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2011高考生物专题复习课件16:中学生物实验题型及解答


中学生物实验题型及解答

一、课本中实验的种类: 课本中实验的种类:
1.验证性实验 验证性实验 特点:验证前人的科学研究过程和结论,而这种结论 特点:验证前人的科学研究过程和结论, 在理论课中已讲过。包括: 在理论课中已讲过。包括: 生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定; (1)生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定; 高倍镜的使用和观察叶绿体; (2)高倍镜的使用和观察叶绿体; 细胞质流动的观察; (3)细胞质流动的观察; (4)观察有丝分裂; 观察有丝分裂; 叶绿体中色素的提取与分离; (5)叶绿体中色素的提取与分离; 观察植物细胞的质壁分离与复原; (6)观察植物细胞的质壁分离与复原; DNA的粗提取与鉴定 的粗提取与鉴定。 (7)DNA的粗提取与鉴定。

2.探索类实验 探索类实验 特点:实验目的和实验结果带有不确定性, 特点:实验目的和实验结果带有不确定性,要经过实验 或研究得出结论。在这类实验中要注意实验变量的控制, 或研究得出结论。在这类实验中要注意实验变量的控制, 实验步骤的正确与否,这样才能得到正确的结论。 实验步骤的正确与否,这样才能得到正确的结论。 的催化效率; (1)比较过氧化氢酶和 )比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率; 的催化效率 (2)探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用; )探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用; (3)植物向性运动的实验设计观察; )植物向性运动的实验设计观察; (4)设计实验、观察生长素或生长素类似物对植物生 )设计实验、 长发育的影响; 长发育的影响; (5)设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性; )设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性; (6)观察 2对植物的影响。 )观察SO 对植物的影响。

3.模拟类实验 模拟类实验 特点:所用的材料全是非生物材料和替代材料, 特点:所用的材料全是非生物材料和替代材料,通过 对实际研究过程相似的情景,模拟实际研究过程。 对实际研究过程相似的情景,模拟实际研究过程。例 性状分离比的模拟实验;制作DNA双螺旋结构模 如:性状分离比的模拟实验;制作 双螺旋结构模 通过此类实验, 型。通过此类实验,同学们能理解掌握科学研究的一 般方法,加深对教材中相关知识点内容的理解。 般方法,加深对教材中相关知识点内容的理解。 4.调查类实验 调查类实验 特点:研究的对象是客观存在的事实、现象,通过对 特点:研究的对象是客观存在的事实、现象, 客观事实和现象之间联系的了解,得出结论, 客观事实和现象之间联系的了解,得出结论,提出自 己的观点。例如:种群密度的取样调查; 己的观点。例如:种群密度的取样调查;调查环境污 染对生物的影响及人类遗传病的调查。 染对生物的影响及人类遗传病的调查。

5.设计类实验 设计类实验 特点:根据学过的生物学原理设计完整的研究过程, 特点:根据学过的生物学原理设计完整的研究过程, 包括实验仪器、实验材料用具、实验方法和实验步骤等。 包括实验仪器、实验材料用具、实验方法和实验步骤等。 例如: 例如:设计实验观察生长素和生长素类似物对植物生长 的影响;设计并制作小生态瓶, 的影响;设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性 等。 实验设计,主要考查学生是否理解实验原理, 实验设计,主要考查学生是否理解实验原理,是否 具有灵活运用实验知识的能力, 具有灵活运用实验知识的能力,是否具有在不同情境下 迁移知识的能力。 迁移知识的能力。

二、实验设计的四个原则
1.对照性原则: 对照性原则: 对照性原则 在实验设计中,通常设置对照组, 在实验设计中,通常设置对照组,研究某种因素对实验结果 的影响。 的影响。

质壁分离 和 复原实验

质壁分离复原

自身对照) (自身对照)

质壁分离

在同一实验对象上,实验前( 元素) 元素) 在同一实验对象上,实验前(无X元素)与实验后(有X元素) 元素 与实验后( 元素 之间的对照

例题: 例题: 植物叶片表皮上分布有大量的气孔, 植物叶片表皮上分布有大量的气孔,气孔结构如图所 当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后, 示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后,会膨胀 变形,气孔开启;反之细胞失水收缩,气孔关闭。 变形,气孔开启;反之细胞失水收缩,气孔关闭。请 以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验, 以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验,证明 气孔具有开启和关闭的功能: 气孔具有开启和关闭的功能:

在此实验中,实验前和实验后,就形成自身对照。 在此实验中,实验前和实验后,就形成自身对照。

不同盐浓度对哺乳动物红细胞的影响研究

(相互对照) 不单设对照组,而是几个实验组相互对照
(一)对照性原则 照性原则

例题: 例题: 在研究N、 元素是水体富营养化的因素实 在研究 、P元素是水体富营养化的因素实 验中,设置三组,一组加入 ,一组加入P, 验中,设置三组,一组加入N,一组加入 , 第三组加入N和 ,其中每一组既是实验组, 第三组加入 和P,其中每一组既是实验组, 又是对照组。 又是对照组。

