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第31讲：实验原则与设计年份涉及到的知识点答题内容2011细胞增殖的周期性DNA复制写出实验目的、预测实验结果和结论、实验原理2012细胞增殖的周期性癌细胞的主要特征对实验思路进行补充，预测实验结果2013甲状腺调节发育和代谢写出实验目的和实验原理、预测实验结果、完善实验设计2014反射弧的组成与作用写出实验思路预测实验结果及结果的原因分析2015细菌的培养写出实验思路、预测实验结果近五年浙江高考生物实验题分析命题规律：重点考察实验目的、实验原理、实验步骤，特别是实验结果的表述。高考考点预测①植物激素调节：生长素、赤霉素、脱落酸②动物激素调节：甲状腺素、胰岛素③神经调节、免疫调节：最难④动物细胞培养：实验设计思路项目验证性实验探究性实验实验目的验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系。实验结论已经明确。探究研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系。实验结论存在多种可能。实验假设结论已知，不需假设对探究的问题提出一种可能实验原理由验证内容决定由探究内容决定实验步骤相同实验结果只有一种情况存在多种可能：①自变量不影响因变量②自变量正向影响因变量③自变量反向影响因变量验证性实验VS探究性实验例题：探究二氯二乙胺对小鼠肿瘤细胞增殖的影响。验证二氯二乙胺对小鼠肿瘤增殖的具有抑制作用。实验设计思路：①取洁净的试管两支，加入适量且等量的动物细胞培养液，并编号为A、B两组。②A试管中加入适量的二氯二乙胺溶液（实验组），B试管中加入等量的生理盐水（对照组），A、B两支试管加入等量的小鼠肿瘤悬浮液，将两支试管置于CO2培养箱中，在相同且适宜的条件下培养一段（适宜）时间。③从摇匀的2支试管中吸取等量的培养液置于血细胞计数板上，在显微镜下计数并记录实验数据。若是探究实验，请写出实验结果与结论：若是验证实验，请写出实验结果与结论：若A组的肿瘤细胞数目多于B组，说明二氯二乙胺对小鼠肿瘤增殖的具有促进作用；若A组的肿瘤细胞数目少于B组，说明二氯二乙胺对小鼠肿瘤增殖的具有抑制作用；若A组的肿瘤细胞数目与B组相当，说明二氯二乙胺对小鼠肿瘤增殖无影响A组的肿瘤细胞数目少于B组，说明二氯二乙胺对小鼠肿瘤增殖的具有抑制作用（1）单一变量原则：实验组别中只有自变量是不同，其它无关变量都应相同。自变量：实验所研究的因素，各组别之间控制成不相同。因变量：随着自变量的不同而改变，可以认为是实验现象或结果。无关变量：会影响实验结果的因素之一，所以各组别要控制该因素相同或相等，若研究它，它就成为自变量。实验设计的原则（2）对照原则：空白对照：不作处理组。条件对照：指给对象以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的。相互对照：指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照。自身对照：指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。空白对照自身对照“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中，看到的质壁分离或复原的细胞和开始时正常的洋葱表皮细胞为同一对象。“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，在时间上形成前后自身对照。相互对照“探究温度对酶活性的影响”实验。“验证甲状腺激素的作用”实验：实验组：蝌蚪饲喂甲状腺激素。对照组1：蝌蚪不饲喂药剂（空白对照）。对照组2：饲喂甲状腺激素抑制剂（条件对照）。条件对照（3）平行复重原则：操作方法：①分组实验中可采用每组设置多个材料的方法；②不分组实验中可采用重复多次的方法。目的：防止偶然性，增加结果的可靠性。（4）科学性原则：选材、步骤、检测方法等是否科学。实验目的的表述实验目的的定义：简单来说就是要探究什么问题或要验证某一事实。实质：建立自变量与因变量的直接联系。基本表述格式：①探究（验证）自变量对因变量的影响。②探究（验证）自变量与因变量的关系。例题：（2011浙江卷）为了探究某物质（X）的作用，研究者提出了以下实验思路：（1）实验分组：甲组：培养液+Y细胞+3H-TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）+生理盐水乙组：培养液+Y细胞+3H-TdR+X（生理盐水配制）每组设置若干个重复样品。