以题带点,复习实验
2018-01-25辽宁
辽宁
生物学是一门实验性科学,高考中对于实验的考查也是重中之重,即使不单独考查实验题,也是多以实验素材考查知识内容,或者可以用实验的思想解题,而书中实验的目的要求、实验原理、材料用具的选择、方法步骤、结果分析等知识,也是可以迁移应用到新情境中的。
本文首先以原创的5道选择题的20个选项,牵引出20个实验进行实验复习方法的介绍,然后以两道高考题为例体验实验思想的迁移应用。
【例1】下列有关实验目的或实验原理的叙述,错误的是 ( )
A.秋水仙素与低温诱导染色体数目加倍的原理不同
B.常采用取样器取样法调查土壤小动物类群的丰富度
C.观察精母细胞固定装片,可以加深对减数分裂过程的理解
D.使用高倍显微镜观察几种细胞,可以比较不同细胞的异同点
【设计意图】本题以《考试大纲》中“实验与探究能力”中的“理解实验目的、原理”为依据,设计的4个选项,其中A项考查“低温诱导染色体数目加倍”的实验原理,低温与秋水仙素都能诱导染色体数目加倍,且原理相同,即均为抑制(有丝分裂前期)纺锤体的形成。B项考查“土壤中动物类群丰富度的研究”的实验原理,因为许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于采用样方法或标志重捕法进行调查,所以常采用取样器取样法。C项考查“观察细胞的减数分裂”的实验目的。D项考查“用显微镜观察多种多样的细胞”的实验目的。
【答案】A
【例2】下列有关实验方法和操作步骤,叙述正确的是 ( )
A.叶片深绿时不需要加入碳酸钙即可研磨
B.人工制作的生态瓶应放在阳光直射条件下
C.将玻璃纸替换成生物膜,将观察不到渗透现象的发生
D.探究培养液中酵母菌种群数量的变化,取样计数前应充分摇匀
【设计意图】本题以《考试大纲》中“实验与探究能力”中的“理解实验方法和实验步骤”为依据,设计的4个选项,其中A项考查“绿叶中色素的提取和分离”的实验方法步骤,碳酸钙的作用是可防止研磨中色素被破坏,所以制取滤液时需要加入少许。B项考查“探究水族缸(或鱼缸)中群落的演替”的操作步骤,生态瓶的放置应避免阳光直接照射,否则会因水温过高,导致水生生物死亡。C项考查“通过模拟实验探究膜的透性”的操作步骤,玻璃纸是半透膜,生物膜是选择透过性膜,也是一种半透膜,所以用生物膜替换玻璃纸仍然可以观察到渗透现象。D项考查“探究培养液中酵母菌数量的动态变化”的实验方法步骤,酵母菌会沉在试管底部,所以计数前要将试管充分摇匀,否则实验结果会不准确,取上部液体会导致结果偏低,取下部液体则会导致结果偏高。
【答案】D
【例3】下列对于实验结果的分析,叙述正确的是( )
A.在洋葱根分生组织的临时装片中,能持续观察到后期的细胞进入末期的过程
B.观察人口腔上皮细胞的细胞核呈绿色,可说明DNA只分布在细胞核中
C.使用洋葱鳞片叶内表皮细胞,也会观察到质壁分离现象
D.只有在叶肉细胞中,才能观察到叶绿体
【设计意图】本题以《考试大纲》中“实验与探究能力”中的“具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理”为依据,设计的4个选项,其中A项考查“观察细胞的有丝分裂”的结果分析,该实验中解离使用的是盐酸与酒精,所以细胞已经死亡,并且停留在相应的时期,因此不会出现动态的分裂过程。B项考查“观察DNA、RNA在细胞中的分布”的实验结果分析,细胞核呈绿色,说明细胞核中有DNA的分布,但是DNA不仅分布在细胞核中,线粒体和叶绿体中也有少量DNA。C项考查“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验结果分析,成熟的植物细胞具有大液泡,都能观察到质壁分离现象,洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中具有色素,便于观察,而内表皮细胞无色透明,所以观察时可将视野调暗些。D项考查“观察线粒体和叶绿体”的实验结果分析,叶绿体主要分布在叶片的叶肉细胞中,但其他部位也会有叶绿体的分布,如幼嫩的茎。
【答案】C
【例4】下列有关实验方案的评价,叙述正确的是( )
A.通过控制NaCl浓度,可以纯化提取DNA
B.可用斐林试剂代替双缩脲试剂检测蛋白质
C.调查人类遗传病发病率,需要在患者家系中调查
D.可选用H2O2与肝脏研磨液探究温度对酶活性的影响
【设计意图】本题以《考试大纲》中“实验与探究能力”中的“能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订”为依据,设计的4个选项,其中A项考查“DNA的粗提取与鉴定”实验方案的评价,DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同,所以当DNA溶解时除去不溶的杂质,而DNA不溶时可以除去溶解的杂质。B项考查“检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质”实验方案的评价,配制斐林试剂与双缩脲试剂的两种成分虽相同,但两种试剂中CuSO4的浓度有差异,并且二者的使用方法也有所不同,所以不能代替使用。C项考查“调查常见的人类遗传病”实验方案的评价,调查某种遗传病的发病率需要在足够大的人群中随机抽样调查,在患者家系中调查的是该病的遗传方式。D项考查“探究影响酶活性的因素”实验方案的评价,高温会加速H2O2的分解,因此不能保证因变量仅为酶活性不同造成的。
【答案】A
【例5】下列有关实验变量与实验对照的叙述,正确的是 ( )
A.用酶试纸模拟尿糖检测时,不需要设置对照
B.探究2,4-D对促进插条生根的最适浓度实验中,没有对照
