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專題七 實(shí)驗(yàn)與探究 第15講　實(shí)驗(yàn)與探究 [考綱熱度]1.能獨(dú)立完成“生物知識(shí)內(nèi)容表”所列的生物實(shí)驗(yàn)與技術(shù)，包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)與技術(shù)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用(5年20考)　2.具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理(5年12考)　3.具有對(duì)一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，包括運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)與調(diào)查，假說—演繹法、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法(5年8考)　4.能對(duì)一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案作出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂(5年2考) [診斷知識(shí)盲點(diǎn)] 1．蛋白質(zhì)變性后，用雙縮脲試劑鑒定，不再顯示紫色。() 2．鹽酸能夠改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞，同時(shí)使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離，有利于DNA與染色劑結(jié)合。(√) 3．在觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布時(shí)需要的吡羅紅甲基綠染色劑必須使用時(shí)現(xiàn)配。(√) 4．低倍鏡換成高倍鏡后，可通過調(diào)節(jié)光圈使視野變亮，調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋使物像清晰。(√) 5．常用差速離心法將細(xì)胞的各種組成成分分離開。(√) 6．質(zhì)壁分離的過程中，液泡的體積不斷縮小，細(xì)胞的吸水力不斷增大。(√) 7．只有在保持細(xì)胞活性的條件下，才能用健那綠染色觀察動(dòng)物細(xì)胞中的線粒體。(√) 8．綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，所以可用無水乙醇提取綠葉中的色素。(√) 9．觀察洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離，看不到染色體，原因可能是顯微鏡放大倍數(shù)太小，也可能是液泡的紫色遮蓋了染色體。() 10．對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中除了要觀察的變量外，無關(guān)變量都應(yīng)當(dāng)始終保持相同。(√) 11．觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂，使用龍膽紫染液染色，間期細(xì)胞不著色，分裂期細(xì)胞著色。() 12．低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實(shí)驗(yàn)中，剪取誘導(dǎo)處理的根尖，立即放入解離液中解離，然后漂洗、染色、制片。() 13．低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實(shí)驗(yàn)中，觀察到大多數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生改變。() 14．在探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度時(shí)一般要做預(yù)實(shí)驗(yàn)，為正式實(shí)驗(yàn)摸索條件。(√) 15．樣方法估算種群密度應(yīng)在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的種群密度，然后求平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值。(√) 16．標(biāo)志重捕法適用于活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物。(√) 17．計(jì)數(shù)酵母菌時(shí)，要讓細(xì)胞全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，再計(jì)數(shù)。(√) 18．將酵母菌培養(yǎng)液滴滿計(jì)數(shù)室，蓋上蓋玻片，多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。() 19．調(diào)查并比較同一地段甲區(qū)(腐殖質(zhì)豐富)和乙區(qū)(腐殖質(zhì)不豐富)土壤中小動(dòng)物的豐富度，預(yù)期結(jié)果是甲區(qū)小動(dòng)物豐富度更高。(√) 20．植物豐富度的調(diào)查，物種數(shù)目達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的最小面積為最佳樣方面積。(√) 考點(diǎn)一　教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) [高考領(lǐng)航] 1．(2016高考江蘇卷)下列實(shí)驗(yàn)都需要使用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察，有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述合理的是(　　) 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)名稱 觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ① 觀察植物細(xì)胞的 質(zhì)壁分離和復(fù)原 鏡檢1：幾乎整個(gè)紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞呈紫色； 鏡檢2：不同細(xì)胞質(zhì)壁分離的位置、程度并不一致 ② 觀察多種 多樣的細(xì)胞 菠菜葉表皮細(xì)胞由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核組成；人口腔上皮細(xì)胞具有細(xì)胞核和核糖體 ③ 觀察細(xì)胞的 有絲分裂 洋蔥根尖伸長區(qū)細(xì)胞長，液泡大；分生區(qū)細(xì)胞呈正方形，多數(shù)細(xì)胞中呈紫色的染色體形態(tài)清晰 ④ 探究酵母菌種群 數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化 酵母細(xì)胞呈球形或橢圓形，細(xì)胞核、液泡和線粒體的形態(tài)、數(shù)目清晰可見 A.實(shí)驗(yàn)①　　　　　　 B．實(shí)驗(yàn)② C．實(shí)驗(yàn)③ D．實(shí)驗(yàn)④ 解析：選A。觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原時(shí)，實(shí)驗(yàn)前或者剛開始發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)，可觀察到幾乎整個(gè)紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞呈紫色。紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同細(xì)胞的細(xì)胞液濃度不盡相同，所以細(xì)胞質(zhì)壁分離的程度并不一致，大多數(shù)細(xì)胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細(xì)胞的角隅處，①正確；在光學(xué)顯微鏡下無法看到菠菜葉表皮細(xì)胞的細(xì)胞膜及人口腔上皮細(xì)胞的核糖體，②錯(cuò)誤；觀察細(xì)胞有絲分裂時(shí)，大多數(shù)細(xì)胞處于看不到染色體的分裂間期，③錯(cuò)誤；在顯微鏡下，不經(jīng)健那綠染色無法看到酵母菌的線粒體，④錯(cuò)誤。故選A。 2．(2014高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ)下列關(guān)于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察 B．用黑藻葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，葉綠體的存在會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察 C．用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同 D．紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡中有色素，有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察 解析：選B。植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離指的是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的分離。紅色花瓣是由細(xì)胞液泡內(nèi)花青素的顏色呈紅色導(dǎo)致的，所以用紅色花瓣作為實(shí)驗(yàn)材料有利于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，A項(xiàng)正確；黑藻葉片中的葉綠體顯綠色，液泡中細(xì)胞液的顏色接近無色，兩者之間有顏色差異，因此葉綠體的存在不會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，B項(xiàng)錯(cuò)誤；紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位的細(xì)胞細(xì)胞液濃度可能不同，觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同，C項(xiàng)正確；通常做植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)時(shí)用紫色洋蔥的鱗片葉外表皮，因外表皮細(xì)胞的液泡中有色素，發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)容易觀察，D項(xiàng)正確。 3．(2016高考全國丙卷)在前人進(jìn)行的下列研究中，采用的核心技術(shù)相同(或相似)的一組是(　　) ①證明光合作用所釋放的氧氣來自于水 ②用紫外線等處理青霉菌選育高產(chǎn)青霉素菌株 ③用T2噬菌體侵染大腸桿菌證明DNA是遺傳物質(zhì) ④用甲基綠和吡羅紅對(duì)細(xì)胞染色，觀察核酸的分布 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析：選B。①③采用的是同位素標(biāo)記法，其中①是為兩組植物分別提供HO和CO2、H2O和C18O2檢測(cè)產(chǎn)生氧氣的標(biāo)記情況，③是分別用32P和35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，檢測(cè)子代噬菌體的標(biāo)記情況；②采用的是誘變技術(shù)，④采用的是混合染色技術(shù)。故采用的核心技術(shù)相同(或相似)是①和③，B項(xiàng)符合題意。 4．(2014高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ)回答下列問題： (1)在觀察大蒜根尖細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)中，常用鹽酸酒精混合液處理根尖，用龍膽紫溶液染色。實(shí)驗(yàn)中，鹽酸酒精混合液的作用是________；龍膽紫溶液屬于________性染料，能夠使細(xì)胞中的________著色。 (2)用光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞，可以看到細(xì)胞核。細(xì)胞核的功能可概括為：________________________________________________________________________。 解析：(1)在制作植物細(xì)胞有絲分裂裝片時(shí)，鹽酸酒精混合液是解離液，該混合液的作用是使組織中的細(xì)胞相互分離。龍膽紫溶液為堿性染料，用于染色過程，能使細(xì)胞核中的染色體著色。(2)細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)DNA儲(chǔ)存的主要場(chǎng)所，也是遺傳物質(zhì)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場(chǎng)所。對(duì)細(xì)胞核功能較為全面的闡述應(yīng)該是：細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。 答案：(1)使組織中的細(xì)胞相互分離　堿　染色體 (2)細(xì)胞核是細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場(chǎng)所，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心 [核心探究] 1．列表比較六個(gè)鑒定類實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)名稱 鑒定對(duì)象 試劑 顏色(現(xiàn)象) 生物材料 備注 淀粉的鑒定 淀粉 碘液 藍(lán)色 脫色的葉片 － 還原糖的鑒定 還原糖 斐林試劑 磚紅色沉淀 蘋果或梨的勻漿等 甲、乙液現(xiàn)配現(xiàn)用，水浴加熱 脂肪的鑒定 脂肪 蘇丹Ⅲ(或Ⅳ) 染液 橘黃(或紅)色 花生種子切片 需用高倍鏡觀察 蛋白質(zhì)的鑒定 蛋白質(zhì) 雙縮脲試劑 紫色 豆?jié){、稀蛋清等 先加A液，后加B液，搖勻使用 尿糖的檢測(cè) 葡萄糖 葡萄糖試紙 有色 水、葡萄糖溶液、三份模擬“尿樣” － 綠葉中色素的提取和分離 四種色素 提取液：無水乙醇 分離液：層析液 胡蘿卜素：橙黃色 葉黃素： 黃色 葉綠素a： 藍(lán)綠色 葉綠素b： 黃綠色 新鮮的綠葉(如菠菜葉) 加入二氧化硅有助于研磨得充分；碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞 2.列表比較八個(gè)顯微觀察類實(shí)驗(yàn) 觀察 方式 實(shí)驗(yàn)名稱 觀察 對(duì)象 顯微鏡 玻片標(biāo)本 染色劑 生物 材料 原色 觀察 觀察葉綠體 葉綠體 高倍 臨時(shí)裝片 無 菠菜葉 觀察植物細(xì) 胞的吸水 和失水 紫色大 液泡 低倍 臨時(shí)裝片 無 洋蔥鱗 片葉外 表皮 染色 觀察 觀察細(xì)胞的有絲分裂 染色體 高倍 臨時(shí)裝片 龍膽紫溶液(醋酸洋紅液) 洋蔥根尖 檢測(cè)生物組織中的脂肪 脂肪 高倍 切片 ↓ 臨時(shí)裝片 蘇丹Ⅲ(或Ⅳ)染液 花生種子 觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布 DNA、 RNA 高倍 臨時(shí)裝片 吡羅紅甲基綠染色劑 人的口腔上皮細(xì)胞(或洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞) 觀察線粒體 線粒體 高倍 臨時(shí)裝片 健那綠染液 人的口腔上皮細(xì)胞 觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂 染色體 高倍 固定裝片 － 蝗蟲精巢固定裝片 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍 染色體 高倍 臨時(shí)裝片 改良苯酚品紅溶液 洋蔥根尖細(xì)胞 3.列表比較五類調(diào)查類實(shí)驗(yàn) 課題 調(diào)查對(duì)象 統(tǒng)計(jì)方法 計(jì)算公式(方法) 調(diào)查人群中 的遺傳病 遺傳病發(fā)病率 在普通人群中統(tǒng)計(jì) 發(fā)病率＝100% 遺傳病遺傳方式 在患者家系中調(diào)查 繪制、分析 遺傳系譜圖 種群密度 的取樣調(diào)查 動(dòng)物(活動(dòng)能力強(qiáng)) 標(biāo)志重捕法 ＝ 植物或活動(dòng)能力弱的動(dòng)物 樣方法 所取各樣方的種群密度平均值 土壤中小動(dòng)物類 群豐富度的研究 土壤中的小動(dòng)物 取樣器取樣法 記名計(jì)算法、目測(cè)估計(jì)法 4.比較八類模擬及探究類實(shí)驗(yàn) 探究實(shí)驗(yàn) 自變量 因變量 無關(guān)變量 通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性 半透膜兩側(cè)溶液的濃度差 漏斗玻璃管液面的上升高度 半透膜種類、開始時(shí)的液面、溫度等條件 探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響 不同溫度(至少三種) 酶的活性(加碘后溶液顏色的變化) pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時(shí)間、操作程序等 探究pH對(duì)過氧化氫酶活性的影響 不同pH(至少三種) 酶的活性(氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒猛烈程度) 溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時(shí)間、操作程序等 探究酵母菌的呼吸方式 氧氣的有無 CO2生成量(澄清石灰水的渾濁程度等)；酒精的產(chǎn)生(酸性重鉻酸鉀檢測(cè)) 葡萄糖溶液、石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈程度、連接導(dǎo)管的大小等 模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系 細(xì)胞體積的大小 物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男? 