生物实验设计(专题)幻灯片.ppt

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1、生物实验设计(专题)第1页，共22页，编辑于2022年，星期一2实验与探究能力 (1)能独立完成“生物知识内容表”(见下表)所列实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。(2)具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。3)具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等。(4)能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。解读考纲第2页，共22页，编辑于2022年，星期一实实验验中中应应遵遵循循的的几几个个原原则则(一

2、一)对对照性照性原原则则 (二二)单一变量性原则单一变量性原则(三三)可行性原则可行性原则(四四)科学性原则科学性原则第3页，共22页，编辑于2022年，星期一对照性原则和单一变量性原则对照性原则和单一变量性原则对照性原则和单一变量性原则对照性原则和单一变量性原则1 1确定三个变量：实验变量、反应变量、无关变量。确定三个变量：实验变量、反应变量、无关变量。2 2给实验变量以一定的干扰。给实验变量以一定的干扰。3 3控制无关变量。控制无关变量。蜜蜂的工蜂和蜂王都由受精卵发育而成,但蜂王有生殖能力而工蜂失去生殖能力.有人认为这是由蜜蜂的遗传因素的不同造成的.也有人认为是由于喂食蜂王浆的天数不同造成

3、的.如何通过实验来验证这两种观点的正确性,请你说说自己的设想.第4页，共22页，编辑于2022年，星期一可行性原则和科学性原则可行性原则和科学性原则现有下列生物材料：现有下列生物材料：苹果苹果黄豆种子黄豆种子梨梨花生种子花生种子蛋清蛋清马铃薯块茎马铃薯块茎西瓜果肉细胞西瓜果肉细胞叶肉细胞叶肉细胞叶表皮细叶表皮细胞胞。最适于用来鉴定还原性糖的有最适于用来鉴定还原性糖的有()适用于鉴定蛋白质的有适用于鉴定蛋白质的有()适用于鉴定脂肪的有适用于鉴定脂肪的有()适用于观察叶绿体的有适用于观察叶绿体的有()第5页，共22页，编辑于2022年，星期一可行性原则和科学性原则可行性原则和科学性原则为了验证为了

4、验证“镁是植物生活的必须矿质元素镁是植物生活的必须矿质元素”，三位同学进行了实验，三位同学进行了实验设计，下列是实验的基本思路。请分别指出三个实验思路是否能达设计，下列是实验的基本思路。请分别指出三个实验思路是否能达到实验目的，为什么？到实验目的，为什么？（1 1）实验一：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器）实验一：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进行培养。对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制进行培养。对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液

5、通气，观察比较两组植物的生长发育情况。察比较两组植物的生长发育情况。第6页，共22页，编辑于2022年，星期一可行性原则和科学性原则可行性原则和科学性原则为了验证为了验证“镁是植物生活的必须矿质元素镁是植物生活的必须矿质元素”，三位同学进行了实验设，三位同学进行了实验设计，下列是实验的基本思路。请分别指出三个实验思路是否能达到实验计，下列是实验的基本思路。请分别指出三个实验思路是否能达到实验目的，为什么？目的，为什么？（2 2）实验二：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的）实验二：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以蒸

6、容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适宜馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。第7页，共22页，编辑于2022年，星期一可行性原则和科学性原则可行性原则和科学性原则为了验证为了验证“镁是植物生活的必须矿质元素镁是植物生活的必须矿质元素”，三位同学进行了实，三位同学进行了实验设计，下列是实验的基本思路。请分别指出三个实验思路是验设计，下列是实验的基本思路。请分别指出三个实验思路是否能达到实验目的，为什么？否能达到实

7、验目的，为什么？（3 3）实验三：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土）实验三：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以含有植物必需的各种元素的完全培养液，实验组浇以不组浇以含有植物必需的各种元素的完全培养液，实验组浇以不含镁离子的完全培养液，两组置于相同的适宜条件下培养，观含镁离子的完全培养液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。察比较两组植物的生长发育情况。第8页，共22页，编辑于2022年，星期一实验评价题型解题技巧实验评价题型解题技巧例：例

8、：(广广东东、河南高考、河南高考题题)为证实为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”，某同，某同学制学制订订了下列了下列实验实验方案：方案：(1)(1)实验实验目的目的(略略)(2)(2)实验实验材料和用具材料和用具(略略)(3)(3)实验实验方法和步方法和步骤骤用一适当大小的玻璃罩罩住一株生用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长长正常的盆栽正常的盆栽绿绿色植物和一色植物和一杯杯NaOHNaOH溶液，密封不漏气。溶液，密封不漏气。将上述植物及装置放在暗室中将上述植物及装置放在暗室中饥饿饥饿，消耗掉叶片内，消耗掉叶片内贮贮藏的有机藏的有机物。暗室内装有物。

