1、 “环环相扣”的实验探究依纲排查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。具有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。能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。环节一 突破实验目的1下图表示 3 株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植株放在透光的不同钟罩内。该实验的目的是_。2为了探究某物质(X)的作用，研究者提出了以下实验思路：(1)实验分组 甲组：培养液Y 细胞 3HTdR( 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)生理盐水。乙组：培养液Y 细胞 3HTdRX(用生理盐水配制)每组设置若干个重
2、复样品。(2)分别测定两组的 CRD(细胞内的放射性强度)，求每组的平均值。(3)将各样品在相同且适宜的条件下培养合适时间后，测定其 CRD，求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明：答题时用 X、CRD、 3HTdR 表示相关名词；Y 细胞是能增殖的高等动物体细胞。)请回答：实验目的： _。变量法寻找实验目的(1)根据题目信息，直接写出实验目的。此类题目中往往含有“验证”或“探究”的字眼，此即为该实验的目的。(2)根据实验装置或实验现象，推断实验目的。此类试题首先确定实验的自变量和因变量，再寻找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的。环节二 突破实验假设3用质量分数为 2%的秋水仙素处理植
3、物分生组织 56 h，能够诱导细胞内染色体数目加倍。那么，用一定时间的低温(如 4 )处理水培的洋葱根尖(2 n16 条)时，是否也能诱导细胞内染色体数目加倍呢？请对这个问题进行实验探究。针对以上的问题，你作出的假设是_。你提出此假设的依据是_。实验假设的确定方法(1)假设的确定依据对探究性实验来说，假设对所要研究的对象设想一种或几种可能的答案或解释，即提出可能的实验原理。(2)假设的描述句式一：“如果现象，则结论” 。句式二：“当条件 X 存在时，事件 P(实验现象)会发生”或“当条件 X 存在时，事件 P(实验现象)不发生”或“当条件 X 存在时，对事件 P(实验现象)没有影响” 。环节三
4、 突破实验原理4根据提供的实验材料及用具，食品卫生质量检验人员设计了一个检测稻米新鲜程度的简易实验：实验目的：根据过氧化氢酶活性的强弱来鉴别稻米是新稻米还是陈稻米。材料、用具：新稻米、待测稻米、质量分数为 1%愈创木酚(氧气存在时被氧化成红褐色物质，与氧浓度呈正相关)等。实验步骤：第一步：取两支具塞试管，分别编号为 A 和 B；A 管内放入适量的新稻米，B 管内放入等量的待测稻米。第二步：用移液管分别往两支试管内加入等量且适量的质量分数为 1%的愈创木酚溶液，浸没稻米，盖上试管塞，充分摇匀，静置一段时间后，弃掉多余液体。第三步：将两支试管中浸有 1%愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的培养皿中
5、，用镊子摊开，然后，用移液管吸取体积分数为 1%的过氧化氢分别滴入培养皿内的稻米中，使所有稻米都浸有过氧化氢。第四步：一段时间后，用放大镜观察两培养皿中稻米的颜色变化。预期结果及结论：A 培养皿中的新稻米呈红褐色。B 培养皿中的待测稻米若颜色很浅或几乎无色，则是陈稻米；若待测稻米颜色也呈红褐色，则是新稻米。请依据实验目的和实验流程，正确分析预期结果及结论，准确书写相应的实验原理：_。三段法析实验原理(1)实验原理一般由三段组成。自变量和因变量的关系因变量的观测指标实验具体过程描述。(2)自变量的作用(反应)原理，即“为什么这么做” 。要密切关注实验目的及题干信息，注意充分利用题干的提示或联系教
