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专题七 实验与社会科技热点专题
考点l5 实验与探究
超级预测
知识预测
l.教材实验所体现的原理、方法分析始终是高考的热点,在历年高考中层出不穷,如2009江苏生物21、2009福建理综1、2008广东生物4综合考查了教材实验原理及方法。
2.对科学探究能力的考查逐步增多,已经成为新课标高考的主要题型,在2009年新课标高考试题中,几乎每个省份的考卷中都有实验探究题出现。
能力预测21世纪教育网
1.分析新课标高考考卷,实验的考查大同小异,但绝不是简单机械的重复,而是通过创设新的实验情境,考查考生对教材实验的分析、理解和提取新信息的能力。
2.通过结合生产生活实际考查考生的实验分析、设计与评价的能力还将继续出现于2010年高考考卷中。21世纪教育网
赋分预测
分析新课标省份近3年高考试题,实验与探究赋分比重一直比较大,几乎占试题总分的1/4~1/3,预计2010年高考考卷,还会持续。21世纪教育网
题型预测
教材相关实验的原理和方法的直接或拓展考查,主要以选择题的方式考查;考查生物学原理的实验分析、设计与评价,主要为简答题。
超值储备
知识能力储备
一、教材实验分析与拓展知能储备
1.观察类实验常用的实验操作技术及问题分析[实验与探究·2009江苏生物21;2009山东理综27(3);2008江苏生物4;2007广东生物32;2007山东理综l;2007广东理基43·2010离考预测指数:★★★★★]
(1)教材中几个观察类实验利用的显微观察技术、染色技术及实验材料总结如下表所示。
实验名称 观察方式 观察对象 显微镜 玻片标本 染色剂 生物材料
观察叶绿体 原色观察 叶绿体 高倍 临时装片 无 菠菜叶
观察细胞质流动 细胞质(以叶绿体作参照) 高倍 临时装片 无 黑藻嫩叶
观察质壁分离与复原 紫色大液泡 高倍 临时装片 无 洋葱表皮
观察植物细胞有丝分裂 染色体 高倍 临时装片 龙胆紫(醋酸洋红) 洋葱根尖
脂肪的鉴定 染色观察 脂肪 高倍 切片临时装片 苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液 花生种子
观察线粒体 线粒体 高倍 临时装片 健那绿 菠菜叶下表皮
观察DNA与RNA分布 DNA与RNA 高倍 临时装片 甲基绿吡罗红 口腔上皮细胞
(2)观察类实验应注意的问题
①注意取材:根据观察对象采用合适的材料,如观察有丝分裂应选取根尖分生区细胞;观察质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞等。
②注意材料处理:根据不同材料,不同的观察对象,做不同的材料处理,如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。21世纪教育网
③注意制片方法:显微观察实验要用装片,不同材料用不同的制片方法。装片法(把整个实验材料制成装片,如用葫芦藓观察叶绿体),切片法(把材料切成薄片,以便观察,如脂肪鉴定),压片法(把材料压碎成一薄层,以便观察,如观察根尖有丝分裂)。21世纪教育网
④注意高倍显微镜的使用方法
使用高倍物镜之前,必须先用低倍物镜找到观察的物像,并调到视野的正中央,然后转动转换器换高倍镜。换用高倍镜后,视野内亮度变暗,因此一般选用较大的光圈并使用反光镜的凹面,然后调节细准焦螺旋。观看的物体数目变少,但是体积变大。
2.观察调查类实验的统计技术和测量技术[实验与探究·2008江苏生物4;2007广东生物32(1);2007山东理综l;2007广东理基43;2007广东生物2·2010高考预测指数:★★★★★]
观察调查类实验的统计技术和测量技术总结如下表。
实习、研究性课题 调查对象 统计方法 计算公式
种群密度的取样调查 动物 标志重捕法 个体总数(N)初次捕获个体数再次捕获个体数重捕的标志个体数
21世纪教育网植物 样方法 所有样方内个体总数∕样方的总面积
