1、微專題一實驗技能專題一、實驗設(shè)計遵循的原那么.科學(xué)性原那么選材科學(xué)性：如鑒定還原糖的實驗中不能以西瓜汁為實驗材料，因為西瓜汁的紅色會干擾 顏色反響。實驗方法科學(xué)性：如使用雙縮胭試劑時應(yīng)先加入A液，再加入B液。.單一變量原那么和等量原那么二者是完全統(tǒng)一的，只不過強調(diào)的側(cè)重點不同，前者強調(diào)的是自變量的單一性即實驗組和對 照組相比只能有一個變量，而后者強調(diào)的是除了自變量之外的一切對實驗結(jié)果有影響的無關(guān) 變量，必須嚴(yán)格控制在適宜且等量條件下，以平衡和消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。.平行重復(fù)原那么為減小實驗誤差應(yīng)進行屢次實驗，如探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量動態(tài)變化的實驗中，每次 計數(shù)都要重復(fù)至少3次。.對

2、照原那么(為使實驗結(jié)果更有可信度，需設(shè)置對照組)空白對照：即對照組不做任何變量處理。如探究胰島素的生理作用實驗中，對小鼠進行饑 餓處理后，注射胰島素的為實驗組，注射等量生理鹽水的為對照組。自身對照：即對照組和實驗組在同一實驗對象上進行，不再設(shè)置新的對照組，如觀察植物 細胞質(zhì)壁別離和復(fù)原的實驗中，質(zhì)壁別離狀態(tài)與自然狀態(tài)形成對照。條件對照：即給對照組施加變量處理，但這種處理不是實驗假設(shè)所定的。如探究甲狀腺激 素的生理作用實驗中，實驗組為飼喂甲狀腺激素，空白對照為飼喂等量生理鹽水，可以再增 加一組對照組，飼喂甲狀腺激素抑制劑，即條件對照，這樣可以增加實驗的說服力。(4)相互對照：即不單獨設(shè)對照組，而

3、是幾個實驗組之間相互進行對照。如探究溫度、pH對 酶活性影響的實驗中，各組既是實驗組，又是其他組的對照組。二、實驗設(shè)計的基本方法實驗設(shè)計程序：明確實驗?zāi)康囊贿x擇實驗原理一確定實驗思路一設(shè)計實驗步驟一預(yù)期實驗結(jié) 果一得出實驗結(jié)論。1.實驗?zāi)康尿炞C性實驗：尋找題干信息，一般寫有“驗證”，即為該實驗的實驗?zāi)康?。探究性實驗：首先分析實驗的自變量和因變量。此類實驗的實驗?zāi)康囊话銜鴮憺椤疤骄孔?變量對因變量的影響”“探究自變量與因變量的關(guān)系”“探究自變量的作用”等等。典題1科學(xué)施肥可使作物接近最高產(chǎn)量而又不會造成肥料浪費。實驗說明鋅肥的施用量與 番茄的果實產(chǎn)量密切相關(guān)，以下圖為實驗結(jié)果曲線圖，請完善探究實

4、驗的相關(guān)問題：最高產(chǎn)量0 4 8 12 16 20 24 28硫酸鋅溶液濃度（mgL-i ）實驗?zāi)康模簅答案 探究鋅肥施用量對番茄果實產(chǎn)量的影響（或探究種植番茄時施用鋅肥的最正確濃度范圍） 2.實驗假設(shè)假設(shè)是指用來說明某種現(xiàn)象，但未經(jīng)證實的論題，是對課題涉及的主要變量之間相互關(guān)系的 設(shè)想，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。提出的假設(shè)可能正 確，也可能錯誤，但必須能解釋題目現(xiàn)象或與題干相符，一般情況下，假設(shè)是實驗中要求寫出 你的假設(shè)，我們應(yīng)根據(jù)自己平常積累的知識，寫出認(rèn)為最可能的一種假設(shè)即可。典題2當(dāng)環(huán)境中存在一定濃度的某些致突變物時，會導(dǎo)致染色體斷裂，不含著絲點的斷裂

