高考生物二轮复习 精品资料专题15 实验与探究教学案（教师版）.doc

2013高考生物二轮复习精品资料专题15 实验与探究（教学案，教师版）【2013考纲解读】分子与细胞（1）观察dna、rna在细胞中的分布（2）检测生物组织中还原糖、脂肪、和蛋白质（3）用显微镜观察多种多样的细胞（4）观察线粒体和叶绿体（5）通过模拟实验探究膜的透性（6）观察植物细胞的质壁壁分离和复原（7）探究影响酶活性的因素（8）叶绿体色素的提取和分离（9）探究酵母菌的呼吸方式（10）观察细胞的有丝分裂（11）模拟探究细胞表面积与体积的关系遗传与进化（1）观察细胞的减数分裂（2）低温诱导染色体加倍（3）调查常见的人类遗传病稳态与环境（1）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用（2）模拟尿糖的检测（3）探究培养液中酵母菌数量的动态变化（4）土壤中动物类群丰富度的研究（5）探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替【知识网络构建】 【重点知识整合】一、实验设计的基本原则 1.科学性原则 所谓科学性原则，是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期有科学依据，实验的各个环节不能偏离生物学基本知识和基本原理，以及其他科学领域的基本原则。科学性原则具有两个方面的含义：首先，必须保证实验的设计不出现科学性错误；其次，实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。具体地说，科学性原则体现在以下几个方面：实验原理的科学性、实验方法的科学性、实验材料选择的科学性、实验结果处理的科学性及实验结果分析的科学性等。 2平行重复原则 平行重复原则要求控制某种因素的变化强度，观察其对实验结果的影响程度。任何实验都必须能够重复，在同样条件下重复，实验结果应该一致或相近，实验设计时，可以通过在一组实验中同时处理多个材料体现重复性原则。 3单一变量原则 单一变量原则可使实验中的复杂关系简单化，使结果更准确。其含义包括：不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个变量对应一个需要观测反应变量；实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。这一原则强调实验组和对照组只有一个量是不同的，实验组和对照组的结果差异只能是由这个单一变量导致的，从而证明实验组变量的作用。因此，在进行实验设计时，要首先确定实验变量并正确设置。 4对照原则 对照原则是中学实验中最常用的原则。通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。在一个对照实验中，可包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组，对照组是不接受自变量处理的对象组，一般是随机决定的。常用的对照组类型有空白对照、自身对照、条件对照、相互对照几种。 5控制与平衡控制原则 该原则是指要严格地操纵自变量，以获取因变量。同时，要严格地均衡无关变量，以消除额外变量干扰。即尽量消除实验误差，以取得较为精确的结果。常用的方法有单组、等组及轮组实验法。 6随机性原则 实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体或群体中随机抽取的。这样做可以：消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；平衡各种条件，避免实验结果出现误差。 二、探究性实验与验证性实验的比较 验证性实验 探究性实验 实验目的 验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系。实验结论已经明确 探究研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系。实验结论存在多种可能 实验假设 结论已知，不需假设 对探究的问题提出一种可能 实验原理 由验证内容决定 由探究内容决定 实验步骤 分组编号实验处理(对实验组和对照组的处理，除单一变量外，其他条件、因素等完全相同) 观察、记录实验现象，收集整理实验数据 分组编号实验处理(对实验组和对照组的处理，除单一变量外，其他条件、因素等完全相同) 观察、记录实验现象，收集整理实验数据 实验现象 只有一种情况 存在多种可能 结果预测 对确定的结果进行描述 对多种可能进行描述 实验结论 要验证的问题 肯定或否定假说 三、实验设计及分析 1科学研究方法的基本思路 生物科学是一门实验科学，在生物学中，很多基本概念、基本方法、基础理论的得出，都是通过科学家的实验最终确立的，因此学好科学研究方法的基本思路，就显得极为重要。 科学研究方法的基本思路是： 观察、提出问题提出假说设计、完成实验分析数据，得出结论 2实验设计时的一般步骤 第一步，取材、分组、编号。在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物，取材时要注意数量和生理及发育状态相同；用具有烧杯、培养皿、饲养动物的容器等。这些材料、用具在试题中都会给出，要结合实验的目的和原理合理利用。 第二步，相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照 (注意：单一因素不同，其他因素相同且最适)。 