2019版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物個體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié) 實驗素養(yǎng)提升5學(xué)案 中圖版必修3.doc

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實驗素養(yǎng)提升5 [技能必備] 對實驗設(shè)計方案的檢查和評價“五看法” [技能展示] 1.(2017山東濰坊模擬)某研究小組為探究3種具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)NAA、IAA和IBA對竹柳插條生根效果的影響，進(jìn)行了如下相關(guān)的實驗探究： 選用一年生茁壯、無病蟲害的竹柳，取長10 cm、粗0.2 cm的枝條若干，上端剪口平滑，下端則沿30剪切，并用0.5%的多菌靈進(jìn)行表面消毒。 將3種具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)分別配制成50 mg/L、100 mg/L和200 mg/L 3種濃度的溶液。將竹柳插條每10枝一組，下端插入激素溶液中60 min，重復(fù)3次，然后在相同環(huán)境條件下進(jìn)行扦插實驗。觀察并記錄插條生根情況，結(jié)果如表所示。 激素種類 NAA IAA IBA 激素濃度(mgL－1) 50 100 200 50 100 200 50 100 200 7天生根率/% 52 73 63 52 65 63 79 80 72 14天生根率/% 63 79 75 54 65 64 84 87 82 請回答下列問題： (1)插條下端沿一定角度剪切的目的是____________________________________。 (2)該項實驗研究過程中的自變量是_____________________________________。 請寫出一種上述研究過程中與根有關(guān)的沒有涉及的因變量：__________________。 (3)從實驗設(shè)計的科學(xué)性角度分析，本實驗設(shè)計的缺點是________。 (4)從研究的自變量分析，________對生根率的影響程度較大。 解析　(1)實驗過程中，插條下端沿一定的角度進(jìn)行剪切，可增大插條切口與具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)溶液的接觸面積，有利于插條下端吸收溶液，并促進(jìn)其生根。(2)分析表格數(shù)據(jù)可知，該實驗的自變量是激素的種類和濃度，因變量是插條的生根率，但因變量也可以是生根的條數(shù)或生根的長度。(3)該實驗中3種具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)分別都被配制成50 mg/L、100 mg/L和200 mg/L 3種濃度的溶液，缺少濃度為0的對照組，即該對照組應(yīng)為不進(jìn)行任何激素處理的空白對照。(4)從數(shù)值來看，不同激素處理，數(shù)據(jù)差別較大，其中IBA對生根率的影響最大，而每種激素在不同濃度時所起的作用變化不明顯。 答案　(1)增大(切口、生根、吸收)面積　(2)激素種類和激素濃度　平均根長(或生根數(shù))　(3)缺少對照組 (4)激素種類 2.(2018湖北武漢調(diào)研)某研究小組為驗證糖尿病是由胰島素缺乏引起的，設(shè)計了以下實驗： 實驗材料：健康且年齡、大小等相同的小鼠若干，胰島素、班氏試劑及其他必需用品。 實驗步驟： 第一步，隨機(jī)選擇2只小鼠，切除其中一只小鼠的胰腺，另一只小鼠不切除胰腺但進(jìn)行相應(yīng)的切割處理。 第二步，一段時間后分別收集小鼠適量的尿液于試管中，然后滴加班氏試劑，觀察顏色變化。 第三步.給切除胰腺的小鼠喂食適量的胰島素，一段時間后收集適量的尿液于試管中，滴加班氏試劑，觀察顏色變化。 請根據(jù)以上內(nèi)容回答問題： (1)指出上述實驗步驟中的3項錯誤： _____________________________________ ___________________________________________________________________。 (2)本實驗設(shè)置了兩種對照：一種是________________，另一種是____________________________________________________________________。 (3)請設(shè)計實驗結(jié)果記錄表，并將正確處理后預(yù)期的實驗結(jié)果填入表中。 解析　(1)第一步，隨機(jī)選擇2只小鼠，數(shù)量太少，不能排除偶然因素對實驗結(jié)果的影響；第二步，滴加班氏試劑后，需要水浴加熱，才能觀察顏色變化；第三步，應(yīng)給切除胰腺的小鼠注射適量的胰島素，要注意胰島素不能喂食(胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，若喂食，其會被消化而失去活性)。另外，滴加班氏試劑后觀察實驗現(xiàn)象時，也需要水浴加熱。(2)本實驗體現(xiàn)的對照原則：一種是實驗小鼠(切除胰腺)與正常小鼠進(jìn)行的空白對照，另一種是實驗小鼠補(bǔ)充胰島素后進(jìn)行的自身前后對照。