2022版高考生物一輪復習專題之科學探究二設計實驗方案測定類課件新人教版

1、核心素養(yǎng)微專題之科學探究核心素養(yǎng)微專題之科學探究(二二)設計實驗方案設計實驗方案(測定類測定類)【答題關鍵解讀答題關鍵解讀】【典型案例剖析典型案例剖析】蠶豆葉片是觀察氣孔的優(yōu)良材料蠶豆葉片是觀察氣孔的優(yōu)良材料, ,尤其是下表皮氣孔數目較多尤其是下表皮氣孔數目較多, ,氣孔是各種氣氣孔是各種氣體進出葉片的通道。如圖為氣孔結構示意圖體進出葉片的通道。如圖為氣孔結構示意圖, ,氣孔兩側的細胞稱為保衛(wèi)細胞氣孔兩側的細胞稱為保衛(wèi)細胞, ,決定著氣孔的開閉。有人提出氣孔的開閉與保衛(wèi)細胞的吸水和失水有關。請決定著氣孔的開閉。有人提出氣孔的開閉與保衛(wèi)細胞的吸水和失水有關。請你根據試題中所給的材料和用具設計實驗

2、你根據試題中所給的材料和用具設計實驗, ,探究保衛(wèi)細胞吸水和失水與氣孔開探究保衛(wèi)細胞吸水和失水與氣孔開閉之間的關系閉之間的關系, ,并得出相應結論。并得出相應結論。(1)(1)材料用具材料用具: :顯微鏡、鑷子、刀片、吸管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、蒸餾顯微鏡、鑷子、刀片、吸管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、蒸餾水、質量分數為水、質量分數為0.3 g/ml0.3 g/ml的蔗糖溶液。的蔗糖溶液。(2)(2)實驗步驟實驗步驟: :步驟步驟1:1:取載玻片取載玻片2 2片片, ,分別在中央滴加蒸餾水和蔗糖溶液各一滴。分別在中央滴加蒸餾水和蔗糖溶液各一滴。步驟步驟2:_2:_。步驟步驟3:_3:_。(3)(

3、3)實驗結果預測及結論實驗結果預測及結論: :_。_。【解析解析】當外界溶液的濃度小于細胞液的濃度時當外界溶液的濃度小于細胞液的濃度時, ,細胞吸水細胞吸水; ;當外界溶液的濃當外界溶液的濃度大于細胞液的濃度時度大于細胞液的濃度時, ,細胞失水。本實驗的目的是探究保衛(wèi)細胞吸水和失水細胞失水。本實驗的目的是探究保衛(wèi)細胞吸水和失水與氣孔開閉之間的關系。由題意和實驗步驟與氣孔開閉之間的關系。由題意和實驗步驟1 1可知可知: :本題應先分別制作處于蒸本題應先分別制作處于蒸餾水和蔗糖溶液中的蠶豆葉片下表皮細胞的臨時裝片餾水和蔗糖溶液中的蠶豆葉片下表皮細胞的臨時裝片, ,再將制作的臨時裝片分再將制作的臨時

4、裝片分別置于顯微鏡下別置于顯微鏡下, ,觀察氣孔的開閉狀態(tài)觀察氣孔的開閉狀態(tài), ,進而推知氣孔的開閉與保衛(wèi)細胞的吸進而推知氣孔的開閉與保衛(wèi)細胞的吸水和失水之間的關系。水和失水之間的關系。(2)(2)由答題模板可知由答題模板可知: :步驟步驟2 2的操作是用鑷子撕取蠶豆葉片下表皮兩塊的操作是用鑷子撕取蠶豆葉片下表皮兩塊, ,分別置分別置于載玻片中央的液滴中于載玻片中央的液滴中, ,蓋上蓋玻片。步驟蓋上蓋玻片。步驟3 3的操作是將裝片分別置于顯微鏡的操作是將裝片分別置于顯微鏡下觀察。下觀察。(3)(3)蒸餾水的濃度小于細胞液的濃度蒸餾水的濃度小于細胞液的濃度, ,保衛(wèi)細胞吸水保衛(wèi)細胞吸水; ;質量

