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高三生物实验专题西安市第八十九中学生物组周琳 考纲要求 1 理解所学实验实习的内容 包括实验目的 原理 方法和操作步骤 掌握相关的操作技能 2 具备验证简单生物学事实的能力 并能对实验现象和结果进行解释 分析和处理 具有一些生物学问题进行初步的探究性的能力 能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改 考试范围 实验1 生物组织中可溶性还原糖 脂肪 蛋白质的鉴定实验2 高倍显微镜的使用和观察叶绿体实验3 观察细胞质的流动实验4 观察植物细胞的有丝分裂实验5 比较过氧化氢酶和Fe3 的催化效率实验6 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验7 温度对酶活性的影响 实验8 叶绿体中色素的提取和分离实验9 观察植物细胞的质壁分离和复原实验10 植物向性运动的实验设计和观察实验11 设计实验 观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响实验12 的粗提取和鉴定实验13 调查人群中的遗传病实验14 种群密度的取样调查 标记 重捕法等 实验15 设计并制作小生态瓶 观察生态系统的稳定性 实验16 调查环境污染对生物的影响实验17 观察 对植物的影响 二 高考实验题方向分析1 实验题比重在试卷中将继续加大2 选择题和非选择题可能均会考查3 书本实验必须重视和加强 必做实验和各章节中涉及到的演示或经典实验 4 实验设计题将重点考验证性实验 适当发散至探究性实验 考试形式可能为实验设计的全过程 补全 评价 改进和纠错 如 广东 河南高考题 为证实 二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料 某同学制订了下列实验方案 1 实验目的 略 2 实验材料和用具 略 3 实验方法和步骤 用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液 密封不漏气 将上述植物及装置放在暗室中进行饥饿处理 消耗掉叶片内贮藏的有机物 暗室内装有红色安全灯 饥饿处理一定时间后 自暗室中取出 照光若干小时 使其充分进行光合作用 取一叶片 放人盛有酒精的烧杯中 水浴加热 使叶绿素溶于酒精中 将已脱绿的叶片取出 平铺在一个培养皿中 用碘液 检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现 该实验方案有几项明显错误 请指出错误并改正 三 实验复习方法概述 1 熟记基本的实验操作方法 基本实验仪器的使用要点和基本实验试剂的用途 2 明确科学研究的方法 原则和一般程序3 掌握实验设计的基本原则 4 明确实验设计的一般程序 了解题目的要求 明确实验目的 分析实验原理 确定实验思路 选择实验器材 设计实验步骤 预测结果与分析5 将每一章节的相关实验进行实验设计方面的分析 四 复习重点 实验设计中的注意要点2 实验设计的过程3 实验分析思路五 学习难点 实验设计的合理性和科学性实验结果的分析 一 物质的鉴定试验1 生物组织中可溶性还原糖 脂肪 蛋白质的鉴定 可溶性还原糖鉴定还原性糖与非还原性糖 还原性糖 有还原性基团 游离醛基或酮基的糖 如葡萄糖 果糖 麦芽糖 乳糖非还原性糖 淀粉 纤维素 蔗糖 糖元 本实验最理想的实验材料是含糖量较高的生物组织 或器官 而且组织的颜色较浅或近于白色的 如苹果和梨的果实 经试验比较 颜色反应的明显程度依次为苹果 梨 白色甘蓝叶 白萝卜等 另外 葡萄也是理想的实验材料 果实成熟前后营养成分的变化 多糖变成单糖 还原性糖含量增加 脂肪的鉴定 鉴定脂肪的实验材料 实验材料最好选择富含脂肪的种子 如花生种子 取其子叶 供实验用的花生种子 必须提前浸泡3 4h 浸泡时间短了 不容易切成片 浸泡时间过长 则组织太软 切下的薄片不易成形 观察 高倍显微镜下观察 蛋白质 多肽 二肽 的鉴定 鉴定蛋白质的实验材料实验材料最好选用富含蛋白质的生物组织 或器官 植物材料常用的是大豆 动物材料常用的是鸡蛋 