1、实验技能(六)实验方案的补充和完善(2020河南天一大联考期末)某生物兴趣小组用2，4D溶液对日本樱花枝条进行了一些相关实验，某同学首先按照图1所示步骤配制了一系列浓度梯度的2，4D溶液，图2是实验结果。请据图回答下列问题：(1)本实验的目的是_。(2)实验步骤：配制2，4D溶液：配制一系列浓度梯度的2，4D溶液各9 mL，具体过程如图1。由图1分析可知，从3号试管吸取1 mL 2，4D溶液并加9 mL水摇匀后，对4号试管中的 2，4D溶液还应进行的操作是_，该操作体现了实验设计的_原则。分组编号：选取生长状况、芽的数量等条件相同的日本樱花枝条若干，随机均分为5组。浸泡枝条：把日本樱花枝条的_
2、浸泡在配制好的等量的2，4D溶液中，浸泡适宜的时间，浸泡枝条时最好选择在_的地方进行处理，其中对照组用_在相同条件下处理相同时间。适宜条件培养：在相同且适宜的条件下培养一段时间，测量并记录日本樱花枝条的平均生根数，对所得的实验数据进行统计分析。(3)讨论：从图2可确定促进日本樱花枝条生根的最适2，4D 浓度在_mol/L之间，该实验结果_(填“能”或“不能”)说明高浓度的2，4D溶液具有抑制生根的作用，其理由是_。解析：(1)根据题意可知，该实验的目的是探究不同浓度的2，4D溶液对日本樱花枝条生根的影响。(2)实验设计应该遵循单一变量(等量)原则，因此对4号试管中的2，4D溶液还应吸走1 mL
3、，以保证各个试管中的溶液体积相等。把日本樱花枝条的基部浸泡在配制好的等量的2，4D溶液中，浸泡适宜的时间，浸泡枝条时最好选择在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理，其中对照组用等量清水在相同条件下处理相同时间。(3)图2中，在实验的浓度下，2，4D浓度为1010 mol/L平均生根数最多，因此可确定促进日本樱花枝条生根的最适2，4D浓度在1011109 mol/L之间；由于4种浓度的2，4D溶液处理后，日本樱花枝条的平均生根数均高于对照组，因此不能说明高浓度的2，4D具有抑制生根的作用。答案：(1)探究不同浓度2，4D溶液对日本樱花枝条生根的影响(2)吸走1 mL等量形态学下端(或基部)遮阴且空气
4、湿度较高(或阴暗潮湿)等量清水(3)1011109不能4种浓度的2，4D溶液处理后，日本樱花枝条的平均生根数均高于对照组1补充完善类实验一般给出了具体的材料及条件，要求对已有的实验设计进行补充和完善。常让学生补充实验假设、实验原理、实验思路、实验步骤、预期实验结果或结论。解答此类题时要紧扣题意，仔细结合上下文进行补充。其突破方法如下：(1)补充实验原理类：需要深入分析题目中与实验原理有关的内容，如对照组实验、重要实验步骤、重要实验装置、完善实验装置、完善实验所用的实验方法等，在此基础上，联系教材中相关联的原理、知识点进行知识迁移，归纳其原理。解决这类问题的关键是看我们能否对教材中基础实验的原理
5、深刻理解，能否对其融会贯通，举一反三，是否学会了类比迁移。(2)补充实验步骤类：需根据实验目的确定实验变量，审读所提供的信息中是否准确控制了实验变量，是否遵循对照原则、单一变量原则等。对此类问题的考查，主要是看学生是否知道实验变量的控制及实验原则的遵循。(3)预测实验结果类：需认真分析实验目的和相关知识，确定自变量对因变量的影响。一定要辨别实验是属于验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得到相关结论。无论是哪种情况，文字描述应力求简练、准确、科学。2实验评价与修订此类试题主要依据已知的实验目的、原理、材
6、料用具评价修订实验方案。要求学生依据所掌握的生物学知识，分析评价已知方案的优缺点，并说明原因或进一步修订原方案。此类试题要求学生对实验原理、目的要求、材料用具、方法步骤、实验现象、结果或结论等内容熟悉，能找出错误的地方并给予纠正，常以生物学中一些经典实验或学生实验为基础而设计，要求学生拥有扎实的基础知识和基本技能，突出了对“双基”的考查。其一般步骤包括：第一步：分析取材是否正确。第二步：分析实验原理及方法是否正确。第三步：分析药品与试剂的使用是否合理。第四步：步骤及操作分析，主要有以下情况：遗漏或颠倒实验步骤；操作方法错误；有没有设置对照，如果有看对照设计是否合理；实验是否遵循单一变量原则；实
7、验是否具有偶然性；有无更为简单的实验方案；实验能否顺利完成；实验的安全性如何。第五步：分析实验结果是否正确。3确定科学的方法假说演绎法、建立模型与类比推理等都是现代科学研究中常用的一些科学方法。利用假说演绎法，孟德尔发现了两大遗传定律；利用建立模型法，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构；利用类比推理法，萨顿提出了基因位于染色体上的假说。(1)“假说演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法，以下为假说演绎法推理的逻辑关系。(2)“假说演绎法”非常有利于学生逆向思维能力的培养和提高，学生在平时思考问题和解决问题时会经常用到“假说演绎法”。譬如，在探究性实验设计中，进行结果和结论的预测分析时，要经
