2、探索性实验与验证性实验

　 (1)探索性实验是探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系的实验方法。探索性实验的特点就是对研究对象的不了解，或不完全了解，全凭实验者去“摸索”和“尝试”，所以探索性实验也称“试验”。

　 (2)验证性实验是验证某一个理论是否正确的实验。当对研究对象有一定的了解，并形成一定认识或提出某种假说时，就需要用实验来证明其正确与否。因此，验证性实验是把研究对象引向深入的重要环节。验证性实验有两种：一种是实验者验证自已提出的某种设想或假说；另一种是对别人提出的某种理论、假说或成果的验证。

实际上，在生物学科研究的过程中，探索性实验和验证性实验往往是不可分割的。验证性实验的结论也并非都是已知的，假设本身就不是结论，只能是一种预期。在对研究对象的探索过程中，对未知的研究目标，必然要提出假设或猜想，并做出预期，只有通过验证性实验性实验来证明假设的正确与否，才能得出科学和结论。虽然探索性实验是带有尝试性质的，但仍然是有一定的目标和方向的，只不过验证性实验的目标更具体。

1、实验室实验和自然实验

(1)实验室实验是指在实验室内通过各种实验仪器和设备，在人为地制造、控制或改变实验对象的状态和条件下，考察与研究实验对象的一种有目的，有计划的操作或实践活动。由于实验室内的各种环境和条件便于实验者根据实验目的或实验材料的需要人为制造、控制或改变，而受自然环境干扰较少，因此实验室实验的设计到实验的控制过程、操作过程都比较严格，其实验结果的精确度也比较高。

(2)自然实验是在研究对象处于自然环境中和自然状态下对其加以考察的一种实践活动。自然实验的优点是把观察的自然性和实验的主动性结合在一起，因此自然实验在生命科学实验中被广泛应用。由于自然实验中对某些自然因素的控制不容易严格把握，常常影响其实验结果的精确性。比如：生态学、环境科学以及生物学的生活习性方面的实验研究等都离不开自然实验。

生物科学属于自然科学的范畴，生物实验是生物科学研究的重要方法。生物实验的类型与分类的依据如下表：

在中学生物学中，还有很多观察实验、调查实验、探究实验，课堂教学中还有教师的演示实验，学生独立实验等。

科学探究的一般过程可简单地用下图表示：

33．选做题(7分)

　　 请在A、B两题中任选一题作答，两题均答以A题得分为准。

　　 A．科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。下图是转基因抗冻番茄的培育过程示意图。

　　 (1)若图中Ⅱ是科学家构建的鱼抗冻蛋白基因的表达载体，则该基因表达载体的组成通常应包括___________等。

　　 (2)科学家常采用_________法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用___________技术检测目的基因是否插了番茄的基因组。

　　 (3)在转基因番茄食用过程中，在食物安全方面可能会出现什么问题?(列举两点)

　　 (4)多聚半乳糖醛酸酶(PG酶)可将成熟的番茄果实细胞壁中的多聚半乳糖醛酸降解为半乳糖醛酸，从而导致果实软化。抑制PG酶的活性可以延长番茄果实储藏期，请用文字描述采用蛋白质工程技术降低该酶活性的一般过程。

　 B．胚胎干细胞在基础生物学研究和临床应用方面具有重要价值。下图是胚胎干细胞获取方法图解。

　　 (1)早期充育的胚胎分为__________几个主要阶段。

　　 (2)C、D细胞分别为_________和_______________，它们的形态特性是________________。

　　 (3)胚胎干细胞有何应用前景?(说出两例)。

　　 (4)我国政府禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，请你谈谈为什么要反对克隆人?