卵白 如用大豆 必须提前浸泡1 2h 这样容易研磨成浆 用稀释的卵白作实验材料 效果会更好 斐林试剂与双缩脲试剂有何区别 2 鉴定淀粉的方法 碘 碘化钾溶液遇碘变为蓝色 3 DNA的鉴定 试剂 二苯胺试剂 DNA分子遇二苯胺沸水浴加热显蓝色 练习 2005 广东生物 14 生物组织中还原糖 脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中 以下操作错误的是A 可溶性还原糖的鉴定 可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀B 只有脂肪的鉴定需要使用显微镜C 用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热D 使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用 二 使用显微镜观察验证的实验1 高倍显微镜的使用2 观察细胞质流动 观察叶绿体3 观察植物细胞的有丝分裂4 观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原 显微镜的使用中要注意以下问题 1 显微镜低倍镜与高倍镜的对比 2 显微镜正确的使用步骤 安放 对光 粗调 细调 低倍 高倍3 载玻片的移动与像移动的关系 成像的特点 显微镜下观察到的像是倒像4 实验材料的选择原则 薄而透明5 能够解决一些实际中遇到的问题 细胞部分清楚 部分不清楚 视野太亮或太暗 视野中没有图像 图像结构不完整等等 一 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 上册 P30 1 高倍显微镜的使用成像特点 视野暗 细胞大 数量少 方法 低倍镜下将要放大观察的物像移到视野中央 用细准焦螺旋调至物像清晰 放大倍数计算 目镜放大倍数 物镜放大倍数2 光学显微镜下的细胞结构可观察到细胞壁 细胞核 染色质 体 液泡 叶绿体 3 观察叶绿体观察材料 黑藻叶 藓类植物叶片 还可以用菠菜的叶肉细胞 表皮保卫细胞显微镜下叶绿体的形态 绿色扁平的椭球形或球形 随细胞质的流动而流动 4 观察细胞质流动观察材料 黑藻 一种水生被子植物 观察部位 靠近叶脉部位的细胞成像特点 与细胞内流动方向一致现象 每一个细胞内细胞质流动方向是一致的 相邻细胞间的细胞质流动方向相反 意义 有利于充分进行物质交换适宜的光照 温度 ph值 机械损伤能促进细胞质流动 1 2002全国 2 下列细胞结构中 在普通光学显微镜下分辨不出的是A 染色体B 液泡C 核糖体D 叶绿体 2 在观察细胞质流动时 要使黑藻细胞质流动加快 最有效的措施是 A 适当提高水温B 尽量减少光照C 增加水中O2D 增加水中矿质营养 二 观察植物细胞的有丝分裂 上册 P39 1 有哪些植物细胞可观察到有丝分裂 根尖 芽尖的生长点 茎形成层 愈伤组织 2 制片步骤 解离 15 盐酸和95 酒精1 1混合液 室温 3 5分钟 漂洗 清水 10min 染色 0 01g mL或0 02g mL龙胆紫或醋酸洋红 3 5分钟 装片 解离 同时固定 杀死了细胞 使细胞分裂停留在当时的状态 由于分生区细胞分裂是不同步的 因而可以看到不同分裂时期的细胞内染色体的状态3 观察 先用低倍镜 找分生区细胞 特点 细胞正方形 排列紧密 有的细胞处于分裂状态 高倍镜观察 各时期细胞内染色体的变化情况 三 观察植物细胞的质壁分离与复原 上册 P59 1 实验原理细胞液浓度外界溶液浓度时 细胞吸水 质壁分离复原 2 实验选材紫色洋葱鳞片叶 如果是其它细胞液无色的细胞 可用活体染色剂 亚甲基蓝 染色后观察 3 方法步骤注意 先观察正常细胞 再观察质壁分离 最后观察质壁分离复原现象 4 观察 高倍镜下观察 4 某同学在观察植物细胞有丝分裂装片时 在根尖分生区只看到各个分裂时期的静态的细胞 而看不到细胞内染色体动态变化 原因是 A 压片用力过大使细胞死亡B 细胞分裂速度缓慢 肉眼很难看出其变化过程C 细胞已被杀死 本来就不可能看到动态变化D 所观察的细胞不适合 应选择分裂后期的细胞进行定点观察 三 不使用显微镜观察验证的实验观察二氧化硫对植物的影响 