1、高考生物模拟类实验专题复习生物(1)制作 DNA 双螺旋结构模型 ;(2)性状分离比的模拟实验.?理化生?ll 毒#l0i也士口林姜万录具体内容如下表:实验实验十:实验十一:名称制作 DNA 双螺旋结构模型性状分离比的模拟实验DNA 分子具有特殊的空间结构规则的双螺旋结构,这一结构的主要特进行有性杂交的亲本,在点是:形成配子时,等位基因会DNA 分子由两条反向平发生分离;受精时,雌雄行的脱氧核苷酸长链盘旋配子又会随机结合成合实验而成;子.因此,杂合子杂交后原理DNA 分子中脱氧核糖和发育成的个体,一一定会发磷酸交替连接,排列在外生性状分离.本实验就侧,构成基本骨架,碱基排是通过模拟雌雄配子随列
2、在内侧;机结合的过程,来探讨杂DNA 分子两条链上的碱种后代性状的分离比.基按照互补配对原则两两配对,并且以氢键连接.以球形塑料片代替磷2 种数目相等,色彩的小酸;双层五边形代替脱氧核球模拟 2 种数目相等的模型与糖;4 种不同颜色的长方形不同类型的配子;小塑料代替4 种不同的碱基;订书原型桶模拟雌蕊,雄蕊;人随订代表氢键连接物;2 根机抓取过程模拟雌雄配50cm 长的细铁丝代表磷酸子随机结合的过程.二酯键连接物.取甲,乙两个小桶,每制作脱氧核苷酸模型;个小桶内放有两种色彩制作脱氧核苷酸长链模的小球各 10 个,混匀;实验型;分别从两个小桶内随制作 DNA 分子平面结构机抓取?个小球并记录;
3、过程模型;将抓取的小球放回原来制作 DNA 的立体结构模的小桶.重复 50100 次;型.统计小球组合结果,计算小球组合数量比.此外,高中生物学中可进行模拟实验的内容还有:DNA 分子杂交,动物种群密度的取样调查,生态系统的模拟(如“生物圈号“实验),用数学模型模拟自然选择作用,竞争和捕食等.此类实验的复习重点是掌握建模方法.随着数学科学的发展和计算机科学的进步,数学建模及以数学建模为基础的计算机模拟实验在生物学研究方面将发挥越来越重要的作用.二,掌握实验的基本理论,培养实验技能模拟实验是根据研究对象(原型)的本质特征,运用相似性原理,并运用类比推理,通过模拟的方法制成研究对象的模型,用模型来
4、代替原型,然后在模型上进行实验,模拟研究对象的实际情况.也就是说,在研究中将实验工具只作用于模型,而不直接作用于原型,然后将模拟实验的结果类推到原型上去,从而揭示原型的本质和规律.易混词汇总quite.ratherquite 完全地,相当于 completely;rather 修饰比较级.quiteimpossible能知象和飞破过对者验拟中守题目目高考生物模拟类实验0j1.什么是模型?模型一词,意思是尺度,样本,标准.钱学森给模型下了这样的定义:“模型就是通过对问题现象的分解,利用我们考察得来的原理,吸收一切主要因素,略去一切非主要的因素所创造出来的一幅图画.“它是人们为解决特定的问题,经过
5、一定地简化,抽象,形成新型客体,从而使原型的本质属性以物质形式或思维形式显现出来.这是一种重要的科学操作和科学思维的方法.高中生物教材提供了丰富的模型资源,如表示种群增长的“J 型“ 和“s 型“ 增长模型,细胞膜的液态镶嵌模型等.2.如何建立模型?建立模型要以观察和实验为基础.人类关于细胞膜的模型发展历史就充分说明了这一点.建立模型需要丰富的想象力.通常采用类比方法,按照人们所熟悉的事物,构造出形象的图形,模式.建立模型需要大胆猜测和推断.在建立模型的过程中,有时可以由较少的科学事实,先猜测一个简单的模型,然后对模型的近似程度进行估计和修正,逐步去逼近原型.在利用模型逐步逼近原型的过程中,要
