高中生物实验技能(实验设计的一般程序)课件.pptx

1、实验技能四实验设计的一般程序典例引领(经典高考题)胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。(一)实验材料和用具：正常实验小白鼠2只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液，斐林试剂，注射器，试管，烧杯等。(二)实验步骤：(实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；给药1小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液)(三)实验结果的预测、解释和结论。审题关键信息：此实验为验证性实验，预期结果和结论是确定的。信息：提供了两只小白鼠、两种溶液，从而确定应分两

2、组进行，一组注射生理盐水，一组注射用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液。信息：斐林试剂用来检验还原糖，需要水浴加热。信息：联系血糖过高导致出现糖尿的知识，取尿液的目的是用斐林试剂来验证尿液中含有还原糖，从而判断血糖是否升高。参考答案(二)实验步骤：(1)确定1只鼠为实验鼠，腹腔注射生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液；另一只鼠为对照鼠，腹腔注射等量的生理盐水。(2)将两支试管分别编号为1号和2号，各加入等量的斐林试剂。(3)给药1小时后，对两只小白鼠膀胱穿刺取尿液，取实验鼠尿液加入1号试管内，取等量的对照鼠尿液加入2号试管内。(4)将两支试管摇匀后，水浴加热，待冷却后，观察两支试管溶液颜

3、色的变化。(三)实验结果的预测、解释和结论：1号试管中出现砖红色沉淀，表明实验鼠尿液中有葡萄糖；2号试管中仍为蓝色溶液，表明对照鼠尿液中无葡萄糖。实验结论：胰高血糖素具有升高血糖的生理作用，导致实验鼠血糖升高，超过一定数值而出现糖尿。错解例析错例：(二)实验步骤：(1)确定其中1只鼠为实验鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液；另一只鼠为对照鼠，不进行注射。(2)将两支试管分别编号为1号和2号，各加入斐林试剂。(3)给药1小时后，对两只小白鼠膀胱穿刺取尿液，取实验鼠尿液加入1号试管内，取等量的对照鼠尿液加入2号试管内。(4)将两支试管摇匀后，观察两支试管溶液颜色的变化。(三)实验结果的预测、解释和结论：若

4、1号试管中出现砖红色沉淀，2号试管中仍为蓝色溶液，表明实验鼠尿液中有葡萄糖；胰高血糖素具有升高血糖的生理作用。若1号试管和2号试管都为蓝色溶液，表明实验鼠尿液中没有葡萄糖；胰高血糖素没有升高血糖的生理作用。错因分析：处：对照组没有注射等量的生理盐水，不遵循单一变量原则。处：加入的斐林试剂应该是等量的，排除无关变量的影响。处：斐林试剂需要水浴加热，不加热现象不明显。处：该实验为验证性实验，结果、结论不需要讨论。归纳整合实验设计题解题口诀：先看目的和原理，提示材料与试剂；构建装置分步骤，标号定量铭心记。现象结果写具体，结论叙述扣目的；探究实验需讨论，验证实验果唯一。解释如下：1.面对实验设计题，首

5、先要找到实验目的，实验目的在题干信息中有明显的关键词，比如，“验证”“探究”“假设”“是否”“判断”“如何”等。一般根据目的可直接判断出是验证性实验还是探究性实验，这是做实验设计题的第一步。2.如何科学设计实验组和对照组，这是解实验设计题的关键。绝大多数实验题中都给出了材料、用具、试剂等信息，这是很好的提示。比如，在探究pH对酶活性影响的实验中，会给出“HCl、NaOH、蒸馏水”信息，这就提示设计三组，酸性、碱性、中性三组对照。3.实验步骤的划分是最易考查的环节，常见步骤为三步，如第一步分组编号、第二步施加变量、第三步培养观察。遗传实验中，常见步骤：第一步亲本杂交，第二步F1自交(或测交)，第

