高三生物二轮复习 专题六 实验与探究课件.ppt

专题六实验与探究 考情纵览 注 表中统计近五年全国新课标 卷涉及的实验 考情纵览 知识 串联导思 重点 提炼透析 知识 串联导思 重点 提炼透析 考点一教材基础实验的归纳 典例引领 下列是某班同学为完成教材实验所选材料或试剂列表 试剂甲和试剂乙 各溶液浓度满足实验需求 请回答下列问题 1 从表中主要实验材料或试剂看 不能达到实验目的的是 必须使用显微镜观察的实验是 正确实验过程必须加热的实验是 填序号 2 试剂甲 试剂乙并不是同一试剂 前者中的液态试剂 室温 是 其作用是 后者中用于染色的试剂是 解题思路 1 从表中可知 a实验中的西瓜瓤提取液本身带有红色或黄色等颜色 会影响还原糖与斐林试剂作用结果的观察 f实验中细胞中的dna与甲基绿亲和力强 使dna呈现绿色 2 色素的提取中需用有机溶剂无水乙醇或丙酮溶解并提取色素 有丝分裂过程中所用的染色体染色剂是醋酸洋红液或龙胆紫溶液 答案 1 a fc ea f 2 无水乙醇或丙酮溶解并提取色素醋酸洋红液或龙胆紫溶液 3 b实验中 若要探究温度对酶活性的影响 老师建议不要选择过氧化氢作为实验底物 这样建议的理由是 d实验中 若提取和分离色素的过程操作规范 但得到的色素带中上面两条颜色清晰 下面两条颜色却非常淡 可能的原因是 4 某同学欲调查土壤中小动物的丰富度 则该同学的调查方法是 填 标志重捕法 或 取样器取样法 解题思路 3 过氧化氢不能作为探究温度对酶活性影响的实验底物 原因是过氧化氢不稳定 本身分解受温度影响 老或发黄的菠菜叶中的叶绿素已分解 提取的色素中缺少叶绿素a和叶绿素b 4 土壤小动物的调查方法是取样器取样法 由于土壤小动物身体微小 不适于用标志重捕法 答案 3 过氧化氢的分解本身受温度影响所选取的叶片中叶绿素的含量少 或叶片已老黄 4 取样器取样法 思考 1 上述实验中哪些用到盐酸 哪些用到酒精 提示 用到盐酸的是 b中探究ph影响酶活性时 可用5 盐酸营造酸性环境 e中的解离液有15 盐酸 f中用8 盐酸改变细胞膜的通透性 用到酒精的是 e中的解离液中有95 的酒精 d中提取叶绿体色素时用无水乙醇 2 观察细胞的有丝分裂与低温诱导植物染色体数目加倍 在制作步骤上有何不同 提示 后者低温处理后需用卡诺氏液固定 3 观察dna和rna在细胞中的分布实验中能否选用哺乳动物的成熟红细胞 为什么 提示 不能 原因是哺乳动物成熟红细胞没有细胞核 无法观察到dna和rna 归纳拓展 1 化学试剂的使用 2 实验材料的选择与处理 1 在物质鉴定实验中 应注意选择无色或颜色浅的材料 以避免材料本身的颜色掩盖反应结果 如鉴定还原糖一般不用有色的果浆 鉴定蛋白质一般不用血红蛋白等 2 材料的选择满足实验要求 还原糖的鉴定中不宜选择甜菜 甘蔗等 因为这些材料中主要的糖类为不具还原性的蔗糖 观察叶绿体时常选用藓类的叶 是因为藓类植物的叶片薄而小 常是一层细胞 易于显微观察 观察植物细胞的质壁分离和复原实验 应选择紫色洋葱鳞片叶的外表皮 原因是该处细胞具有紫色大液泡 而观察有丝分裂实验 应选择洋葱根尖的分生区 同时还可以利用洋葱鳞片叶的内表皮观察dna和rna在细胞中的分布 人的口腔上皮细胞可用于观察线粒体以及dna和rna在细胞内的分布 而观察减数分裂时则选用动物的精巢细胞作为实验材料 3 应对实验材料进行处理 取口腔上皮细胞制片时 在载玻片上滴加质量分数为0 9 的nacl溶液的目的是保持细胞形态 用甲基绿和吡罗红混合染色剂将细胞染色时 应该用质量分数为8 的盐酸起水解作用 探究温度或ph对酶活性的影响时 应将底物和酶混合前就控制温度或ph的变化 观察有丝分裂的实验中 为使根尖细胞相互分离开 应该用质量分数为15 的盐酸和体积分数为95 酒精的混合液解离 3 调查类实验的统计和测量技术总结 4 教材经典实验 易错提醒 1 误认为一切蛋白质都可用于蛋白质鉴定 鉴定蛋白质一般不用血红蛋白 2 误认为所有显微镜观察类实验都需要高倍镜 观察植物细胞的质壁分离与复原 使用低倍镜即可 3 误认为显微镜观察的细胞全为活细胞 观察与细胞分裂相关的三个实验及观察dna和rna在细胞中的分布的实验都是死细胞 热点考向 考向一 显微观察类实验的直接考查 1 2014重庆理综 下列与实验有关的叙述 正确的是 a 人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色 其细胞核呈绿色b 剪取大蒜根尖分生区 经染色在光镜下可见有丝分裂各时期c 