1、专题七 生物实验与探究,1.能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。 2具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。 3具备对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。 4能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。,核心要点突破,1实验结果的显示方法 (1)光合速度O2释放量或CO2吸收量或淀粉产生量。 (2)呼吸速度O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量。 (3)原子途径放射性同位素示踪法。,(4
2、)细胞液浓度大小质壁分离、体积的变化。 (5)细胞是否死亡质壁分离。 (6)甲状腺激素作用动物耗氧量，发育速度，神经系统兴奋性等。 (7)生长激素作用生长速度(体重变化，身高身长变化)。 (8)胰岛素作用动物活动状态、血糖浓度。 (9)菌量菌落数或亚甲基蓝褪色程度。,2实验条件的控制方法 (1)增加水中氧气泵入空气或吹气或放入绿色植物。 (2)减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水。 (3)除去容器中CO2NaOH溶液。 (4)除去叶中原有淀粉置于黑暗环境(饥饿处理)。 (5)除去叶中叶绿素酒精加热。 (6)除去光合作用对呼吸干扰给植株遮光。,此类实验常通过调查法。调查法中常使用统计技术和测
3、量技术，归纳如下表：,1生物科学实验探究的一般程序。用图示表示：,2实验题目的常见表达 实验题目内容：研究对象、研究现象(因变量)和作用于对象的因素(自变量)。表达方式常见两种：其一，探究(验证)(自变量)对(因变量)的影响；其二，(自变量)对(因变量)的影响的探究(验证)。例：研究pH(自变量)对唾液淀粉酶(研究对象)活性(因变量)的影响。 3实验原理确定 实验原理即实验所依据的科学道理，涉及生物学及相关学科中的哪些方法和原理。通俗地理解实,验原理，指实验为什么这样设计？这样设计为什么出现相应的实验现象？突破口应在实验步骤中去寻找，追踪实验的结果及体现指标，然后层层递进分析，写出完整的实验原
4、理。 4实验设计中“操作步骤”书写表达的四步曲 (1)分组标号：选材应保持条件相同，选择相同的材料平均分为“A、B、C”三组或“甲、乙、丙”等组。,常用语言：选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组，分别编号为A、B、C；取两支试管，分别编号为甲、乙，各加入等量的某溶液；选择年龄、体重(性别)、健康状况相同的某种动物随机等量分组，分别编号为l、2、3等。 (2)实验处理：按照实验要求分别对实验组和对照组进行处理，体现单一变量和等量原则。控制无关变量。要注意能体现“单一变量”的词语的准确使用，例如使用“等量”、“相同”、“适宜”等词语。,(3)培养或观察：把两个组放在相同且适宜的条件下培养或
5、观察。 (4)结果与结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，归纳出一般概括性判断，并用文字、图表、绘图等方法作一个简明的总结。如果是验证性实验，结论就在题目中；如果是探究性实验，结论一般要分情况讨论，结果至少有2种或2种以上的可能。,5生物实验设计应遵循的基本原则 (1)科学性原则：包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性。 (2)对照性原则：实验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响，对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。,对照的类型,“实验组”与“对照组”的确认 一个实验通常分为实
6、验组和对照组。一般情况下，把改变实验变量处理的一组称为实验组；处于正常状态的一组(没有改变实验变量)称为对照组。 (3)单因子变量原则和等量性原则 等量性原则与单因子变量原则是完全统一的。只不过强调的侧面不同，单因子变量原则强调的是实验变量的单一性，而等量性原则强调的是除了实验变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须相同，以,平衡和消除无关变量对结果的影响，需要强调的是这些无关变量在进行严格控制时，不但要等量，而且是在适宜条件下的等量，常态条件下的等量。 (4)平行重复原则 任何实验必须有足够实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论准确、科学。在实验中可以通过在一组实验中同时处理多个材
7、料来体现重复性原则。,(5)随机性原则 实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做是由于：可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。 6解读单一变量，确定变量关系 (1)单一变量原则：即实验设计过程中控制其他因素(无关变量)不变，只改变其中某一因素(自变量)，观察其对实验结果(因变量)的影响。实验的关键之一在于控制无关变量，以减小误差。,(2)解读实验变量与反应变量 实验变量(又叫自变量)：是实验中由实验者操纵的因素或条件。 反应变量(又叫因变量)：指实验变量所引起的结果或结论。 两者的关系：实验变量是原因，反应变量是结果，它们是因
