《高考生物二轮复习课件：实验设计专题讲座03》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物二轮复习课件：实验设计专题讲座03（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、依结论是否已知：依结论是否已知： 验证性试验：结果及结论是已知的；验证性试验：结果及结论是已知的； 探究性试验：结果及结论是未知的。探究性试验：结果及结论是未知的。 依研究的实验变量：依研究的实验变量： 定性实验：研究实验变量的性质；定性实验：研究实验变量的性质； 定量试验：研究实验变量的多少或范围。定量试验：研究实验变量的多少或范围。实验设计的解题方法实验设计的解题方法一、明确实验目的一、明确实验目的 仔细阅读题目，从题干中提取以下信息：仔细阅读题目，从题干中提取以下信息：1 1、本实验研究的问题是什么？、本实验研究的问题是什么？2 2、实验提出的假设是什么？、实验提出的假设是什么？实验设计
2、的解题方法实验设计的解题方法 例：已知例：已知1010-9-9mol/Lmol/L的生长素溶液对菜豆种子的生长素溶液对菜豆种子萌发具有促进作用。试设计实验征明之萌发具有促进作用。试设计实验征明之 设计实验研究设计实验研究10-9mol/L10-9mol/L的生长素溶液对菜的生长素溶液对菜豆种子萌发的影响。豆种子萌发的影响。实验设计的解题方法实验设计的解题方法二、构思实验思路二、构思实验思路 根据实验目的根据实验目的, ,结合题目所提供的结合题目所提供的实验材料实验材料和用具和用具，设想该怎样设计实验过程，在脑海里构，设想该怎样设计实验过程，在脑海里构想大致的框架。想大致的框架。如果题目未提供实
3、验材料和用具，该如何考虑如果题目未提供实验材料和用具，该如何考虑? ?充分利用题干信息充分利用题干信息, ,根据所构思的实验思路及具根据所构思的实验思路及具有的相关知识来选择有的相关知识来选择. .实验设计的解题方法实验设计的解题方法三、分析实验原理三、分析实验原理 实验原理是指实验变量与反应变量之间的因实验原理是指实验变量与反应变量之间的因果关系。它是指导实验过程关键步骤的理论依据，果关系。它是指导实验过程关键步骤的理论依据，也是最后根据实验结果判断假设是对还是错的根也是最后根据实验结果判断假设是对还是错的根据。据。如果题目中没有给出实验原理如果题目中没有给出实验原理, ,如何分析如何分析?
4、 ?实验原理是指导实验过程关键步骤的理论依据，实验原理是指导实验过程关键步骤的理论依据，结合所学知识、题目中给出的背景材料及其他基结合所学知识、题目中给出的背景材料及其他基本条件如器材、试剂等，分析实验原理。本条件如器材、试剂等，分析实验原理。胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用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，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。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
5、验小白鼠（一）实验材料和用具：正常实验小白鼠2 2只，只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器，试管，烧糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器，试管，烧杯等。杯等。（二）实验步骤：（实验提示：采用腹腔注射给（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；给药药，给药剂量不作实验设计要求；给药1 1小时后，小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液。）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：（三）实验结果的预测、解释和结论： 本题未给出实验原理，我们可以这本题未给出实验原理，
