加強(qiáng)提升課(八)教材實驗整合與實驗設(shè)計探究能力培優(yōu)突破1能獨(dú)立完成“生物知識內(nèi)容表”所列的生物實驗，包括理解實驗?zāi)康摹⒃?、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能等進(jìn)行運(yùn)用。2.具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析、解釋并能對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。3.具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，包括運(yùn)用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。4.能對一些簡單的實驗方案作出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂。教材實驗整合培優(yōu)突破 突破點1觀察類實驗實驗名稱細(xì)胞的狀態(tài)染色劑生物材料觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布死細(xì)胞吡羅紅、基綠染色劑甲人的口腔上皮細(xì)胞觀察線粒體活細(xì)胞健那綠觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂死細(xì)胞無(為固定裝片)蝗蟲精母細(xì)胞低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化死細(xì)胞改良苯酚品紅染液洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞觀察細(xì)胞的有絲分裂死細(xì)胞龍膽紫(或醋酸洋紅)觀察多種多樣的細(xì)胞活或死細(xì)胞無需染色酵母菌細(xì)胞、水綿細(xì)胞、葉的保衛(wèi)細(xì)胞、魚的紅細(xì)胞等觀察葉綠體活細(xì)胞蘚類的葉(或菠菜葉、黑藻葉)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原活細(xì)胞紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞突破訓(xùn)練1下表中根據(jù)實驗?zāi)康?，所選用的試劑與預(yù)期的實驗結(jié)果正確的是()選項實驗?zāi)康脑噭╊A(yù)期的實驗結(jié)果A觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂醋酸洋紅染色體被染成紫紅色B檢測植物組織中的脂肪雙縮脲試劑脂肪顆粒被染成紅色C檢測植物組織中的葡萄糖甲基綠葡萄糖與甲基綠作用，生成綠色沉淀D觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布斐林試劑、吡羅紅斐林試劑將DNA染成綠色，吡羅紅將RNA染成紅色解析：選A。在觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂實驗中，用堿性染料如龍膽紫溶液或醋酸洋紅液進(jìn)行染色，使細(xì)胞核中的染色體(質(zhì))著色，醋酸洋紅液可將染色體(質(zhì))染成紫紅色，A項正確。脂肪的檢測試劑為蘇丹染液或蘇丹染液，雙縮脲試劑是用來檢測蛋白質(zhì)的試劑，B項錯誤。植物組織中的葡萄糖屬于還原糖，可用斐林試劑進(jìn)行檢測，看是否產(chǎn)生磚紅色沉淀；而甲基綠可將DNA染成綠色，故C、D項錯誤。2紫色洋蔥是生物學(xué)實驗的常用材料，以下敘述錯誤的是()A觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原，宜選取紫色鱗片葉外表皮細(xì)胞B觀察有絲分裂，宜選取洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞C提取液泡中的紫色色素，可用清水作溶劑D選取經(jīng)低溫誘導(dǎo)的洋蔥根尖制成的臨時裝片，在顯微鏡下可觀察到聯(lián)會現(xiàn)象解析：選D。紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞有大液泡，并且液泡里含有紫色色素，在觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗時適宜使用，A正確；觀察有絲分裂時，需要選擇連續(xù)分裂的細(xì)胞，洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞屬于連續(xù)分裂的細(xì)胞，B正確；液泡里是以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境，所以液泡中的色素是水溶性色素，可用清水作溶劑，C正確；聯(lián)會現(xiàn)象發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而洋蔥根尖細(xì)胞不進(jìn)行減數(shù)分裂，D錯誤。 