專題1生物實驗與探究

大綱版與課標版《考試大綱》比較大綱版1.理解能力（1）能把握所學(xué)知識的要點和知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。（2）能用文字、圖表、圖解等形式闡述生物學(xué)事實、概念、原理和規(guī)律等。（3）能運用所學(xué)知識，對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理，作出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。課標版1.理解能力（1）能理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。（2）能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達形式準確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容。（3）能運用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。1大綱版與課標版《考試大綱》比較大綱版2.實驗探究能力.（1）能獨立完成"生物知識內(nèi)容表"所列實驗。包括理解實驗?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合的運用。（2）具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理。課標版2.實驗探究能力（1）能獨立完成"生物知識內(nèi)容表"所列的實驗，包括理解實驗?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。（2）具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理。2大綱版與課標版《考試大綱》比較大綱版2.實驗探究能力.（3）具有對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力。包括確認變量、作出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計可行的研究方案、處理和解釋數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)作出合理的判斷等。（4）能對一些簡單的實驗方案作出恰當?shù)脑u價和修改。課標版2.實驗探究能力（3）具有對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力.包括運用觀察、試驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。（4）能對一些簡單的實驗方案做出恰當?shù)脑u價和修訂。3大綱版與課標版《考試大綱》比較大綱版3.獲取信息能力.（1）會鑒別、選擇試題給出的相關(guān)生物學(xué)信息，并能運用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題。（2）關(guān)注對科學(xué)、技術(shù)和社會發(fā)展有重大影響和意義的生物學(xué)新進展。課標版3.獲取信息能力（1）能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題。（2）關(guān)注對科學(xué)、技術(shù)和社會發(fā)展有重大影響和意義的生物學(xué)新進展以及生物科學(xué)發(fā)展史上的重要事件。大綱版與課標版《考試大綱》比較大綱版4.綜合運用能力.——理論聯(lián)系實際，綜合運用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中的有關(guān)生物學(xué)問題課標版4.綜合運用能力——理論聯(lián)系實際，綜合運用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中的一些生物學(xué)問題5專題一

生物實驗與探究考綱點擊1.能獨立完成“生物知識內(nèi)容表”所列的生物實驗，包括理解實驗?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。2．具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理。3．具備對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。4．能對一些簡單的實驗方案做出恰當?shù)脑u價和修訂。核心要點突破要點一生物學(xué)中常見的試劑試劑作用對象顏色備注斐林試劑還原糖磚紅色現(xiàn)用現(xiàn)配，需水浴加熱雙縮脲試劑蛋白質(zhì)紫色先加A液，再加B液蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液脂肪橘黃(紅)色有毒害性和致癌性甲基綠DNA綠色DNA、RNA都存在時混合使用吡羅紅RNA紅色二苯胺DNA藍色水浴加熱健那綠線粒體藍綠色活染法龍膽紫(醋酸洋紅)染色質(zhì)(體)紫(紅)色染色前必須漂洗徹底澄清石灰水CO2變渾濁根據(jù)渾濁程度可確定CO2多少溴麝香草酚藍溶液CO2藍綠黃根據(jù)變色快慢可確定CO2多少重鉻酸鉀溶液酒精橙灰綠色酸性條件要點二中學(xué)實驗有關(guān)的一些最常見的經(jīng)典性的實驗方法匯總1．實驗結(jié)果的顯示方法(1)光合速度——O2釋放量或CO2吸收量或淀粉產(chǎn)生量。(2)呼吸速度——O2吸收量或CO2釋放量或淀粉減少量。(3)原子途徑——放射性同位素示蹤法。(4)植物細胞液濃度大小——質(zhì)壁分離、體積的變化。(5)細胞是否死亡——質(zhì)壁分離。(6)甲狀腺激素作用——動物耗氧量，發(fā)育速度，神經(jīng)系統(tǒng)興奮性等。(7)胰島素作用——動物活動狀態(tài)、血糖濃度。2．實驗條件的控制方法(1)增加水中氧氣——泵入空氣或吹氣或放入綠色植物。(2)減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水。(3)除去容器中CO2——NaOH溶液。(4)除去葉中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境(饑餓處理)。(5)除去葉中葉綠素——酒精水浴加熱。(6)除去光合作用對呼吸干擾——給植株遮光。要點三利用顯微鏡觀察的實驗要點四實習(xí)和研究性課題此類實驗常通過調(diào)查法。調(diào)查法中常使用統(tǒng)計技術(shù)和測量技術(shù)，歸納如下表：要點五實驗設(shè)計1．生物科學(xué)實驗探究的一般程序。用圖示表示：2．實驗題目的常見表達實驗題目內(nèi)容：研究對象、研究現(xiàn)象(因變量)和作用于對象的因素(自變量)。表達方式常見兩種：其一，探究(驗證)(自變量)對(因變量)的影響；其二，(自變量)對(因變量)的影響的探究(驗證)。例：研究pH(自變量)對唾液淀粉酶(研究對象)活性(因變量)的影響。3．實驗原理確定

