高考生物押题系列非选择题题型解法指导之实验类提分技巧.docx
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高考生物押题系列非选择题题型解法指导之实验类提分技巧
从命题内容上看,实验设计类试题趋向多元化,但仍以设计对照实验为主,其次也会出现观察类、模拟类、调查类实验设计。
其中自变量如何操纵、因变量如何检测、无关变量如何控制,仍是实验设计考查的核心。
从命题思路上看,近几年的实验题常结合考纲中重要的知识点,从多个角度命制。
在考查基础知识的过程中考查实验设计、实验结果分析等能力,多以填空题的形式出现。
试题难度有所降低,但实验题仍然是年年必考的内容。
一、方法示例
①取支试管,分别编号,并放在试管架上。
②在上述试管中。
③将葡萄糖试纸放到干净的纸巾上。
④然后用一支干净的滴管,从1号试管中吸取少量液体(其它试管等量)滴在葡萄糖试纸上。
⑤。
⑥。
⑦将4张试纸进行比较分析,得出实验结论。
(4)问题讨论
①某同学实验所得的4张试纸的现象没有很大区别,最可能的原因是什么?
。
②仅凭尿液样本还不能断定某人患糖尿病,应该怎样进行进一步诊断?
。
③除了用葡萄糖试纸检验糖尿病病人的尿液中含有葡萄糖外,还可以用什么方法?
。
命题分析:
生物学是一门以实验为基础的学科,生物学的基本理论都是在实验基础上建立和发展起来的。
现代高考非常重视对课本基本实验的考查。
从对近几年全国的理科综合试卷和上海、广东和海南等地的生物单科试卷分析中发现如下规律:
①有关实验能力的试题所占的比例逐渐增加。
②从题目设计的认知层次来看有逐渐提高的趋势。
③从覆盖的知识范围来分析,有以高中课本内的基本知识为载体的;也有不涉及高中所学的内容,所要验证的生物学事实是由题目提供的。
④从知识内容分析,试题涉及生物学基本原理、概念、解剖和生理知识,实验目的、材料的使用,实验操作、方法步骤、对实验现象的分析、实验设计和结果预测等多个方面。
本文就高考中涉及的课本基本实验进行分类总结。
典例2.材料一、20世纪50年代,卡尔文及其同事发现了卡尔文循环,他因此获得了1961年诺贝尔化学奖。
卡尔文将小球藻装在,一个密闭容器中,通过通气管向密闭容器中通入CO2,通气管上柯一个开关,可以控制CO2的供应,密闭容器周围有光源,通过控制电源开关可以摔制光照的有无。
(1)卡尔文向密闭容器中通入14CO2,发现反应进行到5s时,14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中。
将反应时间缩短到0.5s时,14C出现在一种三碳化合物(C3)中,这说明CO2中C的转移路径是 。
上述实验中卡尔文是通过控制 来探究CO2中碳原子的转移路径。
(2)卡尔文通过改变实验条件来探究卡尔文循环中固定CO2的化合物,这时他发现C5
的含量快速升高,其改变的实验条件是 ,由此得出固定CO2的物质是C5。
(3)为了保持小球藻中的化合物停留在某一状态,卡尔文将不同反应条件下的小球藻放入70℃的热酒精中,其目的是使 ,导致化学反应停止,然后利用不同化合物在层析液中的溶解度不同,通过 法,分离出各种化合物。
材料二、1883年,德国科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体)研究光对光合作用的效应。
他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上,这些细菌会移往氧浓度高的区域。
他观察细菌在不同光照下的分布情况,结果如下图所示:
(4)请描述B情况下细菌的分布情况 。
(5)恩格尔曼进行装置C的实验,其目的是
。
(6)如果可使用水草、台灯、颜色滤光片及实验室常备的物品设计一个实验装置,定量检测上题所得的结论是否正确,你将收集的数据是 。
【解析】本题以经典实验为载体,考查光合作用过程和影响光合作用的因素。
根据题目所给信息,向密闭容器中通入14CO2后,14C出现在一种三碳化合物(C3)中,然后出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中,可推出CO2中C的转移路径是
。