突破點2分離提取與鑒定類比較實驗名稱試劑反應(yīng)顏色生物材料備注淀粉的鑒定碘液藍(lán)色脫色的葉片還原糖的鑒定斐林試劑磚紅色沉淀蘋果或梨的勻漿等甲、乙液現(xiàn)配現(xiàn)用、水浴加熱脂肪的鑒定蘇丹(或)染液橘黃(或紅)色花生種子切片需用高倍鏡觀察蛋白質(zhì)的鑒定雙縮脲試劑紫色豆?jié){、稀蛋清等先加A液，后加B液，搖勻使用尿糖的檢測葡萄糖試紙有色水、葡萄糖溶液、三份模擬“尿樣”綠葉中色素的提取和分離提取液：無水乙醇；分離液：層析液胡蘿卜素：橙黃色；葉黃素：黃色；葉綠素a：藍(lán)綠色；葉綠素b：黃綠色新鮮的綠葉(如菠菜葉)加入二氧化硅是為了研磨得更充分；碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞突破訓(xùn)練3下列是關(guān)于酒精的鑒定及酒精在相關(guān)實驗中運(yùn)用的敘述，其中錯誤的是()A在提取綠葉中的色素時可用無水酒精作為提取劑提取色素B用蘇丹染液鑒定花生子葉中的脂肪時，需要用酒精洗去浮色C在堿性條件下用重鉻酸鉀溶液鑒定酒精，溶液顏色由橙色變成灰綠色D用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%酒精的11混合液對洋蔥根尖進(jìn)行解離解析：選C。葉綠體中的色素能溶于有機(jī)溶劑，因此可以用無水酒精或丙酮來提取，A正確；用蘇丹染液鑒定脂肪時需要用50%的酒精洗去浮色，B正確；在酸性條件下用重鉻酸鉀溶液鑒定酒精，溶液顏色由橙色變成灰綠色，C錯誤；解離根尖細(xì)胞所使用的解離液是由體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合形成的，D正確。4(2018·山東四市聯(lián)考)下列有關(guān)生物實驗試劑顏色或顏色變化的敘述，正確的是()A甲基綠溶液為綠色，重鉻酸鉀溶液為橙色B酒精可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃C用斐林試劑驗證蔗糖是非還原糖時，最后觀察到的溶液顏色為無色D用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)時，先后加入等量的A液和B液，顏色由藍(lán)色變?yōu)樽仙馕觯哼xA。甲基綠溶液為綠色，重鉻酸鉀溶液為橙色，A正確；CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，B錯誤；斐林試劑本身的顏色為淺藍(lán)色，C錯誤；用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)時，先后加入A液1 mL，再加B液34滴，B液不能過量，否則會掩蓋生成的紫色，D錯誤。 突破點3調(diào)查類實驗課題調(diào)查對象統(tǒng)計方法計算公式調(diào)查人群中某種遺傳病人群匯總法發(fā)病率×100%種群密度的取樣調(diào)查活動范圍大的動物標(biāo)志重捕法植物樣方法種群密度所取各樣方的種群密度和/所取樣方數(shù)土壤中小動物類群豐富度的研究土壤中的小動物記名計算法、目測估計法突破訓(xùn)練5高中生物學(xué)實驗中，以下操作對估測結(jié)果的數(shù)值準(zhǔn)確性影響最大的一項是()A估測細(xì)胞周期各時期時長，可統(tǒng)計多個視野中各時期細(xì)胞數(shù)量所占比例B估測狹長樣地中蒲公英數(shù)量，可用等距取樣法選取樣方C估測培養(yǎng)液中酵母菌的種群數(shù)量，可用滴管從靜置培養(yǎng)液的中層取樣D估測某地域灰地鼠的數(shù)量，可采用標(biāo)志重捕法解析：選C。視野中各時期細(xì)胞數(shù)量所占比例反映該時期持續(xù)時間的長短，統(tǒng)計多個視野取平均值可以使結(jié)果更準(zhǔn)確；在狹長的樣地中取樣可用等距取樣法；估測培養(yǎng)液中酵母菌的種群數(shù)量時，應(yīng)將培養(yǎng)液搖勻后取樣，從靜置培養(yǎng)液的中層取樣誤差較大；標(biāo)志重捕法適合對活動能力強(qiáng)、活動范圍廣的動物進(jìn)行種群密度的調(diào)查，因此估測某地域灰地鼠的數(shù)量，可采用標(biāo)志重捕法。6下列科學(xué)實驗研究中的有關(guān)分析正確的是()A田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，統(tǒng)計的種群密度比實際低B對培養(yǎng)液中酵母菌進(jìn)行計數(shù)可采用抽樣檢測法C某同學(xué)決定以校園內(nèi)池塘為對象進(jìn)行物種豐富度調(diào)查，應(yīng)在同一水層中取樣D對土壤小動物的物種豐富度進(jìn)行調(diào)查時，可采用標(biāo)志重捕法解析：選B。田鼠被捕捉一次后更難捕捉，使重捕的標(biāo)志個體數(shù)減少，所統(tǒng)計的種群密度比實際高；對培養(yǎng)液中酵母菌進(jìn)行計數(shù)可采用抽樣檢測法；以校園內(nèi)池塘為對象進(jìn)行物種豐富度調(diào)查，應(yīng)在不同水層中取樣；調(diào)查土壤中小動物物種的豐富度可以用記名計算法和目測估計法。 突破點4教材探究類實驗課題探究對象檢測或統(tǒng)計方法探究影響酶活性的因素溫度對酶活性的影響根據(jù)藍(lán)色深淺判斷淀粉分解狀況，進(jìn)而推斷出不同溫度下淀粉酶的活性滴加碘液后溶液顏色變化情況pH對酶活性的影響通過檢驗單位時間O2生成量，判斷不同pH下H2O2酶的活性點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒情況探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2產(chǎn)生量及是否有酒精生成，判斷酵母菌的呼吸方式CO2使澄清石灰水變混濁或CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃；橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度促進(jìn)插條生根的最適生長素類似物濃度不同濃度生長素類似物處理后的扦插枝條的生根情況探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化酵母菌種群數(shù)量抽樣檢測法(用血細(xì)胞計數(shù)板進(jìn)行計數(shù))突破訓(xùn)練7(2018·山東東營模擬)下列實驗中不是依據(jù)對照原則設(shè)計的是()A探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化B探究pH對過氧化氫酶活性的影響C探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式D探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度解析：選A。