專題二十一實驗與探究 教材基礎實驗 1 教材重點實驗關(guān)鍵詞填空 1 當由低倍鏡換高倍鏡時 應通過調(diào)節(jié)和使物像清晰 2 檢測還原糖 蛋白質(zhì) 淀粉 脂肪所用的鑒定劑依次為 3 觀察線粒體時所選材料為 需用對其染色 高倍鏡下可觀察到呈色的棒狀或粒狀線粒體 光圈 細準焦螺旋 斐 林試劑 雙縮脲試劑 碘液 蘇丹 口腔上皮細胞 健那綠 藍綠 4 葉綠體中色素的提取劑為 分離方法為法 四種色素在濾紙條中自下而上依次為 5 洋蔥根尖區(qū)有絲分裂旺盛 通過在高倍鏡下觀察細胞內(nèi)特點 就可以判斷細胞處于有絲分裂的哪個時期 裝片制作流程為 解離 制片 6 探究pH對酶活性的影響實驗中 pH為 自變量 因變量 無關(guān)變量 溫度為 反應物消耗速率或產(chǎn)生物生成速率為 無水乙醇 紙層析 葉綠素b 葉綠素a 葉黃素 胡蘿卜素 分生 染色體形態(tài)和分布 漂洗 染色 自變量 無關(guān)變量 因變量 7 探究低溫誘導染色體加倍時 實驗材料宜選擇洋蔥根尖細胞 顯微鏡觀察 能 不能 看到染色體行為的動態(tài)變化 且染色體數(shù)目 存在 不存在 二倍體核型 8 進行探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用的實驗流程為 配制的生長素類似物溶液 處理的插條形態(tài)學下端 觀察插條的 為了探究促進生根的最適濃度 有時需要做 為正式實驗摸索條件 9 探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化實驗的關(guān)鍵是在培養(yǎng)酵母菌時一定要嚴格進行操作 每次取樣時應將酵母菌培養(yǎng)液 分生區(qū) 不能 一系列濃度梯度 長勢 相同 生根數(shù)目 預實驗 無菌 搖勻 存在 2 教材實驗歸類分析 1 觀察類實驗 死 活 死 紫色大 液泡 活 2 鑒定 提取類實驗 斐林 試劑 磚紅色 橘黃 高倍鏡 紫色 葡萄糖 橙 黃 黃 藍綠 黃綠 3 探究類實驗 濃度差 酶的活性 酶的活性 4 調(diào)查類實驗 隨機 單基因 隨機抽樣 足夠大 取樣器 取樣 探究性實驗與驗證性實驗比較 未知 一種或幾種可能性 未知 分類討論 探究 肯定 必修教材考綱規(guī)定的十九個實驗分類 及關(guān)鍵詞 句 歸納 典例1 2015 山東濰坊模擬 下面是一系列與高中生物學實驗相關(guān)的圖形 請據(jù)此回答下面的問題 1 如用上述材料做 葉綠體中色素的提取和分離 植物向光 向地或背地性生長的實驗設計和觀察 等實驗 你認為可選用的材料依次是 填寫圖中序號 2 用紫色洋蔥做 觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復原 實驗時 選用的是它的鱗片葉外表皮 原因是其細胞中具有 E圖為實驗中觀察到的一個經(jīng)第二次加清水處理后的細胞示意圖 原生質(zhì)層由其中的 填序號 組成 此時細胞處于 過程中 3 圖G是分離菠菜葉中色素得到的濾紙條 由該結(jié)果可知所用的葉片中 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 某同學在秋天做色素提取分離實驗時 提取和分離過程操作正確 而實驗結(jié)果只出現(xiàn)了圖G中的色素帶1和2 最可能的原因是 5 做 觀察植物細胞的有絲分裂 實驗時 觀察部位則是洋蔥的 細胞大多處于F圖中的 時期 實驗中裝片制作的流程為 6 欲制備細胞膜可選用 圖所示材料 需對材料進行 處理 使細胞 從而獲得細胞膜 選用該類細胞的原因是 解析 1 進行葉綠體中色素提取分離可選用綠色葉片 而植物向性運動的實驗設計和觀察可利用幼苗進行 3 進行葉綠體中色素的提取和分離 四條色素帶代表洋蔥管狀葉中的色素種類有四種 每條色素帶的寬度代表不同色素的相對含量 溶解度大的色素隨層析液在濾紙條上擴散得快 