5、分數為質量分數為0.3 g/ml0.3 g/ml的蔗的蔗糖溶液的濃度大于細胞液的濃度糖溶液的濃度大于細胞液的濃度, ,保衛(wèi)細胞失水。由于探究性實驗的結論是未保衛(wèi)細胞失水。由于探究性實驗的結論是未知的知的, ,對實驗結果的預測對實驗結果的預測, ,應從觀察到的蒸餾水中的氣孔開放、蔗糖液中的氣應從觀察到的蒸餾水中的氣孔開放、蔗糖液中的氣孔關閉和蒸餾水中的氣孔關閉、蔗糖液中的氣孔開放這孔關閉和蒸餾水中的氣孔關閉、蔗糖液中的氣孔開放這2 2種可能的情況入手分種可能的情況入手分別加以討論別加以討論, ,進而得出實驗結論。該實驗的結果預測及結論如下進而得出實驗結論。該實驗的結果預測及結論如下: : 如果蒸

6、餾水中的氣孔開放如果蒸餾水中的氣孔開放, ,蔗糖液中的氣孔關閉蔗糖液中的氣孔關閉, ,說明失水使氣孔關閉說明失水使氣孔關閉, ,吸水吸水使氣孔開放。使氣孔開放。如果蒸餾水中的氣孔關閉如果蒸餾水中的氣孔關閉, ,蔗糖液中的氣孔開放蔗糖液中的氣孔開放, ,說明失水使氣孔開放說明失水使氣孔開放, ,吸水吸水使氣孔關閉。使氣孔關閉。答案答案: :(2)(2)用鑷子撕取蠶豆葉片下表皮兩塊用鑷子撕取蠶豆葉片下表皮兩塊, ,分別置于載玻片中央的液滴中分別置于載玻片中央的液滴中, ,蓋蓋上蓋玻片將裝片分別置于顯微鏡下觀察上蓋玻片將裝片分別置于顯微鏡下觀察(3)(3)如果蒸餾水中氣孔開放如果蒸餾水中氣孔開放,

7、,蔗糖溶液中氣孔關閉蔗糖溶液中氣孔關閉, ,說明失水使氣孔關閉說明失水使氣孔關閉, ,吸吸水使氣孔開放如果蒸餾水中氣孔關閉水使氣孔開放如果蒸餾水中氣孔關閉, ,蔗糖溶液中氣孔開放蔗糖溶液中氣孔開放, ,說明失水使說明失水使氣孔開放氣孔開放, ,吸水使氣孔關閉吸水使氣孔關閉【探究提能演練探究提能演練】瘧原蟲是一種單細胞動物瘧原蟲是一種單細胞動物, ,是瘧疾的病原體。青蒿素是效果好且副作用少的抗是瘧疾的病原體。青蒿素是效果好且副作用少的抗瘧藥。然而瘧藥。然而, ,令人擔心的是部分瘧原蟲對青蒿素產生了抗藥性。請根據提供的令人擔心的是部分瘧原蟲對青蒿素產生了抗藥性。請根據提供的實驗材料及部分思路實驗材

8、料及部分思路, ,完善探究不同種類的瘧原蟲對青蒿素抗藥性情況的實驗完善探究不同種類的瘧原蟲對青蒿素抗藥性情況的實驗方案。方案。實驗材料實驗材料: :培養(yǎng)液、瘧原蟲甲、瘧原蟲乙、培養(yǎng)液、瘧原蟲甲、瘧原蟲乙、3 3h-h-異亮氨酸、異亮氨酸、1.01.01010-6-6mol/l mol/l 青青蒿素溶液、蒿素溶液、dmso(dmso(用于配制青蒿素的溶液用于配制青蒿素的溶液) )、放射性測量儀。、放射性測量儀。(1)(1)實驗思路實驗思路: :取培養(yǎng)瓶若干取培養(yǎng)瓶若干, ,分成分成4 4 組組, ,分組如下分組如下:_:_,_,加入的各種試劑等量且適量加入的各種試劑等量且適量, ,每組設置若干個

