（通用版）2019版高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題十三 常考實驗技能 考點37 明確實驗?zāi)康?、原理做出適當(dāng)假設(shè)學(xué)案

考點37明確實驗?zāi)康?、原理，做出適當(dāng)假設(shè)1實驗?zāi)康囊骄炕蛘唑炞C的某一事實或者做了該實驗后，要解決什么問題(1)實驗?zāi)康牡臅鴮懪c表達實驗?zāi)康牡膬?nèi)容包含研究對象、研究現(xiàn)象(因變量)和作用于對象的因素(自變量)，格式為“探究(驗證)×××(自變量)對×××(因變量)的影響”或“探究(驗證)×××(自變量)與×××(因變量)的關(guān)系”等。典例1用甲、乙兩組液體培養(yǎng)基培養(yǎng)小球藻，甲組加入KNO3，乙組加入等量的NH4Cl，其他條件適宜且相同，結(jié)果如圖所示。則本實驗的目的是探究_。答案KNO3和NH4Cl對小球藻種群數(shù)量增長(種群密度、生長)的影響解析根據(jù)坐標(biāo)圖中的相關(guān)信息可知，本實驗的目的是探究KNO3和NH4Cl對小球藻種群數(shù)量增長(種群密度、生長)的影響。(2)實驗?zāi)康牡拇_認(rèn)方法根據(jù)題目信息，直接寫出實驗?zāi)康牡淅?在用生長素促進植物枝條生根的實踐過程中，發(fā)現(xiàn)枝條生根情況不一，分析其原因，認(rèn)為可能與生長素的濃度有關(guān)。請據(jù)此擬定一個相關(guān)研究課題的實驗?zāi)康模篲。答案探究生長素濃度對植物枝條生根的影響(或探究生長素濃度與植物枝條生根的關(guān)系)解析首先要確定自變量和因變量。由該題信息可知，自變量是生長素濃度，因變量為枝條生根情況，然后再寫出課題實驗?zāi)康模梢员硎鰹椤疤骄可L素濃度對植物枝條生根的影響”或“探究生長素濃度與植物枝條生根的關(guān)系”。根據(jù)實驗裝置或?qū)嶒灛F(xiàn)象，推斷實驗?zāi)康牡淅?如圖裝置表示3株脫淀粉(經(jīng)充分“饑餓”處理)的長勢相同的同種植株放在透光的不同鐘罩內(nèi)，完善下面圖解，體驗分析思路：實驗?zāi)康模篲。答案CO2濃度光合速率探究CO2濃度與光合速率的關(guān)系根據(jù)實驗步驟反推實驗?zāi)康牡淅?0 以上的低溫能對喜溫植物玉米造成傷害，科研人員進行了實驗研究。實驗一：從甲、乙、丙三個品種中挑選出長勢相同的玉米幼苗若干，平均分為三組，分別放在5 、10 和25 的環(huán)境中培養(yǎng)4天(其他各種條件都相同且適宜)，結(jié)果如圖1所示。實驗二：將甲種玉米幼苗分成三組，一組對照，另兩組在5 低溫下處理4天后放在25 環(huán)境中，在光照強度分別為800 lx、60 lx的條件下恢復(fù)4天，然后測其光照強度與光合速率的關(guān)系，結(jié)果如圖2所示。(1)實驗一的目的是_。(2)甲、乙、丙三個品種中最耐低溫的是_，判斷的依據(jù)是該品種在低溫條件下：_；_。(3)實驗二的目的是探究_的影響。該實驗對照組的處理條件應(yīng)為：一直生長在溫度為_，光照強度為800 lx條件下。(4)由實驗二可知，60 lx有利于_。(5)結(jié)合實驗一、二分析，早春遭遇“倒春寒”后會造成玉米減產(chǎn)的原因是_。答案(1)探究0 以上低溫對不同品種玉米葉綠素含量的影響(2)丙葉綠素含量相對最高(與甲和乙相比)葉綠素含量降低幅度最小(3)低溫傷害后恢復(fù)期光照強度的不同對恢復(fù)后光合速率(合理即可)25 (4)低溫傷害的部分恢復(fù)(5)低溫會引起葉綠素含量降低，在適宜條件下光合作用也不能在短期內(nèi)完全恢復(fù)(合理即可)解析從甲、乙、丙三個品種中挑選出長勢相同的玉米幼苗若干，平均分為三組，分別放在5 、10 和25 的環(huán)境中培養(yǎng)4天，然后測定葉綠素的含量，所以實驗一的目的是探究0 以上低溫對不同品種玉米葉綠素含量的影響；在5 時，丙的葉綠素的含量比甲、乙高，丙在5 時葉綠素含量降低幅度最小，故丙最耐低溫。