第三步，进一步做相同处理(其他因素相同且最适)。第四步，检测、观察、统计、比较。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。如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。3.实验结果与结论的分析与归纳 实验结果是指通过观察或测量的实验现象，是实验实际出现的情况。实验结论是根据对实验因变量与自变量关系的分析得出的具有普遍意义的理论性结论。结论的得出必须依据实验结果。 归纳实验结论的一般思路是： (1)通过实验目的或步骤(根据单一因素不同)找出实验变量， 将实验分为多个对照组。 (2)由因找果，分析实验变量与结果间的逻辑关系，先得出正确结论(分结论)。 (3)再根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面结论(总)”。 (4)在验证性实验中，如果实验目的已知，可直接作为正确结论，但全面性要因对照组而定。 【高频考点突破】考点一 设计性实验例1、某遗传实验小组用纯合的紫花香豌豆(aabb)和白花香豌豆(aabb)杂交，得到f1植株366棵 ，全部表现为紫花，f1自交后代有1 650棵，性状分离比为97。同学甲认为f1产生配子时不遵循自由组合定律，同学乙认为f1产生配子时遵循自由组合定律。(1)你认为同学乙对香豌豆花色遗传的解释是 _，由此你可以得出的结论是_。 (2)请设计一个实验证明你的解释是否正确。 .实验步骤： _。 _。 .实验结果及结论： _。 _。 【解答实验设计题的一般思路】(1)明确实验类型，确定是验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得到相关结论。(2)确定实验变量，并设置实验变量。可从实验题目中获得启示从而确定实验变量。(3)遵循单一变量原则，其他条件相同，同时要确保实验的顺利进行，且避免对实验因素的干扰。 (4)确定实验观察的对象或实验检测指标。 (5)构思实验步骤，准确表达(注意实验操作顺序的合理安排)。 (6)记录实验现象，依据实验原理，分析实验结果，得出实验结论。 考点二 评价改进型实验题例2、阅读下列内容，回答有关问题： (1)实验目的： 验证种子萌发、幼苗生长与生长素有关。 确定某种植物的种子萌发、幼苗生长的最适生长素浓度范围。 (2)材料用具： 萝卜、水稻、油菜等种子若干；试管、移液管、培养皿、滤纸、生长素溶液(浓度分别为100 mg/l、10 mg/l、1 mg/l、0.1 mg/l、0.01 mg/l)。 (3)实验步骤： 取5支试管，编号。在15号试管中，分别加入5 ml不同浓度的生长素溶液。 在5支试管中各放入2粒某植物种子，浸泡24小时。 取5个培养皿编号(15号)，每个培养皿内事先都垫上用蒸馏水浸湿的滤纸，将从15号试管中取出的种子分别放入与之对应的15号培养皿中，在湿滤纸上均匀摆放。盖上培养皿盖(假设氧气充足)。 (4)观察与收集数据。 (5)分析与讨论： 问题1：本实验步骤中，有三处不够严谨，请指出并改正： _； _； _。 问题2：为使实验结果真实和具有普遍性，需要_。 问题3：若你是该实验小组的成员，负责观察和收集数据，请你按实验目的的要求，设计一张记录表格。 解析：本题主要考查对实验步骤的评价和修正能力。解题时，要从对照实验的设置、实验材料的选取(包括材料的种类和数目)以及实验处理等方面进行分析。依实验目的，“验证种子萌发、幼苗生长与生长素有关”，并“确定某种植物的种子萌发、幼苗生长的最适生长素浓度范围”，可知该实验的自变量是生长素的有无及生长素浓度的高低，因此，在原实验的基础上，需要补充无生长素的空白对照组。为提高实验的可信度，一方面要增加实验种子的数量，另一方面可以运用不同的种子进行重复实验。通过仔细审题，发现步骤中的滤纸并未用不同浓度的生长素溶液进行处理，在实验结果记录表格中，要体现实验的自变量(不同浓度的生长素溶液)和因变量(种子发芽率、幼苗长度)等。 答案：问题1：应再设置一支对照试管，加5 ml蒸馏水，编号为6步骤中的种子数目过少步骤中的滤纸应该用对应浓度的生长素溶液浸湿问题2：用不同植物的种子重复上述实验 问题3： 培养皿 1 2 3 4 5 6 种子发芽率(发芽粒数) 幼苗长度(mm) 考点三 开放探究性实验例3、染色体的断裂片段在有丝分裂时不能进入子细胞核中，而在细胞溶胶(细胞质基质)中形成圆形结构，称为微核。通过染色可观察到微核，常用含微核的细胞数占观察细胞总数的比例(微核率)来检测有毒物质对细胞的危害程度。 某研究小组应用微核检测技术探究不同浓度的氯苯对人类细胞的危害程度。请根据以下提供的实验材料与用具，设计实验思路，绘制用于呈现实验数据的坐标系，并预测最可能的实验结果。 材料和用具：人成纤维细胞悬浮液、培养液、0.1 mgl1的氯苯溶液、染色液、显微镜、细胞培养瓶、二氧化碳培养箱等。(染色和制作装片的具体方法不作要求) (1)实验思路： (2)绘制一个用于呈现实验数据的坐标系。 (3)预测最可能的实验结果。 (4)检测微核时可用_ 溶液作染色剂。微核检测技术高度灵敏，简单易行，你觉得它还能应用在哪些社会热点问题上？_。(请举一例) 解析：(1)探究不同浓度的氯苯对细胞的危害程度，应配制不同浓度的氯苯作自变量，用动物细胞培养技术培养细胞，显微观察统计微核细胞数。 (2)数轴要有文字标注和单位。 (3)最可能的实验结果是随着氯苯化合物浓度的增加，细胞的微核率也相应增加。 (4)微核是断裂的染色体，要用龙胆紫或醋酸洋红染色。 答案：(1)配制浓度从低到0.1 mgl1氯苯化合物，分别等量加入细胞培养瓶中，另设一只培养瓶不加氯苯化合物，并编号； 向各培养瓶中加入等量的培养液和人成纤维细胞悬浮液，放入二氧化碳培养箱中培养一段时间； 取各培养瓶中培养液，染色后分别制成装片，在显微镜下观察并计数，统计出微核率。 (2)如右图： (3)随着氯苯化合物浓度的增加，细胞的微核率也相应增加。 (4)龙胆紫或醋酸洋红对食品添加剂、汽车尾气、辐射等进行安全评价(其他答案合理也可) 【开放型实验设计题的一般解题思路】首先，打草稿或腹稿，做到心中有数。在草稿纸上画出一个大致的流程图或拟一个纲要，排一排实验步骤的先后顺序，认清实验中的自变量、因变量和无关变量。一般来说，分三步：分组、处理和观察。 其次，组织语言，准确描述。要注意体现“等量原则”相关词语的准确使用，如“等量”“等温”“生长状况相同”等，在时间、温度、物质的量上难以做到准确量化描述时，尽可能用“定性”的语言表达，如“一段时间”“适宜的温度”“适量的”“一定量的”等。必要时可用图来表示，但应加入适当的文字说明。再次，依实验类型，分析实验结果。假如题目中出现了“是否”“有无”“能否”等语气不确定的词，在分析实验可能出现的结果时，要从正反两方面进行分析，甚至从中立的方面分析。如“探究光对种子萌发的影响”时就可能出现三种情况：促进作用、抑制作用、没有影响。但如果题目要求写出最可能的结果，则应根据所学的知识确定其中的一种。最后，依据实验现象，获得实验结论。要从实验现象中获得结论，而结论往往同实验目的相呼应。如果实验目的不够明确，则应加入自己对该实验的理解，尽量利用教材中的语言来作答。【难点探究】难点一 观察类实验 1很多实验中必须先制作玻片标本，然后在显微镜下观察。下面的实验步骤错误的是a脂肪鉴定：切取花生子叶薄片染色去浮色制片观察b有丝分裂观察：解离根尖染色漂洗制片观察 c质壁分离观察：撕取紫色洋葱鳞片叶表皮制片观察滴加蔗糖溶液观察d细胞质流动观察：取黑藻小叶制片观察 【拓展整合】实验归类 实验名称 细胞的状态 染色剂 生物材料 观察dna、rna在细胞中的分布 死细胞 甲基绿吡罗红 人的口腔上皮细胞 观察线粒体 活细胞 健那绿 观察细胞的减数分裂 死细胞 无(为固定装片) 蝗虫精母细胞 低温诱导染色体加倍 死细胞 改良苯酚品红染液 洋葱根尖细胞 观察细胞的有丝分裂 死细胞 龙胆紫(或醋酸洋红) 观察多种多样的细胞 活或死细胞 无(无需染色) 酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等 观察叶绿体 活细胞 藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶) 观察植物细胞的质壁分离与复原 活细胞 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞 【特别提醒】 (1)以上实验除了“观察植物细胞的质壁分离与复原”使用低倍镜即可外，其余均需使用高倍镜。(2)鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”都需用显微镜观察。 难点二 鉴别类实验 例2、下列有关实验及显色结果的叙述，正确的是（ ）a在水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀b脱氧核苷酸与吡罗红作用呈现红色c在常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色d在常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色 【拓展整合】实验名称 试剂 颜色 生物材料 备注 淀粉的鉴定 碘液 蓝色 脱色的叶片 还原糖的 鉴定 斐林试剂 砖红色沉淀 苹果或梨匀浆等 现配现用、 水浴加热 脂肪鉴定 苏丹(或)染液 橘黄(或红)色 花生种 子切片 需用高倍镜观察 蛋白质鉴定 双缩脲试剂 紫色 豆浆、稀蛋清等 先加a液， 后加b液， 摇匀使用 叶绿体中色素 的提取和分离 提取液：无水乙醇；分离液：层析液 胡萝卜素：橙黄色叶黄素：黄色叶绿素a：蓝绿色叶绿素b：黄绿色 新鲜的绿叶(如菠菜叶) 加入二氧化硅是为了研磨得更充分；碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏 【特别提醒】实验材料应注意选择无色或颜色浅的材料，这样可以避免材料本身的颜色掩盖反应产生的物质的颜色，如鉴定还原糖一般不用有色的材料，鉴定蛋白质一般不用血红蛋白等。难点三 调查类实验 例3下列所列举的调查活动或实验，实验所得到数值与实际数值相比，可能偏小的是 在探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管中吸出培养液计数前没有振荡试管在调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物没有打开电灯用标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落用样方法调查草地中的蒲公英时，不统计正好在样方线上的个体abc d 解析：该题考查种群数量的调查、种群密度的调查、群落中动物丰富度的调查，属于常规实验的考查。