若干個含等量培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中。②取其中的培養(yǎng)瓶，分別測定細胞數(shù)、細胞外酶濃度和總酶濃度，并記錄。 ③在培養(yǎng)過程中，每隔一段時間，重復(fù)②。④對所得實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理。 (2)如圖,4.（2014北京卷)為研究細胞分裂素的生理作用，研究者將菜豆幼苗制成的插條插入蒸餾水中(圖1)。對插條的處理方法及結(jié)果見圖2。 (1)細胞分裂素是一種植物激素。它是由植物體的特定部位 ，再被運輸?shù)阶饔貌课唬瑢ιL發(fā)育起 作用的 有機物。 (2)制備插條時除去根系和幼芽的主要目的是 ；插條插在蒸餾水中而不是營養(yǎng)液中培養(yǎng)的原因是 。 (3)從圖2中可知，對插條進行的實驗處理包括 。 (4)在實驗Ⅰ中，對A葉進行實驗處理，導(dǎo)致B葉 。該實驗的對照處理是 。 (5)實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的結(jié)果表明，B葉的生長與A葉的關(guān)系是 。 (6)研究者推測“細胞分裂素能夠引起營養(yǎng)物質(zhì)向細胞分裂素所在部位運輸”。為證明此推測，用圖1所示插條去除B葉后進行實驗，實驗組應(yīng)選擇的操作最少包括 (填選項前的符號)。 a.用細胞分裂素溶液涂抹A1葉 b.用細胞分裂素溶液涂抹A2葉 c.用14C淀粉溶液涂抹A1葉 d.用14C淀粉溶液涂抹A2葉 e.用14C氨基酸溶液涂抹A2葉 f.用14C細胞分裂素溶液涂抹A2葉 g.檢測A1葉的放射性強度,【答案】（1）產(chǎn)生 調(diào)節(jié) 微量的 （2）減少內(nèi)源激素的干擾 外來營養(yǎng)物質(zhì)會對實驗結(jié)果造成干擾 (3)用細胞分裂素分別處理A、B葉片；不同插條上去除不同數(shù)目的A葉 (4)生長受抑制 用蒸餾水同樣處理A葉 (5)A葉數(shù)量越少，B葉生長越慢 (6)a、e、g 【解析】(1)細胞分裂素是一種植物激素。它是由植物體的特定部位產(chǎn)生，并被運輸?shù)阶饔貌课?，對生長發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的微量有機物。(2)制備插條時除去根系和幼芽的主要目的是排除植物自身細胞分裂素等激素的干擾；插條插在蒸餾水中而不是營養(yǎng)液中培養(yǎng)的原因是防止外來營養(yǎng)物質(zhì)對實驗結(jié)果造成干擾。(3)實驗I、Ⅱ是用細胞分裂素分別處理A、B葉片。實驗Ⅲ、Ⅳ是用細胞分裂素溶液涂抹B葉片，然后去掉不同數(shù)目的A葉片。(4)在實驗中，對A葉進行實驗處理，導(dǎo)致B葉生長緩慢，說明其生長受到了抑制。該實驗的對照處理是A葉用蒸餾水進行處理。(5)實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的結(jié)果表明，B葉的生長與A葉的關(guān)系是：保留A葉越多，B葉生長越快；保留A葉越少，B葉生長越慢。(6)為證明“細胞分裂素能夠引起營養(yǎng)物質(zhì)向細胞分裂素所在部位運輸”的推測，用圖1所示插條去除B葉后進行實驗，實驗組應(yīng)選擇的操作最少包括a項用細胞分裂素溶液涂抹A1葉，e項用14C氨基酸溶液涂抹A2葉，g項檢測A1葉的放射性強度，以此驗證該推測是否正確。