（2）分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。（3）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD，求每组平均值并进行统计分析。（要求与说明，答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动物体细胞）请回答：（1）实验目的：。（2）预测实验结果及结论：（3）实验中采用3H-TdR的原因：。探究X对Y细胞增殖的影响或探究X对Y细胞DNA合成的影响放射性强度大说明Y细胞利用3H-TdR多，分裂增殖快练一练：某同学为研究甲状腺的功能，提出以下实验思路：①将若干只未成年小鼠分为2组：甲组：不切除甲状腺（假手术）乙组：切除甲状腺②实验开始时和实验中每隔一段时间，分别测定每只小鼠的耗氧量和体长，并记录。③对测得的数据进行统计分析。（要求与说明：假手术指手术但不切除甲状腺；耗氧量用单位时间的氧气消耗量表示；实验持续时间合适；实验条件均适宜）请回答：（1）实验目的是_________________________（2）预测实验结果（在以下坐标系中用耗氧量和体长变化的示意曲线表示）（3）分析与讨论①用耗氧量作为检测指标的依据是__________________________。②切除甲状腺后，小鼠体长变化的原因是_____________________。③上述分组时，还可增设丙组作为实验组，丙组：__________________________。探究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育（或耗氧量和体长）的影响练一练：保卫细胞的吸水膨胀、失水收缩引起气孔开闭。为了探究影响气孔开闭的因素，研究者预实验的分组和实验结果如下：（1）实验分组：甲组：蚕豆叶片＋l00mLpH为7的KCl溶液＋太阳光照乙组：蚕豆叶片十l00mLpH为7的KCl溶液十黑暗处理丙组：蚕豆叶片十100mLpH为4．5的KCl溶液＋太阳光照丁组：蚕豆叶片十l00mLpH为7的NaCl溶液＋太阳光照每组设置若干个重复样品。（2）制片观察每组烧杯中叶片的下表皮的气孔开闭情况，结果记录如下表：请回答：（1）该预实验的目的是。（2）与气孔的开闭调节过程密切相关的细胞器有（写出2种）。探究K+或Na+、光照、pH对气孔关闭的影响例题：低温迫使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化产物，如脂质过氧化产物（MDA）。超氧化物歧化酶（SOD）能够清除过氧化产物，从而增强植物的抗冷性。研究人员进行了“水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响”实验，步骤及结果如下表。该实验的研究目的是。组别处理培养温度SOD活性（U/g·min）125℃的蒸馏水浇灌25℃7.32①②9.435℃的0.5mmol/L水杨酸浇灌5℃10.34mmol/L水杨酸浇灌5℃11.655℃的1.5mmol/L水杨酸浇灌5℃13.665℃的2.0mmol/L水杨酸浇灌5℃8.575℃的2.5mmol/L水杨酸浇灌5℃7.98酸浇灌5℃6.5研究不同浓度水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响实验原理的表述实验原理：要写出为什么这么做？为什么出现这样的现象？（自变量的作用原理和因变量的检测原理）写实验原理的常见思路：（1）写出检测因变量的理论依据（检测方法可以从材料用具或实验步骤中获得）（2）如果是验证性实验，则接着写出现该实验现象的原因（即对实验现象进行解释）（3）如果是探究性实验，则接着写“通过观察（测定）×××不同（或是否出现×××）来判断（推测）×××例题：甘薯和马铃薯都富含有淀粉，但甘薯吃起来比马铃薯甜，为探究其原因，某兴趣小组以甘薯和马铃薯为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30分钟后，测定还原糖含量，结果表明马铃薯不含还原糖，甘薯的还原糖含量见下表：（1）由表可见，温度为70℃时甘薯还原糖含量最高，这是因为；（2）马铃薯不含糖的原因是；（3）为了确认马铃薯不含糖的原因，请完成以下实验：材料与用具：甘薯提取液（去淀粉和还原糖），马铃薯提取液（去淀粉），本尼迪特试剂，质量分数为3%的淀粉溶液等。实验原理：。