原理 亚硫酸钠与稀硫酸反应生成二氧化硫 设计思路 密闭的玻璃罩内造成不同浓度二氧化硫方法 注水法测出钟罩的体积 溢水法测出放入植物幼苗后玻璃罩的体积 求出钟罩内的空气容积 摆好钟罩和植物根据化学反应式计算出配制14mg m3和28mg m3的二氧化硫所需亚硫酸钠的量 实验步骤 分析结果 得出结论 四 有关酶的实验 一 比较过氧化氢酶和Fe3 的催化效率 P46 1 酶的活性与温度 酸碱度等有关 但与底物浓度无关 2 酶的催化效率与无机催化剂相比 具有高效性 衡量标准 单位时间内 相同分子数量的的催化剂 催化同一化学反应时生成产物的量 或反应物减少的量 3 实验原理 见P464 将实验步骤 实验现象和结论设计一个表格 二 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 P47 1 如何说明酶对底物是否起作用 用产物的出现作指标 只要有还原性产物出现 即认为酶能够对底物起作用 2 为什幺选用蔗糖与淀粉 便于检验淀粉酶是否催化了反应的进行 蔗糖不具有还原性 而分解成的葡萄糖 果糖具有还原性 淀粉不具有还原性 而分解成的麦芽糖 葡萄糖具有还原性 材料比较易得 3 实验原理 见P474 方法步骤 1 取洁净试管编号 2 处理 注意实验与对照之间的单一因素差异 3 观察结果 用斐林试剂检验还原性产物是否出现 4 分析 得出结论 酶具有专一性 将实验步骤 实验现象和结论设计一个表格 注入可溶性淀粉 注入蔗糖溶液 注入新鲜的淀粉酶溶液 600C保温时间 注入斐林试剂 隔水加热 实验现象 结论 2ml 2ml 2ml2ml 10min10min 2ml2ml 1min1min 有砖红色沉淀生成无 在本实验过程中 如果两支试管均出现沉淀现象 请分析可能的原因 1 蔗糖放置时间过长 因为蔗糖放置时间过长 蔗糖容易被溶液中的微生物分解成还原性糖 影响实验的结果 蔗糖溶液应现用现配 2 试管可能不干净 如果上一个班的同学做完实验后未能将试管清洗干净 这次试验接着用 就可能出现这种情况 3 蔗糖是否纯净 如果蔗糖本身不纯 混有还原性糖 就可能出现砖红色沉淀 三 温度对酶活性的影响 2 设计思路 对照实验 温度为变量 底物均为淀粉 其余条件相同设置温度 淀粉酶 600C1000C冰块中唾液淀粉酶 370C500C冰块中 1 实验原理淀粉遇碘生成紫蓝色复合物淀粉在淀粉酶的水解作用下分解产生麦芽糖麦芽糖是还原性糖与斐林试剂发生氧化还原反应 生成砖红色Cu2O沉淀 实验步骤 1ml1ml1ml 2ml2ml2ml 600左右热水中 1000左右沸水中 冰块中 5min5min5min 10min10min10min 1滴1滴1滴 不变蓝色变蓝色变蓝色 淀粉酶在适宜的温度条件下 催化能力最高 冰水中温度低 酶几乎不发挥催化能力 沸水中酶变性失活 失去催化能力 五 物质的提取与分离实验 2 注意事项 选择颜色深的植物叶片为实验材料剪去滤纸条的两角 使色素在滤纸条上扩散均匀 便于观察实验结果划滤液线要直 细 齐 层析液不能没及滤液细线 1 实验原理 提取 加有机溶剂 如丙酮 酒精 溶解色素 研磨 二氧化硅 加速充分研磨 碳酸钙 中和酸性物质 防止叶绿素分子受到破坏 分离 纸层析 几种色素在层析液中的溶解度不同 一 叶绿体中色素的提取和分离 上册 P53 3 实验现象 1 叶绿素的丙酮提取液或酒精提取液 在反射光的照射下呈红色或红棕色 这种现象称为叶绿素的荧光现象 在透射光的照射下呈翠绿色 观察方法如下 2 用三棱镜观察叶绿体中色素的吸收光谱 通过叶绿素丙酮提取液的光线 经三棱镜分色后 在红光和蓝紫光区域的光线变暗 说明这部分光线被叶绿素吸收掉 3 实验结果 滤纸条上的滤液线层析后 形成四条色素带 在滤纸条上的相对位置如下图 二 DNA的粗提取与鉴定 下册 P6 1 实验原理 析出溶解在NaC1溶液中的DNA 析出与沉淀的区别 用冷酒精提取出含杂质较少的DNA 凝集 DNA在沸水浴时被二苯胺染成蓝色 2 实验步骤 设计思路 获得DNA 分离提纯DNA 鉴定DNA 1 提取细胞核物质 鸡血细胞液加蒸馏水 使细胞破裂 一个方向快速搅拌5min 过滤 弃过滤物 含有膜碎片 留滤液 2 溶解DNA 加2mol