【状元之路】2012届高中生物第一轮复习 实验13 实验设计专题研究系列之代谢类实验的设计方法和实验操作课件

实验设计专题研究系列之(十三)代谢类实验的设计方法和实验操作,实验专项1对照设计本部分的实验都要求设置对照，对照的设计方法有：(1)条件对照。实验中对对照组作了部分处理，所以叫条件对照。如验证酶的高效性实验，加入新鲜肝脏(过氧化氢酶)的一组为实验组，加入Fe3(无机催化剂)的一组就是对照组。(2)相互对照。不单独设立对照组，而是几个实验组相互对照，如证明氧气浓度对有氧呼吸速率的影响，设置的不同浓度的氧气各组组成即为相互对照。,2平衡控制植物体本是一个相互联系的统一整体，在代谢活动中，影响因素较多，因此要特别注意实验的平衡控制。如探究在某一温度下植物体的呼吸速率，就要求在黑暗中进行，排除光合作用的干扰，还有注意实验植物的生长状态，水分和矿质元素的供应，氧气浓度等一系列因素。3水培法有些实验要用水培法，如必需的矿质元素的鉴定，以小球藻等藻类植物为实验材料，进行有关光合作用、细胞呼吸的实验设计。,4饥饿处理在进行光合作用的实验设计时，对实验植物一般要进行饥饿处理，其目的是消耗叶片细胞内贮存的有机物，方法是将植物放在黑暗的环境中一段时间，一般是24 h。5二氧化碳缓冲液NaHCO3溶液在探究植物的光合作用速率的实验中，常常在一个密闭的环境中要保持相对稳定的二氧化碳浓度，因此需要用到NaHCO3溶液，根据NaHCO3与H2CO3的平衡反应，来维持相对稳定的二氧化碳浓度。这里需要注意NaHCO3与NaOH的区别。,6光合作用与细胞呼吸速率测定方法通常用密闭容器内气体体积的变化量(速率)来计算光合作用与细胞呼吸速率，两者都要求实验在一个密闭的环境中进行。7反应能否进行鉴定验证一个反应能否进行通常是通过对反应产物的鉴定来进行的，其中最重要的是淀粉。具体有两种方法：一种是碘蒸气熏蒸，可以用于活叶片；另一种方法是碘液处理，碘液处理的方法必须首先对叶片进行酒精脱色。具体方法是将叶片放在盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶解于酒精中。,【典例示范】为验证光合作用能释放氧气，某同学在互联网上查到了一种指示剂焦性没食子酸，该指示剂在碱性环境下遇氧会由无色变为褐色。该同学利用焦性没食子酸设计了如下一组实验。具体步骤为：(1)在4只500 mL的平底烧瓶中分别装入煮沸的蒸馏水300 mL，冷却后，滴几滴植物油，在水面上形成一层油膜，并编号；,(2)通过油膜向1、3、4号烧瓶中加等量的NaHCO3溶液；(3)通过油膜向2、3、4号烧瓶中加入大小相似、生长状况相同的金鱼藻枝条，用黑纸将3号瓶包住，把4个烧瓶放在光下照射30 min；(4)取一支试管，加5 mL煮沸的蒸馏水，冷却后向试管内加极少量的焦性没食子酸(备用)；(5)最后向每一烧瓶中先加入1 mL1%的NaOH溶液，再加入1 mL新配制的焦性没食子酸溶液，加煮沸后冷却的蒸馏水至500 mL，立即观察颜色变化。,回答下列问题：(1)能立即变为褐色的是_号瓶，原因是_。(2)设置1号瓶的作用是_。(3)实验中蒸馏水煮沸后冷却使用的原因是_，油膜的作用是_。(4)3号瓶的实验结果与4号瓶组合可说明_。(5)本实验中只需_号瓶，就可以说明光合作用需要二氧化碳。,思路分析：光合作用能释放氧气，在碱性环境中使焦性没食子酸变成褐色。生物体中的绝大多数反应都需要酶来催化，而酶的催化作用需要适宜的温度和pH，高温会使酶变性失活。在实验中要遵循单一变量的原则，排除额外变量对实验的干扰。答案：(1)4光合作用生成氧气，在碱性环境中，使焦性没食子酸变成褐色(2)对照(3)除去溶于水中的氧和防止高温使酶失活防止瓶中气体与瓶外气体的交换(4)光照是光合作用的必需条件(5)2和4,【实战演练】光和叶绿体是光合作用的重要条件，淀粉是光合作用的主要产物。要验证光合作用需要光和叶绿体，根据提供的实验材料和用具，补充完整实验步骤和实验结果，并分析回答有关问题。(1)材料用具：银边天竺葵(叶边缘呈白色，无叶绿体)，黑纸片，打孔器，白纸板，吸管，适宜浓度的酒精，碘液，回形针。(2)方法步骤将天竺葵暗处理48 h。目的是_。把黑纸片用回形针夹在绿色部位上，然后把植株放在阳光下照射46 h。,剪下此叶片，用打孔器分别在A_、B_、C_部位各取一个叶圆片(如图所示)。把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中，热水浴加热、脱色、清水中漂洗。_。,(3)预期结果A_；B_；C_。(4)分析问题要证明光合作用需要光，需比较_和_，其中起对照作用的是_。要证明光合作用需要叶绿体，需比较_和_，其中起对照作用的是_。,解析：根据题目所要验证的问题可知，该实验要求完成两个问题的验证：验证光合作用需要光；验证光合作用需叶绿体。因此实验中要遮光与照光部分形成对照，无叶绿体和有叶绿体进行对照。实验现象观察是利用淀粉遇碘变蓝色的特性检验是否