(通用版)2022版高考生物二轮复习第1部分专题10实验与探究考点2科学探究实验教案.pdf

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1、通用版通用版 20222022 版高考生物二轮版高考生物二轮复习第复习第 1 1 局部专题局部专题 1010 实验与探实验与探究考点究考点 2 2 科学探究实验教案科学探究实验教案科学探究实验科学探究实验1 1实验中的变量实验中的变量(1)(1)自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量(2)(2)实验中的变量分析实验中的变量分析实验名称实验名称自变自变量量因变量因变量无关变量无关变量pHpH、底物量、底物量、酶量、试管的酶量、试管的洁净程度、反洁净程度、反响时间、操作响时间、操作程序等程序等温度、温度、底物量、底物量、酶量、试管的酶量、试管的-2-2-探究温度探究温度对淀粉酶对淀粉酶活

2、性的影活性的影响响探究探究 pHpH 对对过氧化氢过氧化氢不同不同酶的活性酶的活性温度温度(加碘液后加碘液后(至少至少 溶液颜色的溶液颜色的三种三种)变化变化)不同不同酶的活性酶的活性pH(pH(至至(气泡的数气泡的数酶活性的酶活性的影响影响少三少三量或带火星量或带火星洁净程度、反洁净程度、反种种)的卫生香燃的卫生香燃响时间、操作响时间、操作烧的猛烈程烧的猛烈程程序等程序等度度)COCO2 2生成量生成量(澄清石灰澄清石灰葡萄糖溶液、葡萄糖溶液、石灰水的量、石灰水的量、温度、温度、pHpH、锥、锥形瓶的洁净程形瓶的洁净程度等度等探究酵母探究酵母菌的呼吸菌的呼吸方式方式水的混浊程水的混浊程氧的氧

3、的度度)；酒精产；酒精产有无有无生与否生与否(用用酸性条件下酸性条件下的重铬酸钾的重铬酸钾检测检测)探究生长探究生长素类似物素类似物促进插条促进插条生根的最生根的最适浓度适浓度不同不同实验材料的一实验材料的一浓度浓度扦插枝条的扦插枝条的致性、生长素致性、生长素的生的生生根数量或生根数量或类似物浓度的类似物浓度的长素长素根长度根长度类似类似准确性、处理准确性、处理时间的一致性时间的一致性-3-3-物物探究培养探究培养液中酵母液中酵母菌数量的菌数量的动态变化动态变化2.2.实验设计的根本原那么实验设计的根本原那么(1)(1)科学性原那么。科学性原那么。(2)(2)对照原那么。对照原那么。(3)(3

4、)平行重复原那么。平行重复原那么。3 3实验变量控制原那么实验变量控制原那么时间时间酵母菌种群酵母菌种群数量数量等等培养液的成培养液的成分、分、培养条件、培养条件、空间等空间等(1)(1)自变量的控制原那么单一变量原那自变量的控制原那么单一变量原那么。么。(2)(2)无关变量控制原那么等量性原那么。无关变量控制原那么等量性原那么。(3)(3)因变量的控制原那么可观测性原那因变量的控制原那么可观测性原那么。么。如图表示抑制酶活性的两个模型，模型如图表示抑制酶活性的两个模型，模型 A A 中中的抑制剂与底物竞争酶的活性位点结合，从而降的抑制剂与底物竞争酶的活性位点结合，从而降-4-4-低酶对底物的

5、催化效应；模型低酶对底物的催化效应；模型 B B 中的抑制剂与酶中的抑制剂与酶活性位点以外的其他点结合，能改变酶的构型，活性位点以外的其他点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失活。使酶不能与底物结合，从而使酶失活。研究发现某氨基酸能降低酶研究发现某氨基酸能降低酶 G G 的活性。请设的活性。请设计实验探究氨基酸降低酶计实验探究氨基酸降低酶 G G 的作用方式属于模型的作用方式属于模型A A 还是模型还是模型 B B，简要写出实验思路。，简要写出实验思路。提示：提示：在酶在酶 G G 量一定且底物浓度适宜并使酶量一定且底物浓度适宜并使酶活性充分发挥的反响体系中参加某氨基酸，同时活