在探究培养液中酵母菌数量时，从试管中吸出的培养液计数前没有振荡导致酵母菌贴试管壁的个体被忽略，使培养液中的酵母菌数比实际结果偏小；在调查土壤中小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物没有开灯会导致捕获到的动物种类减少，最终使实际结果偏小；用标志重捕法调查种群密度时，鲤鱼身上标志物脱落会导致第二次捕获到的标志个体减少，但根据公式标记比例不变，所以求得的该种群生物总数变大；用样方法求蒲公英的种群密度，如果不统计样方线上的个体数，导致统计的个体数减少，故种群密度比实际结果偏小。 答案：c 【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客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。 难点四 探究性实验 例4选择30只生理状况大致相同的健康成年小白鼠，测定小白鼠单位时间耗氧量的平均值，以代表小白鼠的物质代谢强度，将其随机分为甲、乙两组，做如下处理：级别 实验处理方法 实验结果 甲 切除小白鼠体内的甲状腺 切除10天后，测得其物质代谢强度大大下降 乙 切除小白鼠体内的甲状腺，5天后，连续给小白鼠注射一定量溶于某种溶剂中甲状腺激素 切除10天后，测得其物质代谢强度没有下降 由此可以推测：甲状腺激素能提高小白鼠的物质代谢能力。为了证明这一推论，要增加下列哪项作为对照实验 a切除甲状腺，注射生理盐水b既不切除甲状腺，又不注射甲状腺激素c从切除甲状腺后的第5天开始，注射用于该实验的某溶剂d从切除甲状腺后的第5天开始，注射溶于另一种溶剂中的甲状腺激素 【变式探究】为了探究某物质(x)的作用，研究者提出了以下实验思路：(1)实验分组：甲组：培养液y细胞3htdr(3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)生理盐水 乙组：培养液y细胞3htdrx(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。(2)分别测定两组的crd(细胞内的放射性强度)，求每组的平均值。(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其crd，求每组平均值并进行统计分析。 (要求与说明：答题时用x、crd、3htdr表示相关名词：y细胞是能增殖的高等动物体细胞)请回答： (1)实验目的：_。(2)预测实验结果及结论：_。(3) 实验中采用3htdr的原因是：_。 【解析】(1)该实验的变量为某物质(x)的有无，因变量为细胞内的放射性强度的强弱。3htdr是用来合成dna的原料，若细胞分裂旺盛，则细胞内的放射性强度的平均值(crd)就比较高。所以该实验的目的是探究x对y细胞增殖(dna合成)的影响。(2)x对y细胞增殖(dna合成)的影响可能是促进、抑制或无任何作用。如果乙组crd明显高于甲组，说明x对y细胞增殖(dna合成)有促进作用；如果乙组crd与甲组基本相同，说明x对y细胞增殖(dna合成)无影响；如果乙组crd明显低于甲组，说明x对y细胞增殖(dna合成)有抑制作用。 (3)碱基t为dna特有碱基，若用3htdr来培养细胞，则可知细胞的放射性来自于细胞内新合成的dna。crd越高，证明细胞增殖速度越快。 【特别提醒】如何做出假设并预期实验结果 (1)假设的做出一定要根据已有的知识经验进行，否则做出的假设就是罗列各种可能的情况，意义不大。做出的假设还应该紧紧呼应提出的问题。(2)做出假设后还应预期相应的实验结果，为实验的检测做好准备，为实验结果的分析提供相应的依据。(3)验证性实验无需假设，一般只能是一种预期结果；而探究性实验需要做出假设，在此基础上做出两种及两种以上的预期。并得出相应的结论。 难点五 评价性实验 例5、保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验： 材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。方法步骤：选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为a、b、c三组，分别施用适量的保水剂(60 kghm2)、氮肥(255 kghm2)、保水剂(60 kghm2)氮肥(255 kghm2)，置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。 在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10：0011：00从每组选取相同数量的叶片，进行co2吸收量及叶绿素含量的测定，结果(均值)如下表： 组号 co2吸收量/molm2s1 叶绿素含量/mgg1 a 10.66 3.07 b 13.04 3.02 c 15.91 3.05 实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。 (1) 请指出上述方法步骤中的缺陷并改正：步骤_；步骤_。(2) 如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了co2吸收量的原因可能是_。(3)实验测得的co2吸收量_(大于、等于、小于)光合作用过程中co2实际消耗量，理由是_。光合作用强度可通过测定co2吸收量，也可以通过测定_释放量计算。 