實驗專題講座3實驗?zāi)康脑砗图僭O(shè)課件（18張）湖南專用

實驗專題講座3實驗?zāi)康?、原理和假設(shè)一、正確寫出實驗?zāi)康?/p>

實驗?zāi)康摹骄炕蛘唑炞C的某一事實或者做了該實驗后，要解決什么問題。 (1)實驗?zāi)康牡臅鴮懪c表達(dá)：實驗?zāi)康牡膬?nèi)容包含研究對象、研究現(xiàn)象(因變量)和作用于對象的因素(自變量)，格式為“探究(驗證)×××(自變量)對×××(因變量)的影響”或“探究(驗證)×××(因變量)與×××(自變量)的關(guān)系”等。(2)實驗?zāi)康牡拇_認(rèn)方法①根據(jù)題目信息，直接寫出實驗?zāi)康摹＂诟鶕?jù)實驗裝置或?qū)嶒灛F(xiàn)象，推斷實驗?zāi)康?。③根?jù)實驗步驟反推實驗?zāi)康摹專練1]

(2021·廣東揭陽調(diào)研，節(jié)選)人類對遺傳物質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長的過程。回答下列問題：艾弗里所做的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗如下：①S型菌的蛋白質(zhì)或多糖＋R型菌→只有R型菌②S型菌的DNA＋R型菌→R型菌＋S型菌③S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌→只有R型菌增設(shè)實驗③的目的是證明________________________________________。答案

無DNA則轉(zhuǎn)化一定不能發(fā)生

解析

艾弗里的實驗增加了DNA和DNA酶的實驗，①②③組實驗互相對照，說明DNA是使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的唯一物質(zhì)，沒有DNA，則R型菌不能轉(zhuǎn)化為S型菌。[專練2]

(2020·河北衡水模擬，節(jié)選)小麥的穗發(fā)芽率影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。取穗發(fā)芽時間相同、質(zhì)量相等的紅粒和白粒小麥種子(穗發(fā)芽率不同)，分別加蒸餾水研磨并制成提取液(去淀粉，兩種種子中淀粉酶種類相同)，在適宜條件下進(jìn)行實驗。實驗分組、步驟及結(jié)果如表所示(“＋”數(shù)目越多表示藍(lán)色越深)：分組步驟紅粒管白粒管對照管①加樣0.5mL提取液0.5mL提取液蒸餾水②加緩沖液/mL111③加淀粉溶液/mL111④37℃保溫適當(dāng)時間后，終止酶促反應(yīng)，冷卻至常溫，加適量碘液顯色顯色結(jié)果＋＋＋＋＋＋＋＋＋本實驗的實驗?zāi)康氖莀_______________________________________。答案探究種子中淀粉酶含量與穗發(fā)芽率的關(guān)系解析一個探究性實驗的實驗?zāi)康牡奈淖直硎?，一般有兩種答題模式。模式1：探究________(自變量)對________(因變量)的影響(側(cè)重生物學(xué)原理的研究)；模式2：探究________(因變量)與________(自變量)的關(guān)系(側(cè)重兩個變量之間的“量”的關(guān)系)。由試題給出條件“取穗發(fā)芽時間相同、質(zhì)量相等的紅粒和白粒小麥種子(穗發(fā)芽率不同)”可知，本實驗自變量為“穗發(fā)芽率不同”，由實驗步驟和實驗結(jié)果可知，因變量具體測定指標(biāo)為淀粉的剩余量，故因變量應(yīng)為淀粉酶的含量。由此可寫出兩個答案。解析答案1：探究小麥穗發(fā)芽率對淀粉酶含量的影響。答案2：探究種子中淀粉酶含量與穗發(fā)芽率的關(guān)系。鑒于本實驗只是研究兩個變量之間的“量”的關(guān)系，故模式2更適合用于表述本實驗的實驗?zāi)康模邕x“答案2”作為本題參考答案。二、準(zhǔn)確寫出實驗原理