6、保证精度的同时还要尽量简化,做到准确性和简单性的统一.3.建立模型的一般方法建立模型一个主要目的就是要抓住主要矛盾,突出所研究对象的主要特点,忽略次要特点,认识客观事物的本质规律,解决实际问题.建立模型的一般方法,步骤:分析实际问题的影响因素;比较各因素的作用;忽略研究对象的次要因素;最后通过创造性思维方法(如想象,推理,判断等)建立模型.在生物学研究中,如种群生长曲线,叶片生长模型,蜗牛螺壳生长模型等,就是通过上述方法建立的.4.模型与原型的关系模型中舍去了原型的一些次要的细节和非本质的联系,以简化和理想化的形式再现原型的各种复杂结构,功能和联系,是连接理论和应用的桥梁.原型模型理论5.模拟
7、实验的过程和思维方法模拟实验不同于直接实验,与直接实验法相比,模拟实验的优点是:可以解决不能或不便用直接实验方法解决的难题;模拟实验是将模型的实验结果类推到实验对象,以揭示有关的事实或规律,这样可以提高效率,大大节约资源,资金和时间.但模拟实验也有许多缺点:其研究结果易受模型的局限,得出的结论不一定完全可靠.般来说,模型与实验对象的相似程度越高,实验的效果越好.模拟实验的主要特征就是创造出类似于生命活动的各种条件来研究生命活动.通过直接实验过程中能学到实验?易混词汇总?happy.gladhappy 高兴,幸福 ,定,表均可 ;glad 高兴,只能做表语.ahappygir1.方法和实验技术,
8、训练实验技能.而在模拟实验过要学习科学的思维方法.模拟实验过程主要体现在以下三个方面:(1)实验准备阶段(建模阶段): 选择和建立关于象的物质模型是重要的一步,原型确定之后,要依据特点,按照相似性原理并运用类比推理,选择或建造有结构上相似或功能上相似的事物作为实验模型.构建相似模型是模拟实验的一个极为重要的环节,型与原型之间相似程度越高,则将模型的性质类推上的可靠性就越大.(2)实验实施阶段:要将模型置于与原型相似的进行,只有这样,才能使从模型上获得的信息可靠而类推到原型上去.(3)实验结果处理阶段:要将模型实验的结果外验中去.例如:把染成红,黄,绿三种颜色的火柴棍作为“随机地分撒到一片草地中
9、,代表生存在绿地中的不的昆虫的“原型 “,然后让学们们作为鸟的 “模型“,在规定的时间内到草地中找回这些火柴,最后统计那一种颜色的火柴棍找回的多,从而说明保护色在自然选择中的作用这一生物学原理,这就体现了一个模拟实验的过程.事物,现象和过程之间存在形态,规律等方面的相似性是模拟实验的客观基础和抽象思维方法.模拟实验中模型选择的思维方法要遵循化繁为简的原则,把复杂的实际问题转化为理想的简单问题,使它保留并突出决定事物本质属性的主要因素,排除次要和偶然因素的干扰.例如,在生命起源的研究中,原始大气的成分是相当复杂的,促使小分子发生化学反应的环境条件也是相当复杂的,米勒等人的研究并不着眼于全部的客观
10、实体,而是把生命体也含有某些元素的耶些物质,如甲烷,氨,氢,水蒸气等气体以及催化反应的主要因素闪电,以火花放电的形式模拟出来,排除了空气中可能有的惰性气体,太阳辐射等次要因素的影响,从而建立了生物科学研究中一个着名的成功模拟实验.三,强化实验训练.提升实验能力【例 1】下面是一个动物种群密度的模拟实验方案:实验材料:绿豆一包,红豆 5O 粒,大小烧杯各 1 个.实验步骤:从一包绿豆中取出 5O 粒,换上 5O 粒红豆,然后将这包豆子放人大烧杯中,充分搅拌,使两种豆子混合均匀.抓取豆子,每次从大烧杯中随机抓取粒豆子,放入小烧杯中.依此方法,连续抓取豆子 2o 次.数一下小烧杯中共有多少颗红豆(假
11、若总数为n 粒).计算纸包中的绿豆总数.数绿豆总数:将大烧杯中的豆子倒在桌上,数清共有多少粒绿豆.将步骤中计算出的绿豆总数与这个数字做比较,看是否相近.试根据以上实验完成下列问题:验天健后,再进行重捕.根据重捕样本中标志数的比例,估计该区事域的种群总数,可以计算出某种动物的种群密度.?该模拟实验中建模阶段采用红豆和绿豆为“模型“, 其中用绿豆模拟某动物的种群,红豆模拟被标志的个体;实施阶段用红豆换取绿豆模拟第一次捕获数,用随机抓取过程来模拟重捕过程;结果处理阶段根据小烧杯中的豆粒数及红豆数,按照下列公式计算纸包中的绿豆总数:a 一了 50.最后从模拟过程中加深对标志重捕法的理解.答案(1)用红
