（江苏专用）2020高考生物二轮复习 第一部分 22个常考点专攻 专题六 实验 3个主攻点之（三）

专题复习3个主攻点之（三）通过探寻解题切入点，突破实验常考4大题型[编者按]纵观近几年生物高考实验题型变化，可以发现高考实验命题的趋向，即借助实验方法创设新情境，侧重考查学生的实验思维能力、探究能力，其中实验设计题是一个热点。因此对常见实验题型进行分类，并逐一掌握其应考策略，是高考备考中的重要一环。这就要求学生能根据已有知识，对实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、实验数据处理的方法及实验现象分析等做到熟练运用。“实验目的”题——通过找准实验变量确定“实验目的”是通过“实验变量”来达到的。通过对“实验变量”的分析，才能总结归纳出实验目的，所以对“实验目的”题，要通过找准并研究实验变量来确定。[考法示例]1．不同处理对某植物性别分化的影响如表所示，请根据该实验结果回答下列问题：组别处理结果①完整植株雌雄各一半②去部分根雄株占多数③去部分根＋施用细胞分裂素雌株占多数④去部分叶雌株占多数⑤去部分叶＋施用赤霉素雄株占多数(1)①②③可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，自变量是__________________________________，由①②③构成的实验组合研究的题目是____________________________。(2)本实验中还可由________构成另一个相对独立的实验组合，根据该组合的实验结果可以得出结论：叶产生赤霉素促进雄株的形成。(3)通过该实验可看出，赤霉素和细胞分裂素在该植物性别分化上表现为________(填“协同”或“拮抗”)作用。解析：本题中共有5组实验，①为空白对照组，②③④⑤为不同处理下的实验组。选择不同组实验进行组合，有不同的实验目的。在分析实验目的时，首先应找出几组实验的变量，然后根据变量确定实验目的。(1)比较①②③组实验的处理可知，自变量为是否去部分根、是否施用细胞分裂素。由题干可知，该实验要研究不同处理对某植物性别分化的影响，结合已分析出的自变量，即可得出实验目的为探究去部分根及施用细胞分裂素对某植物性别分化的影响。(2)题中已给出结论：叶产生赤霉素促进雄株的形成，根据此结论可推知自变量为是否去部分叶、是否施用赤霉素，进而确定实验组合由①④⑤构成。(3)赤霉素单独使用时促进植株分化为雄株，细胞分裂素单独使用时促进植株分化为雌株，赤霉素和细胞分裂素在对该植物性别分化上表现为拮抗作用。答案：(1)是否去部分根、是否施用细胞分裂素探究去部分根及施用细胞分裂素对某植物性别分化的影响(2)①④⑤(3)拮抗[归纳总结]明确变量确定实验目的(1)实验中的变量包括自变量、因变量和无关变量。自变量是实验中人为改变的量，因自变量的变化而改变的变量就是因变量。实验中能影响因变量变化的因素还有很多，但不是本实验要研究的内容，即为无关变量。(2)通常在确定实验目的时，先根据题目给出的实验设计方案找出实验的自变量及因变量，然后根据自变量和因变量的关系组织语言来描述实验目的。例如，本题中①②组对照，自变量为是否去部分根，因变量为植物的性别分化情况，实验目的为探究去部分根对植物性别分化的影响。另外，还需判断该实验是探究性实验还是验证性实验，以便表述实验目的时用词准确，常用格式为“探究(或验证)A对B的影响”，其中A为自变量，B为因变量。例如，验证某药物对植物生长有抑制作用、探究温度对细胞代谢的影响等。“实验原理”题——通过分析实验过程理清实验原理就是进行实验的理论依据，包括选择实验材料的依据、作出假设的依据、设置实验步骤的依据、分析现象结果的依据(或原因)、确定观测指标的依据(或原因)。因此，要熟知教材实验中涉及的各种试剂的选择依据及相应的生理过程，进而确定实验原理。[考法示例]2．库尔勒香梨果实中存在游离态和结合态两大类呈香物质。结合态呈香物质大部分以糖苷形式存在，本身没有香气，但在β­D­葡萄糖苷酶的作用下能分解释放出具有挥发性的游离态呈香物质。