《2018屆高考生物一輪復習 實驗素養(yǎng)提升5 探究性實驗與驗證性實驗學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018屆高考生物一輪復習 實驗素養(yǎng)提升5 探究性實驗與驗證性實驗學案（10頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 實驗素養(yǎng)提升5 探究性實驗與驗證性實驗 [技能必備] 1.兩種實驗的比較 比較 項目　　 探究性實驗 驗證性實驗 概念 指實驗者在不知實驗結果的前提下，通過自己進行實驗、探索、分析、研究得出結論，從而形成科學概念的一種認知活動 指實驗者針對已知的實驗結果而進行的以驗證實驗結果、鞏固和加強有關知識內容、培養(yǎng)實驗操作能力為目的的重復性實驗 實驗目的 探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素的關系 驗證已知對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關系 實驗假設 假設一般采用“如果A，則B”的形式表達，是根據現有的科學理論、事實，對所要研究的對象設想出一種或幾種可能的答案

2、、解釋 因結論是已知的，故不存在假設問題 2.實驗探究題的答題“五步曲” [技能展示] 1.為研究過期的生長激素的生物活性及能否使用，某生物興趣小組利用相關實驗材料和用具(一群生長狀況完全相同的幼齡小白鼠和飼養(yǎng)它們的必需物品，正常的生長激素、過期的生長激素、生理鹽水、注射器、酒精棉等物品)開展了探究實驗。請回答下列問題： (1)在設計實驗步驟時，應向實驗組小白鼠注射適量的________；向對照組A、B兩組小白鼠分別注射等量的________和生理鹽水。 (2)預測可能的實驗結果并得出相應的結論： ①若實驗組個體和A組個體的大小相同，則說明______________

3、____________； ②若實驗組個體比A組個體________(填“大”或“小”)，但比B組個體________(填“大”或“小”)，則說明_______________________________； ③______________________________________________________； ④若實驗組個體在實驗過程中出現死亡或不良反應，則說明過期的生長激素不能使用。 解析　(1)本題的實驗目的是研究過期的生長激素的生物活性及能否使用，由題意可知，生長激素是否過期是實驗的自變量，正常的生長激素具有生物活性，需設置一組注射等量的正常的生長激素溶液的小白鼠，

4、即A組，其可作為注射適量的過期的生長激素的小白鼠即實驗組的對照組，另外，還要考慮到注射過程本身對實驗結果的影響，故需要增加一組注射等量的生理鹽水的小白鼠，即B組，作為對照組。 (2)探究性實驗結果與結論不唯一，要逐一分析，不得遺漏。根據本題的實驗目的可得出的實驗結論有：過期的生長激素具有完全正常的生物活性，可以使用；過期的生長激素具有部分生物活性，可以使用；過期的生長激素喪失了生物活性，不能使用。結論與結果必然是一一對應的，則上述結論對應的結果為；實驗組個體和A組個體的大小相同；實驗組個體比A組個體小，但比B組個體大；實驗組個體和B組個體的大小相同。當然，若實驗組個體在實驗過程中出現死亡或

5、不良反應，則不能判斷過期的生長激素是否具有生物活性，但能說明過期的生長激素不能使用。 答案　(1)過期的生長激素溶液　正常的生長激素溶液　(2)①過期的生長激素具有完全正常的生物活性，可以使用?、谛　〈蟆∵^期的生長激素具有部分生物活性，可以使用?、廴魧嶒灲M個體和B組個體的大小相同，則說明過期的生長激素喪失了生物活性，不能使用 2.某物質(X)本身不能降低血糖濃度，但其可增強胰島素生理作用的發(fā)揮使血糖濃度下降。為了驗證該結論，研究者提出了以下實驗思路： ①將生理狀況相同的60只健康小白鼠均分為甲、乙、丙三組，用血糖測定儀測定各組小白鼠的血糖濃度，求每組平均值； ②____________

6、____________________________； ③將各組小白鼠在適宜且相同條件下飼養(yǎng)2小時，期間每隔30 min測定一次各組小白鼠的血糖濃度，求每組平均值并進行統(tǒng)計分析。 (要求與說明：答題時用X表示相關名詞；胰島素、X的劑量適宜；不考慮小白鼠自身激素的影響) 請回答： (1)實驗處理前需要測定各組小白鼠的血糖濃度，這在實驗中的作用是_______________________________________________。 實驗思路步驟②中應進行的操作是____________________________。 (2)請設計一個用于記錄實驗結果的表格。 (3)預

