高考生物第六单元遗传的分子基础核心素养微专题第01讲实验设计的解题思路教案.docx

实验设计的解题思路1明确实验目的和原理(验证的生物学事实是什么？所依据的生物学原理是什么？)。2找出实验变量、反应变量和无关变量(见第三单元第01讲后面的“实验变量的确认”)。3构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。4明确实验对象和实验条件(实验对象：实验所用的生物学材料；实验条件：完成这一实验必需的理化条件及生物学处理方法)。5设计实验方法和步骤(1)材料是否要制取或处理。有些实验中，题干所给予的材料与设计的要求有一定的差距，如果我们直接利用题干中所给予的材料而不加以处理的话，那么不能达到实验目的，这就要求我们对实验材料进行适当的处理。(2)是否要分组编号。这一步目的明确，就是要使自己的实验结果令人信服，就需要排除一些无关变量造成的影响。因此分组对照是一个在设计实验时，用来抵消非实验因素对实验结果造成影响的常用方法。(3)对不同(或同一)对象施加不同的处理。这是实验设计中的关键一步，基本上所有的实验设计题都要求学生完成这一步工作，只要我们在分析过程中做好了前面的工作，这一步也就是顺理成章的事了。6实验结果和结论的获取(1)预测实验结果“照抄法”述实验结果。对于验证性实验：依据实验原理写出实验结果，且实验结果唯一。“倒推正写法”述实验结果。对于探究性实验：先分析实验可能的结果，再由结果推导该结果所对应的实验现象，而在书写时先书写实验现象，后书写实验结果。探究性实验的结果不是唯一的，大多有三种可能。变量促进结果、变量抑制结果、变量与结果无关或全肯定、全否定、一肯定一否定等。有时也会出现“预测最可能的结果”，此种情况应根据已有知识推测最合理的结果。(2)得出实验结论“照抄法”述实验结论。验证性实验的实验结论直接照抄实验目的。提炼实验结论。对于探究性实验，书写实验结论时应将对现象的观察，转换为对本质的描述。 典例示范(2017全国卷)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，(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)命题立意本题考查DNA和RNA碱基上的差异、病毒的生活方式、放射性同位素标记等，要求考生具备较高的实验探究能力、信息获取能力、综合运用能力、文字表达能力等。解题思路该实验的目的是确定一种新病毒为RNA病毒还是DNA病毒，利用的方法为同位素标记法，材料为体外培养的宿主细胞等。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，要求实验包含相互印证的甲、乙两个组，即设置对照实验。该实验为探究性实验，结果不确定。(1)在用放射性同位素标记法对新病毒进行鉴定时，要找出DNA和RNA在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，就是引导考生从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此，使病毒中的DNA或RNA的特殊碱基(DNA为胸腺嘧啶，RNA为尿嘧啶)带上标记，根据病毒中放射性标记的检测结果就可做出判断。由于病毒不能在培养基上独立生活，其增殖时的原料只能来自宿主细胞，所以实验中需配制两种培养基，记为甲组和乙组，甲组含有放射性标记的尿嘧啶，乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶，分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记，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)本实验有两种不同的结果：一种是甲组有放射性，乙组无，则该新病毒为RNA病毒；另一种为乙组有放射性，甲组无，则该新病毒为DNA病毒。答案(1)思路甲组：将宿主细胞培养在含有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有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)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，该新病毒即为RNA病毒；反之为DNA病毒。提能演练1下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。(1)实验目的：略。(2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。(3)实验步骤第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，_。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。(4)请预测结果及结论：_。_。若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。解析病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸为DNA或RNA其中一种，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。答案(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理(4)若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA2(2019广东深圳调研)将甲细菌提取物(含A、B、C、D四种有机物的混合物)和活的乙细菌混合培养一段时间后，从培养基中分离出了活的甲细菌。在无法对上述四种物质进行分离和提纯的前提下，为确定AD中是哪种物质能使乙细菌转化为甲细菌，请根据题意设计相关实验，要求写出实验设计思路、预期结果及结论。(1)设计思路：_；(2)预期结果：_；(3)结论：_。解析该实验的目的是探究甲细菌所含有的A、B、C、D四种有机物中哪种可使乙细菌发生转化。由于A、B、C、D四种有机物无法分离和提纯，故只能将其分成4份，再向其中分别加入分解A的酶、分解B的酶、分解C的酶和分解D的酶。再将处理后的每组中分别加入乙细菌，观察其转化情况；若其中某一个组别没有分离出活的甲细菌，表明该实验组中被分解的有机物是促进乙细菌转化为甲细菌的物质。答