C5的含量快速升高的原因是其利用受阻;停止CO2供应可导致C5的利用受阻。
温度可通过影响酶的活性来影响光合作用的各个过程;在高温条件下,酶失去活性,光合作用的各个过程不能进行,可保持小球藻中的化合物停留在某一状态。
B状态下,叶绿体受光均匀,各部分产氧量相等,细菌均匀分布。
C实验的自变量为不同波长的光(不同光质)。
可用单位时间产物的生成量来衡量反应速率。
命题分析:
经典实验是科学家精心思考、巧妙设计,反复实践,经后人多次重复证明是正确的一些最具代表性的实验。
经典实验常常与生物学发展史密切联系,是学生获得生物学实验方法的重要途径。
剖析经典,让学生在理解实验设计思想的基础上,对实验材料的选取、实验条件的控制、实验对照的设置、实验结果的分析等方面作深入剖析,有助于学生建立科学实验的思维方法,感悟科学家们不懈的追求精神和严谨的治学态度。
经典实验是高考实验命题的重要素材来源。
高考生物实验题一般来自教材中某一个或几个实验;也可能来自对教材理论问题或社会实际问题的实验化探索;还可能是对生物学经典实验过程的再发现和再认识。
本文就经典实验进行总结。
典例3酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵,有同学认为是氧气自身抑制了酵母菌厌氧呼吸,也有同学认为是需氧呼吸产生的某产物X抑制了酵母菌厌氧呼吸。
请设计实验探究酵母菌在氧气充足条件下不能进行厌氧呼吸的原因。
供选的实验试剂和用品:
酵母菌细胞(试剂1)、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞溶胶的上清液(试剂2)和只含有酵母菌细胞器的沉淀物(试剂3)、X溶液、蒸馏水、橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂。
(1)先给本设计作出假说 (2分)。
(2)完成下列实验步骤:
①取锥形瓶等连接成如上图所示的装置四套,依次编号为a、b、c、d。
其中每套装置的a锥形瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液10mL,c锥形瓶加入质量分数5%的葡萄糖溶液10ml,b与d锥形瓶各加入等量的澄清石灰水。
②首先完成表内空格的填空(在C锥形瓶中添加试剂、溶液和气体的处理),然后按表格完成实验操作。
实验操作
a
b
c
d
添加试剂(供选:
试剂1、2、3)
10mL的试剂2
10mL的试剂2
10mL的试剂2
添加溶液(供选:
X溶液、蒸馏水)
2mL蒸馏水
2mLX溶液
2mLX溶液
通气状况(供选:
氧气、氮气)
持续通入足量的氮气
持续通入足量的氧气
(注:
a、b、c、d四套装置均先持续通入氮气5min,去除锥形瓶中的氧气,后按表格操作)
③将四套装置放在温度适宜(25~35℃)的相同条件下培养相同一段时间(8~10h)。
④观察澄清石灰水是否变浑浊,判断是否进行厌氧呼吸。
(3)预期实验结果并得出相应结论:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤a、b、c三套变浑浊,丁套不变浑浊,则酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制。
【答案】
(1)酵母菌厌氧呼吸受X抑制,不受氧气抑制(或酵母菌厌氧呼吸受氧气抑制,不受X抑制;或酵母菌厌氧呼吸既受X抑制,也受氧气抑制;或酵母菌厌氧呼吸不受X抑制,也不受氧气抑制;酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制)
(2)②首先完成表内空格,并按表格完成实验操作。
实验操作
a
b
c
d
添加试剂(供选:
试剂1、2、3)
10mL的试剂2
添加溶液(供选:
X溶液、蒸馏水)
2mL蒸馏水
通气状况(供选:
氧气、氮气)
(持续)通入足量的氮气
(持续)通入足量的氧气
命题分析:
生物学是一门以实验为基础的学科,生物学的基础理论都是建立在实验基础上发展起来的。
实验在生物学的发展中起着决定性的作用,且实验题能准确地反映出学生的理解能力、实验探究能力、语言的表达能力以及学生再学习的潜力。
所以在高考中有关实验的内容一直是考试的重点、难点。
