【生物】2020届一轮复习人教版实验探究学案 16页

‎2020届 一轮复习 人教版 实验探究 学案 ‎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等进行运用。‎ ‎2．具备验证简单生物学事实的能力，能对实验现象和结果进行分析、解释并能对收集到的数据进行处理。‎ ‎3．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。‎ ‎4．能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订。‎ ‎　　考点1　生物知识内容表所列的实验 知/识/梳/理 ►—————————————‎ ‎1．显微观察类实验总结 实验名称 细胞状态 观察对象 染色剂 生物材料 观察DNA和RNA在细胞中的分布 死细胞 DNA、RNA 甲基绿、吡罗红　‎ 人的口腔上皮细胞 观察线粒体 活细胞 线粒体 ‎　健那绿染液　‎ 低温诱导植物染色体数目的变化 死细胞 染色体(数目)‎ 改良苯酚品红染液　‎ 洋葱根尖分生区细胞 观察细胞的有丝分裂 死细胞 染色体(形态、行为变化)‎ ‎　龙胆紫　或醋酸洋红液 观察细胞的减数分裂 死细胞 蝗虫精母细胞 观察多种多样的细胞 活或死细胞 细胞 无需染色 酵母菌、水绵、叶片保卫细胞、鱼的红细胞等 观察叶绿体 活细胞 叶绿体 藓类的叶、菠菜叶等 观察植物细胞的质壁分离与复原 活细胞 紫色大液泡及原生质层 紫色洋葱鳞片叶外表皮 ‎2.物质鉴定和提取类实验总结 实验名称 试剂 颜色 生物材料 备注 淀粉的鉴定 碘液 ‎　蓝色　‎ 脱色的叶片 还原糖的鉴定 斐林试剂 ‎　砖红色沉淀　‎ 苹果或梨匀浆等 现配现用、水浴加热 脂肪的鉴定 苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液 橘黄(或红)色 花生种子切片 需用高倍镜观察 蛋白质的鉴定 双缩脲试剂 ‎　紫色　‎ 豆浆、稀蛋清等 先加A液，后加B液 绿叶中色素的提取和分离 提取液：无水乙醇；分离液：层析液 ① 胡萝卜素：橙黄色；‎ ‎②叶黄素：黄色；‎ ‎③叶绿素a：蓝绿色；‎ ‎④叶绿素b：黄绿色 新鲜的绿叶(如菠菜叶)‎ 加入二氧化硅是为了研磨得更充分；加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏 ‎3.调查类实验总结 实验名称 调查对象 调查方法 统计方法(计算公式)‎ 种群密度的调查 活动能力强、活动范围　大　的动物 标志重捕法 ＝‎ ‎　植物或活动能力弱的动物　‎ 样方法 ＝ 人类遗传病发病率的调查 人类某种遗传病 统计法 发病率＝×100%‎ 土壤中小动物类群丰富度的研究 土壤中的小动物 ‎　取样器取样　法 ‎　记名计算法　、目测估计法 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 酵母菌种群数量 ‎　抽样检测法　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　4.探究性实验总结 实验名称 自变量 因变量 无关变量 探究温度对淀粉酶活性的影响 ‎　不同温度　(至少三种)‎ 酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)‎ pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等 探究pH对过氧化氢酶活性的影响 ‎　不同pH　(至少三种)‎ 酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)‎ 温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等 探究酵母菌的呼吸方式 氧的有无 CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度)；酒精产生与否(用酸性条件下的重铬酸钾检测)‎ 葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 ‎　不同浓度的生长素类似物　‎ 扦插枝条的生根数量或根长度 实验材料的一致性、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等 探究培养液中酵母菌数量的动态变化 时间 酵母菌种群数量 培养液的成分、培养条件、空间等 教/材/研/析 ►—————————————‎ ‎■必备语句——记一记　对应学生用书236页 ‎1．