,本講以實驗原則、經(jīng)典實驗及重要發(fā)現(xiàn)為出發(fā)點，結(jié)合科學(xué)方法進行比較、分析和判斷，對驗證性實驗和探究性實驗進行列表比較、解釋、推理，作出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力；具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實驗方案作出恰當?shù)脑u價和修訂的能力。本專題相關(guān)試題主要以非選擇題形式出現(xiàn)。,1.等量性原則 等量性原則強調(diào)的是除了實驗變量之外的一切對實驗結(jié)果有影響的無關(guān)變量必須嚴格控制等量，以平衡和消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響，需要強調(diào)的是對這些無關(guān)變量進行嚴格控制時，不但要等量，而且是在適宜條件下的等量。 2.平行重復(fù)原則 為了使實驗結(jié)果或?qū)嶒灁?shù)據(jù)更接近真實情況。避免偶然因素對實驗的影響，一般在實驗組中的相同條件下多設(shè)計幾組實驗，以使得出的結(jié)論更準確、更科學(xué)。如“探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用”實驗中，同濃度處理的插條要求3~5根。排除個別偶然數(shù)據(jù)的干擾，求平均數(shù)。,3．單一變量原則 單一變量原則可使實驗中的復(fù)雜關(guān)系簡單化，使實驗結(jié)果更準確。其含義包括：①無論一個實驗有幾個實驗變量，都應(yīng)做到一個變量對應(yīng)一個需要觀測的反應(yīng)變量。②實驗中要盡可能避免無關(guān)變量及額外變量的干擾。這一原則強調(diào)實驗組和對照組只有一個量是不同的，實驗組和對照組的結(jié)果差異只能是由這個單一變量導(dǎo)致的，從而證明實驗組變量的作用。因此，在進行實驗設(shè)計時，必須先確定實驗變量并正確設(shè)置。 4.對照原則 對照原則是中學(xué)實驗中最常用的原則，通過設(shè)置對照實驗，既可排除無關(guān)變量的干擾，又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。 在一個對照實驗中，可包括實驗組和對照組。實驗組是接受自變量處理的對象組，對照組是不接受自變量處理的對象組。常用的對照組類型有空白對照、自身對照、條件對照、相互對照幾種。,(1)對照的類型,(2)“實驗組”與“對照組”的確認 一個實驗通常分為實驗組和對照組。一般情況下，把改變實驗變量處理的一組稱為實驗組；處于正常狀態(tài)的一組（沒有改變實驗變量）稱為對照組。例如：“驗證光是植物葉綠素合成的必要條件”的實驗可分為兩組，對照組處在光照下，實驗組處在黑暗中。,例 1 （2015黃岡調(diào)考）用某種降血糖物質(zhì)X做以下實驗（注：用生理鹽水配制X溶液）?；卮鹣铝袉栴}： （1）某同學(xué)要驗證X的降血糖作用，進行如下實驗： 選擇一批體重相同的正常小鼠，測定 ，并將小鼠隨機等量分成實驗組和對照組，實驗組注射適量的 ，對照組注射等量的 ，一段時間后，測定兩組小鼠的 ，若 ，則表明X有降血糖的作用。 （2）若要驗證一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖濃度下降到正常的范圍，進行如下實驗： 用 小鼠作為實驗組，用患糖尿病小鼠作為對照組1，用 小鼠作為對照組2；實驗組注射 ，對照組1、2注射等量的生理鹽水，一定時間后若實驗組和對照組 的血糖濃度均在正常范圍內(nèi)，而對照組 的血糖濃度高于正常范圍， 則表明一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖濃度下降到正常范圍。