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2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量代謝 實(shí)驗(yàn)技能二 實(shí)驗(yàn)方案的補(bǔ)充和完善課件 北師大版.ppt

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1、實(shí)驗(yàn)技能二 實(shí)驗(yàn)方案的補(bǔ)充和完善,第三單元 細(xì)胞的能量代謝,(經(jīng)典高考題)為了驗(yàn)證葉片在光合作用和細(xì)胞呼吸過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗,請用所提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具,在給出的實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)和預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并對你的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析。 實(shí)驗(yàn)材料與用具:煙草幼苗、試管兩支、NaHCO3稀溶液(為光合作用提供原料)、真空泵、暗培養(yǎng)箱、日光燈(實(shí)驗(yàn)過程中光照和溫度等條件適宜,空氣中O2和CO2在水中的溶解量及無氧呼吸忽略不計(jì))。,實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果: (1)剪取兩小塊相同的煙草葉片,分別放入盛有等量蒸餾水和NaHCO3稀溶液的兩支試管中。此時(shí),葉片均浮在液面上。 (

2、2)用真空泵抽去兩支試管內(nèi)液體中和葉肉細(xì)胞間隙中的氣體后,敞開試管口,可觀察到葉片均下沉到試管底部。 (3) 。 (4) 。 分析預(yù)測的結(jié)果: 。,【審題關(guān)鍵】 信息:這里的氣體是指O2或CO2,還是O2和CO2?如果把氣體理解成O2和CO2,設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟就需要考慮光合作用能產(chǎn)生O2,光合作用能消耗CO2,有氧呼吸能產(chǎn)生CO2,有氧呼吸能消耗O2四種情況,相當(dāng)復(fù)雜。 信息:NaHCO3稀溶液是CO2的緩沖液,其作用是為光合作用提供原

3、料,也能確保CO2保持相對穩(wěn)定,據(jù)此,處氣體指的是O2。 信息:真空泵在步驟(2)中已經(jīng)用到。,信息:暗培養(yǎng)箱和日光燈兩種裝置,所給的實(shí)驗(yàn)步驟中沒有用到,補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)步驟中必須用到。暗培養(yǎng)箱對應(yīng)于有氧呼吸能消耗O2;日光燈下對應(yīng)于光合作用能產(chǎn)生O2,但是,先暗培養(yǎng)箱處理還是先日光燈處理,還無法判定。 信息:含有等量蒸餾水和NaHCO3稀溶液的兩支試管形成對照實(shí)驗(yàn),蒸餾水組為對照組。 信息:步驟(2)中葉片均下沉到試管底部,如果先暗培養(yǎng)箱處理就觀察不到明顯的現(xiàn)象,所以應(yīng)該先光照處理,日光燈下產(chǎn)生O2能使葉片浮起來;然后再暗培養(yǎng)箱處理,消耗O2能使葉片沉到試管底部,從而確定后續(xù)實(shí)驗(yàn)步驟。,答案實(shí)驗(yàn)步

4、驟和預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果: (3)將這兩支試管放在日光燈下,光照一段時(shí)間。 結(jié)果:NaHCO3稀溶液中葉片上浮,蒸餾水中葉片仍在試管底部。 (4)再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時(shí)間。 結(jié)果:NaHCO3稀溶液中葉片下沉,蒸餾水中葉片仍在試管底部。,分析預(yù)測的結(jié)果: (1)光照下,NaHCO3稀溶液中的葉片進(jìn)行光合作用,釋放出的氧氣多于細(xì)胞呼吸消耗的氧氣,葉肉細(xì)胞中的氧氣增加,葉片上??;而蒸餾水中缺乏二氧化碳和氧氣,葉片不能進(jìn)行光合作用和有氧呼吸,葉肉細(xì)胞間隙缺乏氣體,因此葉片仍位于試管底部。 (2)黑暗中,NaHCO3稀溶液中的葉片進(jìn)行呼吸作用,消耗了葉肉細(xì)胞間隙中的氧氣,放出的二氧化碳溶于NaHC

