热考题型三 实验探究类
【常考题型】
类型一 探究类实验
常考实验 ①影响光合作用、呼吸作用、蒸腾作用的因素;②影响细菌、真菌生存的条件;③种子萌发的条件;④外界条件对蝌蚪发育、鸟卵孵化的影响;⑤唾液对淀粉的消化;⑥食品腐败的原因等
命题角度 侧重于①实验变量的确定;②对照实验的判断或设计
解答关键 属于分析、理解层次,题目大多中等难度,解答此类题的关键是分析实验方案,明确对照实验的设计方法以及变量的判断和控制
【示范题1】(实验变量的确定)
过期药品在垃圾分类中属于有毒有害类,是否会对周边生物和环境造成影响 生物兴趣小组开展了“过期的感冒灵颗粒溶液对水稻种子的萌发有怎样的影响 ”的探究实验,实验步骤如下:
①取四个烧杯,分别加入80 mL、60 mL、40 mL、20 mL的蒸馏水,再分别加入等量一小包过期感冒灵颗粒,充分搅拌溶解,得到A、B、C、D四种浓度的过期感冒灵颗粒溶液。
②选取50粒相同且饱满的水稻种子,均分并平铺放入编号为1~5的相同培养皿中。
③向1号培养皿中加入适量清水, ,将5组培养皿同时置于25 ℃环境中恒温培养。
④每隔24小时,将各培养皿中的液体倒净,并重复步骤③,以确保液体浓度基本不变。
⑤7天后,统计水稻种子的发芽率如表所示。
组 号 1 2 3 4 5
种子发芽率 90% 60% 50% 30% 10%
请根据实验回答下列问题:
(1)兴趣小组探究的实验变量是 。
(2)请将实验步骤③补充完整。
(3)在坐标图内完善4、5组实验结果的柱形图。
(4)通过对上述实验结果的统计分析,你得出的结论是过期感冒灵颗粒溶液浓度越高对水稻种子萌发的 (填“促进”或“抑制”)作用越强。
(5)为避免偶然性因素对实验的影响,除每组选用10粒而不是1粒种子外,还应该在相同条件下进行 实验。
思维导引 本题考查过期药品对种子萌发的影响。
(1)通读题干,明确实验背景、实验探究的问题:本题要探究的问题是过期的感冒灵颗粒溶液对水稻种子的萌发有怎样的影响 实验步骤分为①、②、③、④、⑤五步。
(2)分析实验方案中,明确对照实验的设计,确定实验变量:探究实验方案中,步骤①配制了四种浓度的过期感冒灵颗粒溶液,步骤②取五个培养皿放入相同数量种子进行编号,步骤③是设置对照实验,1号中加入适量清水,则2、3、4、5号培养皿中加入四种等量过期的感冒灵颗粒溶液,其他条件相同且适宜,实验变量为过期的感冒灵颗粒溶液浓度。
(3)分析实验结果,得出实验结论:分析表中数据可知,过期感冒灵颗粒溶液对水稻种子的萌发有影响,过期感冒灵颗粒溶液浓度越高对水稻种子萌发的抑制作用越强。
答案:(1)过期感冒灵颗粒溶液浓度
(2)向2、3、4、5号培养皿中分别加入等量的A、B、C、D四种浓度的过期感冒灵颗粒溶液
(3)
(4)抑制 (5)多次(重复)
【示范题2】 (对照实验的设计)
用如图所示的装置探究呼吸作用,A装置中的植物种子为萌发的种子,则B装置中的植物种子应为同种等量的煮熟的种子。请回答下列问题:
(1)探究种子呼吸作用过程中的气体变化时,设计B装置的目的 。
(2)观察实验,一段时间后小烧杯中澄清石灰水的变化是 ,结论是 。
(3)探究呼吸作用是否有热量释放时,A、B装置外都应包裹 ,实验预期结果是A装置温度计读数 B装置温度计读数。
思维导引 本题考查植物的呼吸作用。
(1)通读题干,明确实验背景、实验探究的问题:分析题干和图示实验装置可知,本题要探究的问题是呼吸作用是否能产生二氧化碳、释放热量。
(2)分析实验方案,明确对照实验的设计,确定实验变量:探究呼吸作用过程中的气体变化时,A装置中的植物种子为萌发的种子,则B装置中的植物种子应为同种等量的煮熟的种子。
(3)推知实验现象,得出实验结论:A装置中澄清的石灰水变浑浊,装置内温度计读数升高;B装置中为煮熟的种子,种子不能进行呼吸作用,B装置中的澄清石灰水不变浑浊,温度计读数不变。由此得出结论:萌发的种子进行呼吸作用产生二氧化碳、释放热量。
答案:(1)对照实验
(2)A装置中的澄清石灰水变浑浊,B装置中的澄清石灰水依然澄清 萌发的种子呼吸作用释放二氧化碳
(3)保温层 高于(大于)
类型二 验证类实验
常考实验 ①光合作用、呼吸作用、蒸腾作用过程;②生态因素对生物的影响;③激素的调节作用;④唾液淀粉酶对淀粉的消化作用;⑤无机盐对植物生长的作用等
命题角度 侧重于考查实验原理、实验现象、实验中的注意事项、实验数据的分析与处理、实验结论等
解答关键 属于分析层次类题目,题目大多中等难度或较难,解答此类题的关键是理解实验原理及实验过程
【示范题】某学校生物科技活动小组的同学们探究“环境因素对光合作用强度的影响”,设计了如下A、B两组实验:
实验步骤:
①采集新鲜的菹草(一种多年生沉水植物);
②在离60W的白炽灯水平距离为10 cm、20 cm、30 cm处,分别安放3个容器(如A图所示),均加入等量的清水和10枚形状、大小基本一致的新鲜菹草叶片,利用光强传感器测出在三个距离处的光照强度。观察并记录6分钟后叶片上浮的数目(见表一);
③向B图所示装置1、2、3号容器内先分别加入等量的蒸馏水、清水、1%碳酸氢钠溶液(可向环境中释放二氧化碳),后各放入10枚形状、大小基本一致的新鲜菹草叶片,放在60W的白炽灯下照射(容器接受光照强度相同),观察并记录6分钟后叶片上浮的数目(见表二)。
