生物实验设计专题讲座.ppt

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1、生物实验设计专题讲座生物实验设计专题讲座魏书增魏书增河南省新密市实验高中河南省新密市实验高中2005年高考各年高考各考卷分析考卷分析分数分数涉及知识涉及知识考察实验设计内容考察实验设计内容理综卷理综卷21分血糖调节分析实验原理分析实验原理理综卷理综卷27分植物代谢调节设计实验步骤、分析结论设计实验步骤、分析结论理综卷理综卷21分植物代谢推断实验结果推断实验结果天津理综天津理综10分植物调节设计步骤、推断结果设计步骤、推断结果广广 东东 卷卷21分植物发育设计实验步骤、分析结论设计实验步骤、分析结论 实验设计的题型很多，常见的主要实验设计的题型很多，常见的主要有：填空型实验、改错型实验、验证型有

2、：填空型实验、改错型实验、验证型实验、探究型实验等。实验、探究型实验等。实验设计实验设计概述概述 所谓实验设计，就是要求学生根据所谓实验设计，就是要求学生根据实验原理，选择实验材料、实验器具，实验原理，选择实验材料、实验器具，安排实验步骤，设计数据处理的方法及安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象。分析实验的现象。实验设计的实验设计的原则原则科科学学性性原原则则实实 验验 原原 理理 的的 科科 学学 性性材材 料料 选选 择择 的的 科科 学学 性性实实 验验 方方 法法 的的 科科 学学 性性结结 果果 处处 理理 的的 科科 学学 性性 实验设计的实验设计的原则原则 对照性原则

3、对照性原则自身对照自身对照 如如“观察植物细胞的质壁分离和复原观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中，看到的质壁分离或复原的细胞和的实验中，看到的质壁分离或复原的细胞和开始时正常的洋葱表皮细胞为同一对象开始时正常的洋葱表皮细胞为同一对象 如如“证明绿色植物光合作用需要光证明绿色植物光合作用需要光”的的实验中，对同一个叶片进行一半遮光一半曝实验中，对同一个叶片进行一半遮光一半曝光的处理光的处理 实验设计的实验设计的原则原则 对照性原则对照性原则自身对照自身对照空白对照空白对照 如如“验证甲状腺激素的作用验证甲状腺激素的作用”实验实验对照组对照组的蝌蚪不做任何处理，让其正常生长的蝌蚪不做任何处理，

4、让其正常生长实验组实验组的蝌蚪饲喂甲状腺激素或甲状腺激素的蝌蚪饲喂甲状腺激素或甲状腺激素抑制物抑制物以观察甲状腺激素的作用以观察甲状腺激素的作用 实验设计的实验设计的原则原则 对照性原则对照性原则自身对照自身对照空白对照空白对照例例1 （2005年北京春季理综试题）为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下试验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是（）实验组 对照组 黑暗中培养 在光下培养 生长良好 生长不良 A B C D 实验设计的实验设计的原则原则 对照性原则对照性原则自身对

5、照自身对照相互对照相互对照空白对照空白对照 如如“比较过氧化氢酶和铁离子催比较过氧化氢酶和铁离子催化效率化效率”实验实验 “探究温度对酶活性的影响探究温度对酶活性的影响”实验实验 实验设计的实验设计的原则原则单因子变量原则单因子变量原则等量性原则等量性原则简便可行性原则简便可行性原则充分占有原则充分占有原则 实验设计例题分析例题分析例例 （2005年全国理综卷）植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞

6、失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。预测实验结果并作出解释。实验材料与主要用具：实验材料与主要用具：实验步骤：实验步骤：预测实验结果并作出解释：预测实验结果并作出解释：实验设计题的分析方法分析方法1 1、了解题目要求、了解题目要求2 2、明确目的原理、明确目的原理3 3、确定实验思路、确定实验思路4 4、设计实验步骤、设计实验步骤5 5、记录现象数据、记