6、我们可以这样考虑：胰高血糖素样考虑：胰高血糖素动物生命活动动物生命活动调节调节血糖的平衡与调节。回顾血糖血糖的平衡与调节。回顾血糖的平衡与调节，得出实验原理：的平衡与调节，得出实验原理：1、当血糖浓度高于肾糖于阈时，多余、当血糖浓度高于肾糖于阈时，多余的糖会随尿排出。的糖会随尿排出。2、葡萄糖遇班氏糖定性试剂，在加热、葡萄糖遇班氏糖定性试剂，在加热条件下会产生砖红色沉淀。条件下会产生砖红色沉淀。实验设计的解题方法实验设计的解题方法实实验验原原理理植物植物细胞吸胞吸胀与渗透吸水的原理；与渗透吸水的原理；根根细胞胞对离子离子选择吸收的原理；吸收的原理； 配子中染色体数目比体配子中染色体数目比体细胞
7、减少一半的原理；胞减少一半的原理；DNADNA准确复制的原理；准确复制的原理；基因控制性状的原理；基因控制性状的原理；基因突基因突变的原理，的原理，单倍体育种能倍体育种能缩短育种短育种时间的原理的原理植物向光性及生植物向光性及生长素作用原理；素作用原理；顶端端优势原理；原理；植物向性生植物向性生长（根向地性与茎的背地）的原理（根向地性与茎的背地）的原理害虫、害虫、细菌等抗菌等抗药性形成的原理性形成的原理物种形成和生物多物种形成和生物多样性、适性、适应性形成的原理性形成的原理生生态系系统能量流能量流动逐逐级递减，减，单向不循向不循环的原理等的原理等生生态系系统的的稳定性原理定性原理实验设计的解题
8、方法实验设计的解题方法实验设计的解题方法实验设计的解题方法四、设计实验步骤四、设计实验步骤基本模式：基本模式：1 1、选材编号；、选材编号；2 2、控制变量；、控制变量；3 3、设置对照；、设置对照；4 4、观察记录。、观察记录。实验设计的解题方法实验设计的解题方法五、预测实验结果五、预测实验结果 预测应出现的实验结果（验证性实验）或可预测应出现的实验结果（验证性实验）或可能出现的多种实验结果（探究性实验），并科学能出现的多种实验结果（探究性实验），并科学地加以描述。地加以描述。实验设计的解题方法实验设计的解题方法六、分析得出结论六、分析得出结论 由试验结果推导出的科学理论由试验结果推导出的科
9、学理论验证性试验：结论是唯一的；验证性试验：结论是唯一的；探究性试验：结论有两种或多种可能。探究性试验：结论有两种或多种可能。 例例1 1：某植物的花色有红花及白花之分，现有纯系：某植物的花色有红花及白花之分，现有纯系的红花和白花植株，试通过杂交试验确定该植物的花色遗的红花和白花植株，试通过杂交试验确定该植物的花色遗传是细胞核遗传还是细胞质遗传。传是细胞核遗传还是细胞质遗传。 例题分析例题分析 例例2 2：黑猩猩种群中有一种遗传病，表现为严重：黑猩猩种群中有一种遗传病，表现为严重的视觉障碍，现有雌性患病个体、雄性患病个体、雌性的视觉障碍，现有雌性患病个体、雄性患病个体、雌性正常个体，雄性正常个
10、体各正常个体，雄性正常个体各多只多只。只做一代杂交试验：。只做一代杂交试验： 患病患病正常正常 （多对）（多对）患病患病 正常正常 （多对）（多对） 预测试验结果，并根据实验结果推断该遗传病是否预测试验结果，并根据实验结果推断该遗传病是否为细胞质遗传、常染色体遗传或伴为细胞质遗传、常染色体遗传或伴X X遗传？以及显隐性关遗传？以及显隐性关系。系。例题分析例题分析患病患病正常正常 （多对）（多对）患病患病 正常正常 （多对）（多对） （1 1）若）若类杂交组合的子代全患病，类杂交组合的子代全患病， 类杂交组类杂交组合的子代全正常，则该遗传病为合的子代全正常，则该遗传病为 遗传。遗传。 （2 2）
11、若）若类杂交组合的子代雌雄均是患病个体多于类杂交组合的子代雌雄均是患病个体多于正常个体，且无性别差异。正常个体，且无性别差异。 类杂交组合的子代雌雄均类杂交组合的子代雌雄均是患病个体多于正常个体，且无性别差异。则该病的遗是患病个体多于正常个体，且无性别差异。则该病的遗传方式为传方式为 。 （3 3）若）若类杂交组合的子代雌雄均是正常个体多于类杂交组合的子代雌雄均是正常个体多于患病个体，且无性别差异。患病个体，且无性别差异。 类杂交组合的子代雌雄均类杂交组合的子代雌雄均是正常个体多于患病个体，且无性别差异。则该病的遗是正常个体多于患病个体，且无性别差异。则该病的遗传方式为传方式为 。 （4 4）
12、若）若类杂交组合的子代雌雄均是患病个体多于类杂交组合的子代雌雄均是患病个体多于正常个体。正常个体。类杂交组合的子代雌性个体全患病，雄性个类杂交组合的子代雌性个体全患病，雄性个体全正常。则该病的遗传方式为体全正常。则该病的遗传方式为 。 （5 5） 类杂交组合的子代雌性个体全正常，雄性类杂交组合的子代雌性个体全正常，雄性个体全患病。个体全患病。 类杂交组合的子代雌雄均是正常个体多类杂交组合的子代雌雄均是正常个体多于患病个体。则该病的遗传方式为于患病个体。则该病的遗传方式为 。患病患病正常正常 （多对）（多对）患病患病 正常正常 （多对）（多对） 例例3 3、某植物自然结实率低，主要原因是花粉粒萌
