高中生物复习精讲精练(课题100)：实验设计——设计案例分析(二)
高中生物总复习：实验分析、设计专题-知识讲解——实验分析与设计专题
高考总复习实验分析与设计专题编稿：宋辰霞审稿：闫敏敏【考纲要求】1．具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
2. 具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、试验与调查，假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。
3. 能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订【考点梳理】考点一、教材实验分类归纳要点诠释（实验中用到的方法或技术归纳）：（1）检测物质或观察结构（主要为染色法）：（2）实验条件控制方法①增加水中溶氧：泵入空气或吹气或放入绿色植物减少水中溶氧：容器密封或油膜覆盖或将水煮沸后备用除去CO2：NaOH溶液②除去叶片中原有的淀粉等：置于黑暗中进行饥饿处理除去叶片中的色素：置于酒精中并加热（酒精要进行隔水加热）防止光合作用对呼吸作用的干扰：遮光处理得到单色光的方法：棱镜色散或彩色滤膜滤光③温度控制：水浴加热或煮沸、恒温箱④防止血液凝固：加入柠檬酸钠（3）实验结果的测定方法①光合速率：测定单位时间内的O2释放量、CO2吸收量或有机物产生量呼吸速率：测定单位时间内的O2吸收量、CO2释放量或淀粉消耗量②物质或元素的转移途径：同位素标记（示踪）法③甲状腺激素的作用：动物耗氧量、发育速度等生长激素的作用：生长速度（体重、身高变化）胰岛素作用：测定血糖浓度、动物的生活状态（休克、晕厥等）（4）其它实验技术：显微镜操作技术临时装片的制作研磨、过滤技术：用于物质的提取，研磨时一般需加二氧化硅（石英砂），过滤时一般用纱布等，不用滤纸。
解离技术：用于分散细胞，需注意解离时间的控制纸层析技术：用于溶液中物质的分离差速离心法：用于细胞中各种结构的分离电泳法：用于物质的分离、鉴定或提纯（根据物质的分子大小）考点二、探究性实验与验证性实验考点三、实验设计与分析1. 实验设计的基本原则（1）对照原则：科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，目的是在于消除无关变量对实验结果的影响，且使实验结论更有说服力。
高考生物实验专题复习：实验设计讲解共47页
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
高中生物教学备课教案实验设计与操作案例分析
高中生物教学备课教案实验设计与操作案例分析高中生物教学备课教案实验设计与操作案例分析在高中生物教学中，备课教案是教师进行教学活动前的必要准备工作，它可以帮助教师明确教学目标、确定教学内容和教学方法，并提供实验设计与操作案例分析等相关信息。
本文将围绕高中生物教学备课教案的实验设计与操作案例分析进行讨论，以期提供一些实用的指导和参考。
一、实验设计在生物教学中，实验是一种重要的教学手段，有助于培养学生的观察、实验、推理和创新能力。
因此，在备课教案中应该充分考虑实验的设计。
下面以“植物细胞结构的观察”为例，介绍一种实验设计。
实验目的：观察和描述植物细胞的结构特点。
实验材料：洋葱组织、显微镜、载玻片、盖玻片、注射器、碘溶液。
实验步骤：1.取一个洋葱，削去外皮，用刀切成一块约薄片。
2.将洋葱薄片放在干净的载玻片上。
3.用注射器吸取适量的碘溶液滴在洋葱薄片上。
4.将盖玻片放在洋葱薄片上，使之完全密封。
5.将载玻片放在显微镜镜片上，用10倍镜头先观察，再用40倍镜头观察。
6.观察并描述洋葱细胞的结构特点。
操作要点：1.洋葱切片要薄而均匀，否则影响观察结果。
2.滴在洋葱薄片上的碘溶液要适量，过少则难以观察到细胞结构，过多则可能导致细胞结构模糊。
3.用显微镜观察时，要先调整镜片到合适的高度和焦距，以获得清晰的图像。
4.观察时要细心、耐心，注意观察和描绘细胞结构的形态特点。
二、操作案例分析除了实验设计，备课教案中还可以包括一些实际案例的分析，以帮助学生理解生物知识和培养解决问题的能力。
下面以“基因突变与遗传病”的案例为例，进行分析。
案例描述：小明家族中的几个成员患有同一种遗传病，表现为肥胖、智力低下和特殊面部特征。