,【答案】(1)血糖濃度 X溶液 生理鹽水 血糖濃度 對照組血糖濃度不變，實驗組血糖濃度下降 (2)患糖尿病 正常 一定量的X溶液(或X溶液) 2 1 【解析】本題考查對照實驗的設(shè)置、實驗變量的控制及實驗結(jié)果分析等知識，意在考查學(xué)生的實驗與探究能力。(1)解題時，首先應(yīng)理解實驗的自變量和因變量。根據(jù)題干中的實驗?zāi)康摹耙炞CX的降血糖作用”可知本實驗的自變量為X和因變量是降血糖作用。根據(jù)自變量設(shè)置實驗組和對照組：實驗組加入X，對照組一般為不進行人為處理的自然狀態(tài)，所以為不加X，根據(jù)題干給出的提示“用生理鹽水配制X溶液”，故對照組應(yīng)注射等量的生理鹽水。根據(jù)題中“則表明X有降血糖的作用”可推知因變量為測血糖濃度。為確保實驗的嚴密性，應(yīng)檢測實驗前后的血糖濃度差值，所以本實驗的整體思路是：先測兩組小鼠血糖濃度，再分別注射一定量的生理鹽水和等量的X溶液，一段時間后再次測兩組小鼠的血糖濃度。若實驗組相比對照組其血糖濃度有明顯的下降，則證明X有降低血糖的作用。,(2)該實驗的目的是驗證一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖濃度下降到正常范圍，故實驗組應(yīng)為患糖尿病小鼠，該實驗的自變量是注射一定量的X溶液，可知實驗組應(yīng)注射X溶液，對照組1應(yīng)注射等量的生理鹽水。又因?qū)φ战M1和對照組2都注射等量的生理鹽水，故兩組的差異在于實驗所用小鼠的不同，對照組1用患糖尿病的小鼠，可推知對照組2應(yīng)該用正常小鼠。這樣，對照組2是正常小鼠，其血糖濃度變化在正常范圍，實驗組和對照組1可與其進行對比，若一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖濃度下降到正常的范圍，則對照組2(正常小鼠)和實驗組小鼠的血糖濃度都在正常范圍內(nèi)，而對于沒有注射X的對照組1中的小鼠，其血糖濃度高于正常范圍。,變式1 （2015青島三月質(zhì)檢）糖尿病是威脅人類健康的十大殺手之一。常見的糖尿病分為兩種類型：I型糖尿病和Ⅱ型糖尿病。請根據(jù)所學(xué)知識回答： （1)Ⅰ型糖尿病的病因是免疫系統(tǒng)對胰島B細胞進行攻擊造成胰島B細胞受損，此疾病屬于免疫異常中的 病。 (2)Ⅱ型糖尿病的病因是胰島B細胞功能正常但體內(nèi)含有抗胰島素受體的抗體，給這種患者注射胰島素不能有效調(diào)節(jié)其血糖水平，原因是 。 (3)現(xiàn)給出以下材料，請你設(shè)計實驗驗證I型糖尿病是由于胰島素缺乏造成的。 實驗材料： 兩只健康且大小相同的狗、胰島素、試管、斐林試劑及其他必需用品。 實驗步驟： 第一步：其中一只狗的胰島切除，另一只狗不切除胰島但做相應(yīng)處理。 第二步：一段時間后，分別收集狗的尿液于兩支試管中，滴加斐林試劑并加熱觀察顏色變化。 第三步：給切除胰島的狗喂食適量的胰島素，一段時間后收集尿液，用斐林試劑鑒定，觀察顏色變化。,請根據(jù)以上內(nèi)容回答問題： ①指出上述實驗步驟中的一項錯誤并更正： 。 ②請推測步驟糾正后實驗狗的實驗現(xiàn)象。 第二步、第三步的實驗現(xiàn)象分別是 。 ③本實驗設(shè)置了兩種對照，依次為 。 【答案】（1）自身免疫（2）胰島素?zé)o法與受體結(jié)合（3）①第三步給切除胰島的狗注射適量的胰島素 ②出現(xiàn)磚紅色沉淀、不出現(xiàn)磚紅色沉淀③空白對照、前后自身對照 【解析】（1）自身免疫病是指機體對自身抗原發(fā)生免疫反應(yīng)而導(dǎo)致自身組織損害所引起的疾病；本小題描述的是免疫系統(tǒng)對自身成分胰島B細胞攻擊引起的疾病，屬于自身免疫病。