高三生物三轮考前冲刺11 实验与探究(课件共32张PPT)

(共32张PPT)
(十一)实验与探究
高三生物三轮考前冲刺
1.如何选择实验材料
(1)不同实验目的要选择不同的材料,生物材料的选择必须为实验目的服务。
(2)选择的材料有利于使实验步骤简化,并便于实验操作。
(3)选择最容易成功的生物材料和最佳的取材部位。
(4)选择便于观察,实验现象明显的材料。
(5)选择对实验现象　 　干扰、实验结果利于分析的生物材料。
(6)选择较常见、　 　获得的材料。
无
易于
2.观察类实验的操作流程归纳
直接观察类应 的材料
染色观察类应选 的材料
滴水或染液 取材 盖片
（观察细胞分裂）
先低倍镜观察，再 倍镜观察
观察质壁分离与复原时始终用
结论　 依据实验原理和观察到的实验现象,得出正确的结论
有颜色
无色
解离
漂洗
染色
制片
高
低倍镜
选材
制片
观察
3.鉴定类实验的操作流程归纳
取材　 应选取　 　色且　 被鉴定物质的材料
材料处理 制备组织样液或制片
加鉴定剂 根据实验原理和要求,准确添加所需的鉴定试剂
观察,得出结论 对实验目的进行准确的描述,并作出肯定的结论

无
富含
植物或活动能
力弱、活动范围
小
研究性课题 调查对象 统计或实验方法 计算（统计）方法
调查人群中 某种遗传病 人类某种 遗传病 汇总法
种群密度的 取样调查 的动物 =
的动物
土壤中小动物类群丰富度的研究 土壤中的小动物 记名计算法、目测估计法
4.教材中的调查类实验归纳
发病率=X100%
活动能力强、
活动范围大
标志重捕法
样方法
取样器取
样法
实验名称 自变量 因变量 无关变量
通过模拟实验探究膜的透性 半透膜两侧溶液浓度差 漏斗玻璃管液面的上升高度 半透膜的种类、开始时的液面高度、温度等条件
探究温度对淀粉酶活性的影响 不同 　 　 酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化) pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 不同 酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度) 温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
5.教材中探究类实验归纳
温度
pH
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究酵母菌细胞呼吸的方式 的有无 CO2生成量( 的浑浊程度、溴麝香草酚蓝水溶液变色时间长短);酒精的产生(用 检测) 葡萄糖溶液的量、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接的导管的大小等
模拟探究细胞大小与物质运输的关系 细胞体积的大小 物质运输的效率 琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
酸性重铬酸钾溶
液　
澄清
石灰水　
氧
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 不同浓度的生长素类似物 扦插枝条的生根 或 实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间等
探究培养液中酵母菌种群数量的变化 时间 酵母菌种群数量 培养液的成分、培养条件、空间等
探究水族箱中群落 时间 群落的演替 水族箱中的培养条件和环境等
数量
长度
实验名称 验证性实验 探究性实验
预测结果 结果 ,解题前已知 结果 ,解题前后都未知
结论 有 肯定的结论 　 　预测结果就有 结论
表述模式 　 某结果,　 某结论 如果 某结果，
某结论
6.验证性实验与探究性实验
唯一
唯一
多样
几种
几种
出现
说明
出现
说明
7.理清实验设计的思路
明确实验目的　确定实验类型及研究的内容
提出实验思路
设计实验步骤
预期实验结果、得出实验结论
对照
取材分组要遵循 原则和 原则，
编号要避免重复和混淆
分别对实验组和对照组施以 变量（自变量）
处理，同时控制 变量
将对照组和实验组置于 且适宜条件下培养
（处理）一段时间
探究性实验的结果和结论一般用“如果（若）……