表一
灯源与容器的距离/cm 10 20 30
光照强度/lx 435 375 280
新鲜菹草叶片上浮数量/枚 10 5 1
表二
编号 1号 2号 3号
新鲜菹草叶片上浮数量/枚 0 3 9
请根据实验现象分析回答:
(1)实验中同学们发现部分叶片表面有气泡冒出且有上浮现象,请你推测此气体为 ,写出此生理过程的表达式: 。
(2)分析表一,灯源与容器的距离远近与叶片上浮数量之间的关系是 ;从中可得出的结论是 。
(3)B图所示装置中1、2、3号的变量是 ,表二中1号内无叶片上浮,请推测其原因是 。
(4)据以上两组实验结果分析,若要提高温室大棚蔬菜的产量,应从哪两个环境因素采取相应的措施 。
思维导引 本题考查环境因素对光合作用强度的影响。
(1)通读题干,明确实验背景、实验探究的问题:通过分析题干和图示实验装置,可知本题要探究的问题是光照强度和二氧化碳浓度对光合作用的影响。
(2)分析实验方案,明确对照实验的设计,确定实验变量:实验步骤②中,灯源与容器的距离不同,清水量和新鲜菹草叶片等其余条件都相同,目的是探究光照强度对光合作用的影响;实验步骤③中,向B图所示装置1、2、3号容器内加入的液体不同,蒸馏水中没有二氧化碳,清水中有部分二氧化碳,碳酸氢钠溶液中有较多二氧化碳,其余条件如容器接受光照强度、新鲜菹草叶片等都相同,则变量是二氧化碳,目的是探究二氧化碳浓度对光合作用的影响。
(3)推知实验现象,得出实验结论:分析表一数据可知,灯源与容器的距离越近,叶片上浮数目就越多,由于距离近光照会变强,距离远光照会变弱,因此可以得出结论:光照强度会影响光合作用;分析表二数据可知,二氧化碳浓度越高,光合作用越强。据实验结果分析,若要提高大棚蔬菜的产量,可以适当增加光照强度、提高二氧化碳浓度。
答案:(1)氧气 二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气
(2)容器与灯源的距离越近,叶片上浮数量就越多 光照强度会影响光合作用
(3)二氧化碳 1号容器内的蒸馏水中不含二氧化碳,由于没有进行光合作用的原料,因此1号容器内的植物没有进行光合作用,无法产生氧气
(4)适当增加光照强度、提高二氧化碳浓度
类型三 观察类实验
常考实验 ①动植物细胞、组织装片制作观察;②鸡卵的结构;③种子的结构;④植物根尖、叶片结构等
命题角度 侧重于观察工具的使用以及操作步骤
解答关键 属于理解层次类题目,题目大多中等难度,解答此类题的关键是明确实验目的,正确使用工具,注意操作步骤
【示范题】如图是制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的实验及显微镜下看到的物像,请回答下列问题:
(1)图一中正确的实验操作顺序是 (填写字母)。
(2)图D所滴的“水”是指 。若此序列字母表示制作人的口腔上皮细胞临时装片的实验步骤,则图D所滴的“水”应为 。
(3)图二中,同学在观察时,在视野中清晰地看到一个大的圆形且带黑边的物像②,这个物像可能是 。这是图一中实验步骤 (填写字母)出现失误造成的。
(4)图二中①处于视野的右上方,现要把它移到视野的正中央,玻片标本应向 移动。
(5)为了使制作的临时装片更容易观察,需要对标本进行染色。经染色后,显微镜下观察到染色最深的细胞结构是 。
思维导引 本题考查洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的制作。
(1)通读题干,明确实验观察目的:观察洋葱鳞片叶表皮细胞及其形态结构。为了保持细胞的正常形态,要滴加清水。若制作人的口腔上皮细胞临时装片,则图D所滴的“水”应为生理盐水。为了便于观察要用碘液染色。
(2)分析实验步骤: 制作洋葱表皮细胞临时装片的实验步骤简记为擦、滴、撕、展、盖、染、吸。因此,图一中正确的实验操作顺序是B→D→C→A→E→F。
(3)观察结果,分析原因: 制作生物细胞临时装片的步骤中,盖盖玻片时让盖玻片一边先接触载玻片上水滴的边沿,然后慢慢放下,否则容易出现气泡;取材过多会导致细胞重叠;目镜、物镜、载玻片擦拭不干净在视野里出现污物等现象。因此,图二中,同学在观察时,在视野中清晰地看到一个大的圆形且带黑边的物像②,这个物像可能是气泡。这是图一中实验步骤E盖盖玻片出现失误造成的。
由于在视野中看到的物像是实物的倒像,不但上下倒,左右也倒。当物像位于视野的偏右上方时,要使物像移到视野的中央,只有向右上方移动玻片标本,物像才能向左下方移动到达视野的中央。
为了使制作的临时装片更容易观察,需要对标本进行染色。实验室制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片所用的染液是碘液,碘液呈弱碱性,因为细胞核中有容易被碱性染料染成深色的染色体,故细胞核染色最深。
答案:(1)B→D→C→A→E→F
(2)清水 生理盐水 (3)气泡 E
(4)右上方 (5)细胞核
类型四 调查设计类实验
常考实验 ①调查不同区域内生物种类;②调查身边的健康生活方式、传染病;③合理膳食;④保护生态环境的计划拟定等
命题角度 侧重于样本的选取,图表信息转化
