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题型五实验探究类答题模板题型特点实验探究型试题主要包括设计类、分析类和评价类，要求考生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验现象，主要考查考生是否理解实验原理和具备分析实验结果的能力，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情景下迁移知识的能力。其中设计类实验是重点，包括设计实验步骤、实验方案、实验改进方法等。解答该类试题应注意以下几点1．准确把握实验目的：明确实验要解决的“生物学事实”是什么？要解决该“生物学事实”的哪一个方面？2．明确实验原理：分析实验所依据的科学原理是什么？涉及到的生物学有关学科中的方法和原理有哪些？3．确定实验变量、设置对照实验：找出自变量和因变量，确定实验研究的因素，以及影响本实验的无关变量；构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。4．设计出合理的实验装置和实验操作，得出预期实验结果和结论。一、补充完善型例1赤霉素广泛存在于高等植物体内，它可以通过提高生长素(吲哚乙酸)的含量间接促进植物生长。那么它是如何提高生长素含量的呢？某研究小组开展了探究。生长素在植物体内有一个合成和分解的代谢过程(如图1，IAA氧化酶是一种含铁蛋白)。研究小组据此提出假设：赤霉素通过促进生长素的合成提高生长素含量。为验证假设，研究小组设计了实验。材料用具包括燕麦幼苗，完全培养液、缺铁培养液、赤霉素溶液(以上溶液浓度均适宜)，蒸馏水、琼脂块、刀片等。(1)参考图2，补充完成以下实验步骤：①准备四个配有培养支架的烧杯，分别标记为1～4号。②向1号和2号烧杯中加入等量且适量的完全培养液。③________________________________________________________，分别在1号和2号烧杯中培养一段时间。④1号幼苗喷洒适量蒸馏水，2号幼苗喷洒等量赤霉素溶液，继续培养一段时间。⑤_______________________________________________。培养一段时间后，观察胚芽鞘的弯曲情况。⑥向3号和4号烧杯中加入等量且适量的缺铁培养液，__________________________。(2)实验分析：步骤②～⑤的处理结果是去尖端胚芽鞘弯向1号，这证明__________________________，步骤⑥可能出现________种不同的实验结果。(3)该研究小组只提出了一种假设，请你提出可能存在的其他假设____________________________________________________________________________________________。解析本题属于典型的补充完善型实验题，需要补充完善的有两项：一是实验操作步骤及结果分析；二是实验假设。在完善实验步骤及结果分析时，首先要清楚该实验目的(探究赤霉素和生长素含量的关系)和实验原理(即题目中的假设)，然后再结合图2中所示的部分实验操作流程以及给出的实验步骤，对实验步骤和结果分析进行完善。步骤②→⑤是为了探究赤霉素对生长素的含量影响，单一变量是对植物施加的液体(蒸馏水或赤霉素溶液)；步骤⑥是在前面实验的基础上，进一步探究赤霉素影响生长素含量变化的机理(是促进生长素的合成还是抑制生长素的分解)，理解该实验的处理方法要结合图1中的信息：吲哚乙酸的分解需要一种含Fe的酶，该酶是分解生长素所必需的。如果给予植物以含Fe的培养液，则该种酶可以合成。实验步骤中对植物都提供了缺铁培养液(该含铁的酶没有)，然后一组提供蒸馏水，另一组提供赤霉素溶液，实验结果可能有三种：一是去尖端胚芽鞘弯向1号，说明赤霉素影响生长素的含量与抑制生长素的分解无关，而是促进了生长素的合成；二是去尖端胚芽鞘不弯曲，说明赤霉素是通过抑制生长素的分解而提高生长素含量的；三是去尖端胚芽鞘弯向2号，说明赤霉素在一定程度上抑制了生长素的合成，更强烈地抑制了生长素的分解。最后一小题对实验假设的完善，要抓住图1提供的信息：生长素的含量增加可能是因为促进了生长素的合成，也可能是因为抑制了生长素的分解，或者二者兼而有之。答案(1)③选取生长状况相同的燕麦幼苗若干株，平均分为两组⑤切下1号和2号幼苗的胚芽鞘尖端，分别用琼脂块收集生长素，并将琼脂小块分别放到去尖端胚芽鞘的两侧⑥重复步骤③～⑤(2)赤霉素能提高生长素含量3(3)赤霉素可能通过抑制生长素的分解，提高生长素的含量。赤霉素也可能同时通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解，提高生长素的含量得分技巧补充完善型实验题是最常见的生物实验题型，解答这类试题时要注意：①无论是补充实验步骤，还是补充实验结果和实验结论，一定要首先理解实验的目的和原理是什么。②在补充实验步骤时，要关注一些实验原则的实施，如对照原则和单一变量原则，合理设置实验组和对照组，正确处理单一变量。③要密切关注实验材料的使用，一般提供的材料是有限的，在掌握每种实验材料作用的基础上，注意给出在步骤中的使用情况，这是突破实验步骤完善的有效措施。对应训练1大蒜含有各种抗氧化物质如维生素A、C与E以及硒，能清除各种自由基，有保护心脏的作用。大蒜含有各种含硫的氨基酸如蒜素半胱氨酸，切开或压碎后，蒜素半胱氨酸经过酶(如胱硫醚连接酶)的作用，会分解并产生多种呛鼻气味的硫化物(如硫化氢)，具有降低胆固醇的作用。蒜素半胱氨酸能减轻心肌梗塞症状：减小梗塞面积和心室肥大程度，增强心肌收缩力。实验结果显示，经蒜素半胱氨酸处理的动物，左心室肌细胞内胱硫醚连接酶的活性增加，血浆里的硫化氢量增加，死亡率大为降低。根据上文，回答下列问题：(1)大蒜能保护心脏的主要原因是__________________________________________________________________________。