2020版高考生物北师大版一轮温习讲义第三单元实验技术二

(经典高考题)为了验证叶片在光合作用和细胞呼吸进程中有气体的产生和消耗①，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。

实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)②、真空泵③、暗培育箱、日光灯④(实验进程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。

实验步骤和预测实验结果：
(1)剪取两小块相同的烟草叶片，别离放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液⑤的两支试管中。

现在，叶片均浮在液面上。

(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，放开试管口，可观看到叶片均下沉到试管底部⑥。

(3)_________________________________________________________________ ____。

(4)______________________________________________________________________。

分析预测的结果：_________________________________________________________。

审题关键
信息①：那个地址的气体是指O2或CO2，仍是O2和CO2？若是把气体明白得成O2和CO2，设置实验步骤就需要考虑光合作用能产生O2，光合作用能消耗CO2，有氧呼吸能产生CO2，有氧呼吸能消耗O2四种情形，相当复杂。

信息②：NaHCO3稀溶液是CO2的缓冲液，其作用是为光合作用提供原料，也能确保CO2维持相对稳固，据此，①处气体指的是O2。

信息③：真空泵在步骤(2)中已经用到。

信息④：暗培育箱和日光灯两种装置，所给的实验步骤中没有效到，补充的实验步骤中必需用到。

暗培育箱对应于有氧呼吸能消耗O2；日光灯下对应于光合作用能产生O2，可是，先暗培育箱处置仍是先日光灯处置，还无法判定。

信息⑤：含有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管形成对如实验，蒸馏水组为对照组。

信息⑥：步骤(2)中叶片均下沉到试管底部，若是先暗培育箱处置就观看不到明显的现象，因此应该先光照处置，日光灯下产生O2能使叶片浮起来；然后再暗培育箱处置，消耗O2能使叶片沉到试管底部，从而确信后续实验步骤。

答案实验步骤和预测实验结果：
(3)将这两支试管放在日光灯下，光照一段时刻。

结果：NaHCO3稀溶液中叶片上浮，蒸馏水中叶片仍在试管底部。

(4)再将这两支试管放在暗培育箱中一段时刻。

结果：NaHCO3稀溶液中叶片下沉，蒸馏水中叶片仍在试管底部。

分析预测的结果：
(1)光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的氧气多于细胞呼吸消耗的氧气，叶肉细胞中的氧气增加，叶片上浮；而蒸馏水中缺乏二氧化碳和氧气，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。

(2)黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的氧气，放出的二氧化碳溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉；蒸馏水中缺乏氧气，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。

解析依照给出的用品有蒸馏水和NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)，能够将其设计为一个实验变量：NaHCO3稀溶液能够为光合作用提供CO2，蒸馏水不能提供CO2，因此在有光的条件下，叶片在NaHCO3稀溶液中能够进行光合作用，在蒸馏水中那么不能。

再依照给出的实验用具有暗培育箱和日光灯，又能够设计出一个实验变量：在日光灯照射下叶片的光合作用和细胞呼吸同时都在进行，在暗培育箱中叶片只进行细胞呼吸。

分析题目已给出的实验步骤(1)，找出其中的变量是把相同的叶片放入蒸馏水和NaHCO3稀溶液的不同环境中进行了平行对照。

因此接下来咱们要继续做的是利用好“光照—黑暗”那个变量。

(3)把两支试管都放在日光灯下，光照一段时刻。

结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。

以验证叶片在光合作用和细胞呼吸进程中有气体的产生和消耗。

以上是光合作用和细胞呼吸都进行时气体的产生和消耗情形，只有细胞呼吸时气体的产生和消耗如何验证呢？(4)再将这两支试管放在暗培育箱中一段时刻。

结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。

实验设计中(3)把两支试管都放在日光灯下与(4)再将这两支试管放在暗培育箱中进行了前后对照。

结果分析：在有光的条件下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用的同时也进行细胞呼吸，
但光合作用放出的O2多于细胞呼吸消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2
量增加，叶片比重减小，叶片上浮。

