1、實驗技能提升四書寫實驗步驟(思路)的一般程序,第七單元 生物體生命活動的調(diào)節(jié)與免疫,(經(jīng)典高考題)(加試)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，本尼迪特試劑，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。,例題引領(lǐng),審題關(guān)鍵 信息：此實驗為

2、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)分兩組進(jìn)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：本尼迪特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，取尿液的目的是用本尼迪特試劑來驗證尿液中是否含有還原糖，從而判斷血糖是否升高。,答案(二)實驗步驟： (1)確定1只小白鼠為實驗鼠，腹腔注射生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液；另一只小白鼠為對照鼠，腹腔注射等量的生理鹽水。 (2)取兩支試管分別編號為1號和2號，各加入等量的本尼迪特試劑。 (3)給藥1小時后，對兩只小白鼠膀胱穿刺取尿液，取實驗

3、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，觀察兩支試管內(nèi)溶液顏色的變化。,(三)實驗結(jié)果的預(yù)測、解釋和結(jié)論： 1號試管中出現(xiàn)紅黃色沉淀，表明實驗鼠尿液中有葡萄糖；2號試管中仍為藍(lán)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、作出假設(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(yùn)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(jìn)行，一組小鼠腹腔注射胰高血糖素溶液作為實

4、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，各加入等量的本尼迪特試劑檢驗是否有現(xiàn)象，實驗組由于胰高血糖素具有升高血糖的作用，尿中含有葡萄糖，本尼迪特試劑檢驗出現(xiàn)紅黃色，對照組不出現(xiàn)顏色變化。,錯解例析 (二)實驗步驟： (1)確定1只小白鼠為實驗鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液；另一只鼠為對照鼠，不進(jìn)行注射。 (2)將兩支試管分別編號為1號和2號，各加入本尼迪特試劑。 (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

5、： 若1號試管中出現(xiàn)紅黃色沉淀，2號試管中仍為藍(lán)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(lán)色溶液，表明實驗鼠尿液中沒有葡萄糖；胰高血糖素沒有升高血糖的生理作用。 錯因分析： 處：對照組沒有注射生理鹽水，不遵循單一變量原則。 處：加入的本尼迪特試劑應(yīng)該是等量的，排除無關(guān)變量的影響。 處：本尼迪特試劑需要水浴加熱，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(biāo)號定量銘心記。 現(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。,歸納整合

6、,解釋如下： 1.面對實驗設(shè)計題，首先要找到實驗?zāi)康?，實驗?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，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

7、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(jìn)幼小動物發(fā)育的實驗中，第一步應(yīng)該對三個水槽進(jìn)行處理，分組、編號、放入等量相同的清水、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)建到得出不同實驗結(jié)果的過程或從親本雜交到預(yù)期個體出現(xiàn)的過程，其實就是實驗思路，該思路如果能清晰地構(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(jìn)行編號，如1、2、

8、3或A、B、C等，編號的目的是使思路清晰，在后續(xù)的步驟中便于指代描述。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，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，用碘碘化鉀溶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(lán)；B組(適溫條件)無藍(lán)色出現(xiàn)；C組(高溫條件)變藍(lán)”。而不能綜合敘述為“只有B組(適溫條件)無藍(lán)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

9、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(xì)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(xì)菌繁殖的功能；若，則說明青霉素沒有抑制細(xì)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。探究性實驗的結(jié)果和結(jié)論需要討論，一個結(jié)果對應(yīng)一個結(jié)論，答題模型為“若，則”。,1.(加試)河豚毒素是自然界中所發(fā)現(xiàn)的毒性最大的神經(jīng)毒素之一，它能選擇性地與肌肉、神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的鈉離子通道受體結(jié)合，抑制神經(jīng)肌肉間興奮的傳遞，導(dǎo)致與之相關(guān)的生理機(jī)能的障礙，主要造成肌肉和神經(jīng)的麻痹。為了研究河豚毒素的作用

10、時間對神經(jīng)元之間興奮的傳遞過程的影響，研究者選用槍烏賊的神經(jīng)組織設(shè)計實驗。 實驗材料：槍烏賊神經(jīng)組織一個(含突觸前神經(jīng)元、和突觸后神經(jīng)元)、微電極(用于提供適宜的刺激)、靈敏電位計(用于測量電位變化)、河豚毒素、玻璃容器、河豚毒素的解毒劑(一定時間內(nèi)使用能解除河豚毒素的毒性) (要求與說明：微電極和靈敏電位計的使用方法不作要求，假設(shè)槍烏賊神經(jīng)分泌興奮性遞質(zhì)),提升演練,(1)請完善實驗思路： 在沒有用河豚毒素處理時，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的_ _，測定突觸后膜神經(jīng)元的_并記錄；,答案,解析,突觸前膜,神經(jīng)元,電位變化,解析靜息時，神經(jīng)細(xì)胞膜對鉀離子的通透性大，鉀離子大量外流，形成內(nèi)負(fù)外正的