6、材基础知识进行准确描述。(3)因变量的检测原理(或操作原理、现象原理)，即“为什么出现这样的现象” 。可参考题中相关实验步骤。环节四 突破实验变量的控制5下表为某探究实验的步骤，请分析并回答下列问题：试管序号加入试剂或处理方法 A B C a b c可溶性淀粉溶液2 mL 2 mL 2 mL / / /1新鲜唾液淀 / / / 1 mL 1 mL 1 mL粉酶溶液2 保温 5 min 37 60 0 37 60 0 3将 a 试管中的溶液加入 A 试管，b 试管中的溶液加入 B 试管，c 试管中的溶液加入 C 试管，摇匀4 保温 5 min 37 60 0 5滴入_，摇匀2 滴 2 滴 2 滴
7、6观察现象并记录(1)此探究实验的课题名称是_。(2)在此实验中，因变量应该用_检测。A、B、C 三支试管，哪支试管中酶的活性最高？_。(3)实验结束后，将 B 试管所处温度降到适宜温度，现象是_。(4)有人建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究 pH 对酶活性的影响，试说明这样建议的理由。_。环节五 突破实验步骤61928 年，英国细菌学家格里菲思想研制出能够抗肺炎双球菌的疫苗。我们知道，肺炎双球菌初次进入小鼠体内后，一般先要经过吞噬细胞的摄取和处理，将其内部隐藏的抗原决定簇暴露出来，并传递给 T 细胞。T 细胞释放淋巴因子作用于小鼠体内的 B 细胞，B 细胞进而增殖分化为浆细
8、胞，浆细胞产生抗肺炎双球菌的抗体发挥免疫效应。有人设想抗 R 型细菌的抗体也能抗 S 型细菌(R 型细菌可以作为 S 型细菌的疫苗)。请为他设计一个实验验证这一想法：实验目的：验证抗 R 型细菌的抗体也能抗 S 型细菌(R 型细菌可以作为 S 型细菌的疫苗)。实验原理：动物体受到外界抗原性物质刺激可以产生特异性抗体，将抗原消灭。实验材料：小鼠若干只、S 型活菌、R 型活菌、生理盐水、注射器等。(提示：可用生理盐水配制一定浓度的活菌液，但浓度和剂量不作要求)实验过程：_；_；_。实验结果及结论：甲组小鼠存活，而乙组小鼠死亡，说明抗 R 型细菌的抗体也能抗 S 型细菌(R 型细菌可以作为 S 型细
9、菌的疫苗)。“四步法”规范书写实验步骤(1)材料分组编号(设置对照实验)。(2)对不同的对象施以不同的处理(控制自变量)。(3)给以相同且适宜的条件(控制无关变量)。(4)实验结果的观察与记录(因变量的预测)。环节六 突破预测实验结果，获得实验结论7某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。(1)设计出继续实验的简要步骤：_；_。(2)预测实验现象并作出结论：_。倒推法预测实验结果(1)探究性实验结果的预测对应假设，常需分类讨论。实验结论要根据可能的
10、实验结果进行分析。(2)验证性实验的结果与相应结论只需考虑一种情况。一般只有一个结果和一个相应的结论，且结论就在题目中，如“验证” “证明”等。实验结论对应实验目的应得出肯定结论。提醒：完成作业 考点过关练 28姓名：_ 班级：_ 学号：_“环环相扣”的实验探究1大蒜含有各种抗氧化物质，如维生素 A、C、E，以及硒，能清除各种自由基，有保护心脏的作用。大蒜切开或压碎后，其含有的蒜素半胱氨酸经酵素(如胱硫醚连接酶)的作用，会分解并产生多种呛鼻气味的硫化物(如硫化氢)，具有降低胆固醇的作用。蒜素半胱氨酸能减轻心肌梗塞症状，使梗塞面积、心室肥大减小，心肌收缩力增强。实验结果显示经蒜素半胱氨酸处理的动