再将其放在暗培育箱中后，叶片光合作用停止，再也不释放O2，但细胞呼吸仍在进行，消耗了叶肉细胞间隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，比重增加，叶片下沉。

错解例析
错例1：(3)将这两支试管放在日光灯下，光照一段时刻。

结果：NaHCO3稀溶液中叶片上浮，蒸馏水中叶片仍在试管底部，说明光合作用产生了气体。

(4)再将这两支试管放在暗培育箱中一段时刻。

结果：NaHCO3稀溶液中叶片下沉，蒸馏水中叶片仍在试管底部，说明细胞呼吸消耗了气体。

错因分析：没有看清题目要求，要求写出预测的实验结果，并非是实验结论，因此应只描述出结果即可，不需要画蛇添足。

错例2：(3)将这两支试管放在暗培育箱中一段时刻。

结果：NaHCO3稀溶液中叶片下沉，蒸馏水中叶片仍在试管底部。

(4)再将这两支试管放在日光灯下，光照一段时刻。

NaHCO3稀溶液中叶片上浮，蒸馏水中叶片仍在试管底部。

错因分析：实验步骤倒置，致使第(3)步没有明显的实验现象，实验失败。

实验方案的完善题型属于半开放试题，在解决这种试题时要充分获取题目中所给的信息，包括实验要求和实验用具，并注意仿照或借鉴题干中已给出的实验方式和步骤，在全面把握实验整体思路和方式的基础上再去补充和完善实验。

具体操作如下：
1．联系实验原理、读懂实验目的，构思实验的整体思路。

2．结合对如实验的一样步骤(以下图)，简化已给出的实验步骤、对照寻觅缺点。

3．仿照补充实验步骤
(1)当已给实验步骤有多个变量时，通过拆分法，减少实验变量，遵循单一变量原那么，构建多组实验，模式如图：
例如：要验证光合作用需要叶绿体和光照两个条件，已给出的实验步骤为：“1号试管加入叶绿体的蔗糖悬浮液5 mL，并给予光照处置”。

那么，补充的实验步骤应为：“2号试管加入叶绿体的蔗糖悬浮液5 mL，并遮光处置；3号试管加入蔗糖溶液5 mL，并给予光照处置”。

(2)当自变量到因变量的逻辑推理因中间环节被轻忽而难以得出结论时，再加入某些因素处置进行设计，予以进一步确认实验结果的发生是自变量处置所致，模式如图：
例如：要验证胰岛素具有降低血糖的作用，给出的实验是：A组小鼠注射适量的胰岛素溶液，B组小鼠注射等量的生理盐水；一段时刻后，A组小鼠显现四肢无力、活动减少、乃至昏迷等病症，B组小鼠活动状况无转变。

以上实验还难以说明胰岛素具有降低血糖的作用，还应补充实验步骤：给显现病症的A组小鼠补充必然量的葡萄糖后，病症消失。

如此才能进一步说明胰岛素是通过降低血糖致使了该病症的显现，实验才更有说服力。

1．为研究雄性家兔体内睾酮(ST，一种雄性激素)与生长激素(GH)含量的关系，某研究小组进行了以下实验(手术进程不阻碍结果)，请补充完成方案并回答下列问题。

研究课题：雄性家兔ST含量对GH含量的阻碍。

一、实验假设：______________________________________________________。

二、实验步骤：
(1)将1月龄体重相同的健康雄性家兔分为甲、乙两组，每组6只。

测定和记录每只家兔血液中_____________________________________________________________________。

(2)甲组兔切除性腺，乙组兔____________________。

(3)在相同且适宜的条件下饲养1个月，测定和记录___________________________。

三、结果预测：
四、分析讨论：
(1)要使实验更严谨，在上述步骤以后，还应给甲组家兔注射_______________，乙组家兔注射_______________，然后测定和记录每只家兔血液中的GH浓度，并求各组的__________。