探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗中沒有對照，使用數(shù)學(xué)模型的方法，A項符合題意；探究pH對過氧化氫酶活性的影響實驗中利用不同的pH作為對照，B項不符合題意；探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式實驗中有氧條件和無氧條件作為對照，C項不符合題意；探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度實驗中不同濃度的生長素類似物作為對照，D項不符合題意。8下列有關(guān)實驗變量的敘述，正確的是()A探究溫度對酶活性的影響，酶催化的反應(yīng)速率是自變量B模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系，正方體瓊脂塊的體積大小是無關(guān)變量C觀察洋蔥鱗片葉外表皮質(zhì)壁分離與復(fù)原的實驗中，原生質(zhì)層位置的變化是無關(guān)變量D探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用，插條生根數(shù)是因變量解析：選D。探究溫度對酶活性的影響，溫度是自變量，酶催化的反應(yīng)速率是因變量，故A錯誤；模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系，正方體瓊脂塊的體積大小是自變量，故B錯誤；觀察洋蔥鱗片葉外表皮質(zhì)壁分離與復(fù)原的實驗中，原生質(zhì)層位置的變化是因變量，故C錯誤；探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用實驗中，插條生根數(shù)量是因變量，故D正確。 突破點5教材經(jīng)典實驗的考查教材經(jīng)典實驗實驗方法制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建物理模型法種群數(shù)量增長模型構(gòu)建數(shù)學(xué)模型法分離各種細(xì)胞器差速離心法證明DNA進(jìn)行半保留復(fù)制密度梯度離心法分離葉綠體中的色素紙層析法觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂死體染色法觀察線粒體活體染色法探究酵母菌的呼吸方式對比實驗法和產(chǎn)物檢測法赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實驗同位素標(biāo)記法摩爾根證明基因在染色體上假說演繹法薩頓提出“基因位于染色體上” 的假說類比推理法調(diào)查土壤中小動物類群的豐富度取樣器取樣法估算種群密度(運(yùn)動能力強(qiáng)的生物)標(biāo)志重捕法估算種群密度(運(yùn)動能力弱的生物)樣方法突破訓(xùn)練9下列關(guān)于同位素標(biāo)記法應(yīng)用的描述，最恰當(dāng)?shù)氖?)A可用18O2探究有氧呼吸的整個過程B可用H3PO4驗證線粒體是ATP合成的主要場所C不能用3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸研究逆轉(zhuǎn)錄過程D不能用15N標(biāo)記的DNA研究其復(fù)制方式解析：選B。O2只在有氧呼吸的第三階段參與反應(yīng)，不能用18O2探究有氧呼吸的整個過程，A錯誤；線粒體是合成ATP的主要場所，ATP中含有P元素，故可用HPO4驗證線粒體是ATP合成的主要場所，B正確；逆轉(zhuǎn)錄是由RNA形成DNA的過程，DNA的基本單位是脫氧核苷酸，能用3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸研究逆轉(zhuǎn)錄過程，C錯誤；可用15N標(biāo)記的DNA研究其復(fù)制方式，D錯誤。10下列關(guān)于生物科學(xué)研究方法和生物實驗操作的敘述中，表述完全準(zhǔn)確的一組是()研究光合作用的反應(yīng)過程和噬菌體侵染細(xì)菌實驗同位素標(biāo)記法摩爾根證明“基因在染色體上”類比推理法DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和研究某種群數(shù)量變化規(guī)律模型構(gòu)建法在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實驗中，鹽酸用于加速健那綠進(jìn)入細(xì)胞，并將DNA染色在“生物組織中蛋白質(zhì)的檢測”實驗中，NaOH用于營造堿性環(huán)境利用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)微生物時，需先將樣液搖勻，再滴加到計數(shù)室，最后蓋上蓋玻片ABC D解析：選B。研究光合作用的反應(yīng)過程和噬菌體侵染細(xì)菌實驗都運(yùn)用到了同位素標(biāo)記法，故正確。摩爾根運(yùn)用假說演繹法證明了基因在染色體上，故錯誤。