2024版高考生物一轮复习专题基础练专题十二实验与探究考点38实验设计及分析作业课件

考点38实验设计及分析经典3+23年高考+2年模拟经典3+21[2023佛山调研]下列有关实验设计的叙述，错误的是A.实验材料的数量、温度和时间都可能是实验的变量B.各种实验都必须单独设置对照组，确保单一变量C.数据测量时不仅要认真计数，还需多次测量求平均值D.探究实验中，实验结果并非总是与提出的假设一致答案1.B实验的变量包括自变量、因变量和无关变量，实验材料的数量、温度和时间等都可能是实验的变量，A正确;实验设计中应遵循的基本原则包括单一变量原则和对照原则等，各种实验未必都必须单独设置对照组，可以设置自身对照，但必须确保单一变量，B错误;数据测量时不仅要认真计数，为减小实验误差，还需多次测量求平均值，C正确;探究实验中，探究结果与提出的假设可能一致，也可能不一致，D正确。经典3+22[2021湖北卷]短日照植物在日照时数小于一定值时才能开花。已知某短日照植物在光照10小时/天的条件下连续处理6天能开花(人工控光控温)。为了给某地(日照时数最长为16小时/天)引种该植物提供理论参考，探究诱导该植物在该地区开花的光照时数X(小时/天)的最大值，设计了以下四组实验方案，最合理的是答案2.C题述实验的自变量是光照时数，因变量是植物是否开花。已知某短日照植物在光照10小时/天的条件下连续处理6天能开花，欲探究诱导该植物在某地区开花的光照时数X的最大值，以给该地(日照时数最长为16小时/天)引种该植物提供理论参考，实验组应该在大于10小时/天到小于等于16小时/天范围内设置光照时数梯度，C符合题意。实验方案对照组(光照时数:小时/天，6天)实验组(光照时数:X小时/天，6天)A104≤X<10设置梯度B108≤X<10，10<X≤16设置梯度C1010<X≤16设置梯度D1010<X≤24设置梯度经典3+23[2023广东六校联考]某农场在密闭容器内用水培法栽培番茄。在CO2充足的条件下测得番茄的呼吸速率和光合速率变化曲线如图。分析并回答下列问题:

(1)4~6h之间，检测发现番茄体内有机物含量的变化是

，容器内O2含量增加的原因是

。

(2)在实验过程中发现，番茄叶片上出现黄斑，工作人员猜测是缺少镁元素引起的。请利用这些有黄斑的番茄，设计一个简单的实验加以证明。实验思路是

。

经典3+2答案3.【参考答案】(1)增加4~6h之间，番茄的光合速率大于呼吸速率，光合作用产生的O2量大于呼吸作用消耗的O2量，有O2释放(或植株从容器中吸收CO2并释放出O2)

(2)向黄斑番茄的培养液中添加适当比例的镁元素，培养一段时间，观察黄斑是否消失(或观察新长出的幼叶上是否有黄斑)[或将黄斑番茄分别在含镁元素和缺镁元素的完全培养液中培养，适宜条件下培养一段时间，观察黄斑是否消失(或观察新长出的幼叶上是否有黄斑)]【解题思路】(1)据图分析可知，4~6h之间，番茄的光合速率几乎不变，呼吸速率增加，但是番茄的净光合速率大于0，光合作用产生的O2量大于呼吸作用消耗的氧气量，有氧气释放，番茄体内有机物含量增加。(2)若要证明番茄叶片上出现的黄斑是由缺少镁元素引起的，可将黄斑番茄分别在含镁元素和缺镁元素的完全培养液中培养，适宜条件下培养一段时间，观察黄斑是否消失(或观察新长出的幼叶上是否有黄斑)。经典3+24[2021山东卷]过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑毛小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的体液调节方式为

。

(2)研究发现，NE主要通过过程②影响MeSC，过程①作用很小。两过程中，NE作用于MeSC效果不同的原因可能是

、

、

。(答出3种原因即可)(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。实验思路:

。

实验现象:

。

经典3+2答案4.【参考答案】(1)分级调节(2)两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用)两过程NE的浓度不同两过程NE运输到MeSC的时间不同(或其他合理答案如:MeSC上受体分布不同、两过程NE的活性不同等。以上三个空的答案顺序可颠倒)(3)实验思路:取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、C、D四组。A组不处理;B组切除肾上腺;C组束缚;D组切除肾上腺并束缚，其他条件相同且适宜，饲养一定时间后，观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化实验现象:A组小鼠的体毛无明显变化;B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)、不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛)、变白(注:上述处理中A组做假手术处理，C组做假手术并束缚也可)【解题思路】(1)由图可知，过度紧张、焦虑刺激下丘脑，通过垂体作用于肾上腺皮质，使其分泌糖皮质激素，由下丘脑—垂体—相应腺体产生相应激素的体液调节方式属于分级调节。(2)由图可知，NE作用于MeSC有两条重要途径，途径一为神经调节，脑和脊髓通过传出神经末梢释放神经递质NE作用于MeSC，使MeSC异常增殖分化;途径二为神经—体液调节，脑和脊髓通过传出神经支配肾上腺髓质，使其释放激素NE，NE作用于MeSC，使MeSC异常增殖分化。经典3+2在NE作用于MeSC的两条途径中，NE主要通过过程②影响MeSC，过程①作用很小，原因可能是两过程NE起作用的方式不同、靶细胞上的受体分布不同、两过程NE运输到MeSC的时间不同、两过程NE的活性、浓度不同等。(3)实验的目的为验证题述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。实验类型为验证性实验，自变量为长期束缚、肾上腺，因变量为黑毛小鼠的体毛，观察指标为黑毛小鼠体毛的数量和颜色。按照实验设计的单一变量原则可将实验目的分解为两个:①设计实验验证题述调节机制中长期束缚对黑毛小鼠体毛的影响，则实验设计时分为不处理组和长期束缚组;②设计实验验证题述调节机制中肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响，则实验设计时分为不处理组和切除肾上腺组。实验思路:取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、C、D四组。A组不处理;B组切除肾上腺;C组束缚;D组切除肾上腺并束缚，其他条件相同且适宜，饲养一定时间后，观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。实验现象:A组小鼠的体毛无明显变化;B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)、不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛)、变白。创新1+1情境创新+命题创新创新1+11新考向·评价实验方案[2023北京八十中考试]科研人员探究了不同温度(25℃和0.5℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率，结果发现，与25℃相比，0.5℃条件下果实的CO2生成速率较低。为验证上述实验结果，某同学设计如下方案:①取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。③记录实验数据并计算CO2生成速率。根据上述实验方案分析，该方案A.设计完善，无不足B.缺少对照实验C.未能控制单一变量D.样本数量过少且未重复实验创新1+1答案1.D该同学取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实，样本数量过少且未重复实验，可能因为个体差异具有偶然性，降低实验的可信度，A错误、D正确;该同学的实验方案中设置不同温度处理的甲、乙两组，为相互对照实验，B错误;该实验方案中，除自变量温度外，其他变量如果实成熟度、大小和瓶的容积等均为无关变量，都控制为相同或相似，所以该实验方案中控制了单一变量，C错误。创新1+12新角度·多重联合胁迫[2023浙江三校联考]近年来全球气候变化日益加剧，多重联合胁迫对作物生长发育及产量的不利影响日益严重。研究者设计了如图所示实验，研究环境胁迫对苗期玉米净光合速率的影响。下列叙述错误的是A.净光合速率可以用单位叶面积、单位时间内CO2固定量来表示B.双重胁迫比单一胁迫对胁迫期净光合速率的影响大C.双重胁迫有助于提高冷害对玉米造成伤害的恢复程度D.该实验说明适度干旱胁迫进行炼苗有利于提高作物产量答案2.A净光合速率可以用单位叶面积、单位时间内CO2吸收量来表示，A错误;由乙图可知，在胁迫期，双重胁迫与单一胁迫的净光合速率均低于对照组，其中双重胁迫组最低，故双重胁迫比单一胁迫对胁迫期净光合速率的影响大，B正确;由乙图的恢复期看，双重胁迫组比单一冷害胁迫组的净光合速率高，由此可推测双重胁迫有助于提高冷害对玉米造成伤害的恢复程度，C正确;乙图恢复期中，单一干旱胁迫组的净光合速率最高，所以适度干旱胁迫进行炼苗有利于提高作物产量，D正确。创新1+13新情境·“问天”实验舱2022年7月24日发射的“问天”实验舱里，斑马鱼和果蝇、拟南芥等一起被带入太空。斑马鱼被称为“水中小白鼠”，是性别决定方式为XY型的二倍体生物。斑马鱼体色有白色、红色和紫色，受两对独立遗传的基因控制，遗传机制示意图如下，已知A基因位于常染色体上，B基因位于X染色体上。回答下列问题:(1)与斑马鱼体色有关的基因型有

种。图中显示基因对性状的控制方式是

。

(2)已知紫色斑马鱼具有较高的观赏价值，现有各种表型的斑马鱼若干，请设计一个杂交方案，选出纯合的紫色斑马雌鱼个体。(3)让一只紫色斑马雄鱼与一只紫色斑马雌鱼杂交，若所得子代中只有白色斑马鱼和紫色斑马鱼，则子代中白色斑马雄鱼所占的比例为

。

(4)目前鱼类的多倍体育种技术日趋成熟。已知鱼类卵子达到减数第二次分裂中期时才具备与精子受精的能力，卵细胞受精后释放出极体，据此推测获得三倍体鱼的方法之一是

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创新1+1答案3.【参考答案】(1)15基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状(2)选取紫色斑马雌鱼与白色斑马雄鱼杂交，若子代中只出现紫色斑马鱼，则亲本中的紫色斑马雌鱼为纯合个体;若子代中并非只有紫色斑马鱼，则亲本中的紫色斑马雌鱼为杂合子。(3)1/8(4)阻止次级卵母细胞减数第二次分裂时极体的释放，使染色体组不减半的卵细胞与精子结合成受精卵题图诠释：创新1+1【解题思路】(1)根据题意，斑马鱼的体色受两对等位基因控制，位于常染色体上的基因有3种基因型(AA、Aa、aa)，位于X染色体上的基因有5种基因型(XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY)，则与斑马鱼体色有关的基因型一共有15种。图中斑马鱼的体色与酶的合成有关，即基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。(2)紫色斑马雌鱼的基因型有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb四种，欲获得纯合个体，可让紫色斑马雌鱼与白色斑马雄鱼(aaXBY或