（2）激素要發(fā)揮作用，必須和細胞膜上的受體結(jié)合；相應(yīng)的抗體與受體結(jié)合后，激素就不能和受體結(jié)合而發(fā)揮作用了。（3）本實驗的自變量是胰島素的缺乏，因變量為尿液中是否出現(xiàn)還原性糖；控制自變量的方法是切除胰島后重新注射胰島素，用斐林試劑檢測因變量。胰島素的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，在消化道內(nèi)易被消化酶水解，應(yīng)用注射法對狗進行處理。,探究性實驗和驗證性實驗的實例比較,實驗結(jié)果出現(xiàn)或不出現(xiàn)磚紅色沉淀出現(xiàn)磚紅色沉淀實驗結(jié)論若出現(xiàn)磚紅色沉淀，證明此人出現(xiàn)糖尿；若不出現(xiàn)磚紅色沉淀，證明此人沒有出現(xiàn)糖尿糖尿病患者尿液中含葡萄糖 實驗結(jié)果是由實驗變量引起的變化，而實驗結(jié)論是根據(jù)實驗結(jié)果得出的一種推論。一個正確的實驗設(shè)計應(yīng)達到實驗?zāi)康?，即得出的結(jié)論就是實驗?zāi)康?。特別注意弄清實驗的目的是“驗證”還是“探究”。 如果是驗證性的實驗，如“驗證……”“證明……”都可預(yù)測到與實驗?zāi)康囊恢碌慕Y(jié)果，聯(lián)系實驗?zāi)康牡贸鼋Y(jié)論。結(jié)論是合理的、科學(xué)的、肯定的，不少結(jié)論要在實驗要驗證的內(nèi)容中尋找(此時一般只有一個結(jié)果和相應(yīng)的結(jié)論，且結(jié)論與實驗?zāi)康南鄬?yīng))。 若是探究性的實驗，如“探究……”，則預(yù)測的實驗結(jié)果不唯一，大多有三種可能：變量促進結(jié)果；變量抑制結(jié)果；變量與結(jié)果無關(guān)。,例 2 (2015西安四月模擬)正常情況下細胞內(nèi)可以自主合成組成核酸的核糖核苷酸和脫氧核苷酸。某細胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成，必須從培養(yǎng)基中攝取。 為驗證“DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸”，現(xiàn)提供如下實驗材料，請你完成實驗方案： ①實驗材料： 突變細胞系、基本培養(yǎng)基、12C-核糖核苷酸、14C-核糖核苷酸、12C-脫氧核苷酸、14C-脫氧核苷酸、細胞放射性檢測技術(shù)等。 ②實驗步驟： 第一步：取基本培養(yǎng)基若干，隨機分成兩組。分別編號為甲組和乙組。 第二步：在甲組培養(yǎng)基中加入適量的12C-核糖核苷酸和14C-脫氧核苷酸；在乙組培養(yǎng)基中加入 。 第三步：在甲、乙兩組培養(yǎng)基中分別接種 。在5％CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間，使細胞增殖。 第四步：分別取出甲、乙兩組培養(yǎng)基中的細胞，檢測細胞中出現(xiàn)放射性的部位。 ③預(yù)期結(jié)果： 甲組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在 ； 乙組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在 。 ④實驗結(jié)論： 。