燕 麦 实 验 法

(条件对照) 给对照组部分实验因素,保证除了要 给对照组部分实验因素, 研究的变量不同外其他条件完全相同
(一)对照性原则 照性原则

例题2: 例题2: 证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验中, DNA是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验中 证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验中,设置以下 几组: 几组:

该实验所研究的实验因素为DNA,故用DNA处理的③ 该实验所研究的实验因素为DNA,故用DNA处理的③组为实验 DNA DNA处理的 而蛋白质或多糖虽然是实验所实施的处理因素, 组,而蛋白质或多糖虽然是实验所实施的处理因素,但与实验 因素(DNA)无关, ①②③组之间形成条件对照,①②组均 组之间形成条件对照 因素(DNA)无关,故①②③组之间形成条件对照,①②组均 组的对照组; 实验组) 对照组) 为③组的对照组;而③组(实验组)和④组(对照组)之间形 空白对照。 成空白对照。

2.随机性原则: 随机性原则: 随机性原则 实验设计中的随机化原则, 实验设计中的随机化原则,是指被研究的样本是从总体中 任意抽取的。这样做的意义在于: 任意抽取的。这样做的意义在于:一是可以消除或减少系统误 使显著性测验有意义;二是平衡各种条件, 差,使显著性测验有意义;二是平衡各种条件,避免实验结果 中的偏差。 中的偏差。 3.平行重复原则: 平行重复原则: 平行重复原则 平行重复原则,即控制某种因素的变化幅度, 平行重复原则,即控制某种因素的变化幅度,在同样条件下 重复实验,观察其对实验结果影响的程度。 重复实验,观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能 够重复,这是具有科学性的标志。 够重复,这是具有科学性的标志。上述随机性原则虽然要求随 机抽取样本, 机抽取样本,这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成 的偏差,但不能消除它的全部影响。 的偏差,但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为解 决这个问题而提出的。 决这个问题而提出的。 4.单因子变量原则: 单因子变量原则: 单因子变量原则 单因子变量原则,即控制其他因素不变, 单因子变量原则,即控制其他因素不变,只改变其中某一变 观察其对实验结果的影响。 量,观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的 实验因素外,其他实验条件要求做到前后一致。 实验因素外,其他实验条件要求做到前后一致。

(实验中要做到“单一变量” ,应注意等量的原 实验中要做到“单一变量” 则)
①生物材料要相同 即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、 即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和 生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。 生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。 ②实验器具要相同 即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、 即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、 洁净度等要完全一样。 洁净度等要完全一样。 ③实验试剂要相同 即试剂的成分、浓度、体积要相同。 即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积 上等量的问题 ④处理方法要相同 保温或冷却:光照或黑暗;搅拌或振荡都要一致。 保温或冷却:光照或黑暗;搅拌或振荡都要一致。有 时尽管某种处理对对照实验来说, 时尽管某种处理对对照实验来说,看起来似乎是毫无意 义的,但还是要作同样的处理。 义的,但还是要作同样的处理。

三、实验设计的基本要求
1.了解题目要求: 了解题目要求: 了解题目要求 解题首先要明确题意,只有明确题意才能方向明确, 解题首先要明确题意,只有明确题意才能方向明确, 少走弯路。看清题意是要求设计实验方案、 少走弯路。看清题意是要求设计实验方案、步骤还是分 析实验结果。 析实验结果。 2.明确实验目的原理: 明确实验目的原理: 明确实验目的原理 明确实验到底要解决什么问题, 明确实验到底要解决什么问题,要用到生物学上什 么原理。 么原理。 3.确定实验思路: 确定实验思路: 确定实验思路 就是根据原理对实验作出假设, 就是根据原理对实验作出假设,并对可能产生的现 象作出预期, 象作出预期,并充分利用实验材料设计实验思路。

4.设计实验步骤: 设计实验步骤: 设计实验步骤 根据上述实验目的、原理和思路, 根据上述实验目的、原理和思路,设计出合理的实验 装置和实验操作步骤。 装置和实验操作步骤。要思考题目中所给出的实验材料 和试剂分别起什么作用?怎样运用?要注意: 和试剂分别起什么作用?怎样运用?要注意:一是题目 中给出的实验试剂和材料一般应充分利用; 中给出的实验试剂和材料一般应充分利用;二是除非题 目条件允许,否则不能自己随意增加实验试剂和材料。 目条件允许,否则不能自己随意增加实验试剂和材料。 由于实验设计是一种开放性试题, 由于实验设计是一种开放性试题,可能存在多种实验步 但一般应遵循以下几个要求:简便性、可行性、 骤,但一般应遵循以下几个要求:简便性、可行性、安 全性和精确性。 全性和精确性。 5.记录实验现象和数据: 记录实验现象和数据: 记录实验现象和数据 在实验中将观察到的现象如实、准确地记录下来。 在实验中将观察到的现象如实、准确地记录下来。除 了用文字进行记录外,还可以用数据或符号进行记录。 了用文字进行记录外,还可以用数据或符号进行记录。

