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(通用版)2019版高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題十三 常考實(shí)驗(yàn)技能 考點(diǎn)36 準(zhǔn)確理解應(yīng)用實(shí)驗(yàn)基本原則學(xué)案

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1、 考點(diǎn)36 準(zhǔn)確理解應(yīng)用實(shí)驗(yàn)基本原則 [直擊考綱] 1.具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力,能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理。2.具有對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究的能力,包括運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)與調(diào)查、假說(shuō)—演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。3.能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂。 1.科學(xué)性原則 包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理的科學(xué)性,要有科學(xué)的思想和方法作指導(dǎo)。 典例1 小白鼠是恒溫動(dòng)物,當(dāng)環(huán)境溫度明顯降低時(shí),其體溫仍能保持相對(duì)恒定。為了探究調(diào)節(jié)體溫的中樞是否為下丘腦,某校生物興趣小組制訂了以下實(shí)驗(yàn)方案: 實(shí)驗(yàn)假設(shè):下丘腦是調(diào)節(jié)體溫的主要中樞。

2、 材料用具:略。 實(shí)驗(yàn)步驟: ①取兩只性別與年齡相同的成年小白鼠,并標(biāo)記為甲、乙; ②用一定的方法破壞甲鼠的下丘腦,乙鼠不做處理作為對(duì)照; ③把甲鼠置于10 ℃環(huán)境中,乙鼠置于30 ℃環(huán)境中作為對(duì)照,在相對(duì)安靜的條件下觀察24小時(shí),每隔4小時(shí)分別測(cè)量一次體溫,并做好記錄。 預(yù)期結(jié)果與結(jié)論: ①若甲鼠體溫發(fā)生明顯改變,乙鼠體溫保持相對(duì)恒定,則假設(shè)成立; ②若甲、乙兩鼠體溫均保持相對(duì)恒定,則假設(shè)不成立。 (1)該興趣小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案有些不妥之處,請(qǐng)?zhí)岢?條改進(jìn)意見(jiàn): a:_____________________________________________________

3、___________________; b:________________________________________________________________________; c:________________________________________________________________________; d:________________________________________________________________________。 (2)有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組可在同一只小白鼠身上進(jìn)行,你是否贊同這個(gè)觀點(diǎn)?并說(shuō)明理由。 _

4、_______________________________________________________________________。 答案 (1)a:應(yīng)增加兩組小白鼠的數(shù)量,避免偶然因素導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確甚至實(shí)驗(yàn)失敗 b:甲、乙兩組小白鼠的健康和生理狀況應(yīng)該一致 c:實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先測(cè)定甲、乙兩組小白鼠的體溫 d:甲、乙兩組小白鼠應(yīng)置于相同的較低溫度(比如10 ℃)環(huán)境中 (2)贊同,先做不破壞下丘腦的實(shí)驗(yàn),再做破壞下丘腦后的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自身前后對(duì)照 2.平行重復(fù)原則 控制某種因素的變化幅度,在同樣情況下重復(fù)實(shí)驗(yàn),觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度,從而揭示事物的本質(zhì)特征。其目的是使實(shí)

5、驗(yàn)結(jié)果或數(shù)據(jù)更接近真實(shí)情況,避免偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。 典例2 某同學(xué)擬驗(yàn)證不同溫度對(duì)植物光合作用效率的影響,設(shè)計(jì)如下方案:取同一種植物兩株,分為甲、乙兩組,在透明密閉玻璃罩內(nèi)培養(yǎng)。將甲、乙兩組植物分別置于10 ℃和25 ℃且光照相同并適宜條件下培養(yǎng),每隔一段時(shí)間測(cè)定各實(shí)驗(yàn)組從空氣中吸收的CO2量。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算植物的光合作用速率。 為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠,請(qǐng)給出兩條建議,以完善上述實(shí)驗(yàn)方案(不考慮溫度因素)。 (1)________________________________________________________________________。 (2)________

6、________________________________________________________________。 答案 (1)選取的兩組植物生長(zhǎng)狀況應(yīng)一致 (2)每個(gè)溫度條件下至少有3個(gè)平行重復(fù)實(shí)驗(yàn) 3.對(duì)照原則 即實(shí)驗(yàn)中設(shè)立對(duì)照組,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有說(shuō)服力。通常,一個(gè)實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組是接受自變量處理的對(duì)象組;對(duì)照組是不接受自變量處理的對(duì)象組。常見(jiàn)對(duì)照類型分為空白對(duì)照、自身對(duì)照、條件對(duì)照和相互對(duì)照。 (1)空白對(duì)照:指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)象組,其能清晰地對(duì)比和襯托出實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果,增強(qiáng)說(shuō)服力。 (2)自身對(duì)照:指實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行,即不另設(shè)對(duì)照

