導(dǎo)與練高考生物二輪專題整合突破八實驗與探究名師優(yōu)質(zhì)課件

專題八

實驗與探究

知識點回顧

?？键c突破

知識點回顧

查弱點

找漏點

構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)

答案:

1.探究類實驗

2.調(diào)查類實3.隨機分組

4.對照

5.適宜

6.重復(fù)

7.觀察現(xiàn)象

8.對照性原則

9.單一變量原則

10.變量處理(對變量進(jìn)行不同處理)

思考:

1.觀察類實驗中,哪些實驗需觀察活體?

提示:觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原,觀察線粒體,觀察葉綠體等實驗需要觀察活體。

2.高中生物實驗中常用的鑒定試劑和染色劑有哪些?

提示:斐林試劑、蘇丹試劑、雙縮脲試劑、碘液、溴麝香草酚藍(lán)水溶液、重鉻酸鉀溶液、龍膽紫溶液、改良苯酚品紅染液、吡羅紅甲基綠溶液、健那綠染液等。

3.驗證性實驗與探究性實驗有何異同?

提示:相同點:實驗原理、所用材料、方法步驟相同。

區(qū)別:現(xiàn)象不同。驗證性實驗每個裝置只出現(xiàn)一種現(xiàn)象,只有一種結(jié)論;探究性實驗往往有兩種以上的可能性,兩種以上的結(jié)論。

4.實驗設(shè)計題的解題步驟有哪些?

提示:①了解題目要求;②明確實驗?zāi)康?③分析實驗原理;④確定實驗思路;⑤設(shè)計實驗步驟;⑥預(yù)期結(jié)果與分析。

5.在評價實驗時要注意哪幾個方面?

提示:應(yīng)注意如下幾個方面:①有無對照實驗;②對照實驗設(shè)計是否合理;③實驗是否遵循了單一變量原則;④實驗步驟的順序是否合理;⑤步驟是否完整;⑥實驗結(jié)果的驗證是否合理;⑦實驗儀器、藥劑的使用是否合理。

錯混辨析

請判斷下列有關(guān)實驗原理、方法敘述的正誤

1.鹽酸濃度過高會破壞過氧化氫酶的空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其失活(2013·山東,4C)(√

)

提示:

酶的作用條件溫和,pH過低會導(dǎo)致酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失活。

2.檢測酵母菌培養(yǎng)過程中是否產(chǎn)生CO2可判斷其呼吸方式(2013·重慶,3C)(×

)

提示:酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生CO2和H2O,無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2,故不能通過檢測酵母菌是否產(chǎn)生CO2,來判斷其呼吸方式。

3.噬菌體須在活菌中增殖培養(yǎng)是因其缺乏獨立的代謝系統(tǒng)(2013·北京,5A)(√

)

提示:噬菌體須在活菌中增殖培養(yǎng),是因為噬菌體為病毒,高度寄生,缺乏獨立的代謝系統(tǒng)。

請判斷下列有關(guān)教材基礎(chǔ)實驗敘述的正誤

4.馬鈴薯塊莖搗碎后的提取液可檢測出蛋白質(zhì)(2013·重慶,3A)(√

)

提示:蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞的重要成分,故馬鈴薯塊莖搗碎后的提取液可檢測出蛋白質(zhì)。

5.選擇紫色洋蔥鱗片葉的外表皮為實驗材料能觀察到質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象(2012·廣東,24B)(√

)

提示:有紫色的大液泡,能發(fā)生滲透吸水和失水,可出現(xiàn)質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。

6.鹽酸處理細(xì)胞有利于健那綠(詹納斯綠B)對線粒體染色(2013·山東,4D)(×

)

提示:健那綠對線粒體染色時必須保證細(xì)胞是活的,鹽酸會殺死細(xì)胞,在本實驗中不能使用。

7.成熟植物細(xì)胞在高滲溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離是因為細(xì)胞壁具有選擇透(過)性(2013·北京,5C)(×

)

提示:成熟植物細(xì)胞在高滲溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離是因為原生質(zhì)層具有選擇透(過)性。

8.光學(xué)顯微鏡可用于觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象(2013·重慶,3B)(√

)

提示:用紫色洋蔥鱗片葉觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象,可用光學(xué)顯微鏡觀察。

9.滴加肝臟研磨液促使過氧化氫分解,不涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”的原理(2013·四川,4B改編)(×

)

提示:肝臟研磨液中含有過氧化氫酶,可催化過氧化氫的分解,涉及酶“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”的原理。

10.在95%乙醇中加入無水Na2CO3后可提高色素的溶解度(2013·重慶,3D)(√

)

提示:溶解綠葉中的色素最好用無水乙醇,若用95%乙醇,需加入無水Na2CO3,以除去乙醇中的水分,提高色素在其中的溶解度。

11.鹽酸解離根尖的同時也為龍膽紫染色創(chuàng)造酸性環(huán)境(2013·山東,4A)(×

)

提示:龍膽紫為堿性染液,可與鹽酸發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致染色失敗,故染色前必須漂洗以洗去鹽酸后方可染色。

12.教材溫特實驗中,如果放上的是沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊,胚芽鞘則既不生長也不彎曲。該實驗證明了造成胚芽鞘彎曲的刺激是某種化學(xué)物質(zhì)(2013·安徽,5B改編)(√

