山东省2020高考生物二轮复习专题六实验与探究第十五讲高考探究实验课件 23页

第十五讲　高考探究实验 - 2 - 2 1 1 .(2019 全国理综 Ⅰ,29) 将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理 , 该植物根细胞中溶质浓度增大 , 叶片中的脱落酸 (ABA) 含量增高 , 叶片气孔开度减小。回答下列问题。 (1) 经干旱处理后 , 该植物根细胞的吸水能力 　　　　　 。   (2) 与干旱处理前相比 , 干旱处理后该植物的光合速率会 　　　　　 , 出现这种变化的主要原因是 　   　 。   (3) 有研究表明 : 干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的 , 而是由 ABA 引起的。请以该种植物的 ABA 缺失突变体 ( 不能合成 ABA) 植株为材料 , 设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 - 3 - 2 1 解读 本题打破了植物代谢和植物激素调节分块考查的惯例 , 要求考生验证植物在干旱逆境条件下气孔关闭适应性表现的直接诱发因素为 ABA 调控 , 考生需要识别变量、根据给定的实验材料设计研究方案、作出研究预期、根据结果进行推理并得出结论等 , 这样探究实验试题突出考查了学生的实验与探究能力 , 这反映出 2019 年高考生物试题加强了对学生运用生物学知识解决实际问题能力的考查 , 体现出发展学生科学探究素养的思考。 - 4 - 2 1 答案 : (1) 增强 (2) 降低　气孔开度减小使供应给光合作用所需的 CO 2 减少 (3) 取 ABA 缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度 , 经干旱处理后 , 再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的 ABA 缺失突变体植株分成两组 , 在干旱条件下 , 一组进行 ABA 处理 , 另一组作为对照组 , 一段时间后 , 分别测定两组的气孔开度。预期结果是 ABA 处理组气孔开度减小 , 对照组气孔开度不变 。 - 5 - 2 1 解析 : (1) 经干旱处理后 , 植物根细胞中溶质浓度增大 , 渗透压增大 , 吸水能力增强。 (2) 经干旱处理后 , 叶片气孔开度减小 , 从外界吸收的 CO 2 减少 , 暗反应减弱 , 光合速率下降。 (3) 实验目的是验证 “ 干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的 , 而是由 ABA 引起的 ”, 应设计两组对照实验 : 正常条件与干旱条件对 ABA 缺失突变体植株气孔开度的影响 ; 干旱条件下 ,ABA 的有无对 ABA 缺失突变体植株气孔开度的影响。只有前者的气孔开度一致 , 后者 ABA 处理组的气孔开度小于对照组 , 才可验证上述结论。 - 6 - 2 1 2 .(2017 全国 Ⅰ 理综 ,29) 根据遗传物质的化学组成 , 可将病毒分为 RNA 病毒和 DNA 病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常 , 一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法 , 以体外培养的宿主细胞等为材料 , 设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出 (1) 实验思路 ,(2) 预期实验结果及结论即可。 ( 要求 : 实验包含可相互印证的甲、乙两个组 ) 解读 本题主要考查考生对遗传物质组成、 DNA 和 RNA 的成分差别、病毒类型和繁殖特点等的理解和掌握程度 , 考查考生对同位素标记实验的理解 , 以及对教材经典实验原理的迁移应用能力 , 体现出对学生科学思维和科学探究素养的全面考查。 - 7 - 2 1 答案 : (1) 思路 甲组 : 将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中 , 之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 乙组 : 将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中 , 之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 (2) 结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性 , 乙组无 , 即为 RNA 病毒 ; 反之为 DNA 病毒 。 - 8 - 2 1 解析 : DNA 与 RNA 在结构上的区别体现在碱基的种类、五碳糖的种类以及空间结构的不同。本题应通过测定新病毒所含碱基的种类确定其类型。 DNA 特有的碱基为胸腺嘧啶 ,RNA 特有的碱基为尿嘧啶 , 故应分别用含有放射性标记尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基培养宿主细胞 , 之后接种新病毒 , 培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。根据收集到的病毒的放射性可知其所含碱基的种类 (T 或 U), 进而判断出其类型。 - 9 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 A. 探究性实验　 B. 对照原则　 C. 因变量 - 10 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 1 . 验证性实验的结果和结论都是已知的、唯一的 , 探究性实验的结果和结论都是有多种可能的。 2 . 实验自变量根据实验目的而定 , 如探究温度对酶活性的影响 , 温度就是自变量。 3 . 实验无关变量并非不是不能影响实验结果 , 而是各个分组需要一致 , 确保实验结果不同不是由这些变量而引起的。 4 . 单一变量原则就是能进行对照的实验组别之间 , 只有自变量一个变量不同 , 等量原则是指能进行对照的实验组别之间 , 无关变量要保持一致。 - 11 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 1 . 自变量和因变量之间具有因果关系。 ( 　 √ 　 ) 2 . 探究酵母菌的呼吸方式的实验中 , 因变量就是有无 CO 2 产生。 ( 　 × 　 ) 3 . 只有一个组别的实验 , 违反了对照原则。 ( 　 × 　 ) 4 . 研究光合作用氧气的来源及暗反应的过程、探究 DNA 复制的方式等都采用了同位素标记法。 ( 　 √ 　 ) 5 . 选择豌豆和果蝇作为遗传学实验材料 , 是因为它们的细胞中染色体数目较少。 ( 　 × 　 ) 验证性实验 热考题点必练 题点 　 验证性实验的设计   1 . 为 验证胰岛素能降低血糖 , 某同学给几只刚进食的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液 ( 用酸性生理盐水配制 ), 观察现象 , 若出现惊厥 , 则达到目的。下列有关该实验的改进措施 , 不合理的是 ( 　　 ) A. 为使反应出现得较快且明显 , 实验前应将小鼠饥饿处理 , 以消耗肝糖原 B. 应设置注射等量酸性生理盐水的对照组 , 且注射的部位、方法同实验组 C. 应该设置口服胰岛素的实验组 , 对照组灌喂等量的清水 D. 