2026年高考生物二轮复习精品课件专题20 实验探究与设计

这是一份2026年高考生物二轮复习精品课件专题20 实验探究与设计，共29页。PPT课件主要包含了partone，析·考情精解，partTWO，构·知能架构，实验方案，partTHREE，串·核心通络，AChR，串讲1单自变量实验，实验设计流程等内容，欢迎下载使用。
剖析考情动向，精研考点分布
搭建知识网络，整合能力体系
验证或探究自变量对因变量的影响
推测自变量对因变量的影响
对照处理（等量、适量）
相同处理（在相同且适宜的条件下培养或反应一段时间）
观察记录（因变量检测指标）
探究实验：一般分为正、反、中间状态三个方面
串讲核心考点，提炼方法技巧
串讲1 牢固掌握实验设计的程序
核心整合一  实验思路与实验步骤的书写
串讲2 描述实验设计步骤的“四步曲”
1.(2023·广东卷)神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见下图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装,最终形成成熟的神经肌肉接头。回答下列问题。 　 　
核心整合一  实验思路与实验步骤的书写
(1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜　 　内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以　　 　的方式释放,ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。 (2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体,大部分呈阳性,少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性患者仍表现出肌无力症状?为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。
Na+    胞吐
①假设一:此类型患者AChR基因突变,不能产生　 　,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。 为验证该假设,以健康人为对照,检测患者AChR基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二。②假设二:此类型患者存在　 　的抗体,造成　 　 ，从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。 为验证该假设,以健康人为对照,对此类型患者进行抗体检测,抗体检测结果符合预期。③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制,你的研究思路是：　 　 　
核心整合一 实验思路与实验步骤的书写
A A不能与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,从而无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使AChR不能在突触后膜成簇组装
将患病动物随机分为甲、乙两组, 甲组动物定期肌肉注射过量蛋白A, 乙组动物注射等量生理盐水,一段时间后,甲组肌无力症状有所缓解,乙组无变化。
2.为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠的活动状况为观察指标设计实验。实验原理：胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖水平下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。材料用具：正常小鼠4只、注射器、胰岛素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水。(1)实验步骤：①将正常小鼠随机均分成A、B两组，观察并记录________________________。②给A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组小鼠______________________。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组小鼠____________________。③A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠_______________ _。一段时间后，A组小鼠低血糖症状得到缓解，B组小鼠____________________。(2)该实验过程可以说明__________________________________________________。(3)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因：_________________________
小鼠的活动状况　注射等量生理盐水　 活动状况无变化
注射等量葡萄糖溶液　活动状况无变化
胰岛素具有降低血糖的作用
注射胰岛素溶液后，小鼠体内胰岛素含量过高，引起血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少、能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状
核心整合二  实验变量的分析
单自变量实验的分组：若是不考虑实验变量梯度的定性实验，通常将实验对象均分成两组；若是考虑实验变量梯度的定量实验，通常将实验对象均分成三组或多组；其余条件保持相同且适宜，再给予不同的实验变量处理。此类实验的分组情况可以用下表所示模型表示。
串讲2 双自变量实验设计
①非自变量A即自变量B类造成因变量的原因不是自变量A，就是自变量B，且自变量A和自变量B是相互独立、互不干扰的。这类实验可以拆分成两个实验：实验一：自变量 A→因变量；实验二：自变量B→因变量。这两个实验组之间形成相互对照。②自变量A即自变量B相互作用类从自变量A和自变量B分别对因变量的作用效果来看，自变量A和自变量B存在协同、抗衡或其他的相互作用。③自变量A→自变量B→因变量类
在此基础上，需要根据实验的具体情况来修正实验分组。
3.(2023·海南，16)海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。回答下列问题：(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是____________________ ____；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第________条。(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是________________，该光源的最佳补光时间是________小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是____________________________________________________________________________________________________。
叶绿素(或叶绿素a和叶绿素b)　一和二
红光＋蓝光　6　 不同的补光光源条件下，红光＋蓝光光源组平均花朵数均最多
3.(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度(简要写出实验思路)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
