高中生物实验解题

1.实验设计问题的分类

1.1教材实验重组与改进

例1据药理研究,一种茅草的根中含有降血糖因子和多种健康成分,某公司将其开发成保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者,生物兴趣小组的学生将其作为实验研究课题。请完成以下实验鉴定报告。

(1)实验目的:鉴别茅草的根部是否含有还原糖和淀粉。

(2)实验原理:还原糖可用_ _ _ _ _ _ _ _ _试剂检测,淀粉可用_ _ _ _ _ _ _ _ _试剂检测。

(3)实验设备:一根茅根、必要的试剂、刀片、载玻片、酒精灯、试管夹、火柴、滴管。

(4)设计实验步骤:

①还原糖的鉴定:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;

②淀粉的鉴定:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(5)实验现象:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(6)成绩分析:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(7)要注意_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

[分析]

题目是2001上海高考。本实验设计步骤以高二教材《实验一》为蓝本,源于教材高于教材,旨在考察学生运用教材实验基础知识分析和探索新情境材料的能力。师生往往能从中得到启发,做好课本实验的复习,形成基本的实验技能,因此在近几年的高考中备受青睐。利用这个问题,可以引导学生比较“鉴定还原糖”与生物教材中步骤的区别,以及“鉴定淀粉”与化学教材中鉴定淀粉溶液的区别。

【回答】

(2)班氏试剂;克碘溶液。

(4)①将茅草的根切片(或粉碎),放在载玻片上,加入1-2滴班氏试剂。在酒精灯上加热载玻片,观察颜色变化。②将茅草的根切片(或碾碎),放在载玻片上,加入1-2滴克碘。在酒精灯上加热载玻片,观察颜色变化。

(5)(6)学生可以有几种不同的答案,但观察到的实验现象必须与分析结果一致(比如观察到红色和黄色,说明还原糖存在,没有红色和黄色,说明还原糖不存在。如果有蓝色或蓝紫色,说明有淀粉;如果没有蓝色或蓝紫色,说明没有淀粉。)

(7)载玻片在火焰上加热时,应来回移动,以免受热不均而爆裂。

1.2实验程序知识完型

例2图1是细菌结构示意图。根据图片,回答:

(1)观察细菌亚细胞群体的特征,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的

(2)影响细菌生长的主要环境因素是_ _ _ _ _ _。

(3)如果该毒株为生产疫苗的“工程毒株”,则最高疫苗生产期为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(4)假设在细菌培养过程中分离出一种不能合成某种维生素的营养缺陷型菌株,请设计一个实验来鉴定这种维生素的类型。

第一步:将突变菌株接种到_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _中

第二步:(简单写出下面的实验步骤)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

实验结果分析:细菌添加的维生素可以是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的

维生素。

[分析]

该题不仅考察了与实验相关的生物学知识,还考察了学生运用生物学知识设计实验的能力。这种常用题将课本知识与实验技能有机结合,深受师生欢迎。

【回答】

(1)固体;大而平,边缘呈波浪状或锯齿状。

(2)温度、pH值和氧气。

(3)稳定性。

(4)成长;完全同意。

第二步:准备一系列培养基,每种培养基都是只添加一种维生素的“完全培养基”;将扩增的突变菌株接种到培养基中进行培养;观察细菌的生长。

对实验结果的分析表明,细菌能正常生长的培养基中添加的维生素是突变菌株不能合成的维生素。

1.3实验步骤独立设计类型

例3空气中的细菌含量是衡量空气质量的指标之一。为了检测学校生物实验室、教室、校长办公室、小树林空气中的细菌,请利用所提供的条件设计一个简单的实验。

(1)请用100 mL量筒、4个培养皿和煮沸的洗碗水设计取样的实验步骤。

___________________________________________________________________

(2)请使用4支试管、滴管和0.01%亚甲蓝溶液设计实验步骤。

_____________________________________________________________________

(3)实验结果的预测和分析:

____________________________________________________________________

(4)你设计的实验检测了_ _ _ _ _ _个细菌的相对数量。

[分析]

本题考查学生根据实验目的、实验原理、实验思路设计合理的实验装置或步骤的能力。在回答这类问题时,要注意三个方面:一是思考实验材料(试剂)和实验装置在问题中的作用;二是实验材料(试剂)不能随意添加;第三,要充分考虑环境因素(如温度)对实验结果的影响。