7、測實驗結果：___________________________________________。 (4)胰高血糖素的主要作用與胰島素相反，可促進肝糖原的分解，使血糖升高，它還能促使________分解。 解析　(1)實驗設計遵循對照原則和單一變量原則。要驗證某物質(X)本身不能降低血糖濃度，但其可增強胰島素生理作用的發(fā)揮使血糖濃度下降的作用。實驗處理前需要測定各組小白鼠的血糖濃度，作為實驗前后對照作用。實驗思路步驟，遵循單一變量原則，分三組，分別對正常小白鼠注射一定濃度的胰島素、X和胰島素＋X。分不同時間段觀察其血糖濃度血糖濃度。(3)如果X組不出現血糖降低，而胰島素＋X出現血糖降低，

8、并降低幅度比胰島素組要大，說明X不能降低血糖濃度，可增強胰島素生理作用的發(fā)揮使血糖濃度下降的作用。預測實驗結果：同一時間小白鼠血糖濃度從高到低依次為乙、甲、丙。(4)胰高血糖素能促進肝糖原分解和非糖類物質(如脂肪、氨基酸等)轉化，從而導致血糖濃度上升。 答案　(1)作為對照　甲組小白鼠用一定濃度胰島素處理，乙組小白鼠用X處理，丙組小白鼠用胰島素和X處理 (2)實驗結果記錄表 組別 實驗處理 血糖濃度/(g·L－1) 處理前 處理后 30 min 60 min 90 min 120 min 甲 胰島素 乙 X 丙 胰島素＋

9、X (3)同一時間小白鼠血糖濃度從高到低依次為乙、甲、丙　(4)脂肪 專題專練 1.(2018·江門市三校合作命題考試) 病人甲的甲狀腺全部切除，病人乙患甲減(甲狀腺激素的合成、分泌不足，促甲狀腺激素含量過高)，下列對他們所需補充激素的建議，正確的是(　　) A. 甲病人需要補充甲狀腺激素，乙病人需要補充促甲狀腺激素釋放激素(TRH) B. 甲病人需要補充TRH，乙病人需要補充甲狀腺激素 C. 甲、乙兩人均需要補充TRH和促甲狀腺激素(TSH) D. 甲、乙兩人均需要補充甲狀腺激素，不需要補充TRH和TSH 解析　病人甲的甲狀腺全部被切除，不能合成甲狀腺激素

10、，必須補充甲狀腺激素；病人乙促甲狀腺激素含量已經過高，但仍不能合成甲狀腺激素，故應補充甲狀腺激素。甲、乙兩人補充TRH和TSH后，由于缺少甲狀腺或甲狀腺功能減退，不能產生足夠的甲狀腺激素，故甲、乙兩人均需要補充甲狀腺激素，不需要補充TRH和TSH，故選D。 答案　D 2.(2017·河南省六市二聯(lián)，2)下圖是人體內某些信息分子的合成部位及作用結果示意圖，下列說法正確的是(　　) A.信息分子A只能由突觸前膜釋放，長時間與突觸后膜上的受體結合 B.當細胞外液滲透壓升高時，下丘腦分泌的B將增加，信息分子A的作用范圍較信息分子B的作用范圍大 C.信息分子D也可以作用于分泌信息分子C的內

11、分泌腺 D.在信息分子E的刺激下，B淋巴細胞增殖分化形成的漿細胞和記憶細胞都可以分泌大量的抗體 答案　C 3.(2018·河北邢臺一模)請分析回答有關血糖調節(jié)的問題。 (1)圖1表示正常人飯后血糖、胰島素、胰高血糖素三者的變化關系，若a代表血糖濃度，則b代表________，c代表________。由圖可知血糖平衡調節(jié)機制為________調節(jié)。 圖1 (2)選取健康大鼠，持續(xù)電刺激支配其胰島的有關神經并測定其血液中胰島素和胰高血糖素的濃度，結果如圖2。 圖2 ①開始刺激后，短期內血糖濃度________。 ②圖2中胰高血糖素濃度下降的原因之一是胰島素抑制胰島A細胞的

12、分泌活動。若要證明該推斷正確，可設計實驗驗證，大致思路是：選取同品種、同日齡的健康大鼠先做實驗前測試，然后注射適量的________，通過比較________的濃度變化來確認。 解析　(1)正常人進食后，葡萄糖被吸收入血，血糖濃度先升高，隨后胰島素濃度升高，胰高血糖素濃度降低，結合圖1推知，若a代表血糖濃度，則b代表胰島素濃度，c代表胰高血糖素濃度。由圖可知胰島素和胰高血糖素的作用效果相反，都會作為信息反過來影響胰島細胞的分泌活動，故血糖平衡的調節(jié)機制為反饋調節(jié)。(2)由圖2可知，電刺激支配胰島的有關神經后，胰島素濃度上升，而胰高血糖素濃度下降，則血糖濃度會降低；驗證胰島素抑制胰島A細胞的分