(2)与后测比，进一步实验处置后甲组GH浓度________，乙组GH浓度不变。

(3)依照预测结果，请举出能增进雄性幼年家兔体重增加的一种处置方式：________________。

答案实验假设：ST含量的增加能使GH含量下降
实验步骤：(1)ST和GH的浓度
(2)不切除性腺(不做处置)
(3)每只家兔血液中ST和GH的浓度
分析讨论：(1)适量ST溶液等量生理盐水平均值
(2)下降
(3)切除性腺(或阉割)(其他合理答案也可)
解析由实验数据可知该实验目的：探讨ST与GH的含量的关系。

实验步骤：(1)分组，测定和记录每只家兔血液中原有ST和GH的浓度。

(2)对两组家兔的处置：甲组切除性腺，乙组为对照组即不切除性腺。

(3)在相同的条件下饲养1个月后，依次测定和记录每只家兔血液中ST和GH的浓度。

分析讨论：
(1)要使实验更严谨，可再给甲组家兔注射适量ST溶液，乙组家兔注射等量生理盐水，然后测定和记录每只家兔血液中的GH浓度，求两组的平均值。

(2)由后测数据可得进一步实验处置后的结果：甲组GH浓度下降，乙组GH浓度不变。

(3)由实验数据可得，增进雄性幼年家兔体重增加的一种处置方式：切除性腺(或阉割)。

2．必需氨基酸的种类和含量是评判奶粉营养价值高低的要紧标准。

赖氨酸是人体内的必需氨基酸，缺乏那么会阻碍人体内蛋白质的合成，致使营养不良。

赖氨酸是不是也是小白鼠体内的必需氨基酸？请依照给出的实验原理利用以下材料用具进行探讨。

材料用具：20只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠，分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸，不含蛋白质和氨基酸的食物，称量器(如天平)等。

(1)实验原理：必需氨基酸是动物体内不能合成的、只能从食物中获取的氨基酸。

当动物体内缺乏必需氨基酸时，会显现营养不良，体重增加缓慢等现象。

(2)实验步骤
①配食：配制食物A：取必然量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸；配制食物B：
________________________________________________________________________；
②分组：________________，别离称其体重；
③饲喂：在相同且适宜的环境中饲喂两组小鼠，甲组天天饲喂食物A，__________________；
④观看：________________________________________________________________________。

(3)结果预测及结论：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。

答案(2)①另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸之外的19种氨基酸，其含量和比例与食物A中相同
②将20只小白鼠随机均分成甲、乙两组
③乙组天天饲喂等量的食物B
④别离测量甲、乙两组小白鼠的体重，并计算体重增加量
(3)①假设两组小白鼠营养状况和体重大体相同，说明赖氨酸不是小白鼠的必需氨基酸②假设乙组小白鼠显现营养不良、体重减轻等病症，甲组正常，说明赖氨酸是小白鼠的必需氨基酸
解析实验步骤：①配食：配食时，是不是含有赖氨酸是自变量，其他19种氨基酸和食物中其他成份的含量和比例是无关变量，无关变量应维持一致且适宜，因此取必然量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸配制成食物A，作为对照组；另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸之外的19种氨基酸，其含量和比例与食物A 中相同，配制成食物B，作为实验组。

②分组：将20只小白鼠平均分成甲、乙两组，别离称量其体重，记录并计算平均值。

③饲喂：饲喂进程中是不是含有赖氨酸的食物是自变量，其他的培育条件是无关变量，无关
变量应维持一致且适宜，因此甲组天天饲喂适量的食物A，乙组天天饲喂与食物A等量的食物
B，两组小白鼠其他饲养条件相同且适宜。

④观测：别离测量甲、乙两组小白鼠的体重，并计算体重增加量。

实验结果预测及结论：假设两组小白鼠营养状况和体重大体相同，说明赖氨酸不是小白鼠的必需氨基酸；假设乙组小白鼠显现营养不良、体重减轻等病症，甲组正常，说明赖氨酸是小白鼠的必需氨基酸。