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重难专题八　探究实践
　类型一 健康生活
典例 近年来不少新闻报道过青少年由于过度饮用奶茶，导致出现暴发性Ⅰ型糖尿病。某学校的生物兴趣小组想要探究“过度饮用奶茶是否会诱发糖尿病的发生”，通过讨论分析，按照下列步骤开展实验。
第一步：挑选同种生理状况相同的40只小鼠，并随机均分成A、B两组；
第二步：实验前连续3天检测所有小鼠的空腹血糖值，并计算各组的平均值；
第三步：实验开始后，A组每天喂食一定量的食物和清水，B组每天喂食一定量的食物和　　　　，实验持续4周后，连续3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) 尿液中 有无葡萄糖
实验前 实验后
A 4.33 4.31 无
B 4.33 12.76 有
(1)实验步骤第一步的目的是　控制单一变量，避免实验的偶然性　。
(2)在实验持续4周后，连续3天检测所有小鼠的空腹血糖值并计算各组平均值，取平均值的目的是　减小实验误差　。
(3)实验步骤第三步中的空格处应填写：　等剂量(等量)的奶茶　。
(4)实验结果：　B组血糖平均值高于A组，且B组尿液中出现了葡萄糖　。根据此结果得出结论：过度饮用奶茶会诱发糖尿病。
(5)根据所学知识和日常生活经验，在降低糖尿病患者血糖浓度和预防糖尿病的发生方面，你认为下列做法或观点不正确的是　C　。
A.适量运动，有助于降低血糖
B.糖尿病患者要预防低血糖的发生
C.口服胰岛素效果更好
　类型二 模型制作
典例 在科技节模型设计比赛中，“人工智能”团队展示了他们的一个设计作品——“缩手反射模型”，如图一所示。图二是骨、关节、肌肉的关系模式图。请据图回答问题。
“缩手反射模型”简要说明：①两块轻质铝材用轴承相连；②“气动人工肌肉”通入高压空气可实现收缩；③触碰感应装置后，控制系统能控制气动人工肌肉的收缩和舒张。
(1)“人工智能”团队在分析研究运动模型时，依据的是图二中 　乙　(填“甲”或“乙”)所示的骨、关节、肌肉的关系模式图。
(2)该设计图中，轻质铝材相当于图二中的　①　(填序号)；当触碰感应装置后，控制系统控制气动人工肌肉　A　(填字母)收缩，另一个气动人工肌肉舒张，这样就完成了缩手反射。
(3)科创老师给予了该团队高度肯定，他认为该模型有智能化假肢的雏形。如果其控制系统与人体的　神经　系统连接，这样人体就能控制智能化假肢完成各种动作。
(4)“人工智能”团队在学习了人体的运动相关知识后，归纳运动的产生包括以下步骤：①相应的骨受到牵引；②骨骼肌接受神经传来的兴奋；③骨绕关节转动；④骨骼肌收缩。这些步骤发生的正确顺序是　②④①③　。
　类型三 植物栽培和动物饲养
典例1 丝瓜是我国大部分地区夏季常见的瓜类蔬菜，鲜嫩爽口，营养丰富。在生物实践课上，某兴趣小组以丝瓜为材料完成了植物栽培实践活动。栽培记录如下表所示，请将该记录补充完整。
(1)丝瓜是双子叶植物，推测其种子中提供营养的结构是　子叶　。在丝瓜播种前通过湿纱布浸种的目的是为种子萌发提供　适量的水　。 种子萌发时，最先突破种皮的小白尖是　胚根　，将来发育成植物体的　根　。
(2)若丝瓜此时正在进行光合作用，则利用①　二氧化碳　和水制造　有机物　，通过　筛管　(填“导管”或“筛管”)运输到根部；丝瓜根吸收的水分，绝大部分通过　蒸腾　作用散失到大气中。
(3)丝瓜是单性花，图　乙　所示的花能结出丝瓜。
(4)丝瓜果实剖开后如左图所示，推测结构A由花中的　子房壁　发育而来。
典例2 金鱼原产于中国，在我国已有近千年的饲养历史。金鱼品种繁多、姿态各异，是世界上著名的观赏鱼类。