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)利用的是構(gòu)建物理模型，研究某種群數(shù)量變化規(guī)律利用的是構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，故正確。在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實驗中，鹽酸的作用是改變細(xì)胞膜的通透性，同時使染色體中的DNA和蛋白質(zhì)分開，利于DNA的染色，故錯誤。在“生物組織中蛋白質(zhì)的檢測”實驗中，先滴加NaOH是為了營造堿性環(huán)境，故正確。利用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)微生物時，需先將樣液搖勻，應(yīng)先蓋上蓋玻片再滴加樣液，故錯誤，故B正確。實驗設(shè)計原則1科學(xué)性原則包括實驗原理、實驗材料的選擇、實驗方法和實驗結(jié)果的處理等方面要保證不出現(xiàn)科學(xué)性錯誤，要有科學(xué)的思想和方法作指導(dǎo)。2對照原則對于對照實驗，一個實驗包括實驗組和對照組。實驗組是接受自變量處理的對象組，對照組(控制組)是不接受自變量處理的對象組。常用的對照類型有以下幾種：(1)空白對照：對照組為不作任何處理的對象組。這里的不作處理，并非什么因素都不給予，而是針對實驗所要研究的因素不給予，以體現(xiàn)實驗因素的有無對實驗結(jié)果的影響。如“探究影響酶活性的條件”實驗中：(2)自身對照：實驗與對照在同一個對象上進(jìn)行，不另設(shè)對照組。如“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實驗，即是典型的自身對照實驗處理前的對象狀況為對照組，實驗處理后的對象變化為實驗組。(3)條件對照：給對照組施以某種實驗處理，但不是所研究的實驗因素，以突出實驗實施的處理因素與實驗所研究因素的差異，從一個側(cè)面襯托實驗因素對實驗結(jié)果所造成的影響。如“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”中以下兩組實驗：S型菌DNAR型活菌S型菌落R型菌落(實驗組)；S型菌DNADNA酶R型活菌R型菌落(條件對照組)。(4)相互對照：不單設(shè)對照組，而是幾個實驗組相互對照。如“探究影響酶活性的條件”實驗中，探究溫度對酶活性的影響時，要用熱水、正常溫度的水、冰水三個實驗組來探究，進(jìn)行相互對照，以得出相應(yīng)的實驗結(jié)論。3單一變量原則所謂單一變量原則，就是要盡可能控制無關(guān)變量的作用，以確保實驗變量的唯一性。(1)實驗變量與反應(yīng)變量實驗變量也稱自變量，是研究者主動操縱的條件和因子，是作用于實驗對象的刺激變量。反應(yīng)變量又稱因變量或應(yīng)變量，是隨自變量變化而產(chǎn)生反應(yīng)或發(fā)生變化的變量，應(yīng)具有可測性和客觀性。(2)無關(guān)變量：無關(guān)變量又稱干擾變量、控制變量，是指與研究目標(biāo)無關(guān)，但卻影響研究結(jié)果的變量。4平行重復(fù)原則為了使實驗結(jié)果或?qū)嶒灁?shù)據(jù)更接近真實情況，避免偶然因素對實驗的影響，一般在實驗組中控制相同條件下多設(shè)幾組，取平均值，以使得出的結(jié)論更準(zhǔn)確、科學(xué)。 角度1考查單因子變量原則和等量原則1(2018·四川廣元模擬)下列對有關(guān)實驗中變量的敘述，正確的是()A在探究溫度對酶活性影響的實驗中，溫度和pH是自變量B在模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系的實驗中，正方體瓊脂塊表面積和體積之比是無關(guān)變量C在探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根作用的實驗中，插條生根數(shù)是因變量D在探究酵母菌種群數(shù)量變化的實驗中，應(yīng)設(shè)空白對照排除無關(guān)變量干擾解析：選C。在探究溫度對酶活性影響的實驗中，溫度是自變量，pH是無關(guān)變量，A錯誤；在模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系的實驗中，正方體瓊脂塊表面積和體積之比是自變量，運(yùn)輸效率是因變量，B錯誤；在探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根作用的實驗中，植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度是自變量，插條生根數(shù)是因變量，C正確；在探究酵母菌種群數(shù)量變化的實驗中，不需要設(shè)空白對照，前后形成自身對照，D錯誤。2(2018·廣州七校聯(lián)考)實驗中的變量主要有自變量、因變量和無關(guān)變量。下列控制無關(guān)變量的操作錯誤的是()A驗證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實驗中，首先將實驗植物做饑餓處理B探究唾液淀粉酶最適pH的實驗中，先將每一組溫度控制在37 C驗證光合作用需要光照的實驗中，將葉片的一半用黑紙包住D探究唾液淀粉酶最適溫度的實驗中，每一組都加入等量的淀粉解析：選C。該實驗中將實驗植物進(jìn)行饑餓處理，消耗植物原有的淀粉，防止對實驗結(jié)果的干擾；該實驗中，溫度為無關(guān)變量，需控制在唾液淀粉酶適宜的溫度下；該實驗中，有無光照是自變量；該實驗中淀粉的加入量為無關(guān)變量，用量要相同。教材實驗中的變量分析變量是實驗過程中可以變化的因素。在設(shè)計實驗時，要注意使自變量可控制、因變量比較好檢測，并盡量避免無關(guān)變量對實驗的干擾。