13、泌活動時，自變量為胰島素的有無，因變量為胰島A細胞分泌的胰高血糖素量，故應給大鼠注射適量的胰島素并測量其胰高血糖素濃度，然后與注射前大鼠胰高血糖素的濃度進行比較分析。 答案　(1)胰島素　胰高血糖素　反饋　(2)①降低 ②胰島素　注射前后其血液中胰高血糖素 4.(2017·豫南九校第三次質量考評，28)圖甲為影響血糖調節(jié)的因素及激素發(fā)揮作用的過程，圖乙為人體內某些信息分子作用的示意圖，a、b、c、d表示信息分子。請據圖回答下列問題： (1)甲圖中“刺激X→下丘腦→胰島A細胞→分泌激素”屬于________(填“神經調節(jié)”“體液調節(jié)”或“神經—體液調節(jié)”)。圖中的靶細胞主要是____

14、____，如果靶細胞膜上的相關受體被自身免疫系統(tǒng)破壞，則血糖濃度會________(填“高于”或“低于”)正常數值，從免疫學的角度看該疾病屬于________。 (2)如果小鼠的下丘腦被破壞，據甲圖可知，小鼠的血糖調節(jié)能力會不會完全喪失？________，理由是___________________________________________。 (3)乙圖中信息分子a、b、c、d分別是________________?！癰→下丘腦→骨骼肌戰(zhàn)栗”屬于________(“神經調節(jié)”“體液調節(jié)”或“神經—體液調節(jié)”)。 解析　(1)下丘腦受到刺激后，產生的興奮經傳出神經傳至胰島A細胞，使胰

15、島A細胞分泌胰高血糖素，該過程類似于非條件反射過程，其中胰島A細胞相當于效應器。胰島A細胞分泌的胰高血糖素主要作用于肝細胞，促進肝細胞中肝糖原的分解。胰高血糖素作用于靶細胞首先要與細胞膜上的受體結合，否則不能發(fā)揮作用，因此如果受體被自身免疫系統(tǒng)破壞，則血糖濃度會低于正常值。免疫系統(tǒng)破壞自身的結構屬于自身免疫病。(2)從甲圖中可以看出，血糖變化除了刺激下丘腦外，還可以直接刺激胰島A細胞，所以下丘腦被破壞后血糖調節(jié)能力降低但不會完全喪失。(3)信息分子a可促進甲狀腺激素的分泌，所以是促甲狀腺激素；信息分子b可以引起下丘腦進一步調節(jié)使骨骼肌戰(zhàn)栗，該過程屬于神經調節(jié)，所以信息分子b屬于神經遞質；信息分

16、子c作用于腎小管和集合管，從而使細胞外液滲透壓降低，所以該信息分子為抗利尿激素；信息分子d作用于組織細胞，使血糖濃度降低，該信息分子為胰島素。 答案　(1)神經調節(jié)　肝細胞　低于　自身免疫病 (2)不會　血糖濃度變化可直接刺激胰島細胞分泌相關激素　(3)促甲狀腺激素、神經遞質、抗利尿激素、胰島素(順序不能顛倒)　神經調節(jié) 5.(2018·豫北豫南精英聯(lián)賽，27)體細胞進行正常生命活動需要機體的調節(jié)機制來維持內環(huán)境的相對穩(wěn)定。如圖1為糖皮質激素作用機理，圖2表示神經—體液—免疫系統(tǒng)調節(jié)網絡，其中淋巴因子是細胞對刺激應答時分泌的物質，據圖回答： (1)由圖1可知，糖皮質激素進入細胞后需

17、要與________結合，才能進一步啟動基因表達過程，從而抑制免疫的功能。 (2)圖2中的信號分子共有________類。糖皮質激素的分泌受下丘腦、垂體控制，此調節(jié)機制為____________________________________。 圖2中某人長期精神憂郁，容易引起感染和腫瘤，分析其原因是：________________________________________________。 (3)病毒感染引起機體生成抗體的能力降低的主要原因是：___________________ _______________________________________________

18、。 (4)為驗證糖皮質激素的分泌為反饋調節(jié)，應注射糖皮質激素，然后測定________激素的含量。 解析　(1)糖皮質激素進入細胞后需要與受體結合，才能進一步啟動基因表達過程。特異基因表達后，抗體減少，免疫功能降低。(2)圖2中的信號分子包括激素、淋巴因子和神經遞質共3類。通過圖示可知，糖皮質激素的分泌過程受到下丘腦、垂體控制，下丘腦控制垂體，垂體控制腎上腺，應屬于分級調節(jié)機制。由圖2可知當人長期精神憂郁，會引起下丘腦分泌CRH，垂體分泌ACTH，從而引起糖皮質激素分泌過多，抑制免疫系統(tǒng)，造成免疫系統(tǒng)的監(jiān)控清除功能降低，因而容易引起感染和腫瘤。(3)當病毒感染時引起機體產生的淋巴因子減少，