)

提示:溫特實驗中,將接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊放在切去尖端的燕麥胚芽鞘一側(cè),其促進(jìn)胚芽鞘生長彎曲的因素有兩個:①胚芽鞘尖端的某種化學(xué)物質(zhì),②瓊脂塊除了上述化學(xué)物質(zhì)以外的其他因素。而用沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊做上述實驗,就排除了②因素的干擾。

請判斷下列有關(guān)實驗設(shè)計與分析敘述的正誤

13.觀察洋蔥根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂中,顯微鏡下絕大多數(shù)細(xì)胞中能觀察到染色體(2012·江蘇,15C)(×

)

提示:觀察到的細(xì)胞大多處于間期,這時觀察不到染色體

?？键c突破

鎖定命題熱點

常考點一

實驗方法匯總

【典例1】(2013江西聯(lián)考)下列有關(guān)生物學(xué)研究中的敘述,正確的有(A)①對酵母菌計數(shù)時,用吸管吸取培養(yǎng)液滴滿血細(xì)胞計數(shù)板的計數(shù)室及四周邊緣,輕輕蓋上蓋玻片后鏡檢

②探究溫度對酶活性的影響,可選擇過氧化氫溶液作為底物

③在電子顯微鏡下拍攝到的葉綠體的結(jié)構(gòu)照片屬于概念模型

④孟德爾遺傳規(guī)律的研究過程和摩爾根果蠅眼色遺傳的研究過程均用到了假說-演繹法

⑤在模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系時,瓊脂塊表面積與體積之比是自變量,NaOH擴散速度是因變量

⑥酒精在“綠葉中色素的提取和分離”和“檢測生物組織中的脂肪”兩實驗中的作用相同

A.一項

B.兩項

C.三項

D.四項

解析:用吸管吸取培養(yǎng)液后,滴在蓋玻片的邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入,①錯誤;溫度會影響過氧化氫的分解,故探究溫度對酶活性的影響,不能選擇過氧化氫溶液作為底物,②錯誤;拍攝的葉綠體結(jié)構(gòu)照片不屬于模型,③錯誤;在模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系時,NaOH擴散速度是相同的,因變量是NaOH在瓊脂塊中擴散的體積,⑤錯誤;酒精在“綠葉中色素的提取和分離”和“檢測生物組織中的脂肪”兩實驗中的作用不同,⑥錯誤。

延伸拓展:

①高中生物概念模型包括哪些?

提示:對真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)共同特征的文字描述;光合作用過程中物質(zhì)和能量的變化圖解;有絲分裂、減數(shù)分裂圖解;中心法則圖解;達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的解釋;甲狀腺激素的分級調(diào)節(jié);過敏反應(yīng)機理圖解等。

②高中生物物理模型包括哪些?

提示:流動鑲嵌模型;動植物細(xì)胞模式圖;細(xì)菌結(jié)構(gòu)模式圖;分泌蛋白合成和運輸示意圖;DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型等。

③高中生物中屬于假說—演繹法的實例有哪些?

提示:孟德爾的豌豆雜交實驗,最終證實遺傳兩大定律;摩爾根果蠅實驗,最終證實薩頓的“基因在染色體上”假說;DNA復(fù)制方式的提出與證實;整個中心法則的提出與證實等。

④高中生物中屬于類比推理法的實例有哪些?

提示:施旺和施萊登細(xì)胞學(xué)說的建立過程,沃森和克里克的DNA模型建立,薩頓的假說“基因在染色體上”等。

⑤高中遺傳學(xué)實驗方案設(shè)計中哪些用到了假說—演繹法?

提示:高中遺傳學(xué)中除了上述的孟德爾的豌豆雜交實驗和摩爾根的果蠅實驗外,顯性純合體、雜合體判斷的雜交方案設(shè)計;某基因是位于常染色體上還是X染色體上判斷的雜交方案設(shè)計;遵循還是不遵循孟德爾定律的雜交方案設(shè)計;判斷是突變還是環(huán)境作用的雜交方案設(shè)計等都用到了假說—演繹法。

⑥高中生物哪些實驗屬于模擬實驗法的范疇?

提示:模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系;滲透作用的實驗裝置;分離定律的模擬實驗均屬于模擬實驗法的范疇。

教材實驗探究中的研究方法歸納

(1)根據(jù)顏色來確定某種物質(zhì)的存在:

待測液+碘液→呈藍(lán)色,待測液中存在淀粉;

待測液+斐林試劑→呈磚紅色,待測液中存在還原糖;

待測液+蘇丹Ⅲ(蘇丹Ⅳ)染液→呈橘黃色(或紅色),待測液中存在脂肪;

待測液+雙縮脲試劑→呈紫色,待測液中存在蛋白質(zhì)。

(2)用大分子染料如紅墨水來驗證生物組織細(xì)胞膜的選擇透過性或檢驗細(xì)胞的死活。

(3)用熒光標(biāo)記法來證明細(xì)胞膜具有一定的流動性。

(4)同位素示蹤法:光合作用產(chǎn)生氧氣的來源;噬菌體侵染細(xì)菌實驗證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì);DNA的復(fù)1814制是半保留復(fù)制;用O2和CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉(zhuǎn)移途徑的實驗等。

