2022版高考生物一轮复习专题之科学探究二设计实验方案测定类课件新人教版

1、核心素养微专题之科学探究核心素养微专题之科学探究(二二)设计实验方案设计实验方案(测定类测定类)【答题关键解读答题关键解读】【典型案例剖析典型案例剖析】蚕豆叶片是观察气孔的优良材料蚕豆叶片是观察气孔的优良材料, ,尤其是下表皮气孔数目较多尤其是下表皮气孔数目较多, ,气孔是各种气气孔是各种气体进出叶片的通道。如图为气孔结构示意图体进出叶片的通道。如图为气孔结构示意图, ,气孔两侧的细胞称为保卫细胞气孔两侧的细胞称为保卫细胞, ,决定着气孔的开闭。有人提出气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关。请决定着气孔的开闭。有人提出气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关。请你根据试题中所给的材料和用具设计实验

2、你根据试题中所给的材料和用具设计实验, ,探究保卫细胞吸水和失水与气孔开探究保卫细胞吸水和失水与气孔开闭之间的关系闭之间的关系, ,并得出相应结论。并得出相应结论。(1)(1)材料用具材料用具: :显微镜、镊子、刀片、吸管、载玻片、盖玻片、吸水纸、蒸馏显微镜、镊子、刀片、吸管、载玻片、盖玻片、吸水纸、蒸馏水、质量分数为水、质量分数为0.3 g/ml0.3 g/ml的蔗糖溶液。的蔗糖溶液。(2)(2)实验步骤实验步骤: :步骤步骤1:1:取载玻片取载玻片2 2片片, ,分别在中央滴加蒸馏水和蔗糖溶液各一滴。分别在中央滴加蒸馏水和蔗糖溶液各一滴。步骤步骤2:_2:_。步骤步骤3:_3:_。(3)(

3、3)实验结果预测及结论实验结果预测及结论: :_。_。【解析解析】当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时, ,细胞吸水细胞吸水; ;当外界溶液的浓当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时度大于细胞液的浓度时, ,细胞失水。本实验的目的是探究保卫细胞吸水和失水细胞失水。本实验的目的是探究保卫细胞吸水和失水与气孔开闭之间的关系。由题意和实验步骤与气孔开闭之间的关系。由题意和实验步骤1 1可知可知: :本题应先分别制作处于蒸本题应先分别制作处于蒸馏水和蔗糖溶液中的蚕豆叶片下表皮细胞的临时装片馏水和蔗糖溶液中的蚕豆叶片下表皮细胞的临时装片, ,再将制作的临时装片分再将制作的临时

4、装片分别置于显微镜下别置于显微镜下, ,观察气孔的开闭状态观察气孔的开闭状态, ,进而推知气孔的开闭与保卫细胞的吸进而推知气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水之间的关系。水和失水之间的关系。(2)(2)由答题模板可知由答题模板可知: :步骤步骤2 2的操作是用镊子撕取蚕豆叶片下表皮两块的操作是用镊子撕取蚕豆叶片下表皮两块, ,分别置分别置于载玻片中央的液滴中于载玻片中央的液滴中, ,盖上盖玻片。步骤盖上盖玻片。步骤3 3的操作是将装片分别置于显微镜的操作是将装片分别置于显微镜下观察。下观察。(3)(3)蒸馏水的浓度小于细胞液的浓度蒸馏水的浓度小于细胞液的浓度, ,保卫细胞吸水保卫细胞吸水; ;质量

5、分数为质量分数为0.3 g/ml0.3 g/ml的蔗的蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度糖溶液的浓度大于细胞液的浓度, ,保卫细胞失水。由于探究性实验的结论是未保卫细胞失水。由于探究性实验的结论是未知的知的, ,对实验结果的预测对实验结果的预测, ,应从观察到的蒸馏水中的气孔开放、蔗糖液中的气应从观察到的蒸馏水中的气孔开放、蔗糖液中的气孔关闭和蒸馏水中的气孔关闭、蔗糖液中的气孔开放这孔关闭和蒸馏水中的气孔关闭、蔗糖液中的气孔开放这2 2种可能的情况入手分种可能的情况入手分别加以讨论别加以讨论, ,进而得出实验结论。该实验的结果预测及结论如下进而得出实验结论。该实验的结果预测及结论如下: : 如果蒸

6、馏水中的气孔开放如果蒸馏水中的气孔开放, ,蔗糖液中的气孔关闭蔗糖液中的气孔关闭, ,说明失水使气孔关闭说明失水使气孔关闭, ,吸水吸水使气孔开放。使气孔开放。如果蒸馏水中的气孔关闭如果蒸馏水中的气孔关闭, ,蔗糖液中的气孔开放蔗糖液中的气孔开放, ,说明失水使气孔开放说明失水使气孔开放, ,吸水吸水使气孔关闭。使气孔关闭。答案答案: :(2)(2)用镊子撕取蚕豆叶片下表皮两块用镊子撕取蚕豆叶片下表皮两块, ,分别置于载玻片中央的液滴中分别置于载玻片中央的液滴中, ,盖盖上盖玻片将装片分别置于显微镜下观察上盖玻片将装片分别置于显微镜下观察(3)(3)如果蒸馏水中气孔开放如果蒸馏水中气孔开放,