【回答】

(1)①用量筒量取等量烧开的洗碗水,分别倒入四个培养皿中。②将上述四个培养皿暴露在题目中提到的四个地方。(3)静置1-3 d后,盖上盖子,收回。

(2) (1)将等量的洗碗水放入四个试管中。②在每个试管中滴入5.10滴0.01%亚甲蓝溶液,将试管置于温暖处。

(3)根据洗碗水在四个试管中的褪色程度,同时测定空气中的细菌含量。空气中细菌含量最高,褪色程度最大;褪色程度最低的,空气中细菌含量最低。

(4)有氧。

1.4实验结果开放式预测型

例4 AB(〕)血型分类是根据与血型判定有关的红细胞上的一种蛋白质(凝集素),每个人的血清中都含有相应的蛋白质(凝集素),但每个人的血清中并不存在对自身红细胞相对耐受的凝集素。凝集素与各种血型凝集素的关系见表1:

表1不同血型凝集素和凝集素的关系

血型红细胞表面的凝集素

抗b凝集素

B B凝集素抗a凝集素

AB A凝集素和b凝集素没有凝集素。

o抗A凝集素和抗B凝集素,不含凝集素

红细胞表面的凝集素A只与血清中的抗A凝集素反应,显微镜下可见红细胞聚集。而B凝集素只与抗B凝集素反应,凝集素与B凝集素存在一一对应关系。现在要鉴定一个人的血型。有两滴某人的血。请根据实验步骤对实验结果做出合理的预测。

第一步:在载玻片左侧滴一滴A型标准血清(相当于A型血人的血清),在载玻片右侧滴一滴B型标准血清(相当于B型血人的血清);

第二步:在A点和B点分别滴一滴该人的血液;

第三步:将载玻片放在显微镜下观察;

结果预测:

_______________________________________________;

_______________________________________________;

_______________________________________________;

_______________________________________________。

[分析]

该题型要求学生根据题目中给出的信息材料和实验步骤预测实验结果,考察学生提炼实验结果、得出结论和联想问题的能力。还要求学生心胸开阔,活泼开朗,便于学生发挥个人特长。

【回答】

(1)如果A和B中的红细胞都有凝集反应,说明这个人的血型是AB;

(2)如果a;b两个地方的红细胞都不凝集,说明这个人血型是O型;

(3)如果a处的红细胞有凝集反应,B处的红细胞没有凝集反应,说明这个人的血型是B型;

(4)如果B处的红细胞有凝集反应,A处的红细胞没有凝集反应,说明这个人的血型是A型..

1.5实验思维启发式评价型

例5为了证明“唾液淀粉酶可以消化淀粉”,一位同学做了如下实验方案。

(1)实验目的(略)

(2)实验材料和器具(略)

(3)实验方法和步骤

①取2支试管,编号为A和B,在每支试管中注入2m L的膏体。

②用冷开水漱口后,用小烧杯收集唾液。

(3)在A试管中加入2毫升人唾液。

(4)在两个试管中各滴入两滴碘。

⑤摇动两个试管,放入37℃水中10分钟。同时,取出两个试管,观察试管中溶液的颜色变化。

(4)结论:唾液中的淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。

这个实验的方法、步骤、结论是否有错误?如果有,请指出并改正。

[分析]

该题型为实验纠错评价题,体现了考试大纲中“具有验证简单生物事实的能力,并能解释和分析实验现象和结果,理解探索性实验的一般方法”的能力要求。这个问题是对教材实验四和实验五的延伸和重要补充。

【回答】

实验方法和步骤错误:步骤③,试管B中要加入2 mL清水;步骤4和步骤5要对调,以消除碘溶液对淀粉分解的影响。结论错误:这个实验只能证明唾液对淀粉的分解,不能证明具体分解产物是什么。

1.6项目研究勘探设计类型

例6某研究学习小组在进行“调查环境污染对生物的影响”这一课题的研究时,确定了“家用煤炉对植物生长的影响”这一子课题,并制定了研究计划。请回答以下问题:

(1)你认为研究计划应该包括哪些内容?

