高三生物專項(xiàng)練習(xí)綱要--專項(xiàng)11生物與環(huán)境

1、2019 高三生物專項(xiàng)練習(xí)綱要- 專項(xiàng) 11 生物與環(huán)境【一】主干核心知識(shí)精要點(diǎn)撥1、非生物因素對(duì)生物影響的分析(1) 溫度在不同海拔高度影響植物分布的主導(dǎo)因素。溫度隨海拔高度的增加而降低，海拔每增加100m，溫度下降0.5 1，所以高山植物的垂直分布特點(diǎn)：森林灌木林高山草甸雪線。類似于從南到北不同緯度上的植被分布，如北方有蘋果、桃、梨，而南方有柑桔等。水分充沛地區(qū)，如我國(guó)沿海岸線由南到北，植物群落的分布特點(diǎn)是：熱帶雨林常綠闊葉林落葉闊葉林北方針葉林。(2) 水在同一緯度上影響植物分布的主導(dǎo)因素。在亞洲大陸的中高緯度地區(qū)， 降水量由東向西逐漸遞減， 所以在我國(guó)的北緯 35 45 之間的自然地帶

2、，從東到西的植物群落分布特點(diǎn)是：森林草原荒漠沙漠。(3) 陽(yáng)光不同經(jīng)度、不同緯度植物垂直分布的主導(dǎo)因素。光質(zhì) ( 即光的波長(zhǎng) ) 主要影響水生植物的垂直分布。一般情況下， 大氣中的可見光質(zhì)是比較均勻的， 對(duì)陸生植物的分布幾乎無(wú)影響， 但在水域生態(tài)系統(tǒng)中就不同了， 特別是海洋生態(tài)系統(tǒng)， 藻類植物由上到下的分布為： 綠藻褐藻紅藻。這不僅與光強(qiáng)有關(guān)，更與不同波長(zhǎng)的光在海水中的透射程度有關(guān)。右圖上部為紅藻 (a) 和綠藻 (b) 在不同光譜中的相對(duì)光合作用率，下部為不同水深光能的變化。據(jù)右圖分析可得：a、紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，能量較低，在海水中的透射率較低，藍(lán)紫光大部分被海水反射掉，所以海面看上去是藍(lán)色的。b

3、、海水中透射率最高的是綠光。c、表層海水中紅光、藍(lán)紫光較多，且綠藻此時(shí)的光合作用率高 ( 因葉綠素 a、 b 主要吸收這些光 ) ，那么綠藻適于生長(zhǎng)在上層。d、海水稍深處，紅光和藍(lán)紫光很少，已不適于綠藻生活，但卻適于褐藻的生長(zhǎng)。因褐藻細(xì)胞中除含有葉綠素 a 外還有葉綠素 c，在紅光、藍(lán)紫光區(qū)域的吸收峰比較寬，更重要的還具有吸收綠光、青光的藻紅素、藻藍(lán)素等色素。e、海水深處主要有綠光等，且紅藻此時(shí)光合作用率高( 因紅藻主要吸收這些光) ，那么紅藻適于生長(zhǎng)在深水層。長(zhǎng)日照植物：需要長(zhǎng)于某一臨界日長(zhǎng)的日照時(shí)間才能開花的植物日中性植物：植物的開花結(jié)果與日照時(shí)間的長(zhǎng)短沒有明顯的關(guān)系光照時(shí)間短日照植物：需

4、要短于某一臨界日長(zhǎng)的日照才能開花的植物a、春天開花的植物一般需長(zhǎng)日照條件，秋天開花的那么需短日照條件。b、在低緯度地區(qū)只具備短日條件，如在南北回歸線間，一般只分布有短日照植物。c、在中緯度地區(qū)春天具備長(zhǎng)日照條件，秋天具備短日照條件，所以長(zhǎng)日照植物和短日照植物均有分布。d、在高緯度地區(qū)長(zhǎng)日照條件和短日照條件均具備，但在短日照條件下，溫度極低不適于植物生長(zhǎng)，所以無(wú)短日照植物分布。另外，動(dòng)物的分布往往因植物而定( 因營(yíng)養(yǎng)關(guān)系 ) 。2、種群密度的變化預(yù)測(cè)影響種群密度變化的因素有多種，它們的相互關(guān)系如下圖：歸納如下：(1) 出生率和死亡率，遷入率和遷出率是直接決定種群密度變化的因素。(2) 預(yù)測(cè)種群密