瓊脂塊的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的時(shí)間、測(cè)量的準(zhǔn)確性等 探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度 不同濃度的生長素類似物 扦插枝條的生根數(shù)量或長度 實(shí)驗(yàn)材料的一致性、激素濃度的準(zhǔn)確性、處理時(shí)間的一致性等 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化 時(shí)間 酵母菌數(shù)量 培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等 探究水族箱中群落的演替 時(shí)間 群落的演替 水族箱的培養(yǎng)條件和環(huán)境等 有關(guān)教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的五大失分點(diǎn) 1．物質(zhì)鑒定類。利用化學(xué)試劑與相關(guān)物質(zhì)產(chǎn)生特定顏色反應(yīng)，進(jìn)行物質(zhì)鑒定時(shí)，應(yīng)注意選擇白色的材料；如果實(shí)驗(yàn)材料本身具有其他的顏色，在鑒定前首先要進(jìn)行脫色處理。 2．顯微觀察類實(shí)驗(yàn)要先制片，不同材料用不同的制片方法。裝片法(把整個(gè)實(shí)驗(yàn)材料制成裝片，如用葫蘆蘚觀察葉綠體)、切片法(把材料切成薄片，以便觀察，如脂肪的鑒定)、壓片法(把材料壓成一薄層，以便觀察，如觀察根尖細(xì)胞的有絲分裂)。 3．以成熟的植物細(xì)胞為材料，利用質(zhì)壁分離原理可以鑒定細(xì)胞死活。 4．用物理方法或化學(xué)試劑進(jìn)行誘變時(shí)，處理的材料應(yīng)該是具有分裂能力的組織或細(xì)胞；觀察染色體變異時(shí)，要選擇正處于分裂中期的細(xì)胞進(jìn)行觀察。 5．進(jìn)行調(diào)查研究時(shí)，所選擇的樣本要具有代表性，且要滿足樣本數(shù)量足夠多的條件，以減小誤差；實(shí)驗(yàn)材料在數(shù)量上要盡可能多地選取，記錄數(shù)據(jù)時(shí)取其平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差。 [題點(diǎn)突破] 題點(diǎn)一　物質(zhì)鑒定類實(shí)驗(yàn) 1．下列關(guān)于生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定的實(shí)驗(yàn)原理及操作的描述，正確的是(　　) A．由于斐林試劑和雙縮脲試劑組成相同，故可以用斐林試劑進(jìn)行蛋白質(zhì)的檢測(cè) B．檢測(cè)生物組織中脂肪的實(shí)驗(yàn)必須要使用顯微鏡 C．在檢測(cè)生物組織中的還原糖時(shí)，為了節(jié)約時(shí)間，可將斐林試劑的甲液和乙液提前混合備用 D．斐林試劑加入待測(cè)液后，需加熱以加速磚紅色沉淀的生成 解析：選D。斐林試劑和雙縮脲試劑雖然都是由NaOH溶液和CuSO4溶液組成的，但斐林試劑中CuSO4溶液的質(zhì)量濃度為0.05 g/mL，而雙縮脲試劑中CuSO4溶液的質(zhì)量濃度為0.01 g/mL；并且二者的使用方法也存在差異，斐林試劑是甲液和乙液等量混合均勻后使用，而雙縮脲試劑是先加NaOH溶液，后加CuSO4溶液，故不能用斐林試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤；對(duì)脂肪的鑒定方式有兩種：一是對(duì)切片染色，借助顯微鏡進(jìn)行觀察；二是將材料制成勻漿，滴加染色液，肉眼觀察是否有顏色反應(yīng)即可進(jìn)行判斷。就第二種方法而言，如果加入蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染液后，組織勻漿液呈現(xiàn)橘黃色(或紅色)，則待測(cè)液中含有脂肪；反之，則說明待測(cè)液中不存在脂肪，B錯(cuò)誤；使用斐林試劑時(shí)，需要現(xiàn)配現(xiàn)用，這也是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之一，C錯(cuò)誤；斐林試劑與還原糖反應(yīng)，能在加熱情況下加速磚紅色沉淀(Cu2O)的生成，D正確。 2．下列關(guān)于有機(jī)物的鑒定實(shí)驗(yàn)中，易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的操作是(　　) ①蛋白質(zhì)鑒定時(shí)，將NaOH溶液和CuSO4溶液混合后再加入到樣液?、谶€原糖鑒定時(shí)，需要進(jìn)行水浴加熱?、鄣矸坭b定時(shí)，直接將碘液滴加到淀粉樣液中?、荑b定酵母菌是否產(chǎn)生酒精，可直接將重鉻酸鉀加入酵母菌培養(yǎng)液的濾液中 A．①④　　　　　　　　 B．①③ C．②③ D．③④ 解析：選A。蛋白質(zhì)的鑒定需要雙縮脲試劑，該試劑在使用時(shí)要先加NaOH溶液然后加CuSO4溶液，①錯(cuò)誤；還原糖的鑒定要用斐林試劑，需要水浴加熱，才能看到磚紅色沉淀，②正確；淀粉的鑒定要用碘液，不需要加熱，可直接將碘液滴加到淀粉樣液中，③正確；鑒定酒精需要使用酸性的重鉻酸鉀，④錯(cuò)誤。 1.NaOH溶液在教材實(shí)驗(yàn)中的妙用 (1)在鑒定組織中蛋白質(zhì)的存在時(shí)，0.1 g/mL的NaOH溶液作為雙縮脲試劑的成分之一，為該實(shí)驗(yàn)提供堿性環(huán)境。 (2)在鑒定組織中還原糖的存在時(shí)，0.1 g/mL的NaOH溶液作為斐林試劑的成分之一。 (3)在與光合作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，用NaOH溶液吸收裝置中的CO2，以保證裝置中沒有CO2存在。 (4)在探究影響酶活性的條件(pH)時(shí)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液來調(diào)節(jié)pH。 (5)在探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式中，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液來吸收空氣中的CO2。 2.酒精在教材實(shí)驗(yàn)中的妙用 (1)50%的酒精溶液：在脂肪鑒定中，用蘇丹Ⅲ染液染色，再用50%的酒精溶液洗去浮色。 (2)75%的酒精溶液：用于殺菌消毒，75%的酒精能滲入細(xì)胞內(nèi)，使蛋白質(zhì)凝固變性。 (3)95%的酒精溶液：用于有絲分裂實(shí)驗(yàn)中的解離液的配制；冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精可用于提純DNA；在證明光合作用產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)中，可用于葉片脫色。 (4)無水乙醇：用于光合色素的提取與分離的實(shí)驗(yàn)中提取葉綠體中的色素。 題點(diǎn)二　觀察類實(shí)驗(yàn) 1．下列有關(guān)使用顯微鏡觀察實(shí)驗(yàn)的敘述中，正確的是(　　) A．經(jīng)吡羅紅甲基綠染色的洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞，可以觀察到紅色的細(xì)胞核 B．在低溫誘導(dǎo)洋蔥根尖分生組織細(xì)胞染色體加倍的實(shí)驗(yàn)中，卡諾氏液起固定作用 C．用顯微鏡觀察小麥根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞，可觀察到有絲分裂的圖像，從而判斷出每個(gè)細(xì)胞中的染色體數(shù)目 D．若利用小麥根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)，由于觀察的細(xì)胞無色透明，為了取得更好的觀察效果，調(diào)節(jié)顯微鏡的措施是換大光圈或換凹面鏡 解析：選B。經(jīng)吡羅紅甲基綠染色的洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞，由于吡羅紅主要與RNA結(jié)合，甲基綠主要與DNA結(jié)合，因此可以觀察到綠色的細(xì)胞核和紅色的細(xì)胞質(zhì)，A錯(cuò)誤；在低溫誘導(dǎo)洋蔥根尖分生組織細(xì)胞染色體加倍的實(shí)驗(yàn)中，卡諾氏液起固定作用，B正確；小麥根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞不再分裂，故無法觀察到有絲分裂的圖像，C錯(cuò)誤；用小麥根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)，由于觀察的細(xì)胞無色透明，為了取得更好的觀察效果，應(yīng)降低視野亮度，如換成小光圈或換成平面鏡，D錯(cuò)誤。 2．只有在保持細(xì)胞活性的條件下，才能顯示細(xì)胞中某物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是(　　) A．蘇丹Ⅲ染色觀察花生種子子葉細(xì)胞中的脂肪 B．