将成花诱导完成后的火龙果植株(成花数目相同)随机均分成A、B、C三组，分别置于三种不同光照强度的白色光源中照射相同且适宜的时间，一段时间后观察并记录各组植株所结火龙果的产量，产量最高的则为最适光照强度
4.给小鼠注射TSH，会使下丘脑的TRH分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节的认识，对此现象的解释有两种观点：观点1认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节；观点2认为TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节。请你设计实验，证明哪个观点是正确的。实验分析　自变量：作用于下丘脑的激素的种类。思路：分别切除甲状腺和垂体以便通过减法原理来控制自变量。
　①选取生长发育正常的小鼠，随机均分为甲、乙两组，分别测定它们的基础TRH分泌量。②甲组小鼠摘除垂体，注射适量甲状腺激素，测定TRH分泌量；乙组小鼠摘除甲状腺，注射适量TSH，测定TRH分泌量。③结果分析，如果仅是甲组TRH分泌量明显减少，表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用；如果仅是乙组TRH分泌量明显减少，则表明垂体分泌的TSH对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用；如果甲、乙两组TRH分泌量均明显减少，则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用。
串讲1 “五看法”评价实验设计的方案
核心整合三  实验评价及完善
5．(2022·湖南卷)当内外环境变化使体温波动时,皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢,通过产热和散热反应,维持体温相对稳定。回答下列问题。(1)炎热环境下,机体通过体温调节增加散热。写出皮肤增加散热的两种方式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点,生理状态下人体调定点为37 ℃。病原体感染后,机体体温升高并稳定在38.5 ℃时,与正常状态相比,调定点　　 　(填“上移”“下移”或“不变”),机体产热　　 　。(3)若下丘脑体温调节中枢损毁,机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M,为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。
核心整合三 实验评价及完善
汗液的蒸发、皮肤中毛细血管舒张等
上移 增加
为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温,将A、M分别用生理盐水溶解后,用发热家兔模型进行了以下实验,请完善实验方案并写出实验结论。②由甲、乙、丙三组实验结果,得出结论:　　　　　　 　　　　　　　　　　　。 ③由甲、乙、丙、丁四组实验结果,得出结论:　　　　 　　　　　　　　　　　　　。
M具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
破解题型规律，攻克解题难关
1．（2025·广东·高考真题）某高校科技特派员为协助种养专业合作社繁殖优良欧李种质，以欧李根状茎为插条，用赤霉素合成抑制剂处理，使插条生根率由22%提高到78%。扦插后，插条的几种内源激素的含量变化见图。下列叙述错误的是（    ）A．细胞分裂素加快细胞分裂并促进生根B．提高生长素含量而促进生根C．推测赤霉素缺失突变体根系相对发达D．推测促进生根效果更好
分析题图可知，处理组细胞分裂素含量略有下降，细胞分裂素加快细胞分裂并促进芽的分化和侧枝发育，并非促进生根
2.（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）Rubisc是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisc基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（S），并做了相关研究。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率（如下图）和产量潜力。回答下列问题。(2)据图分析，当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于 不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是 。胞间CO2浓度为300μml·ml-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是 。(3)研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证，简要写出实验思路。
光照强度 CO2浓度 曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。
用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。
关联特色情境，提升学科素养
1.人和哺乳动物体内的脂肪组织分为白色脂肪组织(WAT)和褐色脂肪组织(BAT)，二者能相互转化。WAT主要将多余的糖等能源物质转化为脂肪储存起来，BAT能通过促进脂肪的分解和氧化等来满足机体额外的热量需求。科研人员分析了不同温度下小鼠WAT和BAT的相对含量变化，结果如图。回答以下问题：(1)当受到寒冷刺激时，机体通过体温调节减少散热。皮肤减少散热的方式是____________ ________。此外，寒冷刺激相关神经兴奋，促进________________________等激素的释放，使脂肪组织的代谢活动增强，增加产热。(2)(4分)根据题干信息和实验结果分析，小鼠脂肪组织能在寒冷环境中增加产热，原因可能是_______________________________________________。
皮肤血管收缩，汗腺分泌减少　 肾上腺素、甲状腺激素　
寒冷环境中，小鼠的WAT转化为BAT，促进脂肪的氧化分解
1.(3)(8分)研究发现，位于线粒体内膜上的UCP－1蛋白能抑制ATP的合成，提升脂肪等能源物质中的化学能转化为热能的比例，药物A在抑制UCP－1蛋白的合成上具有专一性。为探究叶绿醇是否通过影响UCP－1蛋白的合成提高小鼠的抗寒性，设计以下实验。 注：“＋”的数目代表产热量的多少，“＋”越多，产热量越多。请完善表格中的实验方案：③实验结论：(4)(4分)基于上述研究，科研人员认为叶绿醇或许能应用于肥胖的治疗，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________。
①正常大鼠＋叶绿醇溶液＋药物A　　②低温(寒冷或4 ℃)，其他条件相同且适宜　③叶绿醇通过促进UCP－1蛋白的合成来提高小鼠的抗寒性
在同等能量需求下，服用叶绿醇能促进UCP－1蛋白的合成，使脂肪在氧化供能时效率降低，脂肪消耗得更多
2.暴饮暴食、过量饮酒和高盐饮食都不利于健康。人体从食物中摄取各种营养物质后会发生一系列的调节过程,结合所学知识回答以下问题。(1)图中下丘脑调节胰岛素的分泌过程　　　(填“属于”或“不属于”)激素分泌的分级调节。长期高糖饮食导致的血糖浓度持续偏高,可能诱发糖尿病,患者的尿量会　　　　(填“增加”“减少”或“不变”)。若从重吸收的角度开发一种降低糖尿病患者血糖浓度的新药物,该药物应具有　　　(填“增加”或“减少”)肾小管管壁细胞膜上重吸收葡萄糖的转运蛋白数量的效应。 
不属于 增加 减少