2014版广西生物高考专题二轮课件专题八第1讲实验与探究

专题八 高考能力解读 第1讲 实验与探究 一、教材基础实验 1.观察类实验： 实验实验 名称 观观察 方式 观观察 对对象 细细胞 状态态 染色剂剂 常用实验实验 材料 观观察植物细细胞 的有丝丝分裂 染色 观观察 染色体死 龙龙胆紫溶 液（或醋酸 洋红红液） 洋葱根尖 实验实验 名称 观观察 方式 观观察 对对象 细细胞 状态态 染色剂剂 常用实验实验 材料 用高倍显显微镜镜 观观察叶绿绿体和 细细胞质质流动动 原色 观观察叶绿绿体活 无 藓类藓类 的叶 （或菠菜 叶等） 观观察植物细细胞 的质质壁分离与 复原 紫色大 液泡 活 成熟植物 细细胞，如 紫色洋葱 鳞鳞片叶表 皮 【特别提醒】观察细胞的有丝分裂时，应注意观察呈正方形的 根尖分生区细胞（长方形的细胞可能是根尖的伸长区或成熟区 的细胞，没有分裂能力）。 2.鉴定类实验： 实验实验 名称 鉴鉴定 对对象 试剂试剂颜颜色生物材料备备注 淀粉的 鉴鉴定 淀粉碘液蓝蓝色脱色的叶片无 还还原糖 的鉴鉴定 还还原糖 斐林试试 剂剂 砖红砖红 色 沉淀 苹果或梨的 匀浆浆等 甲、乙液现现 配现现用、水 浴加热热 脂肪的 鉴鉴定 脂肪 苏苏丹 （或苏苏 丹） 染液 橘黄（ 或红红） 色 花生种子切 片 需用高倍镜镜 观观察 蛋白质质 的鉴鉴定 蛋白质质 双缩脲缩脲 试剂试剂 紫色 豆浆浆、稀蛋 清等 先加A液， 后加B液， 摇摇匀后使用 实验实验 名称 鉴鉴定 对对象 试剂试剂颜颜色 生物 材料 备备注 尿糖的 检测检测 葡萄糖 班氏糖 定性试试 剂剂 有色 正常人的尿 液、糖尿病 病人的尿液 无 叶绿绿 体中 色素 的提 取和 分离 四种 色素 提取液 ：无水 乙醇； 分离液 ：层层析 液 胡萝萝卜 素：橙 黄色； 叶黄素 ：黄色 ；叶绿绿 素a：蓝蓝 绿绿色； 叶绿绿素b ：黄绿绿 色 新鲜鲜的绿绿叶 （如菠菜叶 ） 加入二氧化 硅是为为了研 磨得更充分 ；碳酸钙钙可 防止研磨中 色素被破坏 【特别提醒】鉴定蛋白质时，双缩脲试剂B液不能过量，因 为过量的双缩脲试剂B液会与试剂A液反应，使溶液呈蓝色，从 而掩盖生成的紫色。 叶绿体中色素的提取的原理无水乙醇提取法；色素分离 的原理纸层析法。 3.实习和研究性课题： 实习实习 、研 究性课题课题 调查对调查对 象统计统计 方法计计算公式 种群密度的 取样调查样调查 动动物标标志重捕法 植物样样方法 调查调查 人群中 的遗传遗传 病 人类类某种 遗传遗传 病 汇总汇总 法 【特别提醒】调查方法：取样调查法。可根据不同的调查目 的和对象应用不同的取样方法。 调查选材：为使实验获得成功，常选用一些容易调查的内容 ，如植物种群密度的调查选择容易辨别个体的双子叶植物；遗 传病的调查选择发病率高的遗传病等。 随机调查：调查的随机性决定了调查的准确性，所以应做到 无区别对待调查对象，以确保调查的准确性。 4.探究类实验： （1）生物实验中的变量。 实验变量（自变量）与反应变量。实验变量是指实验中由实 验者操纵的因素或条件，而反应变量是指由实验变量引起的变 化结果，二者之间是前因后果的关系。实验的目的就在于获得 和解释前因与后果。 无关变量与额外变量。无关变量是指实验中除实验变量外的 影响实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结 果就叫额外变量。它们之间也是前因后果的关系。但对实验变 量与反应变量的获得起干扰作用，在实验中要严格控制。 （2）部分探究实验实验 的注意事项项。 