(5)模擬實驗法:如滲透作用的實驗裝置,分離定律的模擬實驗等。

(6)獲得無子果實的方法:用適宜濃度的生長素處理花蕾期已去雄的子房,如無子番茄;誘導(dǎo)染色體變異,如無子西瓜。

(7)確定某種激素功能的方法:飼喂法、切除注射法、閹割移植法、切除口服法等。

(8)確定傳入、傳出神經(jīng)的功能:刺激+觀察效應(yīng)器的反應(yīng)或測定神經(jīng)上的電位變化。

(9)植物雜交的方法:

雌雄同花:花蕾期去雄+套袋+開花期人工授粉+套袋。

雌雄異花:花蕾期雌花套袋+開花期人工授粉+套袋。

(10)確定某一顯性個體基因型的方法:測交或讓該顯性個體自交。

(11)確定某一性狀為顯性性狀或隱性性狀的方法:具有一對相對性狀的純合體雜交,觀察后代性狀表現(xiàn)。

(12)確定某一個體是否具有抗性基因的方法:確定小麥?zhǔn)欠窬哂锌逛P病基因,用銹菌去侵染小麥葉片,一段時間后,觀察有無銹斑出現(xiàn)。

(13)測定種群密度的方法:樣方法、標(biāo)志重捕法、取樣器取樣法。

(14)化學(xué)分析法:如番茄和水稻對Ca和Si中色素的提取和分離實驗等。

2+選擇吸收,綠葉(15)理論分析法:如大、小兩種草履蟲競爭的實驗;植物根向地生長、莖背地生長的實驗;植物向光性實驗等。

(16)等組實驗法:如淀粉酶催化淀粉水解的實驗,發(fā)現(xiàn)生長素的燕麥胚芽鞘實驗等。

命題猜想

1.下列有關(guān)實驗或調(diào)查研究方法的敘述,正確的是(A

)

A.用花生子葉做脂肪的鑒定實驗,需用顯微鏡才能看到被染色的脂肪粒

B.用樣方法調(diào)查蒲公英的種群密度時,在分布較密的地區(qū)取樣

C.在全市人群中隨機抽樣調(diào)查白化病,可得出該病的遺傳方式

D.將解離、漂洗后的洋蔥根尖置于載玻片上,蓋上蓋玻片即可在顯微鏡下觀察

解析:用樣方法調(diào)查蒲公英的種群密度時,要隨機取樣;調(diào)查遺傳病的遺傳方式要在某患病家族調(diào)查,在全市人群中隨機抽樣調(diào)查白化病是調(diào)查白化病的發(fā)病率;將解離、漂洗后的洋蔥根尖染色、壓片之后才能在顯微鏡下觀察。

2.同位素標(biāo)記法在細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)上都具有重要的用途。下列關(guān)于同位素標(biāo)記法在生物學(xué)研究上應(yīng)用的敘述中,錯誤的是(A

)

1514A.將用N標(biāo)記的DNA放在含N的脫氧核苷酸中復(fù)制一代,可以得到兩種DNA分子:一種全部含N,另一種同時含有N和N

141514B.探究光合作用中O2的來源可以設(shè)置兩組,一組給綠色植物提供CO2+H2O,另一組提供CO2+18O

32C.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中,對噬菌體的DNA進(jìn)行標(biāo)記要用P

D.用H標(biāo)記亮氨酸,可以探究出豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞分泌蛋白的合成、加工、運輸和分泌的過程

3解析:研究分泌蛋白的有關(guān)過程,需要對氨基酸進(jìn)行標(biāo)記;研究光合作用中氧氣的來源,為了區(qū)別CO2中的O及H2O中的O,18所以兩組實驗中,只對CO2或H2O中的O用O標(biāo)記。噬菌體侵3532染細(xì)菌的實驗中,對蛋白質(zhì)用S標(biāo)記,對DNA用P標(biāo)記,目的1514是探究何種物質(zhì)進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)。將用N標(biāo)記的DNA放在含N1514的脫氧核苷酸中復(fù)制一代,只能得到一種同時含有N和N的DNA分子。

3.模型構(gòu)建方法是現(xiàn)代科學(xué)方法的核心內(nèi)容之一。模型包括物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型等類型。下列不屬于模型研究方法的是(C

)

A.J.D.Watson和F.Crick創(chuàng)建DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)

B.某生物興趣小組成員利用計算機軟件制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)圖

C.用光學(xué)顯微鏡觀察并拍攝某植物細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)圖

D.某同學(xué)通過研究某種細(xì)菌繁殖不同時間段后產(chǎn)生的細(xì)菌細(xì)胞數(shù)目繪制成的曲線圖

解析:J.D.Watson和F.Crick創(chuàng)建DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)、制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)圖運用了物理模型的研究方法,研究某種細(xì)菌繁殖不同時間段后產(chǎn)生的細(xì)菌細(xì)胞數(shù)目繪制成的曲線圖運用的是數(shù)學(xué)模型的研究方法;用光學(xué)顯微鏡觀察并拍攝某植物細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)圖不屬于模型研究方法。