6、三步对F2的观察统计。步骤划分的技巧是装置构建的过程或杂交实验的流程。比如，在验证甲状腺激素促进幼小动物发育的实验中，第一步应该对三个水槽进行处理，分组、编号、放入等量相同的清水、等量相同的蝌蚪；第二步是施加变量影响，第一组饲喂含有甲状腺激素的饲料、第二组饲喂含有甲状腺激素抑制剂的等量饲料、第三组饲喂等量的普通饲料；第三步是在相同且适宜的环境条件下培养观察。从装置的构建到实验结果不同的得出过程或从亲本杂交开始到最终预期个体的出现过程，其实就是实验思路，该思路如果清晰地构建出来，则步骤划分为三步或四步是一目了然的。4.在分组时一定不要忘记对各组进行编号，如1、2、3或A、B、C等，编号的目的是使

7、思路清晰，后续的步骤便于指代描述。在叙述实验步骤时，特别是施加变量的步骤，一定要对添加物的用量加以限定，第一组指明用量，后续组用“等量”一词。5.实验结果就是实验现象，在叙述时一定要写具体，不能笼统地综合描述。比如，在探究温度影响淀粉酶活性的实验中，用碘液检测淀粉的分解程度，结果应该是“A组(低温条件)变蓝；B组(适温条件)无蓝色出现；C组(高温条件)变蓝”。而不能综合叙述为“只有B组(适温条件)无蓝色出现”。6.结论的叙述是有规律的，即都是实验目的或实验课题或实验假设语句的变形，将疑问句改为肯定句即可。比如，在验证性实验中，目的是“验证胰岛素有降低血糖的功能”，则结论就对应为“胰岛素有降低血

8、糖的功能”；在探究性实验中，目的是“假设青霉素有抑制细菌繁殖的功能，验证假说是否正确”，则结论就对应为“若，则说明青霉素有抑制细菌繁殖的功能；若，则说明青霉素没有抑制细菌繁殖的功能”。7.最后还要注意验证性实验的结果和结论是唯一的，不需要讨论。探究性实验需要讨论，一个结果对应一个结论，答题模型为“若，则”。1.下面是人工免疫治疗H1N1流感的实验，请写出实验步骤并预期结果。(1)实验原理：注射外源抗体可治疗H1N1流感。(2)实验目的：验证康复者血清能治疗H1N1流感。(3)实验材料：健康小白鼠、H1N1病毒液、未患过H1N1流感的小白鼠血清(A)、患H1N1流感后康复的小白鼠血清(B)等。(

9、4)实验步骤：_。选取年龄、体重、性别、健康状况相同的若干小白鼠，随机平均分为两组，标记为甲、乙；给甲、乙两组小白鼠同时注射相等剂量的H1N1流感病毒液，使其患H1N1流感；给甲、乙两组小白鼠分别注射等量的血清A、B；一段时间后，观察甲、乙两组小白鼠的康复情况提升演练答案解析解析根据实验目的确定是验证性实验。健康的小白鼠必须先接种H1N1流感病毒液，患流感之后，再接种不同的血清才能验证康复者血清能治疗H1N1流感。本实验的自变量是两种不同的血清。(5)预期结果和结论：_。乙组小白鼠康复情况明显好于甲组，说明患H1N1流感后康复者的血清能治疗H1N1流感答案2.某学校生物兴趣小组拟对添加皮革蛋白

10、粉饲料对动物的生长发育的影响作用进行探究实验。你若是该小组成员，请完成下列实验过程：(1)实验材料和用具：大鼠若干只，普通饲料，添加皮革蛋白粉的饲料，其他所需条件均满足。(2)实验目的：探究皮革蛋白粉饲料对动物的生长发育是否有影响。(3)实验步骤：_。选身体健康、发育正常、体重相同的大鼠若干，随机均分为A、B两组，分别饲养。给A组大鼠每天饲喂适量普通饲料，B组大鼠每天饲喂等量的添加皮革蛋白粉的饲料。在相同且适宜的条件下饲养。一段时间后，检查大鼠的生长状况，统计各组大鼠体重和发育状况答案解析解析本实验的自变量是皮革蛋白粉的有无，因变量是大鼠的生长状况，以大鼠体重和发育状况为观测指标。设计实验时要