探究温度对对酶活性的影响时时，必须须在达到预设预设 的温度的条 件下，再让让反应应底物与酶接触，避免在未达到预设预设 的温度时时 反应应底物已与酶接触发发生反应应，影响实验结实验结 果。 “比较过较过 氧化氢氢酶和Fe3+的催化效率”的实验实验 中，肝脏脏必 须须是新鲜鲜的，因为过为过 氧化氢氢酶是蛋白质质，放置久了会受到腐 生细细菌的作用，使酶分子数量减少或活性降低；滴加FeCl3和 肝脏脏研磨液时时不能共用一支滴管，原因是酶具有高效性，少量 的酶带带入FeCl3溶液中也会影响实验结实验结 果的准确性。 5.高中生物经典实验： 实验实验 名称实验选实验选 材实验实验 方法备备 注 光合作用的 发现发现 （需光 和O2的产产生 ） 天竺葵叶遮光法实验实验 前进进行饥饿处饥饿处 理 小球藻 同位素标记标记 法 分别别用18O标记标记 H2O和 CO2 DNA是遗传遗传 物质质的证证据 两种肺炎双 球菌 体内转转化法 S型细细菌中存在能使R 型细细菌转转化成S型细细 菌的“转转化因子” 两种肺炎双 球菌 体外转转化法 DNA是遗传遗传 物质质，蛋 白质质和多糖不是 大肠肠杆菌 和噬菌体 同位素标记标记 法 注意误误差分析 实验实验 名称实验选实验选 材实验实验 方法备备 注 生长长素的发发 现现 胚芽鞘对对照法感受光刺激部位的是 胚芽鞘尖端，单侧单侧 光 对对植物向光生长产长产 生 某种影响 胚芽鞘、 琼琼脂 对对照法 尖端产产生生长长素，向 下运输输，促进进尖端下 部的生长长 二、验证性实验和探究性实验 比较项较项 目探究性实验实验验证验证 性实验实验 实验实验 目的探究研究对对象的未知属性 、特性以及与其他因素的 关系的实验实验 验证验证 某一结论结论 是 否正确的实验实验 实验实验 假设设根据现现有的科学理论论、事 实实，对对所探究的对对象设设想 出一种或几种可能的答案 、解释释。常采用“如果A， 则则B”形式 因结论结论 已知，不存 在假设设 实验实验 原理因探究内容而异因验证验证 内容而异 比较项较项 目探究性实验实验验证验证 性实验实验 实验现实验现 象未知已知 预预期结结果对应对应 假设设，分开讨论讨论与验证结验证结 果相符 实验结论实验结论根据可能结结果，进进行分析 对应实验对应实验 目的作 出肯定的结论结论 三、实验设计一般步骤 1.取材、分组、编号： 取材时要注意数量和生理及发育状态相同，用具要相同等，即 无关变量要相同且适宜，不影响实验结果。 2.变量处理： 根据单一变量原则和对照原则，对不同组别进行变量处理，通 过不同的实验结果来达到实验目的。 3.根据需要可进行进一步相同处理： 其他因素相同且最适的条件下继续处理。 4.检测、观察、统计、比较： 必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实 验数据和现象。 【特别提醒】实验设计中“使用恰当的语言表述”应注意的问 题 实验材料选择： a.植物：“大小相似，长势相同的同种植株”。 b.动物：“体重（体长）、年龄、生长趋势相同”，有时甚至 要“性别”相同。 c.有时可以叙述为“生长状况基本相同的个体”。 试剂选择： a.在量上难以做到准确的量化描述时，应尽可能用“定性”的 语言表达，要注意“等浓度”、“等体积”、“适量的”、“ 一定量的”等词的运用； b.实验时间和条件上用“一段时间”、“适宜的温度、pH”等 语言。 热热点考向1 实验实验 及延伸 角度一：综综合实验实验 【典例1】下列生物学实验实验 的原理、技术术或方法正确的是 （ ） A.若探究温度对对酶活性的影响，可选择过选择过 氧化氢氢溶液作为为底物 B.诱导诱导 植物细细胞染色体数目加倍必须须使用一定浓浓度的秋水仙素处处 理 C.