叶绿体色素在层析液中的溶解度越高 在滤纸上扩散就越慢d 在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片 可见叶绿体的结构 解析 甲基绿可将dna染成绿色 dna主要分布于细胞核中 在光镜下不一定能观察到有丝分裂所有时期 叶绿体色素在层析液中溶解度越大 扩散速度越快 光镜下只能观察到叶绿体的形状不能看到其结构 a 以实验遇到问题为依据 考查鉴定类实验 2 2015石家庄二模 生物实验结束后 通常要观察其颜色变化 下面是一些同学在实验中遇到的问题 其中正确的是 a 用滴管在花生子叶薄片上滴加苏丹 染液 发现满视野都呈现橘黄色 滴1 2滴体积分数50 的酒精可洗去浮色b 在模拟细胞大小与物质运输的关系时 琼脂块表面积和体积之比是自变量 氢氧化钠扩散速率是因变量c 用健那绿染液处理黑藻叶片 可清晰观察叶肉细胞内线粒体的形态和分布d 将双缩脲试剂a b液混合后加入蛋清稀释液中 溶液呈紫色解析 在模拟细胞大小与物质运输的关系时 琼脂块的边长是自变量 变红部分的体积是因变量 b错误 用健那绿染液处理黑藻叶片 因叶绿体和液泡颜色干扰 不易观察叶肉细胞内线粒体的形态和分布 c错误 先向蛋清稀释液中加双缩脲试剂a 后加b液 溶液呈紫色 d错误 考向二 a 以判断形式 综合考查教材多项实验 3 2014四川理综 下列有关实验方法或检测试剂的叙述 正确的是 a 用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化b 用健那绿和吡罗红染色观察dna和rna在细胞中的分布c 用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取粗品d 用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度解析 健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料 应用甲基绿和吡罗红染色观察细胞中dna和rna的分布 b项错误 纸层析法可用来分离菠菜绿叶中的色素 提取色素应用无水乙醇或丙酮试剂 c项错误 标志重捕法可用来调查田鼠种群密度 调查农田土壤小动物的丰富度常用取样器取样法 d项错误 考向三 a 针对某一教材实验以拓展分析形式 进行全方位考查 4 2014新课标全国理综 下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述 错误的是 a 与白色花瓣相比 采用红色花瓣有利于实验现象的观察b 用黑藻叶片进行实验时 叶绿体的存在会干扰实验现象的观察c 用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同d 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素 有利于实验现象的观察解析 红色花瓣细胞的液泡呈红色 比白色花瓣更便于观察质壁分离现象 a项正确 黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色 叶绿体的存在使原生质层呈绿色 有利于实验现象的观察 b项错误 紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同 用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同 c项正确 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡含有色素 呈紫色 有利于实验现象的观察 d项正确 考向四 b 考点二实验设计遵循的原则及其答题模板步骤 典例引领 已知菠菜的干叶病是干叶病毒导致的 但不清楚干叶病毒的核酸类型 请设计实验进行探究 实验材料 苯酚的水溶液 可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离 健康生长的菠菜植株 干叶病毒样本 dna水解酶 其他必需器材 1 实验步骤 选取两株生长状况相似的菠菜植株 编号为甲 乙 用苯酚的水溶液处理干叶病毒样本 并设法将其蛋白质和核酸分离 以获得其核酸 再过一段时间后 观察两株菠菜的生长情况 解题思路 该实验目的是 探究干叶病毒的核酸种类 实验原理为 干叶病毒导致菠菜患干叶病 若干叶病毒的核酸为dna 则用dna水解酶处理干叶病毒核酸dna被水解 对照组 没有处理 