北京 張 瑩 徐林麗

強(qiáng)化邏輯 繪圖列表 確定變量 提升能力
——實(shí)驗(yàn)探究題解題策略

北京 張 瑩 徐林麗

實(shí)驗(yàn)探究題一般來自真實(shí)的研究過程，相互關(guān)聯(lián)、富有邏輯的綜合復(fù)雜情境反映某些本學(xué)科發(fā)展前沿的研究熱點(diǎn)和手段，體現(xiàn)能力立意要求，考查綜合運(yùn)用能力、邏輯思維能力，反映出考生的生物學(xué)素養(yǎng)。對于探究性實(shí)驗(yàn)，通常有復(fù)雜的數(shù)據(jù)為相關(guān)的研究提供證據(jù)和支持，解答此類試題時，找準(zhǔn)變量，強(qiáng)化邏輯，發(fā)散思維，準(zhǔn)確獲取信息并進(jìn)行推理分析，準(zhǔn)確表述實(shí)驗(yàn)結(jié)論是關(guān)鍵。

【例1】胰島素是人體血糖調(diào)節(jié)中的重要激素，其釋放受到機(jī)體的精確調(diào)控。餐后血糖升高，通過影響細(xì)胞膜上的鉀離子通道和鈣離子通道，調(diào)控胰島素的分泌。

（1）研究發(fā)現(xiàn)，高濃度葡萄糖可引起胰島A細(xì)胞合成并分泌谷氨酸，為研究谷氨酸的作用機(jī)理，科研人員將三組數(shù)目相等的小鼠離體胰島進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)條件及結(jié)果如圖1所示（CQNX為谷氨酸受體阻斷劑）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在高濃度葡萄糖條件下____________________________________，_____。由此推測，谷氨酸與胰島B細(xì)胞表面的_________結(jié)合發(fā)揮作用。

（2）科研人員進(jìn)一步用谷氨酸溶液處理正常小鼠和K+通道基因敲除小鼠的胰島B細(xì)胞，檢測細(xì)胞內(nèi)Ca2+熒光強(qiáng)度，結(jié)果如圖2所示。

①由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，谷氨酸能夠__________正常小鼠胰島B細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度。

②K+通道基因敲除小鼠和正常小鼠相比，細(xì)胞內(nèi)的基礎(chǔ)Ca2+濃度顯著高于正常小鼠，從胰島素釋放通路分析，是由于K+通道基因敲除小鼠的K+通道不能正常發(fā)揮作用，導(dǎo)致Ca2+通道_________。

③該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明谷氨酸對胰島B細(xì)胞的作用是通過_________實(shí)現(xiàn)的。

【分析】第（1）小題是考查解析圖表、提取信息的能力。通過分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)過程，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，找到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。流程圖如下：

胰島素釋放量___________________條件對照胰島細(xì)胞___________組別實(shí)驗(yàn)材料_自變量___因變量實(shí)驗(yàn)結(jié)果___________結(jié)論對照組胰島細(xì)胞__________（A、B）________谷氨酸促進(jìn)胰島素____________________釋放實(shí)驗(yàn)組胰島細(xì)胞（A、B）（A、B）谷氨酸胰島素釋放量釋放量高于對照組谷氨酸+CQNX胰島素釋放量釋放量低于對照組CQNX抑制谷氨酸___________的作__用____

已知CQNX為谷氨酸受體阻斷劑，總結(jié)整個流程，可得流程圖：高濃度葡萄糖→胰島A細(xì)胞→谷氨酸→與胰島B細(xì)胞表面受體結(jié)合→胰島素分泌增多。

第（2）小題也可以用上述方法，列表如下：

組別實(shí)驗(yàn)材料自變量因變量實(shí)驗(yàn)__________結(jié)果加谷氨__酸后對照組正常小鼠的胰島B細(xì)胞細(xì)胞膜有K+通道細(xì)胞內(nèi)Ca2+熒光___________強(qiáng)度低30 s后顯著升_________高實(shí)驗(yàn)組K+通道基因敲除小鼠的_________胰島B細(xì)胞細(xì)胞膜無K+通道細(xì)胞內(nèi)Ca2+熒光___________強(qiáng)度高無明顯變化

