[技能必備]1.實驗設(shè)計遵循的三大基本原則(1)單一變量原則：即除自變量(實驗變量)以外，應(yīng)使實驗組與對照組的無關(guān)變量保持相同且適宜。如生物材料相同(大小、生理狀況、年齡、性別等)、實驗器具相同(型號、潔凈程度等)、實驗試劑相同(用量、濃度、使用方法等)和條件相同(保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等)。(2)對照原則：應(yīng)設(shè)置對照實驗，使實驗組與對照組的自變量不同(其他因素都相同)，以便減小實驗誤差。(3)平行重復(fù)原則：在實驗設(shè)計中為了避免實驗結(jié)果的偶然性，必須對所做實驗進(jìn)行足夠次數(shù)的重復(fù)，以獲得多次實驗結(jié)果的平均值，保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。2.三類變量(自變量、因變量、無關(guān)變量)分析3.教材中探究類實驗的變量分析實驗名稱自變量因變量無關(guān)變量探究溫度對淀粉酶活性的影響不同溫度(至少三種)酶的活性(加碘液后溶液顏色的變化)pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操作程序等探究pH對過氧化氫酶活性的影響不同pH(至少三種)酶的活性(氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒程度)溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式氧氣的有無CO2生成量(澄清石灰水的混濁程度)；酒精產(chǎn)生(用酸性重鉻酸鉀檢測)葡萄糖溶液、石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈程度等探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度不同濃度的生長素類似物扦插枝條的生根數(shù)量或長度實驗材料的一致性、生長素類似物濃度的準(zhǔn)確性、處理時間的一致性等探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化時間酵母菌種群數(shù)量培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等4.實驗設(shè)計策略(1)程序(2)步驟書寫①步驟第一步：等量分組、編號(注意不同實驗材料“等量”的描述)第二步：單一變量處理，其他條件相同且適宜(無關(guān)變量的控制)第三步：觀察記錄結(jié)果②實驗結(jié)果結(jié)論：將實驗的結(jié)果用文字、曲線圖、柱形圖、表格等形式予以表達(dá)。[技能訓(xùn)練]1.(2021·江西金太陽全國大聯(lián)考)生物實驗設(shè)計的關(guān)鍵是實驗變量的確認(rèn)，下列對實驗自變量的確認(rèn)，不正確的是()A.比較過氧化氫在不同條件下分解速率的實驗中，自變量為催化劑的種類B.觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原的實驗中，自變量為環(huán)境溶液C.為破譯密碼子而進(jìn)行的蛋白質(zhì)體外合成的實驗中，自變量為氨基酸的種類D.探究影響酵母菌種群數(shù)量增長因素的實驗中，自變量可為培養(yǎng)液的量答案A解析比較過氧化氫在不同條件下的分解速率實驗中，自變量是不同的條件，如溫度、催化劑的種類等，A錯誤；植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原的實驗中，細(xì)胞所處的環(huán)境溶液(的濃度)是自變量，B正確；為破譯密碼子而進(jìn)行的蛋白質(zhì)體外合成實驗，是在不同試管中分別加入一種氨基酸，自變量是氨基酸的種類，C正確；培養(yǎng)液量的多少會影響酵母菌種群數(shù)量的最大值等，D正確。2.(2020·河南示范高中聯(lián)考)下列有關(guān)實驗設(shè)計的敘述中，正確的是()A.實驗材料的數(shù)量、溫度和時間都可能是實驗的變量B.各種實驗都必須單獨設(shè)置對照組，確保單一變量C.數(shù)據(jù)測量時只要認(rèn)真記數(shù)，無需多次測量求平均值D.探究實驗中，實驗結(jié)果總是與提出的假設(shè)一致答案A解析變量即實驗過程中可以變化的因素，實驗材料的數(shù)量、溫度和時間都可能是實驗的變量，A正確；探究實驗一般都需要設(shè)置對照組，但也可能均為實驗組，各組之間形成相互對照，B錯誤；進(jìn)行數(shù)據(jù)測量時，為了減少誤差，需多次測量求平均值，C錯誤；探究實驗中，可能出現(xiàn)實驗的結(jié)果與假設(shè)矛盾，可能是假設(shè)不正確，那么就需要進(jìn)一步查找資料，重新作出假設(shè)，也可能是實驗過程中的某一環(huán)節(jié)出了問題，那么就需要重新進(jìn)行實驗，D錯誤。3.(2021·西安高新一中調(diào)研)酶抑制劑能降低酶的活性，不同的抑制劑對酶活性的影響不同。某科研小組通過實驗研究了兩種抑制劑對某消化酶酶促反應(yīng)速率的影響，對實驗的結(jié)果進(jìn)行分析并繪圖，請回答下列問題：(1)該實驗的自變量是__________________________________________，實驗中對無關(guān)變量應(yīng)進(jìn)行控制，該實驗的無關(guān)變量有(至少答出兩項)。