實驗專題4實驗結果的預測和實驗結論的獲得實驗專題3一、實驗結果的預測1.預測實驗結果的解題模板(1)驗證類實驗①題型特點:此類題目通常提供實驗思路、方案或步驟,要求學生利用所學生物學知識并挖掘試題提供的信息理解實驗原理,分析預測相關實驗的結果。②模板呈現(xiàn)實驗專題3(2)探究類實驗①題型特點:此類題目通常提供需要探究的實驗結論,要求學生設計實驗方案,并對實驗所有可能的結果作出預測。②模板呈現(xiàn)實驗專題32.預測實驗結果的表示形式(1)純文字表示驗證性實驗:①表述模式:出現(xiàn)“結果”,說明“結論”。②結果只有一個,結論只有一個(不少結論是在實驗要驗證的內容中尋找)。探究性實驗:①表述模式:如果是“結果”,說明“結論”。②不像驗證性實驗能得出一個肯定的結論,探究性實驗往往有幾種預測結果,相應地就有幾種可能的結論,必須將每一種可能性都列出來進行逐一分析。③實驗組有多種結果,對照組只有一種結果。實驗專題3【典例示導】例1

[2021·南充適應性考試]為探究赤霉素對植物生長的影響,科學家以野生型玉米(α型)植株為材料進行誘變得到矮化突變體的新品種(β型)?，F(xiàn)對β型品種的矮化原因進行實驗研究,請回答下列問題:(1)植株合成赤霉素的部位主要是

。

未成熟的種子、幼根和幼芽[解析]植物體中赤霉素合成部位主要是未成熟的種子、幼根和幼芽。實驗專題3(2)科學家推測β型品種的矮化原因可能是誘變后導致植株合成赤霉素不足或缺乏。提出假說的依據(jù)是赤霉素具有

的主要作用。促進植株生長(或促進細胞伸長)[解析]由于赤霉素的作用是促進細胞伸長,使植株增高,所以科學家推測β型品種的矮化原因可能是誘變后導致植株合成赤霉素不足或赤霉素缺乏。實驗專題3(3)為驗證上述假說,現(xiàn)實驗操作如下:①選取生長狀況相似的

品種玉米幼苗若干,隨機均分為兩組,其中一組標為實驗組,另一組標為對照組。實驗組用適量且適宜濃度的赤霉素溶液處理;對照組應用

處理;相同條件下培養(yǎng)一段時間后測定兩組植株的株高并求平均值。

②如果

,則上述假說成立。

β型(矮化突變體)等量溶解赤霉素的溶劑實驗組的株高高于對照組實驗專題3[解析]若假說成立的話,則實驗過程中給矮化的突變體施加赤霉素一段時間后株高應比未施加赤霉素的矮化植株高,故實驗設計中是否添加外源赤霉素為實驗的自變量,株高為因變量,而矮化植株的生長狀況等無關變量在各組中應保持一致,故實驗設計如下:①選取生長狀況相似的β型(矮化突變體)品種玉米幼苗若干,隨機均分為兩組,其中一組標為實驗組,另一組標為對照組。實驗組用適量且適宜濃度的赤霉素溶液處理;對照組應用等量溶解赤霉素的溶劑處理;相同條件下培養(yǎng)一段時間后測定兩組品種的株高并求平均值。②如果實驗組的株高高于對照組,則上述假說成立。實驗專題3(4)在技術條件滿足的情況下,我們還可用直接測定

玉米體內的赤霉素含量來檢驗該假說。

α型和β型[解析]在技術條件滿足的情況下,也可以直接檢測α型和β型玉米體內的赤霉素含量來檢驗該假說,若β型玉米體內的赤霉素含量少于α型玉米,則假說成立。實驗專題3例2[2021·江蘇淮安期末]蛋白質的空間結構遭到破壞,其生物活性就會喪失,這稱為蛋白質的變性。高溫、強堿、強酸、重金屬等均會使蛋白質變性。現(xiàn)提供質量分數(shù)為3%的可溶性淀粉溶液、質量分數(shù)為2%的新鮮淀粉酶溶液、蒸餾水、質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液、質量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液、無水乙醇、燒杯、試管、量筒、滴管、溫度計、酒精燈等材料用具。請你設計實驗探究乙醇能否使蛋白質變性。實驗專題3(1)實驗步驟:①取兩支試管,分別編號A、B,向A、B兩試管中各加入1mL新鮮的淀粉酶溶液,然后向A試管加入

