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(共49张PPT)
题型3　科学探究
　探究类实验
考查方向 解题方法
提出问题 提出的问题要具体，比如“探究不同光照强度对光合作用的 影响”
作出假设 根据题目给出的信息，提出一种科学的假设，一般与探究目 的、提出的问题对应
实验预期 ①验证性实验：预期最可能的结果；
②探究性实验：预测各种可能
实 验 步 骤 设 计 实验材料 ①实验材料、器皿不要遗漏；②分组要编号
实验
过程 ①区分实验组与对照组：实验组是针对实验目的来控制、干预研究对象而进行的实验操作；对照组是针对实验目的来排除无关因素干扰而进行的实验操作。
②确定单一变量：一般一组对照实验只有一个条件不同，这个不同的条件就是实验变量，也是要研究的条件。除实验变量外，其他条件都应保持相同，否则无法排除无关因素的干扰而得出正确结论。
③操作步骤排序。
④设置重复组、保证实验对象的数量：排除偶然因素的影响，使实验结果更可靠。部分重复实验要求取各重复组的平均值，以减小实验误差。
现象结果 如实描述实验现象和结果
得出结论 区别结果和结论
典例　为了培育可以连续开花(花期较长)的月季新品种，生物小组进 行了系列实验。同学们以单季花月季(花期较短)为亲代进行杂交，获得子 代种子若干。月季种子存在休眠现象，自然萌发率很低。同学们进行了图 1所示探究实验打破种子休眠的条件，请分析作答。
(1)比较第1、2两组实验结果，说明打破种子休眠的温度为 。
(2)比较第 两组实验结果，说明湿沙也是打破种子休眠的条件。
4 ℃　
2、3　
与湿沙混合，常温保存60天　
低温可以
打破休眠，湿沙可以促进该效果，但仅有湿沙不能打破休眠　
(4)同学们将已萌发的种子培育至开花，观察植株花期长短的性状，结果 如图2所示。单季花和连续开花是一对 ，其中连续开花 为 性状。若花期长短性状受一对等位基因(A、a)控制，连续开花 植株的基因组成是 。若将连续开花植株自交，其后代的性状表现 是 。
(5)若要在短期内获得大量连续开花的月季植株，可采取的具体方法 为 。
相对性状　
隐性　
aa　
全部为连续开花　
扦插或组织培养　
解题方法　①确定实验变量：实验变量是指对照实验中不同的条件，一 组对照实验只能设置一个变量。②确定实验组：找出实验变量后，由实 验变量确定实验组，而起对照作用的为对照组。③抓住实验原则：设计 实验时必须遵循3个原则，即单一变量原则、重复性原则、科学性原则。
1. 为探究洋葱是否具有抑菌作用，科研人员多次重复实验，测量抑菌圈 的直径。实验装置、操作过程及数据如下表所示：
培养皿编号 A1 A2 B1 B2
实验装置及操作过程 培养基中含大肠杆菌 培养基中含金黄色葡萄 球菌
37 ℃培养48小时
抑菌圈的平均直径/cm 1.11 0 1.33 0
●：已灭菌且浸过100％洋葱汁液的滤纸　○：已灭菌且浸过无菌水的滤纸
杀死原有细菌(或灭菌)
细菌　
小　
成形的细胞核　
原核　
适宜的温
度　
控制单一变量　
减小误差　
(4)以洋葱汁液为变量的对照实验有 (填编号)。
(5)根据实验现象，可得出的结论是洋葱汁液对大肠杆菌和金黄色葡萄球 菌都有抑菌作用，其中对 的抑菌作用更强。
A1与A2、B1与B2　
金黄色葡萄球菌　
2. 为探究浸泡时间和温度对莴苣种子萌发的影响，科研团队进行了实 验，操作步骤如下。
步骤一：选取颗粒饱满、大小基本相同的400粒莴苣种子均分为甲、乙、 丙、丁四组。
步骤二：将四组种子用清水浸泡处理，处理时间见下表。
步骤三：将每组的100粒种子平均分成5份，分别放入铺有湿润滤纸的培养 皿中，再将其置于恒温培养箱中培养。
步骤四：每24小时观察一次。实验结束时，计算莴苣种子的萌发率，结果 见下表。
不同浸泡时间和温度处理下莴苣种子萌发率
组别 浸泡时间/h 温度/℃ 萌发率/％