5、O3稀溶液中,葉肉細(xì)胞間隙缺乏氣體,葉片下沉;蒸餾水中缺乏氧氣,葉片不能進(jìn)行有氧呼吸,葉肉細(xì)胞間隙仍缺乏氣體,因此葉片仍位于試管底部。,解析根據(jù)給出的用品有蒸餾水和NaHCO3稀溶液(為光合作用提供原料),可以將其設(shè)計(jì)為一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量:NaHCO3稀溶液可以為光合作用提供CO2,蒸餾水不能提供CO2,所以在有光的條件下,葉片在NaHCO3稀溶液中可以進(jìn)行光合作用,在蒸餾水中則不能。再根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)用具有暗培養(yǎng)箱和日光燈,又可以設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量:在日光燈照射下葉片的光合作用和細(xì)胞呼吸同時(shí)都在進(jìn)行,在暗培養(yǎng)箱中葉片只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。分析題目已給出的實(shí)驗(yàn)步驟(1),找出其中的變量是把相同的葉片放入蒸餾

6、水和NaHCO3稀溶液的不同環(huán)境中進(jìn)行了平行對照。因此接下來我們要繼續(xù)做的是利用好“光照黑暗”這個(gè)變量。,(3)把兩支試管都放在日光燈下,光照一段時(shí)間。結(jié)果:NaHCO3稀溶液中的葉片上浮,蒸餾水中的葉片仍在試管底部。以驗(yàn)證葉片在光合作用和細(xì)胞呼吸過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗。以上是光合作用和細(xì)胞呼吸都進(jìn)行時(shí)氣體的產(chǎn)生和消耗情況,只有細(xì)胞呼吸時(shí)氣體的產(chǎn)生和消耗如何驗(yàn)證呢? (4)再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時(shí)間。結(jié)果:NaHCO3稀溶液中的葉片下沉,蒸餾水中的葉片仍在試管底部。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中(3)把兩支試管都放在日光燈下與(4)再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中進(jìn)行了前后對照。,結(jié)果分析:在有光的條件下

7、,NaHCO3稀溶液中的葉片進(jìn)行光合作用的同時(shí)也進(jìn)行細(xì)胞呼吸,但光合作用放出的O2多于細(xì)胞呼吸消耗的O2,葉肉細(xì)胞間隙中的O2量增加,葉片比重減小,葉片上浮。再將其放在暗培養(yǎng)箱中后,葉片光合作用停止,不再釋放O2,但細(xì)胞呼吸仍在進(jìn)行,消耗了葉肉細(xì)胞間隙中的O2,放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中,葉肉細(xì)胞間隙缺乏氣體,比重增加,葉片下沉。,錯(cuò)例1:(3)將這兩支試管放在日光燈下,光照一段時(shí)間。 結(jié)果:NaHCO3稀溶液中葉片上浮,蒸餾水中葉片仍在試管底部,說明光合作用產(chǎn)生了氣體。 (4)再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時(shí)間。 結(jié)果:NaHCO3稀溶液中葉片下沉,蒸餾水中葉片仍在試管底部,說明

8、細(xì)胞呼吸消耗了氣體。 錯(cuò)因分析:沒有看清題目要求,要求寫出預(yù)測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并不是實(shí)驗(yàn)結(jié)論,因此應(yīng)只描述出結(jié)果即可,不需要畫蛇添足。,【錯(cuò)解例析】,錯(cuò)例2:(3)將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時(shí)間。結(jié)果:NaHCO3稀溶液中葉片下沉,蒸餾水中葉片仍在試管底部。 (4)再將這兩支試管放在日光燈下,光照一段時(shí)間。NaHCO3稀溶液中葉片上浮,蒸餾水中葉片仍在試管底部。 錯(cuò)因分析:實(shí)驗(yàn)步驟顛倒,導(dǎo)致第(3)步?jīng)]有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)失敗。,實(shí)驗(yàn)方案的完善題型屬于半開放試題,在解決這類試題時(shí)要充分獲取題目中所給的信息,包括實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)用具,并注意模仿或借鑒題干中已給出的實(shí)驗(yàn)方法和步驟,在全面掌握實(shí)驗(yàn)整