實驗名稱自變量因變量無關(guān)變量探究溫度對淀粉酶活性的影響不同溫度(至少三種)酶的活性(加碘液后溶液顏色的變化)pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操作程序等探究pH對過氧化氫酶活性的影響不同pH(至少三種)酶的活性(氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度)溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式氧氣的有無CO2生成量(澄清石灰水的混濁程度)；是否有酒精產(chǎn)生(用酸性重鉻酸鉀檢測)葡萄糖溶液，石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈程度等模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系瓊脂塊體積的大小物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男虱傊瑝K的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的時間、測量的準(zhǔn)確性等探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度不同濃度的生長素類似物扦插枝條的生根數(shù)量或根長度實驗材料的一致性、生長素類似物濃度的準(zhǔn)確性、處理時間的一致性等探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化時間酵母菌種群數(shù)量培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等探究水族箱(或魚缸)中群落的演替時間群落的演替水族箱的培養(yǎng)條件和環(huán)境等 角度2考查對照性原則3(2018·四川樂山高三調(diào)研)生物實驗中常用到對照實驗的方法，以下對照設(shè)置正確的是()A研究細(xì)胞核的功能時，將蠑螈的受精卵橫縊形成有核和無核兩部分B探究酶具有催化作用時，設(shè)置無機(jī)催化劑催化和酶催化的兩組實驗C驗證胚芽鞘的感光部位在尖端時，設(shè)置保留尖端和去除尖端的兩組D噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，不需要設(shè)置對照解析：選A。蠑螈的受精卵橫縊成有核和無核兩部分，設(shè)置了一組對照實驗，遵循了單一變量原則，A正確；探究酶具有催化作用時，設(shè)置不加催化劑催化和酶催化的兩組實驗，B錯誤；探究胚芽鞘的感光部位是否在尖端時，應(yīng)該設(shè)置尖端一組感受到光、另一組尖端未感受到光，C錯誤；噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，利用同位素標(biāo)記法設(shè)置了32P和35S對照實驗，D錯誤。4(2018·山西懷仁模擬)MRSA菌是一種引起皮膚感染的“超級細(xì)菌”，對青霉素等多種抗生素有抗性。為研究人母乳中新發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)H與青霉素組合使用對MRSA菌生長的影響，某興趣小組的實驗設(shè)計及結(jié)果如表。下列說法正確的是()組別培養(yǎng)基中添加物MRSA菌1100 g/mL蛋白質(zhì)H生長正常220 g/mL青霉素生長正常32 g/mL青霉素100 g/mL蛋白質(zhì)H死亡A.細(xì)菌死亡與否是通過光學(xué)顯微鏡觀察其細(xì)胞核的有無來確定B第2組和第3組對比表明，使用低濃度的青霉素即可殺死MRSA菌C實驗還需設(shè)計有2 g/mL青霉素做處理的對照組D蛋白質(zhì)H有很強(qiáng)的殺菌作用，是一種新型抗生素解析：選C。細(xì)菌是原核生物，無細(xì)胞核，A錯誤。第2組和第3組不遵循單一變量原則，不能確定是低濃度的青霉素殺死的MRSA菌，也可能是蛋白質(zhì)H導(dǎo)致的，B錯誤、C正確。蛋白質(zhì)H并不是抗生素，D錯誤。探究性實驗與驗證性實驗1實驗設(shè)計的一般步驟2實驗方案評價試題解題的一般思路3探究性實驗與驗證性實驗比較項目探究性實驗驗證性實驗概念指實驗者在不知實驗結(jié)果的前提下，通過自己進(jìn)行實驗探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動指實驗者針對已知的實驗結(jié)果而進(jìn)行的以驗證實驗結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能力為目的的重復(fù)性實驗實驗?zāi)康奶剿餮芯繉ο蟮奈粗獙傩浴⑻卣饕约芭c其他因素的關(guān)系驗證已知對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系實驗假設(shè)假設(shè)一般采用“如果A，則B”的形式表達(dá)，是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實，對所要研究的對象設(shè)想出一種或幾種可能的答案、解釋因結(jié)論是已知的，故不存在假設(shè)問題 角度1考查實驗步驟設(shè)計1欲研究藥物乙對海拉細(xì)胞增殖的抑制作用，請根據(jù)以下提供的材料與用具，以海拉細(xì)胞的細(xì)胞數(shù)變化為測定指標(biāo)，完善實驗分組設(shè)計和實驗思路，預(yù)測實驗結(jié)果并進(jìn)行分析與討論。材料與用具：海拉細(xì)胞懸液，藥物甲溶液(對細(xì)胞增殖有影響)，藥物乙溶液，培養(yǎng)液、培養(yǎng)瓶，血細(xì)胞計數(shù)板，顯微鏡等。