第29讲试验设计思路课件

第29讲实验设计思路[学考题组]考点1教材实验综合1.（2016·浙江金华等三市联考）下列有关实验取材或操作方法的叙述，正确的是（）A.检测生物组织中还原糖的理想材料是西瓜汁B.探究酶的专一性实验中对照组不需要加酶C.观察细胞质壁分离常选择紫色洋葱外表皮D.提取光合色素时研磨应缓慢且充分答案

C2.（2017·浙江名校协作体高三试题）以下有关实验操作和应用的说法，错误的是（）A.可用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶中的油脂B.光合色素的提取与分离实验中使用70%的乙醇来提取色素C.观察植物细胞有丝分裂实验的步骤依次为：解离→漂洗→染色→制片D.模拟孟德尔一对相对性状的杂交实验时，代表F1的信封中可放入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张解析光合色素的提取与分离实验中，用无水乙醇来提取色素。答案

B3.（2016·温州市选考模拟）在噬菌体侵染细菌的实验中，用不同放射性同位素标记的T2噬菌体分别侵染大肠杆菌，适当时间后对标记物质进行检测，放射性主要存在于沉淀物中的是（）A.3H标记

B.32P标记C.35S标记

D.32P和35S标记解析在噬菌体侵染细菌的实验中，用不同放射性同位素标记的T2噬菌体分别侵染大肠杆菌，适当时间后对标记物质进行检测，放射性主要存在于沉淀物中的是32P标记。答案

B4.（2017·金华模拟）下列属于“制作植物细胞有丝分裂的临时装片”实验的操作是（）A.用层析液解离

B.用清水洗去解离液C.用苏丹Ⅲ染色

D.用50%的乙醇洗去浮色解析本实验用解离液解离，用清水漂洗，用龙胆紫（醋酸洋红）染色，在油脂的鉴定实验中用50%乙醇洗去浮色。答案

B[加试题组]5.（2017·浙江名校协作体高三试题）欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用，请根据实验材料完善实验思路，并回答有关问题。实验材料：生理状况一致的成年小鼠，甲状腺激素溶液，生理盐水，手术器材，耗氧量测定仪，灌胃器等（要求与说明：手术和耗氧量测定具体操作不作要求；实验持续时间合适；实验条件均适宜；）（1）实验思路：①将生理状况一致的成年小鼠随机均分为A、B、C、D四组。…（2）预测实验结果（在坐标系中用柱形图表示至少2次的检测结果，其中包括对小鼠处理前和处理后的检测）：（3）分析与讨论：①用耗氧量作为检测指标的依据是