5、片段在有絲分裂時不能進入子細胞核中，而是在細胞質(zhì)基質(zhì)中形成橢圓形異常結(jié)構(gòu)，稱為微 核，微核與主核有相同染色效果，但體積較?。ㄈ缦聢D）。某研究所在蝴蝶蘭培育的過程中 使用了磷胺殺蟲劑，發(fā)現(xiàn)磷胺的污染可能導(dǎo)致細胞中出現(xiàn)微核，研究人員以蝴蝶蘭根尖細胞 為實驗材料，通過觀測統(tǒng)計出微核率和微核細胞率的大小，來探究磷胺對染色體的影響。假設(shè) 以下圖為研究小組在探究過程中某一個實驗方案的實驗結(jié)果，那么該實驗結(jié)果的假設(shè)是答案磷胺污染程度和污染持續(xù)時間與植物細胞的微核細胞率呈正相關(guān)3.實驗原理實驗原理確實認(rèn)與書寫：實驗原理就是進行實驗的理論依據(jù)，書寫基本套路概括為“條 件找變量一根據(jù)目的提結(jié)論一依據(jù)材料判結(jié)果一結(jié)

6、論結(jié)果巧聯(lián)系一組織語言寫原理”。典題3為驗證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠活動狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計實驗，某同學(xué) 的實驗方案如下：將正常小鼠隨機分成A、B兩組，觀察并記錄其活動狀況。(2)A組小鼠注射適量胰島素溶液，B組小鼠注射等量生理鹽水。一段時間后，A組小鼠會出 現(xiàn)活動減少，甚至昏迷等低血糖病癥，B組小鼠活動狀況無變化。(3)A組小鼠出現(xiàn)低血糖病癥后，分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時間后， A組小鼠低血糖病癥緩解，B組小鼠活動狀況無變化。該實驗方案可以說明胰島素具有降低 血糖的作用，那么該實驗的原理是答案 體內(nèi)胰島素含量過高時，引起血糖濃度下降，機體出現(xiàn)活動減少，甚至昏迷等低血

7、糖病癥，此病癥可以通過注射葡萄糖來緩解自變量：是否注射適量胰島素 因變量：血糖濃度自變量：是否注射適量胰島素 因變量：血糖濃度條件_ 找變量一根據(jù)目的_ 提結(jié)論 一依據(jù)材料_ 判結(jié)果一I結(jié)論結(jié)果一 、巧聯(lián)系廠組織語言 寫原理【思維導(dǎo)圖】胰島素具有降低血糖的作用機體出現(xiàn)活動減少，甚至昏迷等低 血糖病癥；注射葡萄糖溶液后，低血 糖病癥緩解體內(nèi)胰島素含量過高時，引起血糖 濃度下降，通過注射葡萄糖可以緩解.胰島素具有降低血糖的作用。體內(nèi) 胰島素含量過高時，引起血糖濃度 下降，機體出現(xiàn)活動減少，甚至昏 迷等低血糖病癥，此病癥可以通過4.實驗思路思路是“想法”4.實驗思路思路是“想法”注射葡萄糖來緩解是較

8、為粗線條的思考過程，其要求“言簡意賅”。比方：用某種方法處理某種材料，觀察其對某方面的影響效果。一般須表達“對照思想”，顯示自變量和因變量, 對無關(guān)變量表述時，應(yīng)注意表達“相同且適宜”。典題4 (2019全國I , 29節(jié)選)將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處 理，該植物根細胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開度減小。 有研究說明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請以 該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料，設(shè)計實驗來驗證這一結(jié)論。要求 簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果。答案實驗思路：取ABA缺失突變體植株在

9、正常條件下測定氣孔開度，經(jīng)干旱處理后，再 測定氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開度不變。將上述經(jīng)干旱處理的ABA缺失突 變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進行ABA處理，另一組作為對照組，一段時間后, 分別測定兩組的氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開度減小，對照組氣孔開度不變。 解析 本實驗需先設(shè)計干旱處理與非干旱處理的對照，證明干旱條件下氣孔開度減小不是由 缺水直接引起的；再設(shè)計在干旱條件下ABA處理組與非ABA處理組的對照，證明干旱條件 下氣孔開度減小是由ABA引起的。典題5 （2019全國HI節(jié)選,29）農(nóng)作物吸收氮元素的主要形式有鏤態(tài)氮（NHQ和硝態(tài)氮（NO?）。 作物甲對同

10、一種營養(yǎng)液（以硝酸鏤為唯一氮源）中NH1和NC”的吸收具有偏好性（NHI和 NO?同時存在時，對一種離子的吸收量大于另一種）。請設(shè)計實驗對這種偏好性進行驗證，要 求簡要寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。答案實驗思路：配制營養(yǎng)液（以硝酸鏤為唯一氮源），用該營養(yǎng)液培養(yǎng)作物甲，一段時間后, 檢測營養(yǎng)液中NH：和NO,剩余量。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：假設(shè)營養(yǎng)液中NO,剩余量小于NHI剩余量，那么說明作物甲偏好吸收NO,； 假設(shè)營養(yǎng)液中NHl剩余量小于NC”剩余量，那么說明作物甲偏好吸收NH；O解析 本實驗的目的是驗證作物甲對硝酸鎂中的NHI和NO,的吸收具有偏好性，因變量是作 物甲對二者的吸收量，因此可將生理狀態(tài)