,【答案】②等量的14C-核糖核苷酸和12C-脫氧核苷酸等量的突變細胞系 ③細胞核 細胞質(zhì)④DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸 【解析】首先應(yīng)明確實驗?zāi)康氖球炞CDNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。其次，題干關(guān)鍵信息是突變細胞系不能自主合成核酸的核糖核苷酸和脫氧核苷酸。再通過題干所給信息及相應(yīng)分析可整理出以下實驗設(shè)計思路：因突變細胞系不能自主合成核酸的核糖核苷酸和脫氧核苷酸，所以可用它進行驗證性實驗，可避免細胞本身合成的原料對實驗結(jié)果的影響；該實驗分成兩組，為了保證細胞需要，兩組實驗組都要提供脫氧核苷酸和核糖核苷酸；根據(jù)實驗設(shè)計的對照原則，該實驗的自變量是給突變細胞提供的原料不同，一組是14C-脫氧核苷酸和12C-核糖核苷酸，另一組是12C-脫氧核苷酸和14C-核糖核苷酸，然后培養(yǎng)突變細胞，觀察細胞核和細胞質(zhì)的放射性即可。,變式2 （2015寧波模擬）研究發(fā)現(xiàn)血糖調(diào)節(jié)與多種激素有關(guān)。為探究不同激素對血糖調(diào)節(jié)的影響，用不同激素處理生理狀況相同的3組健康小鼠(每種激素在不同組別的劑量相同)，分別測定處理前、后血液中葡萄糖含量的變化，如下表： 請分析回答： （1）本實驗中的自變量是 。 （2）處理前測定血液中葡萄糖含量，在實驗中的作用是 。 (3)根據(jù)實驗結(jié)果，可推測激素X的作用是 。 (4)檢測丙組小鼠是否出現(xiàn)尿糖可用 試紙。 (5)另有一小鼠出現(xiàn)糖尿病癥狀，研究人員分析病因提出兩種假設(shè)：假設(shè)Ⅰ認為病鼠的胰島B細胞被自身免疫反應(yīng)破壞；假設(shè)Ⅱ認為病鼠的胰島B細胞正常，但組織細胞缺乏胰島素受體。 實驗步驟： 首先，在空腹狀態(tài)下檢測該病鼠血液中 水平，測定值為a；然后，注射一定劑量的葡萄糖溶液，一段時間后再次檢測相同指標，測定值為b。,結(jié)果分析： ①若 ，則假設(shè)Ⅰ成立，此時胰島B細胞被機體當作 ，免疫反應(yīng)將其破壞。 ②若 ，則假設(shè)Ⅱ成立，此時，胰島素促進組織細胞 的功能不能發(fā)揮，從而使血糖水平升高。 【答案】(1)不同激素的處理 (2)作為對照 (3)促進胰高血糖素生理作用的發(fā)揮，使血糖水平升高，但其本身不能升高血糖水平 (4)葡萄糖 (5)胰島素 ①a與b大致相等 抗原 ②a明顯小于b 加速攝取、利用和儲存葡萄糖 【解析】本實驗探索的是不同激素對血糖的影響，開始實驗前應(yīng)先測血糖濃度作為對照，胰高血糖素的作用是促進血糖升高，通過乙可得出，X對血糖濃度的調(diào)節(jié)作用不大，但通過丙可得，當X和胰高血糖素一起使用時血糖濃度增大，因此通過乙和丙可得X物質(zhì)主要對胰高血糖素起促進作用。檢測尿液中是否含糖可用葡萄糖試紙檢測；檢測胰島B細胞功能是否正?？梢詸z測胰島素的分泌為指標進行檢測，用注射葡萄糖的方法檢測注射前后胰島素的含量變化，若注射前后胰島素含量變化不大，說明胰島B細胞受損，若注射后胰島素含量明顯升高，說明胰島B細胞功能正常，因胰島素能加速細胞攝取、利用和儲存血糖，使血糖含量降低，故當血糖濃度升高時，胰島素含量會升高，最終調(diào)節(jié)血糖平衡。,1.—個比較完整的實驗設(shè)計方案，一般包括以下內(nèi)容： （1）實驗課題：即實驗內(nèi)容。 （2）實驗原理：即理論依據(jù)。 （3）假設(shè)：即對可見現(xiàn)象提出的一種可檢測的解釋但未經(jīng)證實的結(jié)論。 （4）預(yù)期：即在檢測一個假設(shè)之前，先提出實驗的預(yù)期結(jié)果。 （5）實驗：根據(jù)實驗的目的和提出的假設(shè)來具體設(shè)計實驗的方法步驟。在實驗方法步驟設(shè)計中，必須遵循對照性、等量性、單一變量等原則。 (6)觀察和收集數(shù)據(jù)：即定時、定期觀察實驗過程中發(fā)生的現(xiàn)象或采集數(shù)據(jù)并如實記錄。 （7）分析與推論：對記錄來的現(xiàn)象、結(jié)果、數(shù)據(jù)進行整理、分析，有的可以處理成圖表等形式。最后通過分析得出結(jié)論，如果預(yù)期沒有實現(xiàn)，則說明假設(shè)不成立得出否定的結(jié)論；如果預(yù)期得到實現(xiàn)，則假設(shè)成立，則得出肯定的結(jié)論。,2．設(shè)計實驗的一般步驟 (1)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。這些材料、用具在試題中都會給出，要結(jié)合實驗的目的和原理合理利用。 (2)相同處理和不同處理。根據(jù)實驗變量設(shè)置對照(注意：單一因素不同，其他因素相同且最適)。 (3)進一步做相同處理(其他因素相同且最適)。 (4)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、比較實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。如果實驗現(xiàn)象是隱蔽的，則必須找出具體的檢測方法，以顯現(xiàn)實驗結(jié)果，便于觀察。 3.實驗結(jié)果與結(jié)論的分析與歸納 實驗結(jié)果是指通過觀察或測量的實驗現(xiàn)象，是實驗實際出現(xiàn)的情況。實驗結(jié)論是根據(jù)對實驗因變量與自變量關(guān)系的分析得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論。結(jié)論的得出必須依據(jù)實驗結(jié)果。,歸納實驗結(jié)論的一般思路： （1）通過實驗?zāi)康幕虿襟E(根據(jù)單一因素不同)找出實驗變量，將實驗分為多個對照組。 (2)由因找果，分析實驗變量與結(jié)果間的邏輯關(guān)系，先得出正確結(jié)論(分結(jié)論)。 （3)再根據(jù)各對照組中得出的“分結(jié)論”，綜合為“全面結(jié)論(總結(jié)論)”。 (4)在驗證性實驗中，如果實驗?zāi)康囊阎?，可直接作為正確結(jié)論，但全面性要因?qū)φ战M而定。 4.對實驗方案作出恰當?shù)脑u價和修改（即實驗改進、改錯題型應(yīng)對策略） 第一步：分析取材是否正確。 第二步：分析實驗原理及方法是否正確。 第三步：分析藥品與試劑的使用是否合理。 第四步：步驟及操作分析，主要有以下情況：①漏做某個實驗步驟或顛倒某個實驗步驟的順序。②操作方法錯誤。③有沒有設(shè)置對照，如果有則看對照設(shè)計是否合理。④實驗是否遵循了單一變量原則。⑤實驗是否具有偶然性。⑥有無更為簡單的實驗方案。⑦實驗?zāi)芊耥樌瓿伞＂鄬嶒灥陌踩匀绾巍?第五步：分析實驗結(jié)果是否正確。