。②合成与分泌促甲状腺激素的细胞位于

，该激素可促进甲状腺激素的生成和分泌。解析（1）实验思路首先分组编号为A、B、C、D四组，测定四组小鼠的基础耗氧量。对A组切除甲状腺，B组假手术；C组喂甲状腺激素溶液，D组喂等量的生理盐水，在相同且适宜条件下培养，定时测定耗氧量。（2）横坐标标注时间，柱形图画2组，一组处理前，一组处理后进行比较。答案（1）实验思路：共5分②每隔一定的时间用耗氧量测定仪测定各组小鼠单位时间的耗氧量。③A组小鼠手术切除甲状腺；B组小鼠假手术；C组小鼠用灌胃器灌喂适量的甲状腺激素溶液；D组小鼠用灌胃器灌喂等量的生理盐水。然后将各组小鼠置于相同且适宜条件下培养。④每隔相同时间用耗氧量测定仪测定各组小鼠单位时间的耗氧量。⑤对所得实验数据进行分析与处理。1.体现出施加自变量（不同处理），每个处理给0.5分，共2分；2.置于相同且适宜条件下培养，给1分；3.提到两次及以上测耗氧量，或定期测量均给1分，仅有一次测量给0.5分；4.只要出现“数据处理”、“数据分析”、“计算耗氧量”、“比较耗氧量”、“求耗氧量平均值”等字眼就给1分。（2）预测实验结果：共3分1.横坐标标注处理时间或检测时间、次数得0.5分；图例能够区分得0.5分（也可直接标注在柱形图上）。2.柱形图画对2组（每组4个柱）得2分，其中每画正确一组得1分，图形必需呈现数量变化趋势，否则仅给第一个图形1分；超过2次的图像取前2次评分。（或③A组小鼠手术切除甲状腺，B组小鼠假手术；C组小鼠手术切除甲状腺，用灌胃器灌喂适量的甲状腺激素溶液，D组小鼠手术切除甲状腺用灌胃器灌喂等量生理盐水）（3）①甲状腺激素促进新陈代谢，此过程需要消耗氧②垂体（或腺垂体）[备考备查]1.教材实验操作技术总结（1）观察类实验常用的实验操作技术及问题分析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紫色大液泡高倍临时装片无紫色洋葱表皮观察质壁分离与复原观察植物细胞有丝分裂染色观察染色体高倍临时装片龙胆紫（醋酸洋红）洋葱根尖油脂的鉴定油脂高倍切片↓临时装片苏丹Ⅲ花生种子（2）物质鉴定和提取类实验实验名称试剂颜色生物材料备注淀粉的鉴定碘—碘化钾溶液蓝色脱色的叶片

还原糖的鉴定本尼迪特试剂红黄色苹果或梨匀浆等水浴加热油脂的鉴定苏丹Ⅲ橙黄色花生种子切片需用高倍镜观察蛋白质的鉴定双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液，后加B液叶绿体中色素的提取和分离提取液：无水乙醇；分离液：层析液①胡萝卜素：橙黄色②叶黄素：黄色③叶绿素a：蓝绿色④叶绿素b：黄绿色新鲜的绿叶（如菠菜叶）加入二氧化硅是为了研磨得更充分;加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏（3）调查模拟类实验调查、探究性课题调查（或探究）对象统计方法计算公式种群密度的取样调查活动范围大的动物标志重捕法探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化酵母菌种群数量抽样检测法

2.高中生物常用的实验方法与思维（1）根据颜色来确定某种物质的存在：待测液＋碘—碘化钾溶液→呈蓝色，待测液中存在淀粉；待测液＋本尼迪特试剂→呈红黄色，待测液中存在还原糖；待测液＋苏丹Ⅲ→呈橙黄色，待测液中存在油脂；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：光合作用中产生的氧气的来源；噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质；DNA的复制是半保留复制；用18O2和14CO2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）获得无籽果实的方法：用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房，如无籽番茄的获得；诱导染色体畸变，如无籽西瓜的获得。（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。（10）确定某一显性个体基因型的方法：动物测交；植物自交或测交。（11）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。（12）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。（13）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。（14）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，雌蕊授粉后除去正在发育着的种子等。[加试题组]考点2实验原则1.（2017·台州市选考教学质量评估）研究结果表明：除草剂2，4－D的使用对土壤生物群落中真菌数量有着明显影响，当浓度为5mg/kg时，土壤中真菌数量没有明显改变；当浓度为25mg/kg时，真菌数量有明显下降但能逐渐恢复；当浓度等于或超过50mg/kg时，真菌数量明显下降且无法恢复。请根据以下提供的实验材料对上述结果进行验证。实验材料：未使用除草剂2，4—D的土壤、浓度为50mg/kg的2，4－D溶液、蒸馏水、培养皿若干个、血细胞计数板、显微镜（要求与说明：真菌计数的具体操作过程不作要求；实验条件适宜）请回答：（1）实验思路：