甲 1.0 20 79
乙 1.5 20 81
丙 1.0 23 89
丁 1.5 23 93
控制单一
变量　
偶然性，
减小实验误差　
重复　
在相同温度下，适当延长浸
泡时间能提高萌发率；浸泡时间相同时，温度升高时，萌发率显著提
高　
丁组和戊
组种子萌发率基本相同　
　观察类实验
　　观察类实验可分为显微镜观察类和非显微镜观察类。显微镜观察 类实验包括观察细胞的结构、观察小鱼尾鳍内血液的流动等实验，解 答此类题目必须记住显微镜的基本构造、显微镜的使用步骤、临时装 片的制作方法。非显微镜观察类实验包括观察家蚕的生殖和发育、观 察人或动物的某些反射活动等实验，解答此类题目要熟悉实验的基本 步骤并分析实验现象。
典例　洋葱的叶分为管状叶和鳞片叶两种，管状叶伸展于空中，进行光合 作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质。某同学用显微镜观察自 制的洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片。请回答下列问题。
(1)在长期进化过程中，洋葱的叶出现了管状和鳞片状两种形态，体现了 生物对环境的 。
适应　
叶绿体　
细胞
壁　
⑤
液
泡　
线粒体　
(4)该同学对图2显微镜进行对光时，应选用的物镜倍数是 (填“10” 或“40”)倍。
(5)该同学用显微镜观察管状叶的表皮时，如果要使图4变为图5，正确的 操作步骤和顺序是 (用字母和箭头表示)。
a. 转动转换器　b. 调节图2中的结构②　c. 调节图2中的结构①　d. 向下 移动玻片　e. 向上移动玻片
10　
d→a→b　
解题方法　①熟练掌握显微镜的使用以及制作植物细胞临时装片的基本 步骤及注意事项。②注意实验中常出现的问题，如怎样转换高倍物镜、 怎样移动装片使物像处于视野中央，以及出现视野变暗、气泡等现象的 原因及其解决方法。③结合相关的知识点分析观察到的物像。　
1. 英国科学家哈维通过实验，提出血液循环理论。哈维猜想，在动脉和 静脉之间一定有一种血管，把动脉和静脉之间的血液连通起来，由于条件 限制，他当时无法验证。“观察小鱼尾鳍内血液的流动”实验可以帮助我 们验证哈维的猜想。图甲是“观察小鱼尾鳍内血液的流动”的实验图，图 乙是在显微镜下观察到的视野图像。请据图回答问题。
低倍物镜　
细准焦螺旋　
①
动脉　
①→②→③　
②
毛细血管　
进行物质交换　
含氧丰富，颜色
鲜红的动脉血　
动脉粥样硬化　
科学发现的历程是曲折的(合
理即可)　
2. 小明在观察鸡卵时，发现卵壳表面看似密封，但将鸡卵放入温水中却 出现气泡。为深入探究鸟卵结构与功能的关系，他设计了探究鸟卵结构与 功能的实验，请回答相关问题。
实验材料：
新鲜鸡卵若干、培养皿、放大镜、镊子、剪刀、注射器、红墨水、温水、 烧杯。
实验步骤：
①观察卵壳结构：将鸡卵置于温水中，观察现象；用放大镜观察卵壳表 面，记录细节。
②解剖卵壳膜：用剪刀轻轻敲碎鸡卵钝端，剥去部分卵壳，观察紧贴卵壳 的结构A和内部空隙结构B。
③探究气室功能：用注射器向结构B注入空气，观察卵内变化；再将红墨 水注入结构B，观察红墨水扩散路径。
④分离卵白与卵黄：剪开内层卵壳膜，将内容物倒入培养皿，观察卵黄悬 浮于卵白中的白色结构C，它起固定作用，尝试戳破卵黄膜观察现象。
(1)步骤①中，将鸡卵放入温水会出现气泡，这说明卵壳上具有 ，
该结构对鸟卵的生理意义是可保证胚胎发育时能进行气体交换。
(2)步骤②中结构A为 ，结构B是 。
(3)步骤④中结构C是 ；戳破卵黄膜后卵黄会散开，说明卵黄膜具 有 功能。
(4)若将实验用的鸡卵换成已受精的鸡卵，其胚胎发育部位是 ， 它的特征与未受精鸡卵相比 (填“有”或“没有”)明显差异。
气孔　
卵壳膜　
气室　
系带　
保护　
胚盘　
有　
　测定类实验