龍膽紫染色觀察洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂 C．健那綠染色觀察動(dòng)物細(xì)胞中的線粒體 D．甲基綠、吡羅紅染色觀察動(dòng)物細(xì)胞中的DNA和RNA 解析：選C。對(duì)于細(xì)胞顯微觀察類實(shí)驗(yàn)而言，通常觀察的是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，其中對(duì)于有顏色的結(jié)構(gòu)而言，可以直接進(jìn)行觀察，如觀察細(xì)胞中的葉綠體；而對(duì)于沒有顏色的結(jié)構(gòu)而言，通常要對(duì)其進(jìn)行染色處理，再進(jìn)一步觀察，如觀察細(xì)胞中的DNA和RNA、觀察細(xì)胞中的線粒體、觀察有絲分裂(減數(shù)分裂)等實(shí)驗(yàn)。對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色，一般要?dú)⑺兰?xì)胞，這樣便于染色劑通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。但是健那綠是一種活體染色劑，必須在保持細(xì)胞活性的狀態(tài)下才能成功將線粒體染色，故C正確。 比較鹽酸在不同實(shí)驗(yàn)中的作用 實(shí)驗(yàn)名稱 作用 觀察DNA和RNA 在細(xì)胞中的分布 ①改變膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞； ②使染色質(zhì)中DNA與蛋白質(zhì)分離，有助于DNA與染色劑結(jié)合 觀察根尖細(xì)胞有絲分裂， 低溫誘導(dǎo)染色體加倍 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精按1∶1混合成解離液，使組織中的細(xì)胞相互分離開來 題點(diǎn)三　調(diào)查類實(shí)驗(yàn) 1．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，錯(cuò)誤的一組是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)名稱 相關(guān)內(nèi)容 A 調(diào)查人群中的遺傳病 最好選擇群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病 B 調(diào)查植物的種群密度 隨機(jī)選取相同大小的樣方，統(tǒng)計(jì)種群密度平均值 C 設(shè)計(jì)并制作小生態(tài)瓶 將少量多種生物放入密閉的廣口瓶中，一定要在直射、強(qiáng)光下 D 土壤動(dòng)物類群豐富度的調(diào)查 取樣時(shí)盡量不要破壞環(huán)境，操作時(shí)注意安全 解析：選C。在制作小生態(tài)瓶時(shí)，將少量多種生物放入密閉的廣口瓶中，并將其置于較強(qiáng)的散射光條件下培養(yǎng)。 2．某學(xué)習(xí)小組以“伴性遺傳的特點(diǎn)”為課題進(jìn)行調(diào)查研究，選擇調(diào)查的遺傳病以及采用的方法最合理的是(　　) A．白化病，在熟悉的4～10個(gè)家系中調(diào)查 B．紅綠色盲，在患者家系中調(diào)查 C．血友病，在學(xué)校內(nèi)隨機(jī)抽樣調(diào)查 D．青少年型糖尿病，在人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查 解析：選B。白化病和青少年型糖尿病不屬于伴性遺傳?。谎芯窟z傳特點(diǎn)應(yīng)在患者家系中進(jìn)行調(diào)查，最好選擇單基因遺傳病。 3．下列對(duì)各種生物類群的調(diào)查方法和相關(guān)注意事項(xiàng)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．調(diào)查植物的種群密度一般采用樣方法，應(yīng)做到隨機(jī)取樣 B．調(diào)查微生物的種群密度往往采用抽樣檢測(cè)法，取樣之前應(yīng)搖勻 C．調(diào)查活動(dòng)能力弱的動(dòng)物的種群密度一般采用標(biāo)志重捕法，標(biāo)記物不能顯著 D．調(diào)查土壤中小動(dòng)物類群豐富度采用取樣器取樣法，應(yīng)在同一時(shí)間分別采集落葉量不同的地域表層土樣 解析：選C。種群密度的調(diào)查，如果是植物或活動(dòng)能力弱、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物，一般采用樣方法；如果是活動(dòng)能力較強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物，一般采用標(biāo)志重捕法。故C項(xiàng)錯(cuò)誤。 調(diào)查類實(shí)驗(yàn)的三個(gè)注意點(diǎn) 1．調(diào)查方法 取樣調(diào)查法?？筛鶕?jù)不同的調(diào)查目的和對(duì)象選用不同的取樣方法。 2．調(diào)查選材 為使實(shí)驗(yàn)獲得成功，常選用一些容易調(diào)查的內(nèi)容，如植物種群密度的調(diào)查選擇容易辨別個(gè)體的雙子葉植物；遺傳病的調(diào)查選擇發(fā)病率高的單基因遺傳病等。 3．隨機(jī)調(diào)查 調(diào)查的隨機(jī)性決定了調(diào)查的準(zhǔn)確性，所以應(yīng)做到無區(qū)別對(duì)待調(diào)查對(duì)象，以確保調(diào)查的準(zhǔn)確性。 題點(diǎn)四　探究類實(shí)驗(yàn) 1．下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到預(yù)期結(jié)果的是(　　) A．在“探究α萘乙酸促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)中，用高濃度組的α萘乙酸溶液浸泡插條基部一天后，觀察生根情況以確定最適濃度 B．在“探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算紫紅色區(qū)域的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比，能反映NaOH進(jìn)入瓊脂塊的速率 C．在“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化”實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)期內(nèi)共三次取樣測(cè)定密度，即可準(zhǔn)確繪制酵母菌種群數(shù)量增長曲線 D．在“探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式”實(shí)驗(yàn)中，可在反應(yīng)產(chǎn)物裝置中滴加酸性重鉻酸鉀溶液通過鑒定是否有酒精產(chǎn)生來判斷呼吸方式 解析：選D。A項(xiàng)的自變量應(yīng)該是不同濃度的α萘乙酸，A錯(cuò)誤；兩者之比代表的是物質(zhì)運(yùn)輸效率，而不是NaOH進(jìn)入瓊脂塊的速率，B錯(cuò)誤；取樣的次數(shù)越多，繪制的酵母菌種群數(shù)量增長曲線的結(jié)果越準(zhǔn)確，C錯(cuò)誤；酵母菌只有無氧呼吸時(shí)才能產(chǎn)生酒精，所以可通過在反應(yīng)產(chǎn)物裝置中滴加酸性重鉻酸鉀溶液，觀察裝置中是否發(fā)生由橙色變?yōu)榛揖G色顏色反應(yīng)來判斷其呼吸方式，D正確。 2．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)變量的敘述，正確的是(　　) A．在探究O2濃度對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸速率影響的實(shí)驗(yàn)中，通常溫度不屬于變量 B．在探究氯化鈉濃度對(duì)人的紅細(xì)胞形態(tài)變化影響的實(shí)驗(yàn)中，氯化鈉濃度是因變量 C．探究光照強(qiáng)度對(duì)植物光合速率影響的實(shí)驗(yàn)，CO2濃度、溫度、植物種類是無關(guān)變量 D．在探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，溫度和pH是自變量 解析：選C。探究O2濃度對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸速率影響的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)自變量是O2濃度，溫度等是無關(guān)變量；探究氯化鈉濃度對(duì)人的紅細(xì)胞形態(tài)變化影響的實(shí)驗(yàn)中，氯化鈉濃度是實(shí)驗(yàn)自變量；探究光照強(qiáng)度對(duì)植物光合速率影響的實(shí)驗(yàn)，光照強(qiáng)度是實(shí)驗(yàn)自變量，CO2濃度、溫度、植物種類是無關(guān)變量；在探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，溫度和pH分別是自變量和無關(guān)變量。 正確認(rèn)識(shí)探究實(shí)驗(yàn)中的變量 考點(diǎn)二　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析 [高考領(lǐng)航] 1．