(2)某实验小组阅读该文后，想进行与此相关的实验探究，以下为实验报告的部分内容，请予以完善。①拟定课题名称：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。②实验自变量为________________________________；实验观察指标(因变量)是_____________________________________________________________________________________。③实验过程：第一步：取九只状况一致的健康小鼠，结扎冠状动脉后，随机分成三组，编号为A、B、C。第二步：A组小鼠不做处理作为_____________________；B组小鼠_________________________________________；C组小鼠_________________________________________。第三步：在其他条件相同且适宜的情况下，饲养三组小鼠。一段时间后，解剖观察小鼠心肌梗塞情况。解析(1)从材料中读取，大蒜能保护心脏的主要原因体现在两方面：含有各种抗氧化物质；含有蒜素半胱氨酸，能产生硫化氢。(2)实验课题的回答相对比较开放。探究大蒜对心肌梗塞的缓解效果，自变量为大蒜或蒜素半胱氨酸，可设置饲喂含一定量大蒜的饲料、饲喂含一定量蒜素半胱氨酸的饲料与不做处理的一组形成对照；因变量为心肌梗塞的缓解效果，可对心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力等进行观察。答案(1)干扰氧化作用，产生硫化氢(2)①探究大蒜和蒜素半胱氨酸对心肌梗塞的缓解效果(其他合理答案也可)②是否饲喂大蒜或蒜素半胱氨酸心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力(答出两点即可)③对照组饲喂含一定量大蒜的饲料饲喂等量的含一定量蒜素半胱氨酸的饲料二、评价改进型例2生物兴趣小组设计了下列实验装置进行相关实验，研究甲状腺激素对小鼠的新陈代谢的影响(实验装置足以维持实验过程中小鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气变化对实验结果的影响，装置放在适宜恒温的环境中)。现有性别、日龄、大小相同的健康小鼠数只及有关的实验材料，提供良好的饲养条件。该组同学设计了如下的实验方案：步骤一：将小鼠随机均分为两组，分别编号为A组、B组；步骤二：A组切除甲状腺，B组不作处理，每天饲喂等量且适量的饲料，连续饲养一段时间；步骤三：将A、B两组小鼠分别放入A、B两瓶中，待小鼠安静后塞紧胶塞，一段时间后记录两装置中液滴的移动情况。(1)该实验设计的装置有不当之处，请在不增加实验装置的情况下加以修改。_________________________________________________。(2)有同学提出该实验确立的实验变量不科学、不严谨，需加以改进，请在不增加实验装置的基础上提出合理的改进方案。_________________________________________________________________________________________________________。(3)该实验的基本原理是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)预期最可能的结果：____________________________________________________________________________________。解析本实验是研究甲状腺激素对小鼠的新陈代谢的影响，故采用摘除小鼠甲状腺处理不能说明甲状腺激素的作用，只能说明甲状腺的作用，故步骤二处理不科学。对照实验的关键是控制单一变量，故步骤一中两瓶应均用NaOH溶液，这样与广口瓶相连的细刻度管中液滴的移动反映的是氧气的变化量。基本原理就是甲状腺激素的作用及检测方法。由于A组小鼠饲喂了甲状腺激素制剂，故代谢加快，耗氧量增多，液滴向左移动距离大于B管。答案(1)B广口瓶中清水换成NaOH溶液(2)步骤二改为“A组饲喂适量的甲状腺激素制剂，B组饲喂等量的生理盐水”(3)甲状腺激素能促进新陈代谢，提高动物的耗氧量，通过上述实验装置在相同时间内液滴位置的变化来验证甲状腺激素的作用(4)A管液滴向左移动的距离大于B管得分技巧实验评价题的应对策略(1)看有无对照实验，如果有，看对照实验设计是否合理。(2)看实验是否遵循了单一变量原则。如研究温度对酶活性的影响实验中，温度为自变量。除自变量外，其他条件应完全一样。包括：①实验对象的一致性；②等量原则——每次实验所加试剂的量要相等；③实验控制时间的一致性；④实验条件的一致性等。(3)看实验步骤是否完整，顺序是否合理。(4)看实验仪器、药剂的使用是否合理，包括药剂的配备、使用及用量的多少等。(5)看实验结果的验证是否合理。对应训练2甲、乙、丙三位同学，围绕酶的特性，设计了如下实验，请运用你所学的知识，指出三位同学实验设计中存在的问题并提出修正方案。示例：某同学做唾液淀粉酶水解淀粉的实验：取一支试管，先加入2mL淀粉糊，然后再加入1mL唾液，放在水温为37℃的烧杯内，一段时间后，向试管内滴加2滴碘液，结果不变蓝。加入1mL蒸馏水代替唾液，其余条件都相同，起对照作用。(1)甲同学探究酶的高效性：取一支试管，加入2mLH2O2，再加2滴新鲜土豆研磨液，观察到产生大量气泡，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，说明酶的催化作用具有高效性。(2)乙同学探究不同的酶其所需的pH条件不同：①取12支试管并编号1～12，各加入2mL蛋清液，调节各试管的pH，分别等于1～12；②同时向12支试管内加入胃蛋白酶和胰蛋白酶；③放在37℃左右的大烧杯内一段时间；④用双缩脲试剂检验试管中蛋白质的存在情况。(3)丙同学探究温度影响酶的活性：①取