高考生物实验设计专题

1、高考生物实验设计专题第1页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五 所谓实验设计，就是要求学生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据统计与处理的方法及分析实验的现象。 实验设计第2页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五 实验设计题要求同学们依据一定的实验目的，设计实验过程，预测实验结果的试题。这类高考题的出现有利于培养同学们的科学素质和创新精神。第3页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五1.实验的目的要求一、实验设计元素6.结论5.实验现象和数据4.实验步骤3.实验思路2.实验原理第4页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五

2、二、实验设计的步骤1、观察-发现问题2、提出问题-提出实验要求3、假说（可有多个）-确立实验原理4、实验（引出实验设计原则）- -设计实验的思路和步骤5、结论（数据处理）以表格形式出现，并对结果预测一般为三个方面：（1）正相关 （2）负相关 （3）无关-记录实验现象和数据； 分析得出实验结论 第5页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五三、实验设计的原则 1、科学性原则 所谓科学性是指实验的目的要明确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科的基本原则。第6页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五2、

3、可行性原则 可行性原则是指在设计生物学实验时，从实验原理、实验实施到实验结果的产生都有可行性第7页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五3、简便性原则 设计实验时，要考虑到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作比较简单，实验步骤较少，实验时间较短。第8页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五4. 随机性原则： 实验设计中的随机化原则，是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于：一是可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；二是平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。第9页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五5、 单一

4、变量原则 单一变量原则：即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致第10页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五6、 对照性原则 在实验设计中，通常设置对照组，通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。 实验设计中可采用的对照方法很多，除了有自身对照、条件对照、相互对照之外，通常采用空白对照的原则：即不给对照组以任何处理因素。值得强调的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素。第11页，共

5、27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五7、平行重复原则 平行重复原则，即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。上述随机性原则虽然要求随机抽取样本，这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。 复习建议：理清解题的思路，强化针对性训练。第12页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五 设计题的解题思路1、准确地把握实验目的2、细心地弄清设计要求3、精心地策划实验方法4、合理地设计操作过程5、严格地设置对照实验6、准确地预测

6、实验结果7、简明地组织语言文字第13页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五四、设计题的解题思路1、准确地把握实验目的 实验目的是整个实验设计的灵魂，所有实验步骤的设计都要围绕实验目的这个核心来进行。2、细心地弄清设计要求3、精心地策划实验方法 实验方法的策划是整个实验设计的精髓，是一个好的实验设计最富创意的闪光之处，也是搞好实验设计的关键所在。第14页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五（1）化学物质的检测方法 如：淀粉碘液还原性糖 CO2 乳酸O2 无O2 蛋白质斐林试剂、班氏试剂PH试纸余烬复然火焰熄灭被蛋白酶分解Ca（0H）2溶液或酸碱指示剂第15页，共2

7、7页，2022年，5月20日，0点1分，星期五（2）实验结果的显示方法 如：光合速度O2释放量或CO2吸收量或淀粉产生量呼吸速度O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量原子途径放射性同位表示踪细胞液浓度大小质壁分离细胞是否死亡质壁分离甲状腺激素作用动物耗氧量，发育速度等生长激素作用生长速度（体重变化，身高身长变化）胰岛素作用动物活动状态菌量菌落数或亚甲基蓝褪色程度第16页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五（3）实验条件的控制方法增加水中氧气泵入空气或吹气或放入绿色植物减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水除去容器中CO2 NaOH溶液除去叶中原有淀粉置于黑暗环境除去叶中叶绿素酒

8、精加热除去光合对呼吸干扰给植株遮光如何得到单色光棱镜色散或薄膜滤光血液抗疑加入柠檬酸钠线粒体提取细胞匀浆离心骨的脱钙盐酸溶液第17页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五4、合理地设计操作过程 基本的实验方法选定以后，紧接着就要编定具体的操作细节，这些操作细节的设计要合理规范、切实可行，否则也会造成很大的失分。5、严格地设置对照实验 如何设置对照实验呢？所谓对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全对等的实验。对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全对等”。具体来说有如下四个方面：第18页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五所用生物材

9、料要相同所用实验器具要相同所用实验试剂要相同所用处理方法要相同第19页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五7、简明地组织语言文字 如： 步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙说，并加以编号。 试管（或烧杯，水槽等）要加以编号，如A、B或甲、乙等等，这样可使叙说简洁一些。 叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语，如：“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”；“等量的”不宜说成“一样多的”；“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”等等。第20页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五例题: 1、（05全国理综）已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制

10、。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等)，随机选出1头无角公牛和6头有角母牛，分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角。（1）根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?请简要说明推断过程。（2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材 料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行?(简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)第21页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五（1）不能确定。 假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率

11、各占1/2。6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。 假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛，3头有角小牛。 综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。第22页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五（2）从牛群中选择多对有角牛与角牛杂交（有角牛有角牛）。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全

12、部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。 第23页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五 2、（05北京理综） 蜜蜂是具有社会性行为的昆虫。一个蜂群包括一只蜂王、几只雄蜂和众多工蜂。蜂王专职产卵，雄蜂同蜂王交尾，工蜂负责采集花粉、喂养幼虫、清理蜂房等工作。请回答下列问题：（1）蜂王、雄蜂和工蜂共同生活，各司其职，这种现象称为 。（2）未受精卵发育成雄蜂，受精卵发育成雌性的蜂王或工蜂，这表明密蜂的性别由 决定。（3）研究人员发现了工蜂清理蜂房行为不同的两个蜂相，分别称为“卫生”蜂（会开蜂房盖、能移走死蛹）和“非卫生”蜂（不会开蜂房盖、不能移走死蛹）。为研究工蜂行为的遗传规律，进行如下杂交实验：种内互助染色体数目第24页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五P “非卫生”蜂的蜂工 “卫生”蜂的雄蜂 （配子的染色体数目不减少） F1 “非卫生”蜂测交 ？ ？ 的雄蜂 测交后代 “非卫生”蜂 新类型 新类型 “卫生”蜂 （25%） （25%） （25%） （25%）第25页，共27页，2022年，5月20日，0点1分，星期五“非卫生”蜂的工蜂行为是 （显性/隐性）性状。工蜂清理蜂房的行为是受 对基因控制的，符合基因的 判断依据是 。 规律 本实验中测交选择了 作母本与 的雄蜂交配。