6、性充分发挥的反响体系中参加某氨基酸，同时不断提高底物浓度，观察酶促反响速率变化。不断提高底物浓度，观察酶促反响速率变化。(2022全国卷)药物(2022全国卷)药物 X X 对细胞增殖有促进对细胞增殖有促进作用，药物作用，药物 D D 可抑制药物可抑制药物 X X 的作用。某同学将同的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理理(其中甲组未加药物其中甲组未加药物)，每隔一段时间测定各组，每隔一段时间测定各组-5-5-细胞数，结果如下图。据图分析，以下相

7、关表达细胞数，结果如下图。据图分析，以下相关表达不合理的是不合理的是()A A乙组参加了药物乙组参加了药物 X X 后再进行培养后再进行培养B B丙组先参加药物丙组先参加药物 X X，培养一段时间后参加，培养一段时间后参加药物药物 D D，继续培养，继续培养C C乙组先参加药物乙组先参加药物 D D，培养一段时间后参加，培养一段时间后参加药物药物 X X，继续培养，继续培养D D假设药物假设药物 X X 为蛋白质，为蛋白质，那么药物那么药物 D D 可能改可能改变了药物变了药物 X X 的空间结构的空间结构C C 根据图示，乙、丙两组的细胞增殖速度根据图示，乙、丙两组的细胞增殖速度都大于甲组，

8、且开始一段时间内乙、丙两组增殖都大于甲组，且开始一段时间内乙、丙两组增殖速度相同，所以两组均为先参加药物速度相同，所以两组均为先参加药物 X X，而丙组，而丙组培养一段时间后细胞增殖速度低于乙组，说明丙培养一段时间后细胞增殖速度低于乙组，说明丙组培养一段时间后又参加了药物组培养一段时间后又参加了药物 D D；药物；药物 D D 可抑可抑制药物制药物 X X 的作用，可能是药物的作用，可能是药物D D 改变了药物改变了药物 X(X(蛋蛋-6-6-白质白质)的空间结构。综合上述分析，的空间结构。综合上述分析，C C 项表达不合项表达不合理。理。考查实验思路及实验预期考查实验思路及实验预期(2022

9、湖南省株洲市高三二模(2022湖南省株洲市高三二模)某兴趣小组某兴趣小组为探究不同温度对酶活性的影响为探究不同温度对酶活性的影响(反响物充足反响物充足)，甲、甲、丁参加了丁参加了 1 1 单位的淀粉酶，单位的淀粉酶，乙、乙、丙参加了丙参加了 0.750.75个单位的淀粉酶，分别反响一段时间后测定淀粉个单位的淀粉酶，分别反响一段时间后测定淀粉的剩余量，实验结果如下图。答复以下问题。的剩余量，实验结果如下图。答复以下问题。(1)(1)该实验的自变量是该实验的自变量是_。酶的活性可酶的活性可以用以用_表示。该种淀粉酶的最适温度是表示。该种淀粉酶的最适温度是_组。组。(2)(2)该该实实验验的的设设计

10、计思思路路是是_。-7-7-解析：解析：(1)(1)该实验探究不同温度对酶活性的影该实验探究不同温度对酶活性的影响，因此该实验的自变量是温度。酶的活性指酶响，因此该实验的自变量是温度。酶的活性指酶对化学反响的催化效率，因此酶的活性可用单位对化学反响的催化效率，因此酶的活性可用单位时间，单位酶量催化下反响物的消耗量或者产物时间，单位酶量催化下反响物的消耗量或者产物的生成量表示。由图可知甲和乙最初的淀粉量相的生成量表示。由图可知甲和乙最初的淀粉量相同，同，且低于丙组和丁组，且低于丙组和丁组，乙组参加了乙组参加了 0.750.75 个单位个单位的淀粉酶，但最终剩余的淀粉量与甲相同，且比的淀粉酶，但最

