1、2013 高考生物夺标系列 特色题型突破方略 3.2 实验探究类突破方略 题型一、实验设计题 方法指导：解答实验设计题的一般思路：1首先确定实验目的，并对其去粗取精，提炼要点。2运用所学知识，找准实验原理，并要做到对原理理解透彻。3根据实验原理，对照实验目的，通过初步分析，确认变量，初步形成操控变量的方法。4根据变量的分析，确定对照的方法。5结合实验所给的条件，选取适当的方法(简便性原则)，草拟具体步骤方案。6设计具体步骤后，要顺藤摸瓜，通过实验结果(现象)的判断，分析综合得出实验结论。7回归检验。看看自己设计的实验是否科学；是否有遗漏的地方；是否还有其他可能性存在，即检验实验的严密性、科学性
2、问题。实验设计的检验过程最终应该对照实验原理，回归实验目的。题型分析：1.验证性实验设计 典例 1 图 1 是用不同浓度生长素类似物溶液处理扦插枝条的实验结果，图 2 是水平放置的一株燕麦幼苗培养一段时间后的生长情况。请回答下列问题。(1)从图 1 可确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在_ppm 之间，图中对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度是_ppm。(2)图 2 的现象体现了生长素作用具有_的特点，a、b、c、d 四处中，生长素可能对植物生长起抑制作用的是_处。(3)为验证重力作用下生长素的横向运输发生在尖端，而不是尖端以下部位。请你利用生长状况相同的完整燕麦胚芽鞘、薄云母片等设计实验
3、。实验步骤：_；_；_。预测结果：_。实验结论：_ 2.探究性实验 典例 2.研究人员对草原生态系统进行了相关的生态学调查。在无迁入、迁出的情况下绘制出某昆虫种群数量值随时间的变化曲线。请分析回答下列问题。(1)该种群在前 5 年种群数量的变化类型是_增长，第 5 年变小的原因是_。(2)该草原在第 10 年曾发生火灾，“野火烧不尽，春风吹又生”是对火灾过后草原生物群落_过程的真实写照，这体现了生态系统的_稳定性。(3)为提高牧草产量，计划在该草原上喷施某种化肥，若要探究这种化肥是否不利于上述昆虫的存活，请完善以下实验设计并预测结果。实验步骤：将生理状况相似的该昆虫分成数量相等的两组。_。_。
4、一段时间后，分别统计两组昆虫的生存率。结果预测：_。(3)是否喷施某种化肥是该实验的自变量，实验组的昆虫食用的牧草喷施了化肥，对照组昆虫食用的牧草没有喷施，两组昆虫的生长状况、数量、昆虫的饲养环境都是无关变量，在实验组和对照组中应完全相同且适宜，因变量是昆虫的生存率。探究性实验的结果和结论不是唯一的，要把可能的情况全面分析。题型二、实验分析题 方法指导：实验分析类试题，着重考查理解实验的选材原理与方法，分析综合得出结论，并对相关结论进行解释与评价的能力。一般解题思路为：(1)从实验目的和实验材料入手,分析实验假设，并做出预期；(2)总结概括实验原理，研究分清自变量与因变量，联系基本知识，在自变
5、量与因变量之间建立关联。题型分析：3.取材分析 典例 3 在探究活动中采集和处理实验材料是十分重要的一个环节。下列有关材料选择及处理的叙述中,不正确的是()A探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时，需用沸水浴加热后再将酶与反应物混合，否则用斐林试剂进行鉴定时现象不明显 B利用干酵母探究细胞呼吸方式时，需先将酵母细胞活化,否则实验现象不明显 C利用猪肝组织块探究酶的高效性时，需先进行研磨，否则会影响气泡产生的速率 D利用天竺葵探究光合作用是否产生淀粉时，需先进行黑暗处理，否则影响实验结果【解析】(1)实验成功与否的前提是实验的选材。如用斐林试剂鉴定还原性糖时，应选含还原糖丰富的、颜色较浅的材料，而
