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生物實(shí)驗題型的應對策略
生物實(shí)驗題型的應對策略
一、 實(shí)驗設計題
應對策略：
1. 明確實(shí)驗目的、原理及實(shí)驗要求，以便確定答題方向。
2. 明確所給實(shí)驗儀器及試劑、材料的操作及用途。
3. 設計實(shí)驗步驟：必須實(shí)驗遵循兩個(gè)原則：對照原則和單一變量原則;注意實(shí)驗的準備工作;實(shí)驗過(guò)程中的順序;實(shí)驗現象的觀(guān)察，實(shí)驗結果的驗證分析。
例1：課題小組的研究性學(xué)習課題是“探究影響細菌生長(cháng)繁殖的因素”他們在培養細菌的過(guò)程中，發(fā)現了某種細菌(R)的周?chē)渌毦纳L(cháng)繁殖受到抑制。他們把R細菌接種到專(zhuān)門(mén)的培養基上進(jìn)行培養，一段時(shí)間后，他們除去R細胞，用該培養基再培養其他細菌，結果其他細菌仍然不能在這個(gè)培養基上生長(cháng)和繁殖。
于是該同學(xué)就假設了“造成R細菌的周?chē)渌毦荒苌L(cháng)和繁殖的最可能的原因是：R細菌產(chǎn)生了不利于其他細菌生存的物質(zhì)”
問(wèn)題：參照上述題目中所給出的有關(guān)材料，請設計一個(gè)實(shí)驗對該同學(xué)的假設進(jìn)行驗證。
第一步：__________________________________________________
第二步：__________________________________________________
第三步：__________________________________________________
第四步：__________________________________________________
解析：
本題的實(shí)驗目的是驗證“R細菌產(chǎn)生了不利于其他細菌生存的物質(zhì)”。那么就要驗證R細菌產(chǎn)生了一種物質(zhì)，并且不利于其他細菌的生存。我們要觀(guān)察細菌的生長(cháng)情況只能通過(guò)培養皿，所以要配制培養皿。
本實(shí)驗的設計抓以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是進(jìn)行對照組(R細菌的有無(wú))的準備，二是對照組的設置(注意單一變量原則)，三對照組的使用，四對照組控制條件的觀(guān)察。
第一步：取兩個(gè)培養皿，按相同營(yíng)養成分配制成甲乙兩個(gè)培養基。
第二步：在甲培養基上接種R細菌，培養一段時(shí)間后，除去細菌;乙培養基上不接種R細菌，作為對照。
第三步：在這兩個(gè)培養基上分別接種相同的其他細菌。
第四步：在相同條件下，讓甲乙兩個(gè)培養基上的細菌生長(cháng)繁殖。
二、 實(shí)驗評價(jià)題
1. 看有無(wú)對照實(shí)驗，如果有看對照設計是否合理。
2. 看實(shí)驗是否遵循了單一變量原則。
3. 看實(shí)驗步驟的順序是否合理，步驟是否完整。
4. 看實(shí)驗儀器、藥劑的使用的是否合理。藥劑的配備、使用及用量的大小。
5. 實(shí)驗結果的驗證是否合理。
例2
某同學(xué)進(jìn)行了溫度對酶活性影響的研究，設計了如下實(shí)驗：
實(shí)驗步驟：
(1) 取三支試管，分別加入質(zhì)量分數為3%的可溶性淀粉溶液。
(2) 將試管分別放入25 。C、60 。C的水中和冰塊中，在三支試管中分別中入質(zhì)量分數為2%的淀粉酶溶液，兩支試管中的pH=6.8,第三支試管中的pH=4，搖均后維持各自溫度 5min。
(3) 在三支試管中各滴一滴碘液，并搖均。
觀(guān)察并記錄：(略)
結論：溫度過(guò)高或過(guò)低都影響酶的活性。
請回答：
[1]該實(shí)驗能否得出上述實(shí)驗結論?___
[2]指出步驟中不正確之處，并在此基礎上加以糾正或補充相應的內容。
___________________________。
解析：
本題是比較典型的實(shí)驗評析題，從實(shí)驗原則、過(guò)程順序、劑量等方面逐一排查就會(huì )得出結論。
[1]按此步驟不能得出以上實(shí)驗結論。
[2]a.試管上沒(méi)有做標記，應用字母或數字進(jìn)行標記如三支試管上分別標記A、B、C。
b.步驟(1)(2)中加入試管中的兩種溶液應有量的描述，如步驟(2)中應補充3%的可溶性淀粉2ml。
c.實(shí)驗組與對照組未遵循單一變量原則。兩組中存在酸堿度和溫度兩個(gè)變量，應只有一個(gè)溫度變量，酸堿度應一致，pH應都為6.8(只有答出pH 就可以) 。
三、 實(shí)驗步驟補充完善題
1. 添加實(shí)驗假設。
2. 完善實(shí)驗步驟。
3. 總結實(shí)驗結論。
4. 補充填加對照實(shí)驗。
例3：下面是最早發(fā)現青霉素的科學(xué)家弗來(lái)明所進(jìn)行的探索過(guò)程。請將該過(guò)程補充完整。
觀(guān)察現象，提出問(wèn)題：細菌的培養基中，偶然生出青霉菌，在其周?chē)鷽](méi)有細菌生長(cháng)。為什么會(huì )出現這一現象?
