1、考点六与生命活动调节有关的实验设计（一）实验题分析的基本思路明确实验目的，确定实验变量结合实验材料，设计实验方法分析结果现象，得出实验结论。（二）与动物生命活动调节有关的实验设计方法1.常见激素的化学本质及生理功能的实验验证方法化学本质激素名称研究方法蛋白质（多肽）类促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、抗利尿激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素切除法、注射法固醇类性激素切除法、饲喂法、注射法氨基酸衍生物甲状腺激素、肾上腺素2.研究激素生理功能的一般思路：3.案例设计示例：（1）验证甲状腺激素的生理功能：（2）验证胰岛素的生理功能：4.动物实验中的注意事项（1）实验动物选取分组时，要选择生长发育状
2、况相同的，且饲养时的各种条件也要一致，每组要有数量相等的多只动物。（2）实验设计中注意实验动物的选择和处理。如观察胰岛素、胰高血糖素功能的实验动物一般是先饥饿处理。经实验变量处理后的观察指标是动物的生活状况。（3）正确选取实验方法。在验证激素生理功能时，应根据激素的化学本质确定实验方法，如胰岛素不能用饲喂法，同时要注意设置对照组。（4）注射时，对照组可注射等量的“生理盐水”或用来溶解激素的溶液，切不可注射“蒸馏水”。（三）与植物生命活动调节有关的实验设计方法1.与生长素的产生、分布和运输相关实验归纳（1）若验证生长素的产生部位在胚芽鞘的尖端，则：（2）若验证胚芽鞘生长部位在尖端下部，则：（3）
3、若验证胚芽鞘中生长素的横向运输发生在尖端，则：实验操作（如图）。现象：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。（4）若验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输，则：实验操作（如图）。实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组去掉尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲。2.探究植物激素浓度与作用效果的关系（1）预实验：定义：正式实验之前，用少量材料进行实验。意义：为正式实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性。先进行预实验摸索自变量的大致范围，然后在此范围内再设置更细更合理的梯度。否则，可能会造成设置的梯度并不在“最适”范围内，或即使在“最适”范围内，也可能会因梯度
4、过大，而造成实验结果不精确。（2）正式实验：实验材料需要先分组（三组或三组以上），再编号。各组之间的生物材料在长势、形态、数量等方面要保持一致。参考预实验确定一个合适的探究范围，按照题目要求设置一系列浓度梯度的激素溶液。除自变量之外，其他无关变量要保持完全一致。对因变量的观察：第一，观察指标要具体；第二，统计方案可行性强。3.探究植物激素的生理作用（1）研究单一植物激素的生理作用：空白对照的设置。a.对植物材料进行必要的处理，去掉激素源。b.清水浸泡对照组进行处理，作为空白对照。变量的设置和观察。a.注意给对照组和实验组提供适宜且一致的培养条件。b.观察指标要明确、具体、可行。（2）研究不同植
5、物激素生理作用的差异：除植物激素之间相互对照之外，还需要设置空白对照。对实验结果分析时，首先各实验组要与空白组对比分析，其次各实验组之间进行对比分析。（2020全国卷）取燕麦胚芽鞘切段，随机分成三组，第1组置于一定浓度的蔗糖（Suc）溶液中（蔗糖能进入胚芽鞘细胞），第2组置于适宜浓度的生长素（IAA）溶液中，第3组置于IAASuc溶液中，一定时间内测定胚芽鞘长度的变化，结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是（）A.KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压B.胚芽鞘伸长生长过程中，件随细胞对水分的吸收C.本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的
6、D.IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高解析：K、Cl是植物所需要的矿质离子，可被植物细胞主动吸收，进入细胞后能使细胞渗透压上升，A正确；水是细胞生命活动所需的重要物质，胚芽鞘伸长生长的过程伴随着细胞的吸水过程，B正确；由题干信息可知，用KCl代替蔗糖可得到相同的实验结果，而KCl不能作为能源物质，因此不能说明蔗糖作为能源物质来提高IAA的作用效果，C错误；由以上分析可知，IAASuc组胚芽鞘伸长率明显高于IAA组，而KCl代替Suc也可达到相同结果，因此说明IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高，D正确。答案：C热点一考查与动物生命活动调节有关的实验设计1.