【拓展整合】1举例 探究性实验 验证性实验 实验名称 鉴定某人是否出现糖尿 验证某糖尿病患者尿液中含葡萄糖 实验原理 相同(斐林试剂与可溶性还原糖作用出现砖红色沉淀) 实验步骤 相同(取尿液后加斐林试剂水浴加热，观察实验现象) 实验现象 出现或不出现砖红色沉淀 出现砖红色沉淀 预期实验结果 出现或不出现砖红色沉淀 出现砖红色沉淀 实验结论 若出现砖红色沉淀，证明此人出现糖尿；若不出现砖红色沉淀，证明此人不出现糖尿 糖尿病患者尿液中含葡萄糖 2.实验设计时的一般步骤(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，以引起不同的实验结果来实现实验目的。(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。 【易错点点睛】易错点一 根据实验的原理、结果与类型不能正确选择实验材料 (1)避免材料颜色对实验结果的干扰葡萄糖的鉴定：应选择浅颜色的组织材料如苹果、梨；血液应通过离心或沉淀将血细胞去掉。叶片中淀粉的鉴定：用脂溶性物质将叶片中色素溶解掉。(2)根据所提取或鉴定的物质选材料色素的提取与分离：选深绿色材料如菠菜叶，不选浅绿色或不含色素的材料。 还原糖的鉴定：所选材料必须含有还原糖，如苹果、梨、血浆、糖尿病病人尿液等，但甘蔗和甜菜等因主要含蔗糖而不能作为实验材料。 脂肪的鉴定：选富含脂肪的种子，如花生种子。 蛋白质的鉴定：选富含蛋白质的材料如植物大豆种子(或用豆浆)、动物材料鸡蛋蛋白(去掉蛋黄，稀释，留样液作对照)。 dna：鸟类动物的红细胞(去掉血清)，哺乳动物的红细胞因无细胞核不能作实验材料，但其他组织细胞可作实验材料。h2o2酶：肝脏(新鲜)或马铃薯块茎。 (3)遗传方面的实验材料：要求相对性状明显，繁殖周期短。植物一般选择草本、自花传粉闭花受粉植物；动物中常用果蝇做实验。(4)细胞分裂方面的材料：细胞分裂旺盛的部位如根尖分生区、形成层部分；细胞周期短而分裂期长的材料。(5)可用洋葱作为实验材料的实验质壁分离鳞茎叶表皮(细胞液呈紫色便于观察)；有丝分裂根尖分生区(乳白色)；色素的提取与分离种植，长出绿叶；观察不到染色体不进行细胞分裂；观察不到叶绿体不见光部分。 例1、下列各项中正确的是 （ ）a做植物细胞有丝分裂实验时，可用蒜叶代替洋葱b做植物细胞质壁分离和复原实验时，可用30%的食盐溶液代替30%的蔗糖溶液c做叶绿体色素提取和分离实验时，可用乙醇代替丙酮d做dna粗提取和鉴定实验时，可用新鲜猪血代替鸡血 易错点二 对实验方案的设计思路不清晰、实验结果的检测指标不准确 实验设计题目最容易犯的错误有三点：一是不能确定变量并根据自变量确定分组数目；二是对实验设计的“三段论”步骤不清晰，“东写一点、西写一点”思路混乱；三是实验结果的观测指标确定不切合实际，我们所选取的实验观测指标最好是肉眼可以看得见或可以直接测量的指标。例2、某生物兴趣小组开展“温度对甲状腺激素生物活性影响”的课题研究。实验材料有几只相同的玻璃缸、清水、发育状态相同的小蝌蚪数十只、饲喂蝌蚪的饲料、未经处理的具有活性的甲状腺激素，以及用50c的温水中处理10 min的甲状腺激素。请写出你的实验方案。(1)实验方案的设计。(2)采用何种指标来确定温度对甲状腺激素生物活性的影响？ 【历届高考真题】【2012年高考试题】一、选择题1(2012年高考全国卷5)关于细菌的叙述中，正确的是a.不同种类细菌的生长均需要相同碳源b.常用液体培养基分离获得细菌单菌落c.细菌大量培养过程中，芽孢形成于细菌生长的调整期d.培养基中含有高浓度nacl有利于金黄色葡萄球菌的筛选2(2012江苏高考21)下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，合理的是（ ）a. 在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长b. 条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸c. 果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小d. 将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量 3(2012江苏高考18)下列关于“dna 粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是a. 洗涤剂能瓦解细胞膜并增加 dna 在 nacl 溶液中的溶解度b. 将 dna 丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝c. 常温下菜花匀浆中有些酶类会影响 dna 的提取 d. 用玻棒缓慢搅拌滤液会导致 dna 获得量减少4(2012江苏高考17)下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是a.从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小b. 作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药c. 尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用d.