(2)據(jù)圖分析，隨著底物濃度的升高，抑制劑(填類型)的作用逐漸減小甚至消失。從活化能的角度分析，推測抑制劑降低酶促反應(yīng)速率的原理是____________________________________。(3)某同學(xué)認(rèn)為該實驗小組的實驗過程應(yīng)是：a.將某消化酶溶液等分為①②③三組，將每組等分為若干份；b.在一定條件下將三組消化酶溶液均與等量的不同濃度的底物混合；c.在①中加入一定量的蒸餾水，②中加入等量的抑制劑Ⅰ，③中加入等量的抑制劑Ⅱ；d.定時取樣檢測各反應(yīng)中底物的量或產(chǎn)物的量，記錄實驗結(jié)果并繪圖。你認(rèn)為該實驗操作是否正確？。如果不正確，請進(jìn)行改正：________________________________________________________________________。答案(1)抑制劑種類和底物濃度溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量等(2)Ⅰ在抑制劑的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化學(xué)反應(yīng)活化能的能力下降(合理即可)(3)不正確步驟c應(yīng)與步驟b互換，即先對酶溶液進(jìn)行處理再加入底物(合理即可)解析(1)由圖可知，該實驗的自變量有兩個，分別是抑制劑種類和底物濃度。該實驗的無關(guān)變量有溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量、反應(yīng)時間等。(2)由圖可知，隨著底物濃度的升高，曲線②的酶促反應(yīng)速率逐漸與曲線①無抑制劑時相同，即抑制劑Ⅰ的作用逐漸減小甚至消失。抑制劑能降低酶活性，酶能降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。(3)不正確，若對酶處理前先將酶與底物混合，則酶會與底物發(fā)生反應(yīng)，故應(yīng)先對酶進(jìn)行不同的處理，然后再將處理后的酶與底物混合。

[技能必備]1.對照實驗的類型及實驗組、對照組的確認(rèn)空白對照對照組為自然狀態(tài)下不作處理的對象組，實驗組為施加實驗變量處理的對象組自身對照實驗處理前的對象組為對照組，實驗處理后的對象組為實驗組相互對照不單設(shè)對照組，而是幾個實驗組相互對照。如探究溫度對酶活性的影響時，要用熱水、正常溫度的水、冰水三個實驗組來探究溫度對酶活性的影響，進(jìn)行相互對照，以得出相應(yīng)的實驗結(jié)論條件對照即給對象施加某種實驗處理，雖不是檢驗假設(shè)需要的，但更能充分說明實驗變量的對照。例如，在動物激素飼喂小動物的實驗方案中，飼喂甲狀腺激素的為實驗組；飼喂甲狀腺抑制劑的是條件對照組；不飼喂藥劑的是空白對照組2.對比實驗及其特點(1)含義：設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關(guān)系，這樣的實驗叫做對比實驗。(2)舉例：①探究酵母菌細(xì)胞呼吸類型；②噬菌體侵染細(xì)菌實驗；③魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的O2來自水的實驗。[技能展示]1.(2021·河北唐山市調(diào)研)下列屬于“對比實驗”的正確組合是()①探究酵母菌的呼吸方式②探究溫度對酶活性的影響③觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原④比較過氧化氫在不同條件下的分解A.①②B.①②③C.①③D.①④答案A解析設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究各種因素與實驗對象的關(guān)系，這樣的實驗稱為對比實驗。在探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式實驗中，需要設(shè)置有氧和無氧兩種條件，這兩個實驗組的結(jié)果都是事先未知的，通過對比可以看出氧氣條件對細(xì)胞呼吸的影響，①正確；探究溫度對酶活性的影響實驗中，需要設(shè)置不同的溫度條件，通過對比看出不同溫度對酶活性的影響，②正確；植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗屬于自身對照實驗，不屬于對比實驗，③錯誤；比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗屬于對照實驗，④錯誤。2.(2021·河南重點高中聯(lián)考)在探究實驗的設(shè)計過程中，往往要設(shè)置對照實驗，下列有關(guān)敘述中正確的是()A.只能設(shè)置兩個實驗組，互為對照實驗B.在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”的實驗中，產(chǎn)物不同，即酒精和CO2構(gòu)成對照實驗C.進(jìn)行對照實驗是為了探究某種因素與實驗對象的關(guān)系D.