解答关键 属于应用层次类题目,题目大多较易,解答此类题的关键是图表信息的转化以及样本的选取
【示范题】当今青少年超重和肥胖现象严重,某科研机构为了了解青少年的减肥方式,抽取了120名学生进行问卷调查,对回收的问卷进行整理,结果如下:
表1 减肥方式
项目 运动 节食 药物 医疗 其他
选择人数 102 41 5 2 1
百分比(%) 90.3 36.3 4.4 1.8 0.9
表2 节食途径
项目 少餐 蔬菜水 果法 少吃 多餐 忌零食 甜品 不吃
选择人数 21 62 48 56 1
百分比/% 18.6 54.9 42.5 49.6 0.9
(1)为了保证调查结果的真实性,科研人员在确定调查对象时,应 抽取。
(2)调查结果显示, 是青少年首选的减肥方式。
(3)根据调查结果完善不同节食途径所占人数百分比的柱状图。
(4)青少年正处于生长发育高峰期,为满足生命活动的需要,在饮食方面必须做到 ,同时要积极参加 ,消耗体内多余的能量,有效预防肥胖。
思维导引 此题考查的是调查不同生活方式对健康的影响。
(1)通读题干,明确本题是通过调查了解健康的生活方式,能够读懂表中信息,进行图表信息转化。
(2)分析调查方案,首先确定调查对象,为了保证调查结果的真实性,科研人员在确定调查对象时,应随机抽取。绘制不同节食途径所占人数百分比的柱状图。
(3)分析调查数据,得出调查结论:青少年正处于生长发育高峰期,为满足生命活动的需要,在饮食方面必须做到合理营养,同时要积极参加体育锻炼,消耗体内多余的能量,有效预防肥胖。
答案:(1)随机 (2)运动
(3)
(4)合理营养 体育锻炼
1.(2023·连云港学业考)生物学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。探究和实践是学习生物学的重要方式,有利于提升科学素养。如图是部分相关实验图示。请据图回答下列问题。
(1)在观察溶液浓度的大小对植物吸水的影响实验中,用新鲜萝卜切取大小、粗细相等的两根长条,进行如甲图所示的处理。这组对照实验的变量是外界溶液浓度的大小。
(2)在观察玉米种子的形态和结构实验中,取一粒浸软的玉米种子,用刀片将玉米种子从正中纵切,在剖面上滴一滴稀释的碘液,被染成蓝色的部分是胚乳(填结构名称)。
(3)为了探究酒精对水蚤心率的影响,生物小组进行实验探究并得到如下表数据。
酒精浓度 清水 5% 10% 15% 20%
10秒内心脏跳动次数 33 24 21 18 0
通过对实验数据的分析,你得出的实验结论是酒精对水蚤心率有影响,酒精浓度越高,水蚤心率越低,超过一定浓度,水蚤死亡。
(4)练习徒手切片实验中制作叶片的徒手切片时,用左手捏紧夹着叶片的支持物、切取薄片的步骤(如乙图所示)中,安全规范的操作方法是左手拇指要低于食指,右手拿着沾水的刀片,向自己的身体方向连续水平斜向拉切。
2.(2024·重庆学业考)枇杷是重要的经济水果,重庆出现一种新的枇杷叶斑病,为帮助农户找到有效的防治措施,科研人员开展了相关研究。
(1)为明确致病生物,首先进行了图1所示实验,在显微镜下能看到孢子和具有细胞核的气生菌丝,据此推测该致病菌属于真菌(填“细菌”或“真菌”)。
(2)为验证分离出的致病菌能否引起具有相同病症的叶斑病,开展了图2所示的实验。
乙组“ ”处应滴加等量的无菌水,结果显示甲组叶片出现病斑,其颜色、形态与田间摘取的病叶相似,说明分离出来的致病菌和田间病叶的致病菌是(填“是”或“不是”)同一种生物。
(3)以达到相同且符合生产要求的抑菌值为标准,科研人员比较了5种杀菌剂达到标准所需要的浓度,据表中数据分析,其中⑤号的抑菌效率最佳。结合生活生产实践,你会建议农户长期只使用这种药剂吗 不会,请说明理由:长期只使用这种药剂,药剂效果会下降、会破坏生态环境、对人体健康构成潜在威胁。
达到同等抑菌值时5种杀菌剂的浓度
编号及 名称 ①咪 鲜胺 ②嘧 菌酯 ③甲基 硫菌灵 ④多 菌灵 ⑤苯醚 甲环唑
浓度 mg/L 18.92 19.62 40.72 123.54 3.84
3. (2023·重庆学业考)蜜蜂在中国文化中是勤劳的象征。草莓素有“水果皇后”之美称,营养丰富,深受消费者喜爱。在大棚封闭环境中生产草莓时,出现了产量低的情况,于是科研人员通过引蜂入棚开展了系列研究。请分析回答下列问题:
(1)据图判断蜜蜂属于无脊椎动物中的节肢动物,它经历了卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段,属于完全(填“完全”或“不完全”)变态发育。
(2)科研人员将同一地块的10个草莓大棚均分为A、B两组,在开花初期A组每棚放入1箱蜂群,B组未放蜂群作为对照组,两组均保持管理模式、草莓品种等实验条件一致,结果如下:
实验分组及处理方式 平均亩产量/kg
A组:蜜蜂传粉 826.2
B组:无蜜蜂传粉 613.3
比较表中数据,A组草莓的平均亩产量明显提高,说明蜜蜂取食花蜜的行为促进了草莓的传粉,该行为属于先天性(填“先天性”或“学习”)行为。
4.某校生物兴趣小组对“检测不同环境中的细菌和真菌”探究实验作了如下设计:
第一步:将4个装有牛肉汁培养基的培养皿(已高温灭菌)贴上标签纸后分为A、B两组,A组编码1号和2号,用于检测教室的空气,B组编码3号和4号,用于检测笔帽。