出现干叶 实验组 用dna水解酶处理 不出现干叶 若干叶病毒的核酸为rna 则对照组和实验组都表现出干叶 答案 1 在适当条件下 用dna水解酶处理干叶病毒样本的核酸 一段时间后 用处理过的核酸稀释液喷洒甲组植株 用等量未处理的核酸稀释液喷洒乙组植株 2 预期实验结果及结论 答案 2 若甲 乙两组都出现干叶 则病毒的核酸是rna 若仅乙组植株出现干叶 则病毒的核酸是dna 思考 1 怎么确认自变量 提示 1 直接从实验目的中得出 2 根据实验原理推出 2 如何控制无关变量 提示 一般釆用 等同法 避免无关变量的干扰 具体如下 1 所用材料要相同 2 所用实验用具要相同 3 所用的实验试剂要相同 4 所用处理方法要相同 3 因变量的观测及处理有哪些方法 提示 观察 肉眼直接观察 借助于一些仪器观察 放大镜 实体镜 解剖镜 显微镜 测量 根据测量的对象决定 长度或高度 面积 体积 温度 ph 气体的产生或消耗量等等 及时记录观测到的数据 必要时对数据作出相关的处理 归纳拓展 1 实验设计遵循的四大基本原则 1 科学性原则 包括实验原理 实验材料的选择 实验方法以及实验结果处理等方面的科学性 2 对照原则 一般地说 对照实验应包括实验组和对照组 实验组是接受自变量处理的对象组 对照组 即控制组 是不接受自变量处理的对象组 常用的对照类型有 空白对照 自身对照 条件对照 相互对照 3 单一变量原则 是指实验组和对照组相比只能有一个自变量 只有这样当实验组和对照组出现不同结果时 才确定造成这种不同结果的原因是这个自变量 从而说明实验组所给实验因素有何作用 因此在设计对照实验时首先要确定实验自变量 4 平行重复原则 在实验中可以通过在每组实验中同时处理多个材料 求其平均值以提高实验结果的可信度 2 实验设计的一般步骤 易错提醒 1 误认为自变量与因变量都只有一个 一组实验自变量是单一的 又称单一变量 而因变量不一定是一个 如探究 甲状腺激素对小鼠耗氧量及生长发育的影响 实验中 依据实验目的 可确定 有无甲状腺激素 是唯一自变量 而 耗氧量大小 及 生长发育快慢 为因变量 2 误认为无关变量与本实验无关 无关变量又叫干扰变量 是指除实验自变量以外的能影响实验结果的因素或条件 由于无关变量能影响实验结果 因此实验中应排除无关变量对实验的影响 3 误将探究性实验当作验证性实验来叙述其结果和结论 若题目中 探究 探讨 或 研究 等探究性语句 则表述结果与结论时 对应假设需分类讨论 热点考向 考向一 以新情境形式 考查实验组的设置 1 2014福建理综 氢是一种清洁能源 莱茵衣藻能利用光能将h2o分解成 h 和o2 h 可参与暗反应 低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高 使 h 转变为氢气 1 莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的 解析 1 光合作用分光反应和暗反应 光反应吸收光能 其中光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜 答案 1 类囊体薄膜 2 cccp 一种化学物质 能抑制莱茵衣藻的光合作用 诱导其产氢 已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用 为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响 设完全培养液 a组 和缺硫培养液 b组 在特定条件下培养莱茵衣藻 一定时间后检测产氢总量 实验结果 b组 a组 说明缺硫对莱茵衣藻产氢有作用 为探究cccp 缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系 则需增设两实验组 其培养液为和 解析 2 完全培养液的a组即对照组与b组缺硫的实验组相比 产氢总量结果是b组 a组 说明b组缺硫组产氢多 说明缺硫促进产氢 实验设计中应遵循单一变量和等量原则 在探究cccp有无对莱茵衣藻产氢的影响时 可设置完全培养液和加cccp的完全培养液两个培养实验 为探究cccp 缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系 可在此基础上再添加cccp的缺硫培养液的培养实验 答案 2 促进添加cccp的完全培养液添加cccp的缺硫培养液 3 产氢会导致莱茵衣藻生长不良 请从光合作用物质转化的角度分析其原因 