就（则）……”描述
8.准确描述实验操作步骤的“四部曲”
取材、分组、编号
实验处理
培养(或处理)观察
预测结果、得出结论
等量
随机性
单一
无关
相同
1.各种细胞器在光学显微镜下均可观察到。( )
2.只有一个组别的实验,违反了对照原则。( )
3.在组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀,说明没有还原糖存在。 ( )
4.用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度。 ( )
5.观察植物细胞失水和吸水的实验中,使用的蔗糖溶液浓度越高则效果越好。 ( )
×
×
×
×
×
要领1　熟记基础知识,吃透教材,掌握教材基础实验的材料、原理、规律、方法、步骤及相关操作要领。
要领2　做选择题时能将教材中实验涉及的方法和技能进行综合运用。
要领3　做大题时,通过变量分析掌握实验设计的原理,总结实验步骤设计表述的一般思路,掌握实验描述的用语和细节。
【例】　(2020·全国Ⅰ卷)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。请回答下列问题:
(1)由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的　 　　　细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。
答案
胰岛B
(2)由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的　　　,从而使该组大鼠的排尿量 。
(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是
　 　环 境
资 源　。
(4)若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是　
　 　环 境
资源 　(答出1点即可)。
甲组大鼠胰
岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加
高
增加
获得了因胰岛素缺乏而
患糖尿病的动物,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物
答案
解析
解题思路 　(1)由于甲组大鼠注射药物W后,血糖浓度升高,可推知药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使胰岛素的分泌量减少,从而导致血糖浓度升高。
(2)糖尿病病人由于胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌过少,血糖进入细胞及在细胞内氧化分解发生障碍,而非糖物质转化成糖仍在进行,从而使血糖水平升高,部分糖随尿液排出,而原尿中的葡萄糖又增加了尿液的渗透压,因此导致肾小管、集合管对水分的重吸收减少,进而导致尿量增多。(3)甲组大鼠被注射药物W后,由于胰岛素分泌不足,机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加,体重下降。(4)由以上分析可知,药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使大鼠因胰岛素缺乏而患糖尿病,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。
1.为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响,设计图甲所示实验装置若干(已知密闭小室内的CO2充足,光照不影响温度变化)。在相同温度条件下进行实验,一段时间后测量每个小室中的气体释放量,绘制曲线如图乙。下列叙述正确的是(　　)。
A.该实验中植物释放的气体是O2
B.当距离为c 时,该植物叶肉细胞的光合速
率等于呼吸速率
C.当距离由c 突然变为a 时,短时间内叶绿体中C5的含量增加
D.当光源与密闭小室的距离小于a 时,限制光合作用的主要因素是光照强度
C
答案
解析