若香梨在贮藏期间上述转变过程迅速，会导致部分香气成分丧失，影响果实的风味和品质。科研人员进行了相关实验，请分析回答：(1)实验步骤提取样液：定期称取不同贮藏条件下的香梨10.0g，立即在液氮下研磨成粉末，加入经适量预冷的pH为6.0的缓冲液，在冰浴下研磨成匀浆，于4℃条件下离心获得的上清液即为β­D­葡萄糖苷酶粗提取液，用pH为6.0的缓冲液定容至10mL，置于4℃条件下保存备用。检测样液：在10mL试管中依次加入0.6mL缓冲液，1.0mL酶粗提取液和0.2mL10mmol/LpNPG，混合均匀，迅速盖上试管塞后立即放到37℃条件下反应60min后，加入Na2CO3终止反应，然后在对硝基苯酚的最佳吸收波长处测定其吸光值。(2)本实验中，检测的原理如下：对硝基苯­β­D­葡萄糖苷(pNPG)①对硝基苯­β­D­葡萄糖苷(pNPG)与香梨中的________________分子结构相似。能在β­D­葡萄糖苷酶作用下生成对硝基苯酚，对硝基苯酚在碱性条件下显黄色。②由于不同贮藏条件下香梨中的______________不同，以上反应完成后，在碱性条件下呈现的黄色深浅不同，在对硝基苯酚的最佳吸收波长处测定的吸光值也不同。与事先配制好的对硝基苯酚标准溶液的________进行比较，确定________含量，然后推算出________________。―――――――→β­D­葡萄糖苷酶一定条件对硝基苯酚解析：在以上实验中，因提取样液中含β­D­葡萄糖苷酶，而检测样液时取1.0mL酶粗提取液，可见该实验是要研究香梨中β­D­葡萄糖苷酶。酶促反应速率与酶的含量及酶的活性有关，而影响酶活性的因素有温度、pH等。本实验中因提取液用pH为6.0的缓冲液定容至10mL，检测样液时也并未设置不同pH，且均在37℃条件下反应，也未提及影响酶活性的其他因素，可见本实验并不是要研究酶活性而是要研究酶含量。因此②中应为不同香梨中β­D­葡萄糖苷酶含量不同，与事先配制好的对硝基苯酚标准溶液的吸光值进行比较，确定对硝基苯酚的含量，从而推算出β­D­葡萄糖苷酶含量。理清实验思路很重要，本实验的自变量较容易确定即不同贮藏条件，确定本实验的因变量为β­D­葡萄糖苷酶含量，需要分析实验目的，本实验的目的是探究不同贮藏条件对香梨中β­D­葡萄糖苷酶含量的影响。答案：①结合态的呈香物质②β­D­葡萄糖苷酶的含量颜色(或吸光值)对硝基苯酚β­D­葡萄糖苷酶的含量[归纳总结]实验原理的表述方法实验原理一般由三段组成：自变量和因变量的关系＋因变量的观测指标＋实验具体过程概括，在表述时一般使用陈述句而不用疑问句，用肯定句而不用否定句。“实验过程”题——依据实验原理完善补充实验题中对实验过程的完善和补充是高考中的必考题型，也是失分较多的一类试题。该题型又可分为对“验证类”“探究类”与“评价类”实验的实验过程进行完善和补充。(一)验证类实验[考法示例]3．某兴趣小组尝试利用唾液淀粉酶探究pH对酶活性的影响，利用下列药品进行了一系列相关实验，并观察到如表所示的实验现象。实验试剂：新配制的稀释2倍的唾液淀粉酶溶液、0.05g/mL的可溶性淀粉溶液、质量分数为5%的盐酸溶液、质量分数为5%的NaOH溶液、蒸馏水、热水、碘液、斐林试剂(0.1g/mL的NaOH溶液和0.05g/mL的CuSO4溶液)。实验Ⅰ试管编号123唾液淀粉酶溶液1mL1mL1mL5%的盐酸溶液1mL——蒸馏水—1mL—5%的NaOH溶液——1mL可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL37℃水浴保温5min碘液1滴1滴1滴实验现象实验Ⅱ试管编号123唾液淀粉酶溶液1mL1mL—蒸馏水1mL—1mL5%的NaOH溶液—1mL1mL可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL37℃水浴保温5min斐林试剂1mL1mL1mL50～60℃水浴加热3min实验现象砖红色沉淀浅蓝色浅蓝色(1)唾液淀粉酶的化学本质是__________，其催化作用的机理是_________________________________________。