恩格尔曼的水绵实验绵实验 中好氧细细菌的作用是检测检测 氧气的释释放部位 D.分离叶绿绿体中的色素时时，不同色素随层层析液在滤纸滤纸 上的扩扩散速 度相同 【标准解答】选C。宜用淀粉酶等探究温度对酶活性的影响， 而不能用过氧化氢作为底物的原因是温度影响过氧化氢的分解 ，故A项错误；诱导植物细胞染色体数目加倍可用低温诱导或 秋水仙素处理，故B项错误；水绵含有带状叶绿体，有光照的 部位产生氧气，吸引好氧细菌，故C项正确；由于不同色素在 层析液中的溶解度不同，分离叶绿体中的色素时，不同色素随 层析液在滤纸上的扩散速度不同，故D项错误。 角度二：变变式实验实验 【典例2】（2011江苏苏高考）洋葱（2n=16）为为二倍体植物。 为为比较较不同处处理方法对对洋葱根尖细细胞分裂指数（即视视野内分 裂期细细胞数占细细胞总总数的百分比）的影响，某研究性学习习小 组进组进 行了相关实验实验 ，实验实验 步骤骤如下： 将洋葱的老根去除，经经水培生根后取出。 将洋葱分组组同时转时转 入质质量分数为为0.01%、0.1%的秋水仙素溶 液中，分别别培养24 h、36 h、48 h；秋水仙素处处理停止后再转转 入清水中分别别培养0 h、12 h、24 h、36 h。 剪取根尖，用Carnoy固定液（用3份无水乙醇、1份冰乙酸混 匀）固定8 h，然后将根尖浸泡在1 mol/L盐盐酸溶液中5 8 min。 将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。 用石炭酸品红试剂红试剂 染色。 制片、镜检镜检 、计计数、拍照。 秋水仙素溶液处处理清水培养时间时间 （h） 质质量分 数 （%） 时间时间 （h）0122436 0. 012410. 71 13. 68 14. 1914. 46 369. 9411. 99 13. 5913. 62 487. 9810. 06 12. 2211. 97 0.1247. 749. 0911. 0710. 86 366. 127. 879. 989. 81 485. 976. 687. 988. 56 实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数（%）如下表。 请分析上述实验，回答有关问题： （1）步骤中“将根尖浸泡在1 mol/L盐酸溶液中”的作用是 _。 （2）步骤为了获得相应的观察视野，镜检时正确的操作方 法是_。 （3）根据所学的知识推测，石炭酸品红试剂是一种_ 性染料。 （4）为了统计数据更加科学，计数时应采取的方法是_ _。 （5）根据上表结果可以得出如下初步结论： 质量分数为_秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数 较高； 本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是 _。 （6）如图为一位同学在步骤所拍摄的显微照片，形成细胞a 的最可能的原因是_。 【标准解答】（1）1 mol/L盐酸溶液浸泡根尖，其主要作用是 使组织中细胞相互分离开来。 （2）高倍镜观察的正确方法是：先在低倍镜下观察，缓慢移 动装片，发现理想视野后换用高倍镜。 （3）本实验中运用石炭酸品红试剂，对染色体进行染色， 可以推断石炭酸品红试剂是碱性染液。 （4）为了统计数据更加科学，计数时应采取的方法是每组装 片观察多个视野，并求平均值。 （5）分析表格数据可知，当秋水仙素浓度为0.01%时，诱导 后的细胞分裂指数较高。 本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是用 0.01%秋水仙素溶液诱导24 h，再在清水中培养36 h。 （6）一位同学在步骤所拍摄的显微照片中，形成细胞a的最 可能的原因是秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成 之后，未引起染色体数目加倍。 答案：（1）使组织中细胞相互分离开来 （2）先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，发现理想视野后换 用高倍镜 （3）碱 （4）每组装片观察多个视野，并求平均值 （5）0.01% 用0.01%秋水仙素溶液诱导24 h，再在清水 中培养36 h （6）秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后 【拓展提升】 中学生物学实验实验 的基本技术术 1.玻片标标本的制作技术术： 凡需在显显微镜镜下观观察的生物材料，都必须须制作成临时临时 装片、 切片或涂片，如质质壁分离与复原实验实验 中要制作洋葱表皮细细胞 的临时临时 装片，脂肪鉴鉴定中要制作切片。制作方法很多，如“ 观观察植物细细胞的有丝丝分裂”压压片法：取材解离漂洗染 色制片观观察。 2.解离技术术和用胰蛋白酶处处理动动物组织组织 技术术： 前者用于植物，后者用于动动物，目的都是使细细胞分散开。 3.纸层析技术（如叶绿体中色素的提取和分离）： 具体方法：制样液制备滤纸条点样液层析观察实验结 果。 4.比色法（如生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定；DNA 鉴定；淀粉、尿糖鉴定等）： 是利用生物组织中的有机物与某些化学试剂相互作用，能产生 颜色反应的原理，可以根据颜色反应鉴定生物组织中某些有机 物的存在。 5.恒温技术如探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验： 实验室常用的恒温技术有：a.水浴、b.恒温箱。 6.研磨、过滤过滤 技术术（如叶绿绿体色素提取）： 研磨过过程中加入SiO2是为为了研磨充分，色素提取时时加CaCO3是 为为了避免色素被破坏。 7.对对照技术术： 很多实验实验 都要设设置对对照。设设置对对照的方法很多，有的以不处处 理为实验组为实验组 的对对照（如对组织对组织 中还还原糖鉴鉴定时时留一些组织组织 样样液作为为比色对对照）；有的以常规规品种或常规浓规浓 度作为对为对 照 ；有的实验实验 是相互对对照。无论论哪一种对对照都必须须遵循单单因子 变变量原则则。 【对对点巩固】 1.下列关于生物学实验实验 操作、实验结实验结 果、实验现实验现 象及原理的 描述中，正确的是（ ） A.可用斐林试剂鉴试剂鉴 定甘蔗中的蔗糖 B.可用无水乙醇或丙酮酮分离滤滤液中的色素 C.用纸层纸层 析法分离菠菜滤滤液中的色素时时，黄色的色素带带距离 所画滤滤液细线细线 最远远 D.用蛋清液进进行蛋白质鉴质鉴 定实验实验 ，发现发现 蛋白液与双缩脲试剂缩脲试剂 发发生反应应后会粘附在试试管壁上，其原因是蛋清液稀释释不够够， 搅搅拌不匀 【解析】选D。斐林试剂鉴定还原糖，蔗糖是非还原糖，故A错 误。无水乙醇或丙酮可用来提取叶绿体中的色素，分离色素用 层析液，故B错误。用纸层析法分离菠菜滤液中的色素时，橙 黄色的色素带距离所画滤液细线最远，故C错误。蛋清液浓度 过高或搅拌不匀时容易粘附在试管壁上，故D正确。 2.下面是噬菌体侵染细菌实验的部分步骤示意图，对此过程的 有关叙述正确的是（ ） A.选选用噬菌体作为实验为实验 材料的原因之一是其成分只有蛋白质质 和DNA B.