實驗原理就是進(jìn)行實驗的理論依據(jù)，包括選擇實驗材料的依據(jù)、作出實驗假設(shè)的依據(jù)、設(shè)置實驗步驟的依據(jù)、分析現(xiàn)象與結(jié)果的依據(jù)和確定觀測指標(biāo)的依據(jù)。 (1)實驗原理一般由三段組成：自變量和因變量的關(guān)系＋因變量的觀測指標(biāo)＋實驗過程描述。 (2)實驗原理中“因變量的觀測指標(biāo)”可作為實驗結(jié)果的參考，有些題目要求對實驗結(jié)果進(jìn)行分析，其考查的是實驗原理，所以對實驗結(jié)果分析時合理套用實驗原理即可。[專練3]

(2017·全國卷Ⅰ，29改編)某科研機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)了一種新型病毒，并對該病毒的遺傳物質(zhì)進(jìn)行研究。請回答下列問題。 (1)可用化學(xué)分析的方法對該病毒的遺傳物質(zhì)種類進(jìn)行研究，原理是_________________________________________________________。 (2)可以用同位素標(biāo)記法研究該病毒遺傳物質(zhì)種類，將宿主細(xì)胞放在含某種有放射性標(biāo)記的核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，再用該病毒侵染被標(biāo)記的宿主細(xì)胞，一段時間后收集子代病毒并檢測其放射性。培養(yǎng)基中的各種核苷酸________(填“是”或“不是”)都需要標(biāo)記，理由是_____________________。答案

(1)DNA含有的五碳糖是脫氧核糖且含堿基T，RNA含有的五碳糖是核糖且含堿基U，可以通過化學(xué)分析的方法，分析這種新型病毒遺傳物質(zhì)中五碳糖或含氮堿基的種類，據(jù)此判斷該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA(2)不是若對各種核苷酸都進(jìn)行放射性標(biāo)記，則無論該新型病毒是DNA病毒還是RNA病毒，在子代病毒中均能檢測到放射性解析

本實驗的目的是探究該新型病毒遺傳物質(zhì)的種類。(1)病毒只有一種核酸，DNA或者RNA，二者在化學(xué)組成上的不同是DNA含有的五碳糖是脫氧核糖，RNA含有的五碳糖是核糖；DNA特有的堿基是T，RNA特有的堿基是U，因此，可以通過化學(xué)分析的方法，分析這種新型病毒的五碳糖或含氮堿基的種類，從而判斷該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。(2)核苷酸包括兩類，一類是脫氧核糖核苷酸，另一類是核糖核苷酸，培養(yǎng)基中，只需將脫氧核糖核苷酸或者核糖核苷酸進(jìn)行放射性標(biāo)記，如果都進(jìn)行放射性標(biāo)記，那么無論新型病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，收集到的子代病毒中均能檢測到放射性，無法得出實驗結(jié)論。[專練4]

(2021·廣東五校模擬，節(jié)選)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種單鏈RNA腫瘤病毒，能夠誘發(fā)小鼠細(xì)胞癌變，患白血病。請回答下列問題。 (1)RNA在生物體內(nèi)具有多種作用，除可作為遺傳物質(zhì)外，還有

(答出兩點即可)。 (2)該病毒能使小鼠患白血病，且它是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒，其致癌的機(jī)理可能是

。 (3)另有一種該病毒的突變株(甲)，缺失了15%的RNA序列，不能誘發(fā)小鼠患白血病。為了找到RNA上與誘發(fā)癌變有關(guān)的部位，除對核酸測序結(jié)果進(jìn)行比較之外，請再尋找一種方案，簡述思路：提取兩種病毒的RNA后，分別經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成相應(yīng)的單鏈DNA，然后