家族成员中的智力水平和其他特征与他们的亲缘关系没有明显的关联。
分析过程：1.观察：根据案例描述，家族成员智力低下、肥胖和特殊面部特征具有遗传性，而智力水平和亲缘关系之间没有明显关联。
2.推理：根据常识和遗传学知识，可以猜测这可能是由基因突变导致的遗传病。
高中生物教学备课教案生物技术学习案例分析
高中生物教学备课教案生物技术学习案例分析高中生物教学备课教案：生物技术学习案例分析引言：生物技术是现代生物学的重要分支，涉及多种技术和方法的应用，对于培养学生的科学素养和创新思维具有重要意义。
本教学备课教案将以生物技术学习案例分析为主题，通过实际案例的引入和分析，帮助学生更好地理解和运用生物技术知识，提高他们的实践能力和解决问题的能力。
一、案例引入：基因工程在医学领域的应用1.1 案例背景介绍对于高中生而言，基因工程是他们在生物学中最常接触到的生物技术内容之一。
通过引入基因工程在医学领域的应用案例，如人类胰岛素的制备，可以让学生对基因工程技术的应用和意义有具体的认识。
1.2 学生活动学生们将根据所提供的案例信息，分析基因工程技术在人类胰岛素制备中的应用过程，并思考其优势和局限性。
二、案例分析：转基因农作物的研发与应用2.1 案例背景介绍转基因农作物是生物技术在农学领域的重要应用之一。
通过引入转基因水稻的研发与应用案例，学生可以了解到生物技术在提高农作物产量和增强抗虫能力上的应用。
2.2 学生活动学生们将分析转基因水稻的研发过程，并讨论转基因农作物对农业生产和环境的影响。
同时，他们还需要思考生物技术在解决全球粮食安全问题上的潜力和限制。
三、案例解析：DNA指纹在鉴定案件中的应用3.1 案例背景介绍DNA指纹技术是现代刑事科学中的重要工具之一。
通过引入DNA指纹在鉴定案件中的应用案例，学生可以了解到生物技术在法医学中的应用和作用。
3.2 学生活动学生们将通过案例分析，了解DNA指纹技术的原理和应用，讨论其在法医学中的重要性，并思考其应用的伦理和法律问题。
结论：通过以上生物技术学习案例的分析，学生们将全面了解生物技术在不同领域的应用，提高他们的实践操作能力和解决问题的能力。
此外，教师还应当为学生提供更多的案例和实践机会，通过实验和研究探究等活动，深化学生们对生物技术的理解和应用能力，为培养未来生物科技领域的创新人才奠定基础。
高中生物教学备课生物分类实验案例分析
高中生物教学备课生物分类实验案例分析随着教育的不断发展和进步，生物学作为一门基础科学学科，对于高中生的学习起着重要的指导作用。
而在生物学的教学中，生物分类是一个重要的篇章。
通过实验案例分析，本文将探讨高中生物教学备课中生物分类实验的设计和实施。
实验目的：通过实际操作，加深学生对生物分类原理的理解，培养学生的观察能力、科学实验能力和团队合作精神。
一、实验材料和设备：1.标本：包括动物标本和植物标本。
可以选择一种或多种动植物标本作为实验材料。
2.显微镜：用于观察标本细节。
3.玻璃仪器：如显微镜玻璃片、载玻片等。
4.实验记录表：用于记录实验过程和结果。
二、实验步骤：1.观察标本外部特征：学生对动植物标本进行观察，记录标本的外部特征，如体型、皮肤、毛发、叶片形态等。
2.标本切片制备：将标本切片并制作载玻片，然后使用显微镜观察标本细胞结构。
3.记录观察结果：学生根据观察到的特征和结构，记录在实验记录表中。
4.分类归纳：根据观察结果，学生将标本进行分类，并在实验记录表中进行分类描述和归纳总结。
三、实验结果与分析：通过对实验记录表的整理和归纳，学生可以得出以下结论：1.动植物标本的外部特征有很大的差异，其中包括不同的体型、颜色、纹理等。
2.标本的细胞结构也存在差异，动物细胞和植物细胞在细胞壁、叶绿体等方面有明显区别。
3.根据外部特征和细胞结构的差异，我们可以将标本进行分类，从而更好地理解不同生物的特点和归属。
四、实验启示：通过这个生物分类实验，学生不仅增加了对生物多样性的认识，还培养了学生观察、实验和归纳总结的能力。
同时，实验中的小组合作也促进了学生的团队合作精神和沟通能力。
五、实验注意事项：1.学生需佩戴实验服和护目镜，注意实验室安全。
2.标本处理需谨慎，遵守实验室操作规范。
3.学生应保持实验记录的准确性和完整性。
结语：通过对高中生物教学备课中生物分类实验的案例分析，我们可以得出这样的结论：生物分类实验是一种有效的教学手段，能够帮助学生更好地理解和掌握生物分类的原理和方法。
高中生物实验设计和分析
