生物实验设计专题讲座

生 物 实 验 设 计 专 题 讲 座 2005年 高 考 各考卷分析分 数 涉 及 知 识 考 察 实 验 设 计 内 容理 综 卷 21分 血 糖 调 节 分 析 实 验 原 理理 综 卷 27分 植 物 代 谢 调 节 设 计 实 验 步 骤 、 分 析 结 论理 综 卷 21分 植 物 代 谢 推 断 实 验 结 果天 津 理 综 10分 植 物 调 节 设 计 步 骤 、 推 断 结 果广 东 卷 21分 植 物 发 育 设 计 实 验 步 骤 、 分 析 结 论 实 验 设 计概述 实 验 设 计 的原则科学性原则 实 验 原 理 的 科 学 性材 料 选 择 的 科 学 性实 验 方 法 的 科 学 性结 果 处 理 的 科 学 性 实 验 设 计 的 原 则 对照性原则自 身 对 照 如 “ 观 察 植 物 细 胞 的 质 壁 分 离 和 复 原 ”的 实 验 中 ， 看 到 的 质 壁 分 离 或 复 原 的 细 胞 和开 始 时 正 常 的 洋 葱 表 皮 细 胞 为 同 一 对 象 如 “ 证 明 绿 色 植 物 光 合 作 用 需 要 光 ” 的实 验 中 ， 对 同 一 个 叶 片 进 行 一 半 遮 光 一 半 曝光 的 处 理 实 验 设 计 的 原 则 对照性原则自 身 对 照 空 白 对 照 如 “ 验 证 甲 状 腺 激 素 的 作 用 ” 实 验对 照 组 的 蝌 蚪 不 做 任 何 处 理 ， 让 其 正 常 生 长实 验 组 的 蝌 蚪 饲 喂 甲 状 腺 激 素 或 甲 状 腺 激 素抑 制 物以 观 察 甲 状 腺 激 素 的 作 用 实 验 设 计 的 原 则 对照性原则自 身 对 照 空 白 对 照例 1 （ 2005年 北 京 春 季 理 综 试 题 ） 为 验 证 光 是 植 物 生 长 发育 的 必 要 条 件 ， 设 计 如 下 试 验 ： 选 择 生 长 状 况 一 致 的 小 麦幼 苗 200株 ， 随 机 均 分 为 实 验 组 和 对 照 组 ， 分 别 处 理 并 预 期结 果 。 下 面 是 关 于 实 验 组 或 对 照 组 的 处 理 方 法 和 预 期 结 果的 几 种 组 合 ， 其 中 正 确 的 是 （ ） 实 验 组 对 照 组 黑 暗 中 培 养 在 光 下 培 养 生 长 良 好 生 长 不 良 A B C D 实 验 设 计 的 原 则 对照性原则自 身 对 照 相 互 对 照空 白 对 照 如 “ 比 较 过 氧 化 氢 酶 和 铁 离 子 催化 效 率 ” 实 验 “ 探 究 温 度 对 酶 活 性 的 影 响 ” 实验 实 验 设 计 的原则单 因 子 变 量 原 则等 量 性 原 则简 便 可 行 性 原 则充 分 占 有 原 则 实 验 设 计例题分析例 （ 2005年 全 国 理 综 卷 ） 植 物 叶 片 表 皮 上 分 布 有 大 量 的 气 孔 ， 气 孔结 构 如 图 所 示 。 当 组 成 气 孔 的 细 胞 （ 保 卫 细 胞 ）吸 水 后 ， 会 膨 胀 变 形 ， 气 孔 开 启 ； 反 之 细 胞 失 水收 缩 ， 气 孔 关 闭 。 以 放 置 一 小 段 时 间 的 菠 菜 为 材料 设 计 一 个 实 验 ， 证 明 气 孔 具 有 开 启 和 关 闭 的 功能 。 要 求 写 出 实 验 材 料 与 主 要 用 具 、 实 验 步 骤 、预 测 实 验 结 果 并 作 出 解 释 。 