4 在自然条件下 莱茵衣藻几乎不产氢的原因是 因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量 解析 3 结合题意 根据光合作用的全过程 若反应产氢的话 会导致参与暗反应的 h 减少 那么暗反应中对c3的还原量减少 导致有机物合成量减少 从而造成莱茵衣藻生长不良 4 莱茵衣藻的产氢酶对氧气极为敏感 当有氧存在时抑制了产氢酶的活性 使氢产生减少 答案 3 莱茵衣藻光反应产生的 h 转变为h2 参与暗反应的 h 减少 有机物的生成量减少 4 氧气抑制产氢酶的活性 考向二 以表格 图形等为信息载体 考查实验设计思路 2 2015福建理综 为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂 某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞的有丝分裂和种子萌发影响的实验探究 结果如下表 请回答 注 有丝分裂指数 分裂期细胞数 观察细胞的总数 100 1 本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片 制片过程中根尖解离需要用到的试剂是 右图为显微镜下观察到的部分细胞图像 箭头所指的细胞处于分裂期的期 2 实验结果显示 与对照组相比 当可可碱浓度达到1 0mmol l 1时 在分裂期的细胞中 后期和末期的细胞数目相对 产生这种结果的原因可能是 导致染色体无法移向细胞两极 解析 1 根尖的解离需要使用盐酸和酒精的混合液 图示细胞中 每条染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上 处于分裂期的中期 2 由实验结果可知 当可可碱浓度达到1 0mmol l 1时 后期和末期的细胞数目相对减少 可能的原因是可可碱能够抑制纺锤体的形成 导致染色体无法移向细胞两极 答案 1 盐酸和酒精的混合液中 2 减少可可碱能够抑制纺锤体的形成 3 实验结果表明 随着可可碱浓度的升高 种子发芽率 为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因 某同学提出假设 可可碱会降低种子中赤霉素的水平 现欲通过实验检验上述假设 请写出实验设计的基本思路 解析 3 由表格中实验结果可知 随着可可碱浓度升高 种子发芽率降低 在 可可碱会降低种子中赤霉素的水平 的假设中 自变量为不同浓度的可可碱溶液 因变量为赤霉素的含量 因此实验设计的基本思路为 以不同浓度的可可碱处理该种子 一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量 最后分析可可碱与赤霉素含量的关系 答案 3 降低以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子 一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量 分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系 考向三 以分析表格形式 考查实验目的及步骤 3 2015湖南衡阳联考 研究人员用同种小鼠进行了某中药制剂 四环素对肝脏脂肪含量影响的实验 实验设计和结果如下表所示 请据表分析回答 1 若要观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪颗粒 可用染液染色后加以判断 2 请拟定实验题目 3 甲组和乙组对照可说明 上表实验结果可得出中药制剂对四环素引起的肝脏脂肪增加量有作用 解析 1 观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪颗粒 可用苏丹 或苏丹 染液染色后观察加以判断 2 根据题干内容可以推知 实验目的是 探究中药制剂 四环素对肝脏脂肪含量的影响 3 甲组和乙组的实验自变量是有无注射四环素溶液 对照可说明四环素导致肝脏脂肪累积 上表实验结果可初步说明该中药制剂能降低小鼠 四环素引起的 肝脏脂肪的累积量 答案 1 苏丹 或苏丹 2 探究中药制剂 四环素对肝脏脂肪含量的影响 3 四环素导致肝脏脂肪含量增加降低 或抑制 4 研究人员认为 还需要观察中药制剂单独使用时对小鼠肝脏脂肪含量的影响 请完善实验设计并回答问题 实验步骤 步骤一 按上表所示的实验设计的要求增加3组小鼠 