19、因為淋巴因子促進B細胞的增殖分化，從而使分泌抗體的漿細胞的生成受到抑制，抗體生成量減少。(4)注射糖皮質激素，其含量過多，反過來抑制下丘腦和垂體分泌，從而使CRH、ACTH的含量減少。 答案　(1)受體　(2)3　分級調節(jié)　精神憂郁條件下，糖皮質激素分泌增多，抑制了免疫系統(tǒng)的功能　(3)淋巴因子的分泌量減少，最終抑制了B細胞增殖分化成漿細胞的過程，使抗體生成量減少　(4)CRH、ACTH 6.(2017·寧波十校聯(lián)考)美國神經生物學家Kandel發(fā)現，當水流噴射到海兔(螺類的一種)的噴水管皮膚時會引起鰓肌收縮，導致噴水管和鰓收縮，稱為縮鰓反射。當噴水管重復受到溫和的噴水刺激時，縮鰓反射的幅

20、度越來越小，即產生習慣化。當科研人員先用短暫電流刺激海兔頭部的皮膚(這對海兔是一個傷害性刺激)，再用水流刺激噴水管，結果產生的縮鰓反射比只用水流刺激噴水管強烈，即產生敏感化。相關結構及發(fā)生機制如下圖，請分析回答： (1)參與縮鰓反射的神經元至少有________個。 (2)為研究海兔重復受到溫和噴水刺激產生習慣化的原因，科研人員進行了如下實驗： 　　 測量指標　 噴水管皮膚 感覺神經元 運動神經元 感覺神經元動作電位 持續(xù)產生 持續(xù)產生 ？ 運動神經元動作電位 逐漸減弱 逐漸減弱 持續(xù)產生 肌肉收縮程度 收縮逐漸減弱 收縮逐漸減弱 一直正常

21、收縮 ①神經元受到適宜刺激后，受刺激部位膜內電位變化是________。表中“？”代表的現象是________。 ②根據實驗結果，海兔重復受到溫和噴水刺激產生習慣化是由于興奮在________________部位傳遞減弱或受阻。 (3)科學家通過實驗證明敏感化形成的原因是：當傷害刺激作用于頭部皮膚時，神經元L29興奮，釋放神經遞質5－HT，再受到噴水刺激后，引起感覺神經元在興奮時其軸突末梢釋放更多的神經遞質。據此判斷，僅用短暫電流刺激海兔頭部的皮膚能否產生縮鰓反射？________，請簡要說明理由：________________________________________。 (4

22、)根據敏感化形成機制，請推測習慣化產生的原因是連續(xù)溫和噴水刺激導致________。 解析　(1)分析題圖可知，參與縮鰓反射的神經元至少有感覺神經元和運動神經元2個神經元參與。 (2)①神經元受到適宜刺激后，受刺激部位細胞膜對鈉離子的通透性增加，鈉離子內流，導致興奮部位膜內的陽離子濃度高于膜外，表現為內正外負，即受刺激部位膜內電位變化是負電位→正電位(→負電位)。連續(xù)刺激運動神經元，感覺神經元沒有動作電位產生，因為興奮不能由突觸后膜傳到突觸前膜。 ②分析表格，連續(xù)電刺激噴水管皮膚、感覺神經元等部位，感覺神經元動作電位持續(xù)產生，運動神經元動作電位逐漸減弱，肌肉收縮程度逐漸減弱，而連續(xù)電刺激

23、運動神經元，運動神經元動作電位持續(xù)產生，肌肉一直正常收縮，故海兔重復受到溫和噴水刺激產生習慣化是由于興奮在感覺神經元和運動神經元之間的突觸部位傳遞減弱或受阻。 (3)看圖可知：感覺神經元的末梢分布于噴水管部位的皮膚中，只有刺激噴水管部位的皮膚才能引起感覺神經元的興奮，若僅用短暫電流刺激海兔頭部的皮膚不能產生縮鰓反射，因為此刺激不能引起感覺神經元興奮，感覺神經元不能釋放神經遞質，故興奮不能傳至運動神經元，不能引起縮鰓反射。 (4)根據敏感化形成機制，可推測習慣化產生的原因是連續(xù)溫和噴水刺激導致感覺神經元釋放的神經遞質減少，運動神經元動作電位逐漸減弱，肌肉收縮程度逐漸減弱。 答案　(1)2 (2)①負電位→正電位(→負電位)　不產生 ②感覺神經元與運動神經元之間的突觸 (3)不能　因為此刺激不能引起縮鰓反射的感覺神經元興奮(或答沒有刺激到噴水管也可) (4)感覺神經元釋放的神經遞質減少 10