高考生物一轮复习选择性必修1第八单元稳态与调节实验技能(四)实验设计的一般程序学案

实验技能(四)实验设计的一般程序实验设计题解题口诀先看目的和原理，提示材料与试剂；构建装置分步骤，标号定量铭心记。现象结果写具体，结论叙述扣目的；探究实验需讨论，验证实验果唯一。解释如下：(1)面对实验设计题，首先要找到实验目的，实验目的在题干信息中有明显的关键词，比如，“验证……”“探究……”“假设……”“……是否……”“判断……”“如何……”等。一般根据目的可直接判断出是验证性实验还是探究性实验，这是做实验设计题的第一步。(2)如何科学设计实验组和对照组，这是解实验设计题的关键。绝大多数实验题中都给出了材料、用具、试剂等信息，这是很好的提示。比如，在探究pH对酶活性影响的实验中，会给出“HCl、NaOH、蒸馏水”信息，这就提示设计三组实验，酸性、碱性、中性三组对照。(3)实验步骤的划分是最易考查的环节。常见步骤为三步，如第一步分组编号、第二步施加变量、第三步培养观察。遗传实验中的常见步骤是：第一步亲本杂交，第二步F1自交(或测交)，第三步对F2观察统计。步骤划分的技巧是按装置构建的过程或杂交实验的流程。比如，在验证甲状腺激素促进幼小动物发育的实验中，第一步应该对三个水槽进行处理，分组，编号，放入等量相同的清水、等量相同的蝌蚪；第二步是施加变量影响，第一组饲喂含有甲状腺激素的饲料，第二组饲喂含有甲状腺激素抑制剂的等量饲料，第三组饲喂等量的普通饲料；第三步是在相同且适宜的环境条件下培养观察。从装置的构建到不同实验结果的得出过程，或从亲本杂交开始到最终预期个体的出现过程，其实就是实验思路。如果清晰地将该思路构建出来，则步骤划分为三步或四步是一目了然的。(4)在分组时一定不要忘记对各组进行编号，如1、2、3或A、B、C等。编号的目的是使思路清晰、后续的步骤便于指代描述。在叙述实验步骤，特别是施加变量的步骤时，一定要对添加物的用量加以限定，第一组指明用量，后续组用“等量”一词。(5)实验结果就是实验现象，在叙述时一定要写具体，不能笼统地综合描述。比如，在探究温度影响淀粉酶活性的实验中，用碘液检测淀粉的分解程度，结果应该是“A组(低温条件)变蓝；B组(适温条件)无蓝色出现；C组(高温条件)变蓝”，而不能综合叙述为“只有B组(适温条件)无蓝色出现”。(6)结论的叙述是有规律的，即都是实验目的或实验课题或实验假设语句的变形，将疑问句改为肯定句即可。比如，在验证性实验中，目的是“验证胰岛素有降低血糖的功能”，则结论就对应为“胰岛素有降低血糖的功能”；在探究性实验中，目的是“假设青霉素有抑制细菌繁殖的功能，……验证假说是否正确”，则结论就对应为“若……，则说明青霉素有抑制细菌繁殖的功能；若……，则说明青霉素没有抑制细菌繁殖的功能”。(7)最后还要注意验证性实验的结果和结论是唯一的，不需要讨论。探究性实验需要讨论，一个结果对应一个结论，答题模型为“若……，则……”。1．胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。(一)实验材料和用具：正常实验小白鼠2只、生理盐水、用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液、斐林试剂、注射器、试管、烧杯等。(二)实验步骤：(实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；给药1小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液)_____________________________________________。(三)实验结果的预测、解释和结论：_________________________________。解析：对照原则和单一变量原则是实验设计所遵循的基本原则。如果正常的小白鼠注射胰高血糖素后出现糖尿，说明其有升高血糖的作用。检验尿液中是否含有葡萄糖可加入斐林试剂进行水浴加热，如果出现砖红色沉淀，则可证明含有葡萄糖。答案：(二)(1)确定1只鼠为实验鼠，腹腔注射用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液；另1只鼠为对照鼠，腹腔注射等量的生理盐水。(2)将2支试管分别编号为1号和2号。(3)给药1小时后，对2只小白鼠膀胱穿刺取尿液，取实验鼠尿液加入1号试管内，取等量的对照鼠尿液加入2号试管内，各加入等量的斐林试剂。(4)将2支试管摇匀后，水浴加热，观察2支试管溶液颜色的变化(三)实验结果的预测：1号试管中出现砖红色沉淀，表明实验鼠尿液中有葡萄糖；2号试管中仍为蓝色溶液，表明对照鼠尿液中无葡萄糖。实验结论：胰高血糖素具有升高血糖的生理作用，导致实验鼠血糖升高，超过一定数值而出现糖尿2．某学校生物兴趣小组拟对添加皮革蛋白粉饲料对动物的生长、发育的影响作用进行探究实验。你若是该小组成员，请完成下列实验过程：(1)实验材料和用具：大鼠若干只、普通饲料、添加皮革蛋白粉的饲料，其他所需条件均满足。(2)实验目的：探究皮革蛋白粉饲料对动物的生长、发育是否有影响。(3)实验步骤：①选身体健康、发育正常、体重相同的大鼠若干，随机均分为A、B两组，分别饲养；②给A组大鼠每天饲喂适量________，B组大鼠每天饲喂____________；③在相同且适宜的条件下饲养；④一段时间后，检查大鼠的生长状况，统计各组大鼠体重和发育状况。(4)预测实验结果：①若A、B两组大鼠体重基本相等，发育状况相同，说明__________________________________________________。②若A组大鼠体重大于B组大鼠体重，且A组大鼠的生长、发育状况比B组大鼠好，说明______________________________。③若A组大鼠体重小于B组大鼠体重，且A组大鼠的生长、发育状况比B组大鼠差，说明_______________________________________。解析：本实验的自变量是皮革蛋白粉的有无，因变量是大鼠的生长、发育状况，以大鼠体重和发育状况为观测指标。设计实验时要遵循单一