【生物】2019届一轮复习苏教版实验素养提升6教案 5页

‎[技法必备]‎ 对实验设计方案的检查和评价“五看法”‎ ‎[技能展示]‎ ‎1.(2017·山东潍坊模拟)某研究小组为探究3种具有生长素效应的物质NAA、IAA和IBA对竹柳插条生根效果的影响，进行了如下相关的实验探究：‎ 选用一年生茁壮、无病虫害的竹柳，取长10 cm、粗0.2 cm的枝条若干，上端剪口平滑，下端则沿30°剪切，并用0.5%的多菌灵进行表面消毒。‎ 将3种具有生长素效应的物质分别配制成50 mg/L、100 mg/L和200 mg/L 3种浓度的溶液。将竹柳插条每10枝一组，下端插入激素溶液中60 min，重复3次，然后在相同环境条件下进行扦插实验。观察并记录插条生根情况，结果如表所示。‎ 激素种类 NAA IAA IBA 激素浓度(mg·L－1)‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎200‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎200‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎200‎ ‎7天生根率/%‎ ‎52‎ ‎73‎ ‎63‎ ‎52‎ ‎65‎ ‎63‎ ‎79‎ ‎80‎ ‎72‎ ‎14天生根率/%‎ ‎63‎ ‎79‎ ‎75‎ ‎54‎ ‎65‎ ‎64‎ ‎84‎ ‎87‎ ‎82‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)插条下端沿一定角度剪切的目的是___________________________________。‎ ‎(2)该项实验研究过程中的自变量是______________________________________。‎ 请写出一种上述研究过程中与根有关的没有涉及的因变量：____________________________________________________________________。‎ ‎(3)从实验设计的科学性角度分析，本实验设计的缺点是________。‎ ‎(4)从研究的自变量分析，________对生根率的影响程度较大。‎ 解析　(1)实验过程中，插条下端沿一定的角度进行剪切，可增大插条切口与具有生长素效应的物质溶液的接触面积，有利于插条下端吸收溶液，并促进其生根。(2)分析表格数据可知，该实验的自变量是激素的种类和浓度，因变量是插条的生根率，但因变量也可以是生根的条数或生根的长度。(3)该实验中3种具有生长素效应的物质分别都被配制成50 mg/L、100 mg/L和200 mg/L 3种浓度的溶液，缺少浓度为0的对照组，即该对照组应为不进行任何激素处理的空白对照。(4)从数值来看，不同激素处理，数据差别较大，其中IBA对生根率的影响最大，而每种激素在不同浓度时所起的作用变化不明显。‎ 答案　(1)增大(切口、生根、吸收)面积　(2)激素种类和激素浓度　平均根长(或生根数)　(3)缺少对照组 ‎(4)激素种类 ‎2.(2018·湖北武汉调研)某研究小组为验证糖尿病是由胰岛素缺乏引起的，设计了以下实验：‎ 实验材料：健康且年龄、大小等相同的小鼠若干，胰岛素、斐林试剂及其他必需用品。‎ 实验步骤：‎ 第一步，随机选择2只小鼠，切除其中一只小鼠的胰腺，另一只小鼠不切除胰腺但进行相应的切割处理。‎ 第二步，一段时间后分别收集小鼠适量的尿液于试管中，然后滴加斐林试剂，观察颜色变化。‎ 第三步，给切除胰腺的小鼠喂食适量的胰岛素，一段时间后收集适量的尿液于试管中，滴加斐林试剂，观察颜色变化。‎ 请根据以上内容回答问题：‎ ‎(1)指出上述实验步骤中的3项错误：______________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(2)本实验设置了两种对照：一种是________________，‎ 另一种是_____________________________________________________________________。‎ ‎(3)请设计实验结果记录表，并将正确处理后预期的实验结果填入表中。‎ 解析　(1)第一步，随机选择2只小鼠，数量太少，不能排除偶然因素对实验结果的影响；第二步，滴加斐林试剂后，需要水浴加热，才能观察颜色变化；第三步，应给切除胰腺的小鼠注射适量的胰岛素，要注意胰岛素不能喂食(胰岛素的化学本质是蛋白质，若喂食，其会被消化而失去活性)。