7、,蔗糖溶液中气孔关闭蔗糖溶液中气孔关闭, ,说明失水使气孔关闭说明失水使气孔关闭, ,吸吸水使气孔开放如果蒸馏水中气孔关闭水使气孔开放如果蒸馏水中气孔关闭, ,蔗糖溶液中气孔开放蔗糖溶液中气孔开放, ,说明失水使说明失水使气孔开放气孔开放, ,吸水使气孔关闭吸水使气孔关闭【探究提能演练探究提能演练】疟原虫是一种单细胞动物疟原虫是一种单细胞动物, ,是疟疾的病原体。青蒿素是效果好且副作用少的抗是疟疾的病原体。青蒿素是效果好且副作用少的抗疟药。然而疟药。然而, ,令人担心的是部分疟原虫对青蒿素产生了抗药性。请根据提供的令人担心的是部分疟原虫对青蒿素产生了抗药性。请根据提供的实验材料及部分思路实验材

8、料及部分思路, ,完善探究不同种类的疟原虫对青蒿素抗药性情况的实验完善探究不同种类的疟原虫对青蒿素抗药性情况的实验方案。方案。实验材料实验材料: :培养液、疟原虫甲、疟原虫乙、培养液、疟原虫甲、疟原虫乙、3 3h-h-异亮氨酸、异亮氨酸、1.01.01010-6-6mol/l mol/l 青青蒿素溶液、蒿素溶液、dmso(dmso(用于配制青蒿素的溶液用于配制青蒿素的溶液) )、放射性测量仪。、放射性测量仪。(1)(1)实验思路实验思路: :取培养瓶若干取培养瓶若干, ,分成分成4 4 组组, ,分组如下分组如下:_:_,_,加入的各种试剂等量且适量加入的各种试剂等量且适量, ,每组设置若干个

9、重复样品。每组设置若干个重复样品。各组样品同时加入等量的各组样品同时加入等量的3 3h-h-异亮氨酸。在相同且适宜的条件下培养。异亮氨酸。在相同且适宜的条件下培养。_。统计分析各组数据统计分析各组数据, ,通过与对照组数据比较通过与对照组数据比较, ,计算出青蒿素溶液对疟原虫甲计算出青蒿素溶液对疟原虫甲与乙生长的抑制率。与乙生长的抑制率。(2)(2)预测实验结果预测实验结果: :用一个坐标系和疟原虫甲、乙生长的抑制率变化曲线示意用一个坐标系和疟原虫甲、乙生长的抑制率变化曲线示意图表示。图表示。( (实验结果表明疟原虫甲对青蒿素溶液敏感度高于疟原虫乙实验结果表明疟原虫甲对青蒿素溶液敏感度高于疟原

10、虫乙) )(3)(3)分析与讨论分析与讨论: :下列生物中下列生物中, ,与疟原虫的结构相似的是与疟原虫的结构相似的是。a.a.人成熟的红细胞人成熟的红细胞b.b.小球藻小球藻c.c.变形虫变形虫d.d.大肠杆菌大肠杆菌实验中采用实验中采用3 3h-h-异亮氨酸的原因是异亮氨酸的原因是_。在上述实验的基础上在上述实验的基础上, ,探究疟原虫乙吸收的异亮氨酸是否会分泌到细胞外。探究疟原虫乙吸收的异亮氨酸是否会分泌到细胞外。写出简要的实验思路写出简要的实验思路:_:_。【解析解析】本题考查学生对探究实验的设计能力本题考查学生对探究实验的设计能力, ,设计实验时设计实验时, ,要注意单一变量要注意单

11、一变量原则和对照原则原则和对照原则, ,一定要厘清题目中的自变量和因变量。本实验的自变量是疟一定要厘清题目中的自变量和因变量。本实验的自变量是疟原虫的种类和青蒿素的有无原虫的种类和青蒿素的有无, ,因变量是抑制率。考生可根据题目提示结合所学因变量是抑制率。考生可根据题目提示结合所学知识对各小题进行分析作答。知识对各小题进行分析作答。(1)(1)实验思路实验思路: :本实验为探究不同种类的疟原虫对青蒿素抗药性的情况本实验为探究不同种类的疟原虫对青蒿素抗药性的情况, ,故自变故自变量是疟原虫的种类和青蒿素的有无量是疟原虫的种类和青蒿素的有无, ,因此可设置因此可设置4 4组实验组实验, ,操作步骤

