专题03 生物实验探究（原卷版）

专题03生物实验探究【解题技巧】一、科学探究的一般过程①发现和提出问题：需要对自然现象和事物进行各种观察，而且需要提出具有科学意义的问题，要有一定的价值，并能通过实验或收集资料给予答案的②建立假设：针对提出的问题构想的一个假设。不能凭空乱想。制定计划、设计实验方案③收集事实与证据：利用计划和方案得到相应的事实与证据，分析实验数据并对这些数据进行处理。④检验与评价⑤合作与交流二、生物探究题：中考科学中的生物实验题常考有酶活性的探究，种子萌发的条件探究，临时装片制作与观察，光合作用的影响因素……等等实验，这些内容要一一突破。【例题精析】一．科学探究的基本环节1．小明查阅资料发现一些金属离子会影响根的向地生长，他想探究Ca2+在根的向地生长中的作用，于是设计了如下实验。实验材料和用具：胚根等长的萌发玉米种子、含EDTA（EDTA的作用是去除与其临接部位的Ca2+）的琮脂帽、含ca2+的琼脂块、空自琼脂块、培养皿等。步骤一，将含EDTA的琼做成组状，分别套在萌发玉米种子胚根的根冠外（示意图如图）；步骤二：取A、B两个培养皿在每个培养皿中放置适量步骤一处理过的玉米种子；步骤三：移去玉米种子胚根根冠外的含EDTA的琼脂帽。在A组的胚根上方放一个空白琼脂块，在B组胚根上方放一个含Ca2+的琼脂块。将胚根水平放置培养一定时间后，观察胚根的生长方向。实验现象：A组胚根水平生长，B组胚根向上生长。根据实验回答下列问题：（1）步骤一的作用是。（2）本实验研究的结论是。（3）科学家进一步证实，根冠中生长素的分布受Ca2+浓度的影响。当胚根水平放置时在重力作用下Ca2+向根冠下侧移动，导致近地侧的生长素浓度比远地侧高请用生长素分布解根的向地性。2．海藻中所含维生素丰富，常作为美容产品的原料。有人通过实验探究某海藻的最佳培养条件，以获得最大产量（注：产量指单位体积的藻体干重）。（1）在有光条件下培养海藻时，培养液中除了所有无机盐外，还需要通入。（2）氧气释放量随光照强度的变化如上图所示，曲线中的点对应的光照强度时海藻的最佳培养条件之一。（3）向培养液中添加葡萄糖配成不同浓度的培养液，在一定光照条件下培养该海藻，测定海藻的生物量如表：葡萄糖浓度（g/L）00.10.20.40.61.0海藻生物量（g/L）0.840.931.001.030.790.67研究人员在此基础上还设计了在0.2～0.6/L葡萄糖浓度之间、更细分的浓度梯度实验，其目的是。（4）综合上述实验，影响该海藻产量的因素是。3．小明同学对大白菜在秋冬季节霜冻后吃起来有点甜的现象比较好奇，查阅获取资料如下：资料1：绿色植物通过光合作用制造的有机物主要以淀粉方式存在，淀粉是不甜的。资料2：科学研究表明，在冬季，一些蔬菜的植株体内会产生葡萄糖，溶于水后使细胞液中糖分增加、细胞液的凝固点降低，这样细胞液就不容易结冰，植株就不容易被破坏。资料3：萄萄糖溶液与新制的氢氧化铜在加热的条件下，可生成砖红色沉淀，而淀粉不反应、据此可以检验葡萄糖的存在。（1）分析资料1和2可知，冬天时一些蔬菜变甜，是这些植物对的一种适应。（2）基础资料分析小明提出了探究的问题：低温下大白菜能将其植株内的淀粉转化为葡萄糖？该同学利用碘液（检验淀粉存在）、新制的氢氧化铜、酒精灯、研钵若干、烧杯（编号1﹣4号）、试管若干、冰箱（冷藏室温度4℃左右，冷冻室温度﹣10℃左右）等器材，在常温下（20℃左右）利用新鲜的大白菜为原料，进行了实验探究。请将实验步骤补充完整步骤一：步骤二：步骤三：步骤四：。重复实验。记录现象并得出初步结论。4．吸烟有害健康，戒烟难是因为吸烟者对烟焦油中的尼古丁等产生依赖。研究发现，烟焦油对涡虫神经系统的影响与人相似。某科研小组将涡虫作为实验对象，研究烟焦油浓度变化对其移动速度的影响，实验步骤如下：①挑选体长相近的涡虫40只，平均分成甲、乙两组，分别放入浓度为0.03mg•mL﹣1、0.05mg•ml﹣1的烟焦油溶液中处理12小时，使涡虫对所处浓度的烟焦油产生依赖。②将甲组涡虫随机分成A、B两组，每组10只，分别置于浓度0.03mg•mL﹣1、0.01mg•mL﹣1的烟焦油溶液中。将乙组涡虫随机分成C、D两组，每组10只，分别置于浓度0.05mg•mL﹣1、0.03mg•mL﹣1的烟焦油溶液中。③测定每组涡虫的移动速度，取平均值，结果如图所示：研究人员在一定浓度范围内又做了多组实验，实验现象一致。回答下列问题：（1）A组和B组是一组实验，变量是。（2）测定每组涡虫的移动速度后，取平均值的目的是。（3）比较A组和B组，C组和D组，涡虫对烟焦油产生依赖的表现相似，即