①…（2）预测实验结果（设计一个坐标；用曲线图表示检测结果）（3）该实验还可以利用

（仪器）测定溶液的浑浊度，来估算真菌的数量。（4）该实验对指导农业生产具有重要意义。请从生态系统成分的角度分析不能过量施用2，4－D的原因：

。解析（1）本实验应配制4组溶液，蒸馏水、5mg/kg、25mg/kg、50mg/kg的2，4－D溶液。先取一定量的土壤制成悬液，并用血球计数板计数，然后分别加入以上四种溶液处理，在此过程中要注意等量原则。过一段时间后，再计数与上次一比较。（2）根据题意，2，4－D浓度越大，土壤中真菌数量越少。（4）真菌为分解者，过量2，4－D会使土壤中真菌减少而影响土壤物质分解。答案（1）实验思路①用蒸馏水和50mg/kg的2，4－D配制浓度为5mg/kg、25mg/kg的2，4－D溶液②取一定量的土壤并制成土壤悬液，滴加到血细胞计数板上，在显微镜下计数并记录③取4组培养皿，各加上适量且等量的土壤，并分别加入适量且等量的浓度为5mg/kg、25mg/kg、50mg/kg的2，4－D溶液，另一组不加④每隔一段时间，重复步骤②（或答：每隔一段时间，测定各土壤中真菌的数量）⑤对实验数据进行分析与处理。（2）请用坐标曲线图预测上述实验结果（A、B、C、D每条曲线各0.5分，B曲线如图不变或接近A曲线都对。坐标系和轴名称0.5分，图例0.5分）（3）比浊计（比色计或者分光光度计，1分）（4）真菌属于分解者，过量2，4－D影响真菌数量而影响生态系统中土壤物质的分解2.（2017·金华十校联考）为验证雄激素具有促进红细胞生成的作用，请根据以下提供的实验材料，完善实验思路，并预测实验结果。实验材料：同品种的实验雌兔若干只、生理盐水、浓度适宜的雄激素制剂、血细胞计数板、显微镜等。（要求与说明：采血和细胞计数的具体操作过程不作要求；实验条件适宜）请回答：（1）实验思路：①将选出发育、健康状况等一致的实验雌兔均分为甲、乙两组。②从每只兔取等量血液，分别用

