《(浙江選考)2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第七單元 生物體生命活動的調(diào)節(jié)與免疫 實驗技能提升四 書寫實驗步驟(思路)的一般程序?qū)W案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江選考)2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第七單元 生物體生命活動的調(diào)節(jié)與免疫 實驗技能提升四 書寫實驗步驟(思路)的一般程序?qū)W案(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
實驗技能提升四 書寫實驗步驟(思路)的一般程序
(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” ①,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②,本尼迪特試劑③,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④)
(三)實驗結(jié)果的預(yù)測、解釋和結(jié)論。
審題關(guān)鍵
信息①:此實驗為驗證性實驗,預(yù)
2、期結(jié)果和結(jié)論是確定的。
信息②: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③:本尼迪特試劑用來檢驗還原糖,需要水浴加熱。
信息④: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
3、,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,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
4、胰高血糖素溶液作為實驗對象,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①。
(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②。
(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③,觀察兩支試管溶液顏色的變
5、化。
(三)實驗結(jié)果的預(yù)測、解釋和結(jié)論:
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④。
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④。
錯因分析:
①處:對照組沒有注射生理鹽水,不遵循單一變量原則。
②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。
③處:本尼迪特試劑需要水浴加熱,不加熱現(xiàn)象不明顯。
④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。
6、
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。
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
7、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
8、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、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
9、,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)
10、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))
(1)請完善實驗思路:
①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_____
11、_______________,測定突觸后膜神經(jīng)元的____________________并記錄;
②將①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;
③_____________________________________________________________________,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;
④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
12、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))。
(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。
答案 (1)①突觸前膜神經(jīng)元 電位變化?、诤与喽舅? ③用河豚毒素的解毒劑處理②中的槍烏賊神經(jīng)組織
(2)如圖所示
(3)胞吐 擴散
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。
(1)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
13、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:
①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;
②將①中的槍烏賊神經(jīng)組織用河豚毒素處理,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;
③用河豚毒素的解毒劑處理②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。
④統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。
(2)河豚毒素可以用作麻醉劑或鎮(zhèn)定劑,起效很
14、快,在有專門解毒劑的情況下能及時解毒,如圖:
(3)突觸前膜以胞吐的方式分泌化學(xué)遞質(zhì)到突觸間隙,然后擴散到突觸后膜,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(BDE-209)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BDE-209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)BDE-209溶液、高劑量(1 000 mg/kg)BDE-209溶液、花生油、灌胃裝置、水和普通飼料等。
(說明:用BDE-209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,
15、測量小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度,具體方法不做要求)。
(1)實驗思路:
(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)
(3)分析與討論:
研究發(fā)現(xiàn),BDE-209在小鼠體內(nèi)經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化可形成類似甲狀腺激素的物質(zhì),試分析BDE-209抑制甲狀腺激素分泌的原因:______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)①將生理狀況相近的健康小鼠隨機均分為三組,編號為甲組、
16、乙組、丙組;測量并記錄三組小鼠體內(nèi)甲狀腺激素濃度;
②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BDE-209溶液,持續(xù)21天;
③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;
④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。
(2)如圖所示
(3)BDE-209在小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化形成甲狀腺激素類似物,作用于下丘腦和(腺)垂體,抑制促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素的分泌,從而使甲狀腺激素的分泌量下降
解析 本實驗是探究不同劑量的BDE-
17、209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BDE-209,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BDE-209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。
(1)根據(jù)前面的分析思路,擬定如下設(shè)計思路:①將生理狀況相近的健康小鼠隨機均分為三組,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;②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
18、灌胃等量低劑量(120 mg/kg)和高劑量(1 000 mg/kg)的BDE-209溶液,持續(xù)21天;③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;④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。
(2)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BDE-209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。
(3)根據(jù)題干信息“BDE-209在小鼠體內(nèi)經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化可形成類似甲狀腺激素的物質(zhì)”,可合理推測該物質(zhì)作用于下丘腦和(腺)垂體,抑制了促甲狀腺激素釋放激素和促甲狀腺激素的分泌,從而使甲狀腺激素的分泌量下降。
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