1、 实验专题 3 实验设计的类型（1） 学案昌乐二中 李宗彪一、学习目标1、 学会用已学过的科学实验方法设计方案并预测实验结果；2、 学会探究类和验证类实验的解题思路；3、 学会怎样控制自变量和无关变量；4、 学会实验设计应遵循的原则；5、 培养学生科学、严谨的素养。二、学习过程：（一） 、验证类生物实验设计的方法：例 1 、萤火虫的尾部有发光器，我们在夜间能够看到它的发光，萤火虫的发光是由其体内的ATP 中的化学能转化的。请同学们用萤火虫为实验材料，设计一个实验证明 ATP 是生命活动的直接能源物质。器材试剂：试管、活萤火虫数十只、小刀、研钵、ATP 制剂、0.1%葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水
2、。实验步骤：结果：结论：练习 1、请你设计一个实验，证明动物生长激素的分泌器官及其生理作用。 （切除动物垂体情况很复杂，本实验不要求叙述细节）（二） 、探究类生物实验设计的方法：例 2、如果你翻动花园、庭院中的花盆或石块，常常会看到一些身体略扁、长椭圆形、灰褐色或黑色的小动物在爬动，这就是鼠妇，又叫潮虫。当你搬开花盆或石块，鼠妇很快就爬走了。为什么呢？是因为环境变明亮了吗？ 请你选择给出的材料用具，设计一个简单的实验，探究鼠妇是否适于生活在阴暗的环境中。 （写出实验步骤）材料用具： 10 只鼠妇，湿土，铁盘（或塑料盘、纸盘） ，纸板，玻璃板。实验步骤：得出结论：练习 2、已知唾液中含有淀粉酶，
3、淀粉酶可以催化淀粉的水解；又知鸡蛋被加热到 65后会变熟，但不知唾液淀粉酶被加热到 65后是否影响其生物活性。为探究此问题，请你依据所给材料和用品设计出相应的实验方案，并预测可能的实验结果及可获得的相应结论。材料用品：经过稀释的唾液、经过稀释并煮熟的淀粉糊两份（一份保持在 37环境中，另一份保持在 65环境中） 、碘酒、酒精灯或其他的加热设备、试管若干、量筒、滴管、大烧杯、温度计等。实验方案：练习：1、 请你根据需要选择利用所提供的材料用具，设计一个实验方案，探究根的什么部位生长最快？材料用具：鲜活的植物老根、幼根数条，坐标纸，刻度尺。实验方案：2、 下图是有关物质扩散的图解。 淀粉碘、葡萄糖
4、水分子溶液浓度高 半透膜 溶液浓度低（1） 设计一个实验，证明图解是成立的。 （要求：直接在图 1 的装置 I 和装置 II 的括号内，填上适当的溶液或试剂的代号，以表明你的设计）可供选择的溶液及试剂：淀粉溶液葡萄糖溶液蒸馏水I 2KI 溶液少量班氏试剂（班氏试剂能跨膜扩散，葡萄糖遇班氏试剂形成砖红色沉淀）（2）根据你的设计方案，预测一段时间后，两个透析袋内的颜色变化：装置 I ；装置 II 。（3）若想明显观测到水分子扩散的结果，装置应如何改进？ 。（4）透析袋价格昂贵，请提供两种能替代透析袋的生物材料 。3、 用纯种有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交（实验条件满足实验有求） ，F1
5、 全部表现为有色饱满，F1 自交后，F2 代的性状表现及比例为：有色饱满 73%、有色皱缩2%、无色饱满 2%、无色皱缩 23%。回答下列问题：（1）上述一对性状的遗传符合 定律。（2）上述两对性状的遗传是否符合自由组合定律？ 为什么？ 。（3）请设计一个实验方案，验证这两对性状的遗传是否符合自由组合定律。 （实验条件满足实验要求）实验方案实施步骤： ； ； 。、鼠妇是一种小型的陆生节肢动物。现计划对鼠妇的某些生活习性进行研究。请你根据需要选择利用所提供的材料用具设计一个简单的实验方案，以了解鼠妇是否喜欢生活在常温下的湿土中。材料用具：鼠妇只、圆形纸盒若干个（半径cm） 、干燥土壤若干千克、清
6、水、冰箱。实验方案：（可绘出示意图说明）实验结果预测及分析：图 1答案：1、实验方案：第一天：选一条幼根放在坐标纸上，用钢笔轻轻地自幼根尖端向上等距离画 4 条线（注意记住距离的大小） 。将幼苗放在培养皿中培养。第二天：测量相邻的两条线之间的距离（分别以 A、B、C、D 表示） ，并记录下来，与第一天设定的距离进行比较，看有什么变化。第三天：重复第二天的工作，并与第二天测得的距离进行比 较，看又有什么变化。观察记录：将每天测量的数据记录在下表中（长度单位要统一） 。时间 A B C D第一天第二天第三天结论：通过分析观察记录可以看出，根生长最快的部位是伸长区。2、 （1）参考方案 I 参考方案
7、 II（2）方案 I：装置 I 袋内溶液变蓝；装置 II 袋内溶液呈碘液的黄色（不变色） ；装置 II 袋内溶液变红（3）将透析袋套在有标记（刻度）的漏斗口上或将有标记的玻璃管插入透析袋内。（4）动物膀胱膜、肠衣、洋葱内表皮、卵壳膜（或其它生物膜）3、 （1）基因的分离。 （2）不符合。因为其 F1 自交后代性状分离比不为 9:3:3:1。 （3）让纯种有色饱满玉米和纯种的无色皱粒玉米杂交获得 F1 代；取 F120 株与无色皱粒杂交；收获杂交后代种子并统计不同表现型及比例。若出现四种表现型且比例近似为 1:1:1:1，则这两对性状的遗传符合自由组合定律；若不出现这种结果，则不符合定律。4、简析：（1）设计时应考虑到常温、湿土的对照设置，具体方案如下A 取适量土壤，分成四等份，两份洒水成湿土，取一份干燥的土和一份湿土放入冰箱中一段时间B 将四粪土壤铺在一个圆形纸盒中，各占相同的面积，如图所示。C 将 15 只鼠妇放在纸盒中央四土交界处，观察并记录它们的移动方向。（2）结果预测时应考虑可能出现的多种结果：A 若一段时间后，鼠妇移向干土，说明它们喜欢生活在干土中；B 若一段时间后，鼠妇移向湿土，说明它们喜欢生活常温下的湿土中；C 若一段时间后，鼠妇移向冻土，说明它们喜欢生活在冻湿土中；D 若一段时间后，鼠妇移向冻干土，说明它们喜欢生活在冻干土中； 常温干土冻湿冻干常温湿土ABCD
