高三生物一輪復(fù)習(xí)探究實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)小專題學(xué)案+

探究實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)小專題一、探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的區(qū)別比較項(xiàng)目探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)概念指實(shí)驗(yàn)者在不知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，通過(guò)自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動(dòng)指實(shí)驗(yàn)者針對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識(shí)內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶剿餮芯繉?duì)象的未知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系驗(yàn)證已知對(duì)象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系實(shí)驗(yàn)假設(shè)假設(shè)一般采用“如果A，則B”的形式表達(dá)，是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實(shí)，對(duì)所要研究的對(duì)象設(shè)想出一種或幾種可能的答案和解釋因結(jié)論是已知的，故不存在假設(shè)問(wèn)題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則1.單一變量原則（1）變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱為變量。（2）自變量：人為改變的變量稱為自變量，也就是人們要探究或驗(yàn)證的某種因素對(duì)某種事物的影響，這個(gè)某種因素就是自變量。如：若探究光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用的影響，那么光照強(qiáng)度就是自變量；若探究溫度對(duì)酶活性的影響，那么溫度就是自變量。[注意]自變量一定要方便控制（3）因變量：隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量。如：若探究光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用的影響，因變量就是光合速率，觀測(cè)指標(biāo)可以是氧氣的釋放量，也可以是二氧化碳的吸收量，也可以葉片干重的增加量。[注意]因變量（觀測(cè)指標(biāo)）一定要方便觀察、記錄、測(cè)量（4）無(wú)關(guān)變量：除自變量外，其他能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素稱為無(wú)關(guān)變量。如：若探究光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用的影響，其他能對(duì)光合作用產(chǎn)生影響的因素如溫度、二氧化碳的濃度、植物的種類、生長(zhǎng)狀態(tài)等都屬于無(wú)關(guān)變量。[注意]無(wú)關(guān)變量一定要保持相同且適宜2.對(duì)照原則定義：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)，包括對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。（1）空白對(duì)照：不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)象組。如：探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度這個(gè)實(shí)驗(yàn)中：一組是將植物枝條浸泡在蒸餾水中（空白對(duì)照組）其他組是將植物枝條浸泡在不同濃度的生長(zhǎng)素類似物溶液中（實(shí)驗(yàn)組）。（2）相互對(duì)照（對(duì)比實(shí)驗(yàn)）：相互對(duì)照是指不單獨(dú)設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比對(duì)照，其中每一組既是實(shí)驗(yàn)組也是其他組別的對(duì)照組，由此得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。如：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)，一組設(shè)置有氧條件，一組設(shè)置無(wú)氧條件，形成相互對(duì)照。（3）自身對(duì)照：實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，即不另設(shè)對(duì)照組。如：“觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”的實(shí)驗(yàn)中，就是典型的自身（前后）對(duì)照?？吹降馁|(zhì)壁分離或復(fù)原的細(xì)胞和開(kāi)始時(shí)正常的洋蔥表皮細(xì)胞為同一對(duì)象。[注意]自身對(duì)照，關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異，實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組。（4）條件對(duì)照：指雖給對(duì)象施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但這種處理是作為對(duì)照意義的。如：“探究甲狀腺激素對(duì)蝌蚪發(fā)育的影響”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是:甲組：不飼喂甲狀腺激素（空白對(duì)照組）；乙組：飼喂甲狀腺激素（實(shí)驗(yàn)組）丙組：飼喂甲狀腺激素抑制劑（甲硫咪唑）（條件對(duì)照組）。該實(shí)驗(yàn)既設(shè)置了空白對(duì)照，又設(shè)置了條件對(duì)照，通過(guò)對(duì)照、比較，更能充分說(shuō)明實(shí)驗(yàn)變量甲狀腺激素能促進(jìn)蝌蚪的生長(zhǎng)發(fā)育。三、明確實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)思路的區(qū)別實(shí)驗(yàn)步驟：需要寫(xiě)出細(xì)致而具體、可供直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的步驟。實(shí)驗(yàn)思路：要點(diǎn)是寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)對(duì)象、自變量和因變量。1.實(shí)驗(yàn)步驟題的解題模型（1）取材分組、編號(hào)；（大小相同、生理發(fā)育狀況相同、隨機(jī)平均分成若干組）（2）一組處理，一組不處理（做對(duì)照）；或兩組都處理，但處理的方法不同。材料相同，處理一定不同；處理相同，材料一定不同。