(2016高考江蘇卷)過氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 管號(hào) 1%焦性沒 食子酸/mL 2% H2O2/mL 緩沖液 /mL 過氧化物酶溶液/mL 白菜梗提取液/mL 煮沸冷卻后的白菜梗提取液/mL 1 2 2 2 － － － 2 2 2 － 2 － － 3 2 2 － － 2 － 4 2 2 － － － 2 A.1號(hào)管為對(duì)照組，其余不都是實(shí)驗(yàn)組 B．2號(hào)管為對(duì)照組，其余都為實(shí)驗(yàn)組 C．若3號(hào)管顯橙紅色，無需對(duì)照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶 D．若4號(hào)管不顯橙紅色，可證明白菜梗中無過氧化物酶 解析：選A。3號(hào)管為實(shí)驗(yàn)組，1號(hào)管、2號(hào)管和4號(hào)管均為對(duì)照組，A正確，B錯(cuò)誤；設(shè)置對(duì)照組的作用在于通過實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組對(duì)比，消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度，C錯(cuò)誤；4號(hào)管中煮沸冷卻后的白菜梗提取液所含的酶已變性失活，無法判斷白菜梗中是否有過氧化物酶，D錯(cuò)誤。 2．(2015高考廣東卷)用秋水仙素處理某二倍體植物的愈傷組織，從獲得的再生植株中篩選四倍體植株。預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。正式實(shí)驗(yàn)時(shí)秋水仙素濃度設(shè)計(jì)最合理的是(　　) 秋水仙素濃度(g/L) 再生植株(棵) 四倍體植株(棵) 0 48 0 2 44 4 4 37 8 6 28 11 8 18 5 10 9 2 A.0、2、3、4、5、6　　　 B．0、4、5、6、7、8 C．0、6、7、8、9、10 D．0、3、6、9、12、15 解析：選B。預(yù)實(shí)驗(yàn)主要是為正式實(shí)驗(yàn)摸索條件，本題中正式實(shí)驗(yàn)的目的是“從獲得的再生植株中篩選四倍體植株”，則預(yù)實(shí)驗(yàn)后所確定的秋水仙素濃度應(yīng)符合“再生植株數(shù)量多，四倍體植株的數(shù)量也多”兩個(gè)條件。從表中數(shù)據(jù)可以看出，最適秋水仙素濃度在6 g/L左右，故選擇的秋水仙素濃度范圍為4～8 g/L，在這一濃度范圍內(nèi)設(shè)置更小梯度進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)，同時(shí)加上濃度為0的空白對(duì)照組。 3．(2015高考福建卷)為了研究從植物中提取的可可堿是否可以作為除草劑，某科研小組開展了可可堿對(duì)鬼針草根尖細(xì)胞有絲分裂和種子萌發(fā)影響的實(shí)驗(yàn)探究，結(jié)果如下表。請(qǐng)回答： 可可堿濃度 (mmolL－1) 根尖細(xì)胞有絲分裂 種子發(fā)芽率(%) 有絲分裂 指數(shù)(%) 分裂期細(xì)胞占比(%) 前期和中期 后期和末期 0 3.73 3.04 0.69 81.5 0.1 2.90 2.16 0.74 68.1 0.5 2.10 1.72 0.38 18.6 1.0 1.96 1.72 0.24 注：有絲分裂指數(shù)＝分裂期細(xì)胞數(shù)/觀察細(xì)胞的總數(shù)100% (1)本實(shí)驗(yàn)需要制作根尖細(xì)胞有絲分裂裝片，制片過程中根尖解離需要用到的試劑是____。上圖為顯微鏡下觀察到的部分細(xì)胞圖像，箭號(hào)所指的細(xì)胞處于分裂期的_______期。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，當(dāng)可可堿濃度到達(dá)1.0 mmolL－1時(shí)，在分裂期的細(xì)胞中，后期和末期的細(xì)胞數(shù)目相對(duì)__________。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是__________，導(dǎo)致染色體無法移向細(xì)胞兩極。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著可可堿濃度的升高，種子發(fā)芽率__________。為探究可可堿影響種子發(fā)芽率的可能原因，某同學(xué)提出假設(shè)：可可堿會(huì)降低種子中赤霉素的水平。現(xiàn)欲通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)上述假設(shè)，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路：________________________________。 解析：(1)在制作植物根尖細(xì)胞有絲分裂裝片的過程中，解離液是體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸的混合液(1∶1)。圖中箭號(hào)所指細(xì)胞的染色體都集中在赤道板上，可知該細(xì)胞處于有絲分裂中期。(2)由表格中數(shù)據(jù)可知，與對(duì)照組相比，可可堿濃度為1.0 mmolL－1時(shí)，在分裂期的細(xì)胞中，后期和末期的細(xì)胞所占百分比小，原因可能是可可堿抑制了紡錘體的形成，從而導(dǎo)致染色體無法移向細(xì)胞兩極。(3)由表格中數(shù)據(jù)可知，隨著可可堿濃度的升高，種子發(fā)芽率逐漸降低。赤霉素可解除種子的休眠，與種子的發(fā)芽有關(guān)。要探究可可堿是否降低了種子中赤霉素的含量，從而影響了發(fā)芽率，可用等量的鬼針草種子設(shè)置不同實(shí)驗(yàn)組，這些實(shí)驗(yàn)組分別用不同濃度的可可堿(自變量)溶液處理，一段時(shí)間后測(cè)定各組種子中赤霉素的含量，從而分析可可堿濃度與赤霉素含量的關(guān)系。為了使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)，還應(yīng)設(shè)置空白對(duì)照組。 答案：(1)鹽酸(或鹽酸和酒精)　中 (2)減少　可可堿能夠抑制紡錘體的形成 (3)降低　以不同濃度的可可堿處理鬼針草種子，一段時(shí)間后測(cè)定各組種子中赤霉素的含量，分析可可堿濃度與赤霉素含量的關(guān)系 4．(2016高考浙江卷)欲研究甲狀腺和甲狀腺激素的生理作用，對(duì)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(cè)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(dòng)物口直接注入到胃中。 請(qǐng)回答： (1)表中W是對(duì)丁組小鼠的處理，該處理是____________。 (2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(設(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo)系，將預(yù)測(cè)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(cè)甲狀腺功能的依據(jù)是____________，____________。 解析：本題以甲狀腺和甲狀腺激素的生理作用為載體，考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力。(1)據(jù)表格可知：甲組和丙組為實(shí)驗(yàn)組，乙組與丁組為對(duì)照組；甲與乙形成對(duì)照，排除手術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；丙和丁形成對(duì)照，丁組中對(duì)小鼠的處理是用等量的生理鹽水灌胃。(2)本實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè)：①是時(shí)間，②是對(duì)小鼠的處理方式。因變量是耗氧量，故坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)是時(shí)間，縱坐標(biāo)是耗氧量，依據(jù)甲狀腺激素可以促進(jìn)新陳代謝，從而增加耗氧量，繪制不同處理組的曲線見答案。(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，通過垂體門脈運(yùn)至腺垂體發(fā)揮作用。②通過服用放射性131I來檢測(cè)甲狀腺功能的依據(jù)是：可檢測(cè)；參與甲狀腺激素的合成。 答案：(1)生理鹽水灌胃 (2) (3)①下丘腦　垂體門脈 ②I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(cè)定 [核心探究] 1．理清自變量、無關(guān)變量與因變量之間的關(guān)系 2．理清實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的流程 [題點(diǎn)突破] 題點(diǎn)一　實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇_認(rèn) 1．