9、暗室内装有红红色安全灯。色安全灯。饥饿饥饿一定一定时间时间后，自暗室中取出，照光若干小后，自暗室中取出，照光若干小时时，使其充分，使其充分进进行光合作用。行光合作用。取一叶片，放人盛有酒精的取一叶片，放人盛有酒精的烧烧杯中，水浴加杯中，水浴加热热，使叶，使叶绿绿素溶于素溶于酒精中。酒精中。将已脱将已脱绿绿的叶片取出，平的叶片取出，平铺铺在一个培养皿中，用碘液，在一个培养皿中，用碘液，检测检测有有无葡萄糖的特异无葡萄糖的特异颜颜色反色反应应出出现现。该实验该实验方案有几方案有几项项明明显错误显错误，请请指出指出错误错误并改正。并改正。第9页，共22页，编辑于2022年，星期一选题选题实验设计：实

10、验设计：确定目的确定目的提出假设提出假设制订方案制订方案预期结果预期结果实施方案实施方案：准准备备材材料料、药药品、仪器品、仪器具体操作具体操作观察、记录观察、记录结果结果分析分析推理推理与预期与预期相符相符与预期与预期不符不符结结论论修改设计，再做实验修改设计，再做实验可多次重复可多次重复生物学实验的一般过程生物学实验的一般过程 第10页，共22页，编辑于2022年，星期一某研究性学习小组在进行“调查环境污染对生物的影响”课题研究时，确定了对“家庭煤炉对植物生长的影响”的子课题研究，并制定了研究方案。请回答下列问题：你对该课题研究作出的假设是_；预期是_。实验假设和预期结果实验假设和预期结果

11、 第11页，共22页，编辑于2022年，星期一为了验证甲状腺激素的生理作用，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水、灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。(实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定)。方法与步骤：结果预测与分析：设计实验方案设计实验方案(方法与步骤方法与步骤)第12页，共22页，编辑于2022年，星期一 例题例题 工业生产中产生的工业生产中产生的SOSO2 2是酸雨是酸雨(PH5.6)(PH5.6)形成的形成的主要原因之一。有人设计实验研究酸雨

12、对植物的毒主要原因之一。有人设计实验研究酸雨对植物的毒害作用。害作用。实验结果表明，实验结果表明，“酸雨酸雨”使植物叶片变黄，而对照实验中的植使植物叶片变黄，而对照实验中的植物没有变黄。该实验说明物没有变黄。该实验说明“酸雨酸雨”对植物的生长发育有影响。对植物的生长发育有影响。题海纵横题海纵横第13页，共22页，编辑于2022年，星期一 参照上述装置和试剂，以小麦种子为实验材料，尝试设计实验，参照上述装置和试剂，以小麦种子为实验材料，尝试设计实验，探究探究2 2种不同种不同pHpH的酸雨对种子萌发率的影响。的酸雨对种子萌发率的影响。探究的问题：不同探究的问题：不同pH的酸雨对小麦种子萌发率的影

13、响。的酸雨对小麦种子萌发率的影响。作出的假设：作出的假设：。实验步骤实验步骤(简要叙述简要叙述)：实验预期结果与分析实验预期结果与分析(实验预期结果多种多样，写出其中实验预期结果多种多样，写出其中 3种并加以分析种并加以分析)：题海纵横题海纵横第14页，共22页，编辑于2022年，星期一 习题习题22 某生物学兴趣小组开展某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出不同浓度香烟浸出液对液对水蚤水蚤的影响的影响”的课题研究。的课题研究。（2）做该实验时必备的实验器材是）做该实验时必备的实验器材是:（3）写出实验的主要操作步骤。）写出实验的主要操作步骤。（4）设计一张表格用于在实验时记录数据。）设计一张

14、表格用于在实验时记录数据。（1）采用何种测定指标来确定香烟浸出液对水蚤有无影响？）采用何种测定指标来确定香烟浸出液对水蚤有无影响？（只要一种指标）（只要一种指标）他们已将香烟和蒸馏水按照他们已将香烟和蒸馏水按照1：1的重量比浸泡的重量比浸泡24小时，小时，过滤后的滤液作为原液。过滤后的滤液作为原液。题海纵横题海纵横第15页，共22页，编辑于2022年，星期一不同浓度的不同浓度的烟草浸出液烟草浸出液每分钟心跳次数每分钟心跳次数第一次测第一次测量量第二次测量第二次测量第三次测第三次测量量平均值平均值浓度浓度1 1浓度浓度2 2浓度浓度3 3蒸馏水（对照）蒸馏水（对照）题海纵横题海纵横第16页，共2

