1、命题热点5实验探究创新类命题报告1从命题内容上看，实验设计类试题趋向多元化，但仍以设计对照实验为主，其次也会出现观察类、模拟类、调查类实验设计。其中自变量如何操纵、因变量如何检测、无关变量如何控制，仍是实验设计考查的核心。2从命题思路上看，近几年的实验题常结合考纲中重要的知识点，从多个角度命题。在考查基础知识的过程中考查实验设计、实验结果分析等能力，多以填空题的形式出现。答题模板步骤1：准确把握实验目的明确实验要解决的“生物学事实”是什么，要解决该“生物学事实”的哪一个方面。步骤2：明确实验原理分析实验所依据的科学原理是什么，涉及到的生物学有关学科中的方法和原理有哪些。步骤3：确定实验变量、设
2、置对照实验找出自变量和因变量，确定实验研究的因素，以及影响本实验的无关变量；构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。步骤4：设计出合理的实验装置和实验操作，得出预期实验结果和结论。1植物的顶芽生长占优势，而侧芽生长受抑制的现象，称为“顶端优势”。某校生物小组的同学欲探究顶端优势是否与植物激素有关，做了如下实验，请完成有关实验内容。(1)实验目的：_。(2)实验假设：顶芽产生生长素抑制侧芽生长。(3)实验材料：发育状况相近的杨树幼苗若干、琼脂块、生长素(AA)等。(4)实验步骤：第一步：选取发育状况相近的杨树幼苗若干，均分为四组，并编号A、B、C、D。第二步：A组杨树幼苗切除顶芽；B组杨树幼
3、苗_；C组杨树幼苗切除顶芽，并在顶芽处放置含生长素的琼脂块；D组杨树幼苗_，作为空白对照。第三步：四组幼苗均在_的条件下培养一段时间，观察记录每组幼苗_。(5)实验结果及结论：若_，则说明顶芽抑制侧芽生长与生长素无关。若_，则说明顶芽抑制侧芽生长与生长素有关。答案(1)探究杨树幼苗的顶芽抑制侧芽生长是否与生长素有关(4)第二步：切除顶芽，并在顶芽处放置不含生长素的琼脂块不做任何处理第三步：相同且适宜侧芽的生长情况(其他答案合理也可)(5)A、B、C组杨树幼苗的侧芽正常生长，D组杨树幼苗的侧芽生长受抑制A、B组杨树幼苗的侧芽正常生长，C、D组杨树幼苗的侧芽生长受抑制解析根据题中信息可知，本实验的
4、实验目的是探究杨树幼苗的顶芽抑制侧芽生长是否与生长素有关。本实验涉及顶芽、生长素两个自变量，所以，对B组杨树幼苗应进行去顶芽并放置不含生长素的琼脂块，而对D组杨树幼苗不做任何处理，作为空白对照。由于本实验为探究性实验，实验结果和结论未知，需要进行讨论。2某同学用如下三组实验探究温度对酶活性的影响。5分钟后把酶溶液分别倒入同一个水槽中的另一试管，摇匀后在原温度下维持5分钟后，各滴加12滴碘液。某学生按要求操作，结果发现：(1)在0 的试管中溶液颜色变蓝，原因是_。(2)在60 的试管中溶液颜色不变蓝，原因是_。(3)常温下，淀粉与碘形成蓝色复合物，使溶液变蓝，而在该实验中，在100 的试管中反复
5、滴加碘液，每一次溶液的颜色均由蓝色变为无色。对该结果，甲同学认为100 高温下酶可能仍有活性；乙同学认为高温下淀粉与碘形成的复合物不稳定，从而导致蓝色消失。现提供必要的器材和试剂(可根据需要自行选择)，请你设计实验对这两种不同的假设加以探究。实验步骤：重复实验丙，5分钟后，在试管中加入斐林试剂，混匀后温水浴加热2分钟，观察实验结果。预测结果与结论：如果出现_，则甲同学的假设是正确的；如果_，则甲同学的假设是错误的。实验步骤：重复实验丙，5分钟后，在100下加入_12滴，混匀，观察实验结果。预测结果与结论：若_，则乙同学的假设是正确的。答案(1)温度太低，淀粉酶活性很低，淀粉几乎未分解(2)温度
6、适宜，淀粉酶催化淀粉彻底水解(3)砖红色沉淀不出现砖红色沉淀碘液开始出现蓝色，再变为无色，冷却至室温后蓝色重新出现解析(1)、(2)酶的催化作用需要适宜的温度，0 的试管中酶的活性被抑制，淀粉不能水解，加入碘液后溶液颜色变蓝；60 的试管中酶的活性很高，淀粉水解，加入碘液后溶液颜色不变蓝。(2)若100 时淀粉酶仍有活性，则淀粉被水解为还原糖，加斐林试剂后水浴应出现砖红色沉淀；若在高温时淀粉与碘形成的复合物不稳定，则冷却至室温后，蓝色应重新出现。3如图所示为某同学“探究物质X对大豆种子有氧呼吸速率的影响”所组装的实验装置。回答有关问题：(1)甲、乙装置中烧杯内的Y溶液为_溶液，其作用是_。(2
