强化逻辑 绘图列表 确定变量 提升能力——实验探究题解题策略

北京 张 莹 徐林丽

强化逻辑 绘图列表 确定变量 提升能力
——实验探究题解题策略

北京 张 莹 徐林丽

实验探究题一般来自真实的研究过程，相互关联、富有逻辑的综合复杂情境反映某些本学科发展前沿的研究热点和手段，体现能力立意要求，考查综合运用能力、逻辑思维能力，反映出考生的生物学素养。对于探究性实验，通常有复杂的数据为相关的研究提供证据和支持，解答此类试题时，找准变量，强化逻辑，发散思维，准确获取信息并进行推理分析，准确表述实验结论是关键。

【例1】胰岛素是人体血糖调节中的重要激素，其释放受到机体的精确调控。餐后血糖升高，通过影响细胞膜上的钾离子通道和钙离子通道，调控胰岛素的分泌。

（1）研究发现，高浓度葡萄糖可引起胰岛A细胞合成并分泌谷氨酸，为研究谷氨酸的作用机理，科研人员将三组数目相等的小鼠离体胰岛进行培养，培养条件及结果如图1所示（CQNX为谷氨酸受体阻断剂）。实验结果表明，在高浓度葡萄糖条件下____________________________________，_____。由此推测，谷氨酸与胰岛B细胞表面的_________结合发挥作用。

（2）科研人员进一步用谷氨酸溶液处理正常小鼠和K+通道基因敲除小鼠的胰岛B细胞，检测细胞内Ca2+荧光强度，结果如图2所示。

①由实验结果可知，谷氨酸能够__________正常小鼠胰岛B细胞内的Ca2+浓度。

②K+通道基因敲除小鼠和正常小鼠相比，细胞内的基础Ca2+浓度显著高于正常小鼠，从胰岛素释放通路分析，是由于K+通道基因敲除小鼠的K+通道不能正常发挥作用，导致Ca2+通道_________。

③该实验结果说明谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过_________实现的。

【分析】第（1）小题是考查解析图表、提取信息的能力。通过分析实验目的和实验过程，结合实验结果，找到实验结论。流程图如下：

胰岛素释放量___________________条件对照胰岛细胞___________组别实验材料_自变量___因变量实验结果___________结论对照组胰岛细胞__________（A、B）________谷氨酸促进胰岛素____________________释放实验组胰岛细胞（A、B）（A、B）谷氨酸胰岛素释放量释放量高于对照组谷氨酸+CQNX胰岛素释放量释放量低于对照组CQNX抑制谷氨酸___________的作__用____

已知CQNX为谷氨酸受体阻断剂，总结整个流程，可得流程图：高浓度葡萄糖→胰岛A细胞→谷氨酸→与胰岛B细胞表面受体结合→胰岛素分泌增多。

第（2）小题也可以用上述方法，列表如下：

组别实验材料自变量因变量实验__________结果加谷氨__酸后对照组正常小鼠的胰岛B细胞细胞膜有K+通道细胞内Ca2+荧光___________强度低30 s后显著升_________高实验组K+通道基因敲除小鼠的_________胰岛B细胞细胞膜无K+通道细胞内Ca2+荧光___________强度高无明显变化

由此可得以下结论：①谷氨酸能提高正常小鼠胰岛B细胞内的Ca2+浓度；②K+通道基因敲除小鼠的胰岛B细胞，细胞膜无K+通道，导致Ca2+通道持续开放，细胞内Ca2+浓度升高；③实验组和对照组的差异缘于细胞膜有无K+通道，因此确定谷氨酸对胰岛B细胞的作用是通过K+通道实现的。

【答案】（1）谷氨酸能促进胰岛素的分泌，CNQX可抑制这一过程 （谷氨酸）受体 （2）①升高 ②（持续）开放③K+通道

【例2】（2012·北京卷·节选）为研究细胞分裂素的生理作用，研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中（图3）。对插条的处理方法及结果见图4。

（1）从图4中可知，对插条进行的实验处理包括____________________________________。

（2）在实验Ⅰ中，对A叶进行实验处理，导致B叶________。该实验的对照处理是___________________。

（3）实验Ⅲ、Ⅳ的结果表明，B叶的生长与A叶的关系是_______________________。

【解析】本题考查实验分析，通过确定对照组的设置方法，结合实验结果，分析得出实验结论。实验目的是研究细胞分裂素的生理作用，将图3和图4的信息转换为表：

____组别____实验材料__自________变量__________________因变量______________实验结果对照组_2片A______________叶B叶相对面积Ⅰ实验组2片A叶A施用细胞____________________分___________________________裂素对照组高于实验组对照组_2片A______________叶B叶相对面积Ⅱ实验组2片A叶B施用细胞____________________分___________________________裂素实验组高于对照组对照组_1片A______________叶B叶相对面积Ⅲ实验组1片A叶B施用细胞____________________分___________________________裂素实验组高于对照组对照组__无________________A叶B叶相对面积Ⅳ实验组高于对照组实验组无A叶B施用细胞____________________分___________________________裂素

分析可知：①对插条进行的实验处理包括用细胞分裂素分别处理A、B叶片；不同插条上去除不同数目的A叶；②研究细胞分裂素的生理作用，自变量应该是是否施用细胞分裂素；③第Ⅰ组用细胞分裂素处理A叶，B叶的相对面积低于对照组，说明其生长受抑制；④第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组用细胞分裂素处理B叶，B叶的相对面积高于对照组，说明细胞分裂素促进其生长；⑤第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的对照组放在一起，也可形成对照，此时自变量为A叶的数目。实验结果表明A叶数量越少，B叶生长越慢。观察三组实验组也可得到相同的结论。

【答案】（1）用细胞分裂素分别处理A、B叶片，不同插条上去除不同数目的A叶 （2）生长受抑制 用蒸馏水同样处理A叶 （3）A叶数量越少，B叶生长越慢

实验探究题题干中通常呈现了探究过程和数据信息，解答此类试题需要认真审题，转换信息。一部分考生在分析题目时不够仔细，不能提取关键信息，造成失分。绘制简易流程图、列简表对比，逐渐提升能力，强化思维，才能对这种类型的题目应对自如。长期坚持逻辑训练，有助于考生准确找到自变量与因变量，把图表信息转化成文字信息，准确分析自变量与因变量的逻辑关系，分析实验结果，得出正确的结论，提高正确率，为赢得高考奠定扎实基础。

（作者单位：北京市师达中学）