1、實驗技能四 實驗設(shè)計的一般程序(經(jīng)典高考題)胰高血糖素對小白鼠和人具有相同的生理作用。為了驗證“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用” ，請以小白鼠為實驗對象設(shè)計實驗步驟，預(yù)測和解釋實驗應(yīng)出現(xiàn)的結(jié)果，并寫出實驗結(jié)論。(一)實驗材料和用具：正常實驗小白鼠2只，生理鹽水，用生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液，斐林試劑，注射器，試管，燒杯等。(二)實驗步驟：(實驗提示：采用腹腔注射給藥，給藥劑量不作實驗設(shè)計要求；給藥1小時后，用注射器在小鼠膀胱處穿刺取尿液)(三)實驗結(jié)果的預(yù)測、解釋和結(jié)論：_。審題關(guān)鍵信息：此實驗為驗證性實驗，預(yù)期結(jié)果和結(jié)論是確定的。信息：提供了兩只小白鼠、兩種溶液，從而確定應(yīng)分兩

2、組進行，一組注射生理鹽水，一組注射用生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液。信息：斐林試劑用來檢驗還原糖，需要水浴加熱。信息：聯(lián)系血糖過高導(dǎo)致出現(xiàn)糖尿的知識，取尿液的目的是用斐林試劑來驗證尿液中含有還原糖，從而判斷血糖是否升高。答案(二)實驗步驟：(1)確定1只鼠為實驗鼠，腹腔注射生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液；另一只鼠為對照鼠，腹腔注射等量的生理鹽水。(2)將兩支試管分別編號為1號和2號，各加入等量的斐林試劑。(3)給藥1小時后，對兩只小白鼠膀胱穿刺取尿液，取實驗鼠尿液加入1號試管內(nèi)，取等量的對照鼠尿液加入2號試管內(nèi)。(4)將兩支試管搖勻后，水浴加熱，待冷卻后，觀察兩支試管溶液顏色的

3、變化。(三)實驗結(jié)果的預(yù)測、解釋和結(jié)論：1號試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，表明實驗鼠尿液中有葡萄糖；2號試管中仍為藍色溶液，表明對照鼠尿液中無葡萄糖。實驗結(jié)論：胰高血糖素具有升高血糖的生理作用，導(dǎo)致實驗鼠血糖升高，超過一定數(shù)值而出現(xiàn)糖尿。解析實驗設(shè)計包括明確目的原理、做出假設(shè)、設(shè)計實驗、分析現(xiàn)象原因、得出結(jié)論等一系列活動，目的在于考查運用邏輯思維和理論基礎(chǔ)、現(xiàn)象證據(jù)來做出答案或解釋的能力水平。結(jié)合該題給出的信息可以確定實驗分兩組進行，一組小鼠腹腔注射胰高血糖素溶液作為實驗對象，另一組小鼠腹腔注射等量生理鹽水作為對照，一段時間后，從膀胱中分別取尿液，各加入等量的斐林試劑檢驗是否有現(xiàn)象，實驗組由于胰高血糖

4、素具有升高血糖的作用，尿中含有糖，斐林試劑檢驗出現(xiàn)磚紅色，對照組不出現(xiàn)顏色變化。錯解例析錯例：(二)實驗步驟：(1)確定其中1只鼠為實驗鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液；另一只鼠為對照鼠，不進行注射。(2)將兩支試管分別編號為1號和2號，各加入斐林試劑。(3)給藥1小時后，對兩只小白鼠膀胱穿刺取尿液，取實驗鼠尿液加入1號試管內(nèi)，取等量的對照鼠尿液加入2號試管內(nèi)。(4)將兩支試管搖勻后，觀察兩支試管溶液顏色的變化。(三)實驗結(jié)果的預(yù)測、解釋和結(jié)論：若1號試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，2號試管中仍為藍色溶液，表明實驗鼠尿液中有葡萄糖；胰高血糖素具有升高血糖的生理作用。若1號試管和2號試管都為藍色溶液，表明實驗鼠

5、尿液中沒有葡萄糖；胰高血糖素沒有升高血糖的生理作用。錯因分析：處：對照組沒有注射等量的生理鹽水，不遵循單一變量原則。處：加入的斐林試劑應(yīng)該是等量的，排除無關(guān)變量的影響。處：斐林試劑需要水浴加熱，不加熱現(xiàn)象不明顯。處：該實驗為驗證性實驗，結(jié)果、結(jié)論不需要討論。實驗設(shè)計題解題口訣：先看目的和原理，提示材料與試劑；構(gòu)建裝置分步驟，標號定量銘心記?，F(xiàn)象結(jié)果寫具體，結(jié)論敘述扣目的；探究實驗需討論，驗證實驗果唯一。解釋如下：1.面對實驗設(shè)計題，首先要找到實驗?zāi)康模瑢嶒災(zāi)康脑陬}干信息中有明顯的關(guān)鍵詞，比如，“驗證”“探究”“假設(shè)”“是否”“判斷”“如何”等。一般根據(jù)目的可直接判斷出是驗證性實驗還是探究性實驗