實驗原理即實驗所依據(jù)的科學(xué)道理，涉及生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的哪些方法和原理。通俗地理解實驗原理，指實驗為什么這樣設(shè)計？這樣設(shè)計為什么出現(xiàn)相應(yīng)的實驗現(xiàn)象？突破口應(yīng)在實驗步驟中去尋找，追蹤實驗的結(jié)果及體現(xiàn)指標，然后層層遞進分析，寫出完整的實驗原理。4．實驗設(shè)計中“操作步驟”書寫表達的四步曲(1)分組標號：選材應(yīng)保持條件相同，選擇相同的材料平均分為“A、B、C”三組或“甲、乙、丙”等組。常用語言：選擇長勢相同、大小相似的同種植物隨機等量分組，分別編號為A、B、C…；取兩支試管，分別編號為甲、乙，各加入等量的某溶液；選擇年齡、體重(性別)、健康狀況相同的某種動物隨機等量分組，分別編號為l、2、3…等。(2)實驗處理：按照實驗要求分別對實驗組和對照組進行處理，體現(xiàn)單一變量和等量原則?？刂茻o關(guān)變量。要注意能體現(xiàn)“單一變量”的詞語的準確使用，例如使用“等量”、“相同”、“適宜”等詞語。(3)培養(yǎng)或觀察：把兩個組放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)或觀察。(4)結(jié)果與結(jié)論：根據(jù)實驗觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，通過分析、計算、圖表、推理等處理，歸納出一般概括性判斷，并用文字、圖表、繪圖等方法作一個簡明的總結(jié)。如果是驗證性實驗，結(jié)論就在題目中；如果是探究性實驗，結(jié)論一般要分情況討論，結(jié)果至少有2種或2種以上的可能。5．生物實驗設(shè)計應(yīng)遵循的基本原則(1)科學(xué)性原則：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。(2)對照性原則：實驗中的無關(guān)變量很多，必須嚴格控制，要平衡和消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響，對照實驗的設(shè)計是消除無關(guān)變量影響的有效方法。①對照的類型類型設(shè)置對照實驗實例空白對照不給對照組以任何處理如要驗證甲狀腺激素的作用，則對照組動物不做任何處理，讓其自然生長自身對照實驗組和對照組都是在同一實驗對象上進行植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗，在同一裝片中先后進行。對照組即正常的洋蔥表皮細胞和實驗組即質(zhì)壁分離和復(fù)原的細胞是同一組細胞類型設(shè)置對照實驗實例條件對照給對象施以某種實驗處理，但這種處理是作為對照意義的，或者說這種處理不是實驗假設(shè)所給定的實驗變量意義的在“動物激素飼喂小動物”的實驗中，采用等組實驗法，甲組為實驗組(飼喂甲狀腺激素)，乙組為條件對照(飼喂甲狀腺激素抑制劑)；不飼喂藥劑的是空白對照組相互對照不單獨設(shè)對照組，而是幾個實驗組相互對照植物向重力性生長的向性實驗中將玉米種子放置不同的方向②“實驗組”與“對照組”的確認一個實驗通常分為實驗組和對照組。一般情況下，把改變實驗變量處理的一組稱為實驗組；處于正常狀態(tài)的一組(沒有改變實驗變量)稱為對照組。(3)單因子變量原則和等量性原則等量性原則與單因子變量原則是完全統(tǒng)一的。只不過強調(diào)的側(cè)面不同，單因子變量原則強調(diào)的是實驗變量的單一性，而等量性原則強調(diào)的是除了實驗變量之外的一切對實驗結(jié)果有影響的無關(guān)變量必須相同，以平衡和消除無關(guān)變量對結(jié)果的影響，需要強調(diào)的是這平衡和消除無關(guān)變量對結(jié)果的影響，需要強調(diào)的是這些無關(guān)變量在進行嚴格控制時，不但要等量，而且是在適宜條件下的等量，常態(tài)條件下的等量。(4)平行重復(fù)原則任何實驗必須有足夠?qū)嶒灤螖?shù)，才能避免結(jié)果的偶然性，使得出的結(jié)論準確、科學(xué)。在實驗中可以通過在一組實驗中同時處理多個材料來體現(xiàn)重復(fù)性原則。(5)隨機性原則實驗設(shè)計中的隨機性原則是指被研究的樣本是從總體中任意抽取的。