（3）在相同且適宜的條件下培養(yǎng)；（4）選擇一項(xiàng)生理指標(biāo)作為觀察對(duì)象（因變量）。（5）預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論項(xiàng)目甲組乙組ST濃度(μg/mL)m＜mGH濃度(μg/mL)n＞n例題：某研究小組研究雄性家兔中睪酮(ST，一種雄性激素)與生長(zhǎng)激素(GH)的關(guān)系，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。(切口不影響本實(shí)驗(yàn))根據(jù)資料，請(qǐng)完成下面的探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯縎T與GH的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)假設(shè)：ST含量的增加能使GH的含量下降。實(shí)驗(yàn)材料：月齡、體重相同的健康雄性家兔12只，ST、GH測(cè)定試劑盒，手術(shù)器械用具等。(1)實(shí)驗(yàn)步驟：①將家兔隨機(jī)分為A、B兩組，每組6只。依次測(cè)定和記錄每只家兔血液中ST和GH的濃度。②對(duì)兩組家兔進(jìn)行處理：A組切除性腺，B組____________________。③在相同的條件下飼養(yǎng)1個(gè)月后，依次測(cè)定和記錄____________________。(2)分析討論：①要使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)做進(jìn)一步處理：給A組家兔注射______，B組家兔注射____________，然后測(cè)定和記錄每只家兔血液中的GH濃度，求兩組的平均值。②預(yù)測(cè)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)處理后的結(jié)果：A組GH濃度______，B組GH濃度________。③根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，請(qǐng)列舉出能促進(jìn)雄性幼年家兔體重增加的一種處理方法：________________________________________________________________________。答案：(1)②不切除性腺(不做處理)③每只家兔血液中ST和GH的濃度(2)①適量ST溶液等量生理鹽水②下降不變③切除性腺(或閹割)(其他合理答案也可)2.實(shí)驗(yàn)思路題的解題模型（1）干什么（實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?shí)驗(yàn)最終要解決的問(wèn)題（2）用什么（實(shí)驗(yàn)材料）實(shí)驗(yàn)對(duì)象（3）做什么（實(shí)驗(yàn)處理）自變量（4）看什么（實(shí)驗(yàn)結(jié)果）因變量例題：將生長(zhǎng)在水分正常土壤中的某植物通過(guò)減少澆水進(jìn)行干旱處理，該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸（ABA）含量增高，葉片氣孔開(kāi)度減小。有研究表明：干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請(qǐng)以該種植物的ABA缺失突變體（不能合成ABA）植株為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。實(shí)驗(yàn)分析：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證葉片氣孔減小的原因。（2）實(shí)驗(yàn)材料：該植物的ABA缺失突變體。（3）自變量：有兩個(gè)，一個(gè)是“是否缺水”，即對(duì)照組“正常條件下”與實(shí)驗(yàn)組“缺水條件下”；另一個(gè)是“是否有ABA”，即對(duì)照組“干旱條件下，無(wú)ABA”，實(shí)驗(yàn)組“干旱條件下有ABA”。（4）因變量：檢測(cè)指標(biāo)，即“氣孔開(kāi)度的大小”標(biāo)準(zhǔn)答案：實(shí)驗(yàn)思路：取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開(kāi)度，經(jīng)干旱處理后，再測(cè)定氣孔開(kāi)度。預(yù)期結(jié)果：干旱處理前后氣孔開(kāi)度不變。實(shí)驗(yàn)思路：將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進(jìn)行ABA處理，另一組作為對(duì)照組，一段時(shí)間后，分別測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度。預(yù)期結(jié)果：ABA處理組氣孔開(kāi)度減小，對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變。結(jié)論：干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。典題練習(xí)1.（探究實(shí)驗(yàn)）某生物興趣小組想探究酵母菌在有氧和無(wú)氧的條件下產(chǎn)生等量CO2時(shí)，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問(wèn)題。他們將無(wú)菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封(瓶中無(wú)氧氣)，按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)測(cè)定甲、乙裝置中CaCO3沉淀相等時(shí)，撤去裝置，將甲、乙兩錐形瓶中的溶液分別用濾菌膜過(guò)濾，除去酵母菌，得到濾液1和濾液2。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：（1）乙兩組實(shí)驗(yàn)的自變量是________，實(shí)驗(yàn)中需控制的無(wú)關(guān)變量主要有_____________________________________________________________(寫(xiě)2個(gè)即可)。(2)酵母菌產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是___________________________________________________。(3)請(qǐng)你利用提供的U形管(已知濾液中的葡萄糖不能通過(guò)U形管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過(guò))、濾液1和濾液2等，繼續(xù)完成探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟：①將________的濾液1和濾液2分別倒入U(xiǎn)形管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記；②一段時(shí)間后觀察________的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論：Ⅰ.如果________________________________________________________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；Ⅱ.