8、常用到“假说演绎法”先进行逆向思维分析，然后再正向组织答案进行描述。1某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉溶液1 mL。各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。将5支试管加入70 恒温水浴中，保温时间相同且合适。取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由(不考虑实验材料及试剂的选择、浓度和加入量、pH梯度
9、以及实验重复次数)，以便实验能得到正确的预期结果。(1)_。(2)_。解析：解答本题时应全面考虑酶的最适条件以及斐林试剂的作用条件。(1)唾液淀粉酶的最适温度是37 左右，70 时酶会变性失活。(2)加入斐林试剂后，需要5065 温水浴加热才能看到砖红色沉淀。答案：(1)中70 应改为37 。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 左右(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在5065 温水浴中一段时间。因为在5065 温水浴条件下斐林试剂才能与还原糖反应显色2(2020福建三明高三质检)某昆虫(XY型性别决定)的体色由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制，如图甲所示，某研究小组为
10、探究控制该昆虫体色的基因在染色体上的位置，利用纯合亲本进行正反交实验，如图乙所示，回答下列问题：(1)从图甲可知，基因控制性状的方式是_。(2)根据正反交实验及结果，作出合理的假说是_。(3)根据你的假说，F1灰色个体的基因型是_。(4)请从上述实验材料中选择适合的个体与双隐性个体杂交，设计实验来验证你的假说。实验思路：_。预期实验结果：若_假说成立。解析：(1)从图甲可知，基因通过控制酶1、酶2的合成，来控制昆虫的体色。说明基因控制性状的方式是基因控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状。(2)由于正反交结果不一致，说明其控制体色的基因可能位于X染色体上，但A、a和B、b为独立遗传，说
11、明其中一对位于常染色体上，一对位于X染色体上。假设A、a位于X染色体上，B和b位于常染色体上，则正交为灰色(bbXAXA)与白色(BBXaY或bbXaY)杂交，子代有黑色雌性(B_XAXa)，说明亲本中白色的基因型为BBXaY，由于灰色的基因型为bbXAXA、bbXAXa、bbXAY，因此子代中不可能出现灰色，则说明合理的假说是A、a位于常染色体上，B和b位于X染色体上。(3)若A、a位于常染色体上，B和b位于X染色体上，则正交为灰色(AAXbXb)与白色(aaXY)杂交，子代有黑色雌性(A_XBX)，说明亲本中白色的基因型为aaXBY，则可推出子代中灰色的基因型为AaXbY。(4)为了验证假
12、说，选择适合的个体与双隐性个体杂交，则该个体可以选择F1中的黑色雄性个体(AaXBY)，让其与双隐性雌性个体(aaXbXb)杂交，观察子代个体的表现型及比例，若子代为黑色(AaXBXb)白色(aaXBXb)灰色(AaXbY)白色(aaXbY)1111，则假说成立。也可以选择纯合双隐性个体为母本(aaXbXb)与F1中的灰色雄性个体为父本(AaXbY)进行杂交，观察子代个体的表现型及比例，若子代为灰色(AaXbXb)白色(aaXbXb)灰色(AaXbY)白色(aaXbY)1111，则假说成立。也可以选择以纯合双隐性个体为父本(aaXbY)与F1中的黑色雌性个体为母本(AaXBXb)进行杂交，观察
13、子代个体的表现型及比例，若子代雌雄个体中均表现为黑色(AaXBXb、AaXBY)灰色(AaXbXb、AaXbY)白色(aaXX、aaXY)112，则假说成立。答案：(1)基因控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状(2)A和a基因位于常染色体上，B和b基因位于X染色体上(3)AaXbY(4)以纯合双隐性个体为母本与F1中的黑色雄性个体为父本进行杂交，观察子代个体的表现型及比例(以纯合双隐性个体为母本与F1中的灰色雄性个体为父本进行杂交，观察子代个体的表现型及比例。以纯合双隐性个体为父本与F1中的黑色雌性个体为母本进行杂交，观察子代个体的表现型及比例)子代个体中黑色()白色()灰色()白色()1111子代个体中灰色()白色()灰色()白色()1111。子代雌雄个体中均表现为黑色灰色白色112