11、终剩余的淀粉量与甲相同，且比丙组、丁组淀粉酶剩余量少，所用时间也更少，丙组、丁组淀粉酶剩余量少，所用时间也更少，说明该种淀粉酶的最适温度是乙组。说明该种淀粉酶的最适温度是乙组。(2)(2)为探究不同温度对酶活性的影响，为探究不同温度对酶活性的影响，可利用可利用该实验中给定的不同温度下测定淀粉在一定时该实验中给定的不同温度下测定淀粉在一定时间、一定量的淀粉酶催化下的消耗量，通过计算间、一定量的淀粉酶催化下的消耗量，通过计算结果反映酶的活性。结果反映酶的活性。答案：答案：(1)(1)温度和酶量温度和酶量单位时间单位酶量催单位时间单位酶量催化下反响物的消耗量或者产物的生成量化下反响物的消耗量或者产物

12、的生成量(或者答或者答单位时间单位酶量催化下反响速率或者用公式单位时间单位酶量催化下反响速率或者用公式反响物消耗量或产物生成量反响物消耗量或产物生成量表示表示)乙乙时间酶量时间酶量-8-8-(2)(2)不同温度下测定淀粉在一定时间、不同温度下测定淀粉在一定时间、一定量一定量的淀粉酶催化下的消耗量，通过计算结果反映酶的淀粉酶催化下的消耗量，通过计算结果反映酶的活性的活性(或者答不同温度，或者答不同温度，测定单位时间、测定单位时间、单位淀单位淀粉量下淀粉的消耗量，通过计算结果反映出酶的粉量下淀粉的消耗量，通过计算结果反映出酶的活性活性)稳固提升见稳固提升见 P P164164第第 1313 题题(

13、3)(3)，P P165165第第 1515 题题(3)(3)实验思路不同于实验步骤。实验步骤是详细实验思路不同于实验步骤。实验步骤是详细的可操作性较强的实验过程的可操作性较强的实验过程(填写实验步骤要求填写实验步骤要求学生对实验的选材、分组、处理等均要写出具体学生对实验的选材、分组、处理等均要写出具体要求及详细内容要求及详细内容)，而实验思路不需要写出细致具而实验思路不需要写出细致具体的可直接操作的步骤，只需要有一个大致的实体的可直接操作的步骤，只需要有一个大致的实验设计过程即可。实验思路一般用一句话表述为验设计过程即可。实验思路一般用一句话表述为用某方法处理某材料，观察其对某方面的影响效用

14、某方法处理某材料，观察其对某方面的影响效果。描述实验思路的要点是答出自变量、因变量果。描述实验思路的要点是答出自变量、因变量及实验对象，而不是具体可操作性的设计。在控及实验对象，而不是具体可操作性的设计。在控制无关变量时，实验思路中只要提到“相同且适制无关变量时，实验思路中只要提到“相同且适宜即可，具体操作时不同的实验者可以采用不宜即可，具体操作时不同的实验者可以采用不-9-9-同的方法去控制。同的方法去控制。考查实验步骤设计考查实验步骤设计探究酵母菌细胞的呼吸方式。请完成如下相探究酵母菌细胞的呼吸方式。请完成如下相关实验及其分析。关实验及其分析。.材料用具材料用具(略略).实验步骤：实验步骤

15、：(1)(1)如图如图 1 1，用注射器反复抽取空气后，夹上，用注射器反复抽取空气后，夹上弹簧夹备用。弹簧夹备用。(2)(2)如图如图 2 2，吸取，吸取 25 mL25 mL酵母菌培养液，再吸酵母菌培养液，再吸入入 25 mL25 mL 锥形瓶中的空气，夹上弹簧夹，编号锥形瓶中的空气，夹上弹簧夹，编号 A A组。组。_，夹上弹簧夹，编号，夹上弹簧夹，编号 B B 组。组。(3)(3)将将 A A、B B 两组装置置于两组装置置于 35 的环境中，35 的环境中，观测注射器内气体体积的变化。一定的时间后，观测注射器内气体体积的变化。一定的时间后，在在 A A 组气体体积变化前停止培养。组气体体

16、积变化前停止培养。-10-10-(4)(4)从从 A A、B B 两组中各取两组中各取 2 mL2 mL 酵母菌培养液，酵母菌培养液，分别注入两支洁净的试管中，编号甲、乙。向两分别注入两支洁净的试管中，编号甲、乙。向两试管中分别滴加试管中分别滴加_0.5 mL_0.5 mL溶液，并轻轻振溶液，并轻轻振荡荡，使使 它它 们们 混混 合合 均均 匀匀，观观 察察 颜颜 色色 变变 化化：_。然后再分别用溴麝香草酚蓝。然后再分别用溴麝香草酚蓝水溶液对两组注射器内气体进行检测，水溶液对两组注射器内气体进行检测，A A、B B 组均组均由蓝变绿再变黄。由蓝变绿再变黄。.实验分析：实验分析：(1)(1)上