对红细胞进行计数，并计算每组的平均值。③给甲组每只兔注射

作为对照，乙组

。④将甲、乙置于相同条件下饲养，并每隔相同时间重复步骤②的操作（2）预测实验结果（设计一个坐标，用曲线示意检测结果）（3）分析与讨论①实验中用雌性实验兔的原因是

。②在对红细胞进行计数时，下列可以无需进行的操作是

。A.用生理盐水稀释

B.用抗凝剂处理样液C.摇匀后吸取样液

D.除去样液中白细胞解析

（1）②对红细胞计数用血细胞计数板，③对照组应注射生理盐水，乙组作为实验组应注射等量的雄激素。（2）因为是验证雄激素具有促进红细胞生成的作用，所以甲组红细胞含量不变，而乙组红细胞含量升高。（3）雄兔自身可以产生雄激素，所以为了避免自身产生的内源性激素对实验结果的干扰采用雌兔较好，能更好的反映出雄激素的作用。对红细胞计数要采血后用抗凝剂处理，然后加入生理盐水进行稀释，取样前还需要摇匀处理，但不需要除去白细胞，因为它们在显微镜下的形态不同，故选D。答案（1）血细胞计数板等量的生理盐水每只注射与甲组等量的雄激素制剂（2）（3）①可以降低体内原有激素的影响，并且能够更好的反映出雄激素的作用②D[备考备查]1.对照性原则（1）实验组和对照组实验组是施加实验变量处理的对象组，对照组是不施加实验变量处理的对象组，无关变量对两者的影响是相同的，两组之间的差别被认为是来自实验变量的影响。（2）对照类型空白对照不做任何实验处理或加蒸馏水（生理盐水）的对照如在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入本尼迪特试剂，以作对照相互对照不设控制组，只在几个实验组之间相互对比2，4－D促进扦插枝条生根实验为相互对照条件对照给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照如用动物激素饲喂小动物的实验方案中：饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组自身对照实验与对照在同一对象上进行如质壁分离及质壁分离复原实验2.等量性原则生物材料要相同所用生物材料的大小、形状和生理状况等方面的特点要尽量相同，雌雄个体均匀分开实验器具要相同试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样实验试剂要相同试剂的种类浓度、体积要相同处理方法要相同如保温或冷却；光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致3.单一变量原则（1）变量：实验过程中被操控的特定因素或条件（2）单一变量原则只改变实验中的某一项变量，其他因子不变且一致。4.可重复性原则在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。目的在于尽可能消除非处理因素所造成的实验误差，体现实验的科学性。5.简约性和可行性原则指实验材料容易获得，实验装置简化，实验药品便宜，实验操作简便，实验效果明显，并能在较短时间内完成（用药少/步骤少/时间短）。从实验目的、实验原理到材料用品的选择、实验操作等，都要符合实验者的一般认知水平，根据现有的条件，具有实验和完成实验的可能性。[加试题组]考点3实验目的的识别与书写1.（2016·绍兴市柯桥中学高二期中节选）为研究X物质对动物细胞的影响，某科研小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时，然后测量各组细胞内ATP浓度和细胞死亡百分率，经过多次试验后，所得数据如表所示。编号细胞死亡率/%A2703B45010C82025D16970E32285请回答：该实验的目的是______________________________________。答案研究不同浓度的X物质对动物细胞死亡率的影响2.（2016·宁波市高三五校适应性考试节选）染色体断裂的片段会在细胞中形成微核。通过染色可观察到微核，常用含微核的细胞数占细胞总数的比例（微核率）来检测有毒物质对细胞的危害程度，微核率越大，有毒物质对细胞的危害程度越大，某研究小组应用微核检测技术做了以下实验。实验步骤：①配制从低浓度到高浓度的氯苯溶液，分别等量加入到细胞培养瓶中。②向各培养瓶中加入等量的培养液和人成纤维细胞，放入CO2培养箱中培养一段时间。③取各培养瓶中培养液，制成装片，在显微镜下观察并计数，统计微核率。请回答下列问题：（1）该实验的实验目的是_____________________________。（2）该实验步骤中有错误存在，请指出_________________。答案（1）探究不同浓度的氯苯溶液对细胞的微核率的影响（2）缺少空白对照实验[备考备查]1.了解实验目的：认真读题，弄清该题要验证或探究的是什么样的生物学事实。一般在题干中有“验证……”“证明……”即为实验目的。有些实验需要对其去粗取精，提炼要点。（1）模式：探究（或验证）实验变量（1或2）对研究对象＋反应变量（1或2）的影响（作用）。2.实验目的书写（2）关键：准确识别实验变量和反应变量。有些实验题的自变量或因变量，从实验目的的角度分析，初看不止一个，较难以确定。可以用“分解目的法”来确定实验的自变量和因变量。如“请根据以下提供的实验材料，完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路”可以将实验目的进行分解，将其分解为两个小目的：①验证生物制剂W对动物正常体细胞的分裂具有促进作用；②验证生物制剂W对动物的癌细胞的分裂具有促进作用。得出该实验的自变量为生物制剂W的有无，因变量有两个，分别为正常细胞的分裂情况和癌细胞的分裂情况。[加试题组]考点4实验原理的规范书写1.（2016·宁波“十校”联考节选）有丝分裂实验被广泛用于环境监测和染色体变化的监测。研究表明：温度、秋水仙素和高尔基体等都会影响植物细胞正常的有丝分裂。某同学为验证低温能诱导蚕豆（2n＝12）根尖细胞染色体数目加倍，开展了相关研究。（1）材料用具：蚕豆，冰箱，显微镜，盖玻片，载玻片等显微操作器材，另外还需要的化学试剂有

等。（2）实验原理：低温处理根尖细胞，能够

，以致染色体不能移向两极，使染色体数目加倍。据研究