9、體思路和方法的基礎(chǔ)上再去補(bǔ)充和完善實(shí)驗(yàn)。具體操作如下: 1.聯(lián)系實(shí)驗(yàn)原理、讀懂實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑯?gòu)思實(shí)驗(yàn)的整體思路。,2.結(jié)合對照實(shí)驗(yàn)的一般步驟(下圖),簡化已給出的實(shí)驗(yàn)步驟、對比尋找缺陷。,3.模仿補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟 (1)當(dāng)已給實(shí)驗(yàn)步驟有多個(gè)變量時(shí),通過拆分法,減少實(shí)驗(yàn)變量,遵循單一變量原則,構(gòu)建多組實(shí)驗(yàn),模式如圖:,例如:要驗(yàn)證光合作用需要葉綠體和光照兩個(gè)條件,已給出的實(shí)驗(yàn)步驟為:“1號試管加入葉綠體的蔗糖懸浮液5 mL,并給予光照處理”。那么,補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)為:“2號試管加入葉綠體的蔗糖懸浮液5 mL,并遮光處理;3號試管加入蔗糖溶液5 mL,并給予光照處理”。,(2)當(dāng)自變量到因變量的邏輯推理因

10、中間環(huán)節(jié)被忽視而難以得出結(jié)論時(shí),再加入某些因素處理進(jìn)行設(shè)計(jì),予以進(jìn)一步確認(rèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的發(fā)生是自變量處理所致,模式如圖:,例如:要驗(yàn)證胰島素具有降低血糖的作用,給出的實(shí)驗(yàn)是:A組小鼠注射適量的胰島素溶液,B組小鼠注射等量的生理鹽水;一段時(shí)間后,A組小鼠出現(xiàn)四肢無力、活動(dòng)減少、甚至昏迷等癥狀,B組小鼠活動(dòng)狀況無變化。以上實(shí)驗(yàn)還難以說明胰島素具有降低血糖的作用,還應(yīng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟:給出現(xiàn)癥狀的A組小鼠補(bǔ)充一定量的葡萄糖后,癥狀消失。這樣才能進(jìn)一步說明胰島素是通過降低血糖導(dǎo)致了該癥狀的出現(xiàn),實(shí)驗(yàn)才更有說服力。,1.為研究雄性家兔體內(nèi)睪酮(ST,一種雄性激素)與生長激素(GH)含量的關(guān)系,某研究小組進(jìn)行了以

11、下實(shí)驗(yàn)(手術(shù)過程不影響結(jié)果),請補(bǔ)充完成方案并回答問題。 研究課題:雄性家兔ST含量對GH含量的影響。 一、實(shí)驗(yàn)假設(shè): 。 解析由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知該實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縎T與GH的含量的關(guān)系。,答案,解析,ST含量的增加能使GH含量下降,1,2,答案,解析,二、實(shí)驗(yàn)步驟: (1)將1月齡體重相同的健康雄性家兔分為甲、乙兩組,每組6只。測定和記錄每只家兔血液中_______________。 解析分組,測定和記錄每只家兔血液中原有ST和GH的濃度。 (2)甲組兔切除性腺,乙組兔____________________。 解析對兩組家兔的處理:甲組切除性腺,乙組為對照組即不切除性

12、腺。 (3)在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)1個(gè)月,測定和記錄____________________ 。 解析在相同的條件下飼養(yǎng)1個(gè)月后,依次測定和記錄每只家兔血液中ST和GH的濃度。,ST和GH的濃度,不切除性腺(不做處理),每只家兔血液中ST和,GH的濃度,1,2,三、結(jié)果預(yù)測:,1,2,答案,解析,四、分析討論: (1)要使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn),在上述步驟之后,還應(yīng)給甲組家兔注射___________,乙組家兔注射______________,然后測定和記錄每只家兔血液中的GH濃度,并求各組的________。 解析要使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn),可再給甲組家兔注射適量ST溶液,乙組家兔注射等量生理鹽水,然后