?？键c2

教材基礎(chǔ)實驗歸類

【典例2】(2013河北省教育教學(xué)質(zhì)檢)下面是幾組同學(xué)所做的部分實驗,回答下列問題:組別

ABCD實驗?zāi)康?/p>

植物組織中還原糖的鑒定

綠葉中色素的提取與分離

觀察植物細(xì)胞有絲分裂

探究酵母菌的呼吸方式

實驗材料

西瓜汁

菠菜葉

洋蔥根尖

酵母菌、葡萄糖溶液

所用試劑

斐林試劑

無水乙醇、SiO2、

CaCO3鹽酸、酒精、

龍膽紫溶液

澄清石灰水

(1)上述各組實驗中,所選材料不合理的組別是

。

(2)在B組實驗中加入無水乙醇、SiO2、CaCO3的作用分別是

、

、

;C組實驗中使用鹽酸、酒精的目的是

,除用龍膽紫溶液染色外還可以用

染色。

(3)在B組實驗中,如果看到的現(xiàn)象是濾紙條上缺少下面兩條色素帶,原因可能是

。

在C組實驗中,發(fā)現(xiàn)染色體著色較淺,原因可能是

。

(4)D組實驗按照如圖中設(shè)計操作,如果兩組裝置中的澄清石灰水都變渾濁,能否說明酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸,又能進(jìn)行無氧呼吸?

(填“能”或“否”)。本實驗可用

試劑檢測是否產(chǎn)生酒精。

解析:(1)西瓜汁顏色深,呈紅色,該顏色與還原糖和斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生的磚紅色非常接近,因此,選用該材料作為還原糖的鑒定材料將會干擾實驗現(xiàn)象。

(2)B組實驗中加入無水乙醇的作用是提取綠葉中的色素,加入二氧化硅的作用是有助于充分研磨,將細(xì)胞和葉綠體破碎,提取到更多的色素,加入碳酸鈣的作用是防止色素被破壞;觀察植物細(xì)胞有絲分裂實驗中鹽酸和酒精的混合溶液用于解離,以分散植物組織細(xì)胞,用龍膽紫溶液或醋酸洋紅液對染色體(質(zhì))染色。

(3)濾紙條上缺少下面兩條色素帶,即缺少葉綠素a和b,可能原因是菠菜葉衰老變黃,葉綠素被破壞;解離后沒有漂洗會影響染色,染色時間太短也會使染色體著色較淺。

(4)酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳,檢測酵母菌細(xì)胞呼吸的類型,可以用酸化的重鉻酸鉀溶液來檢測是否產(chǎn)生酒精來判斷酵母菌是否進(jìn)行無氧呼吸。

答案:(1)A(2)提取綠葉中的色素

有助于研磨充分

可防止研磨中色素被破壞

使組織中的細(xì)胞相互分離開來(解離)醋酸洋紅液

(3)菠菜葉衰老變黃(合理即可)解離后沒有漂洗或染色時間過短

(4)否

重鉻酸鉀

延伸拓展:

①高中生物實驗中有哪些需要用到顯微鏡進(jìn)行觀察?

提示:觀察幾種不同類型的細(xì)胞;脂肪的鑒定;觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布;用高倍鏡觀察葉綠體和線粒體;植物細(xì)胞的吸水和失水;觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂;觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂;低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化等均需要顯微鏡的輔助。

②不同濃度的酒精在高中生物實驗中有哪些作用?

提示:

使用酒精的實驗

脂肪的鑒定

土壤中小動物類群豐富度的研究

組織培養(yǎng)、果酒和果醋的制作

觀察植物細(xì)胞的有絲分裂

低溫誘導(dǎo)染色體加倍

DNA的粗提取與鑒定

綠葉中色素的提取與分離

100%

95%

濃度

50%

70%

作用

洗去浮色

防腐劑

消毒

解離時固定細(xì)胞分裂相

洗去多余的試劑

提取含雜質(zhì)較少的DNA

提取色素

③探究溫度對淀粉酶活性的影響時,可不可以用斐林試劑?

提示:不可以,理由是0℃(冰水中)酶的活性降低,而用斐林試劑的處理條件是需要水浴加熱,酶在低溫下酶活性降低,但隨著溫度的回升,酶的活性逐漸恢復(fù),而結(jié)果已經(jīng)失去了參考價值。

④洋蔥可用來做哪些生物實驗,分別是洋蔥的哪部分?

提示:洋蔥根尖細(xì)胞可以做有絲分裂的實驗;洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮用來觀察植物細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu),觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布;洋蔥鱗片葉紫色外表皮細(xì)胞可以做質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗;洋蔥鱗片葉可用于DNA的粗提取。

⑤鹽酸在高中生物實驗中有哪些作用?

提示:

使用鹽酸的實驗

作用

酶在不同pH下的活性

觀察植物細(xì)胞的有絲分裂

觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布

提供酸性環(huán)境

解離

改變細(xì)胞膜的通透性,加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞,同時使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離,有利于DNA與染色劑結(jié)合

1.觀察類實驗歸納

實驗名稱

觀察DNA、RNA

在細(xì)胞中的分布

觀察線粒體

觀察細(xì)胞的

減數(shù)分裂

低溫誘導(dǎo)植物染

色體數(shù)目的變化

觀察細(xì)胞

細(xì)胞的狀態(tài)

