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【名师策划】2013高考生物夺标系列 特色题型突破方略 3.2实验探究类突破方略题型一、实验设计题方法指导：解答实验设计题的一般思路：1首先确定实验目的，并对其去粗取精，提炼要点。2运用所学知识，找准实验原理，并要做到对原理理解透彻。3根据实验原理，对照实验目的，通过初步分析，确认变量，初步形成操控变量的方法。4根据变量的分析，确定对照的方法。5结合实验所给的条件，选取适当的方法(简便性原则)，草拟具体步骤方案。6设计具体步骤后，要顺藤摸瓜，通过实验结果(现象)的判断，分析综合得出实验结论。7回归检验。看看自己设计的实验是否科学；是否有遗漏的地方；是否还有其他可能性存在，即检验实验的严密性、科学性问题。实验设计的检验过程最终应该对照实验原理，回归实验目的。题型分析：1. 验证性实验设计典例1图1是用不同浓度生长素类似物溶液处理扦插枝条的实验结果，图2是水平放置的一株燕麦幼苗培养一段时间后的生长情况。请回答下列问题。(1)从图1可确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在_ppm之间，图中对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度是_ppm。(2)图2的现象体现了生长素作用具有_的特点，a、b、c、d四处中，生长素可能对植物生长起抑制作用的是_处。(3)为验证重力作用下生长素的横向运输发生在尖端，而不是尖端以下部位。请你利用生长状况相同的完整燕麦胚芽鞘、薄云母片等设计实验。实验步骤：_；_；_。预测结果：_。实验结论：_2. 探究性实验典例2. 研究人员对草原生态系统进行了相关的生态学调查。在无迁入、迁出的情况下绘制出某昆虫种群数量值随时间的变化曲线。请分析回答下列问题。(1)该种群在前5年种群数量的变化类型是_增长，第5年变小的原因是_。(2)该草原在第10年曾发生火灾，“野火烧不尽，春风吹又生”是对火灾过后草原生物群落_过程的真实写照，这体现了生态系统的_稳定性。(3)为提高牧草产量，计划在该草原上喷施某种化肥，若要探究这种化肥是否不利于上述昆虫的存活，请完善以下实验设计并预测结果。实验步骤：将生理状况相似的该昆虫分成数量相等的两组。 _。_。一段时间后，分别统计两组昆虫的生存率。结果预测：_。 (3)是否喷施某种化肥是该实验的自变量，实验组的昆虫食用的牧草喷施了化肥，对照组昆虫食用的牧草没有喷施，两组昆虫的生长状况、数量、昆虫的饲养环境都是无关变量，在实验组和对照组中应完全相同且适宜，因变量是昆虫的生存率。探究性实验的结果和结论不是唯一的，要把可能的情况全面分析。题型二、实验分析题方法指导：实验分析类试题，着重考查理解实验的选材原理与方法，分析综合得出结论，并对相关结论进行解释与评价的能力。一般解题思路为：(1)从实验目的和实验材料入手,分析实验假设，并做出预期；(2)总结概括实验原理，研究分清自变量与因变量，联系基本知识，在自变量与因变量之间建立关联。题型分析：3. 取材分析典例3在探究活动中采集和处理实验材料是十分重要的一个环节。下列有关材料选择及处理的叙述中,不正确的是()A探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时，需用沸水浴加热后再将酶与反应物混合，否则用斐林试剂进行鉴定时现象不明显B利用干酵母探究细胞呼吸方式时，需先将酵母细胞活化,否则实验现象不明显C利用猪肝组织块探究酶的高效性时，需先进行研磨，否则会影响气泡产生的速率D利用天竺葵探究光合作用是否产生淀粉时，需先进行黑暗处理，否则影响实验结果【解析】(1)实验成功与否的前提是实验的选材。如用斐林试剂鉴定还原性糖时，应选含还原糖丰富的、颜色较浅的材料，而不能选颜色较深的材料,否则会对实验现象造成干扰。(2)对实验材料要进行科学处理，如本例题涉及的实验中干酵母的活性比较低，因此在做实验前需先进行活化；研磨猪肝组织块，可增加过氧化氢酶和底物的接触面积，使实验现象明显；对天竺葵进行暗处理先消耗掉贮存的淀粉，防止对实验的干扰。【答案】A4. 步骤分析典例4下列有关酶特性的实验设计中,最科学、严谨的一项是(5. 方法分析典例5下列是生物研究中常用的实验方法，不正确的是()A研究细胞器结构和种类，采用差速离心法和显微观察法B提取和分离叶绿体中的色素,采用研磨过滤法和纸层析法C探究酵母菌呼吸方式，采用对比实验法和产物检测法D观察植物细胞有丝分裂过程，采用活体染色法和持续的显微观察法题型三、实验评价题方法指导：实验评价类试题，最为常见的是考查对照实验的评价，一般的解题方法是“五看”评价法：题型分析：6. 过程评价题典例6 保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。方法步骤：选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂（60kghm-2）、氮肥（255kghm-2）、保水剂（60kghm-2）+氮肥（255kghm-2）,置于相同的轻度干旱条件下培养，其它培养条件相同且适宜。在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10:00-11:00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。结果（均值）如下表：实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。(1)请指出上述方法步骤的缺陷并改正：步骤 ;步骤 。（2） 如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。