由此可得以下結(jié)論：①谷氨酸能提高正常小鼠胰島B細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度；②K+通道基因敲除小鼠的胰島B細(xì)胞，細(xì)胞膜無K+通道，導(dǎo)致Ca2+通道持續(xù)開放，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高；③實(shí)驗(yàn)組和對照組的差異緣于細(xì)胞膜有無K+通道，因此確定谷氨酸對胰島B細(xì)胞的作用是通過K+通道實(shí)現(xiàn)的。

【答案】（1）谷氨酸能促進(jìn)胰島素的分泌，CNQX可抑制這一過程 （谷氨酸）受體 （2）①升高 ②（持續(xù)）開放③K+通道

【例2】（2012·北京卷·節(jié)選）為研究細(xì)胞分裂素的生理作用，研究者將菜豆幼苗制成的插條插入蒸餾水中（圖3）。對插條的處理方法及結(jié)果見圖4。

（1）從圖4中可知，對插條進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)處理包括____________________________________。

（2）在實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，對A葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，導(dǎo)致B葉________。該實(shí)驗(yàn)的對照處理是___________________。

（3）實(shí)驗(yàn)Ⅲ、Ⅳ的結(jié)果表明，B葉的生長與A葉的關(guān)系是_______________________。

【解析】本題考查實(shí)驗(yàn)分析，通過確定對照組的設(shè)置方法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯考?xì)胞分裂素的生理作用，將圖3和圖4的信息轉(zhuǎn)換為表：

____組別____實(shí)驗(yàn)材料__自________變量__________________因變量______________實(shí)驗(yàn)結(jié)果對照組_2片A______________葉B葉相對面積Ⅰ實(shí)驗(yàn)組2片A葉A施用細(xì)胞____________________分___________________________裂素對照組高于實(shí)驗(yàn)組對照組_2片A______________葉B葉相對面積Ⅱ?qū)嶒?yàn)組2片A葉B施用細(xì)胞____________________分___________________________裂素實(shí)驗(yàn)組高于對照組對照組_1片A______________葉B葉相對面積Ⅲ實(shí)驗(yàn)組1片A葉B施用細(xì)胞____________________分___________________________裂素實(shí)驗(yàn)組高于對照組對照組__無________________A葉B葉相對面積Ⅳ實(shí)驗(yàn)組高于對照組實(shí)驗(yàn)組無A葉B施用細(xì)胞____________________分___________________________裂素

分析可知：①對插條進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)處理包括用細(xì)胞分裂素分別處理A、B葉片；不同插條上去除不同數(shù)目的A葉；②研究細(xì)胞分裂素的生理作用，自變量應(yīng)該是是否施用細(xì)胞分裂素；③第Ⅰ組用細(xì)胞分裂素處理A葉，B葉的相對面積低于對照組，說明其生長受抑制；④第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組用細(xì)胞分裂素處理B葉，B葉的相對面積高于對照組，說明細(xì)胞分裂素促進(jìn)其生長；⑤第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組的對照組放在一起，也可形成對照，此時自變量為A葉的數(shù)目。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明A葉數(shù)量越少，B葉生長越慢。觀察三組實(shí)驗(yàn)組也可得到相同的結(jié)論。

【答案】（1）用細(xì)胞分裂素分別處理A、B葉片，不同插條上去除不同數(shù)目的A葉 （2）生長受抑制 用蒸餾水同樣處理A葉 （3）A葉數(shù)量越少，B葉生長越慢

實(shí)驗(yàn)探究題題干中通常呈現(xiàn)了探究過程和數(shù)據(jù)信息，解答此類試題需要認(rèn)真審題，轉(zhuǎn)換信息。一部分考生在分析題目時不夠仔細(xì)，不能提取關(guān)鍵信息，造成失分。繪制簡易流程圖、列簡表對比，逐漸提升能力，強(qiáng)化思維，才能對這種類型的題目應(yīng)對自如。長期堅(jiān)持邏輯訓(xùn)練，有助于考生準(zhǔn)確找到自變量與因變量，把圖表信息轉(zhuǎn)化成文字信息，準(zhǔn)確分析自變量與因變量的邏輯關(guān)系，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出正確的結(jié)論，提高正確率，為贏得高考奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

（作者單位：北京市師達(dá)中學(xué)）