调查人群中遗传病 人类某种遗传病 汇总法 发病率=患病人数∕被调查人数×l00%
调查环境污染对生物的影响 环境污染程度 汇总法 污染程度=污染区域∕被调查区域×l00%
3.常见生物实验方法归纳(实验与探究·2009广东生物6;2008广东理基43·2010高考预测指数:★★★)
(1)细胞内物质或结构的检测方法
①淀粉:碘液;
②还原糖:斐林试剂、班氏试剂;
③CO2:Ca(OH)2溶液或酸碱指示剂;21世纪教育网
④乳酸:pH试纸;21世纪教育网
⑤有02:余烬木条复燃;无O2:火焰熄灭;
⑥脂肪:苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液;
⑦蛋白质:双缩脲试剂;
⑧染色体:龙胆紫、醋酸洋红溶液;
⑨DNA:甲基绿;RNA:吡罗红;
⑩线粒体:健那绿。
(2)实验结果的显示方法
①光合速率:02释放量、CO2吸收量或淀粉产生量;
②呼吸速率:02吸收量、CO2释放量或淀粉减少量;
③原子转移途径:放射性同位素示踪法;
④细胞液浓度大小:质壁分离;
⑤细胞是否死亡:质壁分离、亚甲基蓝溶液染色;
⑥甲状腺激素作用:动物耗氧量、发育速度等;
⑦生长激素作用:生长速度(体重变化、身高变化);
⑧胰岛素作用:动物活动状态。21世纪教育网
(3)实验条件的控制方法
①增加水中氧气:泵入空气或吹气或放入绿色植物;21世纪教育网
②减少水中氧气:容器密封或油膜覆盖或用凉开水;21世纪教育网
③除去容器中CO2:NaOH溶液或KOH溶液;
④除去叶片中原有淀粉:置于黑暗环境一昼夜;
⑤除去叶片中叶绿素:酒精加热;
⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰:给植株遮光;
⑦如何得到单色光:棱镜色散或彩色薄膜滤光;
⑧血液抗凝:加入柠檬酸钠;
⑨各种细胞器的提取:细胞匀浆离心;
⑩骨的脱钙:盐酸溶液。
(4)实验中控制温度的方法
①还原糖鉴定:水浴加热煮沸;
②酶促反应:水浴保温;
③用酒精溶解叶中的叶绿素:酒精要隔水加热;
④DNA的二苯胺试剂鉴定:水浴煮沸加热;
⑤细胞和组织培养以及微生物培养:恒温培养。
4.常见生物实验操作技术[实验与探究·2009江苏生物30;2009福建理综l;2007广东理基51;2007宁夏理综28(1)(2)·2010高考预测指数:★★★★★]
(1)临时装片、切片和涂片的制作:适用于显微镜观察,凡须在显微镜下观察的生物材料,必须先制成I临时装片、切片和涂片,如“观察植物细胞的质壁分离和复原”中要制作洋葱表皮细胞的临时装片,在“生物组织中脂肪的鉴定”中要制作花生种子的切片,在“观察动物如人体血液中的细胞”中要制作血液的涂片等等。21世纪教育网
(2)研磨、过滤:适用于从生物组织中提取物质如酶、色素等,要求学生熟练掌握研磨、过滤的方法,如研磨时要先将生物材料切碎,然后加入摩擦剂(常用二氧化硅)、提取液和其他必要物质,充分研磨之后,往往要进行过滤,以除去渣滓,所用过滤器具则根据需要或根据试题中提供的器材加以选用,如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等。
(3)解离技术:适用于破坏细胞壁,分散植物细胞,制作临时装片。
(4)恒温技术:适用于有酶参加的生化反应,一般用水浴或恒温箱,根据题目要求选用。
(5)纸层析技术:适用于溶液中物质的分离。主要步骤包括制备滤纸条、划滤液细线、层析分离等。
(6)植物叶片生成淀粉的鉴定:适用于光合作用的有关实验,主要步骤包括饥饿处理、光照、酒精脱色、加碘等。21世纪教育网
二、实验设计与评价知能储备21世纪教育网
1.探究实验与验证实验的区别(实验与探究·3年高考考点·2010高考预测指数:★★★★★)
(1)现象:验证性实验每个装置只出现一种现象,探究性实验可能分多个情况。
(2)结论:验证性实验只有一种结论,探究性实验对每种现象分别加以说明。
