新教材2024届高考生物二轮复习9课时2突破实验设计大题，把握解题规律课件

这是一份新教材2024届高考生物二轮复习9课时2突破实验设计大题，把握解题规律课件，共35页。PPT课件主要包含了实验设计题的解题规律，差速离心法，类囊体的薄膜，蓝紫光，几乎全身所有细胞，提高神经系统的兴奋性等内容，欢迎下载使用。
创设情境　突破高考长句
突破1　实验设计题的解题规律
1.实验设计遵循的原则(1)科学性原则①选材科学性：如鉴定还原糖的实验中不建议以西瓜汁为实验材料，因为西瓜汁的红色会干扰颜色反应。②实验方法科学性：如使用双缩脲试剂时应先加入A液，再加入B液。(2)单一变量原则和等量原则二者是完全统一的，只不过强调的侧重点不同，前者强调的是自变量的单一性即实验组和对照组相比只能有一个变量，而后者强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量，必须严格控制在适宜且等量条件下，以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。
(3)平行重复原则为减小实验误差应进行多次实验，如探究培养液中酵母菌种群数量的变化的实验中，每次计数都要重复至少3次。(4)对照原则(为使实验结果更有可信度，需设置对照组)①空白对照：即对照组不做任何变量处理。如探究胰岛素的生理作用实验中，对小鼠进行饥饿处理后，注射胰岛素的为实验组，注射等量生理盐水的为对照组。②自身对照：即对照组和实验组在同一实验对象上进行，不再设置新的对照组。如观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，质壁分离状态与自然状态形成对照。
③条件对照：即给对照组施加变量处理，但这种处理不是实验假设所定的。如探究甲状腺激素的生理作用实验中，实验组为饲喂甲状腺激素，空白对照组为饲喂等量生理盐水，可以再增加一组对照组，饲喂甲状腺激素抑制剂，即条件对照，这样可以增加实验的说服力。④相互对照：即不单独设对照组，而是几个实验组之间相互进行对照。如探究温度、pH对酶活性影响的实验中，各组既是实验组，又是其他组的对照组。
2.实验设计的步骤步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精确细致”。必须体现“自变量”如何设置，“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜。实验步骤设计的一般程序
提醒　自变量的处理方法①“加”或“减”：例如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素；“减”即手术切除甲状腺法。②“换”：如探究温度对酶活性的影响实验，对自变量温度无法“加”或“减”，就用“换”的方法。
3.“五看法”评价实验设计的方案
(2023·全国甲卷，29)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是____________(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布____________上，其中类胡萝卜素主要吸收________(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是_______________________________________________________________________________________________________________。
黑暗条件下不能进行光反应，不能产生暗反应所需要的NADPH和ATP
(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果______________________________________________________________________________________________________。
思路：分离叶绿体，用碘液进行显色反应。结果：反应结果显蓝色。
解析　(1)由于植物细胞中叶绿体、线粒体等细胞器的体积和质量大小不同，在同一离心场中受到的离心力不同，可通过改变离心速率的方法，即差速离心法，将体积和质量大小不同的细胞器分离。因此，可用差速离心法分离叶绿体。叶绿体中的光合色素分布在类囊体(薄)膜上，光合色素中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)光合作用的光反应为暗反应提供ATP和NADPH，用于三碳化合物的还原。黑暗条件下无光，光反应不能进行，无法为暗反应提供原料，暗反应无法进行，不能产生糖。(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉，为证明叶绿体中有淀粉存在，需要将叶绿体提取出来并检测其中淀粉。