(1)金鱼身体的透明与有杂斑是一对相对性状，受一对基因(用A、a表示)控制。为研究其遗传规律，研究人员用杂斑鱼和透明鱼进行了下列杂交实验。
①由上述杂交实验　不能　(填“能”或“不能”)判断这对相对性状的显隐性。
②研究人员选择杂交二实验中的子代杂斑鱼雌雄个体进行交配，后代出现了透明鱼。由此判断　有杂斑　是显性性状。
(2)觅食反射是一种非条件反射。在人为条件下，当动物将光与觅食之间建立联系以后，就形成了一种条件反射，即受到光照刺激且未进食就出现觅食反射，这种复杂觅食反射的结构基础是　反射弧　。
(3)为研究不同波长的光对金鱼建立复杂觅食反射的时间长短是否有影响，研究人员进行了如下实验：
①平均体长为8 cm的同种杂斑金鱼200条，随机分为两组，置于不同的鱼缸中。两鱼缸中水的溶氧量、水温等条件应该　相同且适宜　。
②将两鱼缸在实验开始前先置于　黑暗　环境中，实验开始时，分别用红光和绿光照射，然后喂以饲料，光照时间持续15分钟。
③上述过程持续6天。在此过程中，记录金鱼在　照光　时建立复杂觅食反射的条数，并计算出所占比例，结果如图乙所示。
④实验结果表明，一段时间后，两种不同波长的光都能使金鱼建立起复杂觅食反射，其中　绿光　使金鱼建立复杂觅食反射的时间更短。
　类型四 发酵食品制作
典例 中国制作泡菜的历史非常悠久，北魏贾思勰的《齐民要术》中就有记载用白菜制作泡菜的方法。但在制作泡菜过程中，应把亚硝酸盐含量控制在一定范围内，以免对人体产生危害。某生物兴趣小组对此开展了相关探究。
[查阅资料]
(1)制作泡菜主要利用乳酸菌，它的细胞结构与图甲中的　B　相似，制作过程必须在　无氧　(填“有氧”或“无氧”)条件下。
[实验探究]
称取等量白菜4份，每份均加入等量7％盐水、鲜姜和辣椒，再分别加入浓度为0、0.3％、0.6％、0.9％的等量食醋。从泡菜制作第1天开始，每天重复3次测定亚硝酸盐含量，连续测定10天，结果如图乙所示。
[分析讨论]
(2)实验中设置食醋浓度为“0”的组别，其目的是　形成对照　。
(3)分析曲线，随着泡制时间增加，添加不同浓度食醋的泡菜中亚硝酸盐含量的变化趋势总体表现为　先上升后下降　。但是，食醋浓度为　0.6％　时，亚硝酸盐含量最低。
[联系生活]
(4)结合本实验结果，请你对家庭制作泡菜提出一条建议：　制作泡菜时可适当加醋　。
1.(泰安)白啤酒是利用酵母菌和乳酸菌混合发酵制成的，它既具有啤酒的风味，又因含有酵母菌和乳酸菌能帮助消化，很受消费者欢迎。请据图分析并回答问题。
(1)乳酸菌种类很多，在制作白啤酒前要进行选择培养。培养乳酸菌时，所用的培养基应首先进行　高温灭菌　，冷却后将菌种涂抹到培养基上。涂抹菌种到培养基上的操作属于培养细菌步骤中的　接种　。
(2)图甲是制作白啤酒时发酵液中酵母菌、乳酸菌的相对浓度及pH随时间变化的曲线，图乙是发酵液中pH、总糖量、酒精浓度随时间变化的曲线。
①分析图甲可知，发酵时间0～24小时期间发酵液的pH迅速减小，是由　乳酸菌　快速繁殖，在无氧条件下产生　乳酸　造成的。
②分析图甲、图乙可知，发酵24小时以后酒精含量迅速增加，是由于　酵母菌　大量生长繁殖将糖类转化为酒精。两种菌类相比，　酵母菌　更适宜生活在pH较低的环境中。
(3)白啤酒与普通啤酒一样，酵母菌发酵过程中能产生　二氧化碳　气体，利于形成丰富泡沫，增加口感，白啤酒还具有酯香味和微酸口味，能满足消费者多样化需求。
2.(福建)我国种桑养蚕历史悠久。朵朵参加“美丽中国蚕”综合实践活动，展示并交流了活动成果。
(1)孵化蚕卵
探究环境因素对蚕卵孵化的影响，可选择的实验变量是　温度(或湿度或光照等)　。