(要求與說明：細(xì)胞計數(shù)的具體操作過程不做要求，不考慮加入溶液對體積的影響，實驗條件適宜)回答下列問題：(1)實驗分組設(shè)計：A組：海拉細(xì)胞懸液培養(yǎng)液B組：海拉細(xì)胞懸液培養(yǎng)液藥物甲溶液C組：海拉細(xì)胞懸液培養(yǎng)液藥物甲溶液，培養(yǎng)一段時間后，加入_。(2)完善實驗思路：(3)預(yù)測實驗結(jié)果(以坐標(biāo)曲線圖形表示實驗結(jié)果，并標(biāo)出加入藥物的時間)。(4)分析與討論：藥物甲的作用是_。解析：本實驗的自變量是藥物乙的有無，因變量是細(xì)胞數(shù)目。加藥物之前，需先用血細(xì)胞計數(shù)板測定各組海拉細(xì)胞數(shù)。培養(yǎng)一段時間之后再向B組和C組分別加入適量藥物甲，A組不做處理，繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，每隔一段時間測定各組細(xì)胞數(shù)，再培養(yǎng)一段時間后，再向C組添加適量的藥物乙，繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，每隔一段時間測定各組細(xì)胞數(shù)。要想讓實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，藥物甲必須是促進(jìn)細(xì)胞分裂的藥物，這樣才能更好地觀察藥物乙的抑制作用。答案：(1)適宜濃度的藥物乙溶液(2)將培養(yǎng)瓶平均分為3組，編號為A、B、C。分別向三組培養(yǎng)瓶中加入等量的海拉細(xì)胞懸液和等量的培養(yǎng)液，在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，分別用血細(xì)胞計數(shù)板測定各組的海拉細(xì)胞數(shù)；在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后，向B組和C組加入藥物甲，A組不做處理，繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，每隔一段時間測量各組細(xì)胞數(shù)；在相同且適宜的條件下繼續(xù)培養(yǎng)一段時間后，向C組加入藥物乙，繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，每隔一段時間測量各組細(xì)胞數(shù)；統(tǒng)計并分析數(shù)據(jù)。(3)(4)促進(jìn)細(xì)胞分裂 角度2考查實驗設(shè)計是否完善2某興趣小組為驗證2，4­D對插條生根的促進(jìn)作用，進(jìn)行了如下實驗：A剪取同一楊樹植株上長勢與長度相同、部位相近且有3個芽的健壯枝條20根，隨機(jī)均分為甲、乙兩組；B甲組每根插條上都保留3個芽，乙組插條上的芽全部去除；C將甲組插條的下端插入適量蒸餾水中，乙組插條的下端插入等量適宜濃度的2，4­D溶液中。兩組均置于相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)；D每天觀察、記錄插條上芽的數(shù)目。請對上述實驗進(jìn)行分析：(1)每組選取多根插條的目的是_。(2)請指出該實驗設(shè)計的兩項不合理之處。_；_。(3)實驗設(shè)計改正后，甲組起_作用。解析：首先明確實驗性質(zhì)是驗證性實驗；其次分析變量，自變量是2，4­D的有無，因變量是插條生根的情況，無關(guān)變量有枝條的長勢、長度、環(huán)境溫度、溶液體積等。(1)若每組只有一根插條，則受偶然因素的影響較大，若選多根插條則可以排除偶然因素對實驗結(jié)果的影響。(2)甲、乙兩組插條上芽的數(shù)量不等，違背了實驗設(shè)計的等量原則和單一變量原則；據(jù)題意本實驗的實驗?zāi)康氖球炞C2，4­D對插條生根的促進(jìn)作用，因此應(yīng)觀察生根的情況，而不能觀察芽的數(shù)目，觀察指標(biāo)不對。(3)該實驗設(shè)計改正后甲組是對照組，乙組是實驗組。答案：(1)減少實驗誤差(排除偶然因素對該實驗結(jié)果的影響或排除無關(guān)變量的影響)(2)甲、乙兩組插條上芽的數(shù)量不等(或沒有控制好變量)觀察、記錄插條上芽的數(shù)量不對(或觀察記錄的指標(biāo)不對)(3)對照 角度3實驗結(jié)果實例分析3(2018·湖南懷化高三模擬)某興趣小組用某植物及其分離的葉綠體進(jìn)行下列實驗，回答下列問題：實驗一：先將葉綠體浸泡在pH為4的培養(yǎng)液中，使類囊體空腔中的pH為4，然后將此葉綠體轉(zhuǎn)移到pH為8的培養(yǎng)液中，遮光一段時間。測得培養(yǎng)液中有ATP合成。實驗二：將液體浸泡在pH為7的培養(yǎng)液中，使類囊體空腔中的pH為7，光照一段時間。測得培養(yǎng)液中有ATP合成。實驗三：將一株該植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，測定玻璃容器內(nèi)CO2濃度的變化情況。(1)根據(jù)實驗推測，葉綠體黑暗中能合成ATP的原因是_，實驗一、實驗二培養(yǎng)液中應(yīng)含有的物質(zhì)包括_。(2)葉綠體在光下產(chǎn)生ATP，光能的作用是_。(3)玻璃容器內(nèi)的CO2濃度變化趨勢是_。(4)在實驗三中加入抑制光合作用暗反應(yīng)的試劑后，氧氣的釋放速率下降，原因是_。答案：(1)類囊體膜內(nèi)外存在H梯度(H濃度差)ADP和Pi等(2)使類囊體膜內(nèi)外產(chǎn)生H梯度(H濃度差)(3)降低至一定水平時保持相對穩(wěn)定(4)H的積累抑制了水的分解 清一清易錯點1驗證與探究的混淆點撥一般來說，驗證性實驗與探究性實驗的實質(zhì)性區(qū)別在于實驗結(jié)果是已知的還是未知的。