11、物，左心室肌细胞内胱硫醚连接酶的活性增加，血浆里的硫化氢量增加，死亡率大大降低。根据上文，回答下列问题：(1)大蒜保护心脏的主要作用是_。(2)某实验小组阅读该文后，想进行与此相关的实验探究，以下为实验报告的部分内容，请予以完善。拟定课题名称： _。实验自变量是_；实验观察指标(因变量)是_。实验过程：第一步：取九只小鼠，结扎部分冠状动脉后，随机分成三组，编号为 A、B、C。第二步：A 组小鼠不做处理，作为_；B 组小鼠_；C 组小鼠_。第三步：在_的情况下，饲养三组小鼠。一段时间后，解剖观察小鼠心肌梗塞情况。(3)由以上材料我们得到如下生活启示：食用大蒜的正确方法是( )生吃 熟食 整瓣直接
12、食用 切片或压碎后放置一段时间后食用 煮熟 烤熟A B C D2塑化剂 DEHP 是一种危害极大的环境激素。据报道，儿童食用含 DEHP 的食品易诱发性早熟。某兴趣小组设计实验验证 DEHP 类似于雌性激素，雌白鼠过量食用易诱发性早熟(性成熟的早晚以初次发情时间为指标)。请完善下列实验步骤，并预测实验结果。实验步骤：(1)将同龄、幼年、生长状况相同的雌鼠随机均分为 3 组，依次编号为 A 组、B 组、C 组。(2)A 组每天饲喂一定量的_，B 组每天饲喂等量的_，C 组每天饲喂等量的普通饲料。(3)在相同且适宜的条件下饲养三组雌鼠。(4)观察并记录每个雌鼠的_，并取平均值。结果预测：_。3(2
13、015北京，29)为了探索治疗机体对某种药物依赖的有效途径，我国科研人员进行了如下研究。(1)将大鼠置于自身给药箱中(如图)。当大鼠按压非给药杆时指示灯不亮，药泵不给药；按压给药杆时指示灯亮，药泵通过静脉导管向大鼠注射一定量药物。灯亮时，光刺激大鼠视网膜，引起视神经细胞产生_，传至末梢，释放_，作用于突触_上的受体。信息传至视中枢，产生视觉。多次重复训练后，大鼠在光信号与给药之间建立联系。当单位时间内大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时，即可被视为对该药物形成依赖。以下将这种大鼠简称 D 鼠。(2)研究发现，D 鼠相关脑区内酶 A 含量和活性均明显升高。为探讨酶 A 活性对药物依赖的影响，在两组
14、 D 鼠相关脑内区注射酶 A 活性抑制剂或生理盐水后，再分别放入自身给药箱，记录单位时间内两组 D 鼠_。与对照组相比，若抑制剂组的 D 鼠_，则表明抑制酶 A 的活性可以降低 D 鼠对药物的依赖。(3)研究者设计了一种能与编码酶 A 的 mRNA 互补结合的，含 22 个核苷酸的 RNA，它能进入细胞，促进编码酶 A 的 mRNA 降解。将这种小 RNA 用溶剂 M 溶解后，注射到 D 鼠相关脑区，引起酶 A 含量明显下降，D 鼠对药物的依赖降低。进行本实验时，要同时进行一个对照处理，将一小段 RNA 用_(填“生理盐水”或“蒸馏水”或“溶剂 M”)溶解，注射到 D 鼠的相关脑区，这段小 R
15、NA 的最佳设计为：与实验组使用的小 RNA 相比，其核苷酸的_(多选，只填序号)。a种类相同 b种类不同 c数目相同d数目不同 e序列完全相同 f序列完全不同若此对照组 D 鼠相关脑区内酶 A 含量无明显变化，则可以证明_等因素对实验组结果无影响。答案精析环节突破1探究 CO2浓度与光合速率的关系解析 此类试题实验目的的确认方法是首先确定实验的自变量和因变量，再寻找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的。Error!实验目的Error!2探究 X 对 Y 细胞增殖(DNA 合成)的影响解析 该实验的自变量为某物质(X)的有无，因变量为细胞内的放射性强度。 3HTdR 是用来合成 DNA 的