這樣做是由于：①可以消除或減少系統(tǒng)誤差，使顯著性測驗有意義；②平衡各種條件，避免實驗結(jié)果中的偏差。6．解讀單一變量，確定變量關(guān)系(1)單一變量原則：即實驗設(shè)計過程中控制其他因素(無關(guān)變量)不變，只改變其中某一因素(自變量)，觀察其對實驗結(jié)果(因變量)的影響。實驗的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量，以減小誤差。(2)解讀實驗變量與反應(yīng)變量實驗變量(又叫自變量)：是實驗中由實驗者操縱的因素或條件。反應(yīng)變量(又叫因變量)：指實驗變量所引起的結(jié)果或結(jié)論。兩者的關(guān)系：實驗變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，它們是因果關(guān)系。實驗的目的就在于獲得和解釋前因與后果。實驗自變量因變量無關(guān)變量比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率催化劑的種類（過氧化氫酶和Fe3+）催化效率的高低（以點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度或氣泡產(chǎn)生的速度表示）試管等用具的潔凈度、環(huán)境溫度、相同材料的量、各種試劑的量、反應(yīng)時間等探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用底物的種類（淀粉和蔗糖）淀粉酶能將淀粉水解（處理后加斐林試劑，加熱出現(xiàn)磚紅色沉淀）但不能水解蔗糖（處理后加斐林試劑并加熱，無磚紅色沉淀出現(xiàn)）淀粉與蔗糖溶液的量、水浴的溫度與處理時間、斐林試劑的使用量與加熱時間、操作程序等溫度對酶活性的影響溫度（60℃熱水、沸水、冰塊）加碘液后溶液顏色的變化試管的潔凈度、淀粉溶液的量、不同溫度的處理時間長度、操作的程序、碘液的加入量等觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原外界物質(zhì)的濃度（高滲及低滲溶液）質(zhì)壁分離（液泡失水縮小、顏色變深、原生質(zhì)層和細胞壁分離）；質(zhì)壁分離的復(fù)原（液泡恢復(fù)原狀、顏色變淺、原生質(zhì)層恢復(fù)原狀）溶液的種類及濃度、分離與復(fù)原現(xiàn)象的觀察時間、裝片的潔凈度及臨時裝片的制作、材料的選擇等植物向性運動的實驗設(shè)計和觀察①是否單側(cè)光照（黑暗、單側(cè)光照、均勻光照）②改變幼苗的空間位置以接受重力影響①幼苗的彎曲狀況；②根的彎曲方向。①幼苗的種類及生長狀況、環(huán)境溫度、培養(yǎng)條件、赤露的部位、裝置的合理性等；②萌發(fā)種子的種類幾萌發(fā)狀況、環(huán)境溫度、培養(yǎng)條件的等(3)解讀無關(guān)變量與額外變量。無關(guān)變量(又叫控制變量)：是指實驗中除實驗變量外的影響實驗結(jié)果與現(xiàn)象的因素或條件。額外變量(又叫干擾變量)：指由無關(guān)變量引起的變化結(jié)果。兩者的關(guān)系：它們之間也是前因后果的關(guān)系。但它們的存在對實驗與反應(yīng)變量的獲得起干擾作用。(4)在實驗探究中對變量的處理①控制變量a．控制無關(guān)變量。實驗分組(編號)：隨機把樣本材料分組、實驗器械分組。設(shè)置對照組：其他條件相同并且在適宜條件下進行實驗。b．操縱實驗變量。②檢測反應(yīng)變量如圖：要點六驗證性實驗和探究性實驗1．二者的比較(1)驗證性實驗：是驗證某一個結(jié)論是否正確的實驗。①通過驗證性實驗可以對研究對象進行更深入地了解，也能證明某種假設(shè)是否正確，從而加深對所學(xué)生物學(xué)知識的理解和記憶。②由于實驗者在實驗前大多已掌握了實驗結(jié)果和實驗結(jié)論，因此實驗者對實驗結(jié)果的預(yù)期常常是唯一的。(2)探究性實驗：是探究研究對象的未知屬性、特性以及與其他因素的關(guān)系的實驗。①探究性實驗是根據(jù)一定的實驗?zāi)康?，利用現(xiàn)有的實驗條件，通過控制實驗變量的改變干擾研究對象，并觀察實驗結(jié)果(現(xiàn)象)和推理得出實驗結(jié)論。