还原糖与斐林试剂发生作用，在水浴中加热，会生成砖红色沉淀。‎ ‎2．脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，或被苏丹Ⅳ染液染成红色。‎ ‎3．蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。‎ ‎4．原生质层相当于一层半透膜，当原生质层两侧液体具有浓度差时，细胞就会发生渗透作用失水或吸水。‎ ‎5．原生质层可以看作是一层半透膜，是指细胞膜、液泡膜以及两层膜间的细胞质。浓度差是指外界溶液和细胞液浓度的差。‎ ‎6．在研磨的时候加入二氧化硅有助于研磨充分，加入碳酸钙是防止研磨中色素被破坏。‎ ‎7．将滤纸条放入层析液中时应注意不能让滤液细线触及层析液，防止色素溶入层析液。‎ ‎8．叶绿体色素提取和分离实验原理：滤液中的色素能够溶解在有机溶剂中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。然而，它们在层析液中的溶解度不同，溶解度大的扩散的快，反之则慢。这样，几分钟后，色素就会随层析液在滤纸上的扩散而分离开。‎ ‎9．滤纸条上不同颜色的色带有四条，从上往下其颜色依次是：橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色。‎ ‎10．绿叶中的色素有四种，胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。四种色素都能吸收蓝紫光，两种叶绿素还多吸收了红橙光，但它们对绿光的吸收都较少。‎ ‎11．二氧化碳可以使澄清石灰水变混浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。‎ ‎12．橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。‎ ‎■教材拓展——做一做 ‎(一)教材实验的“同材异用”‎ 有些实验中，所用的某材料相同，但作用却是不一样的，对于这一类材料可进行归纳，比较记忆。‎ ‎1．酒精：可用于消毒、洗去浮色、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液等。‎ ‎(1)体积分数为　50%　的酒精溶液：在脂肪鉴定中，用苏丹Ⅲ 染液染色，再用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。‎ ‎(2)体积分数为　70%　的酒精溶液：用于杀菌消毒，体积分数为　70%　的酒精能渗入细胞内，使蛋白质凝固变性。低于这个浓度，酒精的渗进脱水作用减弱，杀菌力不强；而高于这个浓度，则会使细菌表面蛋白质迅速脱水，凝固成膜，妨碍酒精进入，削弱杀菌能力。‎ ‎(3)体积分数为　95%　的酒精溶液：用于有丝分裂实验中的解离液的配制；冷却的体积分数为　95%　的酒精可用于提纯DNA；在证明光合作用产生淀粉的实验中，可用于叶片脱色。‎ ‎(4)　无水乙醇　：用于绿叶中色素的提取与分离的实验中提取叶绿体中的色素。‎ ‎2．盐酸 实验名称 盐酸浓度 盐酸的作用 观察DNA和RNA在细胞中的分布 质量分数为　8%　的盐酸 能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合 探究pH对H2O2酶活性的影响 质量分数为　5%　的盐酸 改变过氧化氢的pH，提供酸性环境 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 质量分数为　15%　的盐酸 使组织中的细胞相互分离开 低温诱导植物染色体数目的变化 生物体维持pH稳定的机制 物质的量浓度为　0.1　 mol/L的盐酸 模拟细胞代谢产生的酸性物质 促胰液素的发现 稀盐酸 引起胰腺分泌胰液 ‎3.NaOH溶液 ‎(1)在鉴定组织中蛋白质的存在时，　0.1　 g/mL的NaOH溶液作为双缩脲试剂的成分之一，为该实验提供碱性环境。‎ ‎(2)在鉴定组织中还原糖的存在时，　0.1　 g/mL的NaOH溶液作为斐林试剂的成分之一。‎ ‎(3)在与光合作用有关的实验中，用NaOH溶液吸收装置中的CO2，以保证装置中没有CO2存在。‎ ‎(4)在探究影响酶活性的条件(pH)时，用质量分数为　5%　的NaOH溶液来调节pH。‎ ‎(5)在探究酵母菌细胞呼吸的方式中，用质量分数为　10%　的NaOH溶液来吸收空气中的CO2。