高中生物实验设计和分析引言在高中生物学课程中，实验是帮助学生理解并应用生物学知识的重要手段。
通过实验，学生能够亲自操作、观察和记录数据，从而更深入地理解生物学的原理和概念。
本文将探讨高中生物实验的设计和分析，以帮助学生更好地进行生物学实验。
实验设计确定实验目标在开始实验设计之前，首先需要明确实验的目标和要解决的科学问题。
实验目标可以是测试一个假设、验证一个生物学原理或观察和分析生物体的特定特征。
确定实验变量在设计实验时，需要明确实验中的自变量、因变量和控制变量。
自变量是实验中独立改变的因素，因变量是受自变量影响的变量，而控制变量是保持恒定的变量，以排除其他因素对实验结果的干扰。
设计实验步骤在设计实验步骤时，需要确保步骤清晰简单，并能够重复进行。
每个步骤都需要描述清楚所需的材料和操作方法，以便其他人能够重复实验并获得相似的结果。
收集数据在实验进行过程中，需要记录观察、测量和实验结果等数据。
这些数据应该准确、完整地收集和记录下来，并可以通过数据表、图表等形式进行展示和分析。
实验分析数据分析在实验完成后，需要对收集到的数据进行分析。
数据分析可以通过计算平均值、标准差、相关系数等统计指标来得出结论。
此外，还可以通过绘制图表来直观地表示数据之间的关系和趋势。
结果解释对于实验结果的解释，应该基于相关理论和实验目标进行。
解释应该清楚地说明实验结果是否支持或反驳了先前的假设，进一步突出实验结果的科学意义。
实验误差和改进在进行实验分析时，还需要考虑实验过程中可能存在的误差来源。
误差分析可以帮助评估实验的可靠性和可重复性，并提出改进实验设计的建议。
总结高中生物实验设计和分析是培养学生科学思维和实践能力的重要环节。
通过合理设计实验步骤、准确收集和分析数据，并对实验结果进行恰当解释，可以加深学生对生物学知识的理解，并提高他们的科学素养。
希望本文提供的指导能够帮助学生更好地进行高中生物实验。
高三生物第一轮复习：实验设计专题复习人教实验版知识精讲
高三生物第一轮复习：实验设计专题复习人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：实验设计专题复习注：根据本周教学内容的独特特点，把例题揉合到具体讲解过程中，不单设一栏目。
二. 重点和难点：实验设计的原则、方法三. 具体内容：所谓实验设计，就是指在正式进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关的科学知识、原理，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部正确的实验原理，设计科学的实验方案的制定。
试题往往要求学生选择合适的实验器材，根据方法和实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验现象、结果。
（一）实验法研究生物学问题的一般程序：观察现象，提出问题——作出假设——设计实验、完成实验——实验预期——实验验证、检验假设——得出结论（二）每一环节的具体解释：1. 假设：对可见现象提出一种可检测的解释。
经过实验，如果假设成立，则假设可以上升为结论，如果经过实验，假设不成立，则需要推翻原有假设，建立新的假设。
请回答：该实验的假设是青霉菌能（不能）阻止其他细菌的生长和繁殖。
2. 设计实验、完成实验3. 实验预期：在检测一个假设前，先对设计的实验提出试验的预期结果。
预期结果与实验结果的区别：实验结论是实验设计方案实施后，针对试验现象，推出的结论，具唯一性。
实验结果预测则是实验设计方案实施前，对可能出现的各种结果，进行分析，由于假设具有多种可能性，所以相应的预期也有多种情况，不唯一。
实验结果与实验结论的区别：实验结论往往是实验结果的升华。
4. 实验验证：真正做实验，通过实验结果检验预期是否实现，相应的假设是否成立5. 根据实验结果并结合假设从而上升为结论。
（三）设计完整实验方案的要求1. 了解实验设计的内容设计一个较完整的实验方案一般包括：（1）了解题目要求；（2）明确实验目的；（3）分析实验原理；（4）熟悉实验器材；（5）确定实验思路；（6）设计实验步骤；（7）预测实验结果；（8）得出实验结论。
2. 明确实验设计的类型实验设计一般有两种类型：验证性和探索性。
生物实验在高中生物学教学中的应用与实验设计策略与案例分析