6、，這是做實驗設(shè)計題的第一步。2.如何科學(xué)設(shè)計實驗組和對照組，這是解實驗設(shè)計題的關(guān)鍵。絕大多數(shù)實驗題中都給出了材料、用具、試劑等信息，這是很好的提示。比如，在探究pH對酶活性影響的實驗中，會給出“HCl、NaOH、蒸餾水”信息，這就提示設(shè)計三組，酸性、堿性、中性三組對照。3.實驗步驟的劃分是最易考查的環(huán)節(jié)，常見步驟為三步，如第一步分組、第二步施加變量、第三步培養(yǎng)觀察。遺傳實驗中，常見步驟：第一步親本雜交，第二步F1自交(或測交)，第三步對F2的統(tǒng)計觀察。步驟劃分的技巧是裝置構(gòu)建的過程或雜交實驗的流程。比如，在驗證甲狀腺激素促進幼小動物發(fā)育的實驗中，第一步應(yīng)該對三個水槽進行處理，分組、編號、放入等

7、量相同的清水、等量相同的蝌蚪；第二步是施加變量影響，第一組飼喂含有甲狀腺激素的飼料、第二組飼喂含有甲狀腺激素抑制劑的等量飼料、第三組飼喂等量的普通飼料；第三步是在相同且適宜的環(huán)境條件下培養(yǎng)觀察。從裝置的構(gòu)建到實驗結(jié)果不同的得出過程或從親本雜交開始到最終預(yù)期個體的出現(xiàn)過程，其實就是實驗思路，該思路如果清晰地構(gòu)建出來，則步驟劃分為三步或四步是一目了然的。4.在分組時一定不要忘記對各組進行編號，如1、2、3或A、B、C等，編號的目的是使思路清晰，后續(xù)的步驟便于指代描述。在敘述實驗步驟時，特別是施加變量的步驟，一定要對添加物的用量加以限定，第一組指明用量，后續(xù)組用“等量”一詞。5.實驗結(jié)果就是實驗現(xiàn)象

8、，在敘述時一定要寫具體，不能籠統(tǒng)地綜合描述。比如，在探究溫度影響淀粉酶活性的實驗中，用碘液檢測淀粉的分解程度，結(jié)果應(yīng)該是“A組(低溫條件)變藍；B組(適溫條件)無藍色出現(xiàn)；C組(高溫條件)變藍”。而不能綜合敘述為“只有B組(適溫條件)無藍色出現(xiàn)”。6.結(jié)論的敘述是有規(guī)律的，即都是實驗?zāi)康幕驅(qū)嶒炚n題或?qū)嶒灱僭O(shè)語句的變形，將疑問句改為肯定句即可。比如，在驗證性實驗中，目的是“驗證胰島素有降低血糖的功能”，則結(jié)論就對應(yīng)為“胰島素有降低血糖的功能”；在探究性實驗中，目的是“假設(shè)青霉素有抑制細菌繁殖的功能，驗證假說是否正確”，則結(jié)論就對應(yīng)為“若，則說明青霉素有抑制細菌繁殖的功能；若，則說明青霉素沒有抑制

9、細菌繁殖的功能”。7.最后還要注意驗證性實驗的結(jié)果和結(jié)論是唯一的，不需要討論。探究性實驗需要討論，一個結(jié)果對應(yīng)一個結(jié)論，答題模型為“若，則”。1.下面是人工免疫治療H1N1流感的實驗，請寫出實驗步驟并預(yù)期結(jié)果。(1)實驗原理：注射外源抗體可治療H1N1流感。(2)實驗?zāi)康模候炞C康復(fù)者血清能治療H1N1流感。(3)實驗材料：健康小白鼠、H1N1病毒液、未患過H1N1流感的小白鼠血清(A)、患H1N1流感后康復(fù)的小白鼠血清(B)等。(4)實驗步驟：_。(5)預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：_。答案(4)選取年齡、體重、性別、健康狀況相同的若干小白鼠，隨機平均分為兩組，標記為甲、乙。給甲、乙兩組小白鼠同時注射相等劑

10、量的H1N1流感病毒液，使其患H1N1流感給甲、乙兩組小白鼠分別注射等量的血清A、B一段時間后，觀察甲、乙兩組小白鼠的康復(fù)情況(5)乙組小白鼠康復(fù)情況明顯好于甲組，說明患H1N1流感后康復(fù)者的血清能治療H1N1流感解析根據(jù)實驗?zāi)康拇_定是驗證性實驗。健康的小白鼠必須先接種H1N1流感病毒液，患流感之后，再接種不同的血清才能驗證康復(fù)者血清能治療H1N1流感。此處變量是兩種血清。2.某學(xué)校生物興趣小組擬對添加皮革蛋白粉飼料對動物的生長發(fā)育的影響作用進行探究實驗。你若是該小組成員，請完成下列實驗過程：(1)實驗材料和用具：大鼠若干只，普通飼料，添加皮革蛋白粉的飼料，其他所需條件均滿足。(2)實驗?zāi)康模?/p>

11、探究皮革蛋白粉飼料對動物的生長發(fā)育是否有影響。(3)實驗步驟：_。(4)請你預(yù)測該同學(xué)實驗的實驗結(jié)果并作出相應(yīng)的合理分析。(至少寫出三種情況)_。_。_。答案 (3)實驗步驟：選身體健康、發(fā)育正常、體重相同的大鼠若干，隨機均分為A、B兩組，分別飼養(yǎng)。給A組大鼠每天飼喂適量普通飼料，B組大鼠每天飼喂等量的添加皮革蛋白粉的飼料。在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)。一段時間后，檢查大鼠的生長狀況，統(tǒng)計各組大鼠體重和發(fā)育狀況(4)實驗結(jié)果和結(jié)論：若A、B兩組大鼠體重基本相等，發(fā)育狀況相同，說明添加皮革蛋白粉的飼料對動物的生長發(fā)育沒有影響若A組大鼠體重大于B組大鼠體重，且A組大鼠的生長發(fā)育狀況比B組大鼠生長發(fā)育狀況好，說