只要實驗現(xiàn)象明顯，有無對照實驗對實驗結(jié)論沒有影響答案C解析進(jìn)行對照實驗是為了探究某種因素與實驗對象的關(guān)系，根據(jù)需要可設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，A錯誤、C正確；在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”的實驗中，反應(yīng)條件即有氧和無氧構(gòu)成對照，而非產(chǎn)物構(gòu)成對照，B錯誤；只有與對照實驗作比較，才能準(zhǔn)確說明某種因素與實驗對象的關(guān)系，若沒有對照實驗，得出的結(jié)論往往是不科學(xué)、不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，D錯誤。3.(2021·湖北黃岡調(diào)研)下列關(guān)于探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實驗的敘述正確的是()A.選擇酵母菌為實驗材料是因為酵母菌是自養(yǎng)、兼性厭氧型微生物，易于培養(yǎng)B.通過設(shè)置有氧(對照組)和無氧(實驗組)的對照，易于判斷酵母菌的呼吸方式C.將進(jìn)氣管、排氣管與錐形瓶連接后需要進(jìn)行氣密性檢查，確保裝置不漏氣D.實驗可通過檢測澄清石灰水是否變混濁判斷細(xì)胞呼吸方式答案C解析酵母菌只能利用有機(jī)物生存，為異養(yǎng)型生物，A錯誤；該實驗中有氧和無氧條件下都為實驗組，兩組實驗組進(jìn)行相互對照，B錯誤；進(jìn)氣管、排氣管和錐形瓶連接后，需檢查氣密性，防止漏氣干擾實驗，C正確；酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生CO2，都能使澄清石灰水變渾濁，因此不能通過檢測澄清石灰水是否變渾濁來判斷酵母菌的呼吸方式，D錯誤。4.(2021·襄陽五中開學(xué)考)生物實驗中常用到對照實驗，以下實驗的對照設(shè)置正確的是()A.探究酵母菌種群數(shù)量變化時，設(shè)置有氧條件和無氧條件兩組B.驗證過氧化氫酶具有高效性時，設(shè)置加酶處理和加熱處理兩組C.研究細(xì)胞核的功能時，將蠑螈的受精卵橫縊成有核和無核兩部分D.驗證胚芽鞘的感光部位在尖端時，設(shè)置保留尖端和去除尖端兩組答案C解析在探究酵母菌種群數(shù)量變化的實驗中存在自身前后對照，不需要設(shè)置有氧條件和無氧條件兩組實驗，A錯誤；驗證過氧化氫酶具有高效性的實驗中，自變量為催化劑的種類(酶或無機(jī)催化劑)，因變量為過氧化氫分解速率或剩余過氧化氫的量，無關(guān)變量為初始過氧化氫的量、各種催化劑量、實驗時的溫度、處理時間等，為保證實驗結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)控制無關(guān)變量相同且適宜，題中的加熱處理明顯改變了無關(guān)變量，從而無法得到正確的結(jié)論，B錯誤；研究細(xì)胞核的功能實驗中，自變量為細(xì)胞核，因變量為細(xì)胞的存活狀態(tài)，無關(guān)變量為細(xì)胞種類、細(xì)胞生活環(huán)境等，將蠑螈的受精卵橫縊成有核和無核兩部分滿足以上條件，C正確；驗證胚芽鞘的感光部位在尖端實驗中，自變量為胚芽鞘尖端感光的情況，因變量為胚芽鞘的生長狀態(tài)，無關(guān)變量為胚芽鞘內(nèi)的生長素水平等，去除尖端會使相應(yīng)胚芽鞘內(nèi)的生長素水平不同于保留尖端的一組，改變了無關(guān)變量，從而無法得到可靠的結(jié)論，正確的對照設(shè)置應(yīng)遮擋胚芽鞘尖端而非去除尖端，D錯誤。

一、正確寫出實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹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(dá)：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)×××(因變量)與×××(自變量)的關(guān)系”等。(2)實驗?zāi)康牡拇_認(rèn)方法①根據(jù)題目信息，直接寫出實驗?zāi)康?。②根?jù)實驗裝置或?qū)嶒灛F(xiàn)象，推斷實驗?zāi)康?。③根?jù)實驗步驟反推實驗?zāi)康摹專練1](2021·廣東揭陽調(diào)研，節(jié)選)人類對遺傳物質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長的過程?；卮鹣铝袉栴}：艾弗里所做的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗如下：①S型菌的蛋白質(zhì)或多糖＋R型菌→只有R型菌②S型菌的DNA＋R型菌→R型菌＋S型菌③S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌→只有R型菌增設(shè)實驗③的目的是證明______________________________________________________。答案無DNA則轉(zhuǎn)化一定不能發(fā)生解析艾弗里的實驗增加了DNA和DNA酶的實驗，①②③組實驗互相對照，說明DNA是使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的唯一物質(zhì)，沒有DNA，則R型菌不能轉(zhuǎn)化為S型菌。[專練2](2020·河北衡水模擬，節(jié)選)小麥的穗發(fā)芽率影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。