C.探究酵母菌细胞呼吸方式,有氧和无氧两种条件为自变量
D.在模拟探究细胞大小与物质运输关系的实验中,琼脂块的不同体积是无关变量
【设计意图】本题以《考试大纲》中“实验与探究能力”中的“掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用”为依据,设计的4个选项,其中A项考查“模拟尿糖的检测”的实验对照处理方法,对照原则是设计实验的基本原则之一,没有对照结果的比较,所得的结论就不会有充足的说服力。B项考查“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验对照处理,该实验的实验组之间可以形成相互对照。C项考查“探究酵母菌的呼吸方式”的自变量处理,该实验为设置了两个实验组的对比实验,对于自变量的叙述正确。D项考查“模拟探究细胞表面积与体积的关系”的自变量处理,三个大小不同的琼脂块模拟的是三个大小不同的细胞,为自变量。
【答案】C
将以上5道例题以小卷的形式发给学生,限时做完;然后给学生一定的时间,进行自主学习,回忆选项所在的书中实验内容;然后组织学生以小组讨论的形式,利用团队合作的力量完善知识。此时,学生虽然忆起相应的知识,但实验内容仍然是独立的,关键是教师接下来进行的问题情境创设,例如:使用显微镜的实验有哪些?哪些实验中用到了酒精?洋葱可以用来做哪些实验?等等。从而提升学生归纳、总结知识的能力,能够将零散的知识整合到已有的知识体系中,灵活运用所学知识。
完成以上内容后,同样以小卷的形式,通过两道高考题的练习,体验实验思想的迁移应用,提高实验的复习效果。
【迁移应用1】(2017年,海南卷,第6题)将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组,分别移入适宜的营养液中在光下培养,并给甲组的营养液适时通入空气,乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象,下列说法错误的是 ( )
A.给营养液通入空气有利于该植物的生长
B.根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散
C.根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗
D.根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收
【试题分析】本题涉及的实验内容有,实验的材料选择、方法步骤、结果分析、得出结论、实验变量的处理等。考查的知识内容有物质出入细胞的方式和有氧呼吸。可通过对实验结果的分析,作出判断:B、C均考查的是a离子进入细胞的方式,通过对甲、乙两组a离子吸收速率的比较可知,通入空气有利于a离子的吸收,而通气能够促进根的有氧呼吸,有氧呼吸能够提供能量,所以根细胞对a离子的吸收过程为消耗能量的主动运输,故错误选项为B。
【答案】B
【迁移应用2】(2018年,全国卷Ⅱ,第29题)为研究垂体对机体生长发育的作用,某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中,用幼龄大鼠为材料,以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题:
(1)请完成下面的实验步骤
①将若干只大鼠随机分成A、B两组后进行处理,A组(对照组)的处理是____________ ;B组的处理是_____________ 。
②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。
③__________________________________________________________________________________ 。
④对所得数据进行统计处理与分析。
(2)实验结果与分析
B组大鼠生长发育的状况不如A组,出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的_____激素和_________ 激素。
【试题分析】本题考查了学生的实验探究能力,并且体现出了科学思维与科学探究的生物学核心素养的考查。分析此类题目的关键是明确实验目的,而实验目的往往存在于题干之中,本题即为“研究垂体对机体生长发育的作用”,解题的依据一般题干之中也会有所提示,如本题的实验方法采用的是“垂体切除法”,恰恰是(1)①中实验的两个分组(实验组与对照组)的依据,垂体的切与不切的处理正好是实验的自变量;再根据“④对所得数据进行统计处理与分析”,则③应为因变量的检测,题干中“以体重变化作为生长发育的检测指标”即为解题依据。(2)考查了通过实验结果的分析而得出相应的实验结论,实验结论的得出与所学的理论知识(即垂体分泌的激素及其作用)相联系。综上所述,本题考查的实验内容有自变量的处理、因变量的检测,以及分析实验结果得出相应的实验结论,考查的知识内容有脊椎动物激素在生产中的应用。
【答案】(1)①手术但不切除垂体 切除垂体③每隔一定时间,测定并记录两组大鼠的体重(2)生长 促甲状腺
总之,书中实验的目的要求、实验原理、材料用具的选择、方法步骤、结果分析、结论的得出、进一步探究等知识,虽然不同实验中各自的目的有所不同,材料的选择、方法步骤等有所差异,但是它们的基本思想是共通的,比如,进行实验之前都是需要明确实验的目的,依据最终想要解决的问题,选择合适的实验材料、设计合理简便的方法步骤(如何分组?自变量如何处理?无关变量如何保持相同?)、因变量如何检测等等。能将实验思想与相应的理论知识结合,然后迁移应用到新情境中的能力,往往是顺利解题的关键。