死細(xì)胞

活細(xì)胞

死細(xì)胞

死細(xì)胞

染色劑

吡羅紅甲

基綠試劑

健那綠染液

無(為固

定裝片)改良苯酚

品紅染液

龍膽紫溶

死細(xì)胞

液(或醋酸

洋紅液)人的口腔上皮細(xì)胞

生物材料

的有絲分裂

續(xù)表

實驗名稱

觀察多種

多樣的細(xì)胞

觀察葉綠體

觀察植物細(xì)胞的

質(zhì)壁分離和復(fù)原

活細(xì)胞

細(xì)胞的狀態(tài)

活或死細(xì)胞

活細(xì)胞

無(無需

染色)

紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞

染色劑

生物材料

酵母菌細(xì)胞、水綿細(xì)胞、葉的保衛(wèi)細(xì)胞、魚的紅細(xì)胞等

蘚類的葉(或菠菜葉、黑藻葉等)

2.物質(zhì)鑒定和提取類實驗比較

見專題八

附圖一

(1)實驗的結(jié)果是觀察到某種有顏色的物質(zhì)產(chǎn)生,其實驗結(jié)論也就是根據(jù)有無特定的顏色反應(yīng)來判定是否有某物質(zhì)存在。

(2)此類實驗一般不設(shè)立對照實驗,若需設(shè)立對照實驗,對照組應(yīng)加入成分已知的物質(zhì),如驗證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì),對照組可加入稀釋的雞蛋清。

(3)注意選擇合適的試劑,并注意試劑使用的特殊要求,如加熱等。

(4)實驗材料應(yīng)注意選擇無色或顏色淺的材料,這樣可以避免材料本身的顏色掩蓋反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)的顏色,如鑒定還原糖一般不用深色的組織(葡萄去皮榨汁可以),鑒定蛋白質(zhì)一般不用血紅蛋白等。

3.調(diào)查類實驗的統(tǒng)計和測量技術(shù)總結(jié)

見專題八

附圖二

(1)調(diào)查數(shù)據(jù)的處理常用統(tǒng)計法。

(2)為使實驗獲得成功,常選用一些容易調(diào)查的內(nèi)容,如植物種群密度的調(diào)查應(yīng)選擇容易辨別個體的雙子葉植物,遺傳病的調(diào)查選擇發(fā)病率高的遺傳病等。

(3)調(diào)查的隨機性決定了調(diào)查的成敗。如標(biāo)志重捕法要求標(biāo)志物不能太明顯,不能對調(diào)查對象生存產(chǎn)生不利和有利的影響等;樣方法要求樣方的選擇嚴(yán)格按取樣法取樣,不能帶個人的愛好,且樣方足夠大等;調(diào)查人類遺傳病時不能限定特定人群,且被調(diào)查人群足夠大等。

4.教材經(jīng)典實驗

見專題八

附圖三

命題猜想

1.對下列圖示的生物學(xué)實驗的敘述正確的是(A

)

A.若圖①表示用低倍顯微鏡觀察正在發(fā)生質(zhì)壁分離的紫色洋蔥表皮細(xì)胞,可見其液泡體積逐漸變小,顏色逐漸變深

B.若圖②是用低倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細(xì)胞某視野中的圖像,則要看清處于分裂期的細(xì)胞,應(yīng)將裝片適當(dāng)向右移動

C.若圖③表示將顯微鏡鏡頭由甲轉(zhuǎn)換成乙,則視野中觀察到的細(xì)胞數(shù)目增多D.若圖④是利用2m×2m的樣方調(diào)查雙子葉草本植物苦荬菜的種群密度(圓圈表示個體),則該樣方內(nèi)苦荬菜的種群密度為2.75株/m

2解析:圖①通過用吸水紙將0.3g/mL的蔗糖溶液引到紫色洋蔥表皮細(xì)胞外面,使紫色洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離,結(jié)果是紫色洋蔥表皮細(xì)胞液泡體積逐漸變小,顏色逐漸變深。若圖②是用低倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細(xì)胞某視野中的圖像,則要看清處于分裂期的細(xì)胞,應(yīng)將裝片適當(dāng)向左移動。甲是低倍鏡,乙是高倍鏡,顯微鏡鏡頭由甲轉(zhuǎn)換成乙,放大倍數(shù)增加,則視野中觀察到的細(xì)胞數(shù)目減少。估算種群密度,根據(jù)數(shù)上不數(shù)下,數(shù)2左不數(shù)右的原則,應(yīng)為10/4=2.5(株/m)。

2.下列有關(guān)實驗試劑的使用正確的是(B

)

編號

(1)

(2)

(3)

(4)

實驗

植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗

鑒定大豆種子是否含有蛋白質(zhì)

觀察核酸在細(xì)胞中的分布

鑒定某黃色液體中是否含有脂肪

實驗試劑

用3g/mL的蔗糖溶液

將0.1g/mL的NaOH溶液與少量0.01g/mLCuSO4溶液等量混合均勻后使用

水解和染色分別用8%的鹽酸、吡羅紅甲基綠染液

必須用蘇丹Ⅲ染液

A.實驗(4)B.實驗(3)C.實驗(2)D.實驗(1)

解析:觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗中用的是0.3g/mL的蔗糖溶液。蛋白質(zhì)的鑒定需用雙縮脲試劑,鑒定時應(yīng)先加入A液(0.1g/mL的NaOH溶液)制造堿性環(huán)境,再加入4滴B液(0.01g/mLCuSO4溶液)。脂肪鑒定中可以使用蘇丹Ⅲ染液,也可以使用蘇丹Ⅳ染液。