因此,一般来说,凡是探究性实验的预测,往往有三种可能性:正相关、负相关、中间(无影响)。而作为验证性的实验则只有一种可能性,要么结论是成立的,要么结论是不成立的。
2.实验设计的方法理论基础[实验与探究能力·2009江理综30 Ⅱ;2009广东生物36;2009海南生物l4;2008广东生物35;2008宁夏理综29lI(4);2008江苏生物29;2008 山东基能40;2007广东生物32(3);2007宁夏理综28(3);2007海南生物l6·2010高考预测指数:★★★★★]
设计实验时要把握的原则有很多,如科学性原则、对照原则、单一变量原则、平行重复原则、随机性原则、可行性原则和简便性原则等。
(1)科学性原则:包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性。21世纪教育网
①实验原理的科学性21世纪教育网
实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据,因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。
②实验材料选择的科学性
根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料,是保证实验达到预期结果的关键因素之一。如“还原糖鉴定实验”中以苹果或雪梨细胞组织液为材料,以及“植物细胞质壁分离与复原”实验中以紫色洋葱为实验材料等都是一些经典的成功选材的范例。
③实验方法的科学性
只有科学而严谨的实验方法,才能得出正确而可靠的实验结果。如鉴定蛋白质的实验中,根据蛋白质分子在碱性环境中与硫酸铜反应形成紫色的反应特点,实验过程中必须先加双缩
脲试剂A液(质量浓度为0.1 9/mL的氢氧化钠溶液),震荡后再加8液(质量浓度为0.01 9/mL的硫酸铜溶液),而不能反过来,或把A液与B液混合后加入。又如在光合作用强度的检测实验中用绿光灯照射可看成是黑暗条件;在鉴定光合作用产物实验中,要首先对植物进行饥饿处理,去除细胞内原有的淀粉
④实验结果处理的科学性
对于实验过程中得到的一些数据、现象或其他信息,不能简单处理,应整理后仔细分析,找出它们所能够透露的最大信息量。21世纪教育网
(2)单一变量原则:在实验设计中通常把要研究探讨的条件作为单一变量,其他条件应完全一样。
①所用生物材料要相同,即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同21世纪教育网
②所用实验器具要相同,即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的型号要完全一样。
③所用实验试剂要相同,即试剂的成分、浓度、体积要相同,尤其要注意体积上等量的问题。21世纪教育网
④所用处理方法要相同,即保温或冷却、光照或黑暗、搅拌或震荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说看起来似乎是毫无意义的,但最好还是要做同样的处理。
注意 无关变量在进行严格控制时,不但要等量,而且是在适宜条件下的等量,常态条件下的等量。21世纪教育网
(3)对照原则21世纪教育网
对照实验是指除所控因素外其他条件与被对照实验完全相同的实验。科学地设置对照实验,能够有效地排除其他因素干扰结果的可能性。
设置对照组有4种方法:
①空白对照,即不给对照组做任何处理。如在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶液,而对照组只加了等量的蒸馏水,起空白对照作用。课本中涉及的用甲状腺制剂饲喂蝌蚪与正常情况下蝌蚪不做任何处理也属于空白对照。在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂,以作空白对照。