11、相同的假設(shè)干作物甲培養(yǎng)在適宜濃度的以硝酸鐵為唯 一氮源的營養(yǎng)液中，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間，并測定實驗后營養(yǎng)液中的NHI和NO*的濃 度，最后進行比擬，如果實驗后營養(yǎng)液中的NHI的濃度低于NO,可說明作物甲對硝酸鎂中 的NH；的吸收具有偏好性；反之，那么說明作物甲對硝酸鎂中的NO?的吸收具有偏好性。5.實驗步驟步驟是“做法”，是更為“細節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細致”。必須表達“自變量” 如何設(shè)置，“因變量”如何獲得，“無關(guān)變量”如何保證相同且適宜。實驗步驟設(shè)計的一般 程序：取材、分組、編號：取材時要注意數(shù) 嚏二量和生理及發(fā)育狀態(tài)相同，用具要相 三歲L同等，即無關(guān)變量要相同且適宜，不 .影

12、響實驗結(jié)果/一、 變量處理：根據(jù)單一變量原那么和對照（第三步A 原那么，對不同組分別進行變量處理，.通過不同的實驗結(jié)果來到達實驗?zāi)康牡谌鶕?jù)需要可進一步進行相同處理：其 邏二失尸他因素相同且在最適條件下繼續(xù)處理一檢測、觀察、統(tǒng)計、比擬：必須找出 第四步具體的觀察和記錄對象，觀察、記錄、 .統(tǒng)計、比擬實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象注意自變量的處理方法（i）“加”或“減”：例如驗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”如探究溫度對酶活性的影響實驗，對自變量溫度無法“加”或“減”，就用“換” 的方法。典題6現(xiàn)有新發(fā)現(xiàn)的一種感染人體A細胞的病毒C,請利用所提供的材料用具

13、，設(shè)計兩種 方法探究病毒C的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNAo材料用具：一定數(shù)量的無放射性的A細胞、無放射性的A細胞培養(yǎng)液，含有32P標(biāo)記胸腺喀 咤脫氧核甘酸的A細胞的培養(yǎng)液、含有32P標(biāo)記尿喀咤核糖核甘酸的A細胞的培養(yǎng)液、無放 射性的病毒C等。實驗步驟：第一步：取一定數(shù)量的A細胞分成等量的甲、乙兩組，用含有32P標(biāo)記胸腺嚓咤脫氧核甘酸 的培養(yǎng)液培養(yǎng)甲組的A細胞，用 培養(yǎng)乙組的A細胞。第二步：將 平均分成兩份，分別感染甲、乙兩組培養(yǎng)的A細胞。第三步：在其他條件相同且適宜的情況下培養(yǎng)一段時間后，檢測 o預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：假設(shè), 那么病毒C是DNA病毒。假設(shè), 貝U病毒C是RNA病毒。答案含有32P標(biāo)記尿

14、嗑咤核糖核甘酸的培養(yǎng)液無放射性的病毒C子代病毒的放射性 甲組產(chǎn)生的子代病毒C有放射性，而乙組產(chǎn)生的子代病毒C無放射性 甲組產(chǎn)生的子代 病毒C無放射性，而乙組產(chǎn)生的子代病毒C有放射性6.實驗結(jié)果和結(jié)論實驗結(jié)果是通過觀察或測量得到的實驗現(xiàn)象，是實驗實際出現(xiàn)的情況。實驗結(jié)論是根據(jù)實驗 現(xiàn)象，對實驗因變量與自變量關(guān)系進行分析，得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論。實驗結(jié)論 的得出必須依據(jù)實驗結(jié)果。歸納實驗結(jié)論的一般方法：通過實驗?zāi)康?、實驗的對照組設(shè)置或步驟，根據(jù)單一因素不同，找出實驗自變量。由果找因，分析實驗結(jié)果（因變量）與實驗控制的單一因素（自變量）之間的邏輯關(guān)系，得出正 確結(jié)論。在有些實驗中，還要根據(jù)各