3.下面是以洋蔥為實驗材料做實驗得到的實驗現(xiàn)象或結(jié)果,請據(jù)圖回答:

（1)圖1是利用洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞進(jìn)行的質(zhì)壁分離實驗現(xiàn)象,實驗時外界溶液是滴入少量紅墨水的0.3g/mL的蔗糖溶液,那么圖中a、c兩處的顏色分別是

,對原生質(zhì)層的描述是

。

(2)圖2是利用洋蔥根尖進(jìn)行的有絲分裂實驗現(xiàn)象,實驗中裝片制作時流程為

;圖中E表示細(xì)胞分裂

期,判斷的依據(jù)是

。

(3)圖3是分離洋蔥管狀葉中色素得到的濾紙條,由該結(jié)果可知洋蔥管狀葉中

。

A.色素的種類

B.不同色素在層析液中溶解度的相對大小

C.不同色素的相對含量

D.各種色素的顏色

(4)可以用洋蔥進(jìn)行過氧化氫分解的實驗嗎?

。原因是

解析:(1)圖1為細(xì)胞進(jìn)行質(zhì)壁分離的實驗,其中a為細(xì)胞液,c為外界溶液即滴入少量紅墨水的蔗糖溶液,因此顏色分別為無色、紅色。原生質(zhì)層指的是細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。(2)圖2表示觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的實驗,其步驟為:解離→漂洗→染色→制片。圖中的E表示有絲分裂后期,依據(jù)是染色體從著絲點分開,分別移到細(xì)胞的兩極,兩極各有一套染色體。

(3)圖3為洋蔥管狀葉中色素的分離實驗,其原理是根據(jù)色素在層析液中的溶解度不同分離各種色素。根據(jù)分離的條帶可以得出色素的種類,各個帶的寬度反映了色素的含量,在濾紙條上色素會呈現(xiàn)相應(yīng)的顏色,因此答案為ABCD。

(4)可以用洋蔥進(jìn)行過氧化氫分解的實驗,因為洋蔥中含有過氧化氫酶。

答案:(1)無色、紅色

細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)

(2)解離→漂洗→染色→制片(順序須正確)后

染色體從著絲點分開,分別移到細(xì)胞的兩極,兩極各有一套染色體(其他合理答案也可)

(3)ABCD

(4)可以

細(xì)胞中含有過氧化氫酶

常考點3實驗設(shè)計與分析

【典例3】(2013云南昆明質(zhì)檢)研究發(fā)現(xiàn)血糖水平的升高與多種激素有關(guān)。用不同激素處理生理狀況相同的3組健康小鼠(每種激素在不同組別的劑量相同),分別測定處理前、后血液中葡萄糖含量的變化,如下表:血糖濃度(g/L)組別

甲

乙

丙

實驗處理

胰高血糖素

激素X胰高血糖素

+激素X處理前

1.001.001.00處理后

30min1.281.021.5060min1.201.001.6090min1.101.051.56120min1.101.011.50請分析回答:

(1)本實驗中的自變量是

。

(2)處理前測定血液中葡萄糖含量,在實驗中的作用是

。

(3)根據(jù)實驗結(jié)果,可推測激素X的作用是

。

(4)檢測丙組小鼠是否出現(xiàn)尿糖可用

試紙。

(5)另有一小鼠出現(xiàn)糖尿病癥狀,研究人員分析病因提出兩種假設(shè):假設(shè)Ⅰ認(rèn)為病鼠的胰島B細(xì)胞被自身免疫反應(yīng)破壞;假設(shè)Ⅱ認(rèn)為病鼠的胰島B細(xì)胞正常,但組織細(xì)胞缺乏胰島素受體。

實驗步驟:

首先,在空腹?fàn)顟B(tài)下檢測該病鼠血液中

水平,測定值為a;然后,注射一定劑量的葡萄糖溶液,一段時間后再次檢測相同指標(biāo),測定值為b。

結(jié)果分析:

①若

,則假設(shè)Ⅰ成立:此時胰島B細(xì)胞被機體當(dāng)作

,免疫反應(yīng)將其破壞。

②若

,則假設(shè)Ⅱ成立:此時,胰島素促進(jìn)組織細(xì)胞

的功能不能正常發(fā)揮,從而使血糖水平升高。

解析:(1)根據(jù)表格,三組實驗分別用胰高血糖素、激素X、胰高血糖素+激素X處理,因此該實驗的自變量是不同激素的處理。

(2)處理之前測定血液中葡萄糖的含量,與處理后對照分析,從而得出相應(yīng)結(jié)論。

(3)分析乙組數(shù)據(jù),可知激素X處理后的血糖濃度和處理前幾乎沒有發(fā)生改變,而分析丙組和甲組,可知當(dāng)胰高血糖素和激素X同時作用時,血糖濃度要高于單獨用胰高血糖素處理時,因此綜合分析得出,激素X單獨作用時并沒有升高血糖的作用,但是和胰高血糖素同時作用時,有促進(jìn)胰高血糖素升高血糖的作用。

(4)葡萄糖試紙是一種酶試紙,由葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶和某種無色的化合物固定于濾紙上制成,根據(jù)尿液中葡萄糖含量的多少可呈現(xiàn)特定的顏色,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對,可用于檢測尿液中葡萄糖的含量。