(3)實驗中至少需要6只小鼠，每組3只，進(jìn)行重復(fù)實驗。第一組：小鼠不切除胰腺但進(jìn)行相應(yīng)的切割處理，滴加班氏試劑并水浴加熱后尿液中不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明尿液中沒有還原糖；第二組：小鼠切除胰腺，滴加班氏試劑并水浴加熱后尿液中出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明尿液中含有還原糖，兩組實驗對照證明了糖尿病與胰腺有關(guān)。接著給切除胰腺后的小鼠注射適量的胰島素，則滴加班氏試劑并水浴加熱后尿液中不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明胰島素能降低血糖濃度，而且胰島素由胰腺分泌，進(jìn)而可證明糖尿病是由胰島素缺乏引起的。 答案　(1)第一步選擇2只小鼠(小鼠的數(shù)量太少)；第二步、第三步滴加班氏試劑觀察顏色變化(無水浴加熱)；第三步給切除胰腺的小鼠喂食適量的胰島素(胰島素不能喂食) (2)實驗小鼠與正常小鼠的空白對照(或空白對照)　實驗小鼠補(bǔ)充胰島素的自身前后對照(或前后對照) (3)實驗結(jié)果記錄表如下 切除胰腺(實驗組) 不切除胰腺(對照組) 小鼠1 小鼠2 … 小鼠1 小鼠2 … 第一次觀察 出現(xiàn)磚紅色沉淀 出現(xiàn)磚紅色沉淀 … 不出現(xiàn)磚紅色沉淀 不出現(xiàn)磚紅色沉淀 … 注射胰島素后觀察 不出現(xiàn)磚紅色沉淀 不出現(xiàn)磚紅色沉淀 … / / … 3.(2017河南開封一模)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：生長素可能通過促進(jìn)細(xì)胞分泌H＋，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞伸長。為了驗證酸能夠促進(jìn)細(xì)胞伸長，科學(xué)家進(jìn)行了如下相關(guān)實驗設(shè)計： (1)實驗材料的處理(如圖為黑暗中萌發(fā)的小麥幼苗)： ①取材：選擇若干長勢一致的小麥幼苗，切取圖中________(填字母)對應(yīng)的胚芽段作為實驗材料。理由是_______________________________________________。 ②處理：步驟①所取的胚芽段，首先應(yīng)放入蒸餾水中浸洗的理由是_____________ _____________________________________________________________________。 (2)預(yù)實驗：為了確定實驗中pH大致范圍，配制不同pH的系列緩沖液。進(jìn)行了預(yù)實驗，結(jié)果如圖。 ①圖中縱坐標(biāo)的含義是__________________________________________________ _____________________________________________________________________。 ②圖示說明：_________________________________________________________。 可以推測本實驗的pH大致范圍在________________________________________。 (3)正式實驗： ①設(shè)置5組實驗。 ②將各組小瓶編號，分別裝入________，每瓶投入10段相同的實驗材料。 ③將各組在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)，定期____________________________________。 解析　(1)①感受外界刺激的部位是胚芽鞘尖端(a)，而生長素的作用部位是胚芽鞘尖端以下的一段(b)，生長素能促進(jìn)胚芽鞘尖端以下一段細(xì)胞的伸長，該實驗的目的是驗證酸能夠促進(jìn)細(xì)胞伸長，因此，應(yīng)選擇能伸長生長的b段作為實驗材料。②b段中可能含有植物自身產(chǎn)生的生長素，為了排除自身產(chǎn)生的生長素對實驗的干擾，需要首先將胚芽段放入蒸餾水中浸洗。(2)①圖中縱坐標(biāo)為實驗的因變量，即小麥胚芽段生長的長度。②起初隨著pH增大，細(xì)胞伸長效果越來越明顯，當(dāng)超過一定的pH(約為3)，細(xì)胞伸長效果逐漸減弱，最終會抑制細(xì)胞的伸長(與pH為7比較)。通過預(yù)實驗，可得出小麥胚芽段生長的最適pH范圍為1～5，因此，正式實驗應(yīng)在pH為1～5范圍內(nèi)設(shè)置更小的梯度進(jìn)行實驗。(3)5組實驗的瓶內(nèi)應(yīng)分別裝入等量的5種不同pH緩沖液，每瓶投入10段相同的實驗材料，這是對自變量(不同pH緩沖液)和無關(guān)變量進(jìn)行的處理，然后將各組在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)，定期測量并記錄胚芽段的長度(對因變量進(jìn)行檢測)，以確定促進(jìn)細(xì)胞伸長的最適pH。 答案　(1)①b　伸長部位是胚芽鞘尖端下面的一段　②盡可能排除植物本身產(chǎn)生的生長素對實驗的干擾 (2)①小麥胚芽段生長的長度?、谠谝欢ǚ秶鷥?nèi)，pH越大，細(xì)胞伸長越明顯，超過一定范圍，則會抑制細(xì)胞伸長　1～5　(3)②等量的5種不同pH緩沖液?、蹨y量并記錄胚芽段的長度