解析 当光源与密闭小室的距离大于c 时,呼吸速率大于光合速率,植物释放的气体是CO2;在距离小于c 时,光合速率大于呼吸速率,植物释放的气体是O2,A错误。实验测得的是整个植株的气体释放速率,但相当一部分细胞不能进行光合作用,但可以进行呼吸作用,所以叶肉细胞的光合速率应大于呼吸速率,B错误。当距离由c 突然变为a 时,光照强度增强,C3的还原加快,短时间内叶绿体中C5的含量增加,C正确。当光源与密闭小室的距离小于a 时,光合速率达到最大,限制光合作用的主要因素不再是光照强度,D错误。
2.下列关于生物学实验的叙述,错误的是(　　)。
A.质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力增强
B.在酵母菌厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后溶液由蓝变绿
再变黄
C.探究低温诱导植物染色体数目的变化实验中,待洋葱长出不定根后,进行低温处理
D.探究酵母菌种群数量变化的实验中,不需要设置空白对照来排除无关变量
的干扰
答案
解析
B
解析 质壁分离过程中,黑藻细胞失水,细胞液浓度增加,细胞绿色加深,吸水能力增强,A正确;在酵母菌厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后溶液由橙色变灰绿色,B错误;探究低温诱导植物染色体数目的变化实验中,待洋葱长出不定根后,进行低温处理,诱导染色体数量改变,C正确;探究酵母菌种群数量变化的实验中,存在前后自身对照,不需要设置空白对照来排除无关变量的干扰,D正确。
选项 实验方法(原理) 步骤 结果
A 基因重组 R型细菌与S型细菌的DNA混合 出现了R型细菌和S型细菌的菌落
B 同位素标记法 标记人、鼠两种生物细胞膜上的蛋白质并融合 细胞膜具有流动性
C 自身 对照法 将成熟的洋葱根细胞浸入高浓度(50%)的红色蔗糖溶液中 细胞膜内出现红色
D 标志 重捕法 将已经统计数量且标记的小鼠放回原环境,短时间重捕 统计结果与重捕时间有关
3.（不定项）下列实验中采用的实验方法(原理)、实验步骤及结果的对应,错误的是( )。
B
答案
解析
解析 R型细菌与S型细菌的DNA混合,可形成R型细菌和S型细菌的菌落,A正确;利用荧光标记法标记人、鼠两种生物细胞膜的蛋白质并融合,可得出细胞膜具有流动性,B错误;利用自身对照的方法,在高浓度的蔗糖溶液中,细胞失水过快而死亡,细胞膜失去选择透过性,内部出现红色,C正确;用标志重捕法统计小鼠的种群密度时,放回的时间短,小鼠没有混合均匀,短期内再捕会影响统计结果,D正确。
4.土壤盐渍化容易对植物形成盐胁迫,为研究稀土铈元素(Ce)对盐胁迫下的小麦种子萌发和生长过程中叶绿素含量的影响,科研人员配制了10 mg/L的Ce溶液和0.8%的NaCl溶液,并进行了相关模拟实验,结果如图所示。请回答下列相关问题:
(1)将适量的小麦种子均分为四组,分别进行如下处理:甲组——蒸馏水,乙组——Ce溶液,丙组——蒸馏水+NaCl溶液,丁组——Ce溶液+NaCl溶液。将种子直接置于加入了10 mL上述处理液的滤纸皿床中发芽,每天定时观察并补充蒸馏水,最后取发芽7天龄的新鲜幼苗进行叶绿素的提取。
①丙组与甲组结果对比说明 　　　　　　　　　 　,丙组与丁组结果对比说明　　　　　　　　　　 。
②小麦种子萌发过程中,自由水比例会　　　　。
答案
Ce能减缓盐胁迫危害
盐胁迫会降低小麦幼苗的叶绿素含量
升高
③常用　　　　 提取叶绿素,原因是 　　　　　　　。由图可知,丙组幼苗的叶绿素含量少,导致光反应产生的　 　　 　(填产物)少,从而影响光合速率。
(2)叶绿素减少的直接原因是叶绿素酶将叶绿素降解,据此推测丙组幼苗叶绿素含量降低的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(合理即可)。
(3)根据实验结果,请你给生活在土壤盐渍化地方的农民提供一些提高小麦产量的建议: 　　　　　　　　　　。
盐胁迫提高了叶绿素酶的活性或盐胁迫促进了叶绿素酶的合成
答案
解析
无水乙醇
叶绿素易溶于有机溶剂
[H]和ATP
在小麦种子萌发和生长过程中,补充适量的Ce肥