第二步:将4个培养皿做如下处理。
组号 培养皿号 操作
A组 1号 置于教室讲桌上,打开盖10分钟后盖盖,置于培养箱中培养
2号 置于教室讲桌上10分钟,不做处理,同1号一起置于培养箱中培养
B组 3号 打开盖,将笔帽在培养基上轻压一下,盖盖,置于培养箱中培养
4号 打开盖,不做其他处理,与3号同时盖盖,置于培养箱中培养
第三步:每天观察一次,并作好记录。
请根据上述实验设计,回答下列问题:
(1)你认为这两组实验的对照组应该是2、4号。A组实验的变量是空气,B组实验的变量是笔帽。
(2)有同学认为,4号培养皿做“打开盖”这一步是多此一举,你认为是否需要做这一步 需要,理由是确保变量唯一。
(3)下图是三天后观察到的A、B两组实验现象,根据实验现象你得出的实验结论是不同环境中有细菌和真菌(或教室和笔帽有细菌和真菌)。观察1号培养皿发现,菌落1号呈黑色、绒毛状,应该是真菌。
5.(2024·成都学业考)为了验证小鼠呼出的气体中含有二氧化碳,某研究小组设计了如下实验。
步骤1:将活小鼠放在玻璃板上,用透明玻璃钟罩盖好,然后用凡士林密封钟罩和玻璃板之间的缝隙。
步骤2:除去钟罩中的二氧化碳后,迅速按如图所示的方式连接实验装置(氢氧化钠溶液有吸收二氧化碳的作用,具有一定的腐蚀性),观察并记录锥形瓶乙和丙中石灰水的情况。
步骤3:启动抽气泵,让空气在实验装置中按如图所示方向流动,一段时间后,记录锥形瓶乙和丙中石灰水的变化。
回答下列问题:
(1)该实验在锥形瓶甲中加入氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳。设置锥形瓶乙的目的是检验进入钟罩中的空气中是否具有二氧化碳。设置锥形瓶丙的目的是检验小鼠呼出的气体中是否含有二氧化碳。
(2)如果实验正常进行,且能达到实验目的,请补充完善表中①②处的实验结果:
锥形瓶 石灰水的变化
实验前 实验后
乙 澄清 ①澄清
丙 澄清 ②浑浊
(3)若要利用该实验装置验证植物在进行呼吸作用时也能产生二氧化碳,除将活小鼠替换为活的植物外,还需要对该实验装置进行的改进是对钟罩遮光,改进的目的是避免植物进行光合作用吸收二氧化碳,影响实验效果。
(4)在实验过程中需要确保实验安全,请提出一条保证实验安全的措施:戴橡胶手套(或戴口罩、或确保小鼠生命安全)。
6.(2024·烟台学业考)神舟十八号载人飞船搭载斑马鱼进驻中国空间站,首次开展“太空养鱼”项目,实现我国在太空培养脊椎动物的突破。斑马鱼与人类基因的相似度高达87%,且具有体型小巧、发育周期短、易于饲养、早期胚胎透明等特点,便于直接观测胚胎发育进程,是研究人类相关疾病的模式生物。
(1)斑马鱼生活在水中,用鳃呼吸,通过尾部和躯干部的摆动以及鳍的协调作用游泳。
(2)将绿色荧光蛋白基因转入斑马鱼的受精卵中,发育成的斑马鱼特定器官会被荧光标记(如图1),该过程应用的生物技术是转基因技术。基因是包含遗传信息的DNA片段,控制荧光性状的基因随生殖细胞传递给子代,使子代斑马鱼出现荧光性状,这属于可遗传的变异。
(3)研究人员通过上述生物技术获得的荧光斑马鱼有两种类型(如图2),染色体上的G表示绿色荧光蛋白基因,要筛选出能稳定遗传的个体,让荧光斑马鱼与野生型斑马鱼进行杂交,若后代的性状表现为既有荧光又有普通,则推断荧光斑马鱼为类型1;若后代的性状表现为全部荧光,则推断荧光斑马鱼为类型2,即能稳定遗传的荧光斑马鱼。
(4)在观察斑马鱼的胚胎发育时,发现发育初期有鳃裂和尾,人的胚胎发育初期也有鳃裂和尾,由此推断鱼类与人有共同的原始祖先,人是由有尾的动物进化而来的。
7.(2023·株洲学业考)为了探究快走、慢跑等有氧运动能否改善高脂饮食对血糖的影响,现提供某品系小鼠若干只、高脂饲料、普通饲料、血糖测定需要的仪器或材料,进行相关实验。金花同学的实验过程:将20只生理状态基本相同的雄性小鼠分成两组,按照图1所示方案进行实验,最后测定甲、乙两组小鼠的空腹血糖,计算相对含量,结果如图2。
(1)肝脏分泌的胆汁使脂肪变成微小颗粒,脂肪在小肠中最终分解为甘油和脂肪酸。
(2)图1甲、乙两组中,对照组为甲组。依据图2,可得出的结论为有氧运动能改善高脂饮食对血糖的影响。
(3)金花同学的实验没有正常情况下的小鼠空腹血糖作为对照,不能确定高脂饮食是否引起血糖升高。于是易川同学增加了一组实验,过程为:选取10只生理状态与甲、乙两组基本相同的雄性小鼠,饲喂普通饲料12周,而后测定小鼠的空腹血糖,计算出相对含量为1.0。
(4)健康的生活方式有助于维持血糖正常水平,请你根据上述两位同学的实验结果提出维持血糖正常水平的措施:减少高脂饮食摄入;多参加有氧运动(答出两点)。
8.(2024·南宁模拟)春分时节,三湘大地,绿野耕耘,万物争春。2024年3月18日至21日,习近平总书记来到湖南考察,特别关注春耕备耕。植物的繁殖方式多种多样,人们常采用扦插的方法对柳树进行繁殖。扦插时,是带有腋芽的柳树枝条成活率高,还是无腋芽的柳树枝条成活率高 请你设计一个实验,探究腋芽的有无与枝条成活率的关系。
【作出假设】有腋芽的枝条成活率高。
【制订计划】
①材料准备:取2根生长状况基本相同的柳树枝条,将枝条下端均切成斜向切口。
②分组:A组1根,枝条保留2~3个腋芽;B组1根,X。分别挂上标签。
