選修本
第26課時　　研究性學習（2）

知識精華
1、探究科學知識的常用方法——實驗探究，探究過程包括以下環(huán)節(jié)：
確定課題→提出假設→設計實驗→預期結果→觀察記錄→實驗分析→得出結論：
2．、實驗設計的基本原則：科學性，嚴謹性，實驗條件的一致性，可重復性，器材的選材，采用恰當方法表達和處理實驗結果。

題例領悟
大氣污染物可普遍引起植物中游離脯氨酸含量的變化，并認為這是植物受環(huán)境脅迫的一種生理反應和細胞結構及功能受損的表現(xiàn)。酸雨脅迫對植物脯氨酸的變化機危害的關系如何呢？某小組在老師的協(xié)助下，制定了課題研究的初步計劃并進行下述實驗過程。
一、材料與方法
本研究的供試植物為種萼木科的伯樂樹、蘇大科的翅莢木、楝科的香椿、蝶形花科的刺槐。
種子首先進行消毒與育苗，當苗木生長到一定高度后，選取生長好和長勢相近的苗木移至適宜的培養(yǎng)缽或木箱中栽培，按常規(guī)盆栽方法管理，經(jīng)20天左右的緩苗期，分別用pH=5、pH=3、pH=2的硫酸型人工模擬酸雨進行噴灑處理，每三天噴灑1次，每次以噴濕為準，每次噴灑量約為500ml，重復7—9次。每次噴灑前觀察和調(diào)查植株生長和受害情況，并分別收集和統(tǒng)計落葉，對脯氨酸含量進行測定。
二、試驗結果
1、葉片脯氨酸含量的變化，隨酸雨pH下降而遞增，酸雨pH越低，脯氨酸增加的幅度越大。當pH為2時，伯樂樹、翅莢木、香椿、刺槐的增加幅度分別為131.4%、126.1%、124.5%和99.1%。
2、根系脯氨酸含量的變化與葉相反，隨酸雨pH下降而遞減，當pH為2時，其減少幅度在3%—8%之間。
三、分析并回答：
1、該實驗為________性實驗（探索性或驗證性）（2分）
2、從實驗結果看該實驗方法中還應增設何種處理__________________________________________________________。（2分）
3、若要得出葉中脯氨酸含量的變化與危害的關系，實驗中還應增加葉的危害程度這一指標，葉的危害程度可以用____________作為指標。（2分）
4、由實驗結果可以得出：
（1）葉片脯氨酸隨雨pH下降而遞減，根系則相反，這說明___________________________________________________。（2分）
（2）葉中脯氨酸增幅的比例不同說明_____________________。（2分）
解析：本驗是對環(huán)境問題的危害的探究；以酸雨為研究對象應設置pH=7左右的水作對照組，由于酸雨主要危害葉片，可利用脫落葉率或葉顏色變化作指標，由題干可知不同植物同一器官對酸雨反應不同，同一植物不同器官對酸雨反應也不同。

自我評價
1、生物體內(nèi)的細胞代謝效率與物質(zhì)擴散的速率有關。同種物質(zhì)雖然在細胞中擴散的速率基本相同，但細胞大小不同，擴散發(fā)生的快慢會有差異。有人設計了一種模型，用于研究這一問題。
實驗目的：（略）實驗材料：（略）實驗步驟：
a.用小刀將瓊脂塊（內(nèi)含酚酞）切成三塊邊長分別為3cm、2cm和1cm的立方體體；
b.將以上三種瓊脂塊樣品，浸入0.1%NaOH溶液中，處理10分鐘；
c.取出瓊脂塊樣品，吸干浮液后，分別將每一樣品切成兩半，觀察切面，測量每一切面上NaOH擴散的深度，記錄結果并分析。
（1）請你為此研究擬定一個課題名稱_______________。
（2）該研究中所用的細胞模型是_________，考慮在樣品中加入酚酞是為了檢測NaOH在瓊脂塊中的擴散深度，原因是__________。
瓊脂塊樣品表面積（cm2）體積（cm3）比值（表面積：體積）
1號樣品（3cm）54272:1
2號樣品（2cm）2483:1
3號樣品（1cm）616:1

通過上表比值分析，你的結論是____________，據(jù)此推測三個樣品中NaOH擴散深度依次為_________________。
（4）通常情況下，細胞邊長小于0.1cm。根據(jù)上述模型研究，可以對細胞大小與物質(zhì)擴散之間的關系作出合理解釋：___________________。
2、一個正確的結論，不僅能說明已得到的實驗結論，還應能預測另一些實驗結果。用豌豆的1對相對形狀，設計一實驗，驗證孟德爾對基因分離現(xiàn)象的解釋是否正確。
假設：_______________________________
實驗材料：純種及雜種黃豌豆、綠豌豆，牛皮紙袋，剪刀、毛筆等。
實驗原理：___________________________
實驗方法：___________________________
①選擇__________種子作親本，將它們分別播種在實驗園地里，待其開花
②__________________________________________________
③__________________________________________________
結果分析：__________________________________________
3、探究酸雨危害性模擬實驗
實驗目的：模擬“酸雨”探索對蛙卵孵化的影響
材料用具：玻璃缸、清水、以硫酸為材料配制的不同PH＜5.6以酸雨及民一窩蛙的受精卵。
根據(jù)上述材料用具設計實驗步驟
①取材：將_________分別放入規(guī)格相同的，盛有學體積的不同PH值的“酸雨”的玻璃缸中，并給玻璃缸編號。
②將玻璃缸放在_____________培養(yǎng)
③觀察，記錄_____________，并分析實驗結果
④為使實驗更具科學性，還應設置_________設置方法______________。



自我評價答案
1、①細胞大小與物質(zhì)擴散快慢之間關系的研究；②不同大小的瓊脂塊 酚酞遇NaOH變紅色；③細胞邊長越大，其表面積與體積之比越小 深度為3號＞2號＞1號；④當細胞的邊長為0.1cm左右時，表面積與體積之比較大，物質(zhì)擴散發(fā)生得快，細胞的代謝效率高。
2、實驗假設：所選取的豌豆相對性狀是子葉的顏色。F1（Yy）黃色與隱性純合體（yy）雜交時，F(xiàn)1應產(chǎn)生含有基因Y和基因y的兩種配子并且它們的數(shù)目相等，而隱性純合子（yy）只能產(chǎn)生一種含有基因y的配子。預期結果：測交后代應該黃、綠各一半。
實驗方法：
①雜種黃豌豆及純種綠豌豆。
②花蕾期將黃豌豆植株（Yy）去雄、套袋，待花成熟時，再采集綠豌豆（yy）上的花粉撒在上述去雄的花柱上，再套袋。
③待其種了成熟，收集種子統(tǒng)計計數(shù)。
結果分析：如果收集的種子子葉黃：綠約為1∶1，說明假設成立。

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