(2)选取食物
选取多种植物的叶进行家蚕食性的研究，发现家蚕喜食桑叶，这种习性是长期　自然选择　的结果。
(3)幼虫生长
测量幼虫发育过程中不同时期的体长，根据测量结果绘制体长变化曲线。
(4)吐丝结茧
吐丝时家蚕处于发育过程的　幼虫　阶段，延长这一阶段，可以提高蚕丝产量。
(5)羽化成蛾
蚕蛾身体分节，有1对触角、2对翅和3对足，触角和足分节，具有　节肢　动物的特征。家蚕的发育方式为　完全变态　。
(6)知识链接
①西南大学蚕学院科研团队成功研发蚕饲料，攻克全天候养殖瓶颈；
②技术工匠们研制的自动给桑养蚕机，降低了人力成本；
③我国蚕学家利用　转基因　技术将某基因导入蚕卵，得到的蚕茧更大，实现提质增量。
3.(威海)城镇中，许多种植爱好者在阳台上进行无土栽培。无土栽培不用土壤，而是用营养液对植物进行培养。小明也尝试无土栽培，但出现了“烂根”现象。是什么原因导致植物“烂根”？怎样解决植物“烂根”的问题呢？小明用大豆幼苗做实验材料，设计实验进行探究，请将他的探究思路补充完整。
(1)作出假设。小明依据自己已有的知识和经验作出了假设：“烂根”是根部氧(氧气)供应不足引起的。作出这一假设的依据是　植物被水淹了容易“烂根”(或雨水过多需要给植物排水或花盆下面有排水小孔)　(答一条即可)。
(2)设计实验。为验证假设是否成立，小明设置了对照实验，实验的变量应是根部能否得到充足的　氧(或氧气)　。
(3)设计装置。对于实验组，小明设计了两种实验装置(如下图所示)。比较甲、乙两种装置的异同，理解装置设计的原理，在表格空白处填写适当的器材名称。
设计要点 如何固定植物 如何为根供给有关物质
固定部位 起固定作用的材料 氧的供给 水和无机 盐的供给
装置甲 茎 海绵 通过①　充气泵　进入营养液中的空气供给 直接通过营养液供给
装置乙 根 ②　固体基质颗粒　 通过固体基质颗粒间隙里的空气供给 通过③　棉绳　将营养液输送到固体基质颗粒间隙供给
(4)选择装置。小明最终在甲、乙两种装置中选择了乙装置，他作出这一选择时考虑的问题应有　BC　(可多选)。
A.幼苗生长需要哪些环境条件
B.自己的经济条件是否允许
C.用废旧材料能否达成目的重难专题八　探究实践
　类型一 健康生活
典例 近年来不少新闻报道过青少年由于过度饮用奶茶，导致出现暴发性Ⅰ型糖尿病。某学校的生物兴趣小组想要探究“过度饮用奶茶是否会诱发糖尿病的发生”，通过讨论分析，按照下列步骤开展实验。
第一步：挑选同种生理状况相同的40只小鼠，并随机均分成A、B两组；
第二步：实验前连续3天检测所有小鼠的空腹血糖值，并计算各组的平均值；
第三步：实验开始后，A组每天喂食一定量的食物和清水，B组每天喂食一定量的食物和　　　　，实验持续4周后，连续3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) 尿液中 有无葡萄糖
实验前 实验后
A 4.33 4.31 无
B 4.33 12.76 有
(1)实验步骤第一步的目的是 。
(2)在实验持续4周后，连续3天检测所有小鼠的空腹血糖值并计算各组平均值，取平均值的目的是 。
(3)实验步骤第三步中的空格处应填写： 。
(4)实验结果： 。根据此结果得出结论：过度饮用奶茶会诱发糖尿病。
(5)根据所学知识和日常生活经验，在降低糖尿病患者血糖浓度和预防糖尿病的发生方面，你认为下列做法或观点不正确的是 。
A.适量运动，有助于降低血糖
B.糖尿病患者要预防低血糖的发生
C.口服胰岛素效果更好
　类型二 模型制作
典例 在科技节模型设计比赛中，“人工智能”团队展示了他们的一个设计作品——“缩手反射模型”，如图一所示。图二是骨、关节、肌肉的关系模式图。请据图回答问题。