将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去cacl2 和杂菌【答案】c【解析】化学结合法可能影响酶的活性部位而影响反应效果，而吸附法是物理方法不影响酶的分子结构，a正确；消化酶在消化道内起作用，b正确；尿糖试纸由于使用后不能将反应物和酶分开，而不能再次使用，c错；固定化酵母细胞在凝胶珠中，用无菌水冲洗可洗去cacl2和表面的杂菌，d正确【考点定位】本题考查酶的应用，涉及固定化酶中的原理、操作和应用等知识。属于了解层次。5(2012北京高考5)高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是a将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中b将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上c将转基因植物叶片接种到无菌培养基上 d将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上二、非选择题6(2012重庆高考30ii)ii乙醇可部分替代石油燃料，利于纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇、耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解，从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。（1）某研究小组将产纤维素酶的菌株，通过诱变和高温筛选获得新菌株，为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80高温，进行了以下实验。试管1试管2第一步加入适量缓冲液加入等量纤维素酶溶液（缓冲液配制）第二步_30min第三步加入_第四步60水浴保温10min第五步加入_第六步沸水浴中加热2min，观察实验现象结果与结论：若_，则表明该纤维素酶能耐受80高温；若_，则表明该纤维素酶不能耐受80高温；（2）酵母菌发酵产生的乙醇属于_（填“初级”或“次级”）代谢产物。7(2012山东高考34)【生物生物技术实践】 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。（1）图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的_和_过程。（2）图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是_。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值_（填“高”或“低”）时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是_。（3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是_和纤维素酶。（4）提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是_。 8(2012广东高考29) 食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：（1）ph对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图12可知，_更适宜作为食品添加剂，理由是_。蛋白酶的活力可用_的量来表示。（2）该蛋白酶的提取工艺流程如下：兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液ph进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在0.020.06mol/l范围内，酶活力较高；提取液ph在6.08.0范围内，酶活力较高。他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液ph进行优化，并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。【答案】（1）木瓜蛋白酶 由图可以看出，木瓜蛋白酶的活性不随ph的变化而变化单位时间内底物消耗（产物产生）（2）课题：探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适ph单位时间内底物的消耗量提取液的ph6.06.26.46.66.87.07.27.47.67.88.0酶保护剂的浓度0.020.030.040.050.06【解析】（1）审题结合图形和文字，在题目中已经提供了信息“食品种类多，酸碱度范围广”，所以选择的食品添加剂应该有较广的酸碱适应范围。从图形中，可以看出木瓜蛋白酶的适应范围最广，所以可以选作食品添加剂。酶的活力，一般用酶催化的底物消耗量或者产物生成量来表示。（2）实验设计，应该明确实验目的：探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适ph值，所以可以将酶保护剂的浓度和提取液的ph值作为自变量，因变量为单位时间内底物的消耗量。【考点定位】本题以蛋白酶在食品方面的应用为背景，考查了蛋白酶的应用、活力测定、蛋白酶的提取流程等内容和学生绘制表格的能力，难度不大。