‎ ‎(二)教材实验的“一材多用”‎ 有些实验所用的生物材料相同，对于这一类材料可进行归纳记忆。如洋葱、口腔上皮细胞、酵母菌等。例如，洋葱在实验中的应用。‎ 取材部位 实验名称 取材原因 叶 鳞片叶 植物细胞的　质壁分离和复原　‎ 外表皮细胞含紫色大液泡 使用高倍显微镜观察　细胞的多样性　‎ 细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核 观察　DNA和RNA　在细胞中的分布 内表皮细胞近于无色 管状叶 绿叶中色素的　提取和分离 色素含量很多 根 观察根尖分生组织细胞的　有丝分裂　‎ 材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察 低温诱导植物　染色体数目　的变化 材料易得，且低温(4 ℃)下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高 ‎(三)选择合适的材料是实验成功的关键 ‎1．观察DNA、RNA在细胞中的分布不能　选用哺乳动物成熟的红细胞　(无细胞核，不含DNA、RNA)。‎ ‎2．不能用观察　叶绿体　的材料来观察线粒体(叶绿体中的色素颜色会掩盖健那绿染色后的颜色变化)。‎ ‎3．观察细胞的有丝分裂或低温诱导染色体加倍时，应注意观察呈正方形的　根尖分生区细胞　(长方形的细胞可能是根尖的伸长区或成熟区的细胞，这些细胞没有分裂能力)。‎ ‎4．观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的　精巢或植物的雄蕊　，而不宜选用动物的卵巢或植物的雌蕊(雄配子产生数量远远多于雌配子的数量)。‎ ‎5．观察叶绿体时，若选用菠菜叶则取稍带些叶肉的　下表皮　(靠近下表皮的叶肉细胞中的叶绿体较大而数目较少)。‎ ‎6．观察植物细胞的质壁分离与复原应选取成熟的　植物细胞　(含有大的液泡)。‎ ‎[角度1]　观察类实验　　对应学生用书238页 ‎1．(2019·山东德州一模)下列有关使用光学显微镜进行观察实验的描述，正确的是(　　)‎ A．观察质壁分离与复原时，可始终在低倍镜下观察细胞的变化 B．用健那绿染液处理口腔上皮细胞后，可观察到细胞核呈绿色 C．高倍镜下可观察到菠菜叶肉细胞的细胞核、叶绿体和核糖体 D．观察细胞有丝分裂装片，视野中多数细胞内染色体形态清晰 解析：A　[观察质壁分离与复原时，可始终在低倍镜下观察细胞的变化，A.正确；用甲基绿吡罗红染液处理口腔上皮细胞后，可观察到细胞核呈绿色，B.错误；核糖体属于亚显微结构，在光学显微镜下是观察不到的，C.错误；观察细胞有丝分裂装片，视野中多数细胞处于有丝分裂间期，而染色体形态最清晰的时期是中期，D.错误。]‎ ‎2．(2019·山东德州一模)关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”及“观察植物细胞的有丝分裂”的叙述，错误的是(　　)‎ A．都可选用洋葱作为实验材料 B．所用盐酸的浓度和作用都相同 C．染色前都要用清水处理 D．都需要在高倍显微镜下观察 解析：B　[两个实验都可用洋葱作为实验材料，A.正确；二者所用盐酸浓度分别为8%和15%，作用分别是改变细胞膜通透性、使染色质中的DNA与蛋白质分离和使组织中的细胞分离开，B.错误；两个实验都需要用清水洗去多余的盐酸，都需要使用高倍显微镜观察，C、D正确。]‎ ‎[角度2]　物质鉴定提取类实验　‎ ‎3．(2019·山东济南一中模拟)下列关于还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉的鉴定实验的叙述中，不正确的是(　　)‎ A．在四个实验中，只有一个实验需要进行水浴加热 B．鉴定用的主要化学试剂依次是：斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂、碘液 C．鉴定还原糖和蛋白质时都使用NaOH和CuSO4溶液，原理基本相同 D．在四个实验中，鉴定的都是细胞中的化学成分，一般应先提取组织样液或增加膜的通透性 解析：C　[在四个实验中，只有还原糖鉴定实验需要进行水浴加热，A.正确；鉴定还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉使用的化学试剂依次是：斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂、碘液，B.正确；鉴定还原糖和蛋白质时，都使用NaOH和CuSO4溶液，前者先混合后使用，后者先加NaOH溶液，形成碱性环境，后滴加CuSO4‎ 溶液，二者原理不同，C.