17、述实验步骤上述实验步骤(1)(1)中反复抽取空气的目的中反复抽取空气的目的是是_。(2)(2)上述实验步骤上述实验步骤(3)(3)中为何在中为何在 A A 组气体体积组气体体积变化前停止培养？变化前停止培养？_。-11-11-.实验结论：实验结论：酵母菌既能进行有氧呼吸也能酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸。进行无氧呼吸。解析：解析：.(2)实验设计遵循等量性原那么和.(2)实验设计遵循等量性原那么和单一变量原那么单一变量原那么(本实验变量为有氧和无氧本实验变量为有氧和无氧)，因，因此此 B B 组用另一注射器吸取组用另一注射器吸取 25 mL25 mL 酵母菌培养液。酵母菌培养液。(4)

18、(4)生成物中有没有酒精可用酸性重铬酸钾生成物中有没有酒精可用酸性重铬酸钾来鉴定，甲组进行有氧呼吸，无酒精产生，遇酸来鉴定，甲组进行有氧呼吸，无酒精产生，遇酸性重铬酸钾不变色，因此甲组不变色。乙组进行性重铬酸钾不变色，因此甲组不变色。乙组进行无氧呼吸，有酒精产生，遇酸性重铬酸钾呈灰绿无氧呼吸，有酒精产生，遇酸性重铬酸钾呈灰绿色，因此乙组变灰绿色。色，因此乙组变灰绿色。.(1).(1)实验步骤实验步骤(1)(1)中反复抽取空气的目中反复抽取空气的目的是去除锥形瓶内空气中的的是去除锥形瓶内空气中的 COCO2 2。(2)A(2)A 组中含有空气，其中酵母菌进行的是有组中含有空气，其中酵母菌进行的是

19、有氧呼吸，反响前后气体体积不变，无氧呼吸会产氧呼吸，反响前后气体体积不变，无氧呼吸会产生二氧化碳，生二氧化碳，气体体积会增加，气体体积会增加，因此实验步骤因此实验步骤(3)(3)中在中在 A A 组气体体积变化前停止培养的目的是防止组气体体积变化前停止培养的目的是防止A A 组酵母菌进行无氧呼吸。组酵母菌进行无氧呼吸。答案：答案：.(2)用另一注射器吸取.(2)用另一注射器吸取 25 mL25 mL 酵母酵母-12-12-菌培养液菌培养液(4)(4)酸性重铬酸钾酸性重铬酸钾甲组不变色、甲组不变色、乙组乙组变灰绿色变灰绿色.(1).(1)去除锥形瓶内空气中的去除锥形瓶内空气中的COCO2 2(2

20、)(2)防止防止 A A 组酵母菌进行无氧呼吸组酵母菌进行无氧呼吸“四步法标准书写实验步骤“四步法标准书写实验步骤(1)(1)材料分组编号材料分组编号(设置对照实验设置对照实验)。(2)(2)对不同的对象施以不同的处理对不同的对象施以不同的处理(控制自变控制自变量量)。(3)(3)给予相同且适宜的条件给予相同且适宜的条件(控制无关变量控制无关变量)。(4)(4)实验结果的观察与记录实验结果的观察与记录(因变量的预测因变量的预测)。考查实验评价与完善考查实验评价与完善研究人员以东北地区玉米为研究对象，研究人员以东北地区玉米为研究对象，以以390390mol/molmol/mol的大气的大气COC

21、O2 2浓度和自然降水条件为对照浓度和自然降水条件为对照组组(即即C390C390W0W0 组组)，分别研究分别研究COCO2 2浓度升高至浓度升高至550550mol/mol(mol/mol(即即 C550C550W0W0 组组)和降水增加和降水增加 15%(15%(即即C390C390W15W15 组组)对玉米净光合速率对玉米净光合速率(即光合作用合即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率)的影响，的影响，结果如下图。结果如下图。其中其中 P P 为为 C390C390W0W0 组曲线组曲线-13-13-上的点，此时的光照强度为上的点

