来源公众号:学甫无境
问题的提出:近段时间的复习是实验专题,通过整理高考实验真题(浙江高考特色之一)进行归类和解析,找出如何解答高考实验试题技巧,并对实验试题中常见的长句表达进行整理和汇总。
近年来,实验试题的考查需要问题和讨论,还有一些理论性填空,需要熟悉教材中的理论知识,因此,要解答实验题需要一定的理论知识,如甲状腺激素的生理作用、胰岛素的生理作用等,准备实验试题的同时也是复习教材知识的过程。
1.实验目的的书写
实验目的的基本结构包含明确实验材料、指出自变量、说明因变量。需要确定实验是探究性还是验证性实验。
书写模板:探究/验证[自变量]对[研究对象][观测指标]的影响,例如,探究不同pH值对淀粉酶活性的影响,探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响,探究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育(或耗氧量和体长)的影响。
通过明确研究对象、变量和观测指标三要素,结合实验类型选择对应句式,可快速完成规范表述。
2.实验设计的规范
(1)变量控制
区分自变量、因变量与无关变量,实验组与对照组必须遵循单一变量原则,如探究温度对酶活性的影响时,各组pH需相同,无关变量的控制需明确表述:”保证其他条件相同且适宜”,“随机取样”等。
(2)实验步骤(实验思路)的书写
实验步骤采用”三步法”:预处理→分组处理→结果观测。有时需要强调可重复性,设置平行实验组,如若干个培养瓶。一般情况下,两个实验对象或两个自变量需要分为4组。需要注意的是,有时实验要求中会出现“不分组”(浙江的实验高考题出现过两次),这个时候需要考虑自身对照。
试题(节选):请根据以下提供的实验材料,完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路,并预测实验结果。
实验材料:培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。
(要求与说明:答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜)
请回答:
实验思路:
① 取培养瓶若干个,分组如下:A组:培养液中加入体细胞。B组:培养液中加入体细胞,加入W。C组:培养液中加入癌细胞。D组:培养液中加入癌细胞,加入W。
每组设置若干个重复样品。
② 各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后,各取其中的几个样品,加入胰蛋白酶,摇匀,在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。
③ 重复②若干次。
④ 统计并分析所得数据。
(3)结果的呈现方式
高考试题中呈现实验结果的通常有表格、柱状图和曲线图(大学论文还有其他方式)。
表格需要原始数据记录、多参数对照,最常见的表格设计用来记录实验结果预测,有时按照试题要求需要通过表格分组,有时需要表格填入“预测结果”和“原因分析”。
试题(节选):为验证减压反射弧的传入神经是减压神经,传出神经是迷走神经。对减压神经进行双结扎固定,并从结扎中间剪断神经(如图所示)。分别用适宜强度电刺激适宜强度电刺激迷走神经,分别测定血压,并记录。对迷走神经进行重复上述的操作。
设计用于记录实验结果的表格,并将预测的血压变化填入表中。
也可以设计为如下表格:
不管设计的表格如何,需要有相应的名称、表头,不同的变量等。
柱状图需要分类变量比较,如不同组别或处理。X轴为分类变量(如组别),Y轴为数值变量,双轴均需标注完整单位(如:浓度/μg·mL⁻¹),尽管有时在参考答案和评分细则不考虑单位。
试题(节选):组1:将神经纤维置于适宜的生理溶液a中,测定其静息电位和刺激后的动作电位并记录。组2:将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中,测定其静息电位,并记录。 组3:将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中,测定其刺激后的动作电位,并记录。预测实验结果(设计一个坐标,以柱形图形式表示实验结果)。
曲线图往往能反映连续变量趋势,如时间或浓度梯度等。画曲线需要关注起点、拐点和终点,重点掌握”S型曲线拐点分析”和”双因素交互作用曲线”两种高频考点图示。
试题(节选):将蛙坐骨神经纤维置于生理溶液中,测得其静息膜电位为-70mV,若在一定范围内增加溶液中的K+浓度,并测量膜电位变化。预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果)。
(4)结论需要对应结果
验证性实验:结论需与实验目的一致,如”X处理显著提高光合速率”。
探究性实验:结论需包含所有可能结果,如”X处理可能促进/抑制/不影响光合速率”,2011年考过需要三种情况的结果和结论表述,共6分(如下题所示)。
3.分析和讨论中的长句表述
实验试题中经常会出现长句表述,如原因分析、实验方法的依据。考查考生的表述能力和理解能力,常见的问题是表述不完整,逻辑思维混乱。下面重点举例说明:
试题(2011年):为了探究某物质(X)的作用,研究者提出了以下实验思路:
(1)实验分组:
甲组:培养液+Y细胞+3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组:培养液+Y细胞+3H-TdR+X(用生理盐水配制)
每组设置若干个重复样品。
(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定其CRD,求每组平均值并进行统计分析。
(要求与说明:答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词;Y细胞是能增殖的高等动物体细胞)
请回答:
(1)实验目的探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响。
(2)预测实验结果及结论:如果乙组CRD明显高于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用。如果乙组CRD与甲组基本相同,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响。如果乙组CRD明显低于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用。
(3)实验中采用3H-TdR的原因是:3H-TdR是DNA合成的原料之一,可根据CRD变化来判断细胞增殖(DNA合成)情况。
试题(甲状腺和甲状腺激素方面):用耗氧量作为检测甲状腺功能指标的依据是甲状腺激素促进新陈代谢,此过程需消耗氧 。切除甲状腺后,小鼠体长变化的原因是甲状腺激素缺乏,小鼠生长发育停滞。
通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一,131I的反射性强度可被仪器测定。
某同学进行切除甲状腺对小鼠体长影响的实验,观测到切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组,其机理是切除甲状腺后,甲状腺激素浓度下降,导致物质代谢与能量转换下降。
试题(血糖浓度方面):正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收。
当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少。此时机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖。
已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,则可通过设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
药物D损伤了大鼠的胰岛B细胞细胞,大鼠肾小管中葡萄糖含量增加,会使其尿量增加的原因是尿液中大量葡萄糖显著提高尿液渗透压,阻碍肾小管对水的重吸收,导致水分大量排出,表现为尿量增多。同时大鼠的进食量增加,体重下降,原因是由于大量的葡萄糖随尿排出,为补充能量,需增加食物的摄取,同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解。
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