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专题三 实验探究
1. (2021·邵阳)某校生物科技小组为探究种子萌发的环境条件,设计了下表所示的实验方案。请分析回答下列问题。
一、 探究类实验
瓶子编号 种子的数量/粒 种子所处的环境(其他外界条件均适宜且相同)
① 1 少量水,种子露出水面,20 ℃
② 1 无水,20 ℃
③ 1 少量水,种子露出水面,-10 ℃
④ 1 水将种子淹没,20 ℃
(1)用①号瓶和②号瓶进行对照,所探究的问题是_______________________________?
(2)探究温度对种子萌发的影响,应用_____________两瓶做对照实验。
(3)表中______号瓶内的种子最有可能萌发。
水分是种子萌发的环境条件吗
①号与③号
①
瓶子编号 种子的数量/粒 种子所处的环境(其他外界条件均适宜且相同)
① 1 少量水,种子露出水面,20 ℃
② 1 无水,20 ℃
③ 1 少量水,种子露出水面,-10 ℃
④ 1 水将种子淹没,20 ℃
(4)请指出本实验设计中存在的不足之处:_____________。
(5)如果在严格按照上表的实验条件进行实验的情况下,用于实验的种子最终都没有萌发,应从______方面寻找原因。
种子数量太少
种子的胚不完整、胚没有生命力或种子处于休眠状态
瓶子编号 种子的数量/粒 种子所处的环境(其他外界条件均适宜且相同)
① 1 少量水,种子露出水面,20 ℃
② 1 无水,20 ℃
③ 1 少量水,种子露出水面,-10 ℃
④ 1 水将种子淹没,20 ℃
2. 某生物兴趣小组调查大棚种植草莓时发现,当红色和蓝色两个品种种植在一起时,大量的蚜虫生活在红色草莓上,而在相邻的蓝色草莓上仅有少量。蚜虫对草莓的选择与颜色刺激有关吗?实验如下。请回答下列问题。
作出假设:……
实验步骤:①取两个相同的透光玻璃装置,分别编号为甲、乙。②每个装置内放入相同数量、生长状态相同的红色、蓝色草莓。③将甲装置放置在明亮的环境中,乙装置放置在另一种环境中,分别引入20只发育阶段相同的蚜虫。④一段时间后,观察记录蚜虫的分布情况。
(1)实验作出的假设是_________________________________。
(2)乙装置放置的环境是_________(填“明亮”或“黑暗”),目的是让蚜虫_________(填“能”或“不能”)接受颜色的刺激。
(3)若观察到甲、乙装置中大多数蚜虫都出现在红色草莓上,则假设_________(填“成立”或“不成立”)。
(4)实验重复3次的目的是_____________。
蚜虫对草莓的选择与颜色的刺激有关
黑暗
不能
不成立
避免偶然性
实验结果证实了蚜虫对草莓的选择与颜色的刺激无关。兴趣小组通过查阅资料发现,蓝色草莓中含有物质W,而红色草莓中没有。据此设计了模拟实验:
作出假设:蚜虫对草莓的选择与草莓中的物质W有关。
模拟实验:取丙、丁两个相同装置分别引入20只发育阶段相同的蚜虫。将配制好的人工饲养液固定在装置中,一段时间后,观察记录蚜虫的取食情况。实验重复3次,结果如表。
组别 丙组 丁组
人工饲养液 适量的10%糖溶液 适量的10%糖溶液
加物质W ?
实验结果 平均取食频率 6次/小时 26次/小时
平均取食时间 0.3分钟/次 1.8分钟/次
(5)模拟实验设置的实验变量是_________。为形成对照,表格中“ ”处应填入_____________。
物质W
不加物质W
组别 丙组 丁组
人工饲养液 适量的10%糖溶液 适量的10%糖溶液
加物质W ?
实验结果 平均取食频率 6次/小时 26次/小时
平均取食时间 0.3分钟/次 1.8分钟/次
(6)根据丙、丁两组数据,可以得出的实验结论是__________________________________________________。支持该结论的实验结果是丙组的平均取食频率比丁组_________(填“高”或“低”);平均取食时间比丁组_________(填“长”或“短”)。
低
大多数蚜虫不选择蓝色草莓是因为其中含有物质W
短
组别 丙组 丁组
人工饲养液 适量的10%糖溶液 适量的10%糖溶液
加物质W ?
