安徽二轮实验专题 6第三部分验证性实验、模拟实验和研究性学习的典型例题安徽阜阳一中李凤趄四、典型例题根据表中数据分析，下列结果正确的是A.第13-25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快。
B.第17-29天，成虫增长率上升，死亡率下降C.第21-37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关D.第1-37天，成虫数量成“J”型增长【精析】本题是实验结果的分析.A选项明显错误.B选项 17—21每天的平均增长率是:207-131/4=19, 21--25每天的平均增长率:270-207/4=15.75, 25--29每天的平均增长率:302-270/4=7,可见B也是错误的.D选项中,数量成“J”型增长是指呈对数性增长,显然此答案也不对.【答案】Ｃ【点拨】此题的关键是掌握种群的增长率如何计算以及影响增长率的因素。
【例２】.（2009全国理综Ⅰ）已知H2O2= H2O+ O2可以通过反应过程中O2的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H2O2的分解速度，请用所给的材料和用具设计实验，使其同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性，要求写出实验步骤、预测试验结果、得出结论，并回答问题。
实验材料及用具：适宜浓度的H2O2溶液、蒸馏水、3.5℅FeCl3溶液、0.01℅牛过氧化氢酶溶液、恒温水浴锅、试管。
(1)实验步骤：①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 37℃恒温水浴锅中10分钟②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．③＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．④＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．(2) 实验结果预测及结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是：甲试管里气泡的释放的速度最快，乙试管较慢，丙试管无气泡放出。
由此得出的结论是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃，重复上述实验，O2的释放速度最快的是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．【精析】此题的关键是分组及自变量的控制。
由题目的实验目的可知：验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性，所以实验应分三组，一组是空白对照，一组是验证酶的催化作用，一组是验证酶的高效性。
通过比较是否有氧气释放说明酶的催化作用，通过比较氧气释放的快慢验证没的高效性。
【答案】①取三只试管吧编号甲、乙、丙，分别滴加等量且适量的过氧化氢溶液。
向三只试管里分别滴加等量的过氧化氢酶、3.5℅FeCl3溶液、蒸馏水并混合均匀。
把三只试管放在恒温水浴锅保温。
观察记录三只试管里气泡从溶液中释放的速度。
甲试管里气泡的释放的速度最快，乙试管较慢，丙试管无气泡放出。
过氧化氢酶具有催化作用和高效性，乙试管（滴加F eCL3溶液 ）高温过氧化氢酶失去活性，不再催化过氧化氢分解【点拨】此题只要弄准该实验有两个目的，就可。
【例３】、(05全国Ⅱ)回答下列（1）、（2）小题（1）植物叶片表皮上分别有大量的气孔，气孔结构如图2---4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；反之细胞失水收缩，气孔关闭。
请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。
实验材料与主要用具：实验步骤：预测实验结果并作出解释：【精析】本题主要是教材实验在新环境下的应用，涉及实验材料的选择，实验药品的选择，临时装片的制作，细胞的失水和吸水的原理。
设计实验时要使细胞在吸水和失水两种状态下。
结合书上的实验可知：当蔗糖溶液浓度大于0.3g/ml 时,细胞失水,当蔗糖溶液浓度小于0.3g/ml 时,细胞吸水。
该实验用蔗糖溶液作药品也可以。
【答案】．（1）实验材料的主要用具：菠菜，清水，浓盐水，盖玻片，载玻片，显微镜，吸水纸，滴管、镊子等实验步骤：①取菠菜时，用镊子剥取表皮。
②在载玻片上滴一滴清水，将表皮放入清水，盖上盖玻片，制成临时的装片。
图2--4③将临时装片放在显微镜载物台上，先在低倍镜下找到气孔，移动到视野中央，再换高倍镜进行观察，记录观察到的气孔状态。
④在盖玻片的一侧滴上浓盐水，在另一侧用吸水纸吸取盖玻片下的液体，反复做几次。
⑤继续观察气孔的变化，并做记录。
预测实验结果并作出解释：在清水中气孔应开启。
因为当细胞叶浓度大于细胞外溶液浓度时，保卫细胞吸水膨胀变形，气孔开启。
在浓盐水中气孔应关闭。
因为当细胞液浓度小于细胞外溶液浓度时，保卫细胞失水收缩，气孔关闭。
【点拨】此题的关键是变量的控制，即细胞是吸水还是失水。
【例４】(03全国)将青蛙脑破坏保留脊髓，在脊柱下部打开脊椎骨，剥离出脊髓一侧的一对脊神经根（包含一个脊神经根和一个腹根，见图2--5）。
分别电刺激背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应。
已知背根含有传入神经，腹根含有传出神经，背根和腹根合并成脊神经。
请根据上述提供的实验材料（实验用具自选）设计实验步骤，并预测实验结果，以分别验证背根具有传入功能，腹根具有传出功能。