5、度的變化趨勢(shì)，首先依據(jù)的應(yīng)該是年齡組成情況，其次是性別比例，由此推導(dǎo)預(yù)測(cè)出生率與死亡率的關(guān)系，從而確定種群密度的變化情況。相同的年齡組成情況下，如假設(shè)增長(zhǎng)型的性別比例為預(yù)測(cè)一個(gè)國(guó)家的人口變化情況也基本如此。3、食物鏈、食物網(wǎng)及注意點(diǎn)(1) 三種食物鏈捕食鏈： 生物之間因捕食關(guān)系而形成的食物鏈。其第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)( 開端 ) 一定是生產(chǎn)者， 第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)一定是植食性動(dòng)物。例如：草鼠蛇貓頭鷹。高中生物通常意義上的食物鏈就是捕食鏈。寄生鏈：生物間因寄生關(guān)系形成的食物鏈。例如：鳥類跳蚤細(xì)菌噬菌體。腐生鏈： 某些生物專以動(dòng)植物遺體為食物而形成的食物鏈。例如：植物殘枝敗葉真菌氧化細(xì)菌。(2) 捕食鏈中生態(tài)系統(tǒng)的成

6、分、營(yíng)養(yǎng)級(jí)的劃分( 舉例如下 ) ：特別注意：食物鏈 ( 捕食鏈 ) 由生產(chǎn)者和各級(jí)消費(fèi)者組成，分解者不能參與食物鏈。食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)是從食物鏈的起點(diǎn) ( 生產(chǎn)者 ) 數(shù)起的，即生產(chǎn)者永遠(yuǎn)是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；消費(fèi)者是從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) ( 即植食性動(dòng)物 ) 開始的。在食物網(wǎng)中數(shù)食物鏈條數(shù)， 一定是從生產(chǎn)者開始一直到具有食物關(guān)系的最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)為止，中間不能斷開。4、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)(1) 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的理解：生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的范圍是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)生物圈。所指的物質(zhì)主要是指組成生物體的基本元素， 而不是指由這些元素組成的糖類、 脂肪和蛋白質(zhì)等具體形態(tài)的物質(zhì)。所指的循環(huán)是指組成生物體的基

7、本元素在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的往返運(yùn)動(dòng)， 其中伴隨著復(fù)雜的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)離不開能量的流動(dòng)。(2) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)是從綠色植物把太陽(yáng)能固定在體內(nèi)以后開始的。因此生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的起點(diǎn)是生產(chǎn)者。能量流動(dòng)的途徑是食物鏈和食物網(wǎng)。能量的變化情況是：太陽(yáng)光能生物體中的化學(xué)能熱能。因此熱能是能量流動(dòng)的最終歸宿。流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指全部生產(chǎn)者固定下來(lái)的太陽(yáng)能的總量。每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量來(lái)源：生產(chǎn)者的能量主要來(lái)自太陽(yáng)光；各級(jí)消費(fèi)者的能量來(lái)自上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，流入各級(jí)消費(fèi)者的總能量是指各級(jí)消費(fèi)者在進(jìn)行同化作用過(guò)程中所同化的物質(zhì)中含

8、有的能量總量；分解者的能量來(lái)自生產(chǎn)者和消費(fèi)者。每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去路：一是通過(guò)細(xì)胞呼吸分解一部分有機(jī)物，釋放能量供生命活動(dòng)利用； 二是隨尸體、 排泄物等流入到分解者中；三是有一小部分有機(jī)物中的能量，流入到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中 ( 最后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外) ，這是通過(guò)捕食關(guān)系進(jìn)行的。能量流動(dòng)之所以是單向的原因是：第一，食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的順序是不可逆轉(zhuǎn)的，這是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果；第二，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量總是趨向于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的熱能而散失掉。能量在流動(dòng)中逐級(jí)遞減的原因是：第一，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因細(xì)胞呼吸消耗相當(dāng)大的一部分能量。第二，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)總有一部分生物未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用。能量的傳遞效率為10 20的含義是

9、指“在輸入到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量中大約只有 10 20的能量流動(dòng)到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)” 。這里“輸入到一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量”應(yīng)是指流入這個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量， “流動(dòng)到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)”應(yīng)是指下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量。(3) 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能，二者之間有明顯的差別，又有必然的聯(lián)系。能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)區(qū) 單向的、不循環(huán)的、逐級(jí)遞減的別 在各級(jí)生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)進(jìn)行在生物圈的范圍內(nèi)進(jìn)行，具有全球性的特點(diǎn)( 生物地化循環(huán))能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是相互聯(lián)系同時(shí)進(jìn)行的，能量的固定、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成與分解；聯(lián)物質(zhì)是能量的載體，使能量沿

10、著食物鏈( 網(wǎng) ) 而單向流動(dòng)， 能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力，使物質(zhì)在生物群落系和無(wú)機(jī)環(huán)境間反復(fù)循環(huán)5、有關(guān)環(huán)境保護(hù)的熱點(diǎn)問(wèn)題(1) 溫室效應(yīng)、酸雨和臭氧層破壞溫室效應(yīng)酸雨臭氧層破壞形成化石燃料的大量燃燒，導(dǎo)致大化石燃料的大量燃燒導(dǎo)致大氣中so人類活動(dòng)中產(chǎn)生的氮氧化2原因氣中 co增多和氮的氧化物增多物和氯氟烴增多2危害全球氣候變暖；海平面上水體酸化；傷害植物的葉和芽；導(dǎo)致人類皮膚癌、 白內(nèi)障升腐蝕建筑物和金屬材料等疾??；農(nóng)作物減產(chǎn)防治減少化石燃料的燃燒；開減少化石燃料的燃燒；使用脫減少氮氧化物和氫氟烴的措施發(fā)新能源；大量植樹造林硫煤；開發(fā)新能源；植樹造林排放(2) 生物富集作用生物體從周圍環(huán)境中吸