实验结果 平均取食频率 6次/小时 26次/小时
平均取食时间 0.3分钟/次 1.8分钟/次
3. 某兴趣小组利用桂花枝条作为材料,探究某种人工合成激素(简称NAA)促进枝条生根的最适浓度,实验设计如下。请分析实验回答下列问题。
①配制一系列的NAA溶液,浓度分别为10、100、200、300、400、500(mg/L),相应编号为A、B、C、D、E、F;
②选用__的桂花枝条30根,随机平均分成6组;
③将6组枝条分别浸泡在步骤①配置的NAA溶液中;
④一段时间后,将上述6组枝条取出,然后分别扦插到条件__的环境中培养;
⑤一段时间后,观察记录并统计各组枝条生根数量,结果如题3图所示。
(1)步骤②的横线处应填写_______________,步骤④的横线处应填写________________,这两处做法的目的都是___________________。
生长状况相同
适宜且相同
控制单一变量
(2)本实验的变量是_________________。由题3图可知浓度较高的NAA溶液浓度会________枝条的生根;NAA溶液促进枝条生根的最适浓度是_______组。
NAA溶液的浓度
抑制
D
(3)枝条扦插到土壤中生长出新植株的生殖方式属于_______生殖,其优点是____________________________________。扦插时枝条长出根对于枝条的存活是必要的,因为根的作用是__________________。
无性
能保持母本的优良特性(或缩短繁殖周期等)
吸收水和无机盐
4. 空心菜具有较强的污水净化能力。为研究空心菜与环境的关系,研究小组在年最高温度39 ℃的某地进行了一系列探究。请分析回答下列问题。
实验一:探究“温度对空心菜生长的影响”,实验结果如题4-1图所示。
实验二:探究“空心菜对池塘水体中含氮总量的影响”,实验结果如题4-2图所示。
(1)分析题4-1图结果,可得出以下结论:
①四组实验中,空心菜的植株增长随温度升高而_________。
②四组实验中,空心菜植株在________℃条件下增长最快。
增加
35
(2)为进一步探究空心菜植株增长的最适温度,应在一定的温度范围内设置一系列的温度梯度,该温度范围是_____________。
(3)实验二设置“不种植空心菜组”的目的是_____________。
25 ℃~39 ℃
形成对照
(4)根据题4-2图,可知空心菜能够_________池塘水体中含氮总量。
(5)综合以上实验,生物与环境的关系是_________________。
降低
生物与环境相互影响
5. (2022·湖南)中国现代生理学奠基人林可胜教授1929年在国际上率先提出小肠能通过激素影响胃液分泌,1930年继续研究发现进食脂肪后狗小肠黏膜分泌该种激素,并为之命名。下表呈现了当初部分实验的过程与结果,回答下列问题。
实验组别 处理方式 进食前一小时胃液量/mL 进食后一小时胃液量/mL
1 不做任何处理 6.7 32.4
2 将油注入到小肠内 4.5 4.8
3 将浸泡油的小肠提取液静脉注射到狗体内 2.7 9.5
4 将未浸泡的小肠提取液静脉注射到狗体内 4.2 48.5
(1)胃液中含有能初步分解营养物质________的消化酶,该物质最终在小肠内被分解为______。
(2)实验1与2中,对照组为实验______(填数字),实验的变量是___________。
蛋白质
氨基酸
1
是否注入油
实验组别 处理方式 进食前一小时胃液量/mL 进食后一小时胃液量/mL
1 不做任何处理 6.7 32.4
2 将油注入到小肠内 4.5 4.8
3 将浸泡油的小肠提取液静脉注射到狗体内 2.7 9.5
4 将未浸泡的小肠提取液静脉注射到狗体内 4.2 48.5
(3)比较实验3与4可知,浸泡油的小肠产生了某种物质,该物质能够通过________运输,作用于胃,________(填“促进”或“抑制”)胃液分泌。实验用的小狗去除神经,该项处理目的是__________________________。
血液
抑制
排除神经调节对激素的影响
实验组别 处理方式 进食前一小时胃液量/mL 进食后一小时胃液量/mL
1 不做任何处理 6.7 32.4
2 将油注入到小肠内 4.5 4.8
3 将浸泡油的小肠提取液静脉注射到狗体内 2.7 9.5
4 将未浸泡的小肠提取液静脉注射到狗体内 4.2 48.5
(4)人们发现该激素还具有刺激胰岛素分泌、增强饱腹感、抑制食欲、减轻体重等效果,通过药物还可促进该激素分泌,你认为可用于治疗哪些疾病?_________________(写出一种即可)。
糖尿病(或肥胖)