13、发、某植物自然结实率低，主要原因是花粉粒萌发后多数花粉管不能伸长。为探究生长素对植物花粉管伸长后多数花粉管不能伸长。为探究生长素对植物花粉管伸长的影响，某生物兴趣小组进行了课外实验，得到下表结果：的影响，某生物兴趣小组进行了课外实验，得到下表结果：（1 1）完善实验步骤：）完善实验步骤：（2 2）分析试验结果：）分析试验结果：（3 3）得出的结论：）得出的结论： 生长素浓度生长素浓度(mg/L)(mg/L)0 01.01.0 2.02.0 3.03.0 4.04.0 5.05.0 6.06.0 7.07.0花粉管平均花粉管平均长度长度(mm)(mm)0.50.5 3.63.6 5.55.5 6
14、.46.4 5.25.2 3.13.1 0.40.4 0.20.2实验步骤：实验步骤： 1、配置生长素浓度分别为、配置生长素浓度分别为1.0、 2.0、 3.0、 4.0、 5.0、 6.0、 7.0含适宜蔗糖的营养液。含适宜蔗糖的营养液。 2、将、将8份等量的该植物成熟花粉分别洒在上述份等量的该植物成熟花粉分别洒在上述7种营种营养液及不含生长素的蔗糖溶液表面。养液及不含生长素的蔗糖溶液表面。 3、在相同且适宜的环境条件下培养、在相同且适宜的环境条件下培养2小时。小时。 4、测量各营养液中花粉管的长度并求其平均值。、测量各营养液中花粉管的长度并求其平均值。例题分析例题分析遗传杂交实验题考查内容
15、分析遗传杂交实验题考查内容分析判断控制一对相对性状的基因是细胞质基因还是细胞核基因判断一对相对性状的显隐性关系判断相对性状的遗传是否符合分离规律或自由组合规律判断控制一对相对性状的基因位于常染色体上还是性染色体上判断控制某性状的基因是否能否稳定遗传（纯合）判断突变的性状是否能遗传已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因上的等位基因A与与a控制。在自由放养多年的一群控制。在自由放养多年的一群牛中（无角的基因频率与有角的基因频率相等），牛中（无角的基因频率与有角的基因频率相等），随机选出随机选出1头无角公牛和头无角公牛和6头有角母牛分别交
16、配，每头有角母牛分别交配，每头母牛只产了头母牛只产了1头小牛。在头小牛。在6头小牛中，头小牛中，3头有角，头有角，3头无角。头无角。（1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程。性状？请简要说明推断过程。 (2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）（简要写出杂交组合、预期
17、结果并得出结论）某生物兴趣小组以纯合长翅果蝇幼虫为实验材料进行了以下生某生物兴趣小组以纯合长翅果蝇幼虫为实验材料进行了以下生物学实验：将长翅果蝇幼虫培养在正常温度为物学实验：将长翅果蝇幼虫培养在正常温度为25的环境中，经的环境中，经过过12天时间发育为长翅成虫果蝇；如果将孵化后天时间发育为长翅成虫果蝇；如果将孵化后47天的长翅果天的长翅果蝇幼虫放在蝇幼虫放在3537环境下处理环境下处理624小时，结果培养出的成虫小时，结果培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇中出现了一定数量的残翅果蝇(有雌有雄有雌有雄)。(1)上述实验说明，基因与性状之间的关系是上述实验说明，基因与性状之间的关系是 (2)本
18、实验过程中出现了残翅果蝇。请做出假设并设计一个实验，本实验过程中出现了残翅果蝇。请做出假设并设计一个实验，验证你关于本实验过程中残翅果蝇形成原因的推测，简要写出实验证你关于本实验过程中残翅果蝇形成原因的推测，简要写出实验设计思路，并对可能出现的结果进行分析。验设计思路，并对可能出现的结果进行分析。实验假设实验假设: 设计思路设计思路: 可能出现的结果及分析：可能出现的结果及分析：(3)正常情况下，果蝇的长翅和残翅是一对相对性状，但残翅果蝇正常情况下，果蝇的长翅和残翅是一对相对性状，但残翅果蝇数量不到长翅的数量不到长翅的5。用现代生物进化理论简要分析原因。用现代生物进化理论简要分析原因。(4)假