“缩手反射模型”简要说明：①两块轻质铝材用轴承相连；②“气动人工肌肉”通入高压空气可实现收缩；③触碰感应装置后，控制系统能控制气动人工肌肉的收缩和舒张。
(1)“人工智能”团队在分析研究运动模型时，依据的是图二中 (填“甲”或“乙”)所示的骨、关节、肌肉的关系模式图。
(2)该设计图中，轻质铝材相当于图二中的 (填序号)；当触碰感应装置后，控制系统控制气动人工肌肉 (填字母)收缩，另一个气动人工肌肉舒张，这样就完成了缩手反射。
(3)科创老师给予了该团队高度肯定，他认为该模型有智能化假肢的雏形。如果其控制系统与人体的 系统连接，这样人体就能控制智能化假肢完成各种动作。
(4)“人工智能”团队在学习了人体的运动相关知识后，归纳运动的产生包括以下步骤：①相应的骨受到牵引；②骨骼肌接受神经传来的兴奋；③骨绕关节转动；④骨骼肌收缩。这些步骤发生的正确顺序是 。
　类型三 植物栽培和动物饲养
典例1 丝瓜是我国大部分地区夏季常见的瓜类蔬菜，鲜嫩爽口，营养丰富。在生物实践课上，某兴趣小组以丝瓜为材料完成了植物栽培实践活动。栽培记录如下表所示，请将该记录补充完整。
(1)丝瓜是双子叶植物，推测其种子中提供营养的结构是 。在丝瓜播种前通过湿纱布浸种的目的是为种子萌发提供 。 种子萌发时，最先突破种皮的小白尖是 ，将来发育成植物体的 。
(2)若丝瓜此时正在进行光合作用，则利用① 和水制造 ，通过 (填“导管”或“筛管”)运输到根部；丝瓜根吸收的水分，绝大部分通过 作用散失到大气中。
(3)丝瓜是单性花，图 所示的花能结出丝瓜。
(4)丝瓜果实剖开后如左图所示，推测结构A由花中的 发育而来。
典例2 金鱼原产于中国，在我国已有近千年的饲养历史。金鱼品种繁多、姿态各异，是世界上著名的观赏鱼类。
(1)金鱼身体的透明与有杂斑是一对相对性状，受一对基因(用A、a表示)控制。为研究其遗传规律，研究人员用杂斑鱼和透明鱼进行了下列杂交实验。
①由上述杂交实验 (填“能”或“不能”)判断这对相对性状的显隐性。
②研究人员选择杂交二实验中的子代杂斑鱼雌雄个体进行交配，后代出现了透明鱼。由此判断 是显性性状。
(2)觅食反射是一种非条件反射。在人为条件下，当动物将光与觅食之间建立联系以后，就形成了一种条件反射，即受到光照刺激且未进食就出现觅食反射，这种复杂觅食反射的结构基础是 。
(3)为研究不同波长的光对金鱼建立复杂觅食反射的时间长短是否有影响，研究人员进行了如下实验：
①平均体长为8 cm的同种杂斑金鱼200条，随机分为两组，置于不同的鱼缸中。两鱼缸中水的溶氧量、水温等条件应该 。
②将两鱼缸在实验开始前先置于 环境中，实验开始时，分别用红光和绿光照射，然后喂以饲料，光照时间持续15分钟。
③上述过程持续6天。在此过程中，记录金鱼在 时建立复杂觅食反射的条数，并计算出所占比例，结果如图乙所示。
④实验结果表明，一段时间后，两种不同波长的光都能使金鱼建立起复杂觅食反射，其中 使金鱼建立复杂觅食反射的时间更短。
　类型四 发酵食品制作
典例 中国制作泡菜的历史非常悠久，北魏贾思勰的《齐民要术》中就有记载用白菜制作泡菜的方法。但在制作泡菜过程中，应把亚硝酸盐含量控制在一定范围内，以免对人体产生危害。某生物兴趣小组对此开展了相关探究。
[查阅资料]
(1)制作泡菜主要利用乳酸菌，它的细胞结构与图甲中的 相似，制作过程必须在 (填“有氧”或“无氧”)条件下。
[实验探究]
称取等量白菜4份，每份均加入等量7％盐水、鲜姜和辣椒，再分别加入浓度为0、0.3％、0.6％、0.9％的等量食醋。从泡菜制作第1天开始，每天重复3次测定亚硝酸盐含量，连续测定10天，结果如图乙所示。