15、對照組中得出的“分結(jié)論”，綜合為“全面結(jié)論（總）”。在驗證性實驗中，因為要驗證的事實是正確的，實驗結(jié)果只有一種，實驗結(jié)論即是實驗要 驗證的事實C在探究實驗中，因為實驗結(jié)果是未知的，可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果有多種，因此對 應(yīng)的實驗結(jié)論也有多種，不同的結(jié)果對應(yīng)不同的結(jié)論。典題7 （2022湖北高三模擬）褪黑素是一種由松果體分泌的小分子激素，能夠調(diào)節(jié)機體免疫 和睡眠作用。某研究小組采用小鼠口服褪黑素方法對其調(diào)節(jié)免疫的功能進行研究，結(jié)果如表。 回答以下問題：那么定組為脾淋巴細胞增殖 能力（相對值）NK淋巴細胞 活性（相對值）抗體生成細胞 數(shù)量（相對值）對照組111低劑量組1.311.621.05身劑量組1.

16、051.161.03實驗前，小鼠體內(nèi)的褪黑素經(jīng)體液運輸至全身各處，調(diào)節(jié)著小鼠自身免疫功能。據(jù)表中信 息分析，褪黑素可能作用的細胞有（答出兩種即可）。體內(nèi)的NK淋巴細胞能夠識別并消除腫瘤或病毒感染的細胞，說明NK淋巴細胞能參與 免疫過程。據(jù)表結(jié)果分析，褪黑素對機體免疫能力的調(diào)節(jié)作用與其 有關(guān)。綜合上述分析，推測褪黑素能夠增強機體免疫能力的機理是（4）研究發(fā)現(xiàn)，褪黑素還能調(diào)節(jié)小鼠睡眠時間。請利用以下實驗材料及用具，設(shè)計實驗探究褪 黑素對小鼠睡眠的影響。簡要寫出實驗設(shè)計思路并預(yù)期實驗結(jié)果。實驗材料及用具：睡眠情況相同的健康小鼠假設(shè)干只，一定劑量的褪黑素溶液，生理鹽水，計 時器等。實驗設(shè)計思路：預(yù)期結(jié)

17、果及結(jié)論：O答案（1）脾淋巴細胞、NK淋巴細胞、抗體生成細胞（2）細胞 劑量（3）褪黑素通過促進脾 淋巴細胞增殖、提高NK淋巴細胞活性和促進抗體生成細胞數(shù)量增多來增強機體免疫能力（合 理即可）（4）將小鼠隨機分為甲、乙兩組，甲組口服一定劑量的褪黑素溶液，乙組口服等量的 生理鹽水，在相同環(huán)境中飼養(yǎng)，記錄兩組小鼠每天的睡眠時長 假設(shè)甲組小鼠平均睡眠時間比 乙組長，那么褪黑素能延長小鼠睡眠時間；反之褪黑素能縮短小鼠睡眠時間三、實驗方案評價與修訂試題的解答思路一看對照一看對照如果有，看 對照設(shè)計是 否合理J JP（有無對照實驗/實驗變量設(shè)置是否有標(biāo)記 是否遵循單一變量原那么 是否遵循等量原那么二看步驟

18、H步驟的順序是否合理步驟是否完整是否排除了干擾因素具體操作有無違反生物學(xué)基本原理言看4實驗結(jié)果的驗證目標(biāo)是否準(zhǔn)確 驗證八實驗結(jié)果的驗證方法是否得當(dāng):言看4實驗結(jié)果的驗證目標(biāo)是否準(zhǔn)確 驗證八實驗結(jié)果的驗證方法是否得當(dāng):是否需要攪拌、加熱等五看條件實驗所需的溫度、光照等條件是否合理典題8研究者以小鼠為實驗材料，探討動物腦中VMN區(qū)域與血糖調(diào)節(jié)的關(guān)系?；卮鹨韵?問題：向正常小鼠VMN區(qū)神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入基因表達載體，指導(dǎo)合成的蛋白會被光激活，進而激活 氯離子通道蛋白，使氯離子流入細胞內(nèi)。當(dāng)向VMN區(qū)神經(jīng)元照光后，VMN區(qū)神經(jīng)元（填“不興奮”或“興奮”）。研究者用胰島素處理小鼠，創(chuàng)設(shè)低血糖條件，照光一段時間，檢測小鼠的血糖含量，發(fā)現(xiàn) VMN區(qū)神經(jīng)元參與低血糖條件下血糖含量的恢復(fù)。（2）進一步研究VMN區(qū)神經(jīng)元對血糖含量的影響。向正常小鼠VMN區(qū)神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入另一基 因表達載體（此類小鼠稱為S鼠）