。答案(1)作為蛋白質(zhì)合成的模板；識別密碼子并運輸氨基酸；降低化學(xué)反應(yīng)的活化能；核糖體的組成成分等(答出任意兩點即可)(2)經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA插入到小鼠染色體上，引起原癌基因和抑癌基因等發(fā)生突變(答案合理即可)(3)對兩種單鏈DNA進(jìn)行分子雜交，不能配對的區(qū)域所對應(yīng)的RNA區(qū)域即誘發(fā)癌變有關(guān)的部位解析(1)有的RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，mRNA作為攜帶遺傳信息的信使，是控制合成蛋白質(zhì)的直接模板；tRNA可以運輸氨基酸；rRNA是核糖體的組成成分；有些RNA還具有催化功能等。(2)將“致癌”與“逆轉(zhuǎn)錄”聯(lián)系在一起的很可能是“基因突變”，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄可以生成DNA片段，并融合到宿主細(xì)胞染色體上，而癌變是原癌基因和抑癌基因等發(fā)生突變的結(jié)果，所以逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的機(jī)理是經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄生成的DNA片段插入到小鼠染色體上，引起原癌基因和抑癌基因等發(fā)生突變。(3)由題意知，該病毒RNA上與誘發(fā)癌變有關(guān)的部位位于缺失的RNA序列中，所以我們可以將缺失部分序列的RNA與正常RNA直接進(jìn)行比較，即題中已給方案。題目要求再找一種方案，沿著題中思路“經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成相應(yīng)的單鏈DNA”，應(yīng)該聯(lián)想到通過比較經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成的單鏈DNA間接對該病毒和甲進(jìn)行比較，問題變成了比較兩種單鏈DNA的堿基序列，可以采用DNA分子雜交技術(shù)，不能配對的區(qū)域，就是與誘發(fā)癌變有關(guān)的部位。三、規(guī)范寫出實驗假設(shè)

假設(shè)是指用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實的論題，是對研究結(jié)果的預(yù)測，是對課題涉及的主要變量之間相互關(guān)系的設(shè)想，假設(shè)是研究者對研究結(jié)果預(yù)先賦予的答案，是一種可能的解釋和說明。假設(shè)的提出可能正確也可能錯誤，假設(shè)要能解釋題目現(xiàn)象或與題干相符。一般情況下，若是實驗中要求寫出假設(shè)，我們應(yīng)根據(jù)平時積累的知識，寫出認(rèn)為最可能的一種假設(shè)。[專練5]

(2014·全國卷Ⅰ，29改編)用濃度為2%的秋水仙素溶液處理植物分生組織5～6小時，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。那么，用一定時間的低溫(如4℃)處理水培的洋蔥根尖時，是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體的加倍呢？請對這個問題進(jìn)行實驗探究。 (1)針對以上問題，根據(jù)所學(xué)知識可作出的假設(shè)是_________________。 (2)提出上述假設(shè)的依據(jù)是________________________________________。

答案

(1)用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍 (2)洋蔥根尖具有分生區(qū)，分生區(qū)細(xì)胞可以通過有絲分裂進(jìn)行增殖，用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，使染色體不能被拉向兩極，細(xì)胞不能分裂成兩個子細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍[專練6]

(2021·山西長治期末)通常DNA分子復(fù)制從一個復(fù)制起始點開始，有單向復(fù)制和雙向復(fù)制，如下圖所示：放射性越高的3H—胸腺嘧啶脫氧核糖核苷(3H—脫氧胸苷)在放射自顯影技術(shù)的圖像上，感光還原的銀顆粒密度越高。請利用放射性自顯影技術(shù)、低放射性3H—脫氧胸苷和高放射性3H—脫氧胸苷，設(shè)計實驗以確定大腸桿菌DNA復(fù)制的方向，請簡要寫出實驗思路，并預(yù)期實驗結(jié)果與結(jié)論。________________________________________________________。答案實驗思路：復(fù)制開始時，首先用含低放射性3H—脫氧胸苷培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，一段時間后轉(zhuǎn)移到含有高放射性3H—脫氧胸苷的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，然后用放射自顯影技術(shù)觀察復(fù)制起點和復(fù)制起點兩側(cè)銀顆粒密度情況結(jié)果與結(jié)論：若復(fù)制起點處銀顆粒密度低，復(fù)制起點一側(cè)銀顆粒密度高，則DNA分子復(fù)制為單向復(fù)制；若復(fù)制起點處銀顆粒密度低，復(fù)制起點兩側(cè)銀顆粒密度高，則DNA分子復(fù)制為雙向復(fù)制解析依題意可知，該實驗的目的是確定大腸桿菌DNA復(fù)制的方向。實驗原理是：①放射性越高的3H—胸腺嘧啶脫氧核糖核苷(3H—脫氧胸苷)在放射自顯影技術(shù)的圖像上，感光還原的銀顆粒密度越高。②3H—脫氧胸苷是DNA復(fù)制的原料；依據(jù)DNA的半保留復(fù)制，利用3H標(biāo)記的低放射性和高放射性的脫氧胸苷使新形成的同一條DNA子鏈上出現(xiàn)低放射性區(qū)段和高放射性區(qū)段。③