,例 3 （2015桂林期末調(diào)考）某生物實驗小組的同學(xué)為了驗證葉綠體中色素對不同波長光(可見光范圍)的吸收情況是否與課本中的現(xiàn)象相同，設(shè)計了一個小實驗，具體步驟如下： (1)從室外隨意搬取4株天竺葵，制作4個能裝下天竺葵的相同規(guī)格的黑色硬紙盒，在每一個硬紙盒內(nèi)分別裝上一只不同顏色(綠、青、藍、紫)、功率相同的彩燈； (2)將4株天竺葵分別放入4個黑色紙盒中，在相同且適宜的條件下，接通電源，光照4小時； (3)從4株經(jīng)光照后的天竺葵上同時各取一片葉片放入培養(yǎng)皿中，滴加等量碘液； (4)觀察并比較各培養(yǎng)皿中葉片的顏色變化。 實驗結(jié)果：葉綠體中色素主要吸收藍紫光。 以上實驗設(shè)計不嚴密，請你指出以上實驗設(shè)計中的不足之處，并作出修改。 不足一: ; 修改為： ; 不足二： ; 修改為： ; 不足三： ; 修改為： .,【答案】不足一：沒有對所用的器材編號 修改為：將實驗裝置及培養(yǎng)皿等編號 不足二：對照組設(shè)置不全 修改為：選7株天竺葵，制作7只相同規(guī)格的黑色硬紙盒，設(shè)置7組（紅、橙、黃、綠、青、藍、紫）彩燈，編號為1~7 不足三:步驟不完整（沒有進行黑暗或饑餓處理）修改為：將天竺葵放置在黑暗處24小時 不足四：材料選擇不當（沒有說明天竺葵的生長發(fā)育狀況是否一致；沒有說明葉片選取是否一致)修改為：選取生長發(fā)育狀況一致的天竺葵。選取日齡相同、大小相似的葉片 不足五：條件不可行(對葉片直接滴加等量碘液處理條件不對；葉片選取條件也是有要求的)修改為：取7只相同的燒杯，各裝入體積分數(shù)為70％的酒精至燒杯1/3處；取7只相同的培養(yǎng)皿，各裝入碘液至培養(yǎng)皿的1/3處；從經(jīng)照射處理后的7株天竺葵上，各取一片葉片放入燒杯中，隔水加熱；待葉片脫綠后，將葉片放入培養(yǎng)皿中，并使碘液浸沒葉片 不足六：實驗?zāi)康呐c實驗結(jié)果不對應(yīng)修改為：實驗結(jié)果應(yīng)為葉綠體中色素主要吸收紅光和藍紫光，對綠光吸收最少（注：答出三項只要符合實驗設(shè)計原則，答案合理即可),【解析】(1)一看“對照”→雖有對照，但經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)有兩點錯誤：①沒有對所用器材作標記、編號；②對照組不全，在可見光部分的光應(yīng)設(shè)置7組(紅、橙、黃、綠、青、藍、紫)。(2)二看“步驟”→步驟不完整：沒有進行暗(饑餓)處理。(3)三看“材料”→材料選擇不當：①沒有說明天竺葵的生長發(fā)育狀況是否一致；②沒有說明葉片選取是否一致。(4)四看“條件”→條件不可行：①葉片直接滴加等量碘液處理條件不對，葉片應(yīng)放入盛有酒精的燒杯中，隔水加熱，待脫色冷卻后再用碘液染色；②葉片選取條件也是有要求的，必須是經(jīng)照射處理后的葉片。(5)五看“結(jié)果與結(jié)論”→實驗?zāi)康呐c實驗結(jié)果不對應(yīng)：結(jié)合教材中實驗可知實驗結(jié)果應(yīng)為葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光，對綠光吸收最少。,評價和修正實驗解題的一般步驟。 一看對照有與無，二看步驟順序全否，三看材料恰當否，四看條件是否行，五看結(jié)果與結(jié)論，驗證探究各不同。,變式3 為驗證溫度對酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗。請幫助他完成實驗步驟并進行評價： 實驗材料和用具：質(zhì)量分數(shù)為2％的新配制的淀粉酶溶液，質(zhì)量分數(shù)為3％的可溶性淀粉溶液，碘液，冰塊，6支試管，水浴鍋，燒杯，溫度計等。 實驗步驟： 第一步：取3支試管分別加入2 mL淀粉溶液，分別標號為A、B、C，并分別調(diào)整到0 ℃、35 ℃、100 ℃。 