11、靜息電位；受到刺激后，神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變，對鈉離子的通透性增大，鈉離子大量內(nèi)流，形成內(nèi)正外負(fù)的動作電位。 本實驗的目的是“研究河豚毒素的作用時間對神經(jīng)元之間興奮的傳遞過程的影響”，則實驗的自變量是河豚毒素的作用時間，因變量是對神經(jīng)元之間興奮的傳遞過程的影響，根據(jù)實驗提供的材料設(shè)計實驗： 在沒有用河豚毒素處理前，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的突觸前膜神經(jīng)元，測定突觸后膜神經(jīng)元的電位變化并記錄；,將中的槍烏賊神經(jīng)組織用_處理，每隔一段相同的時間，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的突觸前膜神經(jīng)元，測定突觸后膜神經(jīng)元的電位變化并記錄；,答案,解析,河豚毒素,解析將中的槍烏賊神經(jīng)組織用河豚毒素處理，每隔

12、一段相同的時間，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的突觸前膜神經(jīng)元，測定突觸后膜神經(jīng)元的電位變化并記錄；,_，每隔一段相同的時間，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的突觸前膜神經(jīng)元，測定突觸后膜神經(jīng)元的電位變化并記錄；,答案,解析,用河豚毒素的解毒劑處理中的槍烏賊神經(jīng)組織,解析用河豚毒素的解毒劑處理中的槍烏賊神經(jīng)組織，每隔一段相同的時間，用微電極刺激槍烏賊神經(jīng)組織的突觸前膜神經(jīng)元，測定突觸后膜神經(jīng)元的電位變化并記錄。,統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。,解析統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。,(2)在醫(yī)學(xué)上，河豚毒素可以用作麻醉劑或鎮(zhèn)定劑，起效很快，在有專門解毒劑的情況下能及時解毒，據(jù)此，用曲線圖預(yù)測實驗結(jié)果(不要求具體數(shù)據(jù))。,答案,解析,答案如

13、圖所示,解析河豚毒素可以用作麻醉劑或鎮(zhèn)定劑，起效很快，在有專門解毒劑的情況下能及時解毒，如圖：,(3)突觸前膜以_形式分泌化學(xué)遞質(zhì)，遞質(zhì)以_方式經(jīng)過突觸間隙作用于突觸后膜上的受體。,胞吐,擴(kuò)散,答案,解析,解析突觸前膜以胞吐的方式分泌化學(xué)遞質(zhì)到突觸間隙，然后擴(kuò)散到突觸后膜，與特異性受體結(jié)合。,2.(加試)現(xiàn)代工業(yè)污染物十溴聯(lián)苯醚(BDE209)對甲狀腺激素的分泌有明顯的抑制作用，某小組欲研究不同劑量的BDE209對小鼠甲狀腺激素分泌的影響。 實驗材料：生理狀況相近的健康小鼠若干、低劑量(120 mg/kg)BDE209溶液、高劑量(1 000 mg/kg)BDE209溶液、花生油、灌胃裝置、水

14、和普通飼料等。 (說明：用BDE209處理小鼠的時間為每天上午；對照組用花生油處理；所有小鼠都在相同且適宜環(huán)境下飼養(yǎng)；實驗開始21天后，測量小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度，具體方法不做要求)。,答案,解析,(1)實驗思路： 答案將生理狀況相近的健康小鼠隨機(jī)均分為三組，編號為甲組、乙組、丙組；測量并記錄三組小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度； 每天上午，給甲組小鼠灌胃適量花生油，給乙組和丙組小鼠分別灌胃等量低劑量(120 mg/kg)和高劑量(1 000 mg/kg)的BDE209溶液，持續(xù)21天； 將三組小鼠置于相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，每天給予等量的普通飼料和水； 實驗開始21天后，測量并記錄三組小鼠體內(nèi)甲狀腺激

15、素濃度，對實驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析。,解析本實驗是探究不同劑量的BDE209對小鼠甲狀腺激素分泌的影響。根據(jù)設(shè)計實驗需要遵循的對照實驗原則、單一變量原則(等量性原則)和可重復(fù)性原則等。圍繞實驗?zāi)康姆治?，本實驗的自變量是不同劑量的BDE209，因變量是小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度變化；再結(jié)合實驗說明“用BDE209處理小鼠的時間為每天上午；對照組用花生油處理；所有小鼠都在相同且適宜環(huán)境下飼養(yǎng)；實驗開始21天后，測量小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度”，可擬定實驗設(shè)計思路。,根據(jù)前面的分析思路，擬定如下設(shè)計思路：將生理狀況相近的健康小鼠隨機(jī)均分為三組，編號為甲組、乙組、丙組；測量并記錄三組小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度； 每天

16、上午，給甲組小鼠灌胃適量花生油，給乙組和丙組小鼠分別灌胃等量低劑量(120 mg/kg)和高劑量(1 000 mg/kg)的BDE209溶液，持續(xù)21天； 將三組小鼠置于相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，每天給予等量的普通飼料和水； 實驗開始21天后，測量并記錄三組小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度，對實驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析。,答案,解析,(2)預(yù)期實驗結(jié)果：請以柱狀圖形式呈現(xiàn)可能的實驗結(jié)果(可建立多個坐標(biāo)系),答案如圖所示,解析由于是探究性實驗，預(yù)期實驗結(jié)果要充分考慮到各種情況：不同劑量BDE209溶液對小鼠甲狀腺激素分泌有不同程度的抑制作用，或是有相同程度的抑制作用；由于題干要求用柱狀圖形式呈現(xiàn)可能的實驗結(jié)果，所以需要先建立坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)標(biāo)注組別(分實驗前實驗后)，縱坐標(biāo)標(biāo)注甲狀腺激素濃度。,答