11、收某些元素或不易分解的化合物，這些污染物在體內(nèi)積累，使生物體內(nèi)某些元素或化合物的濃度超過(guò)了環(huán)境中濃度的現(xiàn)象，叫做生物富集作用。生物富集作用可以分為水生生物富集作用和陸生生物富集作用。水生生物富集作用：水生生物主要通過(guò)食物鏈富集污染物質(zhì)。例如，有機(jī)氯農(nóng)藥在水中的溶解度雖然很低，但是經(jīng)過(guò)“浮游植物浮游動(dòng)物小魚肉食性魚”這樣一條食物鏈，可以成千萬(wàn)倍地富集起來(lái)。陸生生物富集作用：陸生生物體內(nèi)富集的有毒污染物主要是重金屬和化學(xué)農(nóng)藥。陸生植物體內(nèi)的重金屬，主要是通過(guò)根系從土壤中吸收的。重金屬進(jìn)入動(dòng)物體或人體后，除了隨糞便排出一部分外，其余那么在動(dòng)物或人體內(nèi)富集起來(lái)并逐漸造成危害。例如，日本的“鎘米”事件。

12、(3) 水體富營(yíng)養(yǎng)化富營(yíng)養(yǎng)化是指水體中 n、p 等植物必需的礦質(zhì)元素含量過(guò)多， 導(dǎo)致藻類等植物大量繁殖，并引起水質(zhì)惡化和魚群死亡的現(xiàn)象。其危害原理如下：6、碳循環(huán)、氮循環(huán)、硫循環(huán)(1) 碳循環(huán)(2) 氮循環(huán)(3) 硫循環(huán)(4) 三者的異同碳循環(huán)氮循環(huán)硫循環(huán)進(jìn)入生物群光合作用、化能合成作用生物固氮、礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素的吸收( 大氣、土壤落的途徑的吸收或水體中 )進(jìn)入生物群co2、2 落的形式n2 、nh3、 no3so2、so4返回?zé)o機(jī)環(huán)222242境的形式conso、so、h s返回?zé)o機(jī)環(huán)動(dòng)植物的細(xì)胞呼吸、 分解者的分解反硝化作用分解者的分解作用、 燃燒、火境的途徑作用、燃燒山爆發(fā)在生物群落和無(wú)

13、機(jī)環(huán)境間都是以無(wú)機(jī)物的形式循環(huán)；都經(jīng)過(guò)生產(chǎn)者的作用進(jìn)入生物群相同點(diǎn)落；在生物群落內(nèi)部都主要以有機(jī)物形式傳遞【二】疑點(diǎn)難點(diǎn)思維辨析1、關(guān)于植物的引種(1) 日照類型與開花生態(tài)類型誘導(dǎo)開花的日照長(zhǎng)度代表植物短日照植物小于臨界日長(zhǎng)大豆、蒼耳、菊花、晚稻長(zhǎng)日照植物大于臨界日長(zhǎng)菠蘿、蘿卜、冬小麥、油菜中日性植物對(duì)日照長(zhǎng)短要求嚴(yán)格甘蔗 (12.5h)日中性植物要求不嚴(yán)番茄、黃瓜、四季豆、蒲公英植物在經(jīng)過(guò)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)后， 積累了足夠的營(yíng)養(yǎng)， 即將進(jìn)入生殖生長(zhǎng)。 但長(zhǎng)日照植物開花時(shí)需要有較長(zhǎng)時(shí)間的日照來(lái)誘導(dǎo)， 一般在春夏季開花； 而短日照植物開花時(shí)需要有較短時(shí)間的日照來(lái)誘導(dǎo)，一般在秋冬季開花。(2) 植物的南種北

14、引短日照植物在我國(guó)是在秋冬季節(jié)開花，此時(shí)我國(guó)北方和南方都具備短日條件，但北方地區(qū)日照時(shí)間比南方地區(qū)相對(duì)較短。因?yàn)橹参锉仨毞e累一定的日照才能開花，而在相同的生長(zhǎng)期內(nèi)，短日照植物在北方所受的光照量要少于南方， 所以移植到北方的植物會(huì)延長(zhǎng)生長(zhǎng)期以積累所需的日照量，結(jié)果推遲開花或不開花。因此，要保證結(jié)實(shí)，一般引早熟品種為好。如南方大豆在北方種植時(shí)，從播種至開花時(shí)間長(zhǎng)、枝葉很繁茂，但由于開花期太晚了，天氣冷了，果實(shí)結(jié)得不多， 產(chǎn)量不高。 一些麻類 ( 如黃麻等 ) 也是短日植物， 人們主要取其莖桿上的纖維，南麻北種，由于開花推遲，生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，可以增加植株高度，提高纖維產(chǎn)量。長(zhǎng)日照植物在我國(guó)是在春夏季節(jié)開