错误；在四个实验中，鉴定的都是细胞中的化学成分，一般应先提取组织样液或增加膜的通透性，D.正确。]‎ ‎4．(2019·山东泰安期末)下列对相关实验的叙述，正确的是(　　)‎ A．在探究酶的专一性实验时，可利用淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘—碘化钾溶液设计实验 B．在用新鲜菠菜进行色素提取时，需在研磨叶片后立即加入CaCO3以防叶绿素被破坏 C．在进行脂肪检测实验时，需在切片上滴加1～2滴50%的乙醇溶液以洗去多余的染料 D．在进行蛋白质检测实验时，需在待检组织样液中先后加入双缩脲试剂A和B各2 mL 解析：C　[利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性，不能用碘—碘化钾溶液检测，因为其不能检测蔗糖是否被水解，A.错误；进行色素提取时，需先加入CaCO3再进行研磨，B.错误；在进行脂肪检测实验时，需在切片上滴加1～2滴50%的乙醇溶液以洗去多余的染料，C.正确；在进行蛋白质检测实验时，需在待检组织样液中先加双缩脲试剂A液1 mL，然后加双缩脲试剂B液4滴，D.错误。]‎ ‎[角度3]　调查类实验　‎ ‎5．(2019·广东佛山模拟)高中生物学实验常需测量和计数，下列操作可能导致实验结果估测值偏小的是(　　)‎ A．对研磨后的苹果匀浆进行过滤检测可溶性还原糖含量 B．在蒲公英生长密集处取样调查其在样地中的种群密度 C．被标记鲤鱼投放入池塘后立即重捕并计算鲤鱼的数量 D．从静止的上清液处取样估测培养液中草履虫种群数量 解析：C　[可溶性还原糖易溶于水，研磨与过滤操作，不会影响可溶性还原糖含量的检测，A.错误；在蒲公英生长密集处取样调查，会使结果偏大，B.错误；被标记鲤鱼投放入池塘后立即重捕，会使重捕个体中被标记的个体数量增多，从而使鲤鱼的数量偏小，C.正确；草履虫呼吸作用需要氧气，静止的上清液中分布较多草履虫，从静止的上清液处取样估测，会使估测值偏大，D.错误。]‎ ‎6．(2019·湖北宜昌期末)下列有关调查方法或调查结果的分析，正确的是(　　)‎ A．用样方法可调查田鼠种群密度 B．观察计数肉眼难识别的小动物要用高倍显微镜 C．土壤小动物类群丰富度的统计方法主要有目测估计法和记名计算法 D．用标志重捕法调查种群密度时，若被标记个体更易被捕食，则调查值偏低 解析：C　[田鼠的活动能力较强，可采用标志重捕法调查其种群密度，A.错误；观察计数肉眼难识别的小动物要用实体镜或放大镜，B.错误；土壤小动物类群丰富度的统计方法主要有目测估计法和记名计算法，C.正确；用标志重捕法调查种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则第二次捕获中被标志的个体数减小，会导致种群密度的估计值偏高，D.错误。]‎ ‎[角度4]　教材探究类实验　‎ ‎7．(2019·福建师大附中模拟)设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是(　　)‎ A．甲组、乙组实验前　　 B．甲组、乙组实验后 C．乙组、乙组实验前 D．乙组、乙组实验后 解析：D　[实验组与对照组的判断常有如下方法：‎ ‎(1)处于正常状态下的是对照组，经过实验处理的是实验组。(2)根据实验的目的，施加什么条件来达到这个目的，那这一组就是实验组。(3)自身前后对照实验中，实验前是对照组，实验后是实验组。(4)进行了实验处理的是实验组；自然状态下(未加处理)的称为对照组。故本题中，在空白对照实验中，乙组为实验组；在自身对照实验中，实验后为实验组。]‎ ‎8．(2019·广东佛山二模)一株植物水平放置时，根部表现为向地生长，茎部表现为背地生长。‎ ‎(1)根部和茎部的弯曲生长是因为　________________________________________　，造成生长素分布不均匀。‎ ‎(2)欲探究生长素的极性运输是否受重力影响，请利用相关材料在常规实验室条件下完成实验，要求简要写出①实验思路、②结果分析。‎ ‎(实验材料：放射性强度相同的含14C－IAA琼脂片，不含IAA的空白琼脂片，新鲜枝条。材料充足，不考虑重力对琼脂片中IAA扩散的影响。回答实验思路时可用图辅助说明。)‎ 解析：(1)植物水平放置时，由于重力作用，生长素浓度在近地侧较高。对于植株的茎来说，这个浓度的生长素能促进生长，因而近地侧生长较快，植株的茎就向上弯曲生长。同样的生长素浓度，对于植株的根来说，却会抑制生长，因而，根部近地侧的生长比远地侧的慢，根就向下弯曲生长。