由實驗二可知，60 lx時的凈光合速率大于800 lx時的，說明60 lx有利于低溫傷害的部分恢復(fù)。(3)從“實驗?zāi)康摹敝袑徸x提煉信息典例5閱讀下列各實驗?zāi)康?，試分析各實驗中的實驗類型、生物學(xué)事實、自變量、因變量、無關(guān)變量。探究葉綠體色素對不同波長光的吸收情況答案實驗類型為探究類；生物學(xué)事實色素對光的吸收；自變量為光質(zhì)；因變量為合成淀粉的量(檢測觀察指標(biāo)為葉片的顏色變化)；無關(guān)變量為植物的發(fā)育狀況、光照時間、環(huán)境溫度和植物中已有的有機物。探究葉色暗綠是否由缺磷造成類胡蘿卜素缺乏所致答案實驗類型為探究類；生物學(xué)事實葉色暗綠(色素與葉色的關(guān)系)；自變量為磷的有無；因變量為葉色是否暗綠；無關(guān)變量為所選植物葉片的生理狀態(tài)、選取數(shù)量、培養(yǎng)條件。驗證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠的活動狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計實驗答案實驗類型為驗證類；生物學(xué)事實胰島素的作用及調(diào)節(jié)血糖的過程；自變量為胰島素的有無；因變量為小鼠的癥狀(具體為：小鼠的活動狀況)；無關(guān)變量為實驗小鼠的生長狀況、生理狀態(tài)、所使用試劑的量。探究生長素類似物促進扦插枝條生根的適宜濃度答案實驗類型為探究類；生物學(xué)事實生長素類似物對扦插枝條生根的作用；自變量為生長素類似物濃度；因變量為枝條生根的情況；無關(guān)變量為植物材料、處理時間和處理方法。驗證某大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關(guān)答案實驗類型為驗證類；生物學(xué)事實大豆品種矮化現(xiàn)象；自變量為赤霉素含量的變化；因變量為大豆是否出現(xiàn)矮化現(xiàn)象；無關(guān)變量為大豆的品種及長勢狀況、培育環(huán)境條件和營養(yǎng)條件。探索蔗糖溶液濃度對洋蔥鱗片葉外表皮細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的影響答案實驗類型為探究類；生物學(xué)事實洋蔥鱗片葉外表皮細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原；自變量為蔗糖溶液的濃度；因變量為細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原；無關(guān)變量為洋蔥鱗片葉外表皮細胞的生理狀態(tài)、處理方式和時間。2實驗原理的確認(rèn)與書寫實驗原理就是進行實驗的理論依據(jù)，包括選擇實驗材料的依據(jù)、作出實驗假設(shè)的依據(jù)、設(shè)置實驗步驟的依據(jù)、分析現(xiàn)象結(jié)果的依據(jù)和確定觀測指標(biāo)的依據(jù)。書寫時，有時只涉及某一方面，有時涉及多方面，其一般書寫格式分為三步：假設(shè)(未被證實的結(jié)論)假設(shè)與結(jié)果的聯(lián)系結(jié)果(或預(yù)期結(jié)果)，一般用陳述句、肯定句，其思路為先找到結(jié)論或假設(shè)，再找到結(jié)果或現(xiàn)象，然后根據(jù)所學(xué)知識、題干信息和實驗?zāi)康膶ふ覂烧咧g的聯(lián)系。