7、)设置乙装置的目的是_。(3)若要达到实验目的，甲装置中还应用_的大豆种子进行实验。(4)实验开始后保持注射器的活塞不移动，连接甲、乙装置的玻璃管中有色液滴将慢慢向_(左/右)移动。实验结束时将注射器活塞向_(上/下)移动，待有色液滴回到实验开始时的位置时停止，根据注射器活塞移动距离可量出气体的变化量，结果如下表所示：物质X溶液(mol/L)注射器量取到的气体变化量(mL)时间(min)01020304050未浸泡大豆种子01.12.23.34.45.5浸泡大豆种子101206.513.019.526.032.5101008.016.024.032.040.010807.515.022.530
8、.037.5分析数据可知：未浸泡物质X的大豆种子的有氧呼吸速率为_mL/h。物质X对大豆种子有氧呼吸速率的影响可概括为：_。答案(1)NaOH吸收大豆种子呼吸作用产生的CO2(2)排除微生物及环境因素对实验的干扰(3)未用物质X溶液浸泡过的(4)左下6.6在一定浓度范围内的物质X溶液对大豆种子有氧呼吸有促进作用，其中促进作用最大的浓度为1010 mol/L左右解析本题考查“探究物质X对大豆种子有氧呼吸速率的影响”，由于细胞有氧呼吸会产生CO2，其体积会干扰注射器读数的准确性，必须消除，可加入NaOH溶液。由于环境因素和微生物会对瓶内的气体产生影响，故要设置对照组乙，以校正系统误差。实验结果是否
9、为物质X处理引起的，需要进行空白对照，即用等量未用物质X溶液浸泡的大豆种子进行实验。随着实验的进行，细胞呼吸消耗的O2增加，装置甲内的O2逐渐减少，故有色液滴左移，因此实验结束时应将注射器的活塞向下移动。物质X的浓度为零时的呼吸速率为每10 min移动1.1 mL，所以呼吸速率为6.6 mL/h。从物质X处理结果来看，随着物质X浓度的升高，O2的消耗量增多，有氧呼吸速率增加，当浓度为1010 mol/L时呼吸速率最大，超过这个浓度后呼吸速率反而下降。4为验证植物光合作用产生淀粉以及光合作用需要水和光照等条件，现将同一植株的叶龄相等、生活状态相同、主脉两侧对称的植物叶片若干插入盛有蒸馏水的密闭管
10、中进行实验，如图所示。叶片不作任何处理，叶片将主叶脉切断，叶片用锡箔纸进行遮蔽处理。实验前对所有叶片打孔干燥称重，叶圆片质量相同且均为m(mg/片)。将整个装置放在暗室中处理4 h，再打孔干燥称重，叶圆片的质量均减少8(mg/片)。然后放置在适宜光照下照射4 h，分别打孔得到两组叶圆片a、b、c，一组经干燥称重得质量Ma、Mb、Mc；另一组经脱色处理后加碘处理。根据实验回答下列问题：(1)实验中叶片的作用是_；加碘处理后不变蓝色的是_。(2)光照前对叶片进行黑暗处理的目的是_；实验结果a、b对比说明光合作用_；a、c对比说明光合作用_。(3)打孔得到的叶圆片在干燥前应放在105 下杀青10 m
11、in，目的是_，避免实验因_而产生误差。(4)该植株叶片的真光合速率可表示为_mg/(片h)，净光合速率可表示为_mg/(片h)。答案(1)对照b、c(2)除去叶片中原有的淀粉需要水需要光照(3)将叶片细胞杀死叶片继续进行呼吸作用消耗有机物(4)(MaMc)/4(MaMc)/42解析实验前对所有叶片都进行黑暗处理是为了消耗叶片内自身的淀粉，而在干燥称重前对叶圆片进行杀青处理是为了避免叶圆片细胞继续进行呼吸作用消耗有机物，从而消除无关变量对实验结果的干扰。叶片不作任何处理可以作为对照，将叶片的主叶脉切断，该叶片没有水的供应，光合作用不能进行，没有淀粉的生成，不能使碘液变蓝色，a、b对比说明光合作
12、用需要水；将叶片用锡箔纸遮蔽后，没有光照不能进行光合作用，也没有淀粉生成，不能使碘液变成蓝色，a、c对比说明光合作用需要光照。根据光合作用原理：植物真光合速率净光合速率呼吸速率，实验前叶圆片的质量为m(mg/片)，4 h呼吸消耗有机物为8(mg/片)，则其呼吸速率为2mg/(片h)，光照4 h后叶圆片a的质量Mam84 h净光合作用的有机物积累量，叶圆片c的质量Mcm88，则(MaMc)4 h净光合作用的有机物积累量8，即4 h光合作用有机物合成量，所以真光合速率(MaMc)/4mg/(片h)，净光合速率为(MaMc)/42mg/(片h)。5某生物兴趣小组饲养了一批纯合的长翅红眼果蝇幼虫，分装