______________________________________________________________________

(2)简述本研究的两个主要意义:

①______________________________________________________________________

②______________________________________________________________________

(3)你对这项研究作出的假设是_ _ _ _ _ _ _ _;预计为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(4)本组进行研究的过程和结果如下:取两盆生长条件相近的洋葱,一盆(65438号+0)放在阳台上,另一盆(2号)放在厨房煤炉旁,白天给予同样的照顾和光照。经过一个月的观察,结果如表2所示:

项目编号的原始形式是一周、两周、三周和四周。

长度1 4.8 5.1 5.8 6.7 8.1

2 5.1 5.3 5.7 6.1 6.6

颜色1绿色绿色绿色绿色绿色绿色

绿色,绿色,黄色,黄色,扩大和枯萎。

①本项目采用的研究方法是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

②你的初步结论是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(5)如果让你完成这个课题的研究报告,你的报告中应该包括的主要内容是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

_____________________________________________________________。

[分析]

项目研究是新教材最具特色的内容,要求学生学会为项目研究制定计划和方案,并根据计划和方案独立或合作完成任务。本研究的目的是让学生学习调查环境污染对植物影响的一般方法,并了解空气污染对植物生长的不利影响。一份完整的项目研究计划应包括研究目标、内容、方法、形式、结论、研究报告等。本题目将研究过程和结果呈现为已知信息,降低了题目难度,学生可以从中了解实验研究的基本方法。“来点生物学。

是考试大纲对高考能力测试的高层次要求,也是未来高考命题的重要题型之一。

【回答】

(1)研究目的、研究方法、结果预测、结论、完成时间、报告形式等。

(2) ①学习调查环境污染对植物影响的基本方法(一般方法)。

②了解空气污染对植物生长的不利影响。

(3)型煤燃烧产生的二氧化硫会影响植物的生长。一段时间后,煤炉旁生长的植物会出现一些明显的症状。

(4) ①实验法和观察法;

②家庭煤炉燃烧产生的气体影响植物生长。

(5)前言(包括研究背景、目的、原则、意义等。)、材料和方法、结果、结论和讨论、参考文献等。

巩固练习

2.1请设计一个实验,判断胚细胞和胚乳细胞是活的还是死的。

(1)实验原理:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(2)实验材料和设备:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(3)实验步骤:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

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(4)实验结果的预测:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

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(5)这个实验最有可能的结果和结论是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

2.2一位生物老师在学完“生态系统”一节后,让学生用下列材料和工具制作一个“生态瓶”,研究生物与环境相互依存的演示实验。

材料:1,000 ml玻璃瓶,活虾4-5只,池塘绿藻1只。

工具:石蜡、烧杯、电炉、清洁刷。

(1)根据提供的材料和工具写出实验的实验原理。

(2)一名同学使用提供的材料和工具做了以下事情:

第一步:将玻璃瓶冲洗干净,装入约800m l新鲜干净的河水,然后将虾和绿藻放入瓶中,再盖上瓶盖。

第二步:将石蜡放入烧杯中,用电炉加热使其融化,然后用刷子粘上石蜡液封住瓶盖使其不透气。

第三步:培养和观察。

结果发现,生态瓶中的虾就是这么做的,生命很快死亡。

请回答:①虾死亡的原因可能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

②如果生态瓶中的虾和绿藻可以长期存活,如何补充实验步骤?

______________________________________________________________________________。

巩固练习参考答案:

2.1 (1)活细胞的细胞膜具有选择性通透性,而死细胞的细胞膜具有全通透性。

(2)玉米种子;刀片;培养皿;红墨水;清水;放大镜。

(3) ①选取10粒饱满、大小相同的大玉米种子,浸泡在盛有清水的培养皿中;(2)将玉米种子膨胀后用刀片从中心线处切开,一半放入盛有红墨水的培养皿中浸泡;(3)一定时间后取出,放入盛有清水的培养皿中漂洗,直至漂色被漂洗干净;④用放大镜观察切片玉米种子轮廓的颜色。

(4) ①如果胚和胚乳都呈红色,则为死细胞;

(2)如果胚和胚乳无色,则为活细胞;

③如果胚是红色的,胚乳是无色的,说明前者是死细胞,后者是活细胞;

④如果胚无色,胚乳红色,说明前者是活细胞,后者是死细胞;

2.2 (1)生态瓶中,虾以绿藻为食,吸收绿藻光合作用释放的氧气而生存;绿藻利用自己和虾释放的二氧化碳、叶绿素和阳光合成有机物,虾排出的粪便被细菌分解,正好是绿藻的肥料。两者是相互依存的。

(2) ① A .生态瓶未置于光线下;b .生态瓶暴晒。

②第三步:将生态瓶放在窗台上;注意不要把生态瓶放在阳光下暴晒,以免水温过高导致虾死亡。