15、花，此時(shí)我國(guó)北方和南方都具備長(zhǎng)日條件，但北方地區(qū)日照時(shí)間比南方地區(qū)相對(duì)較長(zhǎng)，南種北引在較短的時(shí)間內(nèi)就能獲得足夠的光照量，所以提前開花。又因?yàn)樵谶@種情況下，結(jié)實(shí)前的生長(zhǎng)期過(guò)短，營(yíng)養(yǎng)積累少，植株很小就開花了，所以產(chǎn)量也不高，出現(xiàn)“花”而不實(shí)、未老先衰的現(xiàn)象。為了提高作物的產(chǎn)量，應(yīng)引種晚熟品種為好。(3) 植物的北種南引短日照植物北種南引， 在開花期時(shí)會(huì)因?yàn)槟戏降貐^(qū)比北方地區(qū)日照時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)， 而提前開花，為了保證作物的產(chǎn)量， 應(yīng)引晚熟種； 長(zhǎng)日照植物北種南引，在開花期時(shí)會(huì)因?yàn)槟戏降貐^(qū)比北方地區(qū)日照時(shí)間相對(duì)較短，而推遲開花或不開花，為了保證結(jié)實(shí)，應(yīng)引早熟種。2、環(huán)境污染與水體中溶氧量變化溶解氧指溶解

16、在水中的氧， 在水中以分子狀態(tài)存在， 是水質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一， 通常用 1l 水中溶解氧的毫克數(shù)來(lái)表示。對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，健康的飲用水中溶解氧含量不得小于6mg l1，對(duì)于水中魚類而言，溶解氧需要大于4mgl 1 才能保證其正常的生命活動(dòng)。水體中溶解氧的含量受到兩種作用的影響：一是耗氧作用。 包括需氧有機(jī)物降解時(shí)的耗氧、生物呼吸時(shí)的耗氧以及無(wú)機(jī)物的氧化耗氧等。所謂需氧有機(jī)物， 是指在微生物的生物化學(xué)作用的分解過(guò)程中需要消耗氧的有機(jī)物。(1) 輕度污染后的變化輕度污染后水域生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)自身的凈化作用能夠逐漸恢復(fù)其穩(wěn)定性。在這個(gè)過(guò)程中，水體中溶解氧含量也會(huì)發(fā)生變化。以河流生態(tài)系統(tǒng)為例，當(dāng)水體受到生活

17、污水輕度污染后，在污染段由于大量有機(jī)物排入河流，導(dǎo)致需氧型細(xì)菌大量繁殖， 分解有機(jī)物消耗氧氣，結(jié)果使局部河段溶解氧大量減少。有機(jī)物分解產(chǎn)生的 hn等無(wú)機(jī)鹽離子， 又會(huì)使污染段下游藻類植物大量繁殖。這樣， 一4方面， 藻類植物通過(guò)光合作用釋放氧氣，增加水體中的含氧量。另一方面，有機(jī)物的減少使得需氧型微生物數(shù)量下降，減少了氧的消耗。 所以，水中溶解氧的含量在下游河段又會(huì)逐漸恢復(fù)并維持一定水平。(2) 水體富營(yíng)養(yǎng)化后的變化水體富營(yíng)養(yǎng)化后， 如果沒有得到及時(shí)遏制和處理，就會(huì)導(dǎo)致 “赤潮” 或“水華” 的出現(xiàn)，嚴(yán)重破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在這個(gè)過(guò)程中， 水體含氧量會(huì)呈現(xiàn)大起大落的明顯變化。初期，由于有足夠

18、的無(wú)機(jī)養(yǎng)料，藻類植物大量繁殖，水中溶解氧含量迅速增加。但隨后， 一方面大量藻類植物聚集在水的表層，擋住陽(yáng)光， 影響了空氣中的氧溶入水體深層和水中植物的光合作用；另一方面，浮游動(dòng)物數(shù)量的隨后增長(zhǎng)，增加了對(duì)水中氧的消耗，此外， 藻類和其他浮游生物死亡的遺體被需氧型微生物分解時(shí)， 又要消耗水中的溶解氧。 這樣，水中的溶解氧就會(huì)急劇減少。專題 12 實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)【一】專題主干核心知識(shí)歸類總結(jié)1、觀察類實(shí)驗(yàn)分類總結(jié)(1) 在此類實(shí)驗(yàn)中常綜合運(yùn)用顯微觀察技術(shù)、染色技術(shù)、玻片標(biāo)本制作技術(shù)等。歸類如下：實(shí)驗(yàn)名稱觀察方式觀察對(duì)象顯微鏡玻片標(biāo)本染色劑生物材料觀察葉綠體葉綠體高倍臨時(shí)裝片無(wú)菠菜葉觀察細(xì)胞質(zhì)