因此根部和茎部的弯曲生长是因为重力使生长素由远地侧向近地侧运输，造成生长素分布不均匀。(2)生长素只能由形态学的上端运输到形态学的下端，而不能反过来运输，称为极性运输。要证明极性运输是否受重力的影响，应该设置一组把胚芽鞘倒过来放置，其他条件都相同的对照实验。故欲探究生长素的极性运输是否受重力影响的实验设计思路为：取生长状态相同的枝条若干，随机分成两组。将一组枝条的形态学上端朝上垂直放置，并在上方放置一块含有14C－IAA的琼脂片，在下方放置一块空白琼脂片。将另一组枝条的形态学上端朝下垂直放置，并在下方放置一块含有14‎ C－IAA的琼脂片，在上方放置一块空白琼脂片。一段时间后测定两组空白琼脂片的放射性。结果分析：若两组空白琼脂片放射性相同，则生长素的极性运输不受重力影响；若两组空白琼脂片的放射性不同，则生长素的极性运输受重力的影响。‎ 答案：(1)重力使生长素由远地侧向近地侧运输 ‎(2)①取生长状态相同的枝条若干，随机分成两组。将一组枝条的形态学上端朝上垂直放置，并在上方放置一块含有14C－IAA的琼脂片，在下方放置一块空白琼脂片。将另一组枝条的形态学上端朝下垂直放置，并在下方放置一块含有14C－IAA的琼脂片，在上方放置一块空白琼脂片。一段时间后测定两组空白琼脂片的放射性　②若两组空白琼脂片放射性相同，则生长素的极性运输不受重力影响；若两组空白琼脂片的放射性不同，则生长素的极性运输受重力的影响。‎ 考点2　实验设计与实验评价(探究类实验)‎ 知/识/梳/理 ►—————————————‎ ‎(一)实验设计的基本原则 ‎1．科学性原则 包括实验原理、实验材料的选择、实验方法和实验结果的处理等方面要保证不出现科学性错误，要有科学的思想和方法作指导。‎ ‎2．对照原则 对于对照实验，一个实验包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组，对照组(控制组)是不接受自变量处理的对象组。常用的对照类型有以下几种：‎ ‎(1)空白对照：对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作处理，并非什么因素都不给予，而是针对实验所要研究的因素不给予，以体现实验因素的有无对实验结果的影响。如“探究影响酶活性的条件”实验中：‎ ‎(2)自身对照：实验与对照在同一个对象上进行，不另设对照组。如“探究植物细胞的吸水和失水”实验，即是典型的自身对照——实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化为实验组。‎ ‎(3)条件对照：给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的实验因素，以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异，从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。如肺炎双球菌转化实验中以下两组实验：‎ S型菌DNA＋R型活菌S型菌落＋R型菌落(实验组)；‎ S型菌DNA＋DNA酶＋R型活菌R型菌落(条件对照组)。‎ ‎(4)相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“探究影响酶活性的条件”实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究，进行相互对照，以得出相应的实验结论。‎ ‎3．单一变量原则 所谓单一变量原则，就是要尽可能控制无关变量的作用，以确保实验变量的唯一性。‎ ‎(1)实验变量与反应变量 ‎①实验变量也称自变量，是研究者主动操纵的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量。‎ ‎②反应变量又称因变量或应变量，是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，应具有可测性和客观性。‎ ‎(2)无关变量：无关变量又称干扰变量、控制变量，是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量。‎ ‎4．平行重复原则 为了使实验结果或实验数据更接近真实情况，避免偶然因素对实验的影响，一般在实验组中控制相同条件下多设几组，取平均值，以使得出的结论更准确、科学。‎ ‎(二)实验设计的流程 准确把握实验目的：明确实验要解决的“生物学事实”是什么，要解决该“生物学事实”的哪一方面。