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1、第十五讲 高考探究实验,-2-,2,1,1.(2019全国理综,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,答案: (1)增强 (2)降
2、低 气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2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。,-4-,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CO2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
3、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。,-5-,2,1,2.(2017全国理综,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
4、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),-6-,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。,-7-,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
5、,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。,-8-,网络梳理填一填,高考必背记一记,易混易错判一判,-9-,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。
6、 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。,-10-,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CO2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 为验证胰岛素能降低血糖,某
7、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,-11-,考点1,考点2,答案,解析,-12-,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
8、,但在书写答案时,一般要先写实验结果,再写实验结论。,-13-,考点1,考点2,探究性实验 热考题点必练 题点1 与教材实验联系的探究实验 1.(2019江苏南通二模)某中学生物兴趣小组进行了阳生植物和阴生植物叶片中叶绿素含量比较的实验,主要过程及结果如下。已知弱光条件下,较短波长的光占优势。请回答下列问题。 实验材料:阳生植物美洲合欢、月季;阴生植物喜荫花、沿阶草。 叶绿素含量测定原理:叶绿素a、叶绿素b的吸收光谱不同(如图1),叶绿素a、叶绿素b在红光区吸收峰对应的波长分别是665 nm、649 nm。,-14-,考点1,考点2,主要实验步骤及结果如下。 步骤1:取四种材料的新鲜叶片、剪碎
9、(避开主叶脉),各取0.1 g碎叶片分别置于4支20 mL的比色管中,加入15 mL萃取液(丙酮酒精=11),避光浸泡足够长时间(24 h),获得色素提取液。 步骤2:用分光光度计在665 nm和649 nm波长下分别测定色素提取液的吸光值,并根据吸光值计算叶绿素含量,结果如图2。,图1,图2,-15-,考点1,考点2,(1)步骤1中,萃取液的作用是 ;“避光浸泡”的原因是 ;浸泡足够长时间(24 h)的目的是 。 (2)据图1可知,叶绿素a、叶绿素b在蓝紫光区的吸收峰值比红光区高,但不选择蓝紫光区吸收峰对应波长的光测定色素提取液吸光值,其原因是 。 (3)据实验结果可知,与阳生植物相比,阴生
10、植物叶片中叶绿素a与叶绿素b含量的比值较 (填“大”或“小”),结合图1从生物适应环境的角度分析,其意义是 。 (4)若长期对月季进行适当遮光处理,其叶片中叶绿素含量会 ,以适应弱光环境。 (5)测定叶片中叶绿素含量时,采用“剪碎研磨过滤”的方法获取色素提取液,若色素提取不充分,可能的原因是 。,-16-,考点1,考点2,答案: (1)溶解色素 叶绿素在光下易分解 充分提取色素 (2)类胡萝卜素也大量吸收蓝紫光,会对实验产生干扰 (3)小 叶绿素b的比例增加,有利于阴生植物在弱光条件下吸收蓝紫光,提高对弱光的适应能力 (4)增加 (5)研磨不充分、色素被破坏、过滤时有色素残留在残渣中等,-17
11、-,考点1,考点2,解析: (1)根据实验步骤1的表述可知,萃取液的成分是丙酮酒精=11,且要获取色素提取液,联系所学光合色素的粗提取原理,可知萃取液的作用是溶解色素;“避光浸泡”的原因是叶绿素在光下易分解;漫泡足够长的时间是为了使色素能够充分溶解。(2)由于本实验是通过测定色素提取液的吸光值来测定叶绿素含量的,所以需要避免其他光合色素造成的影响,而植物叶绿体中光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此选择红光区吸收峰对应波长的光测定吸光值。(3)根据图2分析可得,阴生植物叶片中叶绿素a与叶绿素b含量的比值比阳生植物要小;结合图1发现,叶绿素b吸
12、收蓝紫光偏多,故阴生植物叶绿素b的比例增加,有利于其在弱光条件下吸收蓝紫光,提高对弱光的适应能力。(4)若长期对月季进行适当的遮光处理,叶片细胞中叶绿素的含量会增加,以适应弱光环境,提高对光的利用率。(5)色素提取不充分,可能由研磨不充分、色素被破坏、过滤时色素残留于残渣中等导致。,-18-,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
13、来的实验过程及实验结果如表所示。回答下列问题。,-19-,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: 。,-20-,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
14、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),-21-,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。,