1.(2023·广东汕头调研)为研究盐胁迫条件下ABA(脱落酸)类似物的作用效果，研究小组将大小、长势相同的若干株某植物幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，实验处理如下：甲组：置于完全培养液中；乙组：置于等量的含有200(mml·L－1) NaCl的完全培养液中；丙组：置于等量的含有200(mml·L－1)NaCl和5(μml·L－1)ABA类似物的完全培养液中；
将甲、乙、丙三组置于其他条件相同且适宜的条件下培养一段时间，测定并记录气孔导度、净光合速率以及叶绿素含量，实验结果如表所示：
回答下列问题：(1)为了避免偶然因素对实验结果的影响，该实验中采取的措施是______________________________。与甲组相比，乙组中植物幼苗根部________________________________的差值较小，使其难以从培养液中吸收水分。水分在植物细胞内的主要作用有___________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点)。
每组设置多株幼苗进行实验
细胞液浓度与培养液浓度
作为细胞的重要组成成分、作为细胞内的良好溶剂、参与细胞内的生化反应、运送营养物质和代谢废物、维持细胞形态等(答出两点即可)
(2)据表分析，盐胁迫条件下该植物幼苗的净光合速率较低的原因是____________________________________________________________________。由实验结果可知，ABA类似物的作用是______________________________________________________________________________________________________。(3)在该实验的基础上，再提出一个探究课题名称：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
气孔导度较低，进入叶肉细胞的CO2较少；叶绿素含量较少，吸收的光能较少
缓解盐胁迫对该植物幼苗气孔导度、净光合速率以及叶绿素含量的影响
探究不同浓度的ABA类似物对盐胁迫条件下植物幼苗的影响、探究一定浓度的ABA类似物对不同程度的盐胁迫条件下植物幼苗的影响、探究一定浓度的ABA类似物对盐胁迫条件下植物幼苗中不同光合色素含量的影响等(合理即可)
解析　(1)实验过程中为了避免偶然因素对实验结果产生影响，每组要设置重复实验，进行多次测定，并将结果求平均值。与甲组相比，乙组中的培养液浓度较高，植物幼苗根部细胞的细胞液浓度与培养液浓度的差值较小，导致植物幼苗从培养液中吸收水分较困难。植物细胞内水分的主要作用包括：作为细胞的重要组成成分、作为细胞内的良好溶剂、参与细胞内的生化反应、运送营养物质和代谢废物、维持细胞形态等。(2)据表可知，乙组植物幼苗比甲组植物幼苗的气孔导度低、叶绿素含量少。气孔导度较低会使进入叶肉细胞的CO2少，叶绿素含量较少会使叶绿体吸收的光能少，从而导致植物幼苗的净光合速率较低。对比三组数据可知，ABA类似物可以缓解盐胁迫对该植物幼苗气孔导度、净光合速率以及叶绿素含量的影响。(3)在该实验的基础上，还可以探究不同浓度的ABA类似物对盐胁迫条件下植物幼苗的影响、探究一定浓度的ABA类似物对不同程度的盐胁迫条件下植物幼苗的影响、探究一定浓度的ABA类似物对盐胁迫条件下植物幼苗中不同光合色素含量的影响等。
2.(2023·湖南雅礼中学调研)甲状腺是人体重要的内分泌腺之一，其分泌的甲状腺激素能够提高细胞代谢的速率，维持机体的正常生长发育。回答下列问题：(1)在人体内，甲状腺激素作用的靶细胞是____________________。若某人体内甲状腺激素分泌不足，会表现出少言寡语、反应迟钝及嗜睡等现象，这说明该激素对神经系统的作用是___________________________。(2)在研究甲状腺激素的功能实验中，可用小鼠耗氧量作为检测指标的依据是_________________________________________________________________。本实验中给小鼠饲喂缺碘的食物可以达到与灌喂甲状腺抑制剂相同的目的，原因是______________________________________________________________。
甲状腺激素能促进细胞代谢，增加氧气消耗
甲状腺激素含碘，缺碘会使甲状腺激素的合成受到抑制
