（全国通用版）高考生物二轮复习 专题七 实验与探究 考点3 开放性实验设计与评价课件-人教版高三全册生物课件.ppt

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1、考点3开放性实验设计与评价专题七实验与探究1.实验设计的一般流程实验设计的一般流程n 要点整合2.“三步法三步法”书写实验步骤书写实验步骤(1)材料分组编号选材的句式：“选取年龄、性别相同，健康且发育状况相同的同种动物”或“选取长势相同、大小相似的同种植物”等。分组的句式：“随机均分(或等分)为X组”。编号的句式：“编号为A、B组”或“编号为甲、乙组”。(2)对实验组与对照组施以不同的处理(控制变量)实验组“用适量的某溶液”处理，对照组“用等量的蒸馏水(或生理盐水或清水)”处理，且“每组都在相同且适宜的条件下培养(或饲养)”或“观察相同的时间”。(3)实验结果的观察与记录“一段时间后，观察(现

2、象)或测量(数据)，做好记录(并计算出平均值)”。3.实验结果和结论的表达实验结果和结论的表达(1)探究性实验结果的预测大多有三种可能：变量促进结果、变量抑制结果、变量与结果无关。实验结论要根据可能的实验结果进行分析，探究性实验的每一个结果和结论一般都用“如果(若)就(则)”来描述。(2)验证性实验的结果与相应结论只需考虑一种情况，即实验结论对应“实验目的”得出肯定结论。4.组织答案需注意的问题组织答案需注意的问题实验操作细节的设计要合理规范、切实可行、言简意赅。书面表达是解答实验设计题最关键的部分，在书写实验步骤时应注意以下几点：(1)步骤设计一般不宜连续描述，而是分段叙述，并加以编号。(2

3、)为使叙述更简洁，对试管、烧杯等一般要加以分组、编号，如A、B或甲、乙等。(3)叙述中尽量用规范的实验术语，不能用含糊的口语，如“等量”不宜说成“一样多”等。(4)一般在时间、温度、物质的量上难以做到准确的量化表达，尽可能用“相同”“适宜”或“适量”等“定性”的语言表达。(5)实验设计中适时出现“其他培养条件相同”或“培养一段相同时间后”等都是很好的得分点。(6)题目给出的实验材料和试剂一般应充分利用，除非题目条件允许，否则不能自己随意增减实验材料和试剂。选项探究实验题目实验设计思路A验证渗透作用发生需要半透膜B验证成熟植物细胞的死活 待测细胞蔗糖溶液1.(2018济南三模)下列有关验证实验的

4、设计不合理的是 n 题型集训1234C验证酶具有催化作用D验证细胞膜具有选择透过性用发绿色荧光和红色荧光的染料分别标记小鼠细胞和人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人细胞融合。结果：两种细胞融合后，两种颜色的荧光均匀分布1234答案解析解解析析用荧光染料标记是验证细胞膜上蛋白质分子具有流动性，不是验证细胞膜具有选择透过性，D错误。五个角度评价实验设计五个角度评价实验设计一看“对照”：若无对照，则参照实验组补充对照组；若有对照，则看对照是否有标记、是否遵循单一变量原则和等量原则。二看“步骤”：顺序是否合理，步骤是否完整。三看“材料”：材料选择是否合适，实验仪器、药剂的使用是否准确。四看“条件”：

5、是否需要搅拌、冷却等，温度、光照等条件是否合理。五看“结果与结论”：实验目的是否与实验结果、结论对应，探究性实验的结果和结论是否讨论全面，是否为先写结果后写结论。方法技巧方法技巧12342.某学校生物兴趣小组拟探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育的影响作用。若你是该小组成员，请完善下列实验过程：(1)实验材料和用具：大鼠若干只，普通饲料，添加皮革蛋白粉的饲料，其他所需条件均满足。(2)实验目的：探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育是否有影响。1234(3)实验步骤：选_的大鼠若干，随机均分为A、B两组，分笼饲养。A组鼠每天都饲喂适量普通饲料，B组鼠饲喂_。在相同且适宜的条件下饲养相同的一段

6、时间。检查大鼠的生长发育状况，统计各组大鼠体重和发育状况。1234身体健康、发育正常、体重相同、同一性别等量的添加皮革蛋白粉答案解析的饲料(4)请你预测该实验的实验结果并作出相应的合理分析(至少写出三种情况)：_。_。_。1234 A、B两组大鼠体重基本相等，发育状况相同，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育没有影响 若A组大鼠体重大于B组大鼠体重，且A组大鼠的生长发育状况比B组大鼠好，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育有抑制作用 若A组大鼠体重小于B组大鼠体重，且A组大鼠的生长发育状况比B组大鼠差，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育有促进作用答案3.(2018绵阳模拟)某多年生植物