实验组别 处理方式 进食前一小时胃液量/mL 进食后一小时胃液量/mL
1 不做任何处理 6.7 32.4
2 将油注入到小肠内 4.5 4.8
3 将浸泡油的小肠提取液静脉注射到狗体内 2.7 9.5
4 将未浸泡的小肠提取液静脉注射到狗体内 4.2 48.5
6. 题6-1图为显微镜的构造示意图;题6-2图为制作洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片的示意图;题6-3图为观察该装片时看到的甲、乙两个视野。请据图回答下列问题。
二、 观察类实验
(1)切洋葱鳞片叶时,有刺激性的液体喷出,这些液体主要是来自细胞结构中的_____________。
(2)题6-2图中,制作临时装片的正确操作顺序是__________(填字母)。
液泡
cdba
(3)要将题6-3图中的甲视野换成乙视野,应转动题6-1图中显微镜的_____________(填序号),把低倍物镜换成高倍物镜进行观察。
①
(4)在制作该临时装片时,用碘液处理洋葱鳞片叶内表皮细胞的目的是______________________。
(5)若制作人体口腔上皮细胞临时装片,题6-3图c步骤中的“滴清水”应改成滴_________。
更好地观察细胞结构
生理盐水
7. (2021·岳阳)题7图是培养金黄色葡萄球菌(以下简称球菌)的培养皿被青霉污染的情况,表中为不同抗生素的作用机理。请分析回答下列问题。
类别 抗生素A 抗生素B 备注:生物的细胞膜的基本结构和功能都相似
作用 机理 抑制细胞壁 的合成 破坏细胞膜 的功能
(1)青霉的繁殖方式为__________;据图中信息,与球菌菌落相比,青霉菌落的明显特征是_____________________;组成这两种菌落的生物的细胞基本结构的主要区别是____________________。
孢子繁殖
青霉菌落比球菌菌落更大
是否有成形的细胞核
类别 抗生素A 抗生素B 备注:生物的细胞膜的基本结构和功能都相似
作用 机理 抑制细胞壁 的合成 破坏细胞膜 的功能
(2)题7图中在青霉分泌物作用的区域内,原本正常生长的球菌大部分被杀死,极少部分存活。这种现象的原因是_______________________________。
青霉能产生青霉素,有杀菌作用
类别 抗生素A 抗生素B 备注:生物的细胞膜的基本结构和功能都相似
作用 机理 抑制细胞壁 的合成 破坏细胞膜 的功能
(3)利用表中两种抗生素治疗人体炎症时,应选哪种更合适并说明理由:___________。
应选抗生素A,因为人体细胞没有细胞壁,但有细胞膜,抗生素A不会破坏人体细胞,而抗生素B会破坏人体细胞
类别 抗生素A 抗生素B 备注:生物的细胞膜的基本结构和功能都相似
作用 机理 抑制细胞壁 的合成 破坏细胞膜 的功能
8. 题8-1图、题8-2图是“观察小鱼尾鳍内的血液流动”实验及显微镜下观察到的物像,题8-3图是在显微镜的低倍镜下观察到的小鱼尾鳍血管图,图中箭头表示血液流动的方向。请据图回答下列问题。
(1)该实验在选择活小鱼时,应选择尾鳍色素______(填“多”或“少”)的小鱼,以利于观察。
(2)观察前,用浸湿的棉絮包裹住小鱼的鳃和躯干部,并不时用吸管向棉絮上滴水,其主要目的是_______________。
少
保证小鱼正常呼吸
(3)观察前,先要使小鱼的尾鳍平贴在培养皿上,然后用________(填“低”或“高”)倍镜进行观察。如果把显微镜的目镜由5倍换成10倍,视野会变________(填“明”或 “暗”)。在题8-2图视野中看到血流速度最快的血管是_______(填序号)。
低
暗
①
(4)题8-2图中的③血管类型为_____________,判断依据为____________________。
(5)题8-3图中所示血管为毛细血管,列举其适于进行物质交换的两条特点是_________。
静脉
血液由分支流向主干
管壁最薄,只由一层上皮细胞组成;血流速度最慢(或分布广、数量多、红细胞单行通过等)
(6)在题8-3图所示物质交换过程中,血液中的_____________进入组织细胞,组织细胞中的二氧化碳等废物进入血液。
氧和营养物质
9. 探究某种食物中含有多少能量,可以用食物燃烧放出的热能使水温升高的方法来测定。已知1 mL水每升高1℃需要吸收4.2 J(能量单位)的热能。某兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,实验结果如表所示。请据表回答下列问题。
三、 测定类实验
食物名称 花生仁 黄豆 核桃仁 大米
质量/克 20 20 20 20
水/毫升 50 50 ① 50
