2019版高考生物大一輪復習 第九單元 生物個體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié) 實驗素養(yǎng)提升5學案 中圖版必修3

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1、 實驗素養(yǎng)提升5 [技能必備] 對實驗設(shè)計方案的檢查和評價“五看法” [技能展示] 1.(2017·山東濰坊模擬)某研究小組為探究3種具有生長素效應的物質(zhì)NAA、IAA和IBA對竹柳插條生根效果的影響,進行了如下相關(guān)的實驗探究: 選用一年生茁壯、無病蟲害的竹柳,取長10 cm、粗0.2 cm的枝條若干,上端剪口平滑,下端則沿30°剪切,并用0.5%的多菌靈進行表面消毒。 將3種具有生長素效應的物質(zhì)分別配制成50 mg/L、100 mg/L和200 mg/L 3種濃度的溶液。將竹柳插條每10枝一組,下端插入激素溶液中60 min,重復3次,然后在相同環(huán)境條件下進行扦插實驗。

2、觀察并記錄插條生根情況,結(jié)果如表所示。 激素種類 NAA IAA IBA 激素濃度(mg·L-1) 50 100 200 50 100 200 50 100 200 7天生根率/% 52 73 63 52 65 63 79 80 72 14天生根率/% 63 79 75 54 65 64 84 87 82 請回答下列問題: (1)插條下端沿一定角度剪切的目的是____________________________________。 (2)該項實驗研究過程中的自變量是___________________________

3、__________。 請寫出一種上述研究過程中與根有關(guān)的沒有涉及的因變量:__________________。 (3)從實驗設(shè)計的科學性角度分析,本實驗設(shè)計的缺點是________。 (4)從研究的自變量分析,________對生根率的影響程度較大。 解析 (1)實驗過程中,插條下端沿一定的角度進行剪切,可增大插條切口與具有生長素效應的物質(zhì)溶液的接觸面積,有利于插條下端吸收溶液,并促進其生根。(2)分析表格數(shù)據(jù)可知,該實驗的自變量是激素的種類和濃度,因變量是插條的生根率,但因變量也可以是生根的條數(shù)或生根的長度。(3)該實驗中3種具有生長素效應的物質(zhì)分別都被配制成50 mg/L、10

4、0 mg/L和200 mg/L 3種濃度的溶液,缺少濃度為0的對照組,即該對照組應為不進行任何激素處理的空白對照。(4)從數(shù)值來看,不同激素處理,數(shù)據(jù)差別較大,其中IBA對生根率的影響最大,而每種激素在不同濃度時所起的作用變化不明顯。 答案 (1)增大(切口、生根、吸收)面積 (2)激素種類和激素濃度 平均根長(或生根數(shù)) (3)缺少對照組 (4)激素種類 2.(2018·湖北武漢調(diào)研)某研究小組為驗證糖尿病是由胰島素缺乏引起的,設(shè)計了以下實驗: 實驗材料:健康且年齡、大小等相同的小鼠若干,胰島素、班氏試劑及其他必需用品。 實驗步驟: 第一步,隨機選擇2只小鼠,切除其中一只小鼠的胰

5、腺,另一只小鼠不切除胰腺但進行相應的切割處理。 第二步,一段時間后分別收集小鼠適量的尿液于試管中,然后滴加班氏試劑,觀察顏色變化。 第三步.給切除胰腺的小鼠喂食適量的胰島素,一段時間后收集適量的尿液于試管中,滴加班氏試劑,觀察顏色變化。 請根據(jù)以上內(nèi)容回答問題: (1)指出上述實驗步驟中的3項錯誤: _____________________________________ ___________________________________________________________________。 (2)本實驗設(shè)置了兩種對照:一種是________________,另一

6、種是____________________________________________________________________。 (3)請設(shè)計實驗結(jié)果記錄表,并將正確處理后預期的實驗結(jié)果填入表中。 解析 (1)第一步,隨機選擇2只小鼠,數(shù)量太少,不能排除偶然因素對實驗結(jié)果的影響;第二步,滴加班氏試劑后,需要水浴加熱,才能觀察顏色變化;第三步,應給切除胰腺的小鼠注射適量的胰島素,要注意胰島素不能喂食(胰島素的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),若喂食,其會被消化而失去活性)。另外,滴加班氏試劑后觀察實驗現(xiàn)象時,也需要水浴加熱。(2)本實驗體現(xiàn)的對照原則:一種是實驗小鼠(切除胰腺)與正常小鼠進行的