6、不能选颜色较深的材料,否则会对实验现象造成干扰。(2)对实验材料要进行科学处理，如本例题涉及的实验中干酵母的活性比较低，因此在做实验前需先进行活化；研磨猪肝组织块，可增加过氧化氢酶和底物的接触面积，使实验现象明显；对天竺葵进行暗处理先消耗掉贮存的淀粉，防止对实验的干扰。【答案】A 4.步骤分析 典例 4 下列有关酶特性的实验设计中,最科学、严谨的一项是(5.方法分析 典例 5 下列是生物研究中常用的实验方法，不正确的是()A研究细胞器结构和种类，采用差速离心法和显微观察法 B提取和分离叶绿体中的色素,采用研磨过滤法和纸层析法 C探究酵母菌呼吸方式，采用对比实验法和产物检测法 D观察植物细胞有丝
7、分裂过程，采用活体染色法和持续的显微观察法 题型三、实验评价题 方法指导：实验评价类试题，最为常见的是考查对照实验的评价，一般的解题方法是“五看”评价法：一看对照有无对照实验如果有看对照设计是否合理实验变量设置是否有标记是否遵循了单一变量原则是否遵循了等量原则是否排除干扰因素二看步骤步骤的顺序是否合理步骤是否完整具体操作有无违反生物学基本原理三看验证实验结果的验证目标是否准确实验结果的验证方法是否得当四看材料生物学材料选择是否得当实验器材选择是否合理药剂选择、使用、用量是否准确五看条件是否需要搅拌、加热等实验所需的温度、光照等条件是否合理实验设计的修正，就是在发现问题的基础上提出正确的方案。题
8、型分析：6.过程评价题 典例 6 保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。方法步骤：选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为 A、B、C 三组，分别施用适量的保水剂（60kghm-2）、氮肥（255kghm-2）、保水剂（60kghm-2）+氮肥（255kghm-2）,置于相同的轻度干旱条件下培养，其它培养条件相同且适宜。在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于 10:00-11:00 从每组选取相同数量的叶片，进行 CO2 吸收量及叶绿素含量的测定。结果（
9、均值）如下表：实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。(1)请指出上述方法步骤的缺陷并改正：步骤 ;步骤 。（2）如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了 CO2吸收量的原因可能是 。（3）实验测得的 CO2 吸收量 （大于、等于、小于）光合作用过程中 CO2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定 CO2吸收量，也可以通过测定 释放量计算。7.实验修正题典例 7 在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，一位同学的操作过程如下：实验步骤：第一步：取 1 支试管，其内注入可溶性淀粉溶液 2 mL；第二步：再注入新鲜的淀粉酶溶液 2
10、mL 振荡；第三步：接着注入斐林试剂 2 mL(边加入，边振荡)；第四步：将试管下部放入盛有开水的烧杯中，用酒精灯加热煮沸 1 min。实验现象：试管内液体仍呈蓝色。(1)该实验现象说明淀粉_。(2)要使实验第四步出现“试管中的液体由蓝色变成砖红色”的实验现象，你认为应如何改进实验步骤？_。(3)上述(1)和(2)两小题，能够说明淀粉酶具有的特性是_。(4)该同学根据第(2)小题作了改进，看到了预期的实验现象，于是得出结论：淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖，具有专一性。但其他同学认为这两点结论均不妥，其理由是：_；_。题型四、杂交实验题 方法指导：杂交实验法是研究遗传学问题的基本思想和实验方法。此
11、类试题的基本思维方式是假说演绎法，或称“试错法”，就是从问题出发，为解答问题而提出尝试性的假说或理论解释，由这一理论假说可以推导出一些研究假设，然后通过大量的观察来检验假设。一般思维方式是“界定问题提出假设推断预测实验验证”，若有关的观察性预测正确，那么有关假设就被印证；若有关预测不正确，那么，有关假设就被否证。解答此类问题的一般思路：“甲乙结果 1，说明了，甲乙结果 2，说明了。”所以如何选择甲与乙就成了解答问题的关键所在。题型分析：8.确定显隐性性状 典例 8 若已知果蝇的直毛和非直毛是由位于 X 染色体上的一对等位基因控制的。但实验室只有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和