生物实验在高中生物学教学中的应用与实验设计策略与案例分析一、介绍生物学是高中阶段的一门重要学科，通过生物实验，学生可以亲自动手、观察、实践，深入了解生物学知识，培养科学探究能力。
本文将探讨生物实验在高中生物学教学中的应用与实验设计策略，并结合一些案例进行分析。
二、生物实验的应用1. 确立基本生物概念：生物实验可以帮助学生加深对基本生物概念的理解。
比如，通过进行植物种子萌发实验，学生可以观察到种子的转化过程，了解光照、水分和适宜温度对植物生长的影响。
2. 强化科学方法：生物实验鼓励学生运用科学方法进行观察、实验设计和数据分析。
例如，在动物行为观察实验中，学生可以设计不同条件下动物行为反应的实验，通过统计数据分析，得出科学结论。
3. 培养探究能力：生物实验培养学生的自主探究能力。
比如，进行细胞分裂实验，学生可以亲自操作显微镜，观察细胞的变化，并运用所学知识解释实验结果，培养学生的思辨能力和科学探究精神。
三、生物实验设计策略1. 关注安全性：生物实验设计要注重安全性，确保学生和环境的安全。
教师应提前评估实验涉及的风险，并采取相应的防护措施，如戴手套、护目镜等。
2. 考虑实验性与实用性的平衡：生物实验既要有实验性，又要有实用性。
教师可以结合教材中的知识点，设计具有一定实验性的实验任务，从而激发学生的兴趣，培养科学思维。
3. 渐进式设计：生物实验设计宜从简单到复杂、渐进式地进行，尤其对于高中生而言。
初始实验可以围绕基本概念展开，后续实验则可以涉及到更复杂的生物过程和机制。
四、案例分析1. DNA提取实验：这个案例可以以DNA的提取为主题，通过简单的步骤和材料，让学生亲身体验DNA提取的过程，了解DNA的结构和功能。
2. 光合作用实验：通过观察水生植物在光照下的氧气释放情况，学生可以了解光合作用的基本原理，并探究不同光强和光波长对光合作用的影响。
3. 酶的活性实验：通过实验室模拟酶的活性，学生可以了解酶的特性以及外界条件对酶活性的影响，如温度、pH值等。
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课题100：实验设计——设计案例分析（二）
【考纲要求】能对一些简单的实验方案进行设计并作出恰当的评价和修正。
获取信息的能力：1、能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。
2、关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展以及生物科学发展史上的重要事件。
综合运用能力：理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
【知识梳理】
一、该类试题题材来源广泛，通常是一些简单的生物学原理和生命现象的验证（如物质的运输，酶促反应及其特点，水和无机盐的吸收与作用，光合作用与呼吸作用的条件与产物及其变化，激素的生理作用，遗传实验，环境条件对生物生命活动的影响等）对知识的要求很低（范围可拓展至初中或大学，但无知识障碍），一般给出实验目的，一部分或全部的实验条件，要求设计一种简单的实验方案来达到实验目的、预期将产生的结果并能作出相应的分析；除考查中学生物实验基本原理和基本技能运用能力外，重点考查学生的分析能力、理解能力、信息处理能力、语言文字表达能力、开拓创新能力，即考查学生的综合能力。
二、解题的基本思路
（一）明确实验目的（明确该实验要验证的内容），如果是未学过的（未知的）生物学现象还需提出假设；
（二）分析实验原理；
（三）分析给定的已知条件（如果条件不足，须补充相应的条件），确定实验组与对照组，排出合理、简单可行的实验步骤（即实验方案）；注意常用的实验方法：对比（对照）实验。
1、须设置对照组。
2、遵循单一变量原则。
注意严格控制无关变量（即除实验研究的一项差异外，其他实验条件都须相同），排除一切干扰因素。
（四）预期实验结果，有些实验可能有多种结果，尽量考虑全面；在多组比较的实验中还须设计结果记录表；
（五）分析并得出相应的结论；有些实验结果需用曲线或图进行表达。
【高考模拟】
1、（2007宁夏理综28）回答I、II小题：
I．将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到
提取液。
取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3