該興趣小組為探究甲型流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA而設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)為該實(shí)驗(yàn)擬定一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)?zāi)康氖? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：題目中含有“探究”字眼，也有“提出疑問”，因此很容易據(jù)此找到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，即探究甲型流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。 答案：探究甲型流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA 2．在用生長素促進(jìn)植物枝條生根的實(shí)踐過程中，發(fā)現(xiàn)枝條生根情況不一，分析其原因，認(rèn)為可能與生長素的濃度有關(guān)。請(qǐng)據(jù)此擬定一個(gè)相關(guān)研究課題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：首先要確定自變量和因變量。由該題信息可知，自變量是“生長素濃度”，因變量為“枝條生根情況”，然后再寫出課題實(shí)驗(yàn)?zāi)康模梢员硎鰹椤疤骄可L素濃度對(duì)植物枝條生根的影響”或“探究生長素濃度與植物枝條生根的關(guān)系”。 答案：探究生長素濃度對(duì)植物枝條生根的影響(或探究生長素濃度與植物枝條生根的關(guān)系) 探究性或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的“實(shí)驗(yàn)題目或目的”的描述 1．句式一 “探究(或驗(yàn)證)自變量對(duì)因變量的影響”。 2．句式二 “探究(或驗(yàn)證)因變量與自變量之間的關(guān)系”或“因變量與自變量之間關(guān)系的研究”。 應(yīng)用提示：①書寫實(shí)驗(yàn)題目需從試題提供的文字、表格或曲線信息中找出自變量和因變量后，依據(jù)“句式”作答。②有時(shí)實(shí)驗(yàn)中的自變量可能是一個(gè)，即單自變量，有時(shí)為多個(gè)，即多自變量。③對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來說，實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)結(jié)論是相對(duì)應(yīng)的，即在書寫實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)重復(fù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡南嚓P(guān)語句即可。 題點(diǎn)二　實(shí)驗(yàn)假設(shè)的確定 1．某學(xué)生偶然發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)環(huán)境會(huì)影響黃豆芽的生長，為了進(jìn)一步研究不同磁場(chǎng)強(qiáng)度與黃豆芽下胚軸生長的關(guān)系，他設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，但還不完整，請(qǐng)你根據(jù)課題研究的有關(guān)知識(shí)加以補(bǔ)充，并回答有關(guān)問題： 課題名稱：不同磁場(chǎng)強(qiáng)度與黃豆芽下胚軸生長長度的關(guān)系。 假設(shè)： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 研究指標(biāo)：黃豆芽下胚軸的長度。 實(shí)驗(yàn)用品：飽滿的黃豆種子、磁鐵(用于組建不同的磁場(chǎng)環(huán)境)、25℃黑暗溫室環(huán)境、尺子、清水、燒杯、紗布及其他所需材料。 研究步驟：(略)。 解析：此題可以看作是探究性實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)假設(shè)不是唯一的，只要能解釋或說清題干知識(shí)即可。因此此題的假設(shè)可以是：在一定的范圍內(nèi)，隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加黃豆芽下胚軸會(huì)長得更長，或在一定的范圍內(nèi)，隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加黃豆芽下胚軸會(huì)長得更短。只要答出其中的一種即可。由于題中已給出該學(xué)生偶然發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)環(huán)境會(huì)影響黃豆芽的生長，所以該實(shí)驗(yàn)的假設(shè)不能寫成在一定范圍內(nèi)，隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加黃豆芽下胚軸長度不會(huì)發(fā)生變化。 答案：在一定的范圍內(nèi)，隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加黃豆芽下胚軸會(huì)長得更長(或者：在一定的范圍內(nèi)，隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加黃豆芽下胚軸會(huì)長得更短) 2．哺乳動(dòng)物體溫的相對(duì)恒定是由于完善的調(diào)節(jié)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)機(jī)體產(chǎn)熱量和散熱量保持動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。動(dòng)物產(chǎn)熱的主要方式是細(xì)胞的有氧呼吸。為了探究哺乳動(dòng)物隨外界環(huán)境溫度升高，呼吸作用強(qiáng)度是升高還是降低，某校生物興趣小組制定了以下實(shí)驗(yàn)方案： 實(shí)驗(yàn)假設(shè)： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 材料用具：略。 實(shí)驗(yàn)步驟： ①將4個(gè)恒溫培養(yǎng)箱分別調(diào)節(jié)成10℃、20℃、30℃、40℃恒溫，并編號(hào)為甲、乙、丙、丁四組； ②取四只400克、健康的、性別與生理狀況相同的成年小白鼠分別放入4個(gè)不同溫度的恒溫培養(yǎng)箱中； ③一段時(shí)間后，用儀器測(cè)量小鼠耗氧量，做好記錄并計(jì)算。 解析：本實(shí)驗(yàn)要探究的問題是哺乳動(dòng)物隨外界環(huán)境溫度升高，呼吸作用強(qiáng)度是升高還是降低。首先要獲取解決該問題的信息，信息一方面蘊(yùn)含在題干中：“哺乳動(dòng)物體溫的相對(duì)恒定是由于完善的調(diào)節(jié)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)機(jī)體產(chǎn)熱量和散熱量保持動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。動(dòng)物產(chǎn)熱的主要方式是細(xì)胞的有氧呼吸?！?；一方面來自于平常所學(xué)的知識(shí)。接著，利用這些信息對(duì)呼吸強(qiáng)度的變化進(jìn)行推測(cè)和解釋：哺乳動(dòng)物是恒溫動(dòng)物，體溫通過產(chǎn)熱量與散熱量的平衡達(dá)到恒定，當(dāng)外界溫度上升時(shí)，散熱速率會(huì)下降，產(chǎn)熱速率大于散熱速率，動(dòng)物體溫會(huì)上升；要使升高的體溫下降，需減少產(chǎn)熱增加散熱；動(dòng)物產(chǎn)熱的主要方式是細(xì)胞的有氧呼吸。那么，哺乳動(dòng)物是否通過減弱有氧呼吸的強(qiáng)度來達(dá)到體溫的恒定？于是根據(jù)這一推測(cè)作出初步假設(shè)：哺乳動(dòng)物隨外界環(huán)境溫度的升高，呼吸強(qiáng)度降低。 答案：哺乳動(dòng)物隨外界環(huán)境溫度的升高，呼吸強(qiáng)度降低 探究性實(shí)驗(yàn)的“實(shí)驗(yàn)假設(shè)”的描述 1．句式一 “如果……現(xiàn)象，則……結(jié)論”。 2．句式二 “當(dāng)條件X存在時(shí)，事件P(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)會(huì)發(fā)生”或“當(dāng)條件X存在時(shí)，事件P(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)不發(fā)生”或“當(dāng)條件X存在時(shí)，對(duì)事件P(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)沒有影響”。 應(yīng)用提示：①對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)來說，假說對(duì)所要研究的對(duì)象設(shè)想一種或幾種可能的答案或解釋，即提出可能的實(shí)驗(yàn)原理。