‎ ‎　‎ 明确实验原理：分析实验所依据的科学原理是什么，涉及的生物学及相关学科中的方法和原理有哪些。‎ ‎　‎ 确定实验变量、设置对照实验：找出自变量和因变量，确定实验研究的因素，以及影响本实验的无关变量；构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。‎ ‎　‎ 确定实验方法：根据实验目的和所提供的材料来确定。‎ ‎　‎ 设计合理的实验装置和实验步骤：严格遵循实验设计原则，在充分考虑实验原理以及提供的实验材料、用具的基础上，根据设计要求，设计实验装置和步骤。‎ ‎　‎ 得出预期实验结果和结论 ‎(三)实验设计的一般步骤 第一步：取材、分组和编号 ‎(1)取材 探究性实验中一般提供实验的材料，但在设计实验步骤时需注意常用的关键词，如“取相同的(或生理状态相同的)……若干只(或株、个等)……”。如此设置是防止无关变量对实验结果的影响。‎ ‎(2)分组 要体现随机性、均衡性或者合理的梯度性。常用的关键词为“……随机(或平均)分为若干组”。‎ ‎(3)编号 根据实验分组情况而编号，如“甲组、乙组”等，或“①组、②组、③组……”。‎ 第二步：实验处理 实验处理遵循单一变量原则。即除自变量外，其他因素都是相同的。常用的模式为“①组施加实验变量，②组作为对照不施加实验变量”。‎ 第三步：观察、记录 实验的因变量尽可能选择能较好地反映与实验自变量之间的关系，并易于实验人员观察和测定的指标。常用的关键词为“……一段时间后观察(测定)……做好记录”等。‎ ‎(四)实验评价的解题思路 实验设计语言叙述中应注意的问题 ‎(1)实验材料选择：①植物：“大小相似，长势相同的同种植株”。②动物：“体重(体长)、年龄、生长趋势相同”，有时甚至要“性别”相同。③有时可以叙述为“生长状况基本相同的个体”。‎ ‎(2)试剂选择：在量上难以做到准确的量化描述时，应尽可能用“定性”的语言表达，要注意“等浓度”“等体积”“适量的”“一定量的”等词语的运用；实验时间和条件上用“一段时间”“适宜的温度、pH”等语言。‎ ‎(3)实验器具选择：①容器应使用大小相同的。②如果使用滴管滴加不同溶液，应选用不同的滴管。‎ ‎[角度1]　实验设计类　对应学生用书240页 ‎1．(2019·江西重点中学协作体一模)生物实验中常用到对照，以下实验对照设置正确的是(　　)‎ A．研究甲状腺激素对小鼠新陈代谢的影响，分别给不同组小鼠注射蒸馏水和甲状腺激素溶液 B．研究低温对不同植物染色体数目的影响，分别将植物甲的根尖和植物乙的芽尖用低温处理 C．研究温度对淀粉酶活性的影响分别在0 ℃、60 ℃、80 ℃、100 ℃条件下进行 D．研究细胞核的功能时，把蝾螈的受精卵横缢成有细胞核和无细胞核两部分 解析：D　[研究甲状腺激素对小鼠新陈代谢的影响，应分别给不同组小鼠注射生理盐水和用生理盐水配制的甲状腺激素溶液，A.错误；研究低温对不同植物染色体数目的影响时，自变量是植物种类，所选植物的部位是无关变量，应该相同，B.错误；研究温度对淀粉酶活性的影响时，温度为自变量，应分别在不同温度条件下进行，但要具有一定的温度梯度，C.错误；研究细胞核的功能时，把蝾螈的受精卵横缢成有细胞核和无细胞核的两部分，D.正确。]‎ ‎2．(2019·山东潍坊一模)下列实验中不是依据对照原理设计的是(　　)‎ A．探究培养液中酵母菌种群数量的变化 B．探究pH对过氧化氢酶活性的影响 C．探究酵母菌细胞呼吸方式 D．探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 解析：A　[探究培养液中酵母菌种群数量的变化，用的是数学模型的方法，A.错误。]‎ ‎3．(2018·广东肇庆三模)镁元素是叶绿素的重要组成元素，植物体缺少镁元素会导致叶片发黄，影响光合作用。请设计实验验证镁是植物必需的矿质元素。‎ 实验材料：某种植物幼苗若干、完全培养液、缺镁培养液。‎ ‎(1)写出该实验的设计思路：____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)如果在实验过程中，完全培养液中培养的幼苗出现了萎蔫现象，可能的原因是　________________________________________________________　，应该采取的措施是　________________________________________　。‎ 解析：(1)要验证镁是植物必需的矿质元素，则该实验的自变量是是否含有镁离子。已知植物体缺少镁元素会导致叶片发黄，所以因变量是植物的生长发育状况，可用叶片是否变黄作为观察指标。