③将A、B两组的茎段按要求插入土壤中,在Y的环境条件下培育。
【实施计划】某同学在实验过程中发现设计的步骤有一处明显错误,改正错误后,按照计划进行操作。
【观察记录】培育段时间后,比较A、B两组茎段新叶和生根的数量,并做好记录。
【实验结果】A组茎段新叶和生根数量均高于B组。
【得出结论】扦插时,柳树枝条腋芽的有无与成活率有关,有腋芽的枝条成活率高。
(1)X处的具体操作是枝条不保留腋芽,Y处的具体操作是相同且适宜。
(2)该同学指出的设计错误是用于实验的枝条数量太少,偶然性大,应如何改正 每组用10根枝条。
(3)制订的计划中,步骤①和②遵循了对照实验的单一变量原则。
(4)该实验中,扦插繁殖属于无性生殖,请再列举出几种柳树繁殖的方式:种子繁殖、嫁接繁殖、压条繁殖(至少写出2种)。
(5)为了提高柳树扦插的成活率,关于扦插材料的选择和处理,你还能提出其他探究性的问题吗 枝条的长短与成活率有关吗 枝条的粗细与成活率有关吗 枝条切口的形状与成活率有关吗 (提出一个合理问题即可)。热考题型三 实验探究类
【常考题型】
类型一 探究类实验
常考实验 ①影响光合作用、呼吸作用、蒸腾作用的因素;②影响细菌、真菌生存的条件;③种子萌发的条件;④外界条件对蝌蚪发育、鸟卵孵化的影响;⑤唾液对淀粉的消化;⑥食品腐败的原因等
命题角度 侧重于①实验变量的确定;②对照实验的判断或设计
解答关键 属于分析、理解层次,题目大多中等难度,解答此类题的关键是分析实验方案,明确对照实验的设计方法以及变量的判断和控制
【示范题1】(实验变量的确定)
过期药品在垃圾分类中属于有毒有害类,是否会对周边生物和环境造成影响 生物兴趣小组开展了“过期的感冒灵颗粒溶液对水稻种子的萌发有怎样的影响 ”的探究实验,实验步骤如下:
①取四个烧杯,分别加入80 mL、60 mL、40 mL、20 mL的蒸馏水,再分别加入等量一小包过期感冒灵颗粒,充分搅拌溶解,得到A、B、C、D四种浓度的过期感冒灵颗粒溶液。
②选取50粒相同且饱满的水稻种子,均分并平铺放入编号为1~5的相同培养皿中。
③向1号培养皿中加入适量清水, ,将5组培养皿同时置于25 ℃环境中恒温培养。
④每隔24小时,将各培养皿中的液体倒净,并重复步骤③,以确保液体浓度基本不变。
⑤7天后,统计水稻种子的发芽率如表所示。
组 号 1 2 3 4 5
种子发芽率 90% 60% 50% 30% 10%
请根据实验回答下列问题:
(1)兴趣小组探究的实验变量是 。
(2)请将实验步骤③补充完整。
(3)在坐标图内完善4、5组实验结果的柱形图。
(4)通过对上述实验结果的统计分析,你得出的结论是过期感冒灵颗粒溶液浓度越高对水稻种子萌发的 (填“促进”或“抑制”)作用越强。
(5)为避免偶然性因素对实验的影响,除每组选用10粒而不是1粒种子外,还应该在相同条件下进行 实验。
思维导引 本题考查过期药品对种子萌发的影响。
(1)通读题干,明确实验背景、实验探究的问题:本题要探究的问题是过期的感冒灵颗粒溶液对水稻种子的萌发有怎样的影响 实验步骤分为①、②、③、④、⑤五步。
(2)分析实验方案中,明确对照实验的设计,确定实验变量:探究实验方案中,步骤①配制了四种浓度的过期感冒灵颗粒溶液,步骤②取五个培养皿放入相同数量种子进行编号,步骤③是设置对照实验,1号中加入适量清水,则2、3、4、5号培养皿中加入四种等量过期的感冒灵颗粒溶液,其他条件相同且适宜,实验变量为过期的感冒灵颗粒溶液浓度。
(3)分析实验结果,得出实验结论:分析表中数据可知,过期感冒灵颗粒溶液对水稻种子的萌发有影响,过期感冒灵颗粒溶液浓度越高对水稻种子萌发的抑制作用越强。
【示范题2】 (对照实验的设计)
用如图所示的装置探究呼吸作用,A装置中的植物种子为萌发的种子,则B装置中的植物种子应为同种等量的煮熟的种子。请回答下列问题:
(1)探究种子呼吸作用过程中的气体变化时,设计B装置的目的 。
(2)观察实验,一段时间后小烧杯中澄清石灰水的变化是 ,结论是 。
(3)探究呼吸作用是否有热量释放时,A、B装置外都应包裹 ,实验预期结果是A装置温度计读数 B装置温度计读数。
思维导引 本题考查植物的呼吸作用。
(1)通读题干,明确实验背景、实验探究的问题:分析题干和图示实验装置可知,本题要探究的问题是呼吸作用是否能产生二氧化碳、释放热量。
(2)分析实验方案,明确对照实验的设计,确定实验变量:探究呼吸作用过程中的气体变化时,A装置中的植物种子为萌发的种子,则B装置中的植物种子应为同种等量的煮熟的种子。
(3)推知实验现象,得出实验结论:A装置中澄清的石灰水变浑浊,装置内温度计读数升高;B装置中为煮熟的种子,种子不能进行呼吸作用,B装置中的澄清石灰水不变浑浊,温度计读数不变。由此得出结论:萌发的种子进行呼吸作用产生二氧化碳、释放热量。
类型二 验证类实验
常考实验 ①光合作用、呼吸作用、蒸腾作用过程;②生态因素对生物的影响;③激素的调节作用;④唾液淀粉酶对淀粉的消化作用;⑤无机盐对植物生长的作用等
命题角度 侧重于考查实验原理、实验现象、实验中的注意事项、实验数据的分析与处理、实验结论等
解答关键 属于分析层次类题目,题目大多中等难度或较难,解答此类题的关键是理解实验原理及实验过程