。（4）由于对不同浓度烟焦油产生依赖，D组和组涡虫在同一浓度烟焦油溶液中移动速度不同。二．探究种子萌发的条件5．种子的萌发需要能量，主要通过分解有机物获得，这个过程需要淀粉酶等参与。科研人员研究重金属汞离子（Hg2+）对小麦种子的发芽率和淀粉酶活性的影响。将小麦种子分为8组分别用Hg2+浓度为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7mmol/L的溶液培养，7天后测定种子的发芽率和淀粉酶活性，每组做3次重复。实验结果如图所示。（1）实验中设计Hg2+浓度为0这一组，目的是。（2）设计8组Hg2+的不同浓度，目的是；实验中每组做3次重复的目的是。（3）分析图中数据，当Hg2+浓度为，小麦种子的发芽率和淀粉酶活性发生显著降低。这种变化最终导致种子作用减弱，使细胞供能不足，种子萌发受到影响，发芽率降低。（4）另外，金属汞对人体的危害很大，主要产生于工业废水和废电池中，它可以通过食物链进入人体，并不断积累，它会造成人体神经系统的损害，目前汞中毒防治已造成世界面临的重要课题，请你根据所学知识提一个建议如何防治汞的污染？6．种子萌发需要能量，主要通过分解有机物获得，这个过程需要淀粉酶等参与。科研人员研究重金属汞离子（Hg2+）对小麦种子的发芽率和淀粉酶活性的影响。将小麦种子分为8组分别用Hg2+浓度为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7mmol/L的溶液培养，7天后测定种子的发芽率和淀粉酶活性，每组做3次重复。实验结果如图所示。（1）实验中每组做3次重复的目的是；设计Hg2+浓度为0的这一组，目的是。（2）根据实验目的，应测定不同Hg2+浓度影响下，小麦种子和相应的变化。（3）分析图1，当Hg2+浓度超过mmol/L时，小麦种子的发芽率显著降低。（4）分析图2，简要描述随着Hg2+浓度升高，淀粉酶活性的变化：。这种变化最终导致种子作用减弱，使细胞供能不足，种子萌发受到影响，发芽率降低。三．探究发生在口腔内的化学消化（共1小题）7．馒头是用小麦的面粉制成，其主要成分是淀粉。某生物兴趣小组为探究唾液淀粉酶对淀粉的分解作用，取甲、乙、丙三支洁净的试管进行如下实验：甲：2mL1%淀粉溶液+2mL唾液→37℃水浴保持8分钟→加2滴碘液并摇匀→观察颜色；乙：2mL1%淀粉溶液+2mL清水→37℃水浴保持8分钟→加2滴碘液并摇匀→观察颜色；丙：2mL1%淀粉溶液+2mL唾液→100℃水浴保持8分钟→加2滴碘液并摇匀→观察颜色。（1）在该探究实验中能形成组对照实验。（2）面粉中的营养成分主要来自小麦种子中的。（3）实验结果：甲组不变蓝、乙组变蓝、丙组不变蓝。请分析丙组不变蓝的原因：。（4）小麦根尖的成熟区有大量的，这与根吸收水的功能是相适应的。正常情况下，外界土壤溶液的浓度总是根毛细胞液的浓度。（填“大于”或“小于”或“等于”）（5）在植物的叶肉细胞中，既与生物圈中碳﹣氧平衡密切相关，又与细胞内能量转换密切相关的结构是。（6）如图是某植物一昼夜吸收二氧化碳速率的变化曲线。在A、B、C、D、E时分别选择一片大小、朝向、叶龄相同的叶，摘下后既放入中进行脱色处理，再滴加碘液，清水冲洗，最后同时比较五个叶片的颜色，其中蓝色是最深的是时所取的叶片。四．探究光合作用的条件、场所、原料和产物8．