②由于實驗者在實驗前提出的假說往往是比較模糊的，也沒有掌握最后的實驗結(jié)果和實驗結(jié)論，因此對實驗結(jié)果的預(yù)期也是不確定的，只能把各種有可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象都考慮在內(nèi)，再由各種現(xiàn)象推出相應(yīng)的實驗結(jié)論。

③此類實驗一般需經(jīng)過探究得出實驗結(jié)論，往往需討論，即“如果出現(xiàn)結(jié)果a會怎樣，如果出現(xiàn)結(jié)果b或c又會怎樣”。2．舉例探究性實驗驗證性實驗實驗名稱鑒定某人是否出現(xiàn)糖尿驗證某糖尿病患者尿液中含葡萄糖原理實驗相同(斐林試劑與可溶性還原糖作用出現(xiàn)磚紅色沉淀)實驗步驟相同(取尿液后加斐林試劑水浴加熱，觀察實驗現(xiàn)象)探究性實驗驗證性實驗實驗現(xiàn)象出現(xiàn)或不出現(xiàn)磚紅色沉淀出現(xiàn)磚紅色沉淀預(yù)期實驗結(jié)果出現(xiàn)或不出現(xiàn)磚紅色沉淀出現(xiàn)磚紅色沉淀實驗結(jié)論若出現(xiàn)磚紅色沉淀，證明此人出現(xiàn)糖尿；若不出現(xiàn)磚紅色沉淀，證明此人不出現(xiàn)糖尿糖尿病患者尿液中含葡萄糖(2010年高考四川卷)下列對實驗的相關(guān)敘述，正確的是(

)A．探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的專一性作用時，可用碘液替代斐林試劑進行鑒定B．紙層析法分離葉綠體色素的實驗結(jié)果表明，葉綠素b在層析液中溶解度最低C．調(diào)查人群中某種遺傳病的發(fā)病率時，應(yīng)選擇有遺傳病史的家系進行調(diào)查統(tǒng)計D．鑒定蛋白質(zhì)時，應(yīng)將雙縮脲試劑A液和B液混合以后再加入待檢組織樣液中高考熱點示例熱點1關(guān)于對基本實驗原理和方法的考查例1【解析】選B。碘液一般用來定性檢驗淀粉，而不能用來檢驗蔗糖及其分解產(chǎn)物。用紙層析法分離葉綠體色素的實驗原理是四種色素在層析液中的溶解度不同，從而造成它們在濾紙條上的擴散速度不同，其中在濾紙條上擴散最快的是胡蘿卜素，其次是葉黃素和葉綠素a，擴散最慢的是葉綠素b。調(diào)查某種遺傳病的發(fā)病率，應(yīng)在足夠大的群體中隨機抽樣調(diào)查．并計算發(fā)病率；在調(diào)查遺傳病的遺傳方式時，選擇有患者的家系進行調(diào)查。在蛋白質(zhì)的鑒定實驗中，應(yīng)先向待測組織樣液中滴加雙縮脲試劑A液，搖勻后，再滴加雙縮脲試劑B液。【答案】