7、录现象数据6 6、分析得出结论、分析得出结论 即明确题意，即明确题意，做题要方向明确，做题要方向明确，少走弯路少走弯路 实验设计题的分析方法分析方法1 1、了解题目要求、了解题目要求2 2、明确目的原理、明确目的原理3 3、确定实验思路、确定实验思路4 4、设计实验步骤、设计实验步骤5 5、记录现象数据、记录现象数据6 6、分析得出结论、分析得出结论 要弄清该题要求解要弄清该题要求解决什么问题，可能决什么问题，可能要用到什么原理要用到什么原理 实验设计题的分析方法分析方法1 1、了解题目要求、了解题目要求2 2、明确目的原理、明确目的原理3 3、确定实验思路、确定实验思路4 4、设计实验步骤、

8、设计实验步骤5 5、记录现象数据、记录现象数据6 6、分析得出结论、分析得出结论 根据原理对实验作出假设，并对可能产生的现象作出预测，充分利用实验材料设计实验思路 实验设计题的分析方法分析方法1 1、了解题目要求、了解题目要求2 2、明确目的原理、明确目的原理3 3、确定实验思路、确定实验思路4 4、设计实验步骤、设计实验步骤5 5、记录现象数据、记录现象数据6 6、分析得出结论、分析得出结论 要注意，题要注意，题目中给定的试剂和目中给定的试剂和材料要充分利用，材料要充分利用，一般不允许自己随一般不允许自己随意增加试剂和材料意增加试剂和材料 实验设计题的分析方法分析方法1 1、了解题目要求、了

9、解题目要求2 2、明确目的原理、明确目的原理3 3、确定实验思路、确定实验思路4 4、设计实验步骤、设计实验步骤5 5、记录现象数据、记录现象数据6 6、分析得出结论、分析得出结论 根据观察到根据观察到的现象和记录的的现象和记录的数据，归纳出一数据，归纳出一般性判断，可用般性判断，可用文字、图表、绘文字、图表、绘图等方法作简单图等方法作简单总结总结 实验设计的解题四部曲解题四部曲 1、材料是否要制取或处理？怎样选择？2、是否要分组编号？实验设计的解题四部曲解题四部曲例例 2 2 (2005(2005年广东卷年广东卷)荔枝是著名的岭南佳果，其果皮中存在多酚氧化酶，多酚氧化酶能够氧荔枝是著名的岭南

10、佳果，其果皮中存在多酚氧化酶，多酚氧化酶能够氧化果皮化果皮中的一些无色物质，形成褐色物质。这是引起采后荔枝果皮褐变的原的一些无色物质，形成褐色物质。这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一，褐变的发生严重影响了荔枝的新鲜效果：果皮褐变面积百分率常作因之一，褐变的发生严重影响了荔枝的新鲜效果：果皮褐变面积百分率常作为荔枝保鲜效果的指标，在不考虑其它因素影响褐变的前提下，利用上述现为荔枝保鲜效果的指标，在不考虑其它因素影响褐变的前提下，利用上述现象，以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标，某同学设计了一象，以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标，某同学设计了一个实验，旨在探究温度对荔枝果

11、皮内多酚氧化酶活性的影响。个实验，旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。(1)(1)请补充下列实验设计中空缺的内容：请补充下列实验设计中空缺的内容：设计温度梯度：设计温度梯度：55、1010、1515、2020、2525、3030；确定测量指标：荔枝果皮褐变面积百分率；确定测量指标：荔枝果皮褐变面积百分率；选择同一品种、选择同一品种、和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实，和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实，将其分成将其分成 组，每组数量组，每组数量 ，装入保鲜袋并作好标签后，分别，装入保鲜袋并作好标签后，分别放入相应温度的恒温箱中；放入相应温度的恒温箱中；经过经过5 5天后，取出