19、流動(dòng)細(xì)胞質(zhì) ( 以葉高倍臨時(shí)裝片無(wú)黑藻嫩葉原色觀察綠體作參照 )觀察質(zhì)壁分離與紫色大液泡高倍臨時(shí)裝片無(wú)洋蔥表皮復(fù)原觀察有絲分裂染色體高倍臨時(shí)裝片龍膽紫 ( 醋洋蔥根尖酸洋紅 )染色觀察切片蘇丹或蘇脂肪的鑒定脂肪高倍花生種子丹染液臨時(shí)裝片(2) 觀察類實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問(wèn)題注意取材：根據(jù)觀察對(duì)象采用合適的材料，如觀察有絲分裂應(yīng)選取根尖分生區(qū)細(xì)胞；觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原應(yīng)選取成熟的植物細(xì)胞等。注意材料處理： 根據(jù)不同材料， 不同的觀察對(duì)象， 做不同的材料處理， 如浸泡、 染色、解離、保持生活狀態(tài)等。注意制片方法：顯微觀察實(shí)驗(yàn)要用裝片，不同材料用不同的制片方法。裝片法( 把整個(gè)實(shí)驗(yàn)材料制成裝片，如用葫蘆蘚觀察

20、葉綠體) ，切片法 ( 把材料切成薄片，以便觀察，如脂肪鑒定 ) ，壓片法 ( 把材料壓碎成一薄層，以便觀察，如觀察根尖有絲分裂) 。注意光學(xué)顯微鏡的使用方法。2、化學(xué)物質(zhì)鑒別類實(shí)驗(yàn)總結(jié)(1) 在此類實(shí)驗(yàn)中，常利用某種試劑對(duì)生物體或細(xì)胞中成分進(jìn)行鑒別，針對(duì)不同的鑒別對(duì)象，采用不同的試劑。歸類如下：實(shí)驗(yàn)名稱鑒定試劑顏色水浴生物材料對(duì)象加熱生物組織中糖類淀粉碘液藍(lán)色無(wú)脫色的葉片斐林試劑 ( 班氏磚紅含糖量高的白色或近白色的植物組織、的鑒定還原糖需要試劑 )色尿液、血漿蛋白質(zhì)的鑒定蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色無(wú)豆?jié){、牛奶、雞蛋清、蛋白質(zhì)類酶dna粗提取與鑒定dna二苯胺試劑藍(lán)色需要雞血細(xì)胞(2) 鑒別類實(shí)驗(yàn)

21、應(yīng)注意的問(wèn)題實(shí)驗(yàn)結(jié)論常根據(jù)特定的顏色反應(yīng)來(lái)確定。有些可不設(shè)立對(duì)照實(shí)驗(yàn)，假設(shè)需設(shè)立，應(yīng)增設(shè)一組，加入的待檢測(cè)物質(zhì)， 如驗(yàn)證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，對(duì)照組可加入稀釋的雞蛋清。注意選擇合適的試劑，并注意試劑使用的特殊要求，如加熱等。3、物質(zhì)提取類實(shí)驗(yàn)(1) 葉綠體中色素的提取和分離(2)dna 的粗提取與鑒定共同點(diǎn)： 均破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使物質(zhì)釋放出來(lái)；均采用物理或化學(xué)方法進(jìn)行提取或分離。不同點(diǎn)：具體操作方法不同，所用原理不同，結(jié)果不同。4、實(shí)習(xí)和研究性課題此類實(shí)驗(yàn)常通過(guò)調(diào)查法，調(diào)查法中常使用統(tǒng)計(jì)技術(shù)和測(cè)量技術(shù)。實(shí)習(xí)、研究性課題調(diào)查對(duì)象統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算公式動(dòng)物標(biāo)志重捕法個(gè)體總數(shù) (n )再次捕獲個(gè)體數(shù)初次捕獲個(gè)

22、體數(shù)重捕的標(biāo)志個(gè)體數(shù)種群密度的取樣調(diào)查植物樣方法所有樣方內(nèi)個(gè)體總數(shù)樣方的總面積調(diào)查人群中遺傳病人類某種遺傳病匯總法發(fā)病率患病人數(shù)100%被調(diào)查人數(shù)調(diào)查環(huán)境污染對(duì)生物的環(huán)境污染程度匯總法污染程度污染區(qū)域100%影響被調(diào)查區(qū)域5、探究性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)此類實(shí)驗(yàn)需要對(duì)某些生物學(xué)現(xiàn)象作出合理化的假設(shè)并通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。 如教材中“比較過(guò)氧化氫酶與 fe3 的催化效率” 、“探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用” 、“溫度對(duì)酶活性的影響”、“植物向性運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與觀察”等。這類實(shí)驗(yàn)要求高，開放性強(qiáng)。設(shè)計(jì)探究和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要注意的問(wèn)題：(1) 一定要設(shè)置對(duì)照。(2) 遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單一變量原那么。(3) 注意實(shí)驗(yàn)