22、，此时的光照强度为600600molmolm m s s。2 21 1(1)P(1)P 点时，仅增加点时，仅增加 15%15%的降水量对玉米净光的降水量对玉米净光合合速速率率的的提提升升作作用用比比仅仅升升高高 COCO2 2浓浓度度到到 550550mol/molmol/mol 的作用的作用_。(2)(2)有资料显示，未来东北地区将受到大气有资料显示，未来东北地区将受到大气COCO2 2浓度升高至浓度升高至 550550mol/molmol/mol 和降水量增加和降水量增加 15%15%的共同影响，某同学据图中数据判断这两种因素的共同影响，某同学据图中数据判断这两种因素的共同作用将在更大程度

23、上促进玉米的产量提的共同作用将在更大程度上促进玉米的产量提高。高。写出该判断的合理和缺乏，写出该判断的合理和缺乏，并修正缺乏之处。并修正缺乏之处。_。解析：解析：(1)(1)分析图中的数据可知，分析图中的数据可知，P P 点时，仅点时，仅-14-14-增加增加 15%15%的降水量对玉米净光合速率的提升作用的降水量对玉米净光合速率的提升作用比仅升高比仅升高 COCO2 2浓度到浓度到 550550mol/molmol/mol 的作用明显。的作用明显。(2)(2)读图可知，读图可知，在一定的光照强度范围内，在一定的光照强度范围内，单单独升高大气独升高大气 COCO2 2浓度或增加降水量，浓度或增

24、加降水量，均能提高净光均能提高净光合速率，促进玉米产量的提高。单独作用时均能合速率，促进玉米产量的提高。单独作用时均能提高净光合速率，假设要得出共同作用时更大程提高净光合速率，假设要得出共同作用时更大程度上提高净光合速率，还必须增设一个实验组，度上提高净光合速率，还必须增设一个实验组，即增设“C550即增设“C550 W15W15，再对结果进行分析和判，再对结果进行分析和判断。断。答案：答案：(1)(1)明显明显(或显著或显著)(2)(2)据图显示这两据图显示这两种因素单独作用都在一定的光照强度下能提高净种因素单独作用都在一定的光照强度下能提高净光合速率，所以它们单独作用都能促进玉米有机光合速

25、率，所以它们单独作用都能促进玉米有机物的积累，从而促进产量的提高。据此可以预估物的积累，从而促进产量的提高。据此可以预估两个因素共同作用可以更好地提高玉米产量。但两个因素共同作用可以更好地提高玉米产量。但是作为判断得出的结论，还缺乏数据支持，应增是作为判断得出的结论，还缺乏数据支持，应增设“设“C550C550W15W15(即即 COCO2 2浓度为浓度为 550550mol/molmol/mol和降水增加和降水增加 15%)15%)的组进行实验，再对结果作分析的组进行实验，再对结果作分析和判断和判断-15-15-评价类实验的一般解题规律评价类实验的一般解题规律一看“对照一看“对照(假设无对照

26、，假设无对照，那么参照实验组那么参照实验组补充对照组；假设有对照，那么看对照是否有标补充对照组；假设有对照，那么看对照是否有标记、是否遵循单一变量原那么和等量原那么记、是否遵循单一变量原那么和等量原那么)。二看“步骤二看“步骤(顺序是否合理，步骤是否完顺序是否合理，步骤是否完整整)。三看“材料三看“材料(材料选择是否适宜，实验仪材料选择是否适宜，实验仪器、药剂的使用是否准确器、药剂的使用是否准确)。四看四看“条件“条件(是否需要搅拌、是否需要搅拌、冷却等，冷却等，温度、温度、光照等条件是否合理光照等条件是否合理)。五看五看“结果与结论“结果与结论(实验目的是否与实验结实验目的是否与实验结果、结论对应，探究性实验的结果和结论是否讨果、结论对应，探究性实验的结果和结论是否讨论全面，是否是先写结果后写结论论全面，是否是先写结果后写结论)。-16-16-17-17-