组并分别调整到不同温度，如图所示，然后在每支试管中
加入等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，
继续进行实验（提取液中还原性物质忽略不计）：
（1）若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是A和C；砖红色较深的试管是C，颜色较深的原因是淀粉酶在40℃时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多；不变色的试管是E，不变色的原因是酶失活。
（2）若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色是蓝色，产生该颜色的原因是剩余的淀粉遇碘变蓝。
（3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。
你怎样设计实验才能确定最适温度？（只要求写出设计思路）在20℃和100℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其它实验条件保持一致。
以反应液和上述试剂（或答碘液或答斑氏试剂
或答斐林试剂）发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。
（8分）
II．同一品种的西瓜种植在非生物因素相同的两块土地上，但单位面积产量差别很大，为了探究两块土地上产量不同的原因，请根据所学知识提出一个值得研究的课题（要求写出课下题的题目）。
病虫害对西瓜产生影响的研究。
（本题答案有多种，只要合理就给分）
2、（2007全国卷Ⅰ31）回答下列Ⅰ、Ⅱ小题
Ⅰ、雄果蝇的X染色体来自亲本中的雌蝇，并将其传给下一代中的雌蝇。
雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上没有该基因的等位基因，所以白眼这个性状表现伴性遗传。
Ⅱ、已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因牛（b）为显性。
现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。
（1）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄性的基因型是X b Y b，雌性的基因型是X B X B；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是X B Y b，雌性的基因型是X b X b，最终获得的后代中，截毛雄果蝇的基因型是X b Y b，刚毛雌果蝇的基因型是X B X b。
（2）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验？（用杂交实验的遗传图解表示即可）
X b X b×X B Y B
截毛雌蝇刚毛雄蝇
↓
X b Y B×X b X b
F1刚毛雄蝇∣截毛雌蝇
↓
X b X b X b Y B
雌蝇均为截毛雄蝇均为刚毛
3、（2006江苏生物40）为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在，及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑自瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。
白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的O2与呼吸消耗的O2的差值（以W DO表示）；黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的O2（以B DO表示）。
请完成下列实验。
（1）实验步骤：
①用采水器取该层水样，分别注满500ml黑、白瓶并密封，剩余水样用于测溶解氧浓度；
②将黑、白瓶挂回原水层；
③24h后取出黑、白瓶测溶解氧浓度。
（2）设计记录所测数据的表格。
（3）预测实验结果并分析。
若W DO－B DO＞0，则有自养生物；若W DO－B DO＝0，则无自养生物；若W DO≥0．则该水层产氧量能维持生物耗氧量所需。