取穗發(fā)芽時間相同、質(zhì)量相等的紅粒和白粒小麥種子(穗發(fā)芽率不同)，分別加蒸餾水研磨并制成提取液(去淀粉，兩種種子中淀粉酶種類相同)，在適宜條件下進(jìn)行實驗。實驗分組、步驟及結(jié)果如表所示(“＋”數(shù)目越多表示藍(lán)色越深)：分組步驟紅粒管白粒管對照管①加樣0.5mL提取液0.5mL提取液蒸餾水②加緩沖液/mL111③加淀粉溶液/mL111④37℃保溫適當(dāng)時間后，終止酶促反應(yīng)，冷卻至常溫，加適量碘液顯色顯色結(jié)果＋＋＋＋＋＋＋＋＋本實驗的實驗?zāi)康氖莀_____________________________________________________。答案探究種子中淀粉酶含量與穗發(fā)芽率的關(guān)系解析一個探究性實驗的實驗?zāi)康牡奈淖直硎?，一般有兩種答題模式。模式1：探究________(自變量)對________(因變量)的影響(側(cè)重生物學(xué)原理的研究)；模式2：探究________(因變量)與________(自變量)的關(guān)系(側(cè)重兩個變量之間的“量”的關(guān)系)。由試題給出條件“取穗發(fā)芽時間相同、質(zhì)量相等的紅粒和白粒小麥種子(穗發(fā)芽率不同)”可知，本實驗自變量為“穗發(fā)芽率不同”，由實驗步驟和實驗結(jié)果可知，因變量具體測定指標(biāo)為淀粉的剩余量，故因變量應(yīng)為淀粉酶的含量。由此可寫出兩個答案。答案1：探究小麥穗發(fā)芽率對淀粉酶含量的影響。答案2：探究種子中淀粉酶含量與穗發(fā)芽率的關(guān)系。鑒于本實驗只是研究兩個變量之間的“量”的關(guān)系，故模式2更適合用于表述本實驗的實驗?zāi)康?，甄選“答案2”作為本題參考答案。二、準(zhǔn)確寫出實驗原理實驗原理就是進(jìn)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)象與結(jié)果的依據(jù)和確定觀測指標(biāo)的依據(jù)。(1)實驗原理一般由三段組成：自變量和因變量的關(guān)系＋因變量的觀測指標(biāo)＋實驗過程描述。(2)實驗原理中“因變量的觀測指標(biāo)”可作為實驗結(jié)果的參考，有些題目要求對實驗結(jié)果進(jìn)行分析，其考查的是實驗原理，所以對實驗結(jié)果分析時合理套用實驗原理即可。[專練3](2017·全國卷Ⅰ，29改編)某科研機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)了一種新型病毒，并對該病毒的遺傳物質(zhì)進(jìn)行研究。請回答下列問題。(1)可用化學(xué)分析的方法對該病毒的遺傳物質(zhì)種類進(jìn)行研究，原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)可以用同位素標(biāo)記法研究該病毒遺傳物質(zhì)種類，將宿主細(xì)胞放在含某種有放射性標(biāo)記的核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，再用該病毒侵染被標(biāo)記的宿主細(xì)胞，一段時間后收集子代病毒并檢測其放射性。培養(yǎng)基中的各種核苷酸________(填“是”或“不是”)都需要標(biāo)記，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)DNA含有的五碳糖是脫氧核糖且含堿基T，RNA含有的五碳糖是核糖且含堿基U，可以通過化學(xué)分析的方法，分析這種新型病毒遺傳物質(zhì)中五碳糖或含氮堿基的種類，據(jù)此判斷該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA(2)不是若對各種核苷酸都進(jìn)行放射性標(biāo)記，則無論該新型病毒是DNA病毒還是RNA病毒，在子代病毒中均能檢測到放射性解析本實驗的目的是探究該新型病毒遺傳物質(zhì)的種類。(1)病毒只有一種核酸，DNA或者RNA，二者在化學(xué)組成上的不同是DNA含有的五碳糖是脫氧核糖，RNA含有的五碳糖是核糖；DNA特有的堿基是T，RNA特有的堿基是U，因此，可以通過化學(xué)分析的方法，分析這種新型病毒的五碳糖或含氮堿基的種類，從而判斷該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。(2)核苷酸包括兩類，一類是脫氧核糖核苷酸，另一類是核糖核苷酸，培養(yǎng)基中，只需將脫氧核糖核苷酸或者核糖核苷酸進(jìn)行放射性標(biāo)記，如果都進(jìn)行放射性標(biāo)記，那么無論新型病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，收集到的子代病毒中均能檢測到放射性，無法得出實驗結(jié)論。[專練4](2021·廣東五校模擬，節(jié)選)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種單鏈RNA腫瘤病毒，能夠誘發(fā)小鼠細(xì)胞癌變，患白血病。請回答下列問題。(1)RNA在生物體內(nèi)具有多種作用，除可作為遺傳物質(zhì)外，還有__________________________(答出兩點即可)。(2)該病毒能使小鼠患白血病，且它是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒，其致癌的機(jī)理可能是____________________________________________________。