【示范题】某学校生物科技活动小组的同学们探究“环境因素对光合作用强度的影响”,设计了如下A、B两组实验:
实验步骤:
①采集新鲜的菹草(一种多年生沉水植物);
②在离60W的白炽灯水平距离为10 cm、20 cm、30 cm处,分别安放3个容器(如A图所示),均加入等量的清水和10枚形状、大小基本一致的新鲜菹草叶片,利用光强传感器测出在三个距离处的光照强度。观察并记录6分钟后叶片上浮的数目(见表一);
③向B图所示装置1、2、3号容器内先分别加入等量的蒸馏水、清水、1%碳酸氢钠溶液(可向环境中释放二氧化碳),后各放入10枚形状、大小基本一致的新鲜菹草叶片,放在60W的白炽灯下照射(容器接受光照强度相同),观察并记录6分钟后叶片上浮的数目(见表二)。
表一
灯源与容器的距离/cm 10 20 30
光照强度/lx 435 375 280
新鲜菹草叶片上浮数量/枚 10 5 1
表二
编号 1号 2号 3号
新鲜菹草叶片上浮数量/枚 0 3 9
请根据实验现象分析回答:
(1)实验中同学们发现部分叶片表面有气泡冒出且有上浮现象,请你推测此气体为 ,写出此生理过程的表达式: 。
(2)分析表一,灯源与容器的距离远近与叶片上浮数量之间的关系是 ;从中可得出的结论是 。
(3)B图所示装置中1、2、3号的变量是 ,表二中1号内无叶片上浮,请推测其原因是 。
(4)据以上两组实验结果分析,若要提高温室大棚蔬菜的产量,应从哪两个环境因素采取相应的措施 。
思维导引 本题考查环境因素对光合作用强度的影响。
(1)通读题干,明确实验背景、实验探究的问题:通过分析题干和图示实验装置,可知本题要探究的问题是光照强度和二氧化碳浓度对光合作用的影响。
(2)分析实验方案,明确对照实验的设计,确定实验变量:实验步骤②中,灯源与容器的距离不同,清水量和新鲜菹草叶片等其余条件都相同,目的是探究光照强度对光合作用的影响;实验步骤③中,向B图所示装置1、2、3号容器内加入的液体不同,蒸馏水中没有二氧化碳,清水中有部分二氧化碳,碳酸氢钠溶液中有较多二氧化碳,其余条件如容器接受光照强度、新鲜菹草叶片等都相同,则变量是二氧化碳,目的是探究二氧化碳浓度对光合作用的影响。
(3)推知实验现象,得出实验结论:分析表一数据可知,灯源与容器的距离越近,叶片上浮数目就越多,由于距离近光照会变强,距离远光照会变弱,因此可以得出结论:光照强度会影响光合作用;分析表二数据可知,二氧化碳浓度越高,光合作用越强。据实验结果分析,若要提高大棚蔬菜的产量,可以适当增加光照强度、提高二氧化碳浓度。
类型三 观察类实验
常考实验 ①动植物细胞、组织装片制作观察;②鸡卵的结构;③种子的结构;④植物根尖、叶片结构等
命题角度 侧重于观察工具的使用以及操作步骤
解答关键 属于理解层次类题目,题目大多中等难度,解答此类题的关键是明确实验目的,正确使用工具,注意操作步骤
【示范题】如图是制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的实验及显微镜下看到的物像,请回答下列问题:
(1)图一中正确的实验操作顺序是 (填写字母)。
(2)图D所滴的“水”是指 。若此序列字母表示制作人的口腔上皮细胞临时装片的实验步骤,则图D所滴的“水”应为 。
(3)图二中,同学在观察时,在视野中清晰地看到一个大的圆形且带黑边的物像②,这个物像可能是 。这是图一中实验步骤 (填写字母)出现失误造成的。
(4)图二中①处于视野的右上方,现要把它移到视野的正中央,玻片标本应向 移动。
(5)为了使制作的临时装片更容易观察,需要对标本进行染色。经染色后,显微镜下观察到染色最深的细胞结构是 。
思维导引 本题考查洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片的制作。
(1)通读题干,明确实验观察目的:观察洋葱鳞片叶表皮细胞及其形态结构。为了保持细胞的正常形态,要滴加清水。若制作人的口腔上皮细胞临时装片,则图D所滴的“水”应为生理盐水。为了便于观察要用碘液染色。
(2)分析实验步骤: 制作洋葱表皮细胞临时装片的实验步骤简记为擦、滴、撕、展、盖、染、吸。因此,图一中正确的实验操作顺序是B→D→C→A→E→F。
(3)观察结果,分析原因: 制作生物细胞临时装片的步骤中,盖盖玻片时让盖玻片一边先接触载玻片上水滴的边沿,然后慢慢放下,否则容易出现气泡;取材过多会导致细胞重叠;目镜、物镜、载玻片擦拭不干净在视野里出现污物等现象。因此,图二中,同学在观察时,在视野中清晰地看到一个大的圆形且带黑边的物像②,这个物像可能是气泡。这是图一中实验步骤E盖盖玻片出现失误造成的。
由于在视野中看到的物像是实物的倒像,不但上下倒,左右也倒。当物像位于视野的偏右上方时,要使物像移到视野的中央,只有向右上方移动玻片标本,物像才能向左下方移动到达视野的中央。
为了使制作的临时装片更容易观察,需要对标本进行染色。实验室制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片所用的染液是碘液,碘液呈弱碱性,因为细胞核中有容易被碱性染料染成深色的染色体,故细胞核染色最深。
类型四 调查设计类实验
常考实验 ①调查不同区域内生物种类;②调查身边的健康生活方式、传染病;③合理膳食;④保护生态环境的计划拟定等