23、操作步驟的前后順序要有邏輯性 ( 前因后果 ) ，步步有理，環(huán)環(huán)相扣，各步驟要嚴(yán)密、完整。(4) 注意確定實(shí)驗(yàn)用具與試劑及需要控制的實(shí)驗(yàn)條件。(5) 注意實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察、記錄、分析和結(jié)論，確定對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)查的觀察內(nèi)容和合適的觀察方法，最后對(duì)結(jié)果作出科學(xué)的解釋并得出正確的結(jié)論。【二】實(shí)驗(yàn)題解題方法研究1、實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的一般規(guī)律實(shí)驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)是歷年高考試題考查的重要內(nèi)容，也是廣大師生費(fèi)時(shí)較多的訓(xùn)練試題。通過(guò)對(duì)大量高考試題的研究， 可將繁雜的實(shí)驗(yàn)程序歸納為以下要點(diǎn)： 共性處理變量處理結(jié)果處理?，F(xiàn)給予舉例說(shuō)明： 例 1 為了驗(yàn)證甲狀腺激素的生理作用， 試以大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量為觀察指標(biāo)，根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材

24、料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并做出分析。(1) 材料和用具：日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠兩組，甲狀腺激素溶液，蒸餾水，灌胃器，耗氧量測(cè)定裝置，小動(dòng)物活動(dòng)測(cè)定儀等。(2) 方法與步驟：(3) 結(jié)果預(yù)測(cè)與分析： 解法闡釋 (1) 將兩組雄性成年大白鼠分別標(biāo)號(hào)為甲組和乙組，并分別用給出的儀器，測(cè)定與記錄耗氧量和活動(dòng)量。這一步實(shí)際上是對(duì)雄性成年大白鼠分組、編號(hào)、測(cè)量等處理。兩組做的處理完全相同。筆者稱之為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的第l 步：共性處理。在不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，有不同的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，但第l 步中一般都是分組、編號(hào)、添加相同的物質(zhì)、做相同條件下的處理等等。需要注意的是要強(qiáng)調(diào)等量原那么，要注

25、意應(yīng)用一些定性、定量的描述性語(yǔ)言，如此題中的雄性成年大白鼠選擇“日齡相同、體重相近”。(2) 每天用灌胃器給予甲組鼠灌胃甲狀腺激素溶液，給予乙組鼠灌胃等量的蒸餾水，飼養(yǎng)一定時(shí)間。這一步甲、 乙兩組分別進(jìn)行了不同的處理， 筆者稱之為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的第 2 步：變量處理。不同的實(shí)驗(yàn)所做的變量處理不同，要注意靈活運(yùn)用。單因子變量中的“變”就在這一步中表達(dá)。 其他條件要注意強(qiáng)調(diào)相同， 這些往往也是得分點(diǎn)和失分點(diǎn)， 如此題中的蒸餾水的“等量”。(3) 測(cè)定與記錄甲、乙組鼠耗氧量和活動(dòng)量。這一步實(shí)際上是觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。筆者稱之為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的第3 步：結(jié)果處理。 參考答案 (1) 將兩組

26、雄性成年大白鼠分別標(biāo)號(hào)為甲組和乙組，并分別用給出的儀器，測(cè)定與記錄耗氧量和活動(dòng)量。 (2) 每天用灌胃器給予甲組鼠灌胃甲狀腺激素溶液，給予乙組鼠灌胃等量的蒸餾水，飼養(yǎng)一定時(shí)間。(3) 測(cè)定與記錄甲、乙組鼠耗氧量和活動(dòng)量。 例 2 現(xiàn)有一種植物的種子，已經(jīng)知道它的萌發(fā)受水分、溫度和氧氣的影響，但不了解其萌發(fā)與光是否有關(guān)。 為探究光的有無(wú)對(duì)該種子萌發(fā)的影響， 請(qǐng)你依據(jù)所給材料和用品設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的方法步驟，預(yù)測(cè)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分別得出相應(yīng)的結(jié)論。材料和用品：數(shù)量充足的鋪有濾紙的培養(yǎng)皿、無(wú)菌水、表面消毒過(guò)的種子等。方法步驟：(1)(2)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論：(1)(2)(3) 答案及解法闡釋 (