如果是已知的，大多可以作為驗證性實驗來考慮，例如教材中“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”的實驗；如果是未知的，就可以作為探究性實驗來考慮，例如教材中“影響酶活性的條件”的實驗。易錯點2實驗開始前檢測與實驗結(jié)果處理點撥有些實驗開始前需對實驗狀態(tài)進(jìn)行檢測，有些實驗結(jié)果不能直接觀察到實驗現(xiàn)象，需要對實驗結(jié)果進(jìn)行處理，即再進(jìn)行一個小的實驗。易錯點3對實驗原理與實驗結(jié)果解釋的混淆點撥(1)實驗原理要求寫出實驗設(shè)計的依據(jù)，實驗設(shè)計的主要思路及對實驗結(jié)果的觀測方法。(2)實驗結(jié)果解釋要求用實驗原理把實驗結(jié)果和實驗結(jié)論聯(lián)系起來，敘述好前因后果。易錯點4實驗設(shè)計語言敘述不準(zhǔn)確點撥(1)實驗材料選擇：植物：“大小相似，長勢相同的同種植株”。動物：“體重(體長)、年齡、生長趨勢相同”，有時甚至要“性別”相同。有時可以敘述為“生長狀況基本相同的個體”。(2)試劑選擇：在量上難以做到準(zhǔn)確的量化描述時，應(yīng)盡可能用“定性”的語言表達(dá)，要注意“等濃度”“等體積”“適量的”“一定量的”等詞語的運(yùn)用；實驗時間和條件上用“一段時間”“適宜的溫度、pH”等語言。(3)實驗器具選擇：容器應(yīng)使用大小相同的。如果使用滴管滴加不同溶液，應(yīng)選用不同的滴管。判一判(1)對照實驗一般要設(shè)置對照組和實驗組，在對照實驗中除了要觀察的變量外，其他變量都應(yīng)當(dāng)始終保持相同()(2)為提高實驗數(shù)據(jù)的可信度，合理的處理方法是隨機(jī)取樣，進(jìn)行重復(fù)測定()(3)在實驗探究過程中，可通過多組重復(fù)實驗減少實驗結(jié)果的誤差()(4)探究Ca2的主動吸收，可設(shè)置細(xì)胞外Ca2濃度大于或小于細(xì)胞內(nèi)Ca2濃度()(5)探究酵母菌培養(yǎng)過程中的呼吸方式，其因變量是是否產(chǎn)生了CO2()(6)番茄幼苗在缺鎂培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強(qiáng)度下降的原因是光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低()(7)為了研究洋蔥和甜菜之間能否混種，可將洋蔥與甜菜兩者間的株高差作為實驗結(jié)果的觀測指標(biāo)()(8)探究生長素促進(jìn)插條生根的最適濃度的實驗中，需設(shè)置不同濃度的生長素與清水組作對照()(9)觀察二氧化硫?qū)χ参锏挠绊?，可用兩組實驗相互對照：一組玻璃罩內(nèi)放入植物，并加入低濃度二氧化硫氣體，另一組玻璃罩內(nèi)放入相同的植物，并加入高濃度二氧化硫氣體()答案：(1)(2)(3)(4)×(5)×(6)(7)×(8)(9)× 課時作業(yè)1以下實驗中對照組設(shè)置正確的是()A在探究胚芽鞘的感光部位的實驗中，可將胚芽鞘分別置于單側(cè)光下和無光環(huán)境中進(jìn)行實驗B在探究酵母菌種群數(shù)量變化的實驗中不需要設(shè)置對照組C在證明光合作用的產(chǎn)物有淀粉產(chǎn)生的實驗中，對照組遮光、實驗組照光D在探究唾液淀粉酶最適溫度的實驗中，應(yīng)選擇0 、30 、80 等不同的溫度進(jìn)行對照解析：選B。在探究胚芽鞘的感光部位的實驗中，實驗的自變量是單側(cè)光照射胚芽鞘的部位不同，因此應(yīng)設(shè)置尖端一組感受到光，另一組尖端未感受到光，A錯誤；在探究酵母菌種群數(shù)量變化時，由于有前后對照，所以不需要設(shè)置對照實驗，B正確；在證明光合作用的產(chǎn)物有淀粉產(chǎn)生的實驗中，對照組照光、實驗組遮光，C錯誤；在探究唾液淀粉酶最適溫度的實驗中，溫度是自變量，即應(yīng)在不同溫度條件下進(jìn)行，且溫度差應(yīng)相同，以構(gòu)成相互對照，D錯誤。2(2018·四川綿陽高三診斷)在下列科學(xué)研究中，沒有設(shè)置對照或?qū)Ρ鹊氖?)A科學(xué)家用蠑螈受精卵橫縊實驗證明了細(xì)胞核的功能B薩頓基于實驗觀察提出了基因位于染色體上的假說C魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧全部來自水D赫爾希和蔡斯用噬菌體侵染細(xì)菌的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)解析：選B。科學(xué)家用蠑螈受精卵橫縊實驗證明了細(xì)胞核的功能，A正確；薩頓采用類比推理法提出了基因位于染色體上的假說，摩爾根通過實驗證明基因位于染色體上，B錯誤；魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧全部來自水，C正確；赫爾希和蔡斯用噬菌體侵染細(xì)菌的實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)，D正確。3(2018·南昌九校聯(lián)考)為探究物質(zhì)X增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶能力的分子機(jī)制，將初斷乳大鼠隨機(jī)分成4組，飼養(yǎng)8周后，測定大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性，實驗結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A乙組中，乙酰膽堿酯酶活性大于一氧化氮合酶活性B棕櫚油能提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性C小劑量X能明顯提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性D大劑量X能降低大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性解析：選C。