②条件对照,即虽给对照组施以部分实验因素,但不是所研究的实验处理因素;这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都做不同条件的处理,通过得出两种相对立的结论,以验证实验结论的正确性。例如,在“动物激素饲喂小动物”的实验中,采用等组实验法,甲组为实验组(饲喂甲状腺激素),乙组为条件对照(饲喂甲状腺激素抑制剂);不饲喂药剂的是空白对照组。课本中涉及温度对淀粉酶活性影响的实验中0℃、100℃等温度下的对照则为条件对照。通过条件对照,实验说服力大大增强。
③自身对照,指对照组和实验组都在同一研究对象上进行,不再另外设置对照组。例如,“质壁分离与复原”实验,自身对照简便,但关键要看清楚实验处理前后的现象及变化差异。
将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂,可催化过氧化氢水解,即自身对照,处理前的对象状况为对照组,处理后的对象变化为实验组。21世纪教育网
④相互对照,不单独设置对照组,而是几个实验相互为对照。即实验与对照在同一对象上进行,这种方法常用于等组实验中。“植物向光性”实验中,利用若干组燕麦胚芽的不同条件处理的实验组之间的对照,说明了生长素与植物生长弯曲的关系。证明玉米根的生长方向与地心引力的关系实验中不同方向放置的玉米种子之间则属于相互对照。再如:在探究温度(或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0℃、50℃、100℃)为条件对照;清水(软水)、河水(硬水)对加酶洗衣粉洗涤效果影响实验中,清水(软水)、河水(硬水)为相互对照。
(4)平行复重原则:为了使实验结论更接近于实验情况,在实验组和对照组中都要有一定数量的实验。如矿质元素对植物的影响,每一组实验都有数棵植物作为实验对象。
3.实验探究的设计策略21世纪教育网
实验步骤应用简洁科学的语言叙述,一般如下叙述:
(1)分组编号:凡实验中涉及两组或两组以上,所用器材或实验对象都需用1、2、3……或A、B、C……或甲、乙、丙……加以编号便于区分。另外,有关实验材料的选择和试剂的配制也可放在此步骤,也可以在此步骤前单列一个步骤。
(2)实验处理:A组(实验组)……B组…… 21世纪教育网
(3)结果观察分析:
这里要注意高中生物常见的观察指标。
①颜色变化:可溶性还原糖、脂肪、蛋白质、色素分离、DNA鉴定、大肠杆菌鉴定、质壁分离与复原。
②形态结构和生理状况的变化。
③液面改变:气体体积变化、液体体积变化。
④其他:气味变化、沉淀、温度、pH、气泡产生等。
另外,必要时辅以图表。如在生长素实验设计中可以画出胚芽鞘、琼脂块,并在图上加以标注。 21世纪教育网
方法技巧储备21世纪教育网
1.实验探究中的研究方法与思维(实验与探究·2008广东理基43·2010高考预测指数:★★★)
(1)根据颜色来确定某种物质的存在:21世纪教育网
待测液+I2→呈蓝色,待测液中存在淀粉;21世纪教育网
待测液+斐林试剂→呈砖红色,待测液中存在还原糖;
待测液+苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ) →呈橘黄色(或红色),待测液中存在脂肪;
待测液+双缩脲试剂→呈紫色,待测液中存在蛋白质。
(2)用大分子染料如红墨水来验证生物组织细胞膜的选择透过性或检验细胞的死活。
(3)用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性。
(4)同位素示踪法:光合作用产生氧气的来源;噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;DNA的复制是半保留复制;用l802和14C02追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。
(5)模拟实验法:如渗透作用的实验装置,分离定律的模拟实验等。
(6)获得无子果实的方法:用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房,如无子番茄;诱导染色体变异,如无子西瓜。21世纪教育网