出现惊厥后 , 还应对其中的一半注射葡萄糖溶液抢救 , 另一半不予抢救作对照 - 12 - 考点 1 考点 2 答案 解析 解析 关闭 本实验是验证胰岛素的降血糖功能 , 为了使实验更快出现低血糖症状 , 应对小鼠进行饥饿处理 , 以消耗肝糖原 ,A 项正确 ; 应设置注射等量酸性生理盐水的对照组 , 且注射的部位、方法同实验组 , 排除此实验是由溶剂引起的干扰 ,B 项正确 ; 胰岛素的化学本质是蛋白质 , 口服会失去活性 ,C 项错误 ; 当给刚进食的小鼠腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液 ( 用酸性生理盐水配制 ) 后 , 小鼠出现惊厥 , 为了说明惊厥是胰岛素降血糖引起的 , 应该对实验动物的一半注射葡萄糖溶液使其血糖恢复正常 , 而另一半不做处理比较 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C 2 .(2019 山东青岛期初调研 ) 抗利尿激素 (ADH) 是调节机体水盐平衡的重要激素 , 请回答以下问题。 (1) 抗利尿激素在 　　　　　　 ( 器官 ) 合成 , 能引起抗利尿激素分泌量增加的有效刺激是 　　　　　　　　　　 。   (2) 有研究表明 , 适量的乙醇会抑制 ADH 的分泌 , 某实验小组欲以家兔为实验材料对该研究结果进行验证 , 实验过程如下 : 实验步骤 : ① 将健康的生理状态相同的家兔均分为 A 、 B 两组。 ② A 组注射适量的乙醇溶液 ,B 组注射 　　　　　　　　　　　　　　 。   ③ 一段时间后测 A 、 B 两组家兔的 　　　　 变化。   实验结果预测 : 　　　　　　　　　　　　　　 。   - 13 - 考点 1 考点 2 ( 3) 该实验小组刺激家兔的迷走神经 , 发现家兔的尿量也明显增加 , 说明参与尿量调节的信息分子除了抗利尿激素外还有 　　　　　　　　 , 机体调节尿量的方式是 　　　　　　　　　　　　 。   - 14 - 考点 1 考点 2 - 15 - 考点 1 考点 2 答案 : (1) 下丘脑　细胞外液渗透压升高　 (2) 等量的生理盐水　尿量　 A 组尿量比 B 组多 ( 或 A 组尿量明显增多 ,B 组尿量基本不变 ) 　 (3) 神经递质　神经 — 体液调节 解析 : (1) 抗利尿激素是由下丘脑产生 , 储存在垂体后叶 ; 当细胞外液渗透压升高时会刺激下丘脑产生抗利尿激素。 (2) ② 该实验的目的是验证适量的乙醇会抑制 ADH 的分泌 , 根据实验的单一变量原则 , 若 A 组注射适量的乙醇溶液 , 则 B 组注射等量的生理盐水。 ③ 一段时间后测 A 、 B 两组家兔的尿量变化。实验结果预测 : 由于乙醇溶液会抑制 ADH 的分泌 , 导致尿量增加 , 因此 A 组尿量比 B 组多。 (3) 根据题意分析 , 刺激家兔的迷走神经 , 发现家兔的尿量也明显增加 , 说明神经递质也能调节尿量 , 结合以上分析可知 , 调节尿量的方式是神经 — 体液调节。 - 16 - 考点 1 考点 2 策略方法 验证性实验的结果分析和结论得出可以用 “ 逆向思维法 ”, 即先假设得出某种结论 , 然后根据实验原理推测应该出现的实验结果 , 但在书写答案时 , 一般要先写实验结果 , 再写实验结论。 - 17 - 考点 1 考点 2 探究性实验 题点 1 　 与教材实验联系的探究实验   1 .(2019 山东济宁一模 ) 希罗达是一种治疗癌症的药物 , 但有较强的副作用。科研人员为了探究药物 X 降低希罗达副作用的效果 , 以小白鼠 (2 n =40) 为实验材料开展研究。 实验步骤 : Ⅰ . 将小白鼠随机均分为 5 组 ; Ⅱ . 第 1~14 天 ①② 组每天饲喂等量的生理盐水 , ③④⑤ 组每天分别饲喂等量的低、中、高剂量药物 X; Ⅲ . 第 15~18 天 , ① 组每天注射适量生理盐水 , ②③④⑤ 组注射等量的希罗达 ; Ⅳ . 第 19 天测定小白鼠血清中 IL-6( 一种淋巴因子 ) 和抗体的含量 。 - 18 - 考点 1 考点 2 实验结果 : 请回答下列问题。 (1) 癌细胞容易转移扩散的直接原因是细胞膜上糖蛋白减少 , 根本原因是 　　　　　　　　　 。小白鼠癌细胞分裂前期含有 　　　 个四分体。   (2)IL-6 和抗体属于免疫系统组成中的 　　　　　　　　　　　　 。从该实验可知 , 希罗达的副作用表现为 　　　　　　　　　 。   (3) 本实验的结论是 :    　 。   - 19 - 考点 1 考点 2 答案 : (1) 原癌基因和抑癌基因发生基因突变　 0 (2) 免疫活性物质　导致小白鼠免疫功能下降 ( 或降低 IL-6 抗体含量 ) (3) 药物 X 能部分缓解希罗达降低小白鼠免疫功能的副作用 , 并且在一定范围内缓解能力和药物 X 的服用剂量呈正相关 解析 : (1) 细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变 ; 小白鼠癌细胞进行的是有丝分裂 , 不会产生四分体。 (2) 淋巴因子和抗体都是由免疫细胞产生的具有免疫作用的物质 , 称为免疫活性物质 ; 分析题意可知 : 该实验的目的是探究药物 X 降低希罗达副作用的效果 , 表中 ①② 为对照组 , ③④⑤ 组为实验组。与 ① 组小鼠相比 , ② 组小鼠血清中的 IL - 6 和抗体含量低 , 说明希罗达的副作用是导致小鼠免疫功能下降。 (3) 与 ② 组小鼠相比 , ③④⑤ 三组实验结果说明药物 X 能部分缓解希罗达降低小白鼠免疫功能的副作用 , 并且在一定范围内缓解能力和药物 X 的服用剂量呈正相关。 - 20 - 考点 1 考点 2 题点 2 　 开放性的探究实验   2 . 为探究中国楤木总皂苷对患糖尿病小白鼠血糖的影响 , 某研究小组做了如下实验 : 将 60 只健康的雄性小白鼠进行适应性饲喂 5 d 后 , 随机均分为 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 6 组。其中 A 、 B 、 C 、 D 、 E 组腹腔注射 3% ALX( 可使胰岛 B 细胞损伤、坏死 ),F 组注射等量生理盐水。接下来的实验过程及实验结果如表所示。回答下列问题。 - 21 - 考点 1 考点 2 注 SAC 为中国楤木总皂苷提取液 ; 二甲双胍为临床上使用的口服降血糖药。 ( 1) 实验中 A 、 B 、 C 、 D 、 E 组小白鼠用 ALX 处理的目的是获得 　　　　　　　　　　 小白鼠。本实验中的对照组是 　　　　　　　　　　　 。   (2) 若将 D 组中的二甲双胍改为胰岛素 , 则为了达到相同实验效果 , 给药方式也应由口服改为注射 , 原因是 　　　　　　　　　 。   (3) 根据表中实验结果可以得出的结论是     　 。   (4)SAC 中含有多种成分 , 究竟是哪种成分在本实验中起主导作用 , 还需要做进一步实验研究 , 请简要写出实验设计思路 : 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   - 22 - 考点 1 考点 2 答案 : (1) 糖尿病模型 ( 或患糖尿病的 ) 　 D 组、 E 组、 F 组 (2) 胰岛素的化学本质是蛋白质 , 口服后胰岛素将被消化酶分解而失去作用 (3)A 、 B 、 C 三组不同浓度的 SAC 都能够降低血糖浓度 , 且随 SAC 浓度增加 , 其降血糖的作用越显著 ( 合理即可 ) (4) 分离提纯 SAC 中每种成分 , 将其分别配制成适宜浓度的溶液后 , 分别灌喂不同组别的糖尿病模型小白鼠 , 观察记录实验对象的血糖含量 ( 合理即可 ) - 23 - 考点 1 考点 2 解析 : (1)ALX 可使胰岛 B 细胞损伤、坏死 , 导致胰岛素分泌量减少 , 从而获得患糖尿病的小白鼠。本实验探究的是不同浓度的中国楤木总皂苷提取液对高血糖的作用 , 实验自变量是不同浓度的中国楤木总皂苷提取液 , 所以 D 组、 E 组、 F 组都是对照组。 (2) 胰岛素的化学本质是蛋白质 , 口服后胰岛素将被消化酶分解而失去作用 , 因此胰岛素不能口服。 (3) 根据表中实验结果可以看出 , 与对照组相比 ,A 、 B 、 C 三组不同浓度的 SAC 都能够降低血糖浓度 , 且随 SAC 浓度增加 , 其降血糖的作用越显著。 (4)SAC 中含有多种成分 , 要确定是哪种成分在降低血糖浓度中起主导作用 , 需要把 SAC 中每种成分分离提纯 , 分别灌喂糖尿病模型小白鼠 , 观察小白鼠的血糖含量变化。