第二步： 。 第三步： 。 第四步： 。 實驗結(jié)果： 。 實驗評價： 。 (1)該同學(xué)由此得出實驗結(jié)論：35 ℃是淀粉酶的最適溫度。請問這一結(jié)論是否合理? 。如不合理，應(yīng)如何改進?請?zhí)岢鲈O(shè)計思路。 。 (2)該實驗可否用斐林試劑檢測，為什么？ ， 。,【答案】第二步：另取3支試管分別加入2 mL（等量)淀粉酶溶液，分別標號為A′、B′、C′，并分別調(diào)整到0 ℃、35 ℃、100 ℃ 第三步：待溫度穩(wěn)定后將A′倒入A，B′倒入B，C′倒入C，保持各組溫度5 min 第四步：向3支試管中各加入1滴碘液，觀察顏色變化 實驗結(jié)果：A、C試管出現(xiàn)藍色，B試管不出觀藍色或藍色淺 實驗評價：(1)不合理 以一定的溫度(如5 ℃)為梯度，設(shè)置對比實驗(2)不可以 斐林試劑需要加熱，會影響反應(yīng)溫度 【解析】對照實驗步驟應(yīng)包含四個基本步驟：一是分組編號，二是設(shè)計單一變量，三是設(shè)計無關(guān)變量，四是觀察并記錄結(jié)果。要測定最適宜溫度，需要設(shè)計一定溫度梯度的多個實驗組。用斐林試劑檢測還原性糖需要水浴加熱。,例 (2015江蘇宿遷期末考試)實驗中的變量主要有自變量、因變量和無關(guān)變量。下列控制無關(guān)變量的操作，錯誤的是（ ） A.驗證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實驗中，首先將實驗植物做饑餓處理 B.驗證光合作用需要光照的實驗中，將葉片的一半用黑紙包住 C.探究唾液淀粉酶的最適pH的實驗中，先將每一組溫度控制在37 ℃ D．探究唾液淀粉酶最適溫度的實驗中，每一組都加入等量的淀粉 【易錯提示】解答本題需要先區(qū)分自變量、因變量和無關(guān)變量，如此才能正確運用變量解答。,【答案】B 【解析】實驗植物通過饑餓處理可以消耗掉葉片中原有的淀粉，以防影響實驗結(jié)果，A項正確；有無光照屬于自變量，不是無關(guān)變量，因此B項錯誤；唾液淀粉酶的適宜溫度為37 ℃，屬于無關(guān)變量，因此要將每一組的溫度都控制在這一溫度下，C項正確；除溫度外，其他條件要完全相同，包括各組中淀粉的使用量，D項正確。,實驗設(shè)計最易犯錯的四點及對應(yīng)措施 （1）最易犯錯的四點 ①不能確定變量并根據(jù)自變量確定分組數(shù)目。 ②對實驗設(shè)計的步驟不清晰，“東寫一點、西寫一點”造成思路混亂。 ③實驗結(jié)果的觀測指標確定不切合實際，實驗觀測指標最好是肉眼可以看得見或可以直接測量的指標。 ④答題語言表達不規(guī)范，實驗設(shè)計結(jié)構(gòu)不完整。 (2)措施 ①語言的準確描述：在實驗設(shè)計中，一般在時間、溫度、物質(zhì)的量上難以做到準確的量化描述，故盡可能用“定性”的語言表達，在實驗步驟表述中巧用下列詞語：如“一段時間”“適宜的溫度”“適量的”“一定量的”“等量的”“相同條件下”“適宜條件”等。 ②注意避免“詞不達意”。 ③實驗設(shè)計中的技巧： a.實驗組別的編號：凡實驗中涉及兩組或兩組以上，需用l、2、3……或A、B、C……或甲、乙、丙……加以編號，便于區(qū)分。 b.實驗現(xiàn)象的觀察：找準實驗觀察的對象并準確描述。 c.實驗結(jié)果的表達：針對實驗現(xiàn)象，分析單一實驗變量對結(jié)果的影響并選用文字、表格、坐標曲線圖等形式進行具體、準確的表達。 d.對照實驗的科學(xué)性：對照實驗中除變量外，其他條件應(yīng)相同，同時要確保實驗的正常進行。,