2025屆新高考生物精準(zhǔn)復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)專題講座

SHENGWUXUE2025屆新高考生物精準(zhǔn)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)專題講座一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的三大基本原則(1)單一變量原則：即除自變量(實(shí)驗(yàn)變量)以外，應(yīng)使實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無(wú)關(guān)變量保持相同且適宜，如生物材料(大小、生理狀況、年齡、性別等)相同、實(shí)驗(yàn)器具(型號(hào)、潔凈程度等)相同、實(shí)驗(yàn)試劑(用量、濃度、使用方法等)相同和條件(保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等)相同。(2)對(duì)照原則：應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的自變量不同(其他因素都相同)，以便減小實(shí)驗(yàn)誤差。常用的對(duì)照方法包括：空白對(duì)照、自身對(duì)照、條件對(duì)照、相互對(duì)照(也叫對(duì)比實(shí)驗(yàn))。(3)平行重復(fù)原則：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中為了避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性，必須對(duì)所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行足夠次數(shù)的重復(fù)，以獲得多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的變量分析自變量的處理方法①“加”或“減”：例如驗(yàn)證甲狀腺激素的生理作用——“加”即口服或注射該激素；“減”即手術(shù)切除甲狀腺法。②“換”：例如探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)，對(duì)自變量溫度無(wú)法“加”或“減”，就用“換”的方法。

[典例1]

(2024·河南名校聯(lián)盟)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)注重科學(xué)性、遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則。下列有關(guān)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(

) A.“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，自變量為催化劑，因變量為O2生成量 B.探究“溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)，可選用唾液淀粉酶，并且需要設(shè)計(jì)空白對(duì)照組 C.探究“pH影響酶活性”的實(shí)驗(yàn)，可選用胃蛋白酶，在pH為6～8范圍設(shè)置不同實(shí)驗(yàn)組 D.探究“淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用”實(shí)驗(yàn)，可用斐林試劑鑒定產(chǎn)物中有無(wú)還原糖D三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的熱考題型1.實(shí)驗(yàn)思路的規(guī)范書(shū)寫(xiě)思路是“想法”，是較為粗線條的思考過(guò)程，其要求“言簡(jiǎn)意賅”。比如：用某種方法處理某種材料，觀察其對(duì)某方面的影響效果。一般須體現(xiàn)“對(duì)照思想”，顯示自變量和因變量，對(duì)無(wú)關(guān)變量表述時(shí)，應(yīng)注意體現(xiàn)“相同且適宜”。[典例2]

(2024·重慶南開(kāi)中學(xué)調(diào)研)脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬啥趸己桶?氨溶于水后形成銨根離子)。某研究人員利用一定濃度的尿素溶液進(jìn)行了銅離子對(duì)脲酶活性的影響實(shí)驗(yàn)，得到如圖所示結(jié)果。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)科學(xué)家薩姆納從刀豆種子中提取到脲酶的結(jié)晶，并用多種方法證明了脲酶的化學(xué)本質(zhì)是________________。蛋白質(zhì)(2)圖示實(shí)驗(yàn)的自變量為_(kāi)____________________；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著銅離子濃度的升高，脲酶的活性________。圖中顯示，脲酶作用的最適溫度范圍是________℃。為了進(jìn)一步探究脲酶作用的最適溫度，請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路：___________________________________________________________________________________________________________________。溫度和銅離子濃度降低40～60在不加入銅離子(或銅離子濃度一定)的情況下，在溫度為40～60℃范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定尿素分解速率(3)幽門螺桿菌是導(dǎo)致胃炎的罪魁禍?zhǔn)祝撐⑸镆部梢援a(chǎn)生脲酶，并分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用，該微生物合成脲酶的過(guò)程中參與的細(xì)胞器是________________。13C呼氣試驗(yàn)檢測(cè)系統(tǒng)是檢測(cè)幽門螺桿菌的有效方法，被測(cè)者先口服用13C標(biāo)記的尿素，然后向?qū)Ｓ玫暮魵饪ㄖ写禋饬羧颖?，即可以?zhǔn)確地檢測(cè)出被測(cè)者是否被幽門螺桿菌感染。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明13C呼氣試驗(yàn)檢測(cè)的原理：________________________________________________________________________________________________________________________________。核糖體幽門螺桿菌會(huì)產(chǎn)生脲酶，脲酶能將尿素分解成NH3和13CO2，如果檢測(cè)到被測(cè)者呼出的氣體中含有13CO2，則說(shuō)明被測(cè)者被幽門螺桿菌感染2.正確書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)步驟步驟是“做法”，是更為“細(xì)節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細(xì)致”。必須體現(xiàn)“自變量”如何設(shè)置，“因變量”如何獲得，“無(wú)關(guān)變量”如何保證相同且適宜。實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的一般程序：3.實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)與修訂3.實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)與修訂[典例3]