9、重復樣品。每組設置若干個重復樣品。各組樣品同時加入等量的各組樣品同時加入等量的3 3h-h-異亮氨酸。在相同且適宜的條件下培養(yǎng)。異亮氨酸。在相同且適宜的條件下培養(yǎng)。_。統計分析各組數據統計分析各組數據, ,通過與對照組數據比較通過與對照組數據比較, ,計算出青蒿素溶液對瘧原蟲甲計算出青蒿素溶液對瘧原蟲甲與乙生長的抑制率。與乙生長的抑制率。(2)(2)預測實驗結果預測實驗結果: :用一個坐標系和瘧原蟲甲、乙生長的抑制率變化曲線示意用一個坐標系和瘧原蟲甲、乙生長的抑制率變化曲線示意圖表示。圖表示。( (實驗結果表明瘧原蟲甲對青蒿素溶液敏感度高于瘧原蟲乙實驗結果表明瘧原蟲甲對青蒿素溶液敏感度高于瘧原

10、蟲乙) )(3)(3)分析與討論分析與討論: :下列生物中下列生物中, ,與瘧原蟲的結構相似的是與瘧原蟲的結構相似的是。a.a.人成熟的紅細胞人成熟的紅細胞b.b.小球藻小球藻c.c.變形蟲變形蟲d.d.大腸桿菌大腸桿菌實驗中采用實驗中采用3 3h-h-異亮氨酸的原因是異亮氨酸的原因是_。在上述實驗的基礎上在上述實驗的基礎上, ,探究瘧原蟲乙吸收的異亮氨酸是否會分泌到細胞外。探究瘧原蟲乙吸收的異亮氨酸是否會分泌到細胞外。寫出簡要的實驗思路寫出簡要的實驗思路:_:_?！窘馕鼋馕觥勘绢}考查學生對探究實驗的設計能力本題考查學生對探究實驗的設計能力, ,設計實驗時設計實驗時, ,要注意單一變量要注意單

11、一變量原則和對照原則原則和對照原則, ,一定要厘清題目中的自變量和因變量。本實驗的自變量是瘧一定要厘清題目中的自變量和因變量。本實驗的自變量是瘧原蟲的種類和青蒿素的有無原蟲的種類和青蒿素的有無, ,因變量是抑制率?？忌筛鶕}目提示結合所學因變量是抑制率。考生可根據題目提示結合所學知識對各小題進行分析作答。知識對各小題進行分析作答。(1)(1)實驗思路實驗思路: :本實驗為探究不同種類的瘧原蟲對青蒿素抗藥性的情況本實驗為探究不同種類的瘧原蟲對青蒿素抗藥性的情況, ,故自變故自變量是瘧原蟲的種類和青蒿素的有無量是瘧原蟲的種類和青蒿素的有無, ,因此可設置因此可設置4 4組實驗組實驗, ,操作步驟

12、如下操作步驟如下: :取培養(yǎng)瓶若干取培養(yǎng)瓶若干, ,分成分成4 4 組組, ,分組如下分組如下:a :a 組培養(yǎng)液中加入瘧原蟲甲、組培養(yǎng)液中加入瘧原蟲甲、1.01.01010-6-6mol/l mol/l 青蒿素溶液青蒿素溶液;b ;b 組培養(yǎng)液中加入瘧原蟲甲、組培養(yǎng)液中加入瘧原蟲甲、dmso;c dmso;c 組培養(yǎng)液中加入組培養(yǎng)液中加入瘧原蟲乙、瘧原蟲乙、1.01.01010-6-6mol/l mol/l 青蒿素溶液青蒿素溶液;d ;d 組培養(yǎng)液中加入瘧原蟲乙、組培養(yǎng)液中加入瘧原蟲乙、dmsodmso。加入的各種試劑等量且適量加入的各種試劑等量且適量, ,每組設置若干個重復樣品。每組設置若