考试形式有以下几点:
1直接考察课本中经典实验的现象、理论、结果、设计思路。
2利用课本实验的方法、理论、或者设计思路,创设新情景,在新的情景解决新的实验问题,以考查学生知识迁移能力、知识的灵活运用能力。
3直接创设新情景,在所给的新情境中提炼实验方法、理论、甚至设计思路,以考察学生获取信息和处理信息的能力,分析、比较和判断能力、学习的潜力。
二、技巧指导:
理解分析题分析方法
(1)重视分析实验程序
在实验教学和复习中,要让学生分析实验中每一步骤的作用,每一个处的意义,以及各步骤之间的联系,要让学生既知道怎么做,也要让学生知道为什么这样做,从中学习解决问题、研究事物的方法。
三、方法体验:
1.使用染色剂染色是生物学实验常用的方法,某同学对有关实验做了如下归纳:
实验
观察对象
染色剂
实验结果
①
花生子叶细胞的脂肪颗粒
苏丹Ⅲ
脂肪颗粒被染成橘黄色
②
人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分布
吡罗红甲基绿
细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积
③
人口腔上皮细胞中的线粒体
健那绿
线粒体呈现蓝绿色
④
洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂
龙胆紫
间期细胞不着色,分裂期细胞染色体着色
(1)上述实验结果的归纳,正确的有 (填实验序号)。
(2)实验①在染色之后,用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液,作用是 。
(3)实验②和实验④在染色之前,都使用了一定浓度的盐酸处理。
其中,实验②用盐酸可改变 通透性,加速染色剂进入细胞;实验④用盐酸与酒精混合,对材料进行 。
在两个实验操作中,都要注意盐酸浓度、处理材料时的温度和 。
(4)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。
线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第 阶段反应。
(5)实验④在低倍镜下观察到整个视野中共有400个细胞,若目镜不变,物镜由10×换为40×,则视野中能看到 个细胞。
(6)已知洋葱体细胞的染色体数2n=16条,则实验④中所观察到的细胞最多含有
条染色体。
2.有人模仿科学家赫尔希和蔡斯所做的“T2噬菌体侵染细菌的实验”设计了下列实验。
下图是实验的部分过程:
(1)写出以上实验的部分操作过程:
第一步:
用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。
如何实现对噬菌体的标记?
请简要说明实验的设计方法。
。
(2)以上实验结果说明 。
(3)如用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌,实验测定,发现在搅拌后的上清夜中含有0.8%的放射性,其最可能的原因是培养时间较短,有部分噬菌体
;或者培养时间过长 。
(4)噬菌体侵染细菌实验证明了:
。
(5)噬菌体侵染大肠杆菌实验与肺炎双球菌转化实验的实验方法不同,但最关键的实验设计思路却有共同之处,体现在 。
3.生长素具有促进植物生长的作用,乙烯有抑制植物生长的作用。
右图是盆栽植物平放时,根与茎的生长情况。
现已知,近地侧生长素(IAA)浓度高于背地侧;根对IAA的敏感性高于茎。
有人做了如下实验:
将某种开花植物的根尖放在含不同浓度IAA的培养液中,加入少量蔗糖作为能源,同时设置了空白对照组。
他发现在有生长素的培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,培养液中乙烯浓度也越高,根尖的生长所受的抑制也越强。
(1)此人设置的空白对照组是______。
(2)本实验的自变量是______,因变量是______。
(3)据此实验结果,可推知图中根向地生长的原因是______。
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