命题角度 侧重于样本的选取,图表信息转化
解答关键 属于应用层次类题目,题目大多较易,解答此类题的关键是图表信息的转化以及样本的选取
【示范题】当今青少年超重和肥胖现象严重,某科研机构为了了解青少年的减肥方式,抽取了120名学生进行问卷调查,对回收的问卷进行整理,结果如下:
表1 减肥方式
项目 运动 节食 药物 医疗 其他
选择人数 102 41 5 2 1
百分比(%) 90.3 36.3 4.4 1.8 0.9
表2 节食途径
项目 少餐 蔬菜水 果法 少吃 多餐 忌零食 甜品 不吃
选择人数 21 62 48 56 1
百分比/% 18.6 54.9 42.5 49.6 0.9
(1)为了保证调查结果的真实性,科研人员在确定调查对象时,应 抽取。
(2)调查结果显示, 是青少年首选的减肥方式。
(3)根据调查结果完善不同节食途径所占人数百分比的柱状图。
(4)青少年正处于生长发育高峰期,为满足生命活动的需要,在饮食方面必须做到 ,同时要积极参加 ,消耗体内多余的能量,有效预防肥胖。
思维导引 此题考查的是调查不同生活方式对健康的影响。
(1)通读题干,明确本题是通过调查了解健康的生活方式,能够读懂表中信息,进行图表信息转化。
(2)分析调查方案,首先确定调查对象,为了保证调查结果的真实性,科研人员在确定调查对象时,应随机抽取。绘制不同节食途径所占人数百分比的柱状图。
(3)分析调查数据,得出调查结论:青少年正处于生长发育高峰期,为满足生命活动的需要,在饮食方面必须做到合理营养,同时要积极参加体育锻炼,消耗体内多余的能量,有效预防肥胖。
1.(2023·连云港学业考)生物学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。探究和实践是学习生物学的重要方式,有利于提升科学素养。如图是部分相关实验图示。请据图回答下列问题。
(1)在观察溶液浓度的大小对植物吸水的影响实验中,用新鲜萝卜切取大小、粗细相等的两根长条,进行如甲图所示的处理。这组对照实验的变量是 。
(2)在观察玉米种子的形态和结构实验中,取一粒浸软的玉米种子,用刀片将玉米种子从正中纵切,在剖面上滴一滴稀释的碘液,被染成蓝色的部分是 (填结构名称)。
(3)为了探究酒精对水蚤心率的影响,生物小组进行实验探究并得到如下表数据。
酒精浓度 清水 5% 10% 15% 20%
10秒内心脏跳动次数 33 24 21 18 0
通过对实验数据的分析,你得出的实验结论是 。
(4)练习徒手切片实验中制作叶片的徒手切片时,用左手捏紧夹着叶片的支持物、切取薄片的步骤(如乙图所示)中,安全规范的操作方法是 。
2.(2024·重庆学业考)枇杷是重要的经济水果,重庆出现一种新的枇杷叶斑病,为帮助农户找到有效的防治措施,科研人员开展了相关研究。
(1)为明确致病生物,首先进行了图1所示实验,在显微镜下能看到孢子和具有细胞核的 ,据此推测该致病菌属于 (填“细菌”或“真菌”)。
(2)为验证分离出的致病菌能否引起具有相同病症的叶斑病,开展了图2所示的实验。
乙组“ ”处应滴加等量的 ,结果显示甲组叶片出现病斑,其颜色、形态与田间摘取的病叶相似,说明分离出来的致病菌和田间病叶的致病菌 (填“是”或“不是”)同一种生物。
(3)以达到相同且符合生产要求的抑菌值为标准,科研人员比较了5种杀菌剂达到标准所需要的浓度,据表中数据分析,其中 号的抑菌效率最佳。结合生活生产实践,你会建议农户长期只使用这种药剂吗 ,请说明理由: 。
达到同等抑菌值时5种杀菌剂的浓度
编号及 名称 ①咪 鲜胺 ②嘧 菌酯 ③甲基 硫菌灵 ④多 菌灵 ⑤苯醚 甲环唑
浓度 mg/L 18.92 19.62 40.72 123.54 3.84
3. (2023·重庆学业考)蜜蜂在中国文化中是勤劳的象征。草莓素有“水果皇后”之美称,营养丰富,深受消费者喜爱。在大棚封闭环境中生产草莓时,出现了产量低的情况,于是科研人员通过引蜂入棚开展了系列研究。请分析回答下列问题:
(1)据图判断蜜蜂属于无脊椎动物中的 动物,它经历了卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段,属于 (填“完全”或“不完全”)变态发育。
(2)科研人员将同一地块的10个草莓大棚均分为A、B两组,在开花初期A组每棚放入1箱蜂群,B组未放蜂群作为对照组,两组均保持管理模式、草莓品种等实验条件一致,结果如下:
实验分组及处理方式 平均亩产量/kg
A组:蜜蜂传粉 826.2
B组:无蜜蜂传粉 613.3
比较表中数据,A组草莓的 明显提高,说明蜜蜂取食花蜜的行为促进了草莓的传粉,该行为属于 (填“先天性”或“学习”)行为。
4.某校生物兴趣小组对“检测不同环境中的细菌和真菌”探究实验作了如下设计:
第一步:将4个装有牛肉汁培养基的培养皿(已高温灭菌)贴上标签纸后分为A、B两组,A组编码1号和2号,用于检测教室的空气,B组编码3号和4号,用于检测笔帽。
第二步:将4个培养皿做如下处理。
组号 培养皿号 操作
A组 1号 置于教室讲桌上,打开盖10分钟后盖盖,置于培养箱中培养
2号 置于教室讲桌上10分钟,不做处理,同1号一起置于培养箱中培养