27、1) 向培養(yǎng)皿中倒入適量的水，將等量的種子分別放入兩組培養(yǎng)皿中( 第 l 步：共性處理) 。(2) 將一組置于有光照的環(huán)境中，另一組置于黑暗環(huán)境中，在培養(yǎng)過(guò)程中，使兩組所處溫度、水分、空氣狀況適宜相同( 第 2 步：變量處理 ) 。第 3 步：即“結(jié)果處理” ，北京高考這里不作要求，省略了。 例 3 (1) 人們不會(huì)在熱泉中發(fā)現(xiàn)活著的嗜冷海藻，而經(jīng)?？梢栽诶渌h(huán)境中分離出嗜熱微生物。 請(qǐng)根據(jù)酶的特性分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。(2) 淀粉酶可以通過(guò)微生物發(fā)酵生產(chǎn)。為了提高酶的產(chǎn)量，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，利用誘變育種方法，獲得產(chǎn)生淀粉酶較多的菌株。寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟。 根據(jù)誘發(fā)突變率低和誘發(fā)突變不定向性的

28、特點(diǎn)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。提示：生產(chǎn)菌株在含有淀粉的固體培養(yǎng)基上，隨著生長(zhǎng)可釋放淀粉酶分解培養(yǎng)基中的淀粉，在菌落周圍形成透明圈。 答案及解法闡釋 主要實(shí)驗(yàn)步驟所給的答案：第 1 步：將培養(yǎng)好的生產(chǎn)菌株分為兩組，一組用一定劑量的誘變劑處理，另一組不處理做對(duì)照 ( 變量處理 ) 。第 2 步：制備含淀粉的固體培養(yǎng)基。第 3 步：把誘變組的大量菌株接種于多個(gè)含淀粉的固體培養(yǎng)基上，同時(shí)接種對(duì)照組，相同條件下培養(yǎng) ( 我們可以把第2 步、第 3 步合并為一步，改為：制備含淀粉的固體培養(yǎng)基。然后， 把誘變組的大量菌株接種于多個(gè)含淀粉的固體培養(yǎng)基上，同時(shí)接種對(duì)照組，相同條件下培養(yǎng)。共性處理) 。第 4 步：比較兩組

29、菌株菌落周圍透明圈的大小，選出透明圈變大的菌株( 第 2 步、第 3步合并，這一步相應(yīng)地可改為第3 步。結(jié)果處理 ) 。掌握了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般程序后可根據(jù)試題要求靈活寫出答案。2、生物實(shí)驗(yàn)中的變量與設(shè)計(jì)原那么分析(1) 變量在實(shí)驗(yàn)中，變量是指可被操縱的特定因素或條件。據(jù)其在實(shí)驗(yàn)中的作用，可分為兩類：實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量：實(shí)驗(yàn)變量：也稱為自變量，指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件。反應(yīng)變量：亦稱因變量，指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)變量引起的變化和結(jié)果。無(wú)關(guān)變量與額外變量：無(wú)關(guān)變量： 也稱控制變量， 指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。額外變量： 也稱干擾變量， 指實(shí)驗(yàn)中由無(wú)關(guān)變量所引起的變化和

30、結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作中， 要盡量減少無(wú)關(guān)變量，而且不同的實(shí)驗(yàn)組中的無(wú)關(guān)變量應(yīng)完全相同，這樣就會(huì)避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異是由無(wú)關(guān)變量引起的可能性，便于清晰地研究實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量的關(guān)系。教材中相關(guān)實(shí)驗(yàn)中的變量：實(shí)驗(yàn)自變量比較 過(guò) 氧化氫 酶 和催化劑的種類 ( 過(guò)氧fe3 的 催化氫酶、 fe3 )化效率探索 淀 粉酶對(duì) 淀 粉底物的種類 ( 淀粉、蔗和蔗 糖 的糖)作用溫度 對(duì) 酶溫度 (60 熱水、沸活性 的 影水、冰塊 )響觀察 植 物細(xì)胞 的 質(zhì)外界溶液的濃度 ( 高壁分 離 與滲及低滲溶液 )復(fù)原植物 向 性是否單側(cè)光照、均運(yùn)動(dòng) 的 實(shí)勻光照；改變幼苗驗(yàn)設(shè) 計(jì) 和的空間位置以接受重觀察力影

31、響因變量催化效率的高低 ( 以點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度或氣泡產(chǎn)生速度表示 )淀粉酶將淀粉水解 ( 處理后加斐林試劑，加熱出現(xiàn)磚紅色沉淀 ) ，但不能水解蔗糖 ( 處理后加斐林試劑并加熱，無(wú)磚紅色沉淀出現(xiàn) )加碘液后溶液顏色的變化質(zhì)壁分離 ( 液泡失水縮水、顏色變深、原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離 ) ；質(zhì)壁分離復(fù)原 ( 液泡恢復(fù)原狀、顏色變淺、原生質(zhì)層恢復(fù)原狀 )幼苗的彎曲狀況；根的彎曲方向無(wú)關(guān)變量試管等用具的潔凈度、環(huán)境溫度、相同材料的量、 各種試劑的量、反應(yīng)時(shí)間等淀粉與蔗糖溶液的量、 水浴的溫度與處理時(shí)間、 斐林試劑的使用量與加熱時(shí)間、操作程序等試管的潔凈度、淀粉溶液的量、不同溫度的處理時(shí)