7、(2n10)茎的高度由一对等位基因(E和e)控制。研究发现：茎的高度与显性基因E的个数有关(EE为高秆、Ee为中秆、ee为矮秆)，并且染色体缺失会引起花粉不育。育种工作者将一正常纯合高秆植株(甲)在花蕾期用射线照射后，让其自交，发现子代有几株中秆植株(乙)，其他均为高秆植株。子代植株(乙)出现的原因有三种假设：假设一：仅由环境因素引起；假设二：射线照射植株(甲)导致其发生了隐性突变；假设三：射线照射植株(甲)导致一个染色体上含有显性基因的片段丢失。12341234解解析析叶芽细胞属于体细胞，而体细胞突变一般不遗传给子代，因此植株叶芽细胞突变对子代的性状几乎无影响。(1)射线照射花蕾期的植株(甲

8、)后，植株叶芽细胞和生殖细胞均发生了突变，但在自然条件下，叶芽细胞突变对子代的性状几乎无影响，其原因是_。突变发生在体细胞中(体细胞突变)，一般不能遗传给子代答案解析1234(2)现欲确定哪个假设正确，请说明实验思路并预期实验结果及结论：实验思路：_。实验结果及结论：_。答案解析 将中秆植株(乙)在环境条件相同且适宜的自然条件下单株种植，并严格自交，观察并统计子代的表现型及比例 若子代性状全为高秆，则假设一正确；若子代性状高秆中秆矮秆121，则假设二正确；若子代性状高秆中秆11，则假设三正确4.(2018长沙二模)为探究生长素和赤霉素对豌豆茎节间切段生长的影响，某同学设计了如图所示的实验，图1

9、实验操作科学无误，图2为实验结果，该同学根据实验结果得出了生长素和赤霉素在促进豌豆茎节间切段生长方面具有协同作用的结论。请回答下列问题：1234解解析析实验缺少不加赤霉素和生长素的对照组，因此不能确定这两种激素对豌豆茎节间切段生长都起促进作用。(1)根据实验结果分析，该同学的实验结论_(填“一定”或“不一定”)成立。作出该判断的理由是_。不一定缺少不加激素处理的对照组，不能确定这两种激素对豌豆茎切段生长都起促进作用答案解析1234(2)根据生长素的作用具有两重性的特点，该同学又提出“赤霉素对豌豆茎节间切段生长的作用也具有两重性”的假说。请写出验证该假说的简单实验设计思路和支持该假说的预期实验结

10、果：实验设计思路：_。支持该假说的预期实验结果：_。较低浓度赤霉素溶液处理组茎切段的平均长度比清水处理组长，较高浓度赤霉素溶液处理组茎切段的平均长度比清水处理组短答案解析1234 配制一系列浓度梯度的赤霉素溶液，分别用清水和所配制的赤霉素溶液处理长度和生长状况相同的豌豆茎节间切段，在相同且适宜的条件下培养一段时间，测量并计算每组茎切段的平均长度1234解解析析两重性是指低浓度促进生长，高浓度抑制生长，要研究赤霉素对豌豆茎节间切段生长的作用也具有两重性的假说，必须设置至少三组实验，一组不加激素的对照组，另外两组分别用高浓度的赤霉素溶液和低浓度的赤霉素溶液处理长度和生长状况相同的豌豆茎节间切段，再

11、通过测量并计算每组茎切段的平均长度，来验证假设。因此实验设计思路为配制一系列浓度梯度的赤霉素溶液，分别用清水和所配制的赤霉素溶液处理长度和生长状况相同的豌豆茎节间切段，在相同且适宜的条件下培养一段时间，测量并计算每组茎切段的平均长度。如果假设成立，则能预测到：较低浓度赤霉素溶液处理组茎切段的平均长度比清水处理组长，较高浓度赤霉素溶液处理组茎切段的平均长度比清水处理组短。高考真题再研核心素养提升真题真题1(2017全国，2)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是 A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液

12、染色D.斐林试剂是含有Cu2的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色答案题干信息题干信息信息推断或结论细胞结构指选项A中的细胞膜，选项C中的染色体；细胞成分指B项中的氨基酸和D项中的葡萄糖，结构成分选错误的，即4个选项中3个正确、1个错误细胞膜的完整性能否用台盼蓝染色法检测，强调二者的对应关系氨基酸能否用双缩脲试剂检测显色染色体可否用醋酸洋红液染色斐林试剂中Cu2能否被葡萄糖还原而显色解解析析用台盼蓝可鉴定细胞死活，被染色的细胞是死细胞，因为死细胞的细胞膜失去了对台盼蓝的选择透过性，使得台盼蓝能进入细胞而被染成蓝色，如果细胞膜结构不完整，台盼蓝也能进入细胞，故也能判断细胞膜结构的完整性，A正确；双缩

13、脲试剂是用来检测蛋白质中肽键的，因为氨基酸中没有肽键，故不能检测氨基酸的含量，B错误；若要观察处于细胞分裂中期的染色体，可以用碱性染料醋酸洋红液、龙胆紫溶液、改良苯酚品红染液等试剂染色，C正确；斐林试剂是由0.1 g/mL的NaOH溶液与0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合配制而成，现配现用。可溶性还原糖中含有的醛基或酮基具有弱还原性，在水浴加热的条件下可与氢氧化铜发生氧化还原反应，把Cu2还原成砖红色的Cu2O(氧化亚铜)沉淀，D正确。学学科科素素养养解解读读体现了核心素养中的科学探究能力，注重教材实验中相关探究方法，提升分析问题的能力。思维延伸思维延伸判断正误：(1)使用显微镜观察装