15、2页，编辑于2022年，星期一理解原理理解原理,掌握方法掌握方法,熟悉套路熟悉套路,变换角度变换角度实验题留给我们的启示实验题留给我们的启示第17页，共22页，编辑于2022年，星期一实验原理实验原理科学原理科学原理逻辑原理逻辑原理30.为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下：验方案如下：1）将正常的小鼠随机分成）将正常的小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。两组，观察并记录其活动状况。2）A组小鼠注射适量的胰岛素溶液，组小鼠注射适量的胰岛素溶液，B组小鼠注射

16、等量的生理盐水。一段时间后，组小鼠注射等量的生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力活动减少、甚至昏迷等低血糖症状，组小鼠会出现四肢无力活动减少、甚至昏迷等低血糖症状，B组小鼠活动状况无变化。组小鼠活动状况无变化。3）A组小鼠出现低血糖症状后，分别给组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量的葡萄糖溶液。一段时两组小鼠注射等量的葡萄糖溶液。一段时间后间后A组小鼠低血糖症状缓解，组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。组活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。请回答：该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。请回答：（1）该实验原理是）该实验原理是。第18页

17、，共22页，编辑于2022年，星期一实验方法实验方法(1)(1)化学物质的检测方法化学物质的检测方法 淀粉淀粉 碘液碘液碘液碘液 (蓝色蓝色蓝色蓝色)还原性糖还原性糖 斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂 班氏试剂班氏试剂(砖红色砖红色砖红色砖红色)CO2Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液溶液乳酸乳酸pH试纸试纸试纸试纸O2余烬复然余烬复然蛋白质蛋白质被蛋白酶水解被蛋白酶水解、双缩脲试剂、双缩脲试剂(紫红色紫红色)苏丹苏丹苏丹苏丹染液染液染液染液 (橘黄色）橘黄色）脂肪脂肪DNA二苯胺二苯胺二苯胺二苯胺(蓝色蓝色蓝色蓝色)苏丹苏丹苏丹苏丹染染染染液液(红色）红色）红色）红色）第19页，共22页，编

18、辑于2022年，星期一(2)实验结果的显示方法实验结果的显示方法 光合速度光合速度O2释放量或释放量或CO2吸收量或有机物生成量吸收量或有机物生成量呼吸速度呼吸速度O2吸收量或吸收量或CO2释放量释放量原子或分子转移途径原子或分子转移途径放射性同位示踪放射性同位示踪细胞液浓度大小细胞液浓度大小质壁分离质壁分离植物细胞是否死亡植物细胞是否死亡质壁分离质壁分离水生植物可依气泡的产生量或产生速率；水生植物可依气泡的产生量或产生速率；离体叶片若事先沉入水底可依单位时间内上浮的叶片数目；离体叶片若事先沉入水底可依单位时间内上浮的叶片数目；植物体上的叶片可依指示剂（如碘液）处理后叶片颜色深浅。植物体上的叶

19、片可依指示剂（如碘液）处理后叶片颜色深浅。实验方法实验方法第20页，共22页，编辑于2022年，星期一(3)实验条件的控制方法实验条件的控制方法增加水中氧气增加水中氧气泵入空气或吹气或放入绿色植物泵入空气或吹气或放入绿色植物减少水中氧气减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水容器密封或油膜覆盖或用凉开水除去容器中除去容器中CO2NaOH溶液溶液除去叶中原有淀粉除去叶中原有淀粉置于黑暗环境置于黑暗环境除去叶中叶绿素除去叶中叶绿素酒精水浴加热酒精水浴加热除去光合对呼吸干扰除去光合对呼吸干扰给植株遮光给植株遮光如何得到单色光如何得到单色光棱镜色散或透明薄膜滤光棱镜色散或透明薄膜滤光血液抗疑血液抗疑加入柠檬酸钠加入柠檬酸钠线粒体提取线粒体提取细胞匀浆离心细胞匀浆离心骨无机盐的除去骨无机盐的除去盐酸溶液盐酸溶液实验方法实验方法第21页，共22页，编辑于2022年，星期一实验步骤书写的基本模式实验步骤书写的基本模式分组分组编号编号设置对照设置对照(确定实验变量并实施干扰确定实验变量并实施干扰)控制变量控制变量(确定无关变量并控制相同确定无关变量并控制相同)结果检测结果检测(确定观察指标确定观察指标)第22页，共22页，编辑于2022年，星期一