(2)若通过实验Ⅰ兴趣小组观察到只有试管1变为蓝色，试管2和3不变蓝，那么试管______的实验现象与预期不符。(3)对于与预期不符的原因，兴趣小组做出如下三点假设：假设A：碱性条件下唾液淀粉酶有活性，淀粉被酶分解了；假设B：NaOH能直接分解淀粉；假设C：碘液能与NaOH发生反应，无法与淀粉结合。实验Ⅱ是为了验证假设________是否正确，实验Ⅱ中的试管1和2的实验现象表明______________________________________，实验Ⅱ中的试管3的实验现象表明______________________________。(4)为了验证最后一个假设是否正确，兴趣小组实施了实验Ⅲ，表中的A溶液是__________________，通过实验Ⅲ结果分析，得出的实验结论是________________________________________________________________。实验Ⅲ试管编号12蒸馏水1mL—A溶液—1mL碘液3滴3滴实验现象黄色褪色解析：(1)唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，其作用是降低生化反应(淀粉分解)所需要的活化能。(2)实验Ⅰ中3号试管加入5%的NaOH溶液，酶应该失活，淀粉没有水解，所以3号加入碘液应该有蓝色。(3)根据题意分析可知，实验Ⅱ是为了验证假设A和B是否正确，其中实验Ⅱ中的试管1和2作为对照，实验现象表明碱性条件下淀粉酶失去活性，不能使淀粉分解为还原糖，实验Ⅱ中的试管3的实验现象表明NaOH不能分解淀粉。(4)为了验证最后一个假设是否正确，即碘液是否能与NaOH发生反应，兴趣小组实施了实验Ⅲ，根据实验的单一变量原则，表中的A溶液是5%的NaOH溶液，实验结论是NaOH能与碘液发生反应，使碘液褪色。答案：(1)蛋白质降低生化反应(淀粉分解)所需要的活化能(2)3(3)A和B碱性条件下淀粉酶失去活性，不能使淀粉分解为还原糖NaOH不能分解淀粉(4)5%的NaOH溶液NaOH能与碘液发生反应，使碘液褪色[归纳总结]验证类实验的一般实验过程(1)取材分组：将若干生长状况、大小等相同的材料(用具)均分为若干组，并用A、B、C……进行标号。(2)材料处理：不施加实验变量(自然条件或模拟自然条件)设为对照组；施加实验变量，设为实验组(或是相互对照组)；控制无关变量，即其他条件相同且适宜，如试剂等量且适量。(3)观察并记录：反应(生化反应类)或培养(生理实验类)相同时间后，观察指标(特定颜色变化、沉淀反应；形态结构、生理特征变化等)或测定指标(生长发育速度、生化反应速度等)、记录数据。(二)探究类实验[考法示例]4．低温和高温均会导致植物细胞受伤害，为了探究高温和低温对小麦的伤害，请完成下列实验设计方案并回答相关问题：(1)实验原理：不良条件如高温、低温等常能伤害植物细胞的结构而使膜的通透性增大，结果细胞内容物会有不同程度的外渗，使外部溶液的电导度增大，电导度的大小可以用电导仪进行检测(电导仪非常灵敏，温度及各种杂质都会影响测量结果)，膜的通透性变化愈大，表示受伤愈重，抗逆性愈弱。(2)实验材料：小麦幼苗30株。(3)仪器与药品：电导仪、冰水、水浴锅、烧杯、量筒、洗瓶、滤纸等。(4)分析变量：实验自变量是________，因变量是________________。(5)实验步骤：第一步，取小麦幼苗30株，去除残留胚乳，用________对小麦幼苗反复冲洗三次；第二步：取三只小烧杯，分别加入20mL蒸馏水，编号为1、2、3；第三步：将30株小麦幼苗均等置于1、2、3号小烧杯中；第四步：______________________________________________；第五步：40分钟后取出，并去除小烧杯中的幼苗；第六步：_____________________________________________________________________。(6)实验分析：①实验第一步中处理幼苗的目的是__________________________。②空气中的CO