14、片，在10倍物镜下观察到的图像清晰、柔和，若直接转换至40倍物镜观察时，除调节细准焦螺旋外，还需要调用凹面镜(或调高亮度)、放大光圈(2013上海，13改编)()(2)制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色(2014山东，4B)()(3)用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程(2015山东，3C)()(4)用光学显微镜可观察到月季成熟的紫红色叶表皮细胞染色体的形态和数目(2017天津，5D改编)()答案(5)还原糖的鉴定实验中隔水加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面(2014江苏，22B)()(6)还原糖的鉴定实验结束时将剩余的斐林试剂装入

15、棕色瓶，以便长期保存备用(2014江苏，22D)()(7)在叶绿体色素提取实验中，在95%的乙醇中加入无水Na2CO3后可提高色素的溶解度(2013重庆，3D)()(8)“利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质和利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精”的实验中为达到实验目的，必须在碱性条件下进行(2015天津，5AC)()答案(9)若探究温度和pH对酶活性的影响，选用材料与试剂：前者为过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液，而后者为新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液(2013江苏，23AC改编)()(10)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式(2013重庆，3C)()(11)对酵母菌计

16、数时，用吸管吸取培养液滴满血细胞计数板的计数室及其四周边缘，轻轻盖上盖玻片后即可镜检(经典高考题)()(12)用两种不同浓度2,4D溶液分别处理月季插条形态学下端，观察并比较扦插后的生根数，预期结果是低浓度2,4D处理的插条生根数总是更多(经典高考题)()答案真真题题2(2017全国，29)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出：(1)实验思路；(

17、2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)答案答答案案(1)实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)实验结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。题干信息题干信息信息推断或结论根据遗传物质不同，将病毒分为DNA病毒和RNA病毒两类实验探究目的提示标记特有碱基U和T设定方法，不能用其他方法实验材料宿主细胞分两组相互对照解析解析(1)明确探究的基

18、本流程，如图。(2)确定自变量和因变量依据图中的“问题”和“假设”可确定甲、乙两组要区别对待DNA和RNA。DNA和RNA的差异可以是五碳糖(DNA含脱氧核糖，RNA含核糖)，也可以是碱基(DNA含T，RNA含U)。但依据题干信息“放射性同位素标记”“假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换”可确定甲、乙两组的自变量为放射性同位素标记的差异性碱基(一组标记T，另一组标记U)。依据教材所学知识，病毒必须寄生在宿主细胞内才能完成唯一的生命活动增殖，所以标记的碱基不能直接用于培养病毒，而应该先培养宿主细胞，待标记的碱基进入宿主细胞之后，再用标记的宿主细胞培养待测病毒。依据题干信息“体外培养的宿主细胞

19、”，并结合教材中T2噬菌体侵染大肠杆菌的相关知识，可初步确定因变量的观测指标为子代病毒的放射性程度。(3)预期结果与假设的关系因为假设有两个，因此预期结果要与两个假设一一对应，答题套路为：若证据(因变量的观测指标，即甲、乙两组子代病毒的放射性程度)则假设1；若证据(因变量的观测指标，即甲、乙两组子代病毒的放射性程度)则假设2。(4)组织语言，书写答案由于实验思路不过分关注操作细节，故不必回答具体用什么放射性元素标记。套用前文所述的实验思路答题套路：自变量因变量预期结果，考生的作答要与标准答案非常接近。学学科科素素养养解解读读考查实验探究能力，探究是一种科学的解决问题的方法。探究总是以问题为起点

20、，有了问题之后，结合所学知识和生活经验对问题作出合理的解释，这就是提出假说。假说是否正确则需要设计实验方案并实施实验方案来验证。在还没有实施实验方案之前，首先要预测实验结果，如果假设正确，那么实验方案实施之后会出现什么结果，这个结果称为实验预期结果。实验方案实施之后会得到一个真实的实验结果，将实验结果和预期结果做比较，就能判断假设是否正确。如果实验结果和预期结果相符，则结果支持假设，假设就是结论，结论是对问题的回答；如果实验结果不支持假设，结论就是否定了假设。经经典典再再现现(2017全国，37节选)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分

21、别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：(1)该实验的自变量是_、_。菌种发酵时间答案解析解解析析依据题干信息“甲、乙两菌种分别接种”“定期取样”，可确定自变量为菌种和发酵时间，因变量为发酵效果(具体检测指标未做要求)。(2)如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是_。延长发酵时间，继续观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间答案解析解解析析若32 h内的发酵效果出现峰值，则峰值对应的发酵时间为最佳发酵时间，否则应延长发酵时间继续测定发酵效果，直到发酵效果出现峰值。