[分析讨论]
(2)实验中设置食醋浓度为“0”的组别，其目的是 。
(3)分析曲线，随着泡制时间增加，添加不同浓度食醋的泡菜中亚硝酸盐含量的变化趋势总体表现为 。但是，食醋浓度为 时，亚硝酸盐含量最低。
[联系生活]
(4)结合本实验结果，请你对家庭制作泡菜提出一条建议： 。
1.(泰安)白啤酒是利用酵母菌和乳酸菌混合发酵制成的，它既具有啤酒的风味，又因含有酵母菌和乳酸菌能帮助消化，很受消费者欢迎。请据图分析并回答问题。
(1)乳酸菌种类很多，在制作白啤酒前要进行选择培养。培养乳酸菌时，所用的培养基应首先进行 ，冷却后将菌种涂抹到培养基上。涂抹菌种到培养基上的操作属于培养细菌步骤中的 。
(2)图甲是制作白啤酒时发酵液中酵母菌、乳酸菌的相对浓度及pH随时间变化的曲线，图乙是发酵液中pH、总糖量、酒精浓度随时间变化的曲线。
①分析图甲可知，发酵时间0～24小时期间发酵液的pH迅速减小，是由 快速繁殖，在无氧条件下产生 造成的。
②分析图甲、图乙可知，发酵24小时以后酒精含量迅速增加，是由于 大量生长繁殖将糖类转化为酒精。两种菌类相比， 更适宜生活在pH较低的环境中。
(3)白啤酒与普通啤酒一样，酵母菌发酵过程中能产生 气体，利于形成丰富泡沫，增加口感，白啤酒还具有酯香味和微酸口味，能满足消费者多样化需求。
2.(福建)我国种桑养蚕历史悠久。朵朵参加“美丽中国蚕”综合实践活动，展示并交流了活动成果。
(1)孵化蚕卵
探究环境因素对蚕卵孵化的影响，可选择的实验变量是 。
(2)选取食物
选取多种植物的叶进行家蚕食性的研究，发现家蚕喜食桑叶，这种习性是长期 的结果。
(3)幼虫生长
测量幼虫发育过程中不同时期的体长，根据测量结果绘制体长变化曲线。
(4)吐丝结茧
吐丝时家蚕处于发育过程的 阶段，延长这一阶段，可以提高蚕丝产量。
(5)羽化成蛾
蚕蛾身体分节，有1对触角、2对翅和3对足，触角和足分节，具有 动物的特征。家蚕的发育方式为 。
(6)知识链接
①西南大学蚕学院科研团队成功研发蚕饲料，攻克全天候养殖瓶颈；
②技术工匠们研制的自动给桑养蚕机，降低了人力成本；
③我国蚕学家利用 技术将某基因导入蚕卵，得到的蚕茧更大，实现提质增量。
3.(威海)城镇中，许多种植爱好者在阳台上进行无土栽培。无土栽培不用土壤，而是用营养液对植物进行培养。小明也尝试无土栽培，但出现了“烂根”现象。是什么原因导致植物“烂根”？怎样解决植物“烂根”的问题呢？小明用大豆幼苗做实验材料，设计实验进行探究，请将他的探究思路补充完整。
(1)作出假设。小明依据自己已有的知识和经验作出了假设：“烂根”是根部氧(氧气)供应不足引起的。作出这一假设的依据是 (答一条即可)。
(2)设计实验。为验证假设是否成立，小明设置了对照实验，实验的变量应是根部能否得到充足的 。
(3)设计装置。对于实验组，小明设计了两种实验装置(如下图所示)。比较甲、乙两种装置的异同，理解装置设计的原理，在表格空白处填写适当的器材名称。
设计要点 如何固定植物 如何为根供给有关物质
固定部位 起固定作用的材料 氧的供给 水和无机 盐的供给
装置甲 茎 海绵 通过① 进入营养液中的空气供给 直接通过营养液供给
装置乙 根 ② 通过固体基质颗粒间隙里的空气供给 通过③ 将营养液输送到固体基质颗粒间隙供给
(4)选择装置。小明最终在甲、乙两种装置中选择了乙装置，他作出这一选择时考虑的问题应有 (可多选)。
A.幼苗生长需要哪些环境条件
B.自己的经济条件是否允许
C.用废旧材料能否达成目的

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