13、測定和記錄每只家兔血液中的GH濃度,求兩組的平均值。,適量ST溶液,等量生理鹽水,平均值,1,2,答案,解析,(2)與后測比,進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)處理后甲組GH濃度_____,乙組GH濃度不變。 解析由后測數(shù)據(jù)可得進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)處理后的結(jié)果:甲組GH濃度下降,乙組GH濃度不變。 (3)根據(jù)預(yù)測結(jié)果,請舉出能促進(jìn)雄性幼年家兔體重增加的一種處理方法: 。 解析由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得,促進(jìn)雄性幼年家兔體重增加的一種處理方法:切除性腺(或閹割)。,下降,切除性腺(或閹割)(其他合理答案也可),1,2,2.必需氨基酸的種類和含量是評價(jià)奶粉營養(yǎng)價(jià)值高低的主要標(biāo)準(zhǔn)。賴氨酸是人體內(nèi)的必需氨基酸,缺

14、乏則會(huì)影響人體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成,導(dǎo)致營養(yǎng)不良。賴氨酸是否也是小白鼠體內(nèi)的必需氨基酸?請根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)原理利用以下材料用具進(jìn)行探究。 材料用具:20只生長發(fā)育狀況相同的正常幼年小白鼠,分裝在不同試劑瓶中的20種氨基酸,不含蛋白質(zhì)和氨基酸的食物,稱量器(如天平)等。 (1)實(shí)驗(yàn)原理:必需氨基酸是動(dòng)物體內(nèi)不能合成的、只能從食物中獲取的氨基酸。當(dāng)動(dòng)物體內(nèi)缺乏必需氨基酸時(shí),會(huì)出現(xiàn)營養(yǎng)不良,體重增加緩慢等現(xiàn)象。,1,2,答案,解析,(2)實(shí)驗(yàn)步驟 配食:配制食物A:取一定量的不含蛋白質(zhì)和氨基酸的食物,加入含量和比例適宜的20種氨基酸;配制食物B:____________________________

15、 ; 解析配食時(shí),是否含有賴氨酸是自變量,其他19種氨基酸和食物中其他成分的含量和比例是無關(guān)變量,無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜,所以取一定量的不含蛋白質(zhì)和氨基酸的食物,加入含量和比例適宜的20種氨基酸配制成食物A,作為對照組;另取等量的不含蛋白質(zhì)和氨基酸的食物,加入除賴氨酸以外的19種氨基酸,其含量和比例與食物A中相同,配制成食物B,作為實(shí)驗(yàn)組。,另取等量的不含蛋白質(zhì)和氨基酸,的食物,加入除賴氨酸以外的19種氨基酸,其含量和比例與食物A中相同,1,2,分組:_________________________________,分別稱其體重; 解

16、析將20只小白鼠平均分成甲、乙兩組,分別稱量其體重,記錄并計(jì)算平均值。 飼喂:在相同且適宜的環(huán)境中飼喂兩組小鼠,甲組每天飼喂食物A, ; 解析飼喂過程中是否含有賴氨酸的食物是自變量,其他的培養(yǎng)條件是無關(guān)變量,無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜,因此甲組每天飼喂適量的食物A,乙組每天飼喂與食物A等量的食物B,兩組小白鼠其他飼養(yǎng)條件相同且適宜。 觀察: 。 解析分別測量甲、乙兩組小白鼠的體重,并計(jì)算體重增加量。,將20只小白鼠隨機(jī)均分成甲、乙兩組,乙組每天飼喂等量的食物B,分別測量甲、乙兩組小白鼠的體重,并計(jì)算體重增加量,答案,解析,1

17、,2,答案,解析,(3)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論: _____________________________________________________________ ; _____________________________________________________________ 。 解析若兩組小白鼠營養(yǎng)狀況和體重基本相同,說明賴氨酸不是小白鼠的必需氨基酸;若乙組小白鼠出現(xiàn)營養(yǎng)不良、體重減輕等癥狀,甲組正常,說明賴氨酸是小白鼠的必需氨基酸。,若兩組小白鼠營養(yǎng)狀況和體重基本相同,說明賴氨酸不是小白鼠的必需氨基酸,若乙組小白鼠出現(xiàn)營養(yǎng)不良、體重減輕等癥狀,甲組正常,說明賴氨酸是小白鼠的必需氨基酸,1,2,

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