另外，滴加斐林试剂后观察实验现象时，也需要水浴加热。(2)本实验体现的对照原则：一种是实验小鼠(切除胰腺)与正常小鼠进行的空白对照，另一种是实验小鼠补充胰岛素后进行的自身前后对照。(3)实验中至少需要6只小鼠，每组3只，进行重复实验。第一组：小鼠不切除胰腺但进行相应的切割处理，滴加斐林试剂并水浴加热后尿液中不出现砖红色沉淀，说明尿液中没有还原糖；第二组：小鼠切除胰腺，滴加斐林试剂并水浴加热后尿液中出现砖红色沉淀，说明尿液中含有还原糖，两组实验对照证明了糖尿病与胰腺有关。接着给切除胰腺后的小鼠注射适量的胰岛素，则滴加斐林试剂并水浴加热后尿液中不出现砖红色沉淀，说明胰岛素能降低血糖浓度，而且胰岛素由胰腺分泌，进而可证明糖尿病是由胰岛素缺乏引起的。‎ 答案　(1)第一步选择2只小鼠(小鼠的数量太少)；第二步、第三步滴加斐林试剂观察颜色变化(无水浴加热)；第三步给切除胰腺的小鼠喂食适量的胰岛素(胰岛素不能喂食)‎ ‎(2)实验小鼠与正常小鼠的空白对照(或空白对照)　实验小鼠补充胰岛素的自身前后对照(或前后对照)‎ ‎(3)实验结果记录表如下 切除胰腺(实验组)‎ 不切除胰腺(对照组)‎ 小鼠1‎ 小鼠2‎ ‎…‎ 小鼠1‎ 小鼠2‎ ‎…‎ 第一次观察 出现砖红色沉淀 出现砖红色沉淀 ‎…‎ 不出现砖红色沉淀 不出现砖红色沉淀 ‎…‎ 注射胰岛素后观察 不出现砖红色沉淀 不出现砖红色沉淀 ‎…‎ ‎/‎ ‎/‎ ‎…‎ ‎3.(2017·河南开封一模)科学研究发现：生长素可能通过促进细胞分泌H＋，进而促进细胞伸长。为了验证酸能够促进细胞伸长，‎ 科学家进行了如下相关实验设计：‎ ‎(1)实验材料的处理(如图为黑暗中萌发的小麦幼苗)：‎ ‎①取材：选择若干长势一致的小麦幼苗，切取图中________(填字母)对应的胚芽段作为实验材料。理由是________________________________________________。‎ ‎②处理：步骤①所取的胚芽段，首先应放入蒸馏水中浸洗的理由是_____________________________________________________________________。‎ ‎(2)预实验：为了确定实验中pH大致范围，配制不同pH的系列缓冲液。进行了预实验，结果如图。‎ ‎①图中纵坐标的含义是__________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎②图示说明：_________________________________________________________。‎ 可以推测本实验的pH大致范围在________________________________________。‎ ‎(3)正式实验：‎ ‎①设置5组实验。‎ ‎②将各组小瓶编号，分别装入________，每瓶投入10段相同的实验材料。‎ ‎③将各组在适宜条件下进行培养，定期___________________________________。‎ 解析　(1)①感受外界刺激的部位是胚芽鞘尖端(a)，而生长素的作用部位是胚芽鞘尖端以下的一段(b)，生长素能促进胚芽鞘尖端以下一段细胞的伸长，该实验的目的是验证酸能够促进细胞伸长，因此，应选择能伸长生长的b段作为实验材料。②b段中可能含有植物自身产生的生长素，为了排除自身产生的生长素对实验的干扰，需要首先将胚芽段放入蒸馏水中浸泡。(2)①图中纵坐标为实验的因变量，即小麦胚芽段生长的长度。②起初随着pH增大，细胞伸长效果越来越明显，当超过一定的pH(约为3)，细胞伸长效果逐渐减弱，最终会抑制细胞的伸长(与pH为7比较)。通过预实验，可得出小麦胚芽段生长的最适pH范围为1～5，‎ 因此，正式实验应在pH为1～5范围内设置更小的梯度进行实验。(3)5组实验的瓶内应分别装入等量的5种不同pH缓冲液，每瓶投入10段相同的实验材料，这是对自变量(不同pH缓冲液)和无关变量进行的处理，然后将各组在适宜条件下进行培养，定期测量并记录胚芽段的长度(对因变量进行检测)，以确定促进细胞伸长的最适pH。‎ 答案　(1)①b　伸长部位是胚芽鞘尖端下面的一段　②尽可能排除植物本身产生的生长素对实验的干扰 ‎(2)①小麦胚芽段生长的长度　②在一定范围内，pH越大，细胞伸长越明显，超过一定范围，则会抑制细胞伸长　1～5　(3)②等量的5种不同pH缓冲液　③测量并记录胚芽段的长度