11、遵循单一变量原则和对照原则。探究性实验的结论不唯一，要逐一分析讨论。(4)请你预测该同学实验的实验结果并作出相应的合理分析。(至少写出三种情况)_。_。_。若A、B两组大鼠体重基本相等，发育状况相同，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育没有影响 若A组大鼠体重大于B组大鼠体重，且A组大鼠的生长发育状况比B组大鼠生长发育状况好，说明添加皮革蛋白粉饲料对动物的生长发育有抑制作用 若A组大鼠体重小于B组大鼠体重，且A组大鼠的生长发育状况比B组大鼠生长发育状况差，说明添加皮革蛋白粉饲料对动物的生长发育有促进作用答案创新设计创新设计考点一考点二考点一细胞的分化与细胞的全能性考点一细胞的分化与细胞的全

12、能性1.细胞的分化细胞的分化形态、结构和生理功能形态、结构和生理功能胚胎胚胎专门化专门化创新设计创新设计考点一考点二2.细胞的全能性细胞的全能性完整个体完整个体全套全套离体离体创新设计创新设计考点一考点二创新设计创新设计考点一考点二3.干细胞干细胞(1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有概念：动物和人体内仍保留着少数具有_能力的细胞，这些细胞能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。叫做干细胞。(2)类型类型项目项目胚胎干细胞胚胎干细胞成体干细胞成体干细胞来源来源来自来自_或或原始性腺组织原始性腺组织来自各式各样的组织来自各式各样的组织功能功能可以分化可以分化成成_组织组织和器官和器官具有分化具有分化成

13、成_细胞细胞的能力的能力举例举例来自囊胚的内细胞团细胞来自囊胚的内细胞团细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞分裂和分化分裂和分化早期胚胎早期胚胎各种各种特定功能特定功能创新设计创新设计考点一考点二深挖教材深挖教材长句溯源长句溯源1.(必修必修1 P118)人的胰岛人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，请分析原因：细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，请分析原因：。因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的，不同体细胞在形态、结构和功能因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的，不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，

14、直接原因是细胞中的蛋白质不同上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同创新设计创新设计考点一考点二4.(必修必修1 P120拓展题改编拓展题改编)可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织器官用于器官移可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织器官用于器官移植等，实现对临床疾病的治疗？植等，实现对临床疾病的治疗？提示提示动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞是高度分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干是高度分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用

15、肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官。细胞在体外培育组织和器官。创新设计创新设计考点一考点二(3)细胞分化的细胞分化的“变变”与与“不变不变”：不变：不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。、细胞的数目。改变：改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。创新设计创新设计考点一考点二考向考向1以细胞分化为载体考查生命观念以细胞分化为载体考查生命观念1.(2016全国卷全国卷，1)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是的是()A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献

16、细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株创新设计创新设计考点一考点二解析解析细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，而细胞增殖的主要方式是有丝分裂，而细胞增殖的主要方式是有丝分裂，A正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细

17、胞，能干细胞，B错误；细胞分化的实质是：在个体发育中，在遗传物质的控制下合成特错误；细胞分化的实质是：在个体发育中，在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C正确；植物细胞正确；植物细胞具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D正确。正确。答案答案B创新设计创新设计考点一考点二3.(2020重庆联考重庆联考)如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、如图为人体某早期胚胎细胞所

18、经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述错表示细胞所进行的生理过程。下列叙述错误的是误的是()A.a过程是有丝分裂，过程是有丝分裂，b过程是细胞分化过程是细胞分化B.丁与戊因遗传物质不同而发生分化丁与戊因遗传物质不同而发生分化C.乙和丙的染色体组成相同乙和丙的染色体组成相同 D.甲、丁、戊的功能不同甲、丁、戊的功能不同解析解析细胞分化遗传物质未发生改变，只是基因的选择性表达。细胞分化遗传物质未发生改变，只是基因的选择性表达。答案答案B创新设计创新设计考点一考点二考向考向2结合细胞分化及全能性，考查

19、分析推断能力结合细胞分化及全能性，考查分析推断能力4.(2016海南卷，海南卷，9)下列关于植物细胞的叙述，错误的是下列关于植物细胞的叙述，错误的是()A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能B.植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果解析解析高度分化的植物细

20、胞仍具备发育成完整植株的潜能。高度分化的植物细胞仍具备发育成完整植株的潜能。答案答案A创新设计创新设计考点一考点二解析解析处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，可培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，A正确；在生物体所有的细胞中，受精卵正确；在生物体所有的细胞中，受精卵的分化程度最低，全能性最高，的分化程度最低，全能性最高，B正确；高度分化的动物细胞，其细胞的全能性受到正确；高度分化的动物细胞，其细胞的全能性受到限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物