(7)确定某种激素功能的方法:饲喂法、切除注射法、阉割移植法、切除口服法。
(8)确定传入、传出神经的功能:刺激+观察效应器的反应或测定神经上的电位变化。
(9)植物杂交的方法21世纪教育网
雌雄同花:花蕾期去雄+套袋+开花期人工授粉+套袋。
雌雄异花:花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉+套袋。21世纪教育网
(10)确定某一显性个体基因型的方法:测交;该显性个体自交。
(11)确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法:具有一对相对性状的纯合体的杂交(自交),观察后代是否有性状分离。21世纪教育网
(12)确定某一个体是否具有抗性基因的方法:确定小麦是否具有抗锈病基因,用锈菌去侵染小麦叶片,一段时间后,观察有无锈斑出现。21世纪教育网
(13)鉴定血型的方法:用标准血清与待测血清混合,在显微镜下观察血液的凝集情况。
(14)育种的方法:杂交育种;人工诱变育种;多倍体育种;单倍体育种;基因工程育种;细胞工程育种。
(15)测定种群密度的方法:样方法;标志重捕法;取样器取样法。
(16)化学分析法:如番茄和对Ca和Si选择吸收,叶绿体中色素的提取和分离实验等。
(17)理论分析法:如大、小两种草履虫竞争的实验;植物根向地生长、茎背地生长的实验,植物向光性实验等。21世纪教育网
(18)等组实验法:如小麦淀粉酶催化淀粉水解的实验,发现生长素的燕麦胚芽鞘实验。
(19)加法创意法:如用饲喂法研究甲状腺激素;用注射法研究动物胰岛素和生长激素;用阉割移植法研究性激素等。
(20)减法创意法:如用阉割法、摘除法研究性激素、甲状腺激素和生长激素的实验;雌蕊受粉后除去正在发育着的种子等。
[典题l] 下列各项实验中,与其所用的技术或方法相符的是 ( )
A.探究酵母菌数量的动态变化——培养液培养法
B.探究酵母菌细胞呼吸的方式——同位素标记法
C.无子西瓜的培育——生长素处理21世纪教育网
D.叶绿体中色素的分离——无水乙醇提取法
[解析] 探究酵母菌数量的动态变化,采用培养液培养法;探究酵母菌细胞呼吸的方式,采用重铬酸钾检测是否存在酒精的方法;无子西瓜的培育,采用多倍体诱导法;叶绿体中色
素的分离,采用纸层析法。21世纪教育网
[答案]A
2.实验评价题解题技巧[实验与探究·2008江苏生物29(1)·2010高考预测指数:★★★★★]
四步看:一看对照、二看变量、三看操作、四看结果。
(1)一看对照:需要什么对照、几个对照组。
(2)二看变量21世纪教育网
在实验中除要设计的单一变量外,其他条件都必须一致,特别注意实验过程中是否会因添加试剂或进行某个操作而引起控制条件的不一致。
①实验对象的一致性;21世纪教育网
②实验所加试剂的量要相等;
③实验控制时间的一致性;21世纪教育网
④实验条件的一致性。21世纪教育网
(3)三看操作
主要看实验原理是否合理正确、实验取材是否正确、方法步骤是否科学。
①实验取材分析与评价:实验材料的选择要得当、经济、易得、好用、效果好。
②药品与试剂分析、评价及改进:药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验结果重要因素,在进行实验分析时要逐一检查,不能忽视。例如:斐林试剂与双缩脲试剂。
③步骤及操作的分析、评价及改进:
a. 是否漏做某个实验步骤;21世纪教育网
b. 操作步骤是否颠倒;21世纪教育网
c. 操作方法是否正确21世纪教育网
(4)四看结果
主要看实验结果的验证方法与预测是否合理:
①实验结果的验证方法是否正确;21世纪教育网
③探究性实验的实验结果与结论是否为多个。
[典题2] 为了探究“甲状腺激素及甲状腺抑制对蝌蚪生长发育的影响”,某同学制订了下列实验设计方案,请作出正确的评价21世纪教育网
a.取2个玻璃缸分别编号,1号、2号。
b.在2个玻璃缸中,分别加入等量(且适量)的水和新鲜水草,然后在每个玻璃缸中分别放人10条发育状态不同的蝌蚪。