　　测定类实验包括测定食物中的能量、测定反应速率、测定酒精或烟草 浸出液对水蚤心率的影响等实验，此类实验通常是定量实验，一般不需要 设置对照实验，但实验数据往往需要取平均值，以减小实验误差，使实验 结果更准确。
典例　酗酒会严重影响身体健康，以下是某科研小组探究酒精对水蚤心率 的影响实验。
【材料器具】显微镜、载玻片、吸管、酒精、量筒、计时器、水蚤等。
【方法步骤】
①选择心脏跳动范围在30～36次/10秒的成年水蚤为材料。
②配制不同体积分数(1％、3％……)的酒精溶液备用。
③在载玻上滴一滴清水，用吸管吸取一只水蚤放在载玻片的清水中，轻轻 盖上盖玻片，在显微镜下观察并记录水蚤10秒内心脏跳动次数。将清水换 成一定体积分数的酒精溶液，观察并记录这只水蚤10秒内心脏跳动次数。
④换用另一只水蚤继续进行不同体积分数酒精溶液条件下的实验，同 一体积分数的酒精溶液各取三只水蚤进行实验，然后取该体积分数下 心跳平均值。
⑤观察记录不同体积分数酒精溶液对水蚤心率的影响，实验结果如下：
酒精溶液的
体积分数 0(清水) 1％ 3％ 5％ 8％ 10％ 15％ 20％
10秒内心脏
跳动次数 33 30 28 24 22 21 18 死亡
酒精溶液的体积分数　
避免偶然误差，使实验结果更准
确　
水蚤心率随着酒精溶液体积分数的升高而降低，直至死亡　
(4)上述步骤③中，取一只水蚤先在清水中，再在某体积分数的酒精溶液 中计数水蚤10秒内心脏跳动次数，这一实验操作前后顺序 (填 “能”或“不能”)颠倒。测量清水中水蚤心跳次数的作用是 。
解题方法　①明确测定内容(如不同体积分数酒精溶液条件下水蚤10 秒内心脏跳动次数)。②将测得的数据进行处理，结合教材内容得出 科学的结论。
不能　
对照　
小脑　
认
识到饮酒对驾驶能力有严重影响；自己不饮酒、也不劝别人饮酒；积极推
广“酒后不驾车”的理念(合理即可)　
1. 近年来，不少新闻报道过青少年由于过度饮用奶茶，导致出现糖尿 病。某生物兴趣小组以“奶茶是否会诱发糖尿病”为议题，做了以下探究 实验。
①挑选同种且生理状况相同的30只小鼠，并随机均分成A、B两组；
②实验前连续三天检测所有小鼠的空腹血糖值，计算各组的平均值；
③实验开始，A组每天喂食清水，B组每天喂食等剂量的奶茶，实验持续4 周后，连续三天检测所有小鼠的空腹血糖值和尿液中葡萄糖的有无，计算 各组平均值，结果如下表：
组别 空腹血糖平均值/(mmol·L－1) 尿液中是否有葡萄糖
实验前 实验后
A 4.33 4.31 无
B 4.33 12.76 有
(1)对该探究实验所作出的假设是 。
(2)该实验的变量是 ，设置A组实验的目的是 ，计算 平均值是为了 。
(3)实验后B组的血糖平均值 (填“低于”或“高于”)A组，说 明 。
奶茶会诱发糖尿病　
奶茶　
形成对照　
减小实验误差　
高于　
过度饮用奶茶会导致糖尿病的发生　
糖类　
胰岛素　
吸收、利用和转
化　
控制糖的摄入，
适当运动(合理即可)　
2. 日常生活垃圾中仍然含有大量的可回收有机物，利用这些资源进行蚯 蚓堆肥，可以回收一些有机废物。某科研机构为“研究蚯蚓堆肥能否促进 农作物生长”进行了如下实验。
步骤一：制备含不同质量分数蚯蚓堆肥浸提液的培养液。
组别 ① ② ③ ④ ⑤
制备 培
养液 ？ 2.5％蚯蚓堆 肥浸提液＋无 机营养液 5％蚯蚓堆肥 浸提液＋无机 营养液 7.5％蚯蚓堆 肥浸提液＋无 机营养液 10％蚯蚓堆肥 浸提液＋无机 营养液
步骤二：将长势一致的番茄幼苗移栽到含不同培养液的培养杯中，每杯5 株幼苗，每5天更换一次培养液，培育20天后采样，测量植株的株高和叶 绿素含量。
实验结果如下图所示：
请根据实验回答问题。
不同质量分数的蚯蚓堆肥浸提液　
无机营养液　
相等(或相同)　
保证单一变量　
避免偶然性，减小实验误
差　
促进　
7.5％
叶绿体　
叶绿素是光合作用的关键物质，其
