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2019-2020年高三生物 考前三個月 專題突破提分練 題型7 實驗類解題模板練 [解題模板概述]　實驗探究型試題要求學生設(shè)計實驗原理，選擇實驗器材，安排實驗步驟，設(shè)計實驗數(shù)據(jù)處理的方法及分析實驗現(xiàn)象，主要考查學生是否理解實驗原理和具備分析實驗結(jié)果的能力，是否具有靈活運用實驗知識的能力，是否具有在不同情景下遷移知識的能力。其解題思維模板如下： 第一步：審準目的、原理和要求 第二步：確定和處理三種變量 第三步：編寫步驟，預測結(jié)果與結(jié)論 (1)明確實驗目的，弄清實驗類型是驗證類還是探究類。(2)明確實驗原理，理解實驗依據(jù)。(3)明確實驗中的問題要求和實驗變量。 確定處理自變量(實驗變量)、因變量(反應變量)、無關(guān)變量。 (1)編寫步驟：①首先分組編號；②其次材料處理——不施加實驗變量設(shè)為對照組，施加實驗變量設(shè)為實驗組，控制無關(guān)變量；③觀察或測量并記錄實驗結(jié)果。 (2)預測結(jié)果與結(jié)論：表述方式因?qū)嶒烆愋筒煌兴鶇^(qū)別。 科學施肥可使作物接近最高產(chǎn)量而又不會造成肥料浪費。實驗表明鋅肥的施用量與番茄的果實產(chǎn)量密切相關(guān)，如圖為實驗結(jié)果曲線圖，請完善探究實驗的相關(guān)問題。 (1)實驗目的：____________________________。 材料用具：不同濃度的硫酸鋅溶液(本實驗SO對實驗結(jié)果的影響可忽略)，用相同的杉木糠和土壤浸出液栽培的240株長勢相同的番茄幼苗。 (2)實驗步驟： ①將240株番茄幼苗平均分成________組并編號； ②在相同且適宜的條件下將幼苗培養(yǎng)至花蕾期，____________________________________； ③繼續(xù)培養(yǎng)至果實成熟，___________________________。 ④繪制實驗結(jié)果曲線圖(如圖)。 (3)實驗分析與結(jié)論： ①結(jié)果表明，施用鋅肥的最佳濃度范圍是____________。 ②根據(jù)該實驗的結(jié)果分析科學施肥的理由：__________________________。 思維導表 第一步：審準目的、原理和要求 分析曲線可知硫酸鋅溶液濃度不同，果實產(chǎn)量不同，本實驗的目的是探究鋅肥的施用量對果實產(chǎn)量的影響。 第二步：確定和處理三種變量 自變量是硫酸鋅溶液濃度，因變量是果實產(chǎn)量，無關(guān)變量有環(huán)境條件、所用的杉木糠、番茄幼苗的長勢、實驗組中硫酸鋅溶液和對照組中蒸餾水的使用量。 第三步：編寫步驟，預測結(jié)果與結(jié)論 (1)確定對照及分組：不施鋅肥(噴蒸餾水)的為對照組，由曲線圖可看出繪了8個點，即分了8組。 (2)實驗組噴施適量且等體積的不同濃度的硫酸鋅溶液，對照組噴施等量的蒸餾水，繼續(xù)培養(yǎng)至果實成熟，稱出每組番茄所結(jié)果實的質(zhì)量。 (3)由曲線圖可知，施用鋅肥的最佳濃度范圍應該是果實產(chǎn)量最高時的濃度范圍，即12～16_mgL－1。 (4)由曲線圖可知鋅肥的施用量超過最佳濃度范圍時會有什么后果？使果實產(chǎn)量下降，并造成浪費。 答案　(1)探究鋅肥施用量對番茄果實產(chǎn)量的影響(探究種植番茄時施用鋅肥的最佳濃度范圍) (2)①8?、趯嶒灲M噴灑適量且等體積的不同濃度的硫酸鋅溶液，對照組噴灑等量的蒸餾水?、鄯Q量每組番茄所結(jié)果實的質(zhì)量 (3)①12～16 mgL－1?、阡\肥施用量超過最佳范圍(12～16 mgL－1)時果實產(chǎn)量下降，且造成浪費 解析　(1)根據(jù)題干信息可以看出，本實驗研究的是“鋅肥的施用量與番茄的果實產(chǎn)量的關(guān)系”，曲線圖上可以看出“不同硫酸鋅溶液濃度下，番茄果實產(chǎn)量不同”，因此本實驗的實驗目的就是“探究鋅肥施用量對番茄產(chǎn)量的影響”。(2)題中曲線圖橫坐標中不同硫酸鋅溶液濃度的數(shù)量是分組的依據(jù)。曲線圖中給出了7種不同濃度的硫酸鋅溶液，再考慮要設(shè)計對照實驗，因此要把240株番茄幼苗平均分成8組。在花蕾期，7個實驗組噴灑適量且等體積的不同濃度的硫酸鋅溶液，對照組噴灑等量的蒸餾水。