因此实验的设计思路为：选择生理状况相同的植物幼苗若干分成A、B两组，分别用完全培养液培养(A组)，缺镁培养液培养(B组)，一段时间后，观察两组叶片是否变黄，若B组叶片发黄，再补充镁离子，观察是否能恢复。(2)如果在实验过程中，完全培养液中培养的幼苗出现了萎蔫现象，说明培养液浓度高于植物细胞液浓度，导致植物失水萎蔫，其原因可能是植物吸水速率大于吸收离子速率，导致培养液浓度升高，大于细胞液浓度，幼苗失水萎蔫。此时应加水稀释培养液。‎ 答案：(1)选择生理状况相同的植物幼苗若干分成A、B两组，分别用完全培养液培养(A组)、缺镁培养液培养(B组)，一段时间后，观察两组叶片是否变黄，若B组叶片发黄，再补充镁离子，观察是否能恢复 ‎(2)植物吸水速率大于吸收离子速率(由于蒸腾作用较大，使水分大量减少)，导致培养液浓度升高，幼苗失水萎蔫　加水稀释培养液 ‎[角度2]　实验评价与修订类　‎ ‎4．下面是某研究性学习小组的同学为证明农田土壤中的微生物对某种农药具有分解作用而提出的实验方案。(如何检测农药的含量不做要求)‎ ‎ ①他们在同一块农田的不同地点取等量的土壤，将其标记为甲、乙两组；将甲组土壤进行灭菌，待用。‎ ‎②实验开始时向两组分别加入等量的用无菌水配制的某种农药，并与土壤混匀，放在自然条件下(暴露在空气中)。‎ ‎③一段时间后，多次取样检测甲、乙两组土壤中农药的浓度并求平均值，比较两组农药含量的差异。‎ ‎(1)请指出并改正实验中两处明显的错误，并说明原因。‎ 错误一：　___________________________　，改正：　___________________________　，原因是　_____________________________　。‎ 错误二：　_______________________________　，改正：　__________________________________　，目的是　________________________________　。‎ ‎(2)上述改正遵循的主要是实验设计的什么原则？‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：‎ 不同地点的土壤湿度、有机物含量的差异等可能导致土壤中含有的微生物含量和种类有差异；空气中含有大量的微生物，为了使实验结果准确，必须在无菌条件下进行实验。上述两点改正遵循的主要原则都是单一变量原则。‎ 答案：(1)不同地点　同一地点　不同地点的土壤微生物含量和种类可能有差异，可能对结果造成干扰　放在自然条件下　放在无菌条件下　防止空气中的微生物对结果造成干扰　(2)单一变量原则 ‎[角度3]　假说—演绎推理类　‎ ‎5．用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)，M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇出现的原因。(说明：染色体组成为XO的个体为雄性不育。)‎ 实验步骤：__________________________________________________________________。‎ 结果预测：‎ Ⅰ.若　________________________________________　，则是环境改变；‎ Ⅱ.若　________________________________________　，则是基因突变；‎ Ⅲ.若　________________________________________　，则是减数分裂时X染色体不分离。‎ 解析：本题可以用假说—演绎法的思路来进行分析和解题，重点在于提出假说和演绎推理两环节，此题题干中已提出了三种假说，即M果蝇出现的三种可能原因。在解题时需要针对每种假说进行演绎推理，演绎推理如下：(1)环境改变引起表现型变化，但基因型未变，则M果蝇的基因型为XRY，与XrXr杂交，后代雌果蝇是红眼；(2)亲本果蝇发生基因突变引起表现型变化，则M果蝇的基因型为XrY，与XrXr杂交，后代全是白眼；(3)亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离引起表现型变化，则M果蝇的基因型为XrO，不育，没有后代产生。‎ 答案：实验步骤：M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型 结果预测：Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇　Ⅱ.子代表现型全是白眼　Ⅲ.没有子代