B熱點2關(guān)于探究類實驗的考查(2010年高考安徽卷)面對去冬今春我國西南部分地區(qū)嚴重旱情，生物興趣小組同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，摩西球囊霉菌可以與植物根系形成共生體，能提高干旱條件下植物體內(nèi)活性氧的清除能力，增強抗旱性。請完成實驗設(shè)計，探究接種摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。材料用具：紫花苜蓿幼苗，摩西球囊霉菌菌種，栽培土(經(jīng)滅菌處理的田園土與河沙混合，體積比9∶1)，大小一致的花盆……例2方法步驟：(1)每個花盆中放置栽培土3kg，并將花盆平均分成A、B兩組。(2)A組各花盆中_______________________________，B組各花盆中___________________________________________(3)將等數(shù)量的幼苗移栽于各花盆中，置于____________條件下培養(yǎng)。(4)6周后，______________________處理l0d，每天觀察、記錄并統(tǒng)計_____________________________________________________

。

結(jié)果預(yù)測與分析：___________________________。接種等量的摩西球囊霉菌菌種不接種(或接種與A組等量的經(jīng)滅菌處理的摩西球囊霉菌菌種)相同且適宜干旱(或停止?jié)补?紫花苜蓿死亡率(或存活率，或存活天數(shù))A組紫花苜蓿死亡率明顯低于B組。這可能是接種摩西球囊霉菌提高了紫花苜蓿的抗旱能力(或A組紫花苜蓿死亡率等于或高于B組。這可能是接種摩西球囊霉菌不能提高紫花苜蓿的抗旱能力)【解析】本題為實驗探究題。要探究接種摩西球囊霉菌后是否具有提高紫花苜蓿的抗旱能力，需要設(shè)置對照實驗，實驗的自變量是摩西球囊霉菌的有無，因變量是植物體內(nèi)活性氧的含量。在設(shè)計實驗時要注意單一變量原則和對照原則在實驗中的應(yīng)用。熱點3關(guān)于完善和補充性實驗的考查(2010年高考廣東卷)假設(shè)你去某飼料研究所進行課外實踐活動，需要完成以下任務(wù)：(1)選用恰當?shù)脑噭z測某樣品中是否含有蛋白質(zhì)。提供的試劑有：①碘液，②蘇丹Ⅲ溶液，③雙縮脲試劑，④斐林試劑。你選用的試劑應(yīng)該是____________；蛋白質(zhì)與相應(yīng)試劑反應(yīng)后，顯示的顏色應(yīng)為________。(2)完善以下實驗設(shè)計并回答問題。例3探究A動物蛋白對小鼠生長的影響資料：飼料中的蛋白含量一般低于20%；普通飼料可維持小鼠正常生長；A動物蛋白有可能用于飼料生產(chǎn)。一、研究目的：探究A動物蛋白對小鼠生長的影響。二、飼料：1．基礎(chǔ)飼料：基本無蛋白質(zhì)的飼料；2．普通飼料(含12%植物蛋白)：基礎(chǔ)飼料＋植物蛋白；3．試驗飼料：基礎(chǔ)飼料＋A動物蛋白。實驗組號小鼠數(shù)量(只)飼料飼養(yǎng)時間(天)123456101010101010基礎(chǔ)飼料試驗飼料1(含6%A動物蛋白)試驗飼料2(含12%A動物蛋白)試驗飼料3(含18%A動物蛋白)試驗飼料4(含24%A動物蛋白)Ⅰ2121212121Ⅱ備注：小鼠的性別組成、大小、月齡、喂飼量和飼養(yǎng)環(huán)境均相同。四、實驗方法和檢測指標：略①實驗組6中，Ⅰ應(yīng)該為________原因是_____________________________________________；Ⅱ應(yīng)該為________，原因是_________________________________________________________________。②要直觀和定量地反映小鼠的生長情況，可以測量小鼠的________和________。普通飼料需要普通飼料作為對照組飼養(yǎng)時間相同，實驗結(jié)果的比較才有意義體長體重21【解析】

(1)蛋白質(zhì)檢測的原理是利用蛋白質(zhì)遇雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。(2)實驗的設(shè)計首先應(yīng)遵循對照性原則，該實驗的目的是探究A動物蛋白對小鼠生長的影響，故應(yīng)設(shè)置基礎(chǔ)飼料組、普通飼料組和試驗飼料組的對比。另外還應(yīng)遵循單一變量原則，除飼料外的其他條件應(yīng)完全相同且適宜，因此對小鼠的飼養(yǎng)天數(shù)應(yīng)都為21天。要直觀且定量地反映小鼠的生長情況可測量其體長和體重?！敬鸢浮?/p>

(1)③紫色(2)①普通飼料需要普通飼料作為對照組21飼養(yǎng)