(2024·廣東肇慶期末)為驗(yàn)證pH對(duì)唾液淀粉酶活性的影響，某同學(xué)具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下： ①在1～5號(hào)試管中分別加入0.5%的唾液1mL。 ②分別向1～5號(hào)試管中加入0.5%的淀粉液2mL。 ③向各試管中加入相應(yīng)的緩沖液3mL，使各試管中的pH依次穩(wěn)定在5.60、6.20、6.80、7.40、8.00。 ④將1～5號(hào)試管均放入37℃溫水中恒溫水浴。⑤反應(yīng)過(guò)程中，每隔1min從第3號(hào)試管中取出一滴反應(yīng)液滴在比色板上，加1滴碘液顯色。待呈橙黃色時(shí)，立即取出5支試管，加碘液顯色并比色，記錄結(jié)果如表所示。試管編號(hào)12345pH5.606.206.807.408.00顏色＋＋＋橙黃色＋＋＋注：“＋”表示藍(lán)色程度。(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，因變量是________________。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選擇37℃恒溫的理由是_________________________________________________________________。(2)3號(hào)試管加碘液后出現(xiàn)橙黃色，說(shuō)明_________________________________。(3)如果反應(yīng)速率過(guò)快，應(yīng)當(dāng)對(duì)唾液進(jìn)行怎樣的處理？___________________。(4)該同學(xué)的操作中有一處錯(cuò)誤，請(qǐng)改正：___________________________。(5)該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是_________________________________________________________________________。顏色變化保證溫度恒定，排除溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；37℃是唾液淀粉酶的最適催化溫度淀粉已經(jīng)完全分解適當(dāng)稀釋唾液將步驟③移到②之前

唾液淀粉酶催化的最適pH約為6.80，高于或低于此值，酶的活性都會(huì)降低(2021·湖北卷，21)使酶的活性下降或喪失的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。酶的抑制劑主要有兩種類型：一類是可逆抑制劑(與酶可逆結(jié)合，酶的活性能恢復(fù))；另一類是不可逆抑制劑(與酶不可逆結(jié)合，酶的活性不能恢復(fù))。已知甲、乙兩種物質(zhì)(能通過(guò)透析袋)對(duì)酶A的活性有抑制作用。實(shí)驗(yàn)材料和用具：蒸餾水，酶A溶液，甲物質(zhì)溶液，乙物質(zhì)溶液，透析袋(人工合成半透膜)，試管，燒杯等。為了探究甲、乙兩種物質(zhì)對(duì)酶A的抑制作用類型，現(xiàn)提出以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。請(qǐng)完善該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果。(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路取________支試管(每支試管代表一個(gè)組)，各加入等量的酶A溶液，再分別加入等量______________________________，一段時(shí)間后，測(cè)定各試管中酶的活性。然后將各試管中的溶液分別裝入透析袋，放入蒸餾水中進(jìn)行透析處理。透析后從透析袋中取出酶液，再測(cè)定各自的酶活性。2甲物質(zhì)溶液、乙物質(zhì)溶液(2)實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果與結(jié)論若出現(xiàn)結(jié)果①：______________________________________________________。結(jié)論①：甲、乙均為可逆抑制劑。若出現(xiàn)結(jié)果②：____________________________________________________。結(jié)論②：甲、乙均為不可逆抑制劑。若出現(xiàn)結(jié)果③：______________________________________________________________________________________。結(jié)論③：甲為可逆抑制劑，乙為不可逆抑制劑。透析后，兩組的酶活性均比透析前酶的活性高透析前后，兩組的酶活性均不變

加甲