32、間長(zhǎng)度、 操作的程序、碘液的加入量等溶液的種類及濃度、 分離與復(fù)原現(xiàn)象的觀察時(shí)間、 裝片的潔凈度及臨時(shí)裝片的制作、 材料的選擇等幼苗的種類、 培養(yǎng)條件、處理的部位、 裝置的合理性等；萌發(fā)種子的種類及萌發(fā)狀況、 環(huán)境溫度、培養(yǎng)條件等觀察 二 氧化硫 對(duì) 植 不同濃度的 so2 植物體生長(zhǎng)狀態(tài)的變化物的影響實(shí)驗(yàn)裝置及器材的一致性、 實(shí)驗(yàn)植物生長(zhǎng)狀況、 so2 濃度的控制、培養(yǎng)的環(huán)境條件、實(shí)驗(yàn)操作程序、觀察時(shí)間的長(zhǎng)短等(2) 設(shè)計(jì)原那么科學(xué)性原那么：指實(shí)驗(yàn)的原理要符合科學(xué)原理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期要有科學(xué)依據(jù)，實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都不能偏離生物學(xué)基本知識(shí)和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原那么。平行重復(fù)原那么：任

33、何實(shí)驗(yàn)必須有足夠的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，才能避免結(jié)果的偶然性，使得出的結(jié)論準(zhǔn)確、科學(xué)。平行重復(fù)原那么要求控制某種因素的變化強(qiáng)度，在同樣條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度。單一變量原那么：該原那么可使實(shí)驗(yàn)中的復(fù)雜關(guān)系簡(jiǎn)單化，使結(jié)果更準(zhǔn)確。 其含義是：a、不論一個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，都應(yīng)做到一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量對(duì)應(yīng)觀測(cè)一個(gè)反應(yīng)變量。b、實(shí)驗(yàn)中要盡可能避免無(wú)關(guān)變量及額外變量的干擾。例如，在“探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用”實(shí)驗(yàn)中，加入的淀粉和蔗糖是單一變量，而加入的淀粉酶的量、反應(yīng)溫度、ph那么應(yīng)控制成相同條件( 常量 ) ，否那么這些因素的差異將作為無(wú)關(guān)變量，干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。因此，在考慮單一變量

34、原那么時(shí)，還要盡量使常量能夠滿足實(shí)驗(yàn)成功的條件。對(duì)照原那么： 對(duì)于對(duì)照實(shí)驗(yàn)， 一個(gè)實(shí)驗(yàn)可包括實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組是接受自變量處理的對(duì)象組， 對(duì)照組 ( 控制組 ) 是不接受自變量處理的對(duì)象組。 至于哪個(gè)作實(shí)驗(yàn)組， 哪個(gè)作對(duì)照組，一般是隨機(jī)決定的。目的：通過(guò)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)， 既可排除無(wú)關(guān)變量的干擾， 又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力。對(duì)照類型：空白對(duì)照：對(duì)照組為不作任何處理的對(duì)象組。自身對(duì)照： 實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，不另設(shè)對(duì)照組，如 “觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)處理前后的對(duì)象狀況分別為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。條件對(duì)照： 給實(shí)驗(yàn)組某種處理， 給對(duì)照組另一條件的處理，如在“動(dòng)物激素飼喂小

35、動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)”中，存在以下實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。甲組：飼喂甲狀腺激素( 實(shí)驗(yàn)組 )乙組：飼喂甲狀腺激素抑制劑( 條件對(duì)照組 )丙組：對(duì)蝌蚪不作任何處理( 空白對(duì)照 )相互對(duì)照： 指不另設(shè)對(duì)照組，而是利用幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照，如在 “植物向性運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和觀察”中，如下圖所示，2 與 1 對(duì)照可證明感光部位在胚芽鞘尖端，3 也可與 l 對(duì)照， 4 也可與 l 對(duì)照，也可與2 對(duì)照?？刂婆c平衡控制原那么：指要嚴(yán)格地操縱自變量，以獲取因變量。同時(shí)，要嚴(yán)格地均衡無(wú)關(guān)變量，以消除額外變量干擾。 即盡量消除實(shí)驗(yàn)誤差，以取得較為精確的結(jié)果。常用的方法有單組、等組及輪組實(shí)驗(yàn)法。單組實(shí)驗(yàn)法：對(duì)一組 ( 或一個(gè) ) 對(duì)象，既用 a 法，又用 b 法，順序隨機(jī)或輪流循環(huán)，這是生物實(shí)驗(yàn)常用的實(shí)驗(yàn)方法。例如， “觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)，通常是將做好的紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞裝片， 先用蔗糖溶液做質(zhì)壁分離觀察， 接著又用清水做質(zhì)壁分離復(fù)原觀察，