19、设残翅果蝇是由于遗传物质改变引起的。现有一定数量的长假设残翅果蝇是由于遗传物质改变引起的。现有一定数量的长翅和残翅果蝇翅和残翅果蝇(长翅对残翅为显性长翅对残翅为显性)，请以最简捷的实验设计思路，请以最简捷的实验设计思路确定该性状是否为伴性遗传，并对可能出现的结果进行分析。确定该性状是否为伴性遗传，并对可能出现的结果进行分析。(1)基因控制生物的性状，而性状的形成同时受环境的影响基因控制生物的性状，而性状的形成同时受环境的影响 2分分(2)温度变化影响了发育，但遗传物质没有发生改变。温度变化影响了发育，但遗传物质没有发生改变。2分分用这些残翅果蝇繁殖的幼虫在用这些残翅果蝇繁殖的幼虫在25下培养。
20、下培养。2分分如果子代全部是长翅，说明残翅是不可遗传的变异，是由温度变化如果子代全部是长翅，说明残翅是不可遗传的变异，是由温度变化引起的，遗传物质没有发生改变，推测正确；引起的，遗传物质没有发生改变，推测正确；2分分如果子代全部是残翅或者出现部分残翅，说明残翅是可遗传的变异，如果子代全部是残翅或者出现部分残翅，说明残翅是可遗传的变异，这是由于温度变化导致遗传物质改变引起的推测错误。这是由于温度变化导致遗传物质改变引起的推测错误。 2分分(3)由于残翅性状不利于果蝇生存，在自然选择的作用下，残翅基因由于残翅性状不利于果蝇生存，在自然选择的作用下，残翅基因的频率较低因而残翅果蝇数量较少。的频率较低
21、因而残翅果蝇数量较少。3分分(4)选择多对长翅雄果蝇和残翅雌果蝇杂交，在正常情况下培养观察；选择多对长翅雄果蝇和残翅雌果蝇杂交，在正常情况下培养观察；3分分如果子代果蝇雌、雄个体中均出现长翅或长翅和残翅，则不是伴性如果子代果蝇雌、雄个体中均出现长翅或长翅和残翅，则不是伴性遗传；遗传；2分分如果子代中所有雌果蝇均表现为长翅如果子代中所有雌果蝇均表现为长翅,雄果蝇表现为残翅则为伴性雄果蝇表现为残翅则为伴性遗传。遗传。2分分（4）已知果蝇的直毛与非直毛由一对等位基因控制。）已知果蝇的直毛与非直毛由一对等位基因控制。若实验室有纯合的直毛与非直毛雌、雄果蝇亲本，你若实验室有纯合的直毛与非直毛雌、雄果蝇亲
22、本，你能否通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染能否通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上还是色体上还是X染色体上？请主说明推导过程。染色体上？请主说明推导过程。答：能答：能取直毛雌、雄果蝇与非直毛雌雄果蝇进行正交取直毛雌、雄果蝇与非直毛雌雄果蝇进行正交和反交（即直毛雌果蝇和反交（即直毛雌果蝇X非直毛雄果蝇，非直毛非直毛雄果蝇，非直毛雌果蝇雌果蝇X直毛雄果蝇）直毛雄果蝇）若正、反交后代性状表现一致，则该等位基因若正、反交后代性状表现一致，则该等位基因是位于常染色体上；若正、反交后代性状表现是位于常染色体上；若正、反交后代性状表现不一致，则该等位基因是位于不一致，则该等位基因是位于
23、X染色体上。染色体上。（5）若已知果蝇的直毛与非直毛是由位于）若已知果蝇的直毛与非直毛是由位于X染色体上染色体上的一对等位基因控制。但实验室只有从自然界中捕获的一对等位基因控制。但实验室只有从自然界中捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，你能否通过一次杂交试验确定这对相雄果蝇各一只，你能否通过一次杂交试验确定这对相对性状的显性性状？请用遗传图解表示并加以说明和对性状的显性性状？请用遗传图解表示并加以说明和推导。推导。答：能。图解表示如下：XAXAX XaYXAXa XAYAXaXa X XAYXAXa XaYBXAXa
24、 X XaYXAXa 、Xa Xa XAY、 XaYC解法1：任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交，若后代只出现一种性状，则该杂交组合中的雌果蝇代表的性状为显性（如A）；若后代果蝇雌、雄果蝇各为一种性状，则该杂交组合中的雄果蝇代表的性状为显性（如B）；若后代果蝇雌、雄果蝇均含两种不同的性状且各占1/2，则该杂交组合中的雌果蝇代表的性状为显性（如C）。XAXAX XaYXAXa XAYAXaXa X XAYXAXa XaYBXAXa X XaYXAXa 、Xa Xa XAY、 XaYC解法解法2：任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交，若子代：任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交，若子代雌果蝇不表现母本性状（