因此四種色素在濾紙條上的位置可代表不同色素在層析液中溶解度的相對大小 4 若實驗結(jié)果只出現(xiàn)了圖G中的色素帶1和2 即胡蘿卜素和葉黃素 說明葉綠素已被降解 為黃化葉 6 可選用哺乳動物成熟的紅細胞作實驗材料 因該類細胞無細胞核 無細胞器 吸水漲破后 胞內(nèi)物質(zhì)流出來即可得到細胞膜 答案 1 A C 2 紫色 大液泡 質(zhì)壁分離復原 3 A B C D 4 葉綠素被降解 5 根尖 分生區(qū)e解離 漂洗 染色 制片 6 D置于清水中吸水漲破該類細胞無核膜和各種細胞器膜 吸水漲破后即可獲得較純凈的細胞膜 以題說法 高中生物教材實驗中酒精 鹽酸與NaOH的應用歸納 1 酒精 可用于消毒 洗去浮色 提純DNA 葉片脫色及配制解離液等 50 的酒精溶液 在脂肪鑒定中 用蘇丹 染液染色 再用50 的酒精溶液洗去浮色 75 的酒精溶液 用于殺菌消毒 75 的酒精能滲入細胞內(nèi) 使蛋白質(zhì)凝固變性 95 的酒精溶液 用于有絲分裂實驗中的解離液的配制 冷卻的體積分數(shù)為95 的酒精可用于提純DNA 在證明光合作用產(chǎn)生淀粉的實驗中 可用于葉片脫色 無水乙醇 用于光合色素的提取與分離的實驗中提取葉綠體中的色素 2 鹽酸 3 NaOH溶液 在鑒定組織中蛋白質(zhì)的存在時 0 1g mL的NaOH溶液作為雙縮脲試劑的成分之一 為該實驗提供堿性環(huán)境 在鑒定組織中還原糖的存在時 0 1g mL的NaOH溶液作為斐林試劑的成分之一 在與光合作用有關(guān)的實驗中 用NaOH溶液吸收裝置中的CO2 以保證裝置中沒有CO2存在 在探究影響酶活性的條件 pH 時 用質(zhì)量分數(shù)為5 的NaOH溶液來調(diào)節(jié)pH提供堿性環(huán)境 在探究酵母菌細胞呼吸的方式中 用質(zhì)量分數(shù)為10 的NaOH溶液來吸收空氣中的CO2 設計型實驗答題策略 1 確定實驗類型確定是驗證性實驗還是探究性實驗 2 確定實驗目的 實驗原理 一般在題干中有 驗證 證明 探究 其后內(nèi)容就是實驗的目的 3 找出單一變量 確定對照組和實驗組的設置 無關(guān)變量如何控制 4 設計合理的實驗裝置 綜合探究實驗 5 設計實驗步驟 實驗步驟一般分如下三步 6 結(jié)果的分析 對應驗證性實驗和探究性實驗 驗證性實驗如 驗證 證明 都可預測到與實驗目的一致的結(jié)果 探究性實驗如 探究 預測的實驗結(jié)果不唯一 大多有三種可能 變量促進結(jié)果 變量抑制結(jié)果 變量與結(jié)果無關(guān) 典例2 2015 四川資陽質(zhì)檢 人和鼠都是哺乳動物 胰高血糖素對小白鼠和人具有相同的生理作用 為了驗證 胰高血糖素具有升高血糖含量的生理作用 請以小白鼠為實驗對象設計實驗 完成實驗步驟 預測和分析實驗結(jié)果 并寫出實驗結(jié)論 1 材料用具 大小 體重相同 生長正常的小白鼠兩組 生理鹽水 用生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液 斐林試劑 注射器 試管 試管夾 吸管 燒杯 三角架 石棉網(wǎng) 酒精燈等 2 方法步驟 提示 腹腔注射給藥 劑量不作實驗要求 給藥1h后 從小白鼠膀胱處穿刺取尿液 第一步 第二步 將兩支試管編號為A和B 分別加入等量的斐林試劑 第三步 第四步 將兩支試管搖勻后 放入盛有開水的燒杯內(nèi)進行水浴加熱3 5min 觀察兩支試管中溶液顏色的變化 3 實驗結(jié)果的預測 分析及結(jié)論 實驗結(jié)果的預測及分析 A試管 B試管 結(jié)論 答案 2 第一步 一組小白鼠為實驗鼠 腹腔注射胰高血糖素溶液 另一組小白鼠為對照鼠 腹腔注射等量的生理鹽水第三步 給藥1h后 分別用注射器在兩只小白鼠膀胱處穿刺取得它們的尿液 將實驗鼠的尿液放進A試管內(nèi) 對照鼠的尿液放進B試管內(nèi) 3 