16、原料，若细胞分裂旺盛，则细胞内的放射性强度的平均值(CRD)就比较高。所以该实验的目的是探究 X 对 Y 细胞增殖(DNA 合成)的影响。3用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能够诱导细胞内染色体数目加倍 低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成、着丝点的分裂)，使细胞不能正常进行有丝分裂解析 探究实验中，假设是由探究的问题决定的，该实验探究的问题是低温是否也能诱导细胞内染色体数目加倍，由此得出该探究实验的假设。根据低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成、着丝点的分裂)，而推断低温状态下细胞不能正常进行有丝分裂，所以提出“低温能诱导细胞内染色体数目加倍”的假设。4植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在
17、时，能使某些酚类物质(如愈创木酚)氧化成红褐色物质，其颜色的深浅与酶活性呈正相关解析 实验原理可以依据已知的实验目的和材料书写，也可以在实验完成后，根据实验的过程和步骤等来书写。其内容一方面侧重于写出为什么这样操作，另一方面侧重于写出为什么出现这样的现象。这里面涵盖了：自变量作用的科学依据，操作自变量的原理和因变量获得的原理等。依据实验目的可知，本实验的自变量为“过氧化氢酶活性的强弱” ，再结合实验材料用具可知，因变量为“质量分数为 1%的愈创木酚氧化后的颜色变化” 。因此，实验原理可概括为：植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使愈创木酚氧化成红褐色物质；愈创木酚氧化后颜色的深浅与酶活性
18、呈正相关。5(1)探究温度对淀粉酶活性的影响 (2)碘液 A(3)没有变化 (4)酸能使淀粉水解；过氧化氢随温度升高分解加快，都会对实验结果造成干扰解析 由表可知，温度是自变量，所以本实验探究的内容是温度对酶活性的影响。可溶性淀粉在唾液淀粉酶的作用下可被分解为还原糖，应该用碘液来检测。唾液淀粉酶的最适温度是37 ，所以 A 试管中酶的活性最高。B 试管原温度是 60 ，酶已失活，降到适宜温度也不可能恢复活性。因为淀粉在酸性条件下会分解，过氧化氢不稳定，在高温下也会自行分解成水和氧气，从而不能正确表现酶活性。6实验过程：取小鼠若干只，均等地分成两组，分别编号为甲组和乙组 在甲组小鼠体内注射用生理
19、盐水配制的 R 型活菌液 1 mL，在乙组小鼠体内注射生理盐水 1 mL 一段时间后，再分别给甲、乙两组小鼠注射用生理盐水配制的 S 型活菌液 1 mL，观察两组小鼠的生活状况解析 通过对实验目的“验证抗 R 型细菌的抗体也能抗 S 型细菌”的分析，可知本实验设计的自变量是抗 R 型细菌的抗体的有无。再依据实验结果及结论，不难对实验过程进行设计。具体来说，可以对小鼠进行分组编号，如将小鼠均等地分为甲和乙两组，然后一组施以变量(一定量的用生理盐水配制的 R 型活菌液)处理，另一组进行等量(生理盐水)对照。一定时间后，分别对两组小鼠注入一定量的用生理盐水配制的 S 型活菌液，观察对照组和实验组的现
20、象。7(1)向 a、b 两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U 型管至适宜温度，观察 a、b 两管内液面的变化 吸取 a、b 两管内适量液体，分别加入 A、B 两试管中，并加入等量的斐林试剂，50 65 水浴加热，观察 A、B 试管内有无砖红色沉淀 (2)如果a、b 两管液面高度差缩小且 A、B 试管内均有砖红色沉淀生成，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果 a、b 两管液面高度差增大且 A 试管内无砖红色沉淀生成、B 试管内有砖红色沉淀生成，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜解析 该实验的目的是探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜，由提供的实验材料可推知实验原理：蔗糖的水解产物如果能透过