温度（℃）0102030405060708090甘薯还原糖含量（mg/g）22.123.325.837.640.547.454.768.945.328.6①淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖；②还原糖与本尼迪特试剂在水浴加热的条件下，产生红黄色沉淀不含淀粉酶例题：为确定人体在运动时呼出气体中的CO2浓度是否比静止时高，某同学进行了如下探究：作出假设：人体在运动时呼出气体中CO2浓度比静止时高。实验过程：①在3个烧杯中，分别注入100mL蒸馏水，测定其pH。②实验者在安静状态（静坐2min）、中度运动（步行2min）以及剧烈运动（跳绳2min）后，立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等量气体，测定pH。经多次重复实验，所得平均数据如下表：运动状态安静中度运动剧烈运动实验前pH6．16．16．1实验后pH5．95．65．3①人在不同运动状态下产生的CO2不同，溶于水后也会导致pH不同。②通过测定水pH的变化可以推测呼出气体中CO2浓度的变化。例题：（2012年·浙江卷）请根据以下提供的实验材料，完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路，并预测实验结果。实验材料：培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。请回答：（1）实验思路：①取培养瓶若干个，分组如下：_________________________。每组设置若干个重复样品。②各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后，各取其中的几个样品，加入，摇匀，在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。③重复②若干次。④。实验步骤或思路A组：培养液中加入正常体细胞B组：培养液中加入体细胞，加入W；C组：培养液中加入癌细胞；D组：培养液中加入癌细胞，加入W。胰蛋白酶统计并分析所得数据分组对照实验解题四部曲（1）取材、分组并编号①选择长势相同的某种植物随机平均分组，分别编号为A、B、C等。②选择年龄、体重、健康及生长发育状况相同的某种动物随机平均分组，分别编号为甲、乙、丙等。（2）处理：实验组和对照组适量的、等量的、适量且等量的。（3）培养或饲养：相同且适宜的条件下（4）观察或记录，统计并分析有的实验指标只需要观察，有的需要测定。测量仪器实验材料中有提示（提醒需要测定的实验指标）。练一练：探究顶芽产生的生长素对拟南芥主根生长的影响。回答下列问题（说明：答题时不考虑去顶对植物的损伤）完善以下实验思路：①取长势相同的正常植株若干均分若干组，分组处理如下：②各组在相同且适宜的条件下培养一段时间；③甲组：正常植株乙组：正常植株去顶芽丙组：正常植株去顶芽+外源生长素测定各组植株主根的长度，并计算平均值，分析得出结论。例题：（2015·浙江卷）现有一种细菌M，能够合成某种酶，并能分泌到细胞外。为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系，请根据以下提供的实验材料写出实验思路，并预测实验结果。实验材料：若干个培养瓶、培养液、细菌M（要求与说明：实验仅设一组；实验仪器、试剂、用具及操作不做要求；实验条件适宜）请回答：（1）实验思路：①……①取细菌M稀释后，分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中。②取其中的培养瓶，分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度，并记录。③在培养过程中，每隔一段时间重复②。④对所得实验数据进行分析与处理练一练：已知甲药和乙药会影响心率，但不知是使心跳加快还是减慢。请根据以下提供的材料和用设计实验，对甲药和乙药的作用效果分别予以探究。要求写出实验思路，并设计表格将预期结果和结论填入表中。材料和用具：离体蛙心灌注实验装置一个（装置中有一个蛙心，有记录蛙心跳动情况的装置，进出溶液的插管，蛙心中的溶液已全部换成任氏液），滴管，任氏液，适宜浓度的甲药液，适宜浓度的乙药液等。（注：任氏液是一种接近蛙内环境的液体，可以用来延长蛙心脏在体外跳动时间；心脏跳动次数可从记录结果中算出；甲药液、乙药液添加量为2滴。）请完善实验思路：第一步：第二步：第三步：把含甲药液的溶液吸出，换以任氏液，等待蛙心率恢复正常（加药前的情