并编号 步骤二 这3组小鼠除每天喂养相同的饲料外 每天还需分别喂0 05g 0 10g 0 15g的中药制剂共11天 同时在第8至11天注射 保持其他条件适宜且相同 步骤三 测量并统计实验结果 将得到的实验结果与上表的组的结果进行对照 然后得出结论 解析 4 观察中药制剂单独使用时对小鼠肝脏脂肪含量的影响 分组后 对小鼠除每天喂养相同的饲料外 每天还需分别喂一定浓度梯度的中药制剂 共11天 同时在第8至11天注射等量生理盐水 以保持其他条件适宜且相同 答案 4 等体积的生理盐水 甲 考点三实验设计的修正完善及实验结果的分析 典例引领 为了验证动物体内甲状腺激素分泌的负反馈调节机制 某同学设计了如下实验步骤 第一步 取9只兔子 分别给每只兔子注射含放射性的碘溶液 第二步 第三步 将上述实验兔子随机平均分为a b c三组 第四步 向a组注射一定量的无放射性的甲状腺激素溶液 向b组注射等量的无放射性的促甲状腺激素溶液 向c组注射等量的生理盐水 第五步 2d后 分别测定三组兔子甲状腺中碘的放射量 记录并计算平均值 回答下列问题 1 改正步骤第一步中的两处不妥当之处 解题思路 进行实验评价时应先看有无对照 有无分组编号 需 测量 的是否有 起始测量值 实验是否平衡了无关变量等 制作表格或记录表时 是否有表头 前测 后测 分组及平均值等栏目 依据负反馈调节机制注射甲状腺激素 则兔体内甲状腺分泌的甲状腺激素分泌量会减少 因此 甲状腺中碘放射性高 注射促甲状腺激素 则兔体内甲状腺分泌的甲状腺激素会增加 因此甲状腺中碘的放射性低 答案 1 兔子的年龄 体重和性别相同 或生理状况 性别相同 注射含放射性的碘溶液适宜且等量 2 补齐实验步骤中的第二步 3 请设计一张本实验数据记录表 4 预期实验结果 第四步注射以后 兔子甲状腺中碘的放射量从高到低的组别依次是 答案 2 2d后 分别测定每只兔子甲状腺中碘的放射量 记录并计算平均值 3 甲状腺中碘的放射量变化记录表 4 a组 c组 b组 思考 1 本实验的预期结果只有一种 对吗 为什么 提示 对 原因是此实验为验证性实验 2 c组为何注射生理盐水而不注射蒸馏水或清水 提示 注射的生理盐水是细胞的等渗溶液 维持细胞正常形态 归纳拓展 五看法 评价修正完善实验设计 易错提醒 1 误认为所有实验都需设置对照组 有些实验不需单独设对照组 而是前后自身对照 2 误认为实验结果就是实验结论 实验结果是实验所得的直观现象 而实验结论是在实验结果的基础上 通过推理和判断总结得出的 热点考向 考向一 以曲线的形式考查对实验设计的评价与完善能力 1 2013年北京理综 为研究棉花去棉铃 果实 后对叶片光合作用的影响 研究者选取至少具有10个棉铃的植株 去除不同比例棉铃 3天后测定叶片的co2固定速率以及蔗糖和淀粉含量 结果如图 1 光合作用碳 暗 反应利用光反应产生的atp和 在中将co2转化为三碳糖 进而形成淀粉和蔗糖 2 由图1可知 随着去除棉铃百分率的提高 叶片光合速率 本实验中对照组 空白对照组 植株的co2固定速率相对值是 解析 1 光反应为暗反应提供atp和还原性氢 h nadph 将co2转化为三碳糖属于暗反应 场所在叶绿体基质中 2 由图1可以看出叶片光合速率 可用co2固定速率相对值表示 随去除棉铃的百分率的增大而下降 图1中去除棉铃百分率为0时 即空白对照组 co2固定速率相对值是28 答案 答案 1 h nadph叶绿体基质 2 逐渐下降28 3 由图2可知 去除棉铃后 植株叶片中增加 已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用 因此去除棉铃后 叶片光合产物利用量减少 降低 进而在叶片中积累 4 综合上述结果可推测 叶片中光合产物的积累会光合作用 5 一种验证上述推测的方法为 去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理 使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官 检测叶片的光合产物含量和光合速率 与只去除棉铃植株的叶片相比 若检测结果是 则支持上述推测 解析 3 由图2知 去除棉铃后 叶片中的蔗糖和淀粉的含量增加 这是因为随着棉铃减少 叶片光合产物利用量减少 且输出量减少 导致光合产物在叶片中积累 4 由图1和图2知 随着去除棉铃的百分率的增加 叶片中光合产物不断积累 而co2固定速率 即光合作用速率 逐渐减小 说明叶片中光合产物的积累抑制光合作用的进行