(3)给小鼠注射促甲状腺激素(TSH)，会使下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)的量减少。基于对甲状腺激素分泌的分级调节的认识，对此现象的解释有两种观点：一种认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节；另一种则认为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。请以小鼠为实验动物，写出验证以上哪种观点正确的一种实验思路。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
将多只健康小鼠平均分为甲、乙两组，分别测定两组小鼠TRH浓度的初始值；甲组切除甲状腺后注射适量的TSH，乙组不切除甲状腺而注射等量的TSH；一段时间后再次测定两组小鼠的TRH浓度并和初始值进行对比
解析　(1)甲状腺激素有促进细胞代谢的作用，其可作用于几乎全身所有细胞。若某人体内甲状腺激素分泌不足，会出现少言寡语、反应迟钝及嗜睡等现象，这说明甲状腺激素可以提高神经系统的兴奋性。(2)甲状腺激素能促进细胞代谢，而细胞代谢过程中需要消耗氧气，故在研究甲状腺激素的功能实验中可用耗氧量作为检测指标。甲状腺抑制剂可抑制甲状腺分泌甲状腺激素，使体内的甲状腺激素含量减少；甲状腺激素含碘，缺碘会使甲状腺激素的合成受到抑制，故给小鼠饲喂的食物中缺碘，也会导致其体内的甲状腺激素含量减少。(3)通过两种观点的分析可知，实验的自变量为甲状腺的有无。在实验时需要先测定所分的甲、乙两组小鼠TRH浓度的初始值，然后甲组小鼠切除甲状腺后注射适量的TSH，乙组不切除甲状腺而注射等量的TSH。一段时间后再次测定两组小鼠的TRH浓度，并且要进行实验前后小鼠TRH浓度的比较。如果甲、乙两组小鼠的TRH都减少，则第一种观点正确；若甲组小鼠的TRH不减少，乙组小鼠的TRH减少，则第二种观点正确。
突破2　创设情境　突破高考长句
【科学探究类】1.某科研机构发现了一种新型病毒，并对该病毒的遗传物质进行研究。可用化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究，原理是___________________________________________________________________________________。提示　DNA含有的五碳糖是脱氧核糖且含碱基T，RNA含有的五碳糖是核糖且含碱基U，可以通过化学分析的方法，分析这种新型病毒遗传物质中五碳糖或含氮碱基的种类，据此判断该病毒的遗传物质是DNA还是RNA
2.科研人员在一定二氧化碳浓度和温度条件下，利用苹果树、梨树幼苗进行了一系列探究实验，得到结果如下图所示。科研人员设计本实验的目的是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示　探究不同光照强度对两种果树光合作用速率的影响
3.下图装置表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植株分别放在透光的密闭钟罩内。试将下列分析思路补充完整：
自变量：________，因变量：________。实验目的：_____________________________________________________。提示　CO2浓度　光合速率　探究CO2浓度与光合速率的关系
4.在高糖刺激下胰岛B细胞的细胞膜上L－型Ca2＋通道开放。请设计实验证明胰岛B细胞的细胞膜上L－型Ca2＋通道开放会促进胰岛素的分泌，请写出简要的实验思路并预期结果。__________________________________________________________________________________________________________________。提示　实验思路：比较细胞培养液中加入L－型Ca2＋通道阻断剂(抑制剂或单克隆抗体)与正常条件培养下的胰岛B细胞在高糖刺激下的胰岛素分泌量；预期结果：加入L－型Ca2＋通道阻断剂的一组胰岛素分泌量明显低于正常培养的一组
5.抗利尿激素(ADH)是调节机体水盐平衡的重要激素，请回答以下问题：(1)能引起抗利尿激素分泌量增加的有效刺激是________________________________________________________________________(答出两点即可)；调控该激素分泌的神经中枢位于________，其效应器位于_________________________________________________________。(2)某研究表明，适量的乙醇会抑制ADH的分泌，某实验小组欲以家兔为实验材料对该研究结果进行验证，请设计实验步骤，预期结果及结论。实验步骤：________________________________________________________。预期结果：______________________________________________________。实验结论：_______________________________________________________。