B组 3号 打开盖,将笔帽在培养基上轻压一下,盖盖,置于培养箱中培养
4号 打开盖,不做其他处理,与3号同时盖盖,置于培养箱中培养
第三步:每天观察一次,并作好记录。
请根据上述实验设计,回答下列问题:
(1)你认为这两组实验的对照组应该是 号。A组实验的变量是 ,B组实验的变量是 。
(2)有同学认为,4号培养皿做“打开盖”这一步是多此一举,你认为是否需要做这一步 ,理由是 。
(3)下图是三天后观察到的A、B两组实验现象,根据实验现象你得出的实验结论是 。观察1号培养皿发现,菌落1号呈黑色、绒毛状,应该是 菌。
5.(2024·成都学业考)为了验证小鼠呼出的气体中含有二氧化碳,某研究小组设计了如下实验。
步骤1:将活小鼠放在玻璃板上,用透明玻璃钟罩盖好,然后用凡士林密封钟罩和玻璃板之间的缝隙。
步骤2:除去钟罩中的二氧化碳后,迅速按如图所示的方式连接实验装置(氢氧化钠溶液有吸收二氧化碳的作用,具有一定的腐蚀性),观察并记录锥形瓶乙和丙中石灰水的情况。
步骤3:启动抽气泵,让空气在实验装置中按如图所示方向流动,一段时间后,记录锥形瓶乙和丙中石灰水的变化。
回答下列问题:
(1)该实验在锥形瓶甲中加入氢氧化钠溶液的作用是 。设置锥形瓶乙的目的是 。设置锥形瓶丙的目的是 。
(2)如果实验正常进行,且能达到实验目的,请补充完善表中①②处的实验结果:
锥形瓶 石灰水的变化
实验前 实验后
乙 澄清 ①
丙 澄清 ②
(3)若要利用该实验装置验证植物在进行呼吸作用时也能产生二氧化碳,除将活小鼠替换为活的植物外,还需要对该实验装置进行的改进是 ,改进的目的是 。
(4)在实验过程中需要确保实验安全,请提出一条保证实验安全的措施: 。
6.(2024·烟台学业考)神舟十八号载人飞船搭载斑马鱼进驻中国空间站,首次开展“太空养鱼”项目,实现我国在太空培养脊椎动物的突破。斑马鱼与人类基因的相似度高达87%,且具有体型小巧、发育周期短、易于饲养、早期胚胎透明等特点,便于直接观测胚胎发育进程,是研究人类相关疾病的模式生物。
(1)斑马鱼生活在水中,用 呼吸,通过 的摆动以及鳍的协调作用游泳。
(2)将绿色荧光蛋白基因转入斑马鱼的受精卵中,发育成的斑马鱼特定器官会被荧光标记(如图1),该过程应用的生物技术是 。基因是 的DNA片段,控制荧光性状的基因随生殖细胞传递给子代,使子代斑马鱼出现荧光性状,这属于 的变异。
(3)研究人员通过上述生物技术获得的荧光斑马鱼有两种类型(如图2),染色体上的G表示绿色荧光蛋白基因,要筛选出能稳定遗传的个体,让荧光斑马鱼与野生型斑马鱼进行杂交,若后代的性状表现为 ,则推断荧光斑马鱼为类型1;若后代的性状表现为 ,则推断荧光斑马鱼为类型2,即能稳定遗传的荧光斑马鱼。
(4)在观察斑马鱼的胚胎发育时,发现发育初期有鳃裂和尾,人的胚胎发育初期也有鳃裂和尾,由此推断 。
7.(2023·株洲学业考)为了探究快走、慢跑等有氧运动能否改善高脂饮食对血糖的影响,现提供某品系小鼠若干只、高脂饲料、普通饲料、血糖测定需要的仪器或材料,进行相关实验。金花同学的实验过程:将20只生理状态基本相同的雄性小鼠分成两组,按照图1所示方案进行实验,最后测定甲、乙两组小鼠的空腹血糖,计算相对含量,结果如图2。
(1) 分泌的胆汁使脂肪变成微小颗粒,脂肪在 中最终分解为 。
(2)图1甲、乙两组中,对照组为 组。依据图2,可得出的结论为 。
(3)金花同学的实验没有正常情况下的小鼠空腹血糖作为对照,不能确定高脂饮食是否引起血糖升高。于是易川同学增加了一组实验,过程为:选取10只生理状态与甲、乙两组基本相同的雄性小鼠, ,而后测定小鼠的空腹血糖,计算出相对含量为1.0。
(4)健康的生活方式有助于维持血糖正常水平,请你根据上述两位同学的实验结果提出维持血糖正常水平的措施: (答出两点)。
8.(2024·南宁模拟)春分时节,三湘大地,绿野耕耘,万物争春。2024年3月18日至21日,习近平总书记来到湖南考察,特别关注春耕备耕。植物的繁殖方式多种多样,人们常采用扦插的方法对柳树进行繁殖。扦插时,是带有腋芽的柳树枝条成活率高,还是无腋芽的柳树枝条成活率高 请你设计一个实验,探究腋芽的有无与枝条成活率的关系。
【作出假设】有腋芽的枝条成活率高。
【制订计划】
①材料准备:取2根生长状况基本相同的柳树枝条,将枝条下端均切成斜向切口。
②分组:A组1根,枝条保留2~3个腋芽;B组1根,X。分别挂上标签。
③将A、B两组的茎段按要求插入土壤中,在Y的环境条件下培育。
【实施计划】某同学在实验过程中发现设计的步骤有一处明显错误,改正错误后,按照计划进行操作。
【观察记录】培育段时间后,比较A、B两组茎段新叶和生根的数量,并做好记录。
【实验结果】A组茎段新叶和生根数量均高于B组。
【得出结论】扦插时,柳树枝条腋芽的有无与成活率有关,有腋芽的枝条成活率高。
(1)X处的具体操作是 ,Y处的具体操作是 。
(2)该同学指出的设计错误是 ,应如何改正 。
(3)制订的计划中,步骤①和②遵循了对照实验的 原则。
(4)该实验中,扦插繁殖属于无性生殖,请再列举出几种柳树繁殖的方式: (至少写出2种)。
(5)为了提高柳树扦插的成活率,关于扦插材料的选择和处理,你还能提出其他探究性的问题吗 (提出一个合理问题即可)。