9(2012高考全国新课标卷39)为了探究6-ba和iaa对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在培养基中加入6-ba和iaa，配制成四种培养基（见下表），灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率（m），以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数（n），结果如下表。回答下列问题：（1）按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为和两类。上述培养基中，6-ba属于类生长调节剂（2）在该实验中，自变量是，因变量是，自变量的取值范围是。（3）从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是号培养基。（4）为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入（填“6-ba”或“iaa”）。【试题评价】本题主要是对植物组培知识的考查，提问涉及必修一和必修三的一些知识，再加上以实验分析的形式考察中学生物实验的基础知识，综合性强。难度较小。10.（2012海南卷30）【生物选修i：生物技术实践】（15分）回答下列关于腐乳制作的问题：（1）腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是 ，其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为 和 ；其产生的 能将豆腐中的脂肪水解为 和 。（2）发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制 生长。（3）腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配置而成的卤汤。卤汤具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的 。11.（2012上海卷 四）回答下列关于微生物和酶的问题。(10分)高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图15所示。44过程称为_，过程是为了_。45号培养基称为_(按功能分)；该培养基中除了加入淀粉外，还需加入另一种重要的营养成分_。 a琼脂 b葡萄糖 c硝酸铵 d碳酸氢钠46一般对配制的培养基采用高压灭菌，其中“高压”是为了_。在高温淀粉酶运用到工业生产前，需对该酶的最佳温度范围进行测定。图16中的曲线表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数据，即图16中的曲线。47根据图中的数据，判断该酶使用的最佳温度范围是_。a40一50 b50一60 c60一70 d70-8048 据图判断下列叙述错误的是_。a该酶只能在最佳温度范围内测出活性 b曲线35数据点是在80时测得的c曲线表明80是该酶活性最高的温度d曲线表明该酶的热稳定性在70之后急剧下降【答案】44.稀释 单个菌落的筛选（或筛选）45.选择培养基 c46.杀死培养基中的细菌芽孢47.c48.a【解析】44. 由图中显示，在前后试管中细菌数目减少，可推知此过程为稀释，过程后使用划线法对细菌进行固体培养基培养，可推知此过程为分离纯化嗜热菌。45. 由图示可知表示过程是嗜热菌分离纯化的过程，号培养基为选择培养基。在培养微生物的培养基中，碳源和氮源必不可少，所以除淀粉外还应加入硝酸铵。46.细菌芽孢是在极端环境中产生的，具有耐高温等特点，只有用高温高压，才能杀死细菌芽孢，防止培养基污染。47.在使用该酶时，应保证活性较高、酶的热稳定性较好的温度范围。由图中数据可知，6070符合要求。48.酶活性受温度影响，在不同的温度下，都可以测定酶的活性，a错误；由曲线可知，该酶的最适温度是80，曲线中的数据是将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，对于b选项而言是将该酶在35下上时间保存，然后在80下测定该酶活性，b、c正确。曲线显示，酶的热稳定性从30开始不断下降，在70后，急剧下降，d正确。【考点定位】本题综合考查了微生物的培养、分离、纯化的方法步骤，培养基的成分，常用的灭菌方法及其适用情况，酶发挥作用的适宜温度及温度与酶活性的关系等嫩荣，同时考查了学生的识图能力和分析问题的能力，难度不大。【2011年高考试题】1、(2011江苏卷)下列果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是a腐乳制作所需要的适宜温度最高b果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵c使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌d使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、dna和rna答案：d解析：果酒制作酵母菌繁殖适宜温度20度左右，酒精发酵时适宜温度在1825度，果醋制作适宜温度3035度，腐乳制作适宜温度15度18度，所以a选项错误；醋酸菌为好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，所以b选项错误；果酒、果醋和腐乳制作使用的菌种分别是是酵母菌、醋酸菌、毛霉等。所以c选项错误；d选项正确。2.