如果________________________________________________________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；Ⅲ.如果A、B兩側(cè)液面高度相同，則有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多。2．（探究實(shí)驗(yàn)）某研究人員成功找到了一種能口服治療糖尿病的小分子物質(zhì)（Boc5）。為進(jìn)一步探究口服Boe5對(duì)糖尿病的治療效果，某研究小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。材料與用具：糖尿病大鼠若干、普通飼料、Boc5溶液、胰島素溶液、蒸餾水、血糖測(cè)量?jī)x等（藥劑的具體使用量不作要求）實(shí)驗(yàn)步驟：a．選取__________的糖尿病大鼠若干，隨機(jī)均分為三組，編號(hào)甲、乙、丙；b．______________；c．對(duì)甲組大鼠灌喂適量Boc5溶液，對(duì)乙組大鼠_________（灌喂/注射）等量胰島素溶液，對(duì)丙組大鼠灌喂等量的蒸餾水，三組大鼠灌喂（或注射）的時(shí)間點(diǎn)相同；d．試驗(yàn)期間三組大鼠均在相同且適宜環(huán)境中飼養(yǎng)。e．一段時(shí)間后，用血糖測(cè)量?jī)x測(cè)定各組大鼠的血糖濃度，并計(jì)算平均值，統(tǒng)計(jì)分析。（1）請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。（2）有人提出“口服Boc5會(huì)降低其對(duì)糖尿病的治療效果”，針對(duì)這一說(shuō)法，請(qǐng)補(bǔ)充一組實(shí)驗(yàn)加以研究：______________。（3）對(duì)于糖尿病的研究，除上述實(shí)驗(yàn)中直接檢測(cè)血糖濃度外，有時(shí)還可檢測(cè)尿液中是否存在葡萄糖。根據(jù)高中生物教材內(nèi)容，試舉例兩種檢測(cè)方法（只答方法名稱，不要求答具體操作）_____、______。3.（探究實(shí)驗(yàn)）為探究獺兔的遺傳方式，科研人員用患病的獺兔和正常獺兔做雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)下表，回答下列問(wèn)題：親本F1的表現(xiàn)型F2的表現(xiàn)型及比例雜交組合一：一只患病雄兔與一只正常雌兔雜交雌雄兔都正常，雌雄兔隨機(jī)交配雌性全正常雄兔中，正常兔∶患病兔＝15∶1雜交組合二：一只正常雄兔與一只正常雌兔雜交雌雄兔都正常，雌雄兔隨機(jī)交配雌性全正常雄兔中，正常兔∶患病兔＝15∶1(1)對(duì)上述雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果合理的解釋：①患病性狀只在______(填“雌”或“雄”)性獺兔中表現(xiàn)；②該遺傳病由位于兩對(duì)常染色體上的兩對(duì)等位基因控制，只要個(gè)體的基因型中含有________個(gè)顯性基因即表現(xiàn)為正常。(2)依據(jù)上述解釋，雜交組合二的親本基因型為_(kāi)_______(用A、a和B、b表示)(3)請(qǐng)從F1和F2中選擇獺兔，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述解釋：實(shí)驗(yàn)方案：_____________________________________________。支持該解釋的預(yù)期結(jié)果：__________________________________________________________________________________________________________________。4.（驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)）生活在干旱地區(qū)的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開(kāi)吸收CO2，吸收的CO2通過(guò)生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲(chǔ)存的蘋(píng)果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有__________。光合作用所需的CO2來(lái)源于蘋(píng)果酸脫羧和______________釋放的CO2。（2）氣孔白天關(guān)閉、晚上打開(kāi)是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止______________，又能保證_____________正常進(jìn)行。（3）若以pH作為檢測(cè)指標(biāo)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。（簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果）_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5.（驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明白蘿卜貯藏根組織細(xì)胞中含有蛋白質(zhì)。（要求簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果）：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6.（驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)）以適宜濃度的過(guò)氧化氫、過(guò)氧化氫酶和蒸餾水為實(shí)驗(yàn)材料探究酶具有催化作用，請(qǐng)寫(xiě)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7.（驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)2017新課標(biāo)Ⅰ）根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型，簡(jiǎn)要寫(xiě)出（1）實(shí)驗(yàn)思路，（2）預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。（要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組）________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案1.(1)有無(wú)氧氣溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體(3)①等量②(兩側(cè))液面Ⅰ.A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降Ⅱ.A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升2.生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)相似的同性別測(cè)量各組大鼠的血糖濃度，并計(jì)算平均值注射丁組大鼠注射等量的Boc5，其余操作相同葡萄糖試紙檢測(cè)本尼迪特試劑檢測(cè)3.(1)①雄②一(2)AAbb和aa