通過比較成熟后各組番茄果實的質(zhì)量得出結(jié)論。(3)根據(jù)曲線圖可判斷，硫酸鋅濃度在12～16 mgL－1時，番茄產(chǎn)量最高，超過此濃度范圍果實產(chǎn)量下降。 1．甲、乙、丙三位同學圍繞酶的特性進行了如下探究實驗，請你運用所學知識，指出三位同學實驗中存在的問題，并提出修正方案。 (1)甲同學探究酶具有催化作用：取1支試管，加入2 mL H2O2溶液，再加2滴新鮮土豆研磨液，觀察到有大量氣泡產(chǎn)生，用帶火星的衛(wèi)生香檢測，衛(wèi)生香猛烈燃燒，說明酶具有催化作用。 存在問題：___________________________。 修正方案：_________________________________________。 (2)乙同學探究pH對酶活性的影響：①取12支試管并編號為1～12，分別加入一個體積為0.3 cm3的蛋白塊，調(diào)節(jié)各試管的pH分別為1～12；②同時向12支試管內(nèi)各加入相應pH的等量的胰蛋白酶；③均放入盛有冰水的大燒杯內(nèi)一段時間；④觀察并記錄各試管中蛋白塊消失的時間。 存在問題：_____________________________________________________________________。 修正方案：_________________________________________________________________。 (3)丙同學探究溫度對酶活性的影響：①取6支試管并編號為A、A1、B、B1、C、C1。在試管A、B、C中都加入等量的淀粉溶液，在試管A1、B1、C1中都加入等量且適量的淀粉酶溶液。②將試管A、A1放入60 ℃水中，將試管B、B1放入100 ℃水中，將試管C、C1放入冰水中，維持5 min。③分別將等量且適量的淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后，在相應溫度下維持5 min。④取出試管，用斐林試劑檢測實驗結(jié)果。 存在問題：__________________________________________________________。 修正方案：__________________________________________________________。 答案　(1)缺少對照組　應再取1支試管，滴加2滴蒸餾水，其余條件都相同　(2)無關(guān)變量(或溫度)不適宜　應把12支試管放入37 ℃的水浴中保溫相同時間　(3)檢測結(jié)果的試劑不合適　應該是取出試管，各加入等量的碘液 解析　評價三位同學的實驗方案時，首先要從實驗步驟的描述中思考實驗目的是什么，再分析實驗的自變量和因變量。在評價實驗方案時，常圍繞對照原則、單一變量原則、等量原則以及實驗處理的細節(jié)幾個方面進行。(1)從“實驗目的”中找出“自變量”，然后根據(jù)自變量設(shè)計實驗，分組進行探究，是解答本小題的突破口?！疤骄棵妇哂写呋饔谩笔菍嶒災康?，其自變量是有無酶。新鮮土豆研磨液中含有過氧化氫酶，因此，應設(shè)置一個空白對照組——添加等量的蒸餾水。(2)“探究pH對酶活性的影響”是實驗目的，設(shè)計實驗時必須要保證其他無關(guān)變量相同且適宜，不能影響酶的活性。本題中將各組試管置于冰水中不合理。(3)對于實驗結(jié)果的觀察，有些可以不借助試劑，如第(2)小題，有些需要借助試劑，如本小題。使用斐林試劑檢測時要用水浴加熱處理，放入冰水中的一組在加熱過程中，可能仍會有酶促反應進行，因此可改用碘液檢測，再根據(jù)顏色深淺，判定酶促反應進行的程度。 2．請設(shè)計實驗驗證生長素是以酸化細胞壁的方式促進細胞生長的。 Ⅰ.材料用具：燕麥胚芽鞘若干，中性緩沖液，弱酸性緩沖液，適宜濃度的生長素中性緩沖液，蒸餾水，錐形瓶等其他相關(guān)實驗器材。 Ⅱ.方法步驟 (1)選取________________________的燕麥胚芽鞘若干，切去尖端；測量并記錄長度，用蒸餾水浸洗胚芽鞘切段，吸干表面水分。 (2)取錐形瓶3個，分別編號為A、B、C；把____________________________________，分別放入3個錐形瓶中。 (3)在A瓶中加入中性緩沖液2 mL；B瓶中加入__________________；C瓶中加入________________。分別加蓋，并放在____________的條件下培養(yǎng)。 (4)一段時間后，______________________________。 