6.分析得出结论: 分析得出结论: 分析得出结论 根据实验观察的现象和记录的数据,通过分析、 根据实验观察的现象和记录的数据,通过分析、计 图表、推理等处理,归纳出一般概括性判断, 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。 文字、图表、绘图等方法作一个简明的总结。 以上只是解答一般综合实验设计题的一般思考方法。 以上只是解答一般综合实验设计题的一般思考方法。 在解题过程中,应根据实验设计题的具体情况和要求, 在解题过程中,应根据实验设计题的具体情况和要求, 作出正确的回答。 作出正确的回答。

四、解实验设计题的几个步骤: 解实验设计题的几个步骤
1、准备实验:为实验和进行作必要的物质准备。 、准备实验:为实验和进行作必要的物质准备。 2、实验分组:根据实验的目的要求,将实验分成若干组 、实验分组:根据实验的目的要求, 别。 3、设置变量:根据实验的目的,改变实验组和对照组的 、设置变量:根据实验的目的, 实验条件,检测变量因素对实验的影响。 实验条件,检测变量因素对实验的影响。 4、满足实验条件:提供适宜的温度、湿度、光照等条件, 、满足实验条件:提供适宜的温度、湿度、光照等条件, 使实验得以顺利进行。 使实验得以顺利进行。 5、观察实验结果得出实验结论:通过实验组和对照组的 、观察实验结果得出实验结论: 比较,得出实验结论,为科学理论提供实验支持。 比较,得出实验结论,为科学理论提供实验支持。

五、近几年高考实验题型主要包括四类: 近几年高考实验题型主要包括四类:
1.通过对教材中实验的考察,检测学生生物学基 通过对教材中实验的考察, 通过对教材中实验的考察 础知识和基本实验技能; 础知识和基本实验技能;
例题: 例题 一、选择题 1.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确 用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。 用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂 的是 A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等 处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等 B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等 视野中不同细胞的染色体数目可能不相等 C.观察处于分裂中期的细胞,可清晰看到赤道板和染色体 观察处于分裂中期的细胞, 观察处于分裂中期的细胞 D.细胞是独立分裂的,因此可选一个细胞持续观察它的整个分 细胞是独立分裂的, 细胞是独立分裂的 裂过程 答案:B 答案

2. 通过分析他人的实验现象,获得实验结论,考察学生 通过分析他人的实验现象,获得实验结论, 分析实验现象获得结论能力; 分析实验现象获得结论能力; 例题: 例题 某同学做了如下实验: 两支试管, Ⅱ.某同学做了如下实验:取A、B两支试管,在A管中 某同学做了如下实验 、 两支试管 管中 加入煮熟的蚕豆子叶, 管中加入发芽的蚕豆子叶 管中加入发芽的蚕豆子叶。 加入煮熟的蚕豆子叶,B管中加入发芽的蚕豆子叶。在 两管中分别加入甲烯蓝溶液( 甲烯蓝氧化态为蓝色, 两管中分别加入甲烯蓝溶液(注:甲烯蓝氧化态为蓝色, 接受氢后为无色)一段时间后倒出溶液, 接受氢后为无色)一段时间后倒出溶液,两管中的子叶 都呈蓝色。然后,两管分别加水淹没子叶、抽气, 都呈蓝色。然后,两管分别加水淹没子叶、抽气,在水 面上覆盖适量石蜡油, ℃保温一段时间后,发现A管 面上覆盖适量石蜡油,37℃保温一段时间后,发现 管 中的子叶不变色, 管中的子叶蓝色变浅 管中的子叶蓝色变浅. 中的子叶不变色,B管中的子叶蓝色变浅.取出子叶放 在滤纸上,一段时间后,发现A管中取的子叶不变色, 在滤纸上,一段时间后,发现A管中取的子叶不变色, 管中取出的子叶蓝色变深。 B管中取出的子叶蓝色变深。

根据上述实验现象,回答问题: 根据上述实验现象,回答问题: (1)37℃保温一段时间后,B管子叶蓝色变浅的原因 ) ℃保温一段时间后, 管子叶蓝色变浅的原因 子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原 ______. 是___________ . (2)滤纸上B管子叶蓝色变深的原因是 )滤纸上B 通过呼吸作用还原的甲烯蓝被氧化 ______________________________ )A管子叶 (3)A管子叶 ℃保温后不变色的原因是 )A管子叶37℃ 子叶细胞的酶失活,无呼吸作用 。 子叶细胞的酶失活, ___________________________。 (4)该实验设置 管的目的是 )该实验设置A管的目的是 作对照实验 __________________________。 。