图2--5【精析】该题目要求设计实验步骤和预测实验结果，实验目的是验证背根、腹根功能，实验原理在题目中以信息形式给出：分别电刺激背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应；背根含有传入神经，腹根含有传出神经。
我们知道：传入神经的功能是将感受器发生的神经冲动传至神经中枢；传出神经的功能是将神经中枢发出的冲动传至效应器。
如果剪断背根或者腹根后，传导将受阻，电刺激其外周段和向中段，肌肉就会有不同的反应。
有了以上思路就可以设计出相应的实验步骤。
【答案】实验步骤1：在背根中央处剪断（或用麻醉药阻断），分别电刺激背根向中段、外周段，观察蛙后肢是否发生运动反应。
预期结果：电刺激背根向中段发生蛙后肢运动反应；电刺激背根外周段不发生反应，说明背根具有传入功能。
实验步骤2：在腹根中央处剪断（或用麻醉药阻断），分别电刺激腹根向中段、外周段，观察蛙后肢是否发生运动反应。
预期结果：电刺激腹根向中段不发生反应，电刺激腹根外周段应发生蛙后肢运动反应，说明腹根具有传出功能。
【点拨】此题的关键是要清楚传入神经是把信号出入中枢，传出神经是把信号从中枢传出，且支配相应效应器的活动。
【例５】.（2007年广东生物）某科研小组为了解下丘脑与其他内分泌腺之间的功能关系，进行了如下实验。
请根据你所学知识，完成实验报告：（1) 实验材料和步骤：①实验动物：家兔12只（体重2kg/只，雌雄各6只）。
②依次测定和记录12只家兔血液中促甲状腺激素、甲状腺激素、促性腺激素和性激素的含量以及12小时的尿量，每天1次，连续3天。
（性激素分泌调节与甲状腺激素分泌调节的原理相同）③第4天，切断各家兔下丘脑和垂体之间的联系后，重复上述步骤②。
最后，将手术前、后的两组数据用方法处理，求出差异。
(2）结果与分析：①促甲状腺激素、甲状腺激素、促性腺激素和性激素的含量，手术后比手术前；切断垂体与下丘脑的联系后，甲状腺和的生理功能受到影响。
②兔的尿量，手术后比手术前，可推断出激素分泌减少。
(3) 结论：根据实验结果以及下丘脑和其他内分泌腺的功能可知，下丘脑合成和分泌，促进垂体合成和分泌相应的，再促进相应的内分泌腺合成和分泌激素。
(4）为进一步明确与尿量变化相关激素的分泌途径，你认为下一个实验应在哪一方面进行研究？【精析】：本题考查考生对动物生命活动调节基础知识的理解，同时亦考查实验能力、发散性思维、逻辑推理、以及正确判断和预估研究内容和方向的能力。
【答案】（1)统计学（统计、数理统计）。
（2）低（少）；性腺；多；抗利尿。
（3）促激素释放激素；促激素。
(4）抗利尿激素的释放与垂体的关系（抗利尿激素的分泌与下丘脑的关系）。
【点拨】下丘脑是激素调节的中枢，甲状腺等腺体分泌的激素可反馈调节下丘脑的活动。
【例６】．(07•四川理综)研究还发现，氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动。
为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。
请根据提供的实验材料和用具，写出第二步及以后的实验步骤，并预测实验结果。
材料用具：生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，适宜浓度的细胞分裂素溶液，含14C标记氨基酸的溶液（氨基酸可被叶片吸收并在叶片内移动），蒸馏水，棉签，检测放射性强度的设备等。
实验步骤：第一步：取生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，在叶片左半叶某一部位涂抹含14C标记氨基酸的溶液（如图2---6所示）图2---6第二步：实验结果：【精析】：这是属于典型的实验设计题目，题干中的信息对于解题目非常关键，考查学生设计简单实验的能力，学生要会寻找变量，设置对照。
这个题目中的变量就是细胞分裂素，氨基酸等物质可以向细胞分裂素浓度高的地方移动，因此对照中的两组分别为：一组为适宜浓度的细胞分裂素溶液，另一组为蒸馏水，一段时间后，再用设备检测放射性的高低，这样就可验证这一假设。
形成实验步骤的思路：分组、对照、检测。
由于是验证性的实验，结论是唯一的。
【答案】：实验步骤：第二步：将叶片均分为两组，编号。
第三步：在a组的叶片的右半部某一部位涂抹适宜浓度的细胞分裂素溶液，在b组相应部位涂抹等量的蒸馏水。
第四步：在相同条件下放置一段时间后，检测a组的叶片涂抹细胞分裂素部位和b组涂抹蒸馏水部位的放射性强度。
实验结果：a组的叶片涂抹细胞分裂素部位的放射性强度高于b组涂抹蒸馏水部位的放射性强度。
【点拨】此题的关键是确定实验变量。
含14C标记氨基酸的溶液只是用来呈现实验现象，不是变量。
【例7】、（2006江苏）生物体生长既靠细胞的生长又靠细胞的分裂。
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
I．通过下面的实验，探究细胞大小与物质运输的关系。
实验过程：将三个边长分别为lcm、 2cm、3cm含有酚酞的琼脂块，浸泡NaOH溶液后取（1）根据实验结果可知，NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是。
（2）根据相同时间内，之比可以反映出物质运输效率。
由此可以推论：细胞体积越大，。
（3）除此以外，限制细胞长大的因素还有。
II．细胞分裂是细胞生长过程中保持足够表面积，维持一定的生长速率的重要过程。
某学生用高倍显微镜取样观察洋葱根尖细胞有丝分裂的某个切片，并统计各时期的细胞数量。
各时期细胞数记录在下表中，请回答下列问题。
若该实验的目的是为了研究细胞周期中每个时期分别所经历的时间长短，请分析：（4）表中的样本1、样本2、样本3具体是指什么。
（5）洋葱根尖细胞的一个细胞周期大约720分钟。
则分裂间期所需要的时间t可用数学模型t= 表示。
【精析】物质进出细胞是通过细胞膜进行的，琼脂的表面积就是模拟细胞膜。
物质是整个细胞利用的，琼脂的体积就是模拟物质的利用。
细胞周期中每个时期的长短的计量，不好进行，可通过空间换时间来测出。