12、荔枝果实天后，取出荔枝果实,测定并记录褐变面积。测定并记录褐变面积。大大 小小 6相等相等 实验设计的解题四部曲解题四部曲 1、材料是否要制取或处理？怎样选择？2、是否要分组编号？3、对不同（同一）对象施加不同的处理？4、结果观察（预测）、记录并分析 实验设计例题分析例题分析例例 3 （2005年全国理综卷）植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材收缩，气

13、孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。预测实验结果并作出解释。实验材料与主要用具：实验材料与主要用具：实验步骤：实验步骤：预测实验结果并作出解释：预测实验结果并作出解释：菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、载玻片、显微镜、吸水纸、滴管、镊子等菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、载玻片、显微镜、吸水纸、滴管、镊子等 1 撕取菠菜表皮制临时装片撕取菠菜表皮制临时装片 2 在显微镜下观察并记录气孔在显微镜下观察并记录气孔的状态的状

14、态 3 用浓盐水处理，观察并记录气孔的状态用浓盐水处理，观察并记录气孔的状态在清水中气孔应开启，因为当细胞液浓度大于细胞外液浓度时，细胞吸水膨胀；在清水中气孔应开启，因为当细胞液浓度大于细胞外液浓度时，细胞吸水膨胀；在浓盐水中气孔应关闭，因为细胞液浓度小于细胞外液浓度时，细胞失水收缩。在浓盐水中气孔应关闭，因为细胞液浓度小于细胞外液浓度时，细胞失水收缩。实验设计例题分析例题分析例例4 (2005年广东卷)研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液l00OmL。利用以下实验材料和器材设计实验，探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。实验材料和器材：水稻种子；试管；培养皿；尺

15、子（l00mm)；纱布；恒温光照培养箱，温度设定为28，光强度为200O Lux；蒸馏水；(实验材料和器材的数量不限)根据给出的实验材料和器材，请设计实验方法和步骤，预测实验结果并作出分析。(1)方法和步骤：(2)结果预测和分析：（1）方法和步骤：）方法和步骤：用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释10、102、103、104倍（稀释过程中倍（稀释过程中pH值的变化可不作考虑），获得值的变化可不作考虑），获得4种不同浓度的污染液；种不同浓度的污染液；挑选籽粒饱满、大小一致的水稻种子挑选籽粒饱满、大小一致的水稻种子250粒，随机分成粒，随机分成5组，组，50粒组；粒组；取取

16、5只培养皿，垫上纱布；其中只培养皿，垫上纱布；其中4只培养皿加入等体积的不同浓度重金属只培养皿加入等体积的不同浓度重金属污染液（浸润纱布即可），另污染液（浸润纱布即可），另1只培养皿加入等体积的蒸馏水作为对照；只培养皿加入等体积的蒸馏水作为对照；在每只培养皿的纱布上，均匀放置在每只培养皿的纱布上，均匀放置50粒水稻种子；粒水稻种子；将将5只培养皿置于恒温光照培养箱培养；每天实验组补充等量的相应浓度只培养皿置于恒温光照培养箱培养；每天实验组补充等量的相应浓度重金属污染液，对照组补充等体积的蒸馏水，以保持纱布的湿润；重金属污染液，对照组补充等体积的蒸馏水，以保持纱布的湿润；1周后统计各组的发芽率；用尺子测量幼苗株高（或根长），计算其平均周后统计各组的发芽率；用尺子测量幼苗株高（或根长），计算其平均值。值。（2）结果预测和分析：）结果预测和分析：不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发均有抑制作用，随着浓度的增加，不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发均有抑制作用，随着浓度的增加，萌发率逐渐降低；不同浓度的重金属污染液对水稻幼苗的生长均有抑制作用，随萌发率逐渐降低；不同浓度的重金属污染液对水稻幼苗的生长均有抑制作用，随着浓度的增加，株高（或根长）逐渐降低。着浓度的增加，株高（或根长）逐渐降低。实验设计例题分析例题分析