(3)另有一種該病毒的突變株(甲)，缺失了15%的RNA序列，不能誘發(fā)小鼠患白血病。為了找到RNA上與誘發(fā)癌變有關(guān)的部位，除對核酸測序結(jié)果進(jìn)行比較之外，請再尋找一種方案，簡述思路：提取兩種病毒的RNA后，分別經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成相應(yīng)的單鏈DNA，然后____________________________________________________。答案(1)作為蛋白質(zhì)合成的模板；識別密碼子并運輸氨基酸；降低化學(xué)反應(yīng)的活化能；核糖體的組成成分等(答出任意兩點即可)(2)經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA插入到小鼠染色體上，引起原癌基因和抑癌基因等發(fā)生突變(答案合理即可)(3)對兩種單鏈DNA進(jìn)行分子雜交，不能配對的區(qū)域所對應(yīng)的RNA區(qū)域即誘發(fā)癌變有關(guān)的部位解析(1)RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，mRNA作為攜帶遺傳信息的信使，是控制合成蛋白質(zhì)的直接模板；tRNA可以運輸氨基酸；rRNA是核糖體的組成成分；有些RNA還具有催化功能等。(2)將“致癌”與“逆轉(zhuǎn)錄”聯(lián)系在一起的很可能是“基因突變”，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄可以生成DNA片段，并整合到宿主細(xì)胞染色體上，而癌變是原癌基因和抑癌基因等發(fā)生突變的結(jié)果，所以逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的機(jī)理是經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄生成的DNA片段插入到小鼠染色體上，引起原癌基因和抑癌基因等發(fā)生突變。(3)由題意知，該病毒RNA上與誘發(fā)癌變有關(guān)的部位位于缺失的RNA序列中，所以我們可以將缺失部分序列的RNA與正常RNA直接進(jìn)行比較，即題中已給方案。題目要求再找一種方案，沿著題中思路“經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成相應(yīng)的單鏈DNA”，應(yīng)該聯(lián)想到通過比較經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成的單鏈DNA間接對該病毒和甲進(jìn)行比較，問題變成了比較兩種單鏈DNA的堿基序列，可以采用DNA分子雜交技術(shù)，不能配對的區(qū)域，就是與誘發(fā)癌變有關(guān)的部位。三、規(guī)范寫出實驗假設(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，假設(shè)要能解釋題目現(xiàn)象或與題干相符。一般情況下，若是實驗中要求寫出假設(shè)，我們應(yīng)根據(jù)平時積累的知識，寫出認(rèn)為最可能的一種假設(shè)。[專練5](2014·全國卷Ⅰ，29改編)用濃度為2%的秋水仙素溶液處理植物分生組織5～6小時，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。那么，用一定時間的低溫(如4℃)處理水培的洋蔥根尖時，是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體的加倍呢？請對這個問題進(jìn)行實驗探究。(1)針對以上問題，根據(jù)所學(xué)知識可作出的假設(shè)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)提出上述假設(shè)的依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍(2)洋蔥根尖具有分生區(qū)，分生區(qū)細(xì)胞可以通過有絲分裂進(jìn)行增殖，用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，使染色體不能被拉向兩極，細(xì)胞不能分裂成兩個子細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍解析(1)本題中，從實驗程序上看，用秋水仙素溶液處理植物分生組織能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍是通過實驗得到的結(jié)論(秋水仙素可誘導(dǎo)細(xì)胞染色體加倍)；而低溫(如4℃)處理水培的洋蔥根尖是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體的加倍是進(jìn)一步提出的問題，針對這個問題的假設(shè)只有兩種情況：能或不能。由于我們在人教版生物教材必修2第88頁實驗中學(xué)習(xí)過“用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化?！备鶕?jù)這一科學(xué)知識，可判斷提出的假設(shè)應(yīng)是用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。(2)考查實驗原理，“低溫能誘導(dǎo)染色體加倍”只是答題的方向，所寫答案是否得分則取決于敘述是否準(zhǔn)確、全面，要表達(dá)出“洋蔥根尖具有分生區(qū)”“分生區(qū)細(xì)胞可以通過有絲分裂進(jìn)行增殖”“用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成”三個要點。