,向B試管加入5滴無水乙醇,混勻后向A、B兩試管各加2mL可溶性淀粉溶液。

②將兩支試管搖勻后,同時放入適宜溫度的溫水中維持5min。③

。

④從溫水中取出A、B試管,各加入1mL斐林試劑搖勻,放入盛有50~65℃溫水的大燒杯中加熱約2min,觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。5滴蒸餾水

取少量等量質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液和質量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液,配制成斐林試劑實驗專題3[解析]①取兩支試管,編號A、B,向A、B兩試管中各加入1mL新鮮的淀粉酶溶液,然后向A試管加5滴蒸餾水,向B試管加5滴無水乙醇,混勻后向A、B兩試管各加入2mL可溶性淀粉溶液。②將兩支試管搖勻后,同時放入適宜溫度的溫水中維持5min。③取少量等量質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液和質量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液,配制成斐林試劑。④從溫水中取出A、B試管,各加入1mL斐林試劑搖勻,放入盛有50~65℃溫水的大燒杯中加熱約2min,觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。實驗專題3(2)實驗結果預測及結論:①

。

②

。

如果A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,B試管中不出現(xiàn),說明乙醇能使淀粉酶(蛋白質)變性

如果A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,B試管中也出現(xiàn),說明乙醇不能使淀粉酶(蛋白質)變性[解析]實驗結果預測及結論:①A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,B試管不出現(xiàn),說明乙醇能使淀粉酶(蛋白質)變性;②A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,B試管也出現(xiàn),說明乙醇不能使淀粉酶(蛋白質)變性。實驗專題3(3)該實驗的自變量是

,對照組是

。

有無乙醇A試管[解析]該實驗的自變量是有無乙醇,對照組是A試管。實驗專題3(2)統(tǒng)計圖表示常用的統(tǒng)計圖有條形統(tǒng)計圖、曲線統(tǒng)計圖等。統(tǒng)計圖一般采用直角坐標系。橫坐標用來表示事物的組別或者自變量,縱坐標常用來表示事物出現(xiàn)的次數(shù)或者因變量。若在同一坐標系中繪制兩個或兩個以上的自變量時,都要在圖例中注明。實驗專題3【典例示導】例3某生物興趣小組同學設計實驗對過量使用生長激素可降低胰島B細胞的敏感度進行驗證。實驗材料:健康小鼠若干只、生長激素溶液、胰島素溶液、生理鹽水、血糖含量檢測儀、注射器等。實驗步驟:①將生理狀況相似的健康小鼠隨機均分為兩組,編號為甲、乙,同時給兩組小鼠口服大量的葡萄糖溶液檢測其血糖含量并作記錄,作為初次測量值。②甲組小鼠注射過量的生長激素,乙組小鼠注射等量的生理鹽水。③一段時間后,檢測兩組小鼠的血糖含量并與初次測量值進行比較。實驗專題3④預期結果(請在坐標圖中繪出兩組可能出現(xiàn)的結果)。[答案][解析]

該實驗的自變量為生長激素的含量,因變量為血糖含量,實驗中要選擇生長發(fā)育狀況相似的健康小鼠,平均分組后進行處理,一組注射過量生長激素,另一組注射等量生理鹽水,最后觀察小鼠血糖含量。胰島B細胞可以降低血糖含量,甲組小鼠由于注射過量生長激素降低了胰島B細胞敏感度,導致血糖含量下降得沒有乙組(注射生理鹽水的)小鼠顯著。結果見答案。實驗專題3(3)設計表格表示①實驗表格的基本形式表格通常包括表題(表格名稱)、表頭、列題、行題、數(shù)據(jù)格。②表題的擬定表題一般結合實驗目的,點明表格的主題或要點。當表格中的數(shù)據(jù)既有自變量也有因變量時,表題中應同時提及兩者,但對照組不必在表題中提及。需要注意的是,雖然簡短是表題的重要特點,但絕不可只圖簡短而導致表意不明。實驗專題3③表頭、行題、列題的確定許多表格用對角線將表頭分為兩半,分別概括行題和列題的內容,也有用斜線一分為三的。一般情況下,行題所提出的是被研究的對象。另外,在需要時也可以將自變量和因變量的位置互換,即在行題列出因變量而在列題列出自變量。④表中數(shù)據(jù)處理表格一般用于實驗結果的記錄,進行實驗前,表格當中不能有數(shù)據(jù)。實驗結束后,填入實驗數(shù)據(jù),然后進行分析處理。實驗專題3【典例示導】例4科研人員以先天性胸腺缺陷的裸鼠為材料,研究不同濃度的二甲雙胍對裸鼠肺腺癌移植瘤生長的抑制作用。請根據(jù)提供的實驗材料、實驗思路,設計記錄實驗結果的表格。材料與用具:人肺腺瘤A549細胞懸液、二甲雙胍、生理鹽水、裸鼠若干、注射器、游標卡尺等。[說明:對二甲雙胍的具體配制、腺瘤體積V=π/6(長×寬2)的具體計算不要求。]實驗專題3(1)實驗思路:①構建裸鼠移植瘤模型:將人肺腺瘤A549細胞懸液等量接種至各裸鼠體內,一段時間后,待裸鼠均長出皮下腫瘤備用。②對裸鼠的分組及藥物干預:將腫瘤大小均勻一致的裸鼠隨機分為數(shù)量相同的3組,腹腔注射給藥,分別注射適量1單位的二甲雙胍、等量2單位的二甲雙胍、等量生理鹽水。其他條件適宜。③腺瘤體積測量與處理:每隔一段時間,用游標卡尺分別測量每組每只裸鼠皮下腺瘤的長和寬,用計算公式得到腺瘤體積,并求平均值。實驗專題3(2)設計用于記錄實驗結果的表格:不同濃度的二甲雙胍對裸鼠肺腺癌移植瘤生長的抑制作用記錄表[答案]組別腺瘤體積V=π/6(長×寬2)時間1時間2時間31單位的二甲雙胍