温度上升/℃ 2.2 1.4 3 1.3
(1)表格中的①应为______,因为_____________。
(2)花生种子实际所含的能量应________(填“大于”“小于”或“等于”)测定的能量值,产生这一差别的主要原因是_________________________________________。
50
在对照实验中要控制单一变量(或在对照实验中,除探究条件不同外,其他条件都相同)
大于
实验过程中有大量的热量散失,燃烧不充分
食物名称 花生仁 黄豆 核桃仁 大米
质量/克 20 20 20 20
水/毫升 50 50 ① 50
温度上升/℃ 2.2 1.4 3 1.3
(3)表中温度上升值是重复测定了3次后取得的平均值,这样做的目的是___________________________________。
(4)从该小组的实验结果可以看出,花生仁、黄豆、核桃仁和大米四种食物中,含能量最多的是_____________。
(5)花生仁所含的营养物质主要是______,该类营养物质主要在______内被消化和吸收。
减少实验误差,提高实验的准确性
核桃仁
脂肪
小肠
食物名称 花生仁 黄豆 核桃仁 大米
质量/克 20 20 20 20
水/毫升 50 50 ① 50
温度上升/℃ 2.2 1.4 3 1.3
10. 人能对外界刺激作出反应,但人在不同状态下,从接受刺激到作出反应的时间是不一样的。某生物兴趣小组想测量喝酒前后的反应速度是否一样,用来规劝司机不要酒后驾车。测试方法如下:①测试者拿尺的上端,被测者将拇指和食指对准尺子下端的0刻度位置;②被测试者集中注意力,当看到测试者松开手时立即用拇指和食指捏住尺子,然后记下尺子下落的高度;选取一被测试者,让其在A不饮酒、B饮300毫升啤酒、C饮1 000毫升啤酒的三种状态下,分别各测试三次,测试数据如表所示(单位:厘米)。
A B C
第一次 24.4 32.2 48.7
第二次 25.5 33.2 53.0
第三次 25.1 35.0 51.3
(1)对被测试者饮酒前进行测试的目的是___________________。
(2)实验结果表明饮酒会影响人的反应速度,且饮酒越多,测量值越大,人的反应速度越_______。这是因为饮酒后的人的______系统的反应机能下降,从而使动作失去协调和准确性。
与饮酒后人的反应能力作对比
慢
神经
A B C
第一次 24.4 32.2 48.7
第二次 25.5 33.2 53.0
第三次 25.1 35.0 51.3
(3)被测试者看直尺下落,就尽快用拇指和食指夹住直尺,完成这类神经活动的结构基础是_______,感受器为眼球中的________。
(4)实验中只选用一人进行了测量,测量数据还缺乏足够的说服力,可以通过_____________来改进实验,增强可信度,让更多的人认识到酒后驾车的危害性。
反射弧
视网膜
增加实验对象
A B C
第一次 24.4 32.2 48.7
第二次 25.5 33.2 53.0
第三次 25.1 35.0 51.3
11. 月季常采用扦插的方式对其进行繁殖。对扦插材料处理的方法不同,将影响扦插的成活率,以下是某生物兴趣小组的实验步骤:
①准备30枝生长良好的月季枝条,将它们剪成保留2个节的茎段,按要求处理茎段叶片和茎段上方切口;
四、 实践类实验
②将处理好的茎段均分为2组,分别标上标签A与B;
③将A组茎段下方切成水平切口,将B组茎段下方切成斜向切口;
④将两组茎段按要求插入沙性土壤中,培育的环境条件适宜且________;
⑤观察记录:每天定时观察A、B两组的生长情况,并作好记录。
请根据实验分析回答下列问题。
(1)该实验的变量是___________________。
(2)该实验设置A、B两组的目的是形成________。
(3)步骤④的横线上应填__________。
(4)一段时间后,兴趣小组的同学发现B组长出新叶的枝条多于A组,成活较多,这说明________________________________________。
茎段下方的切口方向
对照
相同
斜向切口的茎段容易成活(意思相近即可)
12. 酸奶机的功能相当于一个恒温培养箱,能够将其内容物加热至42 ℃并保持恒温。某同学的妈妈网购了一台酸奶机,他又刚学过人类对细菌、真菌的利用,于是兴致勃勃地按下列步骤开始自制酸奶。
(1)将约1升鲜奶倒进锅里加热至沸腾,将酸奶机的内胆放在开水中煮5分钟。该步骤相当于_____________。
高温灭菌
(2)将加热沸腾的鲜奶倒入酸奶机,然后立刻加入酸奶约100毫升,加人酸奶相当于接种____________,而鲜奶相当于_____________。