小亮为了探究西红柿光合作用强弱与光照强弱的关系，探寻最适宜西红柿生长的光照强度，实验过程如下：取几株都有5片叶片的西红柿植株，分别放在密闭的玻璃容器中，采用7种不同的光照强度，并通过隔热装置使光线能通过而热量不能通过．实验开始他测定了CO2的浓度，12小时后再次测定CO2的浓度，实验结果如表：温度（℃）光照强度：普通阳光（%）开始时的CO2浓度（%）12小时后CO2浓度（%）2500.350.36825100.350.34225200.350.30625400.350.28925600.350.28225800.350.28025950.350.279（1）小亮要用曲线图表示他的实验结果．怎样最好地图示结果？（在四项备选项中选择）．A.12小时后的二氧化碳浓度和温度分别为纵坐标和横坐标B．开始时的二氧化碳浓度和温度分别为纵坐标和横坐标C.12小时后的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标D．开始时的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标（2）实验中对西红柿植株上的叶片选择时，不仅要考虑叶片数量相同，还要考虑其他因素，请列举一项．（3）小亮对探究结果感到失望．他说：“我仍然不能确切地知道哪种光照强度最好？”请你为他的进一步探究提供建议．．9．某生物课外活动小组为探究光合作用所需要的条件和原料，以东湖里的菹草（一种多年生沉水植物）为实验材料，进行了如下的实验探究活动。第一步：取三支大小一致的试管，分别标为1号、2号和3号。第二步：在1号、3号试管中分别放入等量的质量分数为1%碳酸氢钠溶液（注：碳酸氢钠溶液可以向环境中释放二氧化碳），在2号试管中放入等量的蒸馏水。第三步：将三片形状、大小基本一致的菹草叶片分别放入三支试管的底部，如图。第四步：将1、2号试管放在100W的灯泡下照射3～4分钟，3号试管置于暗处，观察并记录叶片是否有气泡（氧气）产生和叶片上浮的情况，实验结果如表。试管试管中的液体条件实验现象1碳酸氢钠+新鲜菹草叶片灯光照射有气泡，叶片上浮2蒸馏水+新鲜菹草叶片灯光照射无气泡，叶片无上浮3碳酸氢钠+新鲜菹草叶片黑暗无气泡，无叶片上浮请分析回答下列问题：（1）1号和2号试管组成的一组实验中，实验变量是，作为对照的是号试管。该组实验说明是光合作用必须的原料。（2）1号和3号试管组成的一组实验中，实验变量是，该组实验说明光合作用需要。（3）在以上实验探究的基础上，该活动小组利用1号试管又进行了光照强度与植物光合作用关系的探究，实验结果如下：光源与试管的距离（厘米）1020304050每分钟产生的气泡个数（个）65351561从表中数据可以看出，植物和光源的距离的远近与其产生的气泡数目成，由此可以得出的结论是：光照越强，植物光合作用。因此菜农若要提高大棚蔬菜的产量，可以采取的措施是。五．探究扦插材料的处理10．春季，人们常采用扦插的方式对柳树进行繁殖．扦插时，柳树枝条带有腋芽的成活率高，还是无腋芽的成活率高？请你设计一个实验，探究腋芽的有无与成活率的关系．（1）作出假设：．（2）实验变量：．（3）实验步骤：①材料准备：取20支生长状况基本相同的柳枝．将枝条下端均切成斜向切口，这样处理有利于成活．②分组：A组10支，枝条均保留2﹣3个腋芽．B组10支，均去掉腋芽．分别挂上标签．实验中选用10支枝条，而不是1支枝条，目的是．③将A、B两组的茎段按要求插入土壤中，并在的环境条件下培育．（4）观察记录：培育一段时间后，比较A、B两组茎段新叶和生根的数量，并作好记录．（5）实验结果：A组成活率高于B组．实验结论：．（6）为了提高柳树扦插的成活率，关于扦插材料的选择和处理，你还能提出其它探究性的问题吗？．（提出一个合理问题即可）六．探究环境因素对植物光合作用的影响11．如图1是测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液（作用是使装置内的CO2浓度保持相对稳定），试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离经计算获得。