(5)根據(jù)題干中糖尿病的病因分析,該實驗應(yīng)檢測小鼠血液中胰島素的含量。若假設(shè)Ⅰ成立,則注射葡萄糖溶液前,由于自身免疫反應(yīng)的破壞,小鼠體內(nèi)胰島B細(xì)胞受損,分泌胰島素不足,注射葡萄糖溶液后,胰島B細(xì)胞仍無法分泌足夠的胰島素來降血糖,因此實驗前后小鼠體內(nèi)胰島素a和b的量相差不大。若假設(shè)Ⅱ成立,注射葡萄糖溶液后,血糖濃度升高,從而使胰島素的分泌量增加,因此實驗前小鼠體內(nèi)胰島素的含量a要小于實驗后含量b,但是由于組織細(xì)胞缺乏胰島素的受體,胰島素?zé)o法正常發(fā)揮其促進(jìn)組織細(xì)胞加速攝取、利用和儲存葡萄糖的功能,從而使血糖水平升高。

答案:(1)不同激素的處理

(2)作對照

(3)促進(jìn)胰高血糖素生理作用的發(fā)揮使血糖水平升高,但其本身不能升高血糖水平

(4)葡萄糖

(5)胰島素

①a與b大致相等

抗原

②a明顯小于b加速攝取、利用和儲存葡萄糖

延伸拓展:

①自變量與因變量如何判斷?

提示:可以人為直接改變或施加的變量判定為自變量,隨自變量變化而變化的量、只能觀察或測量獲得的變量判定為因變量。

②常見的自變量控制實例有哪些?

提示:增加水中氧氣——泵入空氣或吹氣或放入綠色植物;減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水;除去容器中CO2——NaOH溶液;除去葉片中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境;溫度控制——水浴或恒溫箱;除去光合作用對呼吸作用的干擾——讓植株置于黑暗環(huán)境;提供單色光——棱鏡色散或彩色薄膜濾光。

③因變量的觀測及處理有哪些方法?

提示:觀察:肉眼直接觀察;借助于一些儀器觀察(放大鏡、實體鏡、解剖鏡、顯微鏡)。測量:根據(jù)測量的對象決定(長度或高度、面積、體積;溫度;pH;氣體的產(chǎn)生或消耗量等等)。及時記錄觀測到的數(shù)據(jù);必要時對數(shù)據(jù)作出相關(guān)的處理。

④生物實驗如何作出假設(shè)?

提示:在作假設(shè)時,首先要清楚這里的問題是什么;假設(shè)的作出與你的基本預(yù)測有很大的關(guān)系。如果你的基本預(yù)測是肯定的,你的假設(shè)就是肯定的假設(shè),反之亦然;作出的假設(shè)應(yīng)是可檢驗的假設(shè);作出假設(shè)的基本句式是“如果……,那么………”,“如果”后面跟的是你的基本預(yù)測,“那么”后面跟的是可操作的定義(可觀察或計量的)。

⑤“兩個”自變量因素的探究性實驗題如何預(yù)測?

提示:對涉及“兩個”自變量因素的探究性實驗題的預(yù)測,為防止預(yù)測結(jié)果遺漏,可按照“A+,B+;A+,B-;A-,B+;A-,B-”的模式進(jìn)行。

歸納提升

1.

探究性實驗與驗證性實驗比較

見專題八

附圖四

2.實驗設(shè)計應(yīng)遵循的主要原則

(1)科學(xué)性原則

包括實驗原理、實驗材料的選擇、實驗方法和實驗結(jié)果的處理等方面要保證不出現(xiàn)科學(xué)性錯誤,要有科學(xué)的思想和方法作指導(dǎo)。

(2)對照原則

對于對照實驗,一個實驗包括實驗組和對照組。實驗組是接受自變量處理的對象組,對照組(控制組)是不接受自變量處理的對象組。常用的對照類型有以下幾種:

①空白對照:對照組為不作任何處理的對象組。這里的不作處理,并非什么因素都不給予,而是針對實驗所要研究的因素不給予,以體現(xiàn)實驗因素的有無對實驗結(jié)果的影響。如“探究影響酶活性的條件”實驗中:

②自身對照:實驗與對照在同一對象上進(jìn)行,不另設(shè)對照組。如“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實驗,即是典型的自身對照——實驗處理前的對象狀況為對照組,實驗處理后的對象變化為實驗組。

③條件對照:給對照組施以某種實驗處理,但不是所研究的實驗因素,以突出實驗實施的處理因素與實驗所研究因素的差異,從一個側(cè)面襯托實驗因素對實驗結(jié)果所造成的影響。如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中以下兩組實驗:

S型菌DNA+R型活菌S型菌DNA+DNA酶+R型活菌S型菌落+R型菌落(實驗組);

R型菌落(條件對照組)。

④相互對照:不單設(shè)對照組,而是幾個實驗組相互對照。如“探究影響酶活性的條件”實驗中,探究溫度對酶活性的影響時,要用熱水、正常溫度的水、冰水三個實驗組來探究,進(jìn)行相互對照,以得出相應(yīng)的實驗結(jié)論。