31． (7分)图(一)是某池糖生态系统中部分生物之间的关系图，请据图回答问题。

　　 (1)图(一)中的种间关系有_________________。

　　 (2)图(一)中没有表示出的生态系统成分是_________________。

　　 (3)该生态系统中，能量流向贝类后，将发生一系列变化，如下图(二)所示：

　　 则图(二)中的A、B、C、D表示的含义分别为：

　　 A．__________；B．______________；C ________________；D．________________。

　　 (4)由图(二)可以总结出生态系统能量流动的特点是　　 。

32 (11分)酿酒、做面包都需要酵母菌。某同学想探究酵母菌的呼吸方式(是否在有氧和无氧条件下都能生存)，于是进行了如下实验。

　　 (1)实验原理；酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。

　　 作出假设：________________ 。

　　 (2)材料用具：酵母菌培养液、澄清石灰水、橡皮球、玻璃导管数根、质量分数为10%的NaOH溶液等。

　　 (3)实验步骤：

　　 ①A瓶先封口放置一段时间后。选择玻璃导管，将下图中的装置一、二中的锥形瓶分别进行连接。

　　 ②将两套装置放在适宜温度条件下培养10小时，观察澄清石灰水是否变浑浊。

　　 步骤①中A瓶先封口放置一段时间的目的是______________。

　 (4)预测及结论：

　　 ①________________________________________________________________；

　　 ②________________________________________________________________；

　　 ③________________________________________________________________；

　　 ④________________________________________________________________。

　　 (5)为进一步确定酵母菌无氧呼吸的产物，可以再用____________(试剂)检测培养瓶中有无酒精产生。

　　 (6)在利用酵母菌自制葡萄酒的过程中，不需要进行灭菌，因为发酵液中的____________条件能抑制绝大多数其他微生物的繁殖。

30．(9分)正常情况下，人体内环境的各项理化性质能够维持相对稳定。

(1)　　 血浆渗透压的大小主要与血浆中的______________含量有关。试构建人体内环境渗透压的动态平衡模型(在下面的图形框中填写合适的文字)。

　　 (2)正常人空腹血糖浓度为0．8-1．2g／L。当人处于饥饿状态时，血糖浓度略有下降，此时体内____________(激素)分泌增加，该激素作用的靶细胞主要是________________。

　　 (3)体温的恒定对于人体正常生命活动至关重要。剧烈运动时骨骼肌产热增加，同时机体会通过____________、________________两条主要途径加强散热，以维持体温恒定。

29．(9分)已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性，二室(M)对多室(m)为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回答问题。

　　 (1)图I过程培育植物体A主要应用了______________的原理。在植株上，番茄的韧皮部细胞通常无法分裂、分化形成完整植株，原因是　　 。

　　 (2)用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验，则Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是_____________分裂。培育植物体B的方法(Ⅱ)称为____________________。植物体C的基因型有　　 。

　　 (3)要将植物的器官、组织、细胞培养成完整植株，必需的条件是______________。在图中Ⅳ过程中，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是_______________。

　　 (4)植物花粉离体培养形成的植株一定高度不育吗?为什么?

28．(8分)回答下列关于科学探究的问题。

　　 (1)细胞膜的结构探索历程中，50年代罗伯特森在电子显微镜下观察到细胞膜的“暗一亮一暗”结构，据此他提出了细胞膜的静态统一结构，该结构主要的不足是不能解释等现象。70年代桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型，请用图示方式表示细胞膜的流动镶嵌模型。

　 　(2)假说一演绎法是现代科学研究中常用的一种方法。孟德尔在对一对性状杂交实验作出合理假设的基础上，又巧妙设计了____________的方法，对假说进行了演绎，最后提出了基因分离定律。

　　 (3)摩尔根从野生果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体。他将白眼含与红眼早杂交，P1全部表现为红眼。再让F1红眼果蝇相互交配，F2性别比为1∶1，红眼占3／4，但所有雌性全为红眼，白眼只限于雄性。请用遗传图解解释该现象(果蝇的红眼基因以W表示，白眼基因以w表示)。

　　 (4)在遗传物质的探索历程中，艾弗里在格里菲斯实验的基础上，通过实验找出了导致细菌转化的转化因子，赫尔希则完成了“噬菌体侵染细菌的实验”，他们的实验中共同、核心的设计思路是_______________。

27．(8分)下图(一)为高等绿色植物叶肉细胞中的部分代谢示意图；下图(二)为不同光照强度下，测定绿色植物对CO₂的吸收速率并绘制成的相应曲线。请据图回答问题。

　　 (1)图(一)中的物质A是_____________，物质A在线粒体内彻底氧化分解需要的条件是___________________。

　　 (2)当光照强度处于图(二)D点之后，对应图(一)中的CO₂的扩散途径有____________ (以字母表示)。

　　 (3)在图(二)中的A点与D点之间，限制CO₂吸收速率的主要环境因素是___________，

　　 当光照强度D点以后，进一步增加绿色植物CO₂吸收速率的方法有_____________。

　　 (4)某同学以绿色植物叶片为材料，探究环境条件对细胞呼吸速率的影响，请帮助他提出一个探究的课题：___________________。

　　 需要特别注意的是，该实验需要在_____________条件下进行。