（3）实验测得的CO2 吸收量 （大于、等于、小于）光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定 释放量计算。7. 实验修正题典例7 在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，一位同学的操作过程如下：实验步骤：第一步：取1支试管，其内注入可溶性淀粉溶液2 mL；第二步：再注入新鲜的淀粉酶溶液2 mL振荡；第三步：接着注入斐林试剂2 mL(边加入，边振荡)；第四步：将试管下部放入盛有开水的烧杯中，用酒精灯加热煮沸1 min。实验现象：试管内液体仍呈蓝色。(1)该实验现象说明淀粉_。(2)要使实验第四步出现“试管中的液体由蓝色变成砖红色”的实验现象，你认为应如何改进实验步骤？_。(3)上述(1)和(2)两小题，能够说明淀粉酶具有的特性是_。(4)该同学根据第(2)小题作了改进，看到了预期的实验现象，于是得出结论：淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖，具有专一性。但其他同学认为这两点结论均不妥，其理由是：_；_。题型四、杂交实验题方法指导：杂交实验法是研究遗传学问题的基本思想和实验方法。此类试题的基本思维方式是假说演绎法，或称“试错法”，就是从问题出发，为解答问题而提出尝试性的假说或理论解释，由这一理论假说可以推导出一些研究假设，然后通过大量的观察来检验假设。一般思维方式是“界定问题提出假设推断预测实验验证”，若有关的观察性预测正确，那么有关假设就被印证；若有关预测不正确，那么，有关假设就被否证。解答此类问题的一般思路：“甲乙结果1，说明了，甲乙结果2，说明了。”所以如何选择甲与乙就成了解答问题的关键所在。题型分析：8. 确定显隐性性状典例8若已知果蝇的直毛和非直毛是由位于X染色体上的一对等位基因控制的。但实验室只有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，你能否通过一次杂交实验确定这对相对性状中的显隐性性状,请写出相应的文字说明和推导过程。【解析】利用杂交法确定性状的显隐性，任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交。(1)若雌果蝇为显性，雄果蝇为隐性则： 后代只一种性状 雌、雄果蝇均含两种性状(2)若雌蝇为隐性，雄果蝇为显性，则：雌、雄果蝇各为一种性状9. 鉴定纯合体、杂合体常用方法：1自交法：让某显性性状的个体进行自交，若后代发生性状分离则亲本一定为杂合体，若后代无性状分离，则可能为纯合体。此法适合于植物，不适合于动物。2测交法：让待测个体与隐性类型测交，若后代出现隐性类型，则待测个体一定是杂合体，若后代没有隐性性状个体，则很可能为纯合体。待测个体若为雄性动物，注意与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。典例9家兔的毛有长短和黑白之分，已知短毛(A)对长毛(a)是完全显性，黑毛(B)对白毛(b)是完全显性，两对性状独立遗传。某兔场选中了一只健壮的短毛白色雄兔，请设计配种方案，鉴定它是杂合子还是纯合子。(1)若在一个繁殖季节完成鉴定，应该如何配种？_。(2)上述杂交后代可能出现哪些结果？请对每一种结果作出相应的鉴定说明。10. 确定基因位于常染色体还是X染色体上1若通过一次杂交就可以确定基因位于常染色体上还是性染色体上，则一定要选择雄性为显性性状，雌性为隐性性状的亲本进行杂交。后代雄性只表现隐性性状，雌性均表现显性性状，则基因位于X染色体上，如果后代雌、雄个体中表现型相同且都有显性和隐性性状或均表现为显性性状，则基因位于常染色体上。2种群中个体随机杂交，如果后代雌雄中表现型及其比例相同，则为常染色体遗传，如果后代雌雄中表现型及其比例不同，则为伴性遗传。3正交和反交法，正交和反交结果不同，且性状的出现与性别有关，则为伴性遗传；如果正交和反交结果相同，且性状的出现与性别无关，则为常染色体上的遗传；如果正交和反交的结果只与母本性状一致，则为细胞质遗传。典例10 控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上,还是位于X、Y染色体的同源区段是遗传学研究的重要内容。请回答相关问题：(1)已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制，但不知控制该性状的基因(r)是位于常染色体上、X染色体上，还是Y染色体上,请你设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。方案：寻找暗红眼的果蝇进行调查，统计_。结果：_，则r基因位于常染色体上；_，则r基因位于X染色体上；_，则r基因位于Y染色体上。(2)动物多为二倍体，缺失一条染色体称为单体(2n1)。大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体(4号染色体)缺失一条也可以存活，而且能够繁殖后代，可以用来进行遗传学研究。在果蝇群体中，无眼性状为常染色体隐性遗传，由a基因控制；现利用_果蝇与纯合野生型4号染色体单体果蝇交配，通过统计子代的性状表现，从而判断无眼基因是否位于4号染色体上。实验结果预测及结论：若_，则说明无眼基因位于4号染色体上；若_，则说明无眼基因不位于4号染色体上。【答案】(1)具有暗红眼果蝇的性别比例结果：若具有暗红眼的个体，雄性与雌性数目差不多若具有暗红眼的个体，雄性多于雌性若具有暗红眼的个体全是雄性(2)正常无眼子代中出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为11子代全为野生型- 12 -
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