25、雌果蝇不表现母本性状（B），则亲本雄果蝇的性状为），则亲本雄果蝇的性状为显性；显性；若子代雌果蝇能表现母本性状（如若子代雌果蝇能表现母本性状（如A、C），则亲本雌），则亲本雌果蝇的性状为显性。果蝇的性状为显性。(03(03上海卷）上海卷）上海卷）上海卷）在科学研究中常用呼吸商（在科学研究中常用呼吸商（RQ释放的二氧化碳体积释放的二氧化碳体积/消耗的氧体积）消耗的氧体积）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。 关闭活塞，在关闭活塞，在25下经下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置分钟读出刻度
26、管中着色液移动距离。设装置1和和2的着色的着色液分别向左移动液分别向左移动x和和y（mm）。）。x和和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：值反映了容器内气体体积的减少。请回答：（1）装置）装置1的小瓶中加入的小瓶中加入NaOH溶液的目的是溶液的目的是 。（2）x代表代表 值，值，y代表代表_值。值。（3）若测得）若测得x200（mm），），y30（mm），则该发芽种子的呼吸商是），则该发芽种子的呼吸商是 。（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行，值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？为什么？ （5）为使测得的）为使测得的
27、x和和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入瓶中应分别放入 。设对照的目的是。设对照的目的是_。 若装置若装置1 1液滴左移，装置液滴左移，装置2 2不不动，说明种子只明种子只进行有氧呼吸。行有氧呼吸。若装置若装置1 1液滴不液滴不动，装置，装置2 2右移，右移，说明种子只明种子只进行无氧呼吸。行无氧呼吸。若装置若装置1 1液滴左移，装置液滴左移，装置2 2右移，右移，说明种子既明种子既进行有氧呼吸，行有氧呼吸，又又进行无氧呼吸。行无氧呼吸。有关细胞呼吸的实验设计有关细胞呼吸的实验设计探究小麦种子萌发的呼吸类型探究小
28、麦种子萌发的呼吸类型例题分析例题分析某同学设计了下列实验，证明某同学设计了下列实验，证明“生活着的种子不萌发时也生活着的种子不萌发时也进行呼吸作用进行呼吸作用”。 一、材料、用具：未萌发种子、广口瓶、单孔橡皮塞、一、材料、用具：未萌发种子、广口瓶、单孔橡皮塞、凡士林、烧坏、小试管、凡士林、烧坏、小试管、NaOH、细玻管等材料、药品。、细玻管等材料、药品。 二、方法、步骤：二、方法、步骤： （l）取一只广口瓶）取一只广口瓶A，并向其中加，并向其中加 10mlNaOH溶液。溶液。 （2）取一只小烧杯）取一只小烧杯a，并加入，并加入100粒未萌发的小麦种子，将小烧杯放粒未萌发的小麦种子，将小烧杯放入
29、广口瓶入广口瓶A中。中。 （3）用插有细玻管的橡皮塞塞紧广口瓶）用插有细玻管的橡皮塞塞紧广口瓶A，并用凡士林密封；向细，并用凡士林密封；向细玻管中注入一小滴红色墨水（如图所示）。玻管中注入一小滴红色墨水（如图所示）。 三、实验结果：仔细观察红墨水滴，发现红墨水滴向广口瓶方向移三、实验结果：仔细观察红墨水滴，发现红墨水滴向广口瓶方向移动。动。 四、结论：以上实验证明了：四、结论：以上实验证明了：“生活着的种子不萌发时，也进行呼生活着的种子不萌发时，也进行呼吸作用。吸作用。” 另一同学认为，仅用实验步骤（另一同学认为，仅用实验步骤（l）（）（3）还不足以严密）还不足以严密论证以上结论，请你在上述实
30、验的基础上补充相应的实验论证以上结论，请你在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。（注：只用文字或图示答题均给分）方法、步骤和结果。（注：只用文字或图示答题均给分）补充的方法和步骤：补充的方法和步骤：实验结果：实验结果： 参照实验步骤（参照实验步骤（1）（）（3）另取一只广口瓶，以）另取一只广口瓶，以100粒粒已被煮熟过的小麦种子代替实验步骤（已被煮熟过的小麦种子代替实验步骤（2）中）中100粒未前发的小粒未前发的小麦种子。装置如图。麦种子。装置如图。 结果：（结果：（1分）仔细观察红墨水滴，发现红墨水滴不移动。分）仔细观察红墨水滴，发现红墨水滴不移动。（注：只用文字或图示答题均给分）（注：只用文字或图示答题均给分）