3. 指出他人的实验设计的不足,完善给出实验方案,考察学生 指出他人的实验设计的不足,完善给出实验方案, 实验评价和实验设计的能力; 实验评价和实验设计的能力; 回答下列Ⅰ 回答下列Ⅰ、Ⅱ小题 为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度, Ⅱ.为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度,某同学 为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度 用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组, 用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组,用 蒸馏水处理作为对照组进行实验, 蒸馏水处理作为对照组进行实验,结果发现三组扦插枝条生根无差 回答下列问题: 异。回答下列问题: (1)参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进,才 )参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进, 能达到本实验的目的? 能达到本实验的目的?改进方法:
____________________________________________________________________ 在某同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上, 在某同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上,分别在低于低浓度的范围设 置一组浓度梯度、高于高浓度的范围设置一组浓度梯度, ______________________________________________________________________ 置一组浓度梯度、高于高浓度的范围设置一组浓度梯度,以及两浓度之间设置 一组浓度梯度进行实验,从而找到促进枝条生根的适宜浓度。 一组浓度梯度进行实验,从而找到促进枝条生根的适宜浓度。 _________________________________________________

请说明理论依据。 请说明理论依据。 生长素促进生根的浓度范围是一定的浓度过高或过低都不能促进生根 ________________________________________________ 。 (2)在进行扦插枝条生根实验时,一般需要剪去扦插枝条上的 )在进行扦插枝条生根实验时, 一部分叶片。其制药目的是为了减少__________, 一部分叶片。其制药目的是为了减少 插条蒸腾失水 ,同时还应使扦插 环境保持较高的____, 环境保持较高的 湿度 ,避免扦插枝条干枯。

4.提出实验课题,独立设计实验 提出实验课题, 提出实验课题 3( 20 分)
(1)萝卜的生长发育过程受多种激素的共同调节,其中细胞分裂素起着重要 )萝卜的生长发育过程受多种激素的共同调节, 作用 细胞分裂素主要存在于_____________ __的部位 的部位, ① 细胞分裂素主要存在于 正在进行细胞分裂 的部位,其主要生理功能是促进 细胞分裂 和 组织分化 。 ___ _____和______ ___。 ② 研究还发现,氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动。为 研究还发现,氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动。 验证这一结论,有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用具, 验证这一结论,有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用具,写出 第二步及以后的实验步骤并预测实验结果。 第二步及以后的实验步骤并预测实验结果。 材料用具:生长状况相同的萝卜成熟叶片若干,适宜浓度的细胞分裂素溶液, 材料用具:生长状况相同的萝卜成熟叶片若干,适宜浓度的细胞分裂素溶液, 标记氨基酸的溶液(氨基酸可被叶片吸收并在叶片内移动),蒸馏水, ),蒸馏水 含14C 标记氨基酸的溶液(氨基酸可被叶片吸收并在叶片内移动),蒸馏水,棉 检测放射性强度的设备等。 签,检测放射性强度的设备等。 实验步骤: 实验步骤: 第一步:取生长状况相同的萝卜成熟叶片若干, 第一步:取生长状况相同的萝卜成熟叶片若干,在叶片左半叶某一部位涂抹含 14C 标记氨基酸的溶液(如图所示)。 标记氨基酸的溶液(如图所示)。

将叶片均分为两组,编号为a、 第二步: 将叶片均分为两组,编号为 、b 。 第二步:____________________________。 组叶片右半叶某一部位涂抹适宜浓度的细胞分裂素溶液, 在a组叶片右半叶某一部位涂抹适宜浓度的细胞分裂素溶液,在b 组叶片右半叶某一部位涂抹适宜浓度的细胞分裂素溶液 第三步: 第三步:________________________________________ 组叶片的相应部位涂抹等量的蒸馏水 __________________________________ _

在相同条件下放置一段时间后,检测a组叶片涂抹细胞 在相同条件下放置一段时间后,检测 组叶片涂抹细胞 第四步: 第四步:___________________________________________________ 分裂素部位和b组叶片涂抹蒸馏水部位的放射性强度。 分裂素部位和 组叶片涂抹蒸馏水部位的放射性强度。 组叶片涂抹蒸馏水部位的放射性强度 ____________________________________________________ 组叶片涂抹细胞分裂素部位的放射性强度高于b组叶片 组叶片涂抹细胞分裂素部位的放射性强度高于 实验结果: a组叶片涂抹细胞分裂素部位的放射性强度高于 组叶片 实验结果:______________________________________________ 涂抹蒸馏水部位的放射性强度。 涂抹蒸馏水部位的放射性强度。 ______________________________________________


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