提示　(1)吃的食物过咸、机体失水过多、机体饮水不足等　下丘脑　肾小管和集合管(2)实验步骤：①将健康的、生理状态相同的家兔均分为A、B两组；②A组注射适量乙醇，B组注射等量的生理盐水；③将A、B两组家兔在相同且适宜的条件下饲养一段时间，定时测定A、B两组家兔的尿量　预期结果：A组家兔尿量明显比B组的多　实验结论：适量的乙醇会抑制ADH的分泌
6.甲减，即甲状腺功能减退症，是由甲状腺激素缺乏导致的。可通过“TRH(促甲状腺激素释放激素)兴奋实验”，即注射TRH后测定血浆中TSH(促甲状腺激素)的含量，来检测发病部位。(1)若体内TSH值较高，注射TRH后，TSH的含量________，则患病部位可能是甲状腺。(2)若体内TSH值较低，注射TRH后，TSH的含量________，则患病部位可能是下丘脑。(3)若体内TSH值较低，注射TRH后，TSH的含量________，则患病部位可能是垂体。提示　(1)继续升高　(2)升高　(3)基本不变
7.为探究油菜素内酯(BL)对生长素(IAA)生理作用的影响，研究人员做了如下实验。利用相应浓度的BL和IAA处理油菜萌发的种子，观察其对主根伸长的影响。
(1)由图可知，单独用IAA处理，对主根伸长的影响是____________________。(2)BL与IAA同时处理时，BL对主根伸长的影响是_______________________。(3)该实验不能证明BL对主根生长的作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时则会抑制生长的特点，理由是_________________________________________。提示　(1)低浓度促进伸长、高浓度抑制伸长　(2)随IAA浓度的增加，抑制作用先增强后减弱，最后促进伸长　(3)没有设置一系列浓度梯度的BL溶液对主根生长影响的实验
8.糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，高血糖多由胰岛素分泌缺陷引起。某种免疫细胞依赖其产生的整合素(β7)而进入肠道，进入肠道后能抑制肠细胞分泌胰高血糖素样肽－1(GLP－1)，GLP－1能促进胰岛素的分泌。(1)胰岛素能____________________________________________，从而降低血糖浓度，若小肠内该免疫细胞数量减少，组织细胞内糖的氧化速率将会________(填“加快”“降低”或“不变”)。
(2)以小鼠为材料通过基因敲除技术(定向让某个基因失活)对上述免疫细胞进行探究。①分别敲除T细胞和B细胞中________基因的小鼠作为甲、乙实验组，____________作为对照组(丙组)。②三组小鼠在相同且适宜的条件下培养，测定各组小鼠的血糖浓度，并取平均值。若________________________，则该免疫细胞是T细胞。提示　(1)促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯　加快　(2)①β7　正常小鼠　②甲组数值偏低，乙组和丙组接近
9.药物X为激素类药物。为研究其对动物机体排卵的影响，某同学用若干只发育状况相同的成年雌性鳙鱼进行实验。回答下列问题：(1)请完善下面的实验步骤：①将鳙鱼随机均分为甲、乙两组。甲组(实验组)的处理是注射适量的用质量分数为0.65%的NaCl溶液配制的药物X溶液，乙组的处理是________________________________________________________________。②将上述两组鳙鱼置于________的条件下饲养。③一段时间后，分别统计两组鳙鱼排卵的数目。④对所得数据进行统计、处理和分析。
(2)实验结果与分析：若甲组鳙鱼的排卵数量大于乙组，则说明药物X _________________________；若甲组鳙鱼的排卵数量与乙组相当，则说明药物X______________________。(3)为了进一步研究药物X的作用机理，该同学测定了两组鳙鱼体内雌激素的含量，发现甲组雌激素的含量高于乙组。请对药物X的作用机理提出两种不同的解释：_____________________________________________________________。提示　(1)①注射等量不含药物X的质量分数为0.65%的NaCl溶液　②相同且适宜(2)对雌性鳙鱼排卵有促进作用　对雌性鳙鱼排卵没有影响(或没有促进作用)(3)药物X促进下丘脑分泌促性腺激素释放激素、药物X促进垂体分泌促性腺激素、药物X促进性腺(卵巢)分泌雌激素(答出两种即可)
10.传统中药人参中的人参皂苷Rg1可以有效缓解帕金森病。某同学以小鼠作为实验材料，设计了如下方案，最终通过技术手段统计多巴胺能神经元细胞的死亡数目。
注：MPTP能诱导多巴胺能神经元的变性死亡，使患者出现帕金森症状。科学家常用MPTP诱导帕金森动物模型。