7、（2020广州线上测试）现有一只正常小鼠，用胰岛素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水三种试剂进行实验。回答下列问题。（1）胰岛素能促进，从而降低血糖浓度。血糖过低往往会引起动物行动迟缓和生长发育受阻，这是由于细胞的生命活动要依赖葡萄糖提供能量和。（2）请用最简便的实验方法观测并验证胰岛素具有降低血糖的作用，要求简要写出实验思路和预期结果。实验思路：_。预期结果：_。解析：（1）胰岛素是唯一能降低血糖浓度的激素，能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。葡萄糖是细胞内重要的能源物质，且可以转化为其它物质，细胞的生命活动要依赖葡萄糖提供能量和合成其他物质的原料，因此血糖过低往往会引起动物行动迟缓和生长发育
8、受阻。（2）用最简便的实验方法观测并验证胰岛素具有降低血糖的作用，自变量是胰岛素的有无，因变量是血糖浓度的变化（降低）。观测指标可以是小鼠的生理状态或行为变化。实验思路：先给正常小鼠注射胰岛素溶液，在较短时间内观察其行为变化；然后注射葡萄糖溶液，观察其行为变化。预期结果：最初小鼠出现四肢无力，活动减少等低血糖症状，注射葡萄糖溶液后逐渐恢复活动（正常）状况。答案：（1）组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖合成其他物质的原料（2）思路：先给正常小鼠注射胰岛素溶液，在较短时间内观察其行为变化；然后注射葡萄糖溶液，观察其行为变化。结果：最初小鼠出现四肢无力，活动减少等低血糖症状，注射葡萄糖溶液后逐渐恢复
9、活动（正常）状况热点二考查与植物生命活动调节有关的实验设计2.（2020广西桂林市、崇左市、防城港市联合模拟）为探究生长素类似物甲对玉米胚芽鞘生长的影响，某兴趣小组开展了如下实验：选取萌发及生长良好、生理状态相似的玉米幼苗若干，将其胚芽鞘切成2 cm长的切段，将其放在清水中浸泡一段时间后，均匀分组，在不同浓度的生长素类似物甲溶液中浸泡1个小时后，再接种到基本培养基上，在适宜且相同的条件下培养3天后测量胚芽鞘切段的长度，取平均值，实验结果如图所示。请分析回答下列相关问题：（说明：上图中横坐标的1、2、3、4、5分别表示11010 molL1、21010 molL1、31010 molL1、410
10、10 molL1、51010 molL1）（1）用蒸馏水处理的胚芽鞘也能伸长，原因是_。（2）据图分析，用41010 molL1的生长素类似物甲溶液处理胚芽鞘切段，对其生长的作用效果是（填“促进”或“抑制”）。如果用61010 molL1的生长素类似物甲溶液处理玉米胚芽鞘切段，会（填“促进”“抑制”或“无法确定”）其生长。（3）若需进一步确定生长素类似物甲促进玉米胚芽鞘切段生长的最适浓度，应在哪两个浓度范围内设置更小的浓度梯度进一步进行实验？，理由是_。解析：（1）因为胚芽鞘本身也能产生少量的生长素，生长素能够促进细胞伸长，所以用蒸馏水处理的胚芽鞘也能伸长。（2）由图可知，用41010 mol
11、L1的生长素类似物甲溶液处理的胚芽鞘切段长度大于蒸馏水组，即41010 molL1的生长素类似物甲溶液对其生长的作用效果是促进。根据图示可知，51010 molL1的生长素类似物甲溶液对胚芽鞘的生长仍为促进作用，若用61010 molL1的生长素类似物甲溶液处理玉米胚芽鞘切段，则无法确定是促进作用还是抑制作用。（3）由图可知，在小于21010 molL1的生长素类似物甲范围内，随着浓度升高，促进作用增强；在大于31010 molL1的生长素类似物甲范围内，随着浓度升高，促进作用减弱。21010 molL1的生长素类似物甲溶液和31010 molL1的生长素类似物甲溶液对胚芽鞘的促进效果相同，所
12、以最适浓度应在21010 molL131010 molL1之间，故应在21010 molL131010 molL1浓度范围内设置更小的浓度梯度进一步进行实验。答案：（1）胚芽鞘本身也能产生少量的生长素（2）促进无法确定（3）21010 molL131010 molL1在小于21010 molL1的生长素类似物甲范围内，随着浓度升高，促进作用增强；在大于31010 molL1的生长素类似物甲范围内，随着浓度升高，促进作用减弱生长素类似物促进枝条生根的实验分析（1）方法：采用一定浓度梯度的生长素类似物溶液分别处理同种插条，观察生根的数目及长度。（2）实验变量的确定：该实验的自变量为生长素类似物溶液的浓度；实验的因变量是扦插枝条的生根情况；实验的无关变量是实验试剂的剂量、插条的种类、生长素类似物处理的时间等。（3）实验对照的分析：该实验中存在空白对照（用蒸馏水处理的对象组）和相互对照（用不同浓度生长素类似物处理的对象组）。