12、豆换上取出的相同数目的绿豆是模拟种群密度取样调查标志重捕法中的标志个体(2)睁眼抓取(3)(4)不完全相符在抓取 2o 次的基础上,增加从大烧杯中抓取的次数(但不能超过 5o 次);重复测算次,求平均值【例 2】某生物学兴趣小组在做“性状分离比的模拟实验“ 之前 ,做了大量的准备工作,并提出了一系列实验中可能遇到的问题.如果你是其中一员,你如何来解决达一系列问题:实验材料:小塑料桶 2 个,2 种色彩(黄和白)的小球各50 个提示:显性基因用 D 表示,隐性基因用 d 表示(1)选购小球时应注意原因是(2)每次摸出的小球在统计后要重新放回桶内的原因是.(3)使实验结果更接近理论值的方法是(4)
13、设计一张表格用于在实验中记录数据.(5)在实验过程中,抓取小球模拟雌雄配子结合成合子,重复次数越多,结果越准确,原因是?理化生?l解析本题以教材中“性状分离比的模拟实验 “的相关知识为着眼点,考查模拟实验模型材料的选择,实验操作和注意事项,以及设计表格处理实验数据的能力.做“性状分离比的模拟实验“的目的是初步认识和理解基因的分离和随机结合与生物性状之闻的数量关系,为深刻认识基因分离规律的实质打下牢固基础.设计统计结果的表格中要真正反映出配子组合的种类,实验重复次数,平均值等.答案(1)小球的大小要一致,质地要统一,抓摸时手感要相同原因:只有这样,用双手摸球时才具有随机性,更能表示配子结合时的随
14、机性,尽量避免人为误差(2)若不这样做,桶内代表两种基因型的小球就不是1:1,这样就不能正确表示形成配子时等位基因分离 ,形成两种数目相等的含显性基因和隐性基因的配子.(3)在实验结束前,将全班每一小组的计算结果综合统计,实验数据会更接近理论值.(4)性状分离比模拟实验的统计表格设计如下:基因型次数百分比DDDddd(5)使模拟雌雄配子的小球出现的概率接近 1/2四,变式训练1.生物体内的细胞代谢率与物质扩散速率有关.同种物质虽然在细胞中扩散的速率基本相同,但细胞大小不同,扩散发生的快慢也有差异.有人设计了一种模型,用于研究这一问题.实验目的:(略)实验材料:(略)实验步骤:用小刀将琼脂块(内
15、含酚酞)切成 3 块边长分别为3cIn,2cin,1cm 的立方体.将以上 3 种琼脂块样品浸入 0,1 的 Na()H 溶液中处理 10min.取出琼脂块的样品,吸干浮液后,分别将每一块样品切成两半,观察切面上 Na()H 扩散的深度,记录结果并分析.(1)请你以此研究确定一个课题名称.(2)该研究中所用的细胞模型是.在样品中加入酚酞是为了检测 NaOH 在琼脂块中扩散的深度,原因是,.?易混词汇总?instead.insteadofinstead 是副词 ,放在句首或句末 ;insteadof 是介词短语,放在句中.Hedidntseeafilm.InsteadhewatchedTV.He
16、watchedTVinsteadofseeingafilm.(3)计算得出样品相关数据如下表:表面积体积比值琼脂块样品(cm)(cm.)(表面积 :体积)1 号样品 54272:12 号样品 2483:13 号样品 616:1通过上表比值分析,你的结论是细胞边长越大,其表面积与体积比越小,据此推测上述三个样品中扩散深度依次为.(4)通常情况下细胞边长小于 0.1cnl.根据上述模型研究,可以对细胞大小与物质扩散之间的关系作出合理解释:.2.下面是两个模拟试验:(1)一个学生闭上眼睛从下面两个烧杯内各取出一粒念珠,然后记下两粒念珠的不同颜色组合的数量.每次操作完毕将球放回各自烧杯内混合,再重复上面操作.试回答:屠屠田200 粒白念珠200 粒红念珠7200 粒白念珠20o 粒红念珠两烧杯分别模拟两个,两种不同颜色的念珠分别模拟,该实验模拟的是.