被35S标记标记 的噬菌体是接种在含有35S的培养基中直接获获得的 C.实验实验 中采用搅搅拌和离心等手段是为为了把DNA和蛋白质质分离 D.在新形成的噬菌体中没有检测检测 到35S，说说明噬菌体的遗传遗传 物 质质是DNA而不是蛋白质质 【解析】选A。B项中噬菌体是病毒，不能直接用培养基进行培 养；C项中采用搅拌、离心不是把DNA和蛋白质分离，而是将吸 附在细菌外的噬菌体颗粒与细菌进行分离；D项实验中没有检 测到35S标记的蛋白质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，因为 蛋白质未注入细菌内部。 3.胭脂红红是一种水溶性的大分子食用色素，呈红红色。用无色洋 葱鳞鳞片叶表皮制备备“观观察细细胞质质壁分离及复原实验实验 ”的临时临时 装片时时，可用高浓浓度（质质量浓浓度为为0.075 g/mL）的胭脂红红溶 液作为为外界溶液，观观察细细胞的变变化。下列有关实验实验 操作和结结 果的叙述，正确的是（ ） A.发发生细细胞质质壁分离现现象时时，表皮细细胞的液泡为红为红 色 B.发发生细细胞质质壁分离复原现现象时时，表皮细细胞内的无色区域变变 大 C.用不同浓浓度的胭脂红红溶液处处理细细胞后，均能观观察到质质壁分 离和复原现现象 D.当质质壁分离不能复原时时，细细胞仍具有正常生理功能 【解析】选B。本题的实验材料是无色洋葱鳞片叶表皮，外界 溶液是红色的胭脂红溶液，由于细胞壁具有全透性，当发生质 壁分离时，可见细胞膜外红色区域扩大，而无色的区域变小； 发生质壁分离复原时，现象正好相反，因此B项是正确的，A项 是错误的。C项中如胭脂红溶液浓度过高，可使细胞失水过多 而死亡，不能再发生质壁分离复原现象。D项当质壁分离不能 复原时，细胞已死亡，不具有正常生理功能。 4.生物学是一门门以实验为实验为 基础础的科学，实验误实验误 差是高中生做 实验时经实验时经 常面对对的问题问题 ，如何减小实验误实验误 差是中学生必须须解 决的问题问题 ，请请分析并回答有关问题问题 ： （1）观观察植物细细胞的质质壁分离与复原实验实验 ：在选选用的洋葱鳞鳞 片叶外表皮细细胞中紫色不明显时显时 ，为为便于观观察，可以在蔗糖 溶液中加入_。某同学用质质量浓浓度为为1.0 gmL-1的蔗 糖溶液做此实验时实验时 ，质质壁分离现现象明显显，但不能复原，检查检查 操作步骤骤都正确，则则造成实验实验 失败败的原因是_ 。 （2）观观察植物细细胞的有丝丝分裂实验实验 ：某同学上午10时时剪取洋 葱根尖，按实验实验 要求规规范操作，观观察到处处于分裂期的细细胞远远 少于分裂间间期的细细胞，你认为认为 造成这这种结结果的最可能的生理 原因是_。 （3）向加有2 mL豆浆浆的试试管中滴入足量的胰蛋白酶，适宜的 温度下保温一段时间时间 后，加入1 mL双缩脲试剂缩脲试剂 A液，再滴加4 滴双缩脲试剂缩脲试剂 B液，振荡荡均匀，溶液颜颜色呈紫色，分析可能的 原因是：_； _。 （4）若利用小麦根尖细细胞观观察植物细细胞的形态态，由于观观察的 细细胞无色透明，在没有染色的情况下为为了取得更好的观观察效果 ，应调节显应调节显 微镜镜的_。 （5）在叶绿绿体中色素的提取和分离实验实验 中，取材合适且提取 色素的过过程很规规范，但得到的滤纸滤纸 条上的色素带颜带颜 色均非常 淡，可能的原因有：滤纸滤纸 条湿度大，没有预预先干燥处处理； _。 【解析】（1）在选用的洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色不明显 时，为便于观察，可以在蔗糖溶液中加入红色物质，来指示质 壁分离现象，如少量红墨水（或染料）等。