2單位的二甲雙胍

生理鹽水

實驗專題3二、實驗結論的獲得1.解讀表格類(1)題型特點:此類題目通常提供相關實驗方案及實驗測定的原始數(shù)據(jù)(通常以表格的形式呈現(xiàn)),要求學生分析數(shù)據(jù),得出結論。(2)模板呈現(xiàn)實驗專題32.解讀統(tǒng)計圖類(1)題型特點:此類題目通常提供一定的實驗思路、方案及實驗結果(以柱形圖、曲線圖的形式呈現(xiàn)),要求學生分析圖形(柱形、曲線),得出相關結論。(2)模板呈現(xiàn)實驗專題3【典例示導】例5納米材料為癌癥治療帶來了曙光?？蒲腥藛T利用納米材料SW誘導肝癌細胞凋亡并開展相關實驗。(1)科研人員使用不同濃度的SW溶液與肝癌細胞混合后,置于

培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48小時后,檢測肝癌細胞的線粒體膜電位(已有實驗證明對正常細胞無影響)。

組別實驗材料實驗處理實驗結果線粒體膜電位的相對值ATP合成酶活性相對值1人肝癌細胞不加入SW1001002加入SW5978CO2實驗專題31、2組比較說明SW能

、

,導致肝癌細胞產(chǎn)生ATP的能力下降,

(填“促進”或“抑制”)肝癌細胞凋亡。

組別實驗材料實驗處理實驗結果線粒體膜電位的相對值ATP合成酶活性相對值1人肝癌細胞不加入SW1001002加入SW5978降低肝癌細胞線粒體的膜電位降低(抑制)ATP合成酶活性促進[解析]線粒體是有氧呼吸的主要場所,線粒體內膜進行有氧呼吸第三階段,可產(chǎn)生大量的ATP。分析表格可知,SW能降低肝癌細胞線粒體的膜電位,降低(抑制)ATP合成酶活性。實驗專題3組別實驗材料實驗處理實驗結果線粒體膜電位的相對值ATP合成酶活性相對值1人肝癌細胞不加入SW1001002加入SW5978(1)動物細胞培養(yǎng)時,需要用CO2培養(yǎng)箱,一定量的CO2可維持培養(yǎng)液的pH,所以將不同濃度的SW溶液與肝癌細胞混合后,置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48小時后,檢測肝癌細胞的線粒體膜電位。2組加入了SW,1組沒加入SW,2組的線粒體膜電位的相對值和ATP合成酶活性相對值均低于1組,說明SW能降低肝癌細胞線粒體的膜電位,降低(抑制)ATP合成酶活性,導致肝癌細胞產(chǎn)生ATP的能力下降,促進肝癌細胞凋亡。實驗專題3(2)科研人員使用SW處理肝癌細胞,一段時間后,相關物質含量變化如圖所示。由于細胞中的

蛋白表達量相對穩(wěn)定,在實驗中可作為標準對照。VADC為線粒體膜上的通道蛋白,SW處理肝癌細胞后,VADC含量

,促進CYTC_____