②假說的書寫，往往針對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊躁愂鼍涫竭M(jìn)行表述。 題點(diǎn)三　實(shí)驗(yàn)原理的把握 1．為了驗(yàn)證某大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關(guān)，請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料，完成下列實(shí)驗(yàn)步驟并回答問題： 實(shí)驗(yàn)材料：具有2片真葉且長勢(shì)相同的該品種大豆幼苗若干，完全培養(yǎng)液，蒸餾水，適宜濃度的赤霉素溶液，噴壺等。 (1)實(shí)驗(yàn)步驟： ①將上述大豆幼苗平均分成A、B兩組，A組為對(duì)照組，B組為實(shí)驗(yàn)組，分別置于等量的完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)。 ②用噴壺分別將________和________________________噴灑在A、B兩組幼苗上。 ③將兩組幼苗置于相同且適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)，一段時(shí)間后，測(cè)定兩組植株的高度。 (2)該實(shí)驗(yàn)原理是： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：此題是一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，結(jié)論是已知的，要求給出實(shí)驗(yàn)原理。因此可以根據(jù)赤霉素對(duì)植株的作用特點(diǎn)，通過仔細(xì)閱讀題中的實(shí)驗(yàn)步驟寫出實(shí)驗(yàn)原理。由于赤霉素有促進(jìn)細(xì)胞伸長的作用，根據(jù)題中步驟③中“一段時(shí)間后，測(cè)定兩組植株的高度”，可以寫出實(shí)驗(yàn)原理：赤霉素處理植株→植株的高度增加→驗(yàn)證該大豆品種矮化特性與赤霉素的含量有關(guān)。 答案：(1)②蒸餾水　適宜濃度的赤霉素溶液 (2)赤霉素有促進(jìn)細(xì)胞伸長使植株增高的作用。用赤霉素處理植株后，可以顯著增加植株的高度。據(jù)此可以驗(yàn)證該大豆品種矮化特性與赤霉素的含量有關(guān) 2．為了驗(yàn)證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠的活動(dòng)狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下： ①將正常小鼠隨機(jī)分成A、B兩組，觀察并記錄其活動(dòng)狀況。 ②A組小鼠注射適量胰島素溶液，B組小鼠注射等量生理鹽水。一段時(shí)間后，A組小鼠會(huì)出現(xiàn)四肢無力，活動(dòng)減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，B組小鼠活動(dòng)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(dòng)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的作用。 請(qǐng)回答： 該實(shí)驗(yàn)的原理： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：胰島素具有降低血糖的作用。體內(nèi)胰島素含量過高引起血糖下降，機(jī)體出現(xiàn)活動(dòng)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 探究性或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的“實(shí)驗(yàn)原理”的描述 1．理論依據(jù)句式 自變量與因變量間的內(nèi)在聯(lián)系。 2．操作依據(jù)句式 自變量的操作情況，因變量的觀測(cè)指標(biāo)。 應(yīng)用提示：①實(shí)驗(yàn)原理可以明確實(shí)驗(yàn)操作步驟，分清是生化實(shí)驗(yàn)類型還是生理實(shí)驗(yàn)類型。②實(shí)驗(yàn)原理中“因變量的觀測(cè)指標(biāo)”可作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的參考。③若需對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，套用實(shí)驗(yàn)原理即可。 題點(diǎn)四　實(shí)驗(yàn)步驟的描述 1．生物學(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn)，給動(dòng)物注射促甲狀腺激素后最終導(dǎo)致下丘腦的促甲狀腺激素釋放激素分泌減少。但是不知是促甲狀腺激素直接對(duì)下丘腦進(jìn)行的反饋調(diào)節(jié)，還是通過促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素對(duì)下丘腦進(jìn)行的反饋調(diào)節(jié)。探究實(shí)驗(yàn)如下： (1)實(shí)驗(yàn)假設(shè)：促甲狀腺激素通過促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素對(duì)下丘腦進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)。 (2)材料用具：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，可能用到的試劑、藥品、手術(shù)器械等。 (3)實(shí)驗(yàn)思路： ①將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均分為A、B兩組，A為實(shí)驗(yàn)組，B為對(duì)照組，并測(cè)定兩組動(dòng)物血液中的________________________含量。 ②用手術(shù)器械將A組動(dòng)物的________(填相應(yīng)的組織或器官)切除，B組進(jìn)行手術(shù)，但不切除腺體。 ③對(duì)________組動(dòng)物注射________________。 ④一段時(shí)間后，測(cè)量A、B兩組動(dòng)物血液中的________________含量。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：若________________________________，則假設(shè)成立。 解析：(3)①實(shí)驗(yàn)假設(shè)為“促甲狀腺激素通過促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素對(duì)下丘腦進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)”，故該實(shí)驗(yàn)的自變量為有無甲狀腺，而因變量則是促甲狀腺激素釋放激素的含量。故在實(shí)驗(yàn)開始前需要測(cè)定動(dòng)物血清中的促甲狀腺激素釋放激素的含量。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)的自變量，要對(duì)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行切除手術(shù)，而切除的應(yīng)該是甲狀腺。B組作為對(duì)照組，進(jìn)行手術(shù)，但不切除腺體，以排除手術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。③因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)是為了探究促甲狀腺激素的作用，故要對(duì)A、B兩組進(jìn)行等量、等濃度的促甲狀腺激素注射。④一段時(shí)間后還要對(duì)動(dòng)物血清中的促甲狀腺激素釋放激素的含量進(jìn)行測(cè)定，與實(shí)驗(yàn)前對(duì)照，并將實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組做比較，從而得出結(jié)論。(4)如果假設(shè)成立，則A組促甲狀腺激素釋放激素不減少(或增加)，B組促甲狀腺激素釋放激素減少。 答案：(3)①促甲狀腺激素釋放激素?、诩谞钕佟、跘、B兩　等量且適宜濃度的促甲狀腺激素?、艽偌谞钕偌に蒯尫偶に亍?4)A組促甲狀腺激素釋放激素不減少(或增加)，B組促甲狀腺激素釋放激素減少 2．用某種降血糖物質(zhì)X做以下實(shí)驗(yàn)(注：用生理鹽水配制X溶液)。回答下列問題： (1)某同學(xué)要驗(yàn)證X的降血糖作用，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 選擇一批體重相同的正常小鼠，測(cè)定__________，并將小鼠隨機(jī)等量分成實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組注射適量的_____________，對(duì)照組注射等量的_____________，一段時(shí)間后測(cè)定兩組小鼠的______________，若________________________，則表明X有降血糖作用。 (2)若要驗(yàn)證一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 用________________小鼠作為實(shí)驗(yàn)組，用患糖尿病小鼠作為對(duì)照組1，用________小鼠作為對(duì)照組2；實(shí)驗(yàn)組注射________，對(duì)照組1、2注射等量的生理鹽水，一定時(shí)間后若實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組________的血糖濃度均在正常范圍內(nèi)，而對(duì)照組________的血糖濃度高于正常范圍，則表明一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍。 解析：本題考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，同時(shí)考查區(qū)分實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的能力。(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證X的降血糖作用，則該實(shí)驗(yàn)的自變量是有無X，而因變量是血糖的變化?；舅悸罚涸O(shè)置一個(gè)對(duì)照組和一個(gè)實(shí)驗(yàn)組，測(cè)得兩組小鼠的血糖濃度，再分別注射一定量的生理鹽水和等量的X，一段時(shí)間后測(cè)定兩組小鼠的血糖濃度。若與對(duì)照組相比實(shí)驗(yàn)組小鼠的血糖濃度明顯下降，則證明X有降血糖作用。用X處理的是實(shí)驗(yàn)組，用生理鹽水處理的是對(duì)照組。(2)該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍。該實(shí)驗(yàn)的自變量是有無一定量的X，而因變量是患糖尿病小鼠的血糖濃度變化?；舅悸肥墙蓚€(gè)對(duì)照組：患病小鼠組和正常小鼠組，注射生理鹽水；一個(gè)實(shí)驗(yàn)組，注射一定量的X。觀察注射X前后小鼠的血糖與哪個(gè)對(duì)照組的值更接近。 答案：(1)血糖濃度　X溶液　生理鹽水　血糖濃度　對(duì)照組血糖濃度不變，實(shí)驗(yàn)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 探究性或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的“實(shí)驗(yàn)步驟”的描述 1．步驟一：實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備 (1)選材的句式：“選取年齡、性別相同，健康且發(fā)育狀況相同的同種動(dòng)物”、“選取長勢(shì)相同、大小相似的同種植物”等。 (2)分組的句式：“隨機(jī)均分(或等分)為X組”。 (3)編號(hào)的句式：“編號(hào)為A、B……組”或“編號(hào)為甲、乙……組”。 2．步驟二：實(shí)驗(yàn)中的處理 實(shí)驗(yàn)組“用適量的某溶液”處理，對(duì)照組“用等量的蒸餾水(或生理鹽水或清水)”處理，且“每組都在相同且適宜的條件下培養(yǎng)(或飼養(yǎng))”或“觀察相同的時(shí)間”。 3．步驟三：實(shí)驗(yàn)后的觀測(cè) “一段時(shí)間后，觀察(現(xiàn)象)或測(cè)量(數(shù)據(jù))，做好記錄(并計(jì)算出平均值)”。 應(yīng)用提示：①步驟一主要是分組編號(hào)，設(shè)置對(duì)照，以描述“無關(guān)變量”。②步驟二主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)組分別進(jìn)行處理，以描述自變量如何控制，無關(guān)變量如何平衡。③步驟三主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理，以描述因變量怎樣檢測(cè)。 題點(diǎn)五　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論的描述 1．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)海膽卵細(xì)胞受精后的5小時(shí)內(nèi)蛋白質(zhì)合成量迅速增加，而放線菌素D溶液能抑制mRNA的合成。為此請(qǐng)你完成下面的探究實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄柯鸭?xì)胞受精后的5小時(shí)內(nèi)合成蛋白質(zhì)的模板(mRNA)的來源。 實(shí)驗(yàn)材料：剛受精的卵細(xì)胞(若干)、放線菌素D(mRNA合成抑制劑)溶液、生理鹽水、卡氏瓶(若干)、二氧化碳恒溫培養(yǎng)箱、細(xì)胞培養(yǎng)液等(蛋白質(zhì)合成量的測(cè)定方法不作要求)。 實(shí)驗(yàn)步驟： (1)取兩組型號(hào)一致的卡氏瓶，分別編號(hào)為A、B， ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (2)______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 在相同且適宜的二氧化碳恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時(shí)間； (3)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 結(jié)果預(yù)期及分析： ①若___________________________________________________________________， 說明合成蛋白質(zhì)的模板就存在于受精的卵細(xì)胞中； ②若___________________________________________________________________， 說明合成蛋白質(zhì)的模板有原來存在于受精的卵細(xì)胞中的，也有DNA新轉(zhuǎn)錄合成的； ③若___________________________________________________________________， 說明合成蛋白質(zhì)的模板是DNA新轉(zhuǎn)錄合成的。 解析：根據(jù)題干信息可知，實(shí)驗(yàn)的自變量為是否加放線菌素D溶液，因變量為受精的卵細(xì)胞中蛋白質(zhì)的含量。(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循單一變量原則，因此，在第一步應(yīng)加入適量且等量的細(xì)胞培養(yǎng)液。(2)在第二步應(yīng)該設(shè)計(jì)的是自變量，即：一組加放線菌素D溶液，另一組加等量生理鹽水；然后兩組均加入適量且等量的剛受精的卵細(xì)胞。(3)第三步是培養(yǎng)觀察，定期測(cè)定實(shí)驗(yàn)的因變量，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。結(jié)果預(yù)期及分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍?，本?shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果需要討論；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況可以推知實(shí)驗(yàn)結(jié)果有3種可能性，即模板僅來自受精的卵細(xì)胞、模板來自受精的卵細(xì)胞和DNA新轉(zhuǎn)錄、模板僅來自DNA新轉(zhuǎn)錄等3種情況。 答案：(1)往A、B組卡氏瓶中加入適量且等量的細(xì)胞培養(yǎng)液 (2)A組加入適量且等量的放線菌素D溶液，B組加入等量的生理鹽水，再分別加入適量且等量的剛受精的卵細(xì)胞 (3)每間隔相同時(shí)間對(duì)兩組培養(yǎng)物(或受精的卵細(xì)胞)測(cè)定一次蛋白質(zhì)的含量，并對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析 ①A、B兩組蛋白質(zhì)合成量大致相等?、贏組比B組蛋白質(zhì)合成量明顯減少?、跘組蛋白質(zhì)合成量始終不變，而B組蛋白質(zhì)合成量增加 2．一對(duì)相對(duì)性狀可受多對(duì)等位基因控制，如某種植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對(duì)相對(duì)性狀就受多對(duì)等位基因控制。科學(xué)家已從該種植物的一個(gè)紫花品系中選育出了5個(gè)基因型不同的白花品系，且這5個(gè)白花品系與該紫花品系都只有一對(duì)等位基因存在差異。某同學(xué)在大量種植該紫花品系時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了1株白花植株，將其自交，后代均表現(xiàn)為白花。 回答下列問題： 假設(shè)該白花植株與紫花品系也只有一對(duì)等位基因存在差異，若要通過雜交實(shí)驗(yàn)來確定該白花植株是一個(gè)新等位基因突變?cè)斐傻?，還是屬于上述5個(gè)白花品系中的一個(gè)，則