用质量浓度为 1.0 gmL-1的蔗糖溶液做此实验时，由于外界溶液浓度过高， 细胞失水过多、过快而死亡，不发生质壁分离复原现象。 （2）有丝分裂实验中观察到处于分裂期的细胞远少于分裂间 期的细胞，这是因为细胞分裂间期所用时间比分裂期长。 （3）该实验中胰蛋白酶本身就是蛋白质，另外在胰蛋白酶催 化下形成的多肽中也可能含有肽键，都能使双缩脲试剂呈紫色 。 （4）观察的细胞无色透明，在没有染色的情况下为了取得更 好的观察效果，应调节显微镜使视野变暗，即换用平面镜或使 用小光圈使视野变暗。 （5）在叶绿体中色素的提取和分离实验中，取材合适且提取 色素的过程很规范，但得到的滤纸条上的色素带颜色均非常淡 ，可能的原因除了滤纸条湿度大，没有预先干燥处理外，还有 画色素滤液细线次数太少（只画一次滤液细线）或者滤液细线 部分触及层析液等。 答案：（1）红墨水（或染料） 细胞因失水过多、过快而死 亡 （2）细胞分裂间期所用时间比分裂期长 （3）胰蛋白酶的化学本质是蛋白质 多肽也能使双缩脲试剂显紫色 （4）光圈和反光镜；或换用平面镜；或使用小光圈使视野变 暗（答对一点即可） （5）画色素滤液细线次数太少（只画一次滤液细线）或者 滤液细线部分触及层析液 热热点考向2 实验设计实验设计 与完善 角度一：实验设计实验设计 思路 【典例3】（2012全国卷）某同学为为了探究pH对对人唾液淀粉 酶活性的影响，设计设计 了如下实验实验 步骤骤： 在A、B、C、D、E 5支试试管中分别别加入pH 5.0、6.0、7.0、 8.0、9.0的适宜浓浓度缓缓冲液5 mL，再分别别加入质质量分数为为1% 的淀粉液1 mL。 各试试管中分别别加入适当浓浓度的唾液稀释释液1 mL，摇摇匀。 将5支试试管放入70恒温水浴中，保温时间时间 相同且合适。 取出各试试管，分别别加入斐林试剂试剂 2 mL，摇摇匀。 观观察各试试管溶液的颜颜色，通过颜过颜 色深浅判断唾液淀粉酶作 用的最适pH。 上述实验实验 步骤骤中有2处错误处错误 ，请请更正并说说明更正的理由（不考 虑试剂虑试剂 的浓浓度和加入量、pH梯度以及实验实验 重复次数），以便 实验实验 能得到正确的预预期结结果。 （1）_ _。 （2）_ _。 【标准解答】（1）只有在最适宜的温度下，才能使酶发挥最 大的催化活性。唾液淀粉酶的最适温度为37，在70时，由 于高温使酶失去活性，干扰了pH对人唾液淀粉酶活性的影响。 （2）在沸水浴中，斐林试剂与还原糖反应出现砖红色沉淀现 象。 答案：（1）更正：将5支试管放入37恒温水浴中，保温时 间相同且适宜。理由：唾液淀粉酶的最适温度为37，在70 时，由于高温使酶失去活性，干扰了pH对人唾液淀粉酶活性的 影响 （2）更正：取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀， 将这些试管放入盛有开水的大烧杯中，用酒精灯加热煮沸 2 min左右。理由：斐林试剂应在沸水浴中参与反应 角度二：实验实验 方案的评评价 【典例4】（2013柳州模拟拟）某学校生物兴兴趣小组选组选 用下列 相应应的实验实验 材料和用具设计验证设计验证 酶具有催化性和专专一性实验实验 ，请请根据题题意回答问题问题 ： 实验实验 材料和用具：蛋白块块，脂肪块块，牛胰蛋白酶溶液，牛胰 淀粉酶溶液，蒸馏馏水，双缩脲试剂缩脲试剂 ，试试管若干，恒温水浴锅锅 ，时钟时钟 等。 （1）该实验该实验 的自变变量是_。 （2）实验实验 步骤骤： 取两支洁净洁净 的相同规规格的试试管，编编号为为甲、乙。 取5 mL牛胰蛋白酶溶液加到甲试试管中，再取牛胰淀粉酶溶液 加到乙试试管中。 