[技能必備]1.“四步法”規(guī)范書寫實驗步驟2.探究性實驗與驗證性實驗的比較[技能展示]1.(2021·湖北武漢部分學(xué)校調(diào)研)藥物X為激素類藥物。為研究其對動物機(jī)體排卵的影響，某同學(xué)用若干只發(fā)育狀況相同的雌性鳙魚進(jìn)行實驗?；卮鹣铝袉栴}：(1)請完善下面的實驗步驟：①將鳙魚隨機(jī)均分為甲、乙兩組。甲組(實驗組)的處理是注射適量的用0.65%NaCl溶液配制的物質(zhì)X溶液，乙組的處理是_____________________________________________。②將上述兩組鳙魚置于_________________________________________________的條件下飼養(yǎng)。③一段時間后，統(tǒng)計兩組鳙魚排卵的數(shù)目。④對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理和分析。(2)實驗結(jié)果與分析：甲組的卵細(xì)胞數(shù)量大于乙組，則說明藥物X________________________________________________________________________________________________________________。(3)為了進(jìn)一步研究藥物X的作用機(jī)理，該同學(xué)測定了兩組鳙魚體內(nèi)雌性激素的含量，發(fā)現(xiàn)甲組雌性激素的含量高于乙組。請對藥物X的作用機(jī)理提出兩種不同的解釋：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①注射等量的0.65%NaCl溶液②相同且適宜(2)對鳙魚排卵有促進(jìn)作用(3)藥物X促進(jìn)下丘腦分泌促性腺激素釋放激素；藥物X促進(jìn)垂體分泌促性腺激素；藥物X促進(jìn)性腺(卵巢)分泌雌性激素(答出兩種即可)解析(1)按照對照實驗的單一變量原則，甲、乙兩組實驗中除藥物X外，其他條件應(yīng)相同且適宜。因此，對乙組的處理應(yīng)為注射等量的0.65%NaCl溶液。將兩組鳙魚放在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)。(2)如果甲組的卵細(xì)胞數(shù)量大于乙組，說明藥物X能促進(jìn)鳙魚排卵。(3)性激素的分泌存在分級調(diào)節(jié)，受到下丘腦和垂體的控制。藥物X可能促進(jìn)了下丘腦分泌促性腺激素釋放激素，也可能促進(jìn)了垂體分泌促性腺激素，還有可能促進(jìn)了卵巢分泌雌性激素.這三個途徑都會使雌性激素的分泌量增加。2.(2021·重慶北碚區(qū)診斷)人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持，依賴于各個器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動，而信息分子是它們之間的“語言”。請結(jié)合下圖回答下列問題：(1)當(dāng)身體的冷覺感受器受到寒冷刺激時，產(chǎn)生的興奮最終會引起相應(yīng)激素分泌增多，作用于全身細(xì)胞，提高細(xì)胞代謝的速度，增加產(chǎn)熱量。請用“→”和必要的文字寫出該過程的完整反射?。篲___________________________________________________________。(2)圖中①表示________系統(tǒng)。人體注射乙型流感疫苗后，通過體液免疫和細(xì)胞免疫，產(chǎn)生的相應(yīng)________________能識別并作用于侵入機(jī)體的乙型流感病毒。人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成不足，可能會導(dǎo)致______________________，從而使機(jī)體出現(xiàn)免疫力下降、組織水腫。(3)某同學(xué)為了驗證胰島素的生理作用(葡萄糖和胰高血糖素都能有效緩解低血糖癥狀)，進(jìn)行了相關(guān)實驗。他準(zhǔn)備了若干生理狀況相同的實驗小鼠、適宜濃度的胰島素溶液、胰高血糖素溶液、葡萄糖溶液等(可以自行補充)。請你幫該同學(xué)完善實驗思路，并預(yù)期實驗結(jié)果(注意設(shè)置對照實驗，分兩次向小鼠腹腔注射不同物質(zhì)來進(jìn)行實驗，以小鼠的生理狀態(tài)來反映血糖的高低)。實驗思路：步驟一：___________________________________________________________；步驟二：____________________________________________________________。