实 验 材 料 与 主 要 用 具 ： 实 验 步 骤 ： 预 测 实 验 结 果 并 作 出 解 释 ： 实 验 设 计 题 的分析方法1、 了 解 题 目 要 求2、 明 确 目 的 原 理3、 确 定 实 验 思 路4、 设 计 实 验 步 骤5、 记 录 现 象 数 据6、 分 析 得 出 结 论 即 明 确 题 意 ，做 题 要 方 向 明 确 ，少 走 弯 路 实 验 设 计 题 的分析方法1、 了 解 题 目 要 求2、 明 确 目 的 原 理3、 确 定 实 验 思 路4、 设 计 实 验 步 骤5、 记 录 现 象 数 据6、 分 析 得 出 结 论 要 弄 清 该 题 要 求 解决 什 么 问 题 ， 可 能要 用 到 什 么 原 理 实 验 设 计 题 的分析方法1、 了 解 题 目 要 求2、 明 确 目 的 原 理3、 确 定 实 验 思 路4、 设 计 实 验 步 骤5、 记 录 现 象 数 据6、 分 析 得 出 结 论 根 据 原 理 对实 验 作 出 假 设 ，并 对 可 能 产 生 的现 象 作 出 预 测 ，充 分 利 用 实 验 材料 设 计 实 验 思 路 实 验 设 计 题 的分析方法1、 了 解 题 目 要 求2、 明 确 目 的 原 理3、 确 定 实 验 思 路4、 设 计 实 验 步 骤5、 记 录 现 象 数 据6、 分 析 得 出 结 论 要 注 意 ， 题目 中 给 定 的 试 剂 和材 料 要 充 分 利 用 ，一 般 不 允 许 自 己 随意 增 加 试 剂 和 材 料 实 验 设 计 题 的分析方法1、 了 解 题 目 要 求2、 明 确 目 的 原 理3、 确 定 实 验 思 路4、 设 计 实 验 步 骤5、 记 录 现 象 数 据6、 分 析 得 出 结 论 根 据 观 察 到的 现 象 和 记 录 的数 据 ， 归 纳 出 一般 性 判 断 ， 可 用文 字 、 图 表 、 绘图 等 方 法 作 简 单总 结 实 验 设 计 的解题四部曲 1、 材 料 是 否 要 制 取 或 处 理 ？ 怎 样 选 择 ？ 2、 是 否 要 分 组 编 号 ？ 实 验 设 计 的解题四部曲例 2 (2005年 广 东 卷 ) 荔 枝 是 著 名 的 岭 南 佳 果 ， 其 果 皮 中 存 在 多 酚 氧 化 酶 ， 多 酚 氧 化 酶 能 够 氧化 果 皮 中 的 一 些 无 色 物 质 ， 形 成 褐 色 物 质 。 这 是 引 起 采 后 荔 枝 果 皮 褐 变 的 原因 之 一 ， 褐 变 的 发 生 严 重 影 响 了 荔 枝 的 新 鲜 效 果 ： 果 皮 褐 变 面 积 百 分 率 常 作为 荔 枝 保 鲜 效 果 的 指 标 ， 在 不 考 虑 其 它 因 素 影 响 褐 变 的 前 提 下 ， 利 用 上 述 现象 ， 以 荔 枝 果 皮 褐 变 面 积 百 分 率 为 多 酚 氧 化 酶 活 性 的 指 标 ， 某 同 学 设 计 了 一个 实 验 ， 旨 在 探 究 温 度 对 荔 枝 果 皮 内 多 酚 氧 化 酶 活 性 的 影 响 。 (1)请 补 充 下 列 实 验 设 计 中 空 缺 的 内 容 ： 设 计 温 度 梯 度 ： 5 、 10 、 15 、 20 、 25 、 30 ； 确 定 测 量 指 标 ： 荔 枝 果 皮 褐 变 面 积 百 分 率 ； 选 择 同 一 品 种 、 和 成 熟 度 一 致 且 无 机 械 损 伤 的 新 鲜 荔 枝 果 实 ，将 其 分 成 组 ， 每 组 数 量 ， 装 入 保 鲜 袋 并 作 好 标 签 后 ， 分 别放 入 相 应 温 度 的 恒 温 箱 中 ； 经 过 5天 后 ， 取 出 荔 枝 果 实 ,测 定 并 记 录 褐 变 面 积 。大 小6 相 等 实 验 设 计 的解题四部曲 1、 材 料 是 否 要 制 取 或 处 理 ？ 怎 样 选 择 ？ 2、 是 否 要 分 组 编 号 ？3、 对 不 同 （ 同 一 ） 对 象 施 加 不 同 的 处 理 ？4、 结 果 观 察 （ 预 测 ） 、 记 录 并 分 析 实 验 设 计例题分析例 3 （ 2005年 全 国 理 综 卷 ） 植 物 叶 片 表 皮 上 分 布 有 大 量 的 气 孔 ， 气 孔结 构 如 图 所 示 。 