做出假設：_______________
進(jìn)行實(shí)驗：把青霉素接種于培養液中培養，然后觀(guān)察使用這種培養液對細菌生長(cháng)的影響。
實(shí)驗結論：_____________
弗來(lái)明在持續的保分離出了這一物質(zhì)，將它命名為青霉素。
本實(shí)驗中你認為不完善之處是_______，應如何改進(jìn)?___________。
解析：
假設：青霉素產(chǎn)生可阻止細菌生長(cháng)和繁殖的物質(zhì)
本實(shí)驗的`不足之處：未設計對照實(shí)驗，應將細菌接種于未培養過(guò)青霉素菌的培養基或培養液中，觀(guān)察細菌的生長(cháng)和繁殖情況。
四、 對照實(shí)驗的設計
1. 在設計對照實(shí)驗時(shí)必須要有明確的標記，如用甲、乙、丙，或者是A、B、C或者1、2、3，總之讓人一看對實(shí)驗組一目了然。
2. 必須要確定實(shí)驗因子，即影響實(shí)驗結果的關(guān)鍵因素是誰(shuí)? 這樣設計才有依據。
3. 常用的方法：
(1)空白對照：即實(shí)驗因子的有無(wú)。
例如2002年全國理綜試題中用水培法驗證礦質(zhì)元素鎂對植物生長(cháng)的影響。――A瓶中加入完全培養液，B瓶中加入去掉鎂的培養液進(jìn)行對照，觀(guān)察實(shí)驗現象。
(2)條件對照：
例如驗證不同色質(zhì)的光對光合作用的影響：對條件完全相同的植株用不同的光照射，A：用綠光，B用紅光，C用白光;驗證溫度對酶活性的影響：在其它條件完全相同的情況下，把A試管放在 0。C ， B試管放在 37。C ，C試管放在 100。C實(shí)驗觀(guān)察。
(3)劑量對照：
如驗證二氧化碳濃度對光合作用的影響，其他條件不變的情況下，可以通過(guò)改變二氧化碳濃度的方法進(jìn)行對照。
(4)順序(位置)對照：
如2001年山西高考題中驗證生長(cháng)素的對植物生長(cháng)的影響：生長(cháng)素的極性運輸，由生理學(xué)的植物胚芽鞘的上端運輸到下端，那么對照實(shí)驗就應該是把植物體的上下端倒置過(guò)來(lái)。
例4：有一實(shí)驗現象：將生理狀況相同的胚芽鞘分為甲乙兩組，甲組給單側光照射，乙組不給光照。同樣培養一段時(shí)間后，甲組向光彎曲生長(cháng)，乙組則直立向上生長(cháng)。簡(jiǎn)答下列問(wèn)題：
作為對照，若要使乙組同時(shí)也受光照，你會(huì )如何設計乙實(shí)驗裝置?并請簡(jiǎn)要說(shuō)明。
解析：
本題是給予實(shí)驗單側光照射，因此推測實(shí)驗因子就是單側光，方法一：如果給予乙組與甲組反方向的單側光，實(shí)驗現象可能會(huì )發(fā)現胚芽鞘彎曲與甲組相反的方向生長(cháng)(即彎向光源生長(cháng))。
二也可以消除光的單側性。給予乙組直射光照，發(fā)現乙組胚芽鞘直立生長(cháng)。
(其他的設計只要合理也可)如讓乙組旋轉照射光等
五、 強化練習：
1、 生物體內的細胞代謝速率與物質(zhì)擴散的速率有關(guān)。同種物質(zhì)雖然在細胞中擴散的速率基本相同，但細胞大小不同，擴散發(fā)生的快慢會(huì )有差異。有人設計了一種模型，用于研究這一問(wèn)題。
實(shí)驗目的：(略)
實(shí)驗材料：(略)
實(shí)驗步驟：
(1) 用小刀將瓊脂塊樣品(內含酚酞)切成三塊邊長(cháng)分別為3cm, 2cmt和1cm 的立方體;
(2) 將以上三種瓊脂塊樣品，侵入0.1%的NaOH溶液中，處理10分鐘;
(3) 取出瓊脂塊樣品，吸干浮液后，分別將每一樣品切成兩半，觀(guān)察切面，測量每一切面上NaOH擴散的深度，記錄結果并分析：
a. 請你為此研究擬定一個(gè)課題名稱(chēng)_____。
b. 該研究中所用的細胞模型是____，考慮在樣品中加入酚酞是為了檢測NaOH在瓊脂塊中的擴散深度，原因是____。
2.為了證明噬菌體侵染細菌時(shí)，進(jìn)入細菌的是噬菌體DNA，而不是它的蛋白質(zhì)外殼，可用兩種不同的放射性同位素分別標記噬菌體的蛋白質(zhì)外和噬菌體的DNA，然后再讓這兩種不同標記的噬菌體分別去侵染未被標記的細長(cháng)，從而對此做出實(shí)驗論證。據分析，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼含有甲硫氨酸等多氨基酸。請你完成以下實(shí)驗設計：
(1)實(shí)驗室已制備好分別含3H、14C、15N、18O、32P、35S等6 種放射性同位素的微生物培養基。你將選擇哪兩種培養基分別用于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和噬菌體DNA?____
(2)你用這兩種培養基怎樣去實(shí)現對噬菌體的標記?請簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗的設計方法和這樣設計的理由?
_________
答案提示：
1、a.細胞大小與物質(zhì)擴散快慢之間關(guān)系的研究b.不同大小的瓊脂塊(代表了不同大小的細胞);酚酞遇NaOH變紅色。
2.(1)用32P標記DNA，用35S標記蛋白質(zhì)外殼
(2)先將細菌分別入在32P或35S的培養基上培養，使細菌被標記上32P或35S，然后用噬菌體去侵染分別被32P或35S標記的細菌。因為噬菌體營(yíng)寄生生活。
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