含量增加，能够促进植物的光合作用　
日常生活垃圾中仍然含有大量的可回收有机物，这些有机物可以堆
肥处理，转化为有用的肥料　
　模拟类实验
　　模拟类实验是指根据实际研究对象与模型在性质、关系上的相似性， 展开类比推理式的实验设计，并通过模型代替研究对象进行生命活动与生 命现象的呈现。模拟类实验包括模拟探究酸雨的危害、模拟血型鉴定、模 拟地球上原始生命的起源、模拟保护色的形成过程等实验，解答此类题目 通常要联系现实生活，将实验内容与日常生活场景结合起来。
典例　某种昆虫大多是绿色的，这种绿色是一种保护色，偶尔发现灰色个 体。昆虫的这种保护色是怎样形成的呢？某研究性学习小组对此做了模拟 实验进行探究。实验步骤如下：
①在铺有地毯的房子里，放入同种大小相似的绿色昆虫、灰色昆虫各20 只，再放一只母鸡到房间内。
②半小时后，撤出母鸡，记录两种颜色昆虫的幸存者数目。
③假设每个幸存者都产生两个后代，且体色与幸存者相同，第二天按此补 充投入两种颜色的昆虫，放回母鸡。半小时后，又撤出母鸡，再次记录两 种颜色昆虫的幸存者数目。
④重复步骤③至第三代，获得的数据如下表所示，请分析回答下列问题。
昆虫 第一代 第二代 第三代
开始数目 幸存者
数目 开始数目 幸存者
数目 开始数目 幸存者数目
绿色 昆虫 20 9 27 13 39 20
灰色 昆虫 20 5 15 4 12 2
昆虫的保护色是通过自然选择形成的吗　
绿　
单一变量　
避免偶然性，减小实验
误差　
(3)步骤③中，幸存者产生的后代体色与幸存者相同模拟的是自然界中， 生物在繁衍后代的过程中普遍具有的 现象。
遗传　
(5)第三代和第一代相比， 色昆虫幸存者减少。该颜色昆虫幸存者 减少的原因是 。
(6)通过该实验的结果可推知，昆虫保护色的形成是 的结 果。
解题方法　①明确模型与研究对象之间的对应关系，将模拟的过程与生 物学原理相关联。②结合相关的教材知识对模拟得到的现象进行分析。
选
择　
灰　
灰色昆虫的体色与环境反差较大，容易被敌害发现　
自然选择　
1. 某班学生用乒乓球模拟生殖细胞来探究生男生女的概率问题，实验步 骤如下：
①甲箱中装入40个黄球，乙箱中装入白球与黄球各20个，摇匀。
②从甲、乙两箱中各随机抓取一个球，组合在一起，记下两球的组合。将 抓取的乒乓球放回原箱，摇匀。
③重复步骤②40次。
全班共分8个小组，实验记录结果如下表：
小组 1 2 3 4 5 6 7 8
黄黄 21 15 24 20 17 22 19 22
黄白 19 25 16 20 23 18 21 18
(1)白球模拟的生殖细胞是 。性别决定于 形成时。
(2)为了使实验更准确可靠，应如何处理以上数据？ 。
精子　
受精卵　
求平均值　
(3)实验过程中，从甲、乙两箱取出球记录后，要放回原箱中，最主要的 目的是 。
A. 保证样本数目足够大
B. 确保箱内两种小球的比例为1∶1
C. 保证雄雌生殖细胞的数量相等
D. 保证雄雌生殖细胞能够互相结合
(4)分析实验数据，得出的结论是生男生女的机会 。
B　
相等　
2. 某同学利用毛巾(含密集纤维丝)，设计实验模拟小肠的吸收功能。
将材料等分为两组：甲组——保留完整纤维丝；乙组——剪掉表面纤维 丝。将两组材料分别浸入等量红色葡萄糖溶液中，5分钟后取出，测量溶 液剩余量。
(1)甲组吸收的溶液量 (填“多于”或“少于”)乙组，因为完整纤 维丝模拟了 结构，显著增大了吸收面积。
多于　
小肠绒毛　
(2)若将红色葡萄糖溶液替换为脂肪模拟液(不溶于水)，材料吸水速度 会变慢，因为脂肪需经 (消化液)消化后才能被 小肠吸收。
胆汁、胰液和肠液　
丙组＞甲组＞乙组　
丙组有皱襞和小肠绒毛，吸收面积最大；甲组仅有小肠绒毛，吸收
面积适中；乙组吸收面积最小　

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