A試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀 說明實驗鼠尿液中含有葡萄糖B試管內(nèi)溶液仍為藍色 說明對照鼠尿液中無葡萄糖 注 試管內(nèi)的尿液來源要與顏色反應相對應 胰高血糖素具有升高血糖含量的生理作用 以題說法 辨析對照實驗的類型 確認實驗組與對照組 1 實驗中的對照 2 實驗組與對照組的確定 實驗組是施加實驗變量處理的對象組 對照組是不施加實驗變量處理的對象組 無關(guān)變量對兩者的影響是相等的 兩組之間的差別 可認為是來自實驗變量 即自變量 的結(jié)果 各變量間的關(guān)系如下圖所示 評價性實驗題解題的 五看法 分析實驗原理及方法是否正確 有無更為簡單的實驗方案 實驗能否順利完成和實驗的安全性如何 常見的試題主要考查下面的幾個方面 實驗方案的補充完善修正與評價 典例3 2015 山東棗莊模擬 甲 乙 丙三位同學圍繞酶的特性進行了如下探究實驗 請你運用所學知識 指出三位同學實驗中存在的問題 并提出修正方案 1 甲同學探究酶具有催化作用 取1支試管 加入2mLH2O2溶液 再加2滴新鮮土豆研磨液 觀察到有大量氣泡產(chǎn)生 用帶火星的衛(wèi)生香檢測 衛(wèi)生香猛烈燃燒 說明酶具有催化作用 存在問題 修正方案 2 乙同學探究pH對酶活性的影響 取12支試管并編號為1 12 分別加入一個體積為0 3cm3的蛋白塊 調(diào)節(jié)各試管的pH分別為1 12 同時向12支試管內(nèi)各加入相應pH的等量的胰蛋白酶 均放入盛有冰水的大燒杯內(nèi)一段時間 觀察并記錄各試管中蛋白塊消失的時間 存在問題 修正方案 3 丙同學探究溫度對酶活性的影響 取6支試管并編號為A A1 B B1 C C1 在試管A B C中都加入等量的淀粉溶液 在試管A1 B1 C1中都加入等量淀粉酶溶液 將試管A A1放入60 水中 將試管B B1放入100 水中 將試管C C1放入冰水中 維持5min 分別將等量的淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中 搖勻后 在相應溫度下維持5min 取出試管 用斐林試劑檢測實驗結(jié)果 存在問題 修正方案 解析評價三位同學的實驗方案時 首先要從實驗步驟的描述中思考實驗目的是什么 再分析實驗的自變量和因變量 在評價實驗方案時 常圍繞對照原則 單一變量原則 等量原則以及實驗處理的細節(jié)幾個方面進行 1 從 實驗目的 中找出 自變量 然后根據(jù)自變量設計實驗 分組進行探究 是解答本小題的突破口 探究酶具有催化作用 是實驗目的 其自變量是有無酶 新鮮土豆研磨液中含有過氧化氫酶 因此 應設置一個空白對照組 添加等量的蒸餾水 2 探究pH對酶活性的影響 是實驗目的 設計實驗時必須要保證其他無關(guān)變量適宜 不能影響酶的活性 本題中將各組試管置于冰水中不合理 3 對于實驗結(jié)果的觀察 有些可以不借助試劑 如第 2 小題 有些需要借助試劑 如本小題 使用斐林試劑檢測時要用水浴加熱處理 放入冰水中的一組在加熱過程中 可能仍會有酶促反應進行 因此可改用碘液檢測 再根據(jù)顏色深淺 判定酶促反應進行的程度 答案 1 缺少對照組應再取1支試管 滴加2滴蒸餾水 其余條件都相同 2 無關(guān)變量 或溫度 不適宜應把12支試管放入37 的水浴中保溫相同時間 3 檢測結(jié)果的試劑不合適應該是取出試管 各加入等量的碘液 以題說法 評價性實驗題的命題主要集中在以下兩個方面 1 是否違反了相關(guān)實驗設計原則 最容易考查到的是對照原則和單一變量原則 如本題的第 1 小題就考查了對照原則 另外 近年來此類實驗題還注重對無關(guān)變量控制的考查 如本題的第 2 小題 對無關(guān)變量的控制要遵循等量原則 2 對實驗的改進措施描述是否準確到位 如本題的第 1 小題 描述改進的措施要特別注意 2滴 其余條件都相同 否則就會失分