8、果关系。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。 (3)解读无关变量与额外变量。,无关变量(又叫控制变量)：是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。额外变量(又叫干扰变量)：指由无关变量引起的变化结果。 两者的关系：它们之间也是前因后果的关系。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。 (4)在实验探究中对变量的处理 控制变量 a控制无关变量。 实验分组(编号)：随机把样本材料分组、实验器械,分组。 设置对照组：其他条件相同并且在适宜条件下进行实验。 b操纵实验变量。 检测反应变量 如图：,1二者的比较 (1)验证性实验：是验证某一个结论是否正确的实验。 通过验证性实验可以对
9、研究对象进行更深入地了解，也能证明某种假设是否正确，从而加深对所学生物学知识的理解和记忆。 由于实验者在实验前大多已掌握了实验结果和实验结论，因此实验者对实验结果的预期常常是唯一的。,(2)探究性实验：是探究研究对象的未知属性、特性以及与其他因素的关系的实验。 探究性实验是根据一定的实验目的，利用现有的实验条件，通过控制实验变量的改变干扰研究对象，并观察实验结果(现象)和推理得出实验结论。 由于实验者在实验前提出的假说往往是比较模糊的，也没有掌握最后的实验结果和实验结论，因此对实验结果的预期也是不确定的，只能把各种有可能出现的实验现象都考虑在内，再由各种现象推,出相应的实验结论。 此类实验一般
10、需经过探究得出实验结论，往往需讨论，即“如果出现结果a会怎样，如果出现结果b或c又会怎样”。,2举例,(2010年高考四川卷)下列对实验的相关叙述，正确的是( ) A探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时，可用碘液替代斐林试剂进行鉴定 B纸层析法分离叶绿体色素的实验结果表明，,高考热点示例,叶绿素b在层析液中溶解度最低 C调查人群中某种遗传病的发病率时，应选择有遗传病史的家系进行调查统计 D鉴定蛋白质时，应将双缩脲试剂A液和B液混合以后再加入待检组织样液中 【解析】 选B。碘液一般用来定性检验淀粉，而不能用来检验蔗糖及其分解产物。用纸层析法分离叶绿体色素的实验原理是四种色素在层析液中的溶解度不同
11、，从而造成它们在滤纸条上的扩,散速度不同，其中在滤纸条上扩散最快的是胡萝卜素，其次是叶黄素和叶绿素a，扩散最慢的是叶绿素b。调查某种遗传病的发病率，应在足够大的群体中随机抽样调查并计算发病率；在调查遗传病的遗传方式时，选择有患者的家系进行调查。在蛋白质的鉴定实验中，应先向待测组织样液中滴加双缩脲试剂A液，摇匀后，再滴加双缩脲试剂B液。 【答案】 B,(2010年高考安徽卷)面对去冬今春我国西南部分地区严重旱情，生物兴趣小组同学查阅资料发现，摩西球囊霉菌可以与植物根系形成共生体，能提高干旱条件下植物体内活性氧的清除能力，增强抗旱性。请完成实验设计，探究接种摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿(牧草)
12、的抗旱能力。 材料用具：紫花苜蓿幼苗，摩西球囊霉菌菌种，,栽培土(经灭菌处理的田园土与河沙混合，体积比91)，大小一致的花盆 方法步骤：(1)每个花盆中放置栽培土3 kg，并将花盆平均分成A、B两组。 (2)A组各花盆中_， B组各花盆中_,(3)将等数量的幼苗移栽于各花盆中，置于_条件下培养。 (4)6周后，_处理l0 d，每天观察、记录并统计_。结果预测与分析：_ _。,【答案】 (2)接种等量的摩西球囊霉菌菌种 不接种(或接种与A组等量的经灭菌处理的摩西球囊霉菌菌种)(3)相同且适宜 (4)干旱(或停止浇灌) 紫花苜蓿死亡率(或存活率，或存活天数)结果预测与分析：A组紫花苜蓿死亡率明显低
13、于B组。这可能是接种摩西球囊霉菌提高了紫花苜蓿的抗旱能力(或A组紫花苜蓿死亡率等于或高于B组。这可能是接种摩西球囊霉菌不能提高紫花苜蓿的抗旱能力),(2010年高考广东卷)假设你去某饲料研究所进行课外实践活动，需要完成以下任务： (1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。提供的试剂有：碘液，苏丹溶液，双缩脲试剂，斐林试剂。你选用的试剂应该是_；蛋白质与相应试剂反应后，显示的颜色应为_。 (2)完善以下实验设计并回答问题。,探究A动物蛋白对小鼠生长的影响 资料：饲料中的蛋白含量一般低于20%；普通饲料可维持小鼠正常生长；A动物蛋白有可能用于饲料生产。 一、研究目的： 探究A动物蛋白对小鼠生
14、长的影响。 二、饲料： 1基础饲料：基本无蛋白质的饲料； 2普通饲料(含12%植物蛋白)：基础饲料植物蛋白； 3试验饲料：基础饲料A动物蛋白。,备注：小鼠的性别组成、大小、月龄、喂饲量和饲养环境均相同。 四、实验方法和检测指标：略 实验组6中，应该为_原因是_； 应该为_，原因是_。 要直观和定量地反映小鼠的生长情况，可以测量小鼠的_和_。,【解析】 (1)蛋白质检测的原理是利用蛋白质遇双缩脲试剂产生紫色反应。 (2)实验的设计首先应遵循对照性原则，该实验的目的是探究A动物蛋白对小鼠生长的影响，故应设置基础饲料组、普通饲料组和试验饲料组的对比。另外还应遵循单一变量原则，除饲料外的其他条件应完全相同且适宜，因此对小鼠的饲养天数应都为21天。要直观且定量地反映小鼠的生长情况可测量其体长和体重。,【答案】 (1) 紫色 (2)普通饲料 需要普通饲料作为对照组 21 饲养时间相同，实验结果的比较才有意义 体长 体重,随堂即时巩固,课后活页训练,专题质量评估,