12、如下操作步骤如下: :取培养瓶若干取培养瓶若干, ,分成分成4 4 组组, ,分组如下分组如下:a :a 组培养液中加入疟原虫甲、组培养液中加入疟原虫甲、1.01.01010-6-6mol/l mol/l 青蒿素溶液青蒿素溶液;b ;b 组培养液中加入疟原虫甲、组培养液中加入疟原虫甲、dmso;c dmso;c 组培养液中加入组培养液中加入疟原虫乙、疟原虫乙、1.01.01010-6-6mol/l mol/l 青蒿素溶液青蒿素溶液;d ;d 组培养液中加入疟原虫乙、组培养液中加入疟原虫乙、dmsodmso。加入的各种试剂等量且适量加入的各种试剂等量且适量, ,每组设置若干个重复样品。每组设置若

13、干个重复样品。各组样品同时加入等量的各组样品同时加入等量的3 3h-h-异亮氨酸异亮氨酸, ,在相同且适宜的条件下培养。在相同且适宜的条件下培养。每隔一段时间每隔一段时间, ,用放射性测量仪测定各组疟原虫细胞内的放射性强度并记录。用放射性测量仪测定各组疟原虫细胞内的放射性强度并记录。统计分析各组数据统计分析各组数据, ,通过与对照组数据比较通过与对照组数据比较, ,计算出青蒿素溶液对疟原虫甲计算出青蒿素溶液对疟原虫甲与乙生长的抑制率。与乙生长的抑制率。(2)(2)预测实验结果预测实验结果: :以时间为横坐标、抑制率为纵坐标以时间为横坐标、抑制率为纵坐标, ,绘制青蒿素对疟原虫甲绘制青蒿素对疟原

14、虫甲和乙生长抑制率的变化曲线。若实验结果表明疟原虫甲对青蒿素溶液敏感度和乙生长抑制率的变化曲线。若实验结果表明疟原虫甲对青蒿素溶液敏感度高于疟原虫乙高于疟原虫乙, ,则青蒿素对疟原虫甲生长的抑制率高于乙则青蒿素对疟原虫甲生长的抑制率高于乙, ,且青蒿素对两种疟且青蒿素对两种疟原虫生长的抑制率随处理时间的延长而逐渐升高原虫生长的抑制率随处理时间的延长而逐渐升高, ,具体曲线图见答案。具体曲线图见答案。(3)(3)疟原虫是一种单细胞动物疟原虫是一种单细胞动物, ,属于真核生物。变形虫也是一种单细胞动物属于真核生物。变形虫也是一种单细胞动物, ,所以与疟原虫的结构相似的是变形虫所以与疟原虫的结构相似

15、的是变形虫; ;人成熟的红细胞没有细胞核和细胞器人成熟的红细胞没有细胞核和细胞器,a,a项不符合题意项不符合题意; ;小球藻属于单细胞藻类小球藻属于单细胞藻类, ,与疟原虫相比与疟原虫相比, ,特有的结构有细胞壁、特有的结构有细胞壁、叶绿体等叶绿体等,b,b项不符合题意项不符合题意; ;大肠杆菌属于原核生物大肠杆菌属于原核生物,d,d项不符合题意。项不符合题意。异亮氨酸是疟原虫合成蛋白质的原料异亮氨酸是疟原虫合成蛋白质的原料, ,实验中采用实验中采用3 3h-h-异亮氨酸异亮氨酸, ,可根据放射可根据放射性强度变化来判断疟原虫的生长性强度变化来判断疟原虫的生长( (繁殖繁殖) )情况。情况。异

16、亮氨酸是疟原虫合成蛋白质的原料异亮氨酸是疟原虫合成蛋白质的原料, ,要探究疟原虫乙吸收的异亮氨酸是否要探究疟原虫乙吸收的异亮氨酸是否会分泌到细胞外会分泌到细胞外, ,可取上述实验后的疟原虫乙放入含有可取上述实验后的疟原虫乙放入含有( (无放射性的无放射性的) )异亮氨酸异亮氨酸的培养液中进行培养的培养液中进行培养, ,离心后测上清液和沉淀物的放射性强度离心后测上清液和沉淀物的放射性强度( (或测上清液的或测上清液的放射性强度放射性强度) )。答案答案: :(1)(1)a a 组组: :培养液中加入疟原虫甲、培养液中加入疟原虫甲、1.01.01010-6-6mol/l mol/l 青蒿素溶液青蒿素溶液,b,b组组: :培养液中加入疟原虫甲、培养液中加入疟原虫甲、dmso,cdmso,c组组: :培养液中加入疟原虫乙、培养液中加入疟原虫乙、1.01.01010-6-6mol/l mol/l 青蒿素溶液青蒿素溶液,d,d组组: :培养液中加入疟原虫乙、培养液中加入疟原虫乙、dmsodmso每隔一段时间每隔一段时间, ,用放射性测量仪测定各组疟原虫细