(3)盖上酸奶机的盖子,让内部处于密封状态,打开开关。该同学认为,自己的上述操作满足了乳酸菌大量繁殖所需要的基本外界条件:适宜的温度、缺氧的环境(氧气能抑制乳酸菌的繁殖),还有水和鲜奶中充足的_________,肯定能够成功制作出酸奶。
乳酸菌
培养基
有机物
(4)8小时后打开酸奶机,该同学意外地发现,牛奶依然是牛奶,没有变成酸奶。他分析了自己的操作步骤,发现失败的原因是_____________。改正错误步骤后,他终于做出了美味的酸奶。
没有冷却
13. 生物小组在做探究“模拟保护色的形成过程”的实验,他们准备了一块面积为0.8 m×0.8 m的彩色布和红、黄、绿、白、蓝小纸片各50片。在模拟保护色的形成过程的实验中,得到了下表的数据。请据此表回答问题。
五、 模拟类实验
项目 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代
纸片 的颜色 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存
数目
红 17 17 4 0 0 0 0 0 0 0
黄 17 7 21 12 36 17 51 22 66 25
绿 17 4 12 6 18 3 9 1 3 0
白 17 3 9 3 9 2 6 1 3 0
蓝 16 4 12 1 3 0 0 0 0 0
(1)根据所记录的数据,实验所用的布料应该是_________色。
(2)实验过程中,彩色布模拟的是_______________,小纸片模拟的是________。
黄
生物的生活环境
猎物
项目 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代
纸片 的颜色 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存
数目
红 17 17 4 0 0 0 0 0 0 0
黄 17 7 21 12 36 17 51 22 66 25
绿 17 4 12 6 18 3 9 1 3 0
白 17 3 9 3 9 2 6 1 3 0
蓝 16 4 12 1 3 0 0 0 0 0
(3)由实验数据可得出,小纸片的颜色与彩色布的色彩对比反差_________的,就越容易被发现并选出;反之,越容易保存下来。
越大
项目 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代
纸片 的颜色 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存
数目
红 17 17 4 0 0 0 0 0 0 0
黄 17 7 21 12 36 17 51 22 66 25
绿 17 4 12 6 18 3 9 1 3 0
白 17 3 9 3 9 2 6 1 3 0
蓝 16 4 12 1 3 0 0 0 0 0
(4)用达尔文的进化论观点分析,动物保护色的形成是_____________的结果。
自然选择
项目 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代
纸片 的颜色 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存
数目
红 17 17 4 0 0 0 0 0 0 0
黄 17 7 21 12 36 17 51 22 66 25
绿 17 4 12 6 18 3 9 1 3 0
白 17 3 9 3 9 2 6 1 3 0
蓝 16 4 12 1 3 0 0 0 0 0
14. 以下各图是模拟膈肌运动的实验装置及实验过程。请分析回答下列问题。
(1)题14-1图的实验装置中,④模拟人体的________,②模拟人体的__________。
(2)题14-_____图表示吸气状态,此时膈肌处于________状态。
膈肌
胸廓
2
收缩
(3)题14-3图是验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳的实验装置,在甲、乙瓶内均装入澄清的石灰水。如果吹气和吸气均选择弯管,在实验时,应向甲瓶________(填“吹气”或“吸气”,下同),向乙瓶________。
吹气
吸气
(4)经过向两瓶内分别吹气、吸气后,澄清的石灰水明显变浑浊的是_____________瓶,说明人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。
甲
谢谢大家!