13、干個重復樣品。各組樣品同時加入等量的各組樣品同時加入等量的3 3h-h-異亮氨酸異亮氨酸, ,在相同且適宜的條件下培養(yǎng)。在相同且適宜的條件下培養(yǎng)。每隔一段時間每隔一段時間, ,用放射性測量儀測定各組瘧原蟲細胞內的放射性強度并記錄。用放射性測量儀測定各組瘧原蟲細胞內的放射性強度并記錄。統計分析各組數據統計分析各組數據, ,通過與對照組數據比較通過與對照組數據比較, ,計算出青蒿素溶液對瘧原蟲甲計算出青蒿素溶液對瘧原蟲甲與乙生長的抑制率。與乙生長的抑制率。(2)(2)預測實驗結果預測實驗結果: :以時間為橫坐標、抑制率為縱坐標以時間為橫坐標、抑制率為縱坐標, ,繪制青蒿素對瘧原蟲甲繪制青蒿素對瘧原

14、蟲甲和乙生長抑制率的變化曲線。若實驗結果表明瘧原蟲甲對青蒿素溶液敏感度和乙生長抑制率的變化曲線。若實驗結果表明瘧原蟲甲對青蒿素溶液敏感度高于瘧原蟲乙高于瘧原蟲乙, ,則青蒿素對瘧原蟲甲生長的抑制率高于乙則青蒿素對瘧原蟲甲生長的抑制率高于乙, ,且青蒿素對兩種瘧且青蒿素對兩種瘧原蟲生長的抑制率隨處理時間的延長而逐漸升高原蟲生長的抑制率隨處理時間的延長而逐漸升高, ,具體曲線圖見答案。具體曲線圖見答案。(3)(3)瘧原蟲是一種單細胞動物瘧原蟲是一種單細胞動物, ,屬于真核生物。變形蟲也是一種單細胞動物屬于真核生物。變形蟲也是一種單細胞動物, ,所以與瘧原蟲的結構相似的是變形蟲所以與瘧原蟲的結構相似

15、的是變形蟲; ;人成熟的紅細胞沒有細胞核和細胞器人成熟的紅細胞沒有細胞核和細胞器,a,a項不符合題意項不符合題意; ;小球藻屬于單細胞藻類小球藻屬于單細胞藻類, ,與瘧原蟲相比與瘧原蟲相比, ,特有的結構有細胞壁、特有的結構有細胞壁、葉綠體等葉綠體等,b,b項不符合題意項不符合題意; ;大腸桿菌屬于原核生物大腸桿菌屬于原核生物,d,d項不符合題意。項不符合題意。異亮氨酸是瘧原蟲合成蛋白質的原料異亮氨酸是瘧原蟲合成蛋白質的原料, ,實驗中采用實驗中采用3 3h-h-異亮氨酸異亮氨酸, ,可根據放射可根據放射性強度變化來判斷瘧原蟲的生長性強度變化來判斷瘧原蟲的生長( (繁殖繁殖) )情況。情況。異

16、亮氨酸是瘧原蟲合成蛋白質的原料異亮氨酸是瘧原蟲合成蛋白質的原料, ,要探究瘧原蟲乙吸收的異亮氨酸是否要探究瘧原蟲乙吸收的異亮氨酸是否會分泌到細胞外會分泌到細胞外, ,可取上述實驗后的瘧原蟲乙放入含有可取上述實驗后的瘧原蟲乙放入含有( (無放射性的無放射性的) )異亮氨酸異亮氨酸的培養(yǎng)液中進行培養(yǎng)的培養(yǎng)液中進行培養(yǎng), ,離心后測上清液和沉淀物的放射性強度離心后測上清液和沉淀物的放射性強度( (或測上清液的或測上清液的放射性強度放射性強度) )。答案答案: :(1)(1)a a 組組: :培養(yǎng)液中加入瘧原蟲甲、培養(yǎng)液中加入瘧原蟲甲、1.01.01010-6-6mol/l mol/l 青蒿素溶液青蒿素溶液,b,b組組: :培養(yǎng)液中加入瘧原蟲甲、培養(yǎng)液中加入瘧原蟲甲、dmso,cdmso,c組組: :培養(yǎng)液中加入瘧原蟲乙、培養(yǎng)液中加入瘧原蟲乙、1.01.01010-6-6mol/l mol/l 青蒿素溶液青蒿素溶液,d,d組組: :培養(yǎng)液中加入瘧原蟲乙、培養(yǎng)液中加入瘧原蟲乙、dmsodmso每隔一段時間每隔一段時間, ,用放射性測量儀測定各組瘧原蟲細