(3)單一變量原則

在實驗中,變量是指可被操縱的特定因素或條件。單一變量原則是指控制其他因素不變,而只改變其中某一因素,觀察其對實驗結(jié)果的影響。

(4)平行重復(fù)原則

為了使實驗結(jié)果或?qū)嶒灁?shù)據(jù)更接近真實情況,避免偶然因素對實驗的影響,一般在實驗組中控制相同條件下多設(shè)幾組,以使得出的結(jié)論更準(zhǔn)確、科學(xué)。

3.實驗設(shè)計題的解題技巧

(1)第一步:認(rèn)真審題

①確定實驗?zāi)康?找出探究問題,這一點題目中都會給我們提示,諸如“研究、驗證、探究”等字眼后面往往是本題將要研究的問題,也就是實驗?zāi)康摹?/p>

②對應(yīng)實驗?zāi)康?運用所學(xué)知識,找準(zhǔn)實驗原理,并要找出實驗如何應(yīng)用實驗原理去進(jìn)行設(shè)計。

③要弄清實驗類型,即要設(shè)計的實驗是驗證性實驗還是探究性實驗。

④依據(jù)實驗原理確定實驗變量,以及影響本實驗的無關(guān)變量。

⑤審器材:根據(jù)實驗提供的器材,準(zhǔn)確選取實驗所需的用具和材料。

(2)第二步:根據(jù)實驗原理、實驗?zāi)康?通過初步分析,書寫實驗步驟

①取材、編號、分組。選擇題目中提供的實驗材料和用具,組裝實驗設(shè)備,一般情況對照組一組,實驗組分成兩組或多組,并作好編號。

②設(shè)置對照實驗。根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘瓌t對實驗中的實驗組和對照組進(jìn)行實驗設(shè)置,在設(shè)置中注意實驗變量和無關(guān)變量的控制。注意對單一變量的控制,對于無關(guān)變量我們可以用“等量、等濃度、相同”等概括詞去表示。對照實驗一般分為空白對照、相互對照、自身對照、條件對照等。其中最為常見的為空白對照。

③培養(yǎng)、觀察、處理實驗結(jié)果。若實驗最后一步需要培養(yǎng),那么一定要注意培養(yǎng)條件一定相同,可以用“適宜、相同、合適”等詞去表述。實驗結(jié)果要記錄、分析、比較。結(jié)果中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的還需要用數(shù)學(xué)統(tǒng)計法去處理。

(3)第三步:通過對實驗結(jié)果(現(xiàn)象)的處理,分析綜合得出實驗結(jié)論

此結(jié)論要依據(jù)實驗原理并與實驗?zāi)康膶?yīng)。驗證性實驗一般有一種結(jié)論,而探究性實驗可能有多種結(jié)論。

(4)最后一步:縱覽、檢查

①檢查原則原理:是否遵循實驗原理、是否遵循實驗設(shè)計的原則。如有無對照實驗、看實驗是否遵循了單一變量原則。

②檢查實驗過程:有沒有科學(xué)性錯誤、是否違背實驗原理、語言文字表達(dá)是否應(yīng)用專業(yè)術(shù)語,一定要避免方言俗語在答案中出現(xiàn)。

③檢查實驗器材:是否“物盡其用”,一般情況題目所給的器材都有用,除特殊說明外不用額外添加實驗器材,有的同學(xué)疏忽容易誤把生理鹽水換成蒸餾水,這樣一來就額外為實驗添加材料了,不符合實驗要求而不得分。

④檢查實驗結(jié)果是否合理:一般情況下實驗結(jié)果要符合實驗原理,驗證性實驗一般只有一種結(jié)論,而探究性實驗可能有多種結(jié)論,都需要與實驗?zāi)康南鄬?yīng)。

4.實驗的評價與修正

(1)實驗評價類試題的一般解題方法——“五看”評價法

二看步驟

三看驗證

四看材料

五看條件

(2)實驗設(shè)計修正類題目的解題方法

實驗設(shè)計的修正,就是在發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上提出正確的方案。發(fā)現(xiàn)問題是基礎(chǔ),修正是目的。解題時對自己的修正方案要注意反思檢查,有沒有科學(xué)性的錯誤,包括實驗原理的科學(xué)性、實驗材料選擇的科學(xué)性、實驗方法的科學(xué)性、實驗結(jié)果處理的科學(xué)性等。

命題猜想

1.設(shè)置對照是生物學(xué)實驗常用的方法,下列關(guān)于對照設(shè)置的敘述,正確的是(

A

)

A.研究細(xì)胞核的功能,把蠑螈的受精卵橫縊成有核和無核兩部分

B.研究氧氣濃度對植物呼吸作用的影響,分別在黑暗和光照條件下進(jìn)行

C.研究酶的高效性,使用體積分?jǐn)?shù)大于和小于3%的過氧化氫溶液

D.研究植物細(xì)胞有絲分裂實驗中解離液的效果,使用龍膽紫溶液或醋酸洋紅液染色

解析:將蠑螈的受精卵橫縊成有核和無核兩部分,通過觀察兩部分的存活情況,可以研究細(xì)胞核的功能;在黑暗條件下,設(shè)置不同的氧氣濃度,來研究氧氣濃度對呼吸作用的影響;酶具有高效性是相對于無機催化劑而言的,與反應(yīng)底物濃度無關(guān);有絲分裂實驗中,解離的目的是使組織細(xì)胞分離,觀察解離液的分離效果,要看使用解離液前后組織細(xì)胞的分離情況,不需要染色。

2.(雙選題)如圖