21、细胞的细胞核具有全能性，限制，不容易表达，克隆羊的诞生证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了卵细胞的全能性，错误；由卵细胞直接发育成雄蜂的过程体现了卵细胞的全能性，D正确。正确。答案答案C创新设计创新设计考点一考点二解析解析干细胞分化成多种类型的细胞，但没有形成个体，所以不能体现动物细胞的全干细胞分化成多种类型的细胞，但没有形成个体，所以不能体现动物细胞的全能性，能性，A错误；细胞核重编程后形成的细胞，其细胞核是自身细胞的，形成的组织器错误；细胞核重编程后形成的细胞，其细胞核是自身细胞的，形成的组织器官用于移植属于自体移植，没有免疫排斥反应，官用

22、于移植属于自体移植，没有免疫排斥反应，D正确。正确。答案答案A创新设计创新设计考点一考点二考点二细胞的衰老、凋亡和癌变考点二细胞的衰老、凋亡和癌变1.细胞衰老细胞衰老(1)细胞衰老的特征细胞衰老的特征细胞核细胞核色素色素降低降低创新设计创新设计考点一考点二(2)细胞衰老原因之细胞衰老原因之“二学说二学说”自由基学说：各种生化反应产生的自由基会损伤生物膜、攻击自由基学说：各种生化反应产生的自由基会损伤生物膜、攻击DNA、攻击蛋白质等、攻击蛋白质等致使细胞衰老。致使细胞衰老。端粒学说：染色体两端的特殊端粒学说：染色体两端的特殊DNA序列序列(端粒端粒)会随细胞分裂次数的增加而被会随细胞分裂次数的增

23、加而被“截短截短”，进而损伤正常基因的进而损伤正常基因的DNA序列，使细胞活动趋向异常。序列，使细胞活动趋向异常。提醒提醒单细胞生物的细胞衰老即为个体衰老，而多细胞生物个体衰老是细胞普遍衰老单细胞生物的细胞衰老即为个体衰老，而多细胞生物个体衰老是细胞普遍衰老的过程，且衰老个体内也有新细胞产生。的过程，且衰老个体内也有新细胞产生。创新设计创新设计考点一考点二深挖教材深挖教材长句溯源长句溯源1.(必修必修1 P122)老年人的白发与白化病患者白发的原因是：老年人的白发与白化病患者白发的原因是：。2.(必修必修1 P125)细胞分化与细胞癌变过程中基因活动的区别是：细胞分化与细胞癌变过程中基因活动的

24、区别是：。3.(必修必修1 P126)原癌基因的主要功能是原癌基因的主要功能是。抑癌基因的主要功能是抑癌基因的主要功能是。前者是由于头发基部的黑前者是由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少；白化病患者是细胞色素细胞衰老，细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少；白化病患者是细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异常，不能合成酪氨酸酶，细胞中缺少酪氨酸酶所致中控制合成酪氨酸酶的基因异常，不能合成酪氨酸酶，细胞中缺少酪氨酸酶所致 细胞分化过程是相关细胞分化过程是相关基因选择性表达的结果，遗传物质没有发生改变；细胞癌变过程是原癌基因和抑基因选择性表达的结果，遗传物质没有发生改变；细胞癌变过程是原癌基因和抑癌基因突变导致的结果，遗传物质发生了改变癌基因突变导致的结果，遗传物质发生了改变调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程阻止细胞不正常的增殖阻止细胞不正常的增殖创新设计创新设计考点一考点二6.(必修必修1 P127“资料分析资料分析”)“病从口入病从口入”_(填填“适用于适用于”或或“不适用于不适用于”)癌症。例癌症。例如如。适用于适用于 发霉的、熏制的、烧烤的以及高脂肪的食品中含有较多的致癌物质，如黄曲霉发霉的、熏制的、烧烤的以及高脂肪的食品中含有较多的致癌物质，如黄曲霉素、亚硝酸盐、苯并芘等素、亚硝酸盐、苯并芘等