預(yù)期實驗結(jié)果：第一次注射后，__________________________________________；第二次注射后，___________________________________________________。答案(1)冷覺感受器→傳入神經(jīng)→下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞→傳出神經(jīng)→甲狀腺(或腎上腺)分泌激素增多(2)免疫抗體和細(xì)胞毒性T細(xì)胞抗體數(shù)量減少和血漿滲透壓降低(3)將禁食一段時間的實驗小鼠隨機(jī)均分為A、B、C、D四組，A組腹腔注射生理鹽水，B、C、D三組均腹腔注射等量胰島素溶液，一段時間后，觀察各組小鼠的生理狀態(tài)B、C、D三組出現(xiàn)相應(yīng)癥狀后進(jìn)行第二次注射，給B組注射生理鹽水，給C組注射胰高血糖素溶液，給D組注射葡萄糖溶液，一段時間后，觀察各組小鼠的生理狀態(tài)A組小鼠正常，B、C、D三組出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、嗜睡等癥狀B組癥狀無法緩解，而C、D兩組小鼠恢復(fù)正常解析(1)在寒冷環(huán)境中，冷覺感受器感受到刺激產(chǎn)生興奮，興奮通過傳入神經(jīng)傳到下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞，經(jīng)過中樞的分析、綜合后發(fā)出指令，通過傳出神經(jīng)傳至效應(yīng)器，引起相應(yīng)的效應(yīng)。由題中“相應(yīng)激素分泌增多，作用于全身細(xì)胞，提高細(xì)胞代謝的速度，增加產(chǎn)熱量”可判斷該激素為甲狀腺激素(或腎上腺素)，故該過程的完整反射弧為冷覺感受器→傳入神經(jīng)→下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞→傳出神經(jīng)→甲狀腺(或腎上腺)分泌激素增多。(2)根據(jù)圖中“抗原”可判斷①為免疫系統(tǒng)。人體注射乙型流感疫苗后，通過體液免疫和細(xì)胞免疫，產(chǎn)生的相應(yīng)抗體和細(xì)胞毒性T細(xì)胞，能識別并作用于侵入機(jī)體的乙型流感病毒?？贵w的化學(xué)本質(zhì)為免疫球蛋白，若人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成不足，可能會導(dǎo)致抗體數(shù)量減少，使機(jī)體出現(xiàn)免疫力下降；也可能會導(dǎo)致血漿蛋白含量降低，引起血漿滲透壓降低，出現(xiàn)組織水腫。(3)根據(jù)實驗設(shè)計時要遵循的對照原則和單一變量原則，需要將禁食一段時間的實驗小鼠隨機(jī)均分成四組，設(shè)置實驗組和對照組，實驗組注射胰島素溶液，對照組注射等量的生理鹽水，等實驗組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后，給不同組分別注射生理鹽水、胰高血糖素溶液和葡萄糖溶液，一段時間后觀察小鼠的生理狀態(tài)。由于胰島素具有降血糖的功能，因此注射胰島素的小鼠將會出現(xiàn)低血糖癥狀，注射胰高血糖素溶液和葡萄糖溶液的小鼠低血糖癥狀會緩解，但注射生理鹽水的小鼠不能緩解。3.(2020·太原市調(diào)研)2020年2月11日，世界衛(wèi)生組織宣布將2019新型冠狀病毒感染的肺炎命名為“COVID-19”。該種新型冠狀病毒在人群中可通過呼吸道飛沫和接觸等方式進(jìn)行傳播，人感染該病毒后會出現(xiàn)發(fā)熱、咳嗽等癥狀。請回答下列有關(guān)問題：(1)新型冠狀病毒會通過人體的口、鼻、眼的黏膜侵入人體，黏膜屬于免疫系統(tǒng)保衛(wèi)人體的第________道防線。新型冠狀病毒與黏膜細(xì)胞結(jié)合不能體現(xiàn)細(xì)胞間的信息交流功能，主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)人感染新型冠狀病毒后出現(xiàn)發(fā)熱癥狀的原因之一是位于________中的體溫調(diào)節(jié)中樞受到了刺激，使腎上腺素的分泌量增加，從而使產(chǎn)熱增加。當(dāng)患者持續(xù)高熱38℃時，機(jī)體產(chǎn)熱量________(填“大于”“小于”或“等于”)散熱量。(3)若科學(xué)家研制出了一種針對新型冠狀病毒的疫苗X，欲以小鼠為材料檢測該疫苗對新型冠狀病毒是否有效，請簡要寫出實驗思路。答案(1)一新型冠狀病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)(2)下丘腦等于(3)①將生理狀態(tài)相同的若干只健康小鼠均分成甲、乙兩組；②給甲組小鼠接種適量的疫苗X，乙組小鼠不接種疫苗X；③一段時間后讓甲、乙兩組小鼠均感染適量且等量的新型冠狀病毒；④一段時間后統(tǒng)計甲、乙兩組小鼠的發(fā)病率或檢測甲、乙兩組小鼠體內(nèi)抗體濃度。解析(1)皮膚、黏膜屬于免疫系統(tǒng)保衛(wèi)人體的第一道防線。病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其與細(xì)胞結(jié)合不能體現(xiàn)細(xì)胞間的信息交流功能。(2)體溫調(diào)節(jié)中樞位于下丘腦。當(dāng)人體持續(xù)高熱38℃時，體溫維持在38℃，此時機(jī)體產(chǎn)熱量等于散熱量。(3)本實驗的目的為檢測疫苗X對新型冠狀病毒是否有效，以疫苗的作用機(jī)理為實驗原理，結(jié)合探究性實驗一般操作步驟“取材、分組、編號→變量處理(控制單一變量)→培養(yǎng)或飼養(yǎng)(控制無關(guān)變量)→觀察、記錄與分析(結(jié)果處理)→得出結(jié)論”，即可完成實驗思路的設(shè)計。