将两支试试管置于恒温水浴锅锅中，保温（37）5分钟钟。 分别别加入等体积积等质质量的蛋白块块，其他条件相同且适宜。 一段时间时间 后，分别别加入等量的双缩脲试剂进缩脲试剂进 行检测检测 ，记录记录 实验结实验结 果。 （3）上述实验实验 步骤骤中，有三处错误处错误 ，请请找出这这三处错误处错误 并 更正。 _。 _。 _。 （4）如果想验证过验证过 氧化氢氢酶具有高效性的特点，应该应该 用过过氧 化氢氢酶和_对对_进进行催化效率比较较。 【标准解答】该实验是为了验证酶的催化性和专一性。验证酶 具有催化性，自变量是酶的有无；验证酶的专一性，自变量是 酶的种类，或是底物的种类。实验步骤中只有加不同酶的实验 组，无空白对照，只能证明酶具有专一性，而不能证明酶的催 化作用，所以应设置一组空白对照实验，即等量蒸馏水和等大 的蛋白块。实验过程中要遵循对照、等量和单一变量原则，所 以加入的试剂应该是等量的，即甲、乙两试管中均加入5 mL的 溶液。要验证酶对蛋白块的作用，只能观察蛋白块的大小，而 不能用双缩脲试剂，原因是酶本身就是蛋白质，遇双缩脲试剂 会呈现紫色。要比较酶催化作用的高效性，可用无机催化剂和 酶进行比较。 答案：（1）酶的有无及种类（或酶的有无及底物种类） （3）缺少对照组，增设一组加5 mL蒸馏水和同质量同体积 蛋白块的试管 不符合单一变量原则（或不符合等量原则），取5 mL牛胰淀 粉酶溶液加到乙试管中 不能用双缩脲试剂检测，应直接观察蛋白块体积的大小 （4）Fe3+ H2O2 【拓展提升】 1.实验设计实验设计 的解题题分析： 准确把握实验实验 目的：明确实验实验 要解决的“生物学事实实”是什 么，要解决该该“生物学事实实”的哪一方面 明确实验原理：分析实验所依据的科学原理是什么，涉及到 的生物学及相关学科的方法和原理有哪些 确定实验变量、设置对照实验：找出自变量和因变量，确定 实验研究的因素以及影响本实验的无关变量； 构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段 确定实验方法：根据实验目的和所提供的材料来确定 设计合理的实验装置和实验步骤：严格遵循实验设计原则， 根据实验原理以及在充分考虑提供的实验材料、 用具的基础上，根据设计要求，设计实验装置 和步骤 得出预期实验结果和结论 2.对实验方案评价“五看法”： 有无对照实验 一看对照 如果有对照，看对 照设计是否合理 实验变量设置 是否有标记 是否遵循单一变量原则 是否遵循等量原则 是否排除了干扰因素 生物学材料选择是否得当 二看材料用具 实验器材选择是否合理 药剂选择、使用、用量是否准确 三看条件 步骤的顺序是否合理 四看步骤 步骤是否完整 具体操作有无违反生物学基本原理 五看结果 是否需要搅拌、加热等 实验所需的温度、光照等条件是否合理 实验结果的验证目标是否准确 实验结果的验证方法是否得当 【对对点巩固】 1.为为了验证验证 温度对对酶活性的影响，某同学设计设计 了如下实验实验 方案：取三支大小相同的洁净试洁净试 管，编编号为为甲、乙、丙。分 别别向三支试试管中加入3 mL浆浆糊，再各加入2 mL新鲜鲜的唾液淀 粉酶溶液，振荡摇荡摇 匀后，将甲、乙、丙三支试试管分别别置于 0、25、100下约约5 min，取出试试管，各加入2 mL斐林 试剂试剂 （边边加边边振荡荡），热热水浴2 min，观观察试试管内物质颜质颜 色 的变变化。下列对该实验对该实验 方案的评评价中正确的是（ ） 实验实验 步骤骤不正确 温度设设置不合理 不能用斐林试剂检验试剂检验 A. B. C.和 D. 【解析】选D。