c.向l号缸投放含甲状腺激素的饲料,向2号缸投放含甲状腺抑制剂的饲料。
d.每天分别向各缸中投放一些饲料。21世纪教育网
e.每隔一定时间观察一次,观察时用小网将蝌蚪捞出放在培养皿中,再将培养皿放在坐标纸上(1 mm×1 mm),观察并且测量蝌蚪的体长变化。
[解析] 根据上述实验可知,该实验设计只有实验组而没有对照组,应该增加一个玻璃缸,放入常规饲料。蝌蚪的数目应相等,大小、种类应相同。投放的饲料也应该是等量的,这样才具有可比性。另外,甲状腺激素的功能是促进蝌蚪的发育,因此观测指标应该是蝌蚪发育成青蛙所需的时间的长短,而不是体长的变化,观测生长激素对蝌蚪发育的影响可用蝌蚪的体长变化作指标。21世纪教育网
[答案] (1)缺少空白对照组应增加一个玻璃缸,编号为3号,3号缸中投放常规饲料;(2)发育状态相同的蝌蚪;(3)投放等量的饲料;(4)观测指标应为蝌蚪发育成青蛙所需的时间。
易混易错储备
一、易混知识点储备21世纪教育网
1.根据实验的原理、结果与类型正确选择实验材料
(1)避免材料颜色对实验结果的干扰21世纪教育网
①葡萄糖的鉴定:应选择浅颜色的组织材料如苹果、梨;血液应通过离心或沉淀将血细胞去掉。
②叶片中淀粉的鉴定:用脂溶性物质将叶片中色素溶解掉。
(2)根据所提取或鉴定的物质选材料21世纪教育网
①色素的提取与分离:选深绿色材料如菠菜叶,不选浅绿色或不含色素的材料。
②还原糖的鉴定:所选材料必须含有还原糖,如苹果、梨、血浆、糖尿病病人尿液等,但甘蔗和甜菜等因主要含蔗糖而不能作实验材料。21世纪教育网
③脂肪的鉴定:选富含脂肪的种子,如花生种子。
④蛋白质的鉴定:选富含蛋白质的材料如植物大豆种子(或用豆浆)、动物材料鸡蛋蛋白(去掉蛋黄,稀释,留样液作对照)。
⑤DNA:鸟类动物的红细胞(去掉血清),哺乳动物的红细胞医无细胞核不能作实验材料,但其他组织细胞可作实验材料。
⑥H202酶:肝脏L新鲜、)或马铃薯块茎。
(3)遗传方面的实验材料:要求相对性状明显,繁殖周期短。植物一般选择草本、白花传粉闭花受粉植物;动物中常用果蝇做实验。
(4)细胞分裂方面的材料:细胞分裂旺盛的部位如根尖分生区、形成层部分;细胞周期短而分裂期长的材料。21世纪教育网
(5)可用洋葱作为实验材料的实验
质壁分离——鳞茎叶表皮(细胞液呈紫色便于观察);
有丝分裂——根尖分生区(乳白色);21世纪教育网
色素的提取与分离——种植,长出绿叶;
观察不到染色体——不进行细胞分裂;
观察不到叶绿体——不见光部分。
2.实验方案设计中的语言推敲与不同类型实验应注意的问题
(1)实验材料选择
①植物:“大小相似,长势相同”的同种植株。
②动物:“体重(体长)、年龄,生长趋势相同”,有时甚至要性别”相同。
(2)试剂选择:在量上难以做到准确的量化描述,应尽可能用“定性”的语言表达,要注意“等浓度”“等体积”“适量的”“一定量的”;实验时间和条件上用“一段时间”“适宜的温度、pH”等语言。
(3)实验器具选择
①容器应使用大小相同的。
②如果使用滴管滴加不同溶液,应选用不同的滴管。
(4)各种不同类型实验应注意的问题
①有关酶的实验设计,应注意各步骤的顺序,必须先调节相关条件(温度、pH等)才能使反应物与酶相遇,还应注意空白对照中加入“等量蒸馏水”。
②生长素设计中,应注意对胚芽鞘的生长状况描述:“向哪方弯曲生长”“向上生长”“不弯曲不生长”,无子番茄培育时注意“去雄”“套袋”“一定浓度生长素类似物”。
③动物激素调节实验中,甲状腺激素生理功能的研究常用饲喂法、切除法、注射法,常用蝌蚪、小白鼠、小狗作实验材料,在设计过程中常做甲状腺激素含量增多、减少和不变三种处理;而胰岛素、胰高血糖素的研究常用注射法,少见切除法,常用小白
鼠作实验材料,在设计过程中常做该激素含量增多和不变两种处理。
④无土栽培时应注意,“培养液中通空气”“适时适量补充稀释培养液”。
⑤遗传学实验