Ⅲ.結(jié)果預測：A組胚芽鞘切段的長度變化不明顯；B組胚芽鞘__________；C組胚芽鞘____________________。 答案?、?(1)生長狀況一致　(2)浸洗過的燕麥胚芽鞘切段平均分成3份　(3)弱酸性緩沖液2 mL　適宜濃度的生長素中性緩沖液2 mL　相同且適宜　(4)測量并記錄三組胚芽鞘切段的長度?、?切段伸長明顯　伸長量與B組大致相當 解析　本題是驗證性實驗，實驗的目的是驗證生長素是以酸化細胞壁的方式促進細胞生長的，根據(jù)題干提供的實驗材料和方法步驟，可以設(shè)置三組實驗，一組添加中性緩沖液(空白對照組)、一組添加弱酸性緩沖液(條件對照組)、一組添加適宜濃度的生長素中性緩沖液(實驗組)，三組實驗相互對照可以說明生長素促進細胞生長的原理是其酸化了細胞壁而非外界環(huán)境中的酸性物質(zhì)。 3．植物的頂芽生長占優(yōu)勢，而側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象，稱為“頂端優(yōu)勢”。某校生物小組的同學欲探究頂端優(yōu)勢是否與植物激素有關(guān)，做了如下實驗，請完成有關(guān)實驗內(nèi)容。 (1)實驗目的：__________________________________________________________。 (2)實驗假設(shè)：頂芽產(chǎn)生生長素抑制側(cè)芽生長。 (3)實驗材料：發(fā)育狀況相近的楊樹幼苗若干、瓊脂塊、生長素(IAA)等。 (4)實驗步驟： 第一步：選取發(fā)育狀況相近的楊樹幼苗若干，均分為四組，并編號A、B、C、D。 第二步：A組楊樹幼苗切除頂芽；B組楊樹幼苗______________________________________________；C組楊樹幼苗切除頂芽，并在頂芽處放置含生長素的瓊脂塊；D組楊樹幼苗______________________，作為空白對照。 第三步：四組幼苗均在________________的條件下培養(yǎng)一段時間，觀察記錄每組幼苗________________。 (5)實驗結(jié)果及結(jié)論： ①若________________________________________________________________________， 則說明頂芽抑制側(cè)芽生長與生長素無關(guān)。 ②若________________________________________________________________________， 則說明頂芽抑制側(cè)芽生長與生長素有關(guān)。 答案　(1)探究楊樹幼苗的頂芽抑制側(cè)芽生長是否與生長素有關(guān)　(4)第二步：切除頂芽，并在頂芽處放置不含生長素的瓊脂塊　不做任何處理　第三步：相同且適宜　側(cè)芽的生長情況(其他答案合理也可) (5)①A、B、C組楊樹幼苗的側(cè)芽正常生長，D組楊樹幼苗的側(cè)芽生長受抑制?、贏、B組楊樹幼苗的側(cè)芽正常生長，C、D組楊樹幼苗的側(cè)芽生長受抑制 解析　根據(jù)題中信息可知，本實驗的實驗目的是探究楊樹幼苗的頂芽抑制側(cè)芽生長是否與生長素有關(guān)。本實驗涉及頂芽、生長素兩個自變量，所以，對B組楊樹幼苗應去頂芽并放置不含生長素的瓊脂塊，而對D組楊樹幼苗不做任何處理，作為空白對照。由于本實驗為探究性實驗，實驗結(jié)果和結(jié)論未知，需要進行討論。 4．茶葉中富含茶多酚，具有很好的保健作用。某研究小組以綠茶為材料，探究綠茶提取物對糖尿病大鼠餐后血糖濃度的影響。 (1)完善以下實驗步驟： ①選取________________________________________________________________________， 隨機分為A、B兩組，每組3只。 ②A組大鼠灌胃適量的綠茶提取物和淀粉，B組大鼠灌胃________。 ③斷食一定時間后，A、B組灌胃適量的淀粉，分別在0 h、1 h后測定________________。 (2)設(shè)計一個表格，以記錄實驗結(jié)果。 (3)分析與討論： ①每組實驗至少需3只大鼠，其目的是_______________________________________。 ②實驗結(jié)果表明，綠茶提取物能降低糖尿病大鼠餐后血糖濃度。