12、非直毛雌、雄果蝇各一只，你能否通过一次杂交实验确定这对相对性状中的显隐性性状,请写出相应的文字说明和推导过程。【解析】利用杂交法确定性状的显隐性，任取两只不同性状的雌、雄果蝇杂交。(1)若雌果蝇为显性，雄果蝇为隐性则：后代只一种性状 雌、雄果蝇均含两种性状(2)若雌蝇为隐性，雄果蝇为显性，则：雌、雄果蝇各为一种性状 9.鉴定纯合体、杂合体 常用方法：1自交法：让某显性性状的个体进行自交，若后代发生性状分离则亲本一定为杂合体，若后代无性状分离，则可能为纯合体。此法适合于植物，不适合于动物。2测交法：让待测个体与隐性类型测交，若后代出现隐性类型，则待测个体一定是杂合体，若后代没有隐性性状个体，则很
13、可能为纯合体。待测个体若为雄性动物，注意与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。典例 9 家兔的毛有长短和黑白之分，已知短毛(A)对长毛(a)是完全显性，黑毛(B)对白毛(b)是完全显性，两对性状独立遗传。某兔场选中了一只健壮的短毛白色雄兔，请设计配种方案，鉴定它是杂合子还是纯合子。(1)若在一个繁殖季节完成鉴定，应该如何配种？_。(2)上述杂交后代可能出现哪些结果？请对每一种结果作出相应的鉴定说明。10.确定基因位于常染色体还是 X 染色体上 1若通过一次杂交就可以确定基因位于常染色体上还是性染色体上，则一定要选择雄性为显性性状，雌性为隐性性状的亲本进行杂交。后代雄
14、性只表现隐性性状，雌性均表现显性性状，则基因位于 X 染色体上，如果后代雌、雄个体中表现型相同且都有显性和隐性性状或均表现为显性性状，则基因位于常染色体上。2种群中个体随机杂交，如果后代雌雄中表现型及其比例相同，则为常染色体遗传，如果后代雌雄中表现型及其比例不同，则为伴性遗传。3正交和反交法，正交和反交结果不同，且性状的出现与性别有关，则为伴性遗传；如果正交和反交结果相同，且性状的出现与性别无关，则为常染色体上的遗传；如果正交和反交的结果只与母本性状一致，则为细胞质遗传。典例 10 控制生物性状的基因是位于常染色体上、X 染色体上,还是位于 X、Y 染色体的同源区段是遗传学研究的重要内容。请回
15、答相关问题：(1)已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制，但不知控制该性状的基因(r)是位于常染色体上、X 染色体上，还是 Y 染色体上,请你设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。方案：寻找暗红眼的果蝇进行调查，统计_。结果：_，则 r 基因位于常染色体上；_，则 r 基因位于 X 染色体上；_，则 r 基因位于 Y 染色体上。(2)动物多为二倍体，缺失一条染色体称为单体(2n1)。大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体(4 号染色体)缺失一条也可以存活，而且能够繁殖后代，可以用来进行遗传学研究。在果蝇群体中，无眼性状为常染色体隐性遗传，由 a 基因控制；现利用_果蝇与纯合野生型 4 号染色体单体果蝇交配，通过统计子代的性状表现，从而判断无眼基因是否位于 4 号染色体上。实验结果预测及结论：若_，则说明无眼基因位于 4 号染色体上；若_，则说明无眼基因不位于 4 号染色体上。【答案】(1)具有暗红眼果蝇的性别比例 结果：若具有暗红眼的个体，雄性与雌性数目差不多 若具有暗红眼的个体，雄性多于雌性 若具有暗红眼的个体全是雄性(2)正常无眼 子代中出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为 11 子代全为野生型