在不同强度的光照条件下，测得气体体积变化如图2所示。（1）当光照强度为15千勒克司，1小时光合作用产生该气体的量为毫升。（2）为了使实验结果更具说服力，本实验还应设置对照实验。在光照相同的情况下，如果对照组刻度管中的红色液滴较初始位置向右移了5毫升，其可能的原因是。（3）理想条件下将某绿色植物放在特定实验装置中，研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响，获得的实验数据如下表所示，回答相关问题：温度（℃）5101520253035光照下吸收的二氧化碳量（mg/h）1.01.752.53.253.753.53.5黑暗中释放的二氧化碳量（mg/h）0.50.751.01.52.253.03.5①若实验过程中昼夜一直不停光照，则温度约为时植物生长速度最快。②若每天提供12小时光照，其余时间黑暗处理，则24小时内植物有机物积累量最大时的温度约为。12．用如图所示的装置研究CO2含量和光照强度对某种树叶光合作用的影响，在25℃的室温下，利用生长状况相同的若干同种鲜树叶进行实验（CO2缓冲液能调节密闭小室内CO2浓度保持相对恒定），测量结果如下表，请分析回答：组别实验条件液滴移动的量（mL/h）光照强度（lx）CO2体积分数（%）16000.04右移2.228000.04右移6.0310000.04右移9.0410000.05右移11.2512000.04右移9.0614000.04右移9.0（1）不考虑密闭小室内温度的变化，装置中液滴右移的原因是相同时间内树叶光合作用产生的CO2体积（选填“＞”“＝”或“＜”）呼吸作用消耗的CO2体积。（2）与第3组实验相比，第5、6组实验中，液滴右移的量没有增加，主要是受

的影响。（3）分析表中组数据，可以说明二氧化碳浓度对该树叶光合作用的影响。（4）分析表中数据，说说光照强度对该树叶光合作用的影响：。七．探究植物的呼吸作用13．图甲是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。锥形瓶中放的种子事先用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过（不影响种子生命力）。实验开始时U形管左侧与右侧液面相平，每隔半小时利用标尺量出右侧管内的液面高度变化，实验结果见图乙。回答下列问题：（1）种子为什么要在稀释的消毒剂中清洗？。（2）此实验的实验目的是测量种子萌发时吸收氧气的速率（填“二氧化碳”或“氧气”）。（3）分析3.5～4小时内标尺读数没增加最可能的原因。（4）本实验存在的问题是没有设计对照实验，因此实验数据不能准确反映真实情况。请设置此实验的对照实验。（5）由于外界温度、压强的改变导致气体体积改变，在对照实验中气体体积增大，在2小时时刻变化0.2个单位，那么同等条件下萌发的种子此时实际呼吸速率是单位/小时。14．为了探究“丁香提取液对马铃薯呼吸作用强度的影响”，某兴趣小组做了以下实验：步骤I：选取体积大小相近、薯皮未损伤、其它状况相同的马铃薯，分为16等份，4份为一组，分别均匀喷洒等质量的不同溶质质量分数的丁香提取液和清水（见下表），放在阴凉通风处迅速晾干。组别ABCD试剂0.0025%丁香提取液0.0050%丁香提取液0.0075%丁香提取液清水样品份数4444步骤II：把经过预处理的马铃薯用网袋装好后，放在温度为12℃、湿度为50%的恒温恒湿培养箱中储藏180天，储藏期间每隔45天各取出一组样品测定其呼吸作用强度，并绘图（呼吸作用强度表示每千克马铃薯每小时减少的质量为多少毫克）。请回答：（1）马铃薯的块茎生殖属于。（2）设置D清水组的作用是。（3）上述实验的变量是。（4）该实验得出的结论是。八．探究茎对水分和无机盐的运输15．小李同学做了如下实验：在甲、乙两个大小相同的烧杯中各加入等量的蓝墨水和红墨水，将芹菜的叶柄从基部沿中间切开，