小組繼續(xù)設(shè)計實驗進行研究，發(fā)現(xiàn)綠茶提取物不能改變胰島素水平，而能顯著抑制淀粉酶活性，這些研究的目的是探究________________________________________________________________________。 ③圖示是加了綠茶提取物后，淀粉酶催化淀粉分解的曲線，請在圖中用虛線表示未加綠茶提取物時的分解曲線。 答案　(1)①生長狀況相似的糖尿病大鼠?、诘攘康恼麴s水和淀粉?、垩菨舛取?2)如表所示  血糖濃度 A組 B組 個體1 個體2 個體3 個體1 個體2 個體3 0 h 1 h (3)①避免偶然因素導致實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差(或避免個體差異對實驗結(jié)果的干擾、設(shè)置重復以減小誤差等，籠統(tǒng)地答排除無關(guān)變量或提高可信度均不可) ②綠茶提取物怎樣降低血糖濃度(降糖機理) ③如圖所示(起點相同、終點在實線的前方、整條曲線在實線的下方。) 解析　(1)根據(jù)實驗原則：單一變量原則、對照原則等，分組實驗時應選取生長狀況相似的糖尿病大鼠，隨機分為A、B兩組，每組3只。 實驗組(A組)大鼠灌胃適量的綠茶提取物和淀粉，對照組(B組)大鼠灌胃等量的蒸餾水和淀粉。本實驗的自變量是有無綠茶提取液，因變量是血糖濃度，斷食一定時間后，A、B組灌胃適量的淀粉，分別在0 h、1 h后測定血糖濃度。(2)設(shè)計表格以記錄實驗結(jié)果的基本模式是縱向設(shè)計自變量，橫向設(shè)計因變量。(3)為了避免偶然因素導致實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差，每組實驗至少需3只大鼠。實驗目的的書寫通式：探究自變量對因變量的影響或探究自變量與因變量的關(guān)系。綠茶提取物不能改變胰島素水平，而能顯著抑制淀粉酶活性，未加綠茶提取物時，淀粉酶活性強，淀粉剩余量提前降到零。 5．研究發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞的生長增殖與端粒酶的活性有密切關(guān)系，為確定X、Y兩種抑癌藥物的作用機理，某科研小組進行了如下實驗。請完成相關(guān)實驗內(nèi)容并回答問題。實驗主要用品：懸浮培養(yǎng)的人肝癌細胞、溶于Z試劑中的X、Y藥物制劑、相關(guān)培養(yǎng)和檢測用具等(說明：Z試劑對細胞及藥物作用不產(chǎn)生影響)。 (1)方法思路： ①將懸浮培養(yǎng)的人肝癌細胞均分為甲、乙、丙三組。 ②甲組中加入適量的________作為對照，乙、丙組中各分別加入 ________X、Y藥物制劑。 ③在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，測定________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)實驗結(jié)果：如下圖1、2。 　 (3)分析與討論： ①由實驗結(jié)果可推測人肝癌細胞中的端粒酶活性與細胞的生長增殖呈________關(guān)系。 ②實驗測得Y藥物組中的端粒酶活性與對照組相同，請用柱狀圖在圖2中畫出該組的情況。 ③依據(jù)上述結(jié)果可以得出X、Y藥物對肝癌細胞的作用是： ________________________________________________________________________。 答案　(1)方法思路：②Z試劑　等量的 ③端粒酶活性、細胞凋亡率、不同時間的細胞數(shù)目 (3)分析與討論：①正相關(guān) ②如圖 ③藥物X通過抑制端粒酶活性，使人肝癌細胞凋亡率升高和細胞增殖受抑制；藥物Y不通過此方式抑制人肝癌細胞的增殖 解析　(1)②實驗組用溶于Z試劑中的X、Y藥物制劑，對照組用Z試劑。實驗中還要遵循單一變量原則，所以添加試劑都是等量的。③由實驗原理和實驗結(jié)果可知，需要測定端粒酶的活性、細胞凋亡率、不同時間段細胞數(shù)目。(3)①實驗結(jié)果顯示，端粒酶活性越高，細胞凋亡率越低，所以可推測人肝癌細胞中的端粒酶活性與細胞的生長增殖呈正相關(guān)。②由圖1知X藥物組和Y藥物組的細胞數(shù)相近，所以兩組的細胞凋亡率相一致，畫圖時注意顏色和高度。③實驗結(jié)論：通過分析圖1和圖2可以得出：藥物X通過抑制端粒酶活性，使細胞凋亡率升高和細胞增殖受抑制；藥物Y不通過此方式抑制人肝癌細胞的增殖。