[技能必備]“五看法”評價實驗設(shè)計[技能展示]1.(2019·安徽五校質(zhì)檢)科學(xué)家以綠色向日葵下胚軸為材料對植物向光性進(jìn)行研究(用單側(cè)光照射)，結(jié)果如表。生長素百分比黃質(zhì)醛百分比彎曲的角度向光側(cè)背光側(cè)向光側(cè)背光側(cè)照射前50.149.949.950直立生長照射后505065.535.5彎向光源15.1°請回答下列問題：(1)從表中數(shù)據(jù)可以推測，黃質(zhì)醛對向日葵的生長具有________作用。(2)有人對黃質(zhì)醛的分布提出了以下3種假設(shè)。假設(shè)1：黃質(zhì)醛由背光側(cè)向向光側(cè)發(fā)生了橫向運輸；假設(shè)2：光照可以促進(jìn)向光側(cè)的黃質(zhì)醛的合成；假設(shè)3：背光使背光側(cè)的黃質(zhì)醛部分分解?，F(xiàn)提供向日葵下胚軸、云母片、瓊脂塊、單側(cè)光源。請設(shè)計實驗判斷哪種假設(shè)是正確的。設(shè)計方案：第一組放在黑暗環(huán)境下，向日葵下胚軸中間用云母片隔開，下面放了A、B兩個瓊脂塊。第二組放在單側(cè)光照條件下，向日葵下胚軸中間用云母片隔開，下面放了A′、B′兩個瓊脂塊。①若____________________，則說明假設(shè)2是正確的。②若____________________，則說明假設(shè)3是正確的。③但是這兩組實驗都無法說明假設(shè)1是否正確。請在方框中補充一個實驗組(用圖示表示)來驗證假設(shè)1是正確的，并描述預(yù)期的實驗現(xiàn)象。答案(1)抑制(2)①A′的黃質(zhì)醛濃度大于A的黃質(zhì)醛濃度；B′的黃質(zhì)醛濃度等于B的黃質(zhì)醛濃度②B的黃質(zhì)醛濃度大于B′的黃質(zhì)醛濃度；A′的黃質(zhì)醛濃度等于A的黃質(zhì)醛濃度③a的黃質(zhì)醛濃度大于A′的黃質(zhì)醛濃度；b的黃質(zhì)醛濃度小于B′的黃質(zhì)醛濃度；a＋b的黃質(zhì)醛濃度等于A′＋B′的黃質(zhì)醛濃度解析(1)根據(jù)題意可知，用單側(cè)光照射后，向日葵下胚軸向光側(cè)的黃質(zhì)醛含量增加，背光側(cè)的黃質(zhì)醛含量減少，向日葵下胚軸表現(xiàn)為彎向光源生長，說明黃質(zhì)醛對向日葵下胚軸的生長具有抑制作用。(2)根據(jù)實驗設(shè)計分析，第一組在黑暗條件下，可作為對照組，第二組在左側(cè)有單側(cè)光，可作為實驗組，兩組的云母片會阻擋黃質(zhì)醛的橫向運輸。①若A′的黃質(zhì)醛濃度大于A的黃質(zhì)醛濃度；B′的黃質(zhì)醛濃度等于B的黃質(zhì)醛濃度，則說明光照可以促進(jìn)向光側(cè)黃質(zhì)醛的合成，即假設(shè)2是正確的。②若B的黃質(zhì)醛濃度大于B′的黃質(zhì)醛濃度；A′的黃質(zhì)醛濃度等于A的黃質(zhì)醛濃度，則說明背光使背光側(cè)的黃質(zhì)醛部分分解，即假設(shè)3是正確的。③詳情見答案。2.(2021·湖北八校聯(lián)考)請根據(jù)下面有關(guān)生長素的實驗研究，回答相關(guān)問題：(1)從某植物長勢一致的黃化苗上切取等長幼莖段(無葉和側(cè)芽)，自莖段頂端向下對稱縱切至約3/4處。將切開的莖段浸沒在蒸餾水中。一段時間后，觀察到半邊莖向外彎曲生長，如圖所示。若上述黃化苗莖段中的生長素濃度是促進(jìn)生長的，放入水中后半邊莖內(nèi)、外兩側(cè)細(xì)胞中生長素濃度都不會升高。請僅根據(jù)生長素的作用特點分析半邊莖向外彎曲生長這一現(xiàn)象，推測出現(xiàn)該現(xiàn)象的兩種可能原因。原因1：由于______________________________________，所以內(nèi)側(cè)細(xì)胞生長較快。原因2：內(nèi)外兩側(cè)細(xì)胞中的生長素濃度相同，但________________________，該濃度的生長素更有利于內(nèi)側(cè)細(xì)胞的生長。(2)某同學(xué)設(shè)計了如下實驗：取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長素，在上端放一塊有生長素的瓊脂塊，下端放一塊不含生長素的瓊脂塊(如圖1所示，胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上)，過一段時間檢測，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長素(如圖2所示)，由此該同學(xué)得出“下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊；生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端”的結(jié)論。①這個實驗的設(shè)計是否嚴(yán)密？________，為什么？_________________________________________________________