13、在10支试管中，准备放在25 培养箱中培养(果蝇生长的最适温度)，由于疏忽，其中有2支试管未放入培养箱，当时气温高达37 ，10 d后观察发现，培养箱中的果蝇全为长翅，而未放入培养箱中的果蝇出现了残翅(有雌有雄)。(1)残翅性状的出现在遗传学上称为_。你认为出现残翅最可能的原因是_。(2)请设计实验证明你的推测(简要写出实验步骤，预期结果并得出结论。提示：选择果蝇杂交的方法进行实验)。实验步骤：_；_；_。预期结果与结论：_。答案(1)变异温度的变化影响果蝇的发育，果蝇的遗传物质没有发生改变(或发生改变)(2)实验步骤：利用高温下发育的雌雄残翅果蝇交配产卵将卵放在25 条件下培养观察子代果蝇翅
14、的性状表现预期结果与结论：子代全为长翅，说明残翅是由温度引起的不可遗传变异，遗传物质没有改变，推测正确(或错误)；子代全为残翅或出现部分残翅，说明残翅是可遗传变异，温度的变化引起了遗传物质的改变，推测错误(或正确)(注意：推测要与结论相一致，其他答案合理也可)解析本题考查变异类型的判断，由于温度的变化，果蝇的翅型发生了变异，判断这种变异是否可遗传，即是否引起了遗传物质的变化，最常用的方法是让变异的个体产生后代，看所产生的变异能否延续，因此可将高温下发育的雌雄残翅果蝇交配产卵，在正常温度下培养，观察子代果蝇翅的性状表现。6低温和高温会导致植物细胞受伤害，为了探究高温和低温对小麦的伤害，请完成下列
15、实验设计方案并回答相关问题。(1)实验原理：当植物组织受到不良条件，如高温、低温等的影响时，能破坏原生质层的结构而使膜的通透性增大，结果细胞内含物会有不同程度的外渗，使外部溶液的电导度增大，电导度的大小可以用电导仪进行检测(电导仪非常灵敏，各种杂质以及温度都会影响测量结果，从而带来实验误差)，膜的通透性变化愈大，表明细胞受伤愈重，抗逆性愈弱。(2)实验材料：小麦幼苗。(3)仪器与药品：电导仪、冰水、50 水浴锅、小烧杯、量筒、洗瓶、滤纸、蒸馏水等。(4)分析变量：确保单一变量自变量(实验变量)：_。因变量(反应变量)：_。控制无关变量a实验中的第一步应去除残留胚乳，并用蒸馏水冲洗，其目的是_。
16、b空气中的CO2会溶解于蒸馏水中，从而给实验带来误差。在你设计的实验中，为了校正这种因素带来的误差，你的做法是_。(5)实验步骤：第一步：取小麦幼苗30株，去除残留胚乳，用蒸馏水反复冲洗三次；第二步：取四只小烧杯，分别加入20 mL蒸馏水，编号为1、2、3、4号；第三步：_；第四步：_；第五步：30分钟后取出，并移走小烧杯中的幼苗，使小烧杯中的溶液恢复到室温；第六步：用_，并记录实验结果。(6)将相同质量的萝卜条A和B分别放入20 水浴锅和50 水浴锅中恒温，30分钟后取出测其质量，则A_(等于/大于/小于)B。答案(4)温度外界溶液的电导度(或膜的通透性)a.防止残留的胚乳及幼苗外杂质干扰实
17、验结果b设计不放小麦幼苗的空白对照(5)在1、2、3号小烧杯中，分别放入10株小麦幼苗，4号作为空白对照将1号小烧杯置于冰水中，2号小烧杯置于室温下，3号小烧杯置于50 的恒温水浴中，4号小烧杯置于室温下，其他条件都相同且适宜电导仪测量溶液的电导度(6)大于解析本实验探究高温和低温对小麦的伤害，实验自变量是温度，因用电导仪测量溶液的电导度，故该实验的因变量是外界溶液的电导度(或膜的通透性)。由于各种杂质会干扰实验结果，所以实验的第一步应去除残留胚乳；空气中的CO2会溶解于蒸馏水中，导致电导仪测量出现误差，可设计不放小麦幼苗的蒸馏水作空白对照。实验步骤要根据单一变量和对照性原则进行设计，题中有四组实验，其中一组为空白对照，三组中的幼苗应在不同温度条件下培养，注意控制无关变量。在检测溶液的电导度时要用电导仪测量。由于在50 水浴锅中萝卜条细胞膜的通透性增大或细胞已死亡，细胞液流失到细胞外，导致其质量减少。