（2011江苏卷）下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是a酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶 b透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化 c棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤d多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层3.（2011江苏卷）下列有关植物组织培养的叙述，正确的是a愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞b二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株c用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子d植物耐盐突变体可通过添加适量nacl的培养基培养筛选而获得4、（2011江苏卷）在利用鸡血进行“dna的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是a用蒸馏水将nacl溶液浓度调至0.14mol/l，滤去析出物b调节nacl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质c将丝状物溶解在2mol/nacl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色d用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同答案：b解析：用蒸馏水将nacl溶液浓度调至0.14mol/l，析出物就是dna，不能滤去，所以a选项错误；b选项正确；将丝状物溶解在2mol/nacl溶液中，加入二苯胺试剂后需水浴加热才呈蓝色，所以c选项错误；鸡血细胞可直接加入蒸馏水使细胞破裂释放dna，而菜花做材料时需加入洗涤剂溶解细胞膜，使dna释放，所以d选项错误。5.（2011广东卷）以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是a.洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂b.猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少c.血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测d.在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢6.（2011山东卷）研究发现柚皮精油和乳酸菌素（小分子蛋白质）均有抑菌作用，两者的提取及应用如图所示。（1）柚皮易焦糊，宜采用_法提取柚皮精油，该过程得到的糊状液体可通过_除去其中的固体杂质。（2）筛选乳酸菌a时可选用平板划线法或_接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是_。实验前需对超净工作台进行_处理。（3）培养基中的尿素可为乳酸菌a生长提供_。电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度_。（4）抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的_来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。7.（2011新课标全国卷）有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从含原油的土壤中筛选出高效降解原油的菌株。回答问题（1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以 为唯一碳源的固体培养基土，从功能上讲，该培养基属于 培养基。（2）纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即 和 。（3）为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈说明该菌株的降解能力 。（4）通常情况下，在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、 和 。无菌技术要求试验操作应在酒精灯 附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。【2010年高考试题】1.（2010江苏卷）25右图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图下列叙述正确的是 a剐溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液-b图1中x溶液为溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠c图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触d图1中制备的凝胶珠用蒸馏水