21、半透膜，则由于渗透作用，两边的液面差会缩小，用斐林试剂检验，水浴条件下 A、B 试管都会出现砖红色沉淀；否则，会因为蔗糖的水解使 b 管内溶质分子数增加而两边液面差加大，且用斐林试剂检验时 a 管内溶液不出现砖红色沉淀。实验步骤设计重点考查无关变量的控制，如两侧加入等量的蔗糖酶，水浴控制酶活性的最适温度等。考点整合体系重建 对照性 自变量 因变量 未知 多种 自变量二轮专题强化练答案精析考点过关练 28 “环环相扣”的实验探究1(1)抗氧化，清除自由基；产生硫化氢，降低胆固醇(2)探究大蒜对心肌梗塞的缓解效果(其他合理答案也可) 是否饲喂大蒜或蒜素半胱氨酸 心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩
22、力强度(答出两点即可) 对照组 饲喂含一定量大蒜的饲料 饲喂等量的含一定量蒜素半胱氨酸的饲料 其他条件相同且适宜 (3)C解析 解答本题需要具备两方面的能力：一是处理题干信息的能力，要理顺蒜素半胱氨酸、酵素和硫化物之间的关系，要明确蒜素半胱氨酸的作用；二是根据提供的信息提出实验课题并设计实验步骤的能力。(1)从题干中可知大蒜的作用是抗氧化，清除各种自由基，且能产生硫化氢，降低胆固醇。(2)根据题干中“蒜素半胱氨酸能减轻心肌梗塞症状”的信息，可以拟定“探究大蒜对心肌梗塞的缓解效果”的课题。根据实验拟定的课题，可知该实验的自变量是有无蒜素半胱氨酸或是否饲喂大蒜。因变量可以从题干中找出：心肌梗塞面积
23、、心室肥大程度、心肌收缩力强度。实验过程第一步是分组。第二步是控制变量：一组不作任何处理，一组饲喂含大蒜的饲料，一组饲喂含有蒜素半胱氨酸的饲料。第三步要对无关变量进行控制，实验组和对照组要保持一致，需要观察的实验结果是小鼠的心肌梗塞情况(心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力强度)。(3)由题干可知，食用大蒜的正确方法是生吃，可以切片或压碎后放置一段时间后食用。2实验步骤：(2)含适量浓度 DEHP 的饲料 含相同浓度雌性激素的饲料 (4)初次发情时间 结果预测：A、B 两组的平均初次发情时间都早于 C 组解析 实验目的是验证 DEHP 类似于雌性激素，过量食用易诱发性早熟，因此应饲喂含适量浓
24、度 DEHP 的饲料，并设置饲喂含等量浓度雌性激素的饲料、普通饲料的对照组。性成熟的早晚以初次发情时间为指标，因此需观察并记录每个雌鼠的初次发情时间。根据实验目的：验证 DEHP 类似于雌性激素，雌白鼠过量食用易诱发性早熟，可推知实验结果：A、B 两组的平均初次发情时间都早于 C 组。3(1)神经冲动(兴奋) 神经递质 后膜(2)按压给药杆的次数 按压给药杆次数明显减少(3)溶剂 M a、c、f 溶剂 M、不能和编码酶 A 的 mRNA 形成互补结合的小 RNA、给药部位解析 (1)当神经细胞受到外界刺激，会产生兴奋，在细胞内以局部电流的方式进行传导，当达到与下一个神经元细胞的连接处(突触小体
25、)，会由突触前膜释放神经递质并作用于突触后膜上的特异性受体，从而引起下一个神经元细胞的兴奋或者抑制。(2)通过对题干材料的分析得知：小鼠对药物的依赖指标是给药的次数或用量，而对其给药又是通过其按压给药杆的次数来决定的，所以其对药物越是依赖则小鼠按压给药杆的次数则越多。若抑制剂组的 D鼠按压给药杆的次数小于对照组 D 鼠按压给药杆的次数，则说明抑制酶 A 的活性可以降低 D鼠对该药物的依赖。(3)实验的设计要充分考虑到在实验中需严格控制单一变量，故将一段“小 RNA”与研究者设计的“特定 RNA”进行相同处理，都用溶剂 M 溶解；若探讨对小 RNA的设计，则其对照组应是所含的“核苷酸的种类和数目”都应该相同，唯一不同的应该是“核苷酸的排列顺序”不同。