a.植物杂交实验:如果为两性花(花中既有雄蕊又有雌蕊)的植物杂交。如应注意“去雄”“人工授粉”“授粉后套袋”,如果为单性花(即有雄无雌或有雌无雄),则无需“去雄”,但要“套袋”。 21世纪教育网
b.动物杂交实验:千万不能有“自交”,应为“与相同基因型的异性交配”。
二、典型易错题点拨21世纪教育网
1.对实验方案的设计思路不清晰、实验结果的检测指标不准确
[易错典题l] 某生物兴趣小组开展“温度对甲状腺激素生物活性影响”的课题研究。实验材料有几只相同的玻璃缸、清水、发育状态相同的小蝌蚪数十只、饲喂蝌蚪的饲料、未经处理的具有活性的甲状腺激素,以及用50%的温水中处理10 min的甲状腺激素。请写出你的实验方案。21世纪教育网
(1)实验方案的设计。
(2)采用何种指标来确定温度对甲状腺激素生物活性的影响
[解析] 实验方案的设计首先要确定实验变量,然后根据实验变量确定分组及各组的处理方法。本实验中实验变量是温度,按照温度的高、中、低分成三组或更多。根据甲状腺激素作用,我们可以确定实验结果的观测指标:蝌蚪发育成青蛙所需的时间的长短。
[答案] (1)①分组:取玻璃缸3只,分别标记甲、乙、丙;放入等量的清水和蝌蚪;②处理:甲缸每天喂正常饲料,乙缸喂未经处理的甲状腺激素和饲料,丙缸喂经50。C处理l0 min的甲状腺激素和饲料;③结果观察分析:三组蝌蚪放在相同环境下饲养,观察它们的生长、发育状况。 (2)蝌蚪发育成青蛙所需的时间的长短。 21世纪教育网
[错因分析] 考生在实验设计题目最容易犯的错误有三点:一是不能确定变量并根据自变量确定分组数目;二是对实验设计的“三段论”步骤不清晰,“东写一点、西写一点”思路混乱;三是实验结果的观测指标确定不切合实际,我们所选取的实验观测指标最好是肉眼可以看得见或可以直接测量的指标。
2.混淆探究性实验与验证性实验的区别
[易错典题2] 转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达,也可以抑制某基因表达。假设A基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高,请完成如下实验设计,以验证假设是否成立。
(1)实验设计:(借助转基因技术,但不要求转基因的具体步骤)
①分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。
②______________。
③______________。
(2)支持上述假设的预期结果:_____________________________________________________________。
(3)若假设成立,据此说明基因控制性状的方式:___________。
[解析] 验证实验假设A基因通过控制赤霉素的合成来控制大豆的株高是否成立,应为探究性实验,该实验中的自变量则是A基因的表达情况,因变量则为大豆的株高。注意其预
期结果要求的是支持假设的。21世纪教育网
[答案](1)答案一:21世纪教育网
②通过转基因技术,一是抑制正常植株A基因的表达,二是使A基因在矮生植物中过量表达
③测定两个实验组植株赤霉素含量和株高
答案二:
②通过转基因技术,抑制正常植株A基因的表达,测定其赤霉素含量和株高
③通过转基因技术,使A基因在矮生植株中过量表达,测定其赤霉素含量和株高
(答案二中②和③次序不作要求)
(2)与对照组比较,正常植株在A基因表达被抑制后,赤霉素含量降低,株高降低;与对照组比较,A基因在矮生植株中过量表达后,该植株赤霉素含量增加,株高增加
(3)基因通过控制酶的合成来控制代谢途径,进而控制生物性状
[错因分析] 判断验证假设是否成立时,一是容易忽略其实质为探究性实验,二是明确其为探究性实验后,回答(2)时只考虑探究实验预期及结果要进行分组讨论,而忽略支持上述假设的预期结果,从而使回答有误。解答此类型题目时一定要在明确实验目的的基础上,正确理解验证性实验和探究性实验的区别,然后认真审题后再作答。
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