方案中将浆糊与唾液淀粉酶混合后，再进行保 温处理，这在操作步骤上是错误的；由于唾液淀粉酶的最适温 度为37左右，因此设置0、25、100是不正确的；本实 验中温度是严格控制的变量，因此实验不能用斐林试剂进行鉴 定。 2.（2013襄阳模拟拟）某校生物兴兴趣小组组在学习习了实验实验 “探 究酵母菌细细胞的呼吸方式”后，想进进一步探究酵母菌细细胞在有 氧和无氧的条件下产产生等量CO2时时，哪种条件下消耗葡萄糖较较 少的问题问题 。他们进们进 行了如下实验实验 ：将无菌葡萄糖溶液与少许许 酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气），按下图图装置实验实验 ，当测测 定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时时，撤去装置，将甲、乙两锥锥 形瓶溶液分别别用滤滤菌膜过滤过滤 ，除去酵母菌，得到滤滤液1和滤滤液 2。请请分析回答： （1）甲、乙两组组的实验变实验变 量是_，实验实验 中需控制的无 关变变量主要有_。 （2）酵母菌产产生CO2的场场所是_。 （3）利用提供的U型管（已知滤滤液中的葡萄糖不能通过过U型管 底部的半透膜，其余物质质能通过过）、滤滤液1和滤滤液2等，继续继续 完成探究实验实验 ： 实验实验 步骤骤： 将_的滤液1和滤液2分别倒入U型管的A、B两侧并标 记； 一段时间后观察_的变化。 实验结果预测和结论： 如果_， 则有氧呼吸消耗的葡萄糖少； 如果_， 有氧呼吸消耗的葡萄糖多； _。 【解析】（1）自变量是指实验者操纵的假定的原因变量；因 变量是因为自变量的变化而产生的现象变化或结果；无关变量 是实验中除了自变量以外，其他的可能引起实验结果改变的因 素。甲、乙两装置的区别在于氧气的有无，故其为因变量，而 能改变CO2产生量的还有实验中采用的温度、pH、培养液量、培 养液浓度等无关变量。 （2）酵母菌无氧呼吸发生在细胞质基质，有氧呼吸发生在细 胞质基质和线粒体，所以CO2的产生场所为细胞质基质和线粒体 。 （3）渗透作用是指两种不同浓度的溶液隔以半透膜，水分子 或其他溶剂分子从低浓度（含水分子多）的溶液通过半透膜进 入高浓度（含水分子少）溶液中的现象。甲和乙两组提供的滤 液1和滤液2，谁剩余的葡萄糖多，溶液浓度就高，U型管水分 子就往该侧渗透，液面即上升。若没有浓度差，U型管两侧液 面不会改变，因为浓度差是发生渗透作用的必要条件。 答案：（1）有无氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等 （2）细胞质基质和线粒体 （3）等量 （两侧）液面 实验结果预测和结论： A侧液面上升，B侧液面下降 A侧液面下降，B侧液面上升 如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的 葡萄糖一样多 易错错考点 实验设计实验设计 的完善与提高 （1）正确区分是验证验证 性实验还实验还 是探究性实验实验 ，可以深入研究 题题干，分析题题意，确立研究对对象是否是已知的属性、特征和 结论结论 、原理等，再依据“探究”、“研究”或“验证验证 ”、“ 证证明”等字样样确立，同时时要注意两类实验类实验 的假设设与结结果预测预测 的表述是完全不同的。 （2）分析实验实验 材料处处理、溶剂剂的配制及实验实验 前期的准备备要点 的科学性，为实验设计为实验设计 的完善提供依据。关注是否需要预实预实 验验、重复实验实验 等，是否需要计计算平均值值。 （3）正确评价实验结果，注重多种方式的表达（柱形图、曲 线、表格等），不断提高实验设计的能力和水平。 【易错错典例】适宜浓浓度的生长长素能促