典例6(2018·馬鞍山模擬)必需氨基酸的種類和含量是評價奶粉營養(yǎng)價值高低的主要標(biāo)準(zhǔn)。賴氨酸是人體內(nèi)的必需氨基酸，缺乏則會影響人體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，導(dǎo)致營養(yǎng)不良。賴氨酸是否也是小白鼠體內(nèi)的必需氨基酸？請根據(jù)給出的實驗原理利用以下材料用具進行探究。材料用具：20只生長發(fā)育狀況相同的正常幼年小白鼠，分裝在不同試劑瓶中的20種氨基酸，不含蛋白質(zhì)和氨基酸的食物，稱量器(如天平)等。實驗步驟(1)配食：配制食物A：取一定量的不含蛋白質(zhì)和氨基酸的食物，加入含量和比例適宜的20種氨基酸；配制食物B：另取等量的不含蛋白質(zhì)和氨基酸的食物，加入除賴氨酸以外的19種氨基酸，其含量和比例與食物A中相同。(2)分組：將20只小白鼠隨機均分成甲、乙兩組，分別稱其體重。(3)飼喂：在相同且適宜的環(huán)境中飼喂兩組小鼠，甲組每天飼喂食物A，乙組每天飼喂等量的食物B。(4)觀察：分別測量甲、乙兩組小白鼠的體重，并計算體重增加量。請寫出實驗原理：_。答案必需氨基酸是動物體內(nèi)不能合成的、只能從食物中獲取的氨基酸。當(dāng)動物體內(nèi)缺乏必需氨基酸時，會出現(xiàn)營養(yǎng)不良，體重增加緩慢等現(xiàn)象3實驗假設(shè)的書寫假設(shè)是指用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實的論題，是對研究結(jié)果的預(yù)測，是對課題涉及的主要變量之間相互關(guān)系的設(shè)想，假設(shè)是研究者對研究結(jié)果預(yù)先賦予的答案，是一種可能的解釋和說明。假設(shè)的提出可能正確也可能錯誤，只要能解釋題目現(xiàn)象或與題干相符，則提出的假設(shè)就可以。一般情況下，若是實驗中要求寫出你的假設(shè)，我們應(yīng)根據(jù)自己平時積累的知識，寫出認(rèn)為最可能的一種假設(shè)即可。典例7哺乳動物體溫的相對恒定是完善的調(diào)節(jié)機制使機體產(chǎn)熱量和散熱量保持動態(tài)平衡的結(jié)果。動物產(chǎn)熱的主要方式是細胞的有氧呼吸。為了探究哺乳動物隨外界環(huán)境溫度升高，細胞呼吸強度是升高還是降低，某校生物興趣小組制定了以下實驗方案：(1)實驗假設(shè)：_。(2)材料用具：略。(3)實驗步驟：將4個恒溫培養(yǎng)箱分別調(diào)節(jié)成10 、20 、30 、40 恒溫，并編號為甲、乙、丙、丁四組；取四只400克、健康的、性別與生理狀況相同的成年小白鼠分別放入4個不同溫度的恒溫培養(yǎng)箱中；一段時間后，用儀器測量小鼠耗氧量，做好記錄并計算。答案哺乳動物隨外界環(huán)境溫度的升高，細胞呼吸強度降低解析本實驗要探究的問題是哺乳動物隨外界環(huán)境溫度升高，細胞呼吸強度是升高還是降低。首先要獲取解決該問題的信息，信息一方面蘊含在題干中：“哺乳動物體溫的相對恒定是完善的調(diào)節(jié)機制使機體產(chǎn)熱量和散熱量保持動態(tài)平衡的結(jié)果。動物產(chǎn)熱的主要方式是細胞的有氧呼吸”；一方面來自于平常所學(xué)的知識，利用這些信息對細胞呼吸強度的變化進行推測和解釋：哺乳動物是恒溫動物，體溫通過產(chǎn)熱量與散熱量的平衡達到恒定，當(dāng)外界溫度上升時，散熱速率會下降，產(chǎn)熱速率大于散熱速率，動物體溫會上升；要使升高的體溫下降，需減少產(chǎn)熱增加散熱；動物產(chǎn)熱的主要方式是細胞的有氧呼吸。那么，哺乳動物是否通過減弱有氧呼吸的強度來達到體溫的恒定？于是根據(jù)這一推測作出初步假設(shè)：哺乳動物隨外界環(huán)境溫度的升高，細胞呼吸強度降低。5