当 组 成 气 孔 的 细 胞 （ 保 卫 细 胞 ）吸 水 后 ， 会 膨 胀 变 形 ， 气 孔 开 启 ； 反 之 细 胞 失 水收 缩 ， 气 孔 关 闭 。 以 放 置 一 小 段 时 间 的 菠 菜 为 材料 设 计 一 个 实 验 ， 证 明 气 孔 具 有 开 启 和 关 闭 的 功能 。 要 求 写 出 实 验 材 料 与 主 要 用 具 、 实 验 步 骤 、预 测 实 验 结 果 并 作 出 解 释 。 实 验 材 料 与 主 要 用 具 ： 实 验 步 骤 ： 预 测 实 验 结 果 并 作 出 解 释 ：菠 菜 、 清 水 、 浓 盐 水 、 盖 玻 片 、 载 玻 片 、 显 微 镜 、 吸 水 纸 、 滴 管 、 镊 子 等 1 撕 取 菠 菜 表 皮 制 临 时 装 片 2 在 显 微 镜 下 观 察 并 记 录 气 孔 的 状 态 3 用 浓 盐 水 处 理 ， 观 察 并 记 录 气 孔 的 状 态在 清 水 中 气 孔 应 开 启 ， 因 为 当 细 胞 液 浓 度 大 于 细 胞 外 液 浓 度 时 ， 细 胞 吸 水 膨 胀 ；在 浓 盐 水 中 气 孔 应 关 闭 ， 因 为 细 胞 液 浓 度 小 于 细 胞 外 液 浓 度 时 ， 细 胞 失 水 收 缩 。 实 验 设 计例题分析例 4 (2005年 广 东 卷 ) 研 究 性 学 习 小 组 的 同 学 在 某 电 镀 厂 排 水 口 采 集 重 金 属 污 染 液l00OmL。 利 用 以 下 实 验 材 料 和 器 材 设 计 实 验 ， 探 究 不 同 浓 度 重 金 属 污染 液 对 水 稻 种 子 萌 发 和 生 长 的 影 响 。 实 验 材 料 和 器 材 ： 水 稻 种 子 ； 试 管 ； 培 养 皿 ； 尺 子 （ l00mm)； 纱布 ； 恒 温 光 照 培 养 箱 ， 温 度 设 定 为 28 ， 光 强 度 为 200O Lux； 蒸 馏 水 ；(实 验 材 料 和 器 材 的 数 量 不 限 ) 根 据 给 出 的 实 验 材 料 和 器 材 ， 请 设 计 实 验 方 法 和 步 骤 ， 预 测 实 验结 果 并 作 出 分 析 。 (1)方 法 和 步 骤 ： (2)结 果 预 测 和 分 析 ： （ 1） 方 法 和 步 骤 ： 用 蒸 馏 水 将 重 金 属 污 染 液 逐 级 稀 释 10、 102、 103、 104倍 （ 稀 释 过 程中 pH值 的 变 化 可 不 作 考 虑 ） ， 获 得 4种 不 同 浓 度 的 污 染 液 ； 挑 选 籽 粒 饱 满 、 大 小 一 致 的 水 稻 种 子 250粒 ， 随 机 分 成 5组 ， 50粒 组 ； 取 5只 培 养 皿 ， 垫 上 纱 布 ； 其 中 4只 培 养 皿 加 入 等 体 积 的 不 同 浓 度 重 金 属污 染 液 （ 浸 润 纱 布 即 可 ） ， 另 1只 培 养 皿 加 入 等 体 积 的 蒸 馏 水 作 为 对 照 ； 在 每 只 培 养 皿 的 纱 布 上 ， 均 匀 放 置 50粒 水 稻 种 子 ； 将 5只 培 养 皿 置 于 恒 温 光 照 培 养 箱 培 养 ； 每 天 实 验 组 补 充 等 量 的 相 应 浓 度重 金 属 污 染 液 ， 对 照 组 补 充 等 体 积 的 蒸 馏 水 ， 以 保 持 纱 布 的 湿 润 ； 1周 后 统 计 各 组 的 发 芽 率 ； 用 尺 子 测 量 幼 苗 株 高 （ 或 根 长 ） ， 计 算 其 平 均值 。 （ 2） 结 果 预 测 和 分 析 ： 不 同 浓 度 的 重 金 属 污 染 液 对 水 稻 种 子 的 萌 发 均 有 抑 制 作 用 ， 随 着 浓 度 的 增加 ， 萌 发 率 逐 渐 降 低 ； 不 同 浓 度 的 重 金 属 污 染 液 对 水 稻 幼 苗 的 生 长 均 有 抑 制 作 用 ，随 着 浓 度 的 增 加 ， 株 高 （ 或 根 长 ） 逐 渐 降 低 。 实 验 设 计例题分析