解析 (1)①丙组与甲组的变量为是否含有NaCl溶液,丙组与甲组结果对比说明盐胁迫会降低小麦幼苗的叶绿素含量。丙组与丁组的变量为是否含有Ce,丙组与丁组的结果对比说明Ce能减缓盐胁迫危害。②小麦种子萌发过程中,代谢加强,自由水比例会升高。③叶绿体中的色素易溶于有机溶剂,常用无水乙醇提取叶绿素,由图可知,丙组幼苗的叶绿素含量少,导致光反应产生的[H]和ATP少,从而影响光合速率。(2)叶绿素减少的直接原因是叶绿素酶将叶绿素降解,据此推测丙组幼苗叶绿素含量降低的原因可能是盐胁迫提高了叶绿素酶的活性或盐胁迫促进了叶绿素酶的合成。(3)根据图示结果可知,盐胁迫下加入适量Ce能有效提高小麦幼苗的叶绿素含量从而促进其光合作用,因此给出的建议是在小麦种子萌发和生长过程中,补充适量的Ce肥。
5.阿尔茨海默症(AD)是一种中枢神经系统退行性疾病,患者的与记忆形成密切相关的大脑海马区萎缩明显。药物X能降低海马区神经细胞的凋亡率,研究人员利用正常小鼠和构建的AD模型小鼠来验证药物X有治疗AD的效果。请回答下列问题:
(1)该实验需要测量小鼠海马区神经细胞的凋亡率,细胞凋亡是指
。
由基因决定的细胞自动结束生命的过程
答案
(2)将正常小鼠和AD模型小鼠分为甲、乙、丙三组。向甲组正常小鼠侧脑室注射2 μL生理盐水,向乙组AD模型小鼠侧脑室注射　 　　　,向丙组AD模型小鼠侧脑室注射2 μL生理盐水。预测三组小鼠海马区神经细胞凋亡率最高的是　　 组小鼠。
(3)研究发现,药物X通过促进海马区神经细胞中HIF-1a蛋白的合成来抑制细胞凋亡,则需要在(2)的实验基础上,测量　 ,
预期结果是 　。
2 μL药物X
丙
细胞中HIF-1a蛋白含量
细胞中HIF-1a蛋白含量,丙组<乙组;丙组<甲组
答案
解析
解析 (1)该实验需要测量小鼠海马区神经细胞的凋亡率,细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。(2)将正常小鼠和AD模型小鼠分为甲、乙、丙三组;向甲组正常小鼠侧脑室注射2 μL生理盐水,向乙组AD模型小鼠侧脑室注射
2μL药物X,向丙组AD模型小鼠侧脑室注射2 μL生理盐水。若药物X具有治疗作用,则甲、乙两组的细胞凋亡速率相差不大,预测三组小鼠海马区神经细胞凋亡率最高的是丙组小鼠。(3)研究发现,药物X通过促进海马区神经细胞中HIF-1a蛋白的合成来抑制细胞凋亡,则需要在(2)的实验基础上,测量细胞中HIF-1a蛋白含量,由于药物X促进了海马区神经细胞中HIF-1a蛋白的合成,故乙组细胞中HIF-1a蛋白含量高于丙组,预期结果是细胞中HIF-1a蛋白含量中丙组<乙组,丙组<甲组。
6.某科研小组对禽流感病毒的遗传物质进行如下实验:
实验目的:探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
材料用具:显微注射器,禽流感病毒核酸提取物,活鸡胚,DNA酶,RNA酶,蛋白酶。
实验步骤:
第一步,取等量活鸡胚随机分成两组,用显微注射技术分别向两组活鸡胚细胞中注射有关物质。
第二步,在适宜条件下培养。
第三步,分别从培养后的鸡胚中抽取样品,检测是否产生了禽流感病毒。
实验相关内容如下表:
(1)完成表格中有关内容的填空。
(2)该科学探究过程体现了酶具有　　　　 的特点。
(3)根据原有知识可以知道鸡的遗传物质是　　　　,寄生在鸡体表
的细菌的遗传物质是　　　　。
DNA酶
答案
项目 注射的物质 实验现象预测 (有无禽流感病毒) 相关判断(禽流感
病毒的遗传物质)
第一组 核酸提取物+ 　　　 有 RNA是遗传物质
无 DNA是遗传物质
第二组 核酸提取物+ 　　　 有 DNA是遗传物质
无 RNA是遗传物质
RNA酶
专一性
DNA
DNA
解析
解析 本题以酶的专一性为理论依据,巧妙地设计了对照实验,探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA,根据遗传物质的功能,再结合题意就能准确答题。(1)根据酶的专一性,一种酶催化一种或一类物质。DNA酶可以催化DNA水解,最终产物中没有DNA。RNA酶可以催化RNA酶的水解,最终产物中没有RNA。(2)该科学探究过程体现了酶具有专一性的特点。(3)鸡属于真核生物,细菌属于原核生物,两者都具有细胞结构,含有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。