7、組,自身對(duì)照,方法簡(jiǎn)便,關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異,實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組。 (3)條件對(duì)照:指雖給對(duì)象施以某種實(shí)驗(yàn)處理,但這種處理是作為對(duì)照的,或者說(shuō)這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所給定的實(shí)驗(yàn)變量。 (4)相互對(duì)照:指不另設(shè)對(duì)照組,而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比,在等組實(shí)驗(yàn)法中,大都是運(yùn)用相互對(duì)照,其能較好地平衡和抵消無(wú)關(guān)變量的影響,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說(shuō)服力。 典例3 用某種降血糖物質(zhì)X做以下實(shí)驗(yàn)(注:用生理鹽水配制X溶液)?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)某同學(xué)要驗(yàn)證X的降血糖作用,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 選擇一批體重相同的正常小鼠,測(cè)定______________

8、__,并將小鼠隨機(jī)等量分成實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組注射適量的____________,對(duì)照組注射等量的_______________________,一段時(shí)間后,測(cè)定兩組小鼠的____________,若________________________________,則表明X有降血糖的作用。 (2)若要驗(yàn)證一定量的 X 能使患糖尿病的小鼠的血糖濃度下降到正常的范圍,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 用__________小鼠作為實(shí)驗(yàn)組,用患糖尿病小鼠作為對(duì)照組1,用__________小鼠作為對(duì)照組2;實(shí)驗(yàn)組注射______________,對(duì)照組1、2注射等量的生理鹽水,一定時(shí)間后若實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組____

9、__的血糖濃度均在正常范圍內(nèi),而對(duì)照組______的血糖濃度高于正常范圍,則表明一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖濃度下降到正常范圍。 答案 (1)血糖濃度 X溶液 生理鹽水 血糖濃度 對(duì)照組血糖濃度不變,實(shí)驗(yàn)組血糖濃度下降 (2)患糖尿病 正常 一定量的X溶液(或X溶液) 2 1 解析 (1)由題中信息“驗(yàn)證X的降血糖作用”可推知該實(shí)驗(yàn)的自變量為X物質(zhì)的有無(wú),因變量為血糖濃度,用自變量處理的組為實(shí)驗(yàn)組。若X有降血糖的作用,實(shí)驗(yàn)組小鼠血糖濃度應(yīng)下降,對(duì)照組小鼠血糖濃度應(yīng)不變,給對(duì)照組小鼠注射等量的生理鹽水可排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(2)根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鑼?duì)糖尿病小鼠分別注射一定量的

10、X物質(zhì)和生理鹽水進(jìn)行對(duì)照,并將注射了等量的生理鹽水的正常小鼠和糖尿病小鼠進(jìn)行對(duì)照,實(shí)驗(yàn)組的測(cè)定值若與正常小鼠的測(cè)定值基本一致,且低于對(duì)照組中患病小鼠的測(cè)定值,便能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 4.單一變量原則和等量原則 二者是完全統(tǒng)一的,只不過(guò)強(qiáng)調(diào)的側(cè)重點(diǎn)不同。前者強(qiáng)調(diào)的是自變量的單一性,即實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組相比只能有一個(gè)變量;而后者強(qiáng)調(diào)的是除了自變量之外的一切對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的無(wú)關(guān)變量,必須嚴(yán)格控制在適宜且等量條件下,以平衡和消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 典例4 某興趣小組為驗(yàn)證2,4-D對(duì)插條生根的促進(jìn)作用,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。 A.剪取同一楊樹(shù)植株上長(zhǎng)勢(shì)與長(zhǎng)度相同、部位相近且有3個(gè)芽的健壯枝條20根

11、,隨機(jī)均分為甲、乙兩組; B.甲組每根插條上都保留3個(gè)芽,乙組每根插條上的芽全部去除; C.將甲組插條的下端插入適量蒸餾水中,乙組插條的下端插入等量適宜濃度的2,4-D溶液中。兩組均置于相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng); D.每天觀察、記錄插條上芽的數(shù)目。 請(qǐng)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析: (1)每組選取多根插條的目的是_________________________________________________。 (2)請(qǐng)指出該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)不合理之處: ①_____________________________________________________________________

12、___; ②________________________________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改正后,甲組起________作用。 答案 (1)減少實(shí)驗(yàn)誤差(或排除偶然因素對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響或排除無(wú)關(guān)變量的影響) (2)①甲、乙兩組插條上剩余芽的數(shù)量不等(或沒(méi)有控制好變量)?、谟^察、記錄插條上芽的數(shù)量不對(duì)(或觀察記錄的指標(biāo)不對(duì)) (3)對(duì)照 解析 (1)每組選取多根插條的目的是減少實(shí)驗(yàn)誤差(或排除偶然因素對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響或排除無(wú)關(guān)變量的影響)。(2)依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的等量原則和單一變量原則分析該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)不合理之處依次是甲、乙兩組插條上芽的數(shù)量不等(或沒(méi)有控制好變量);觀察、記錄插條上芽的數(shù)量不對(duì)(或觀察記錄的指標(biāo)不對(duì))。(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改正后,甲組起對(duì)照作用。 4

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