7、空白對照,另一種是實驗小鼠補充胰島素后進行的自身前后對照。(3)實驗中至少需要6只小鼠,每組3只,進行重復實驗。第一組:小鼠不切除胰腺但進行相應的切割處理,滴加班氏試劑并水浴加熱后尿液中不出現(xiàn)磚紅色沉淀,說明尿液中沒有還原糖;第二組:小鼠切除胰腺,滴加班氏試劑并水浴加熱后尿液中出現(xiàn)磚紅色沉淀,說明尿液中含有還原糖,兩組實驗對照證明了糖尿病與胰腺有關(guān)。接著給切除胰腺后的小鼠注射適量的胰島素,則滴加班氏試劑并水浴加熱后尿液中不出現(xiàn)磚紅色沉淀,說明胰島素能降低血糖濃度,而且胰島素由胰腺分泌,進而可證明糖尿病是由胰島素缺乏引起的。 答案 (1)第一步選擇2只小鼠(小鼠的數(shù)量太少);第二步、第三步滴加

8、班氏試劑觀察顏色變化(無水浴加熱);第三步給切除胰腺的小鼠喂食適量的胰島素(胰島素不能喂食) (2)實驗小鼠與正常小鼠的空白對照(或空白對照) 實驗小鼠補充胰島素的自身前后對照(或前后對照) (3)實驗結(jié)果記錄表如下 切除胰腺(實驗組) 不切除胰腺(對照組) 小鼠1 小鼠2 … 小鼠1 小鼠2 … 第一次觀察 出現(xiàn)磚紅色沉淀 出現(xiàn)磚紅色沉淀 … 不出現(xiàn)磚紅色沉淀 不出現(xiàn)磚紅色沉淀 … 注射胰島素后觀察 不出現(xiàn)磚紅色沉淀 不出現(xiàn)磚紅色沉淀 … / / … 3.(2017·河南開封一模)科學研究發(fā)現(xiàn):生長素可能通過促進細胞分泌H+,進而促進細胞

9、伸長。為了驗證酸能夠促進細胞伸長,科學家進行了如下相關(guān)實驗設(shè)計: (1)實驗材料的處理(如圖為黑暗中萌發(fā)的小麥幼苗): ①取材:選擇若干長勢一致的小麥幼苗,切取圖中________(填字母)對應的胚芽段作為實驗材料。理由是_______________________________________________。 ②處理:步驟①所取的胚芽段,首先應放入蒸餾水中浸洗的理由是_____________ _____________________________________________________________________。 (2)預實驗:為了確定實驗中pH大致范

10、圍,配制不同pH的系列緩沖液。進行了預實驗,結(jié)果如圖。 ①圖中縱坐標的含義是__________________________________________________ _____________________________________________________________________。 ②圖示說明:_________________________________________________________。 可以推測本實驗的pH大致范圍在________________________________________。 (3)正式實驗: ①

11、設(shè)置5組實驗。 ②將各組小瓶編號,分別裝入________,每瓶投入10段相同的實驗材料。 ③將各組在適宜條件下進行培養(yǎng),定期____________________________________。 解析 (1)①感受外界刺激的部位是胚芽鞘尖端(a),而生長素的作用部位是胚芽鞘尖端以下的一段(b),生長素能促進胚芽鞘尖端以下一段細胞的伸長,該實驗的目的是驗證酸能夠促進細胞伸長,因此,應選擇能伸長生長的b段作為實驗材料。②b段中可能含有植物自身產(chǎn)生的生長素,為了排除自身產(chǎn)生的生長素對實驗的干擾,需要首先將胚芽段放入蒸餾水中浸洗。(2)①圖中縱坐標為實驗的因變量,即小麥胚芽段生長的長度。②

12、起初隨著pH增大,細胞伸長效果越來越明顯,當超過一定的pH(約為3),細胞伸長效果逐漸減弱,最終會抑制細胞的伸長(與pH為7比較)。通過預實驗,可得出小麥胚芽段生長的最適pH范圍為1~5,因此,正式實驗應在pH為1~5范圍內(nèi)設(shè)置更小的梯度進行實驗。(3)5組實驗的瓶內(nèi)應分別裝入等量的5種不同pH緩沖液,每瓶投入10段相同的實驗材料,這是對自變量(不同pH緩沖液)和無關(guān)變量進行的處理,然后將各組在適宜條件下進行培養(yǎng),定期測量并記錄胚芽段的長度(對因變量進行檢測),以確定促進細胞伸長的最適pH。 答案 (1)①b 伸長部位是胚芽鞘尖端下面的一段?、诒M可能排除植物本身產(chǎn)生的生長素對實驗的干擾 (2)①小麥胚芽段生長的長度?、谠谝欢ǚ秶鷥?nèi),pH越大,細胞伸長越明顯,超過一定范圍,則會抑制細胞伸長 1~5 (3)②等量的5種不同pH緩沖液?、蹨y量并記錄胚芽段的長度 4

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