曲線圖和柱形圖對應(yīng)的縱坐標(biāo)數(shù)值不同，乙組中乙酰膽堿酯酶活性小于一氧化氮合酶活性，A錯誤；乙組中一氧化氮合酶的活性小于甲組，說明棕櫚油能降低大鼠腦組織中一氧化氮合酶的活性，B錯誤；比較圖中的甲組、丙組和丁組可以看出，小劑量X和大劑量X都能提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶和一氧化氮合酶的活性，C正確、D錯誤。4(2018·河南鄭州月考)植物在干旱等不良環(huán)境下細(xì)胞會出現(xiàn)PR­5蛋白，研究人員從干旱脅迫與恢復(fù)水供應(yīng)(復(fù)水)后的番茄植株的根、莖、葉細(xì)胞中提取的總RNA，測定細(xì)胞中PR­5蛋白基因的轉(zhuǎn)錄情況如表。下列正確的說法是()萎蔫復(fù)水2 h復(fù)水4 h復(fù)水8 h復(fù)水24 h對照根莖葉注：“”表示檢出；“”表示未檢出；“”越多表示相對含量越多。A干旱導(dǎo)致萎蔫的植株P(guān)R­5基因被損壞B對照組說明在葉分化過程中PR­5基因丟失C干旱后復(fù)水促進(jìn)了PR­5基因的表達(dá)D復(fù)水后根比莖葉產(chǎn)生了更多的PR­5基因解析：選C。番茄植株在干旱脅迫與恢復(fù)水供應(yīng)的刺激下發(fā)生了PR­5蛋白基因在不同器官的選擇性表達(dá)，分析圖表可知在根中PR­5蛋白基因表達(dá)頻率較高，莖次之，葉表達(dá)的最少。干旱沒有導(dǎo)致萎蔫的植株P(guān)R­5基因被損壞，A錯誤；對照組在葉分化過程中PR­5基因沒有表達(dá)，但基因沒有丟失，B錯誤；與對照組相比，干旱后復(fù)水促進(jìn)了PR­5基因的表達(dá)，C正確；復(fù)水后根比莖葉PR­5蛋白基因表達(dá)頻率較高，并沒有產(chǎn)生更多的PR­5基因，D錯誤。5(2018·湖南郴州高三質(zhì)檢)原花青素(PC)是廣泛存在于水果、蔬菜、花朵和樹皮中的一種天然抗癌化合物。某研究小組就原花青素對離體的人膽囊癌細(xì)胞抑制作用做了相關(guān)實驗，實驗結(jié)果如下表所示。下列分析錯誤的是() 0204080160320241824272830334825303234384172293340454953A.實驗設(shè)計中遵循的自變量不止一個B實驗過程中每個培養(yǎng)瓶要先后測定3次C隨著原花青素濃度的增加，抑制效果增強(qiáng)D隨著原花青素作用時間的延長、抑制效果增強(qiáng)解析：選A。分析表中信息可知：該實驗的目的有兩個，一是探究PC濃度對離體的人膽囊癌細(xì)胞抑制作用，二是探究PC的作用時間對離體的人膽囊癌細(xì)胞抑制作用，前者的自變量為PC濃度，后者的自變量為PC的作用時間，因此實驗設(shè)計中遵循的自變量為一個，A項錯誤；實驗過程中每個培養(yǎng)瓶分別在24 h、48 h、72 h進(jìn)行測定，共計測定3次，B項正確；在相同時間內(nèi)，細(xì)胞抑制率隨原花青素濃度的增加而增加，說明抑制效果增強(qiáng)，C項正確；在相同PC濃度下，細(xì)胞抑制率隨著原花青素作用時間的延長而增大，說明抑制效果增強(qiáng)，D項正確。6(2018·南昌三校模擬)研究人員探究蔗糖(Suc)、一定濃度的吲哚乙酸(IAA)對某植物幼莖細(xì)胞伸長的影響，與空白對照組相比，得到如圖所示的實驗結(jié)果。據(jù)此可判斷()ASuc抑制幼莖細(xì)胞伸長BSuc和IAA還能促進(jìn)根細(xì)胞的伸長CIAA是影響幼莖細(xì)胞伸長的主要因素之一D高濃度的IAA對細(xì)胞伸長具有抑制作用解析：選C。據(jù)圖可知，用蔗糖處理后幼莖長度增加，所以蔗糖具有促進(jìn)幼莖細(xì)胞伸長的作用；無法根據(jù)實驗結(jié)果判斷蔗糖和生長素對根細(xì)胞的作用；據(jù)圖可知生長素促進(jìn)細(xì)胞伸長的作用比蔗糖的促進(jìn)作用強(qiáng)，所以可推出生長素是影響幼莖細(xì)胞伸長的主要因素之一；高濃度的生長素對細(xì)胞伸長具有抑制作用，但在本實驗中沒有體現(xiàn)。7下面是某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為證明農(nóng)田土壤中的微生物對某種農(nóng)藥具有分解作用而提出的實驗方案(如何檢測農(nóng)藥的含量不做要求)。他們在同一塊農(nóng)田的不同地點取等量的土壤，將其標(biāo)記為甲、乙兩組；將甲組土壤進(jìn)行滅菌，待用。實驗開始時向兩組分別加入等量的用無菌水配制的某種農(nóng)藥，并與土壤混勻，放在自然條件下(暴露在空氣中)。一段時間后，多次取樣檢測甲、乙兩組土壤中農(nóng)藥的濃度并求平均值，比較兩組農(nóng)藥含量的差異。(1)請指出并改正實驗中兩處明顯的錯誤，并說明原因。錯誤一：_，改正：_，原因是_。錯誤二：_，改正：_，目的是_。(2)上述改正遵循的主要是實驗設(shè)計的什么原則？_。解析：選擇不同地點的土壤，由于濕度、有機(jī)物含量的差異等可能導(dǎo)致土壤中含有的微生物含量和種類有差異；空氣中含有大量的微生物，為了使實驗結(jié)果準(zhǔn)確，必須在無菌條件下進(jìn)行實驗。上述兩點改正遵循的主要原則都是單一變量原則。答案：(1)不同地點同一地點不同地點的土壤微生物含量和種類可能有差異，可能對結(jié)果造成干擾放在自然條件下放在無菌條件下防止空氣中的微生物對結(jié)果造成干擾(2)單一變量原則19