L氯化钠溶液40ml 一个方向缓慢搅拌 3 析出含DNA的黏稠物 蒸馏水 稀释 300mL 逆时针方向搅拌 缓慢 至氯化钠溶液终浓度为0 14mol L 4 过滤 取含DNA的黏稠物 5 DNA再溶解 加2mol L氯化钠溶液20ml 一个方向缓慢搅拌 3min使DNA尽可能多的溶解于溶液中 6 过滤 取含有DNA的氯化钠溶液 7 提取出含杂质较少的DNA 加95 冷酒精50ml 一个方向搅拌 稍慢 5min 9 DNA的鉴定 加二苯胺试剂 沸水浴5min 对照 8 DNA再溶解 将丝状物放入浓度为0 015mol L的氯化钠溶液中 用玻璃棒搅拌 六 实验设计 1 进行实验设计时应注意的几点 1 充分应用所学知识进行实验设计 2 明确实验设计的方法和要求 3 观察和记录是十分重要的 2 实验设计方案的内容 1 实验题目 2 假设 对可见现象提出的可预测的解释 4 实验步骤 对照性原则 5 观察和记录数据 6 实验结果分析及结论 符合事实 假设成立 不符合事实 假设不成立 7 交流 3 植物向光性运动实验设计方案 1 实验题目 植物的向光性实验 2 目的要求 观察植物在单侧光照射下的生长情况 验证植物具有向光性 3 材料用具 小麦幼苗 花盆 泥土 不透光纸盒 台灯 剪刀 火柴梗 4 实验假设 5 实验步骤 光线均匀照射设计思路 对照单侧光照射 植物具有向着光源生长的特点 a 将不透光纸盒的一侧开一个直径为1cm的小孔 提供实验所需单侧光 b 培养小麦幼苗 获得长势相同的真叶尚未长出胚芽鞘的小麦幼苗 依次栽种在2只花盆中编号为1 2 幼苗旁边插一小火柴棍 作为生长参照物 c 1号花盆不做任何处理 2号花盆罩上不透光纸盒 白天将两个装置放置于光线充足且均匀照射的地方 夜间用台灯代替光源 d 每天打开纸盒 观察幼苗生长情况 记录高度 胚芽鞘弯曲角度 注意 每天打开纸盒的时间应尽可能短 并保持通光孔方向与前次一样 6 实验纪录 观察的日期 时间 环境条件 幼苗生长情况 7 实验结果分析及结论 4 植物向重力性实验设计 1 实验题目 植物根的向重力性实验 2 目的要求 了解植物根的生长具有向重力性的特性 3 材料用具 刚萌发的玉米种子 培养皿 棉花 滤纸 胶带等 4 实验假设 根尖垂直向下放置设计思路 对照根尖在其他位置放置 6 实验纪录 列表记录四粒玉米种子胚根的生长情况 7 实验结果分析及结论 垂直向下 垂直向上 水平向右 水平向左 根的生长与地心引力有关 5 实验步骤 三 设计并制作小生态瓶 观察生态系统的稳定性 下册 P96 1 生态瓶生态系统的特点 只从外界获得能量 不获取物质的微型生态系统 与地球 生物圈二号相似 2 设计制作过程中要注意下面几点 1 制作的小生态瓶必须透明且是密封的 2 小生态瓶内的各种生物之间及与无机环境之间 必须能够进行物质循环和能量流动 3 在春夏秋三季切勿受阳光直射 以免瓶中温度过高导致生物死亡 4 瓶中动物不宜过多 不宜过大 以免破坏食物链 5 瓶中的生物必须有较强的生命力 6 制好的小生态瓶 应贴上标签 写上制作者姓名 日期 模拟生态类型 放在散射光下 不要随意移动位置 7 设计对照组 可以设计多种对照实验 如水质 植物数量 动物数量 非生物物质成分 见光与否等 例 请利用下面提供的材料和用品建立一个人工微型生态系统 并使其维持一定时间的运转 材料用品 小鱼 水蚤 水草 池泥 大试管 橡皮塞 培养皿 吸管 小鱼网和凡士林 请回答下列各步并回答 1 方法步聚 第一步 在试管底部铺上一层约l0mm厚的池泥 第二步 沿试管壁加池水至管口40mm处 第三步第四步 第五步 往试管中放入一些健壮的水草 适量的水蚤和一条活动能力强 体型相对小的鱼 试管口加橡皮塞后用凡士林严密封口 将试管放到温度适宜 光照强度适宜的地方培养 2 此生态系统的分解者存在于中 3 在小鱼大小的选择上应该选择体型的 原因是 4 该生态系统能建立能量的暂时平衡 原因是 5 如何设计实验证明生产者在生态系统中的作用 池泥和池水 小 可以减少氧气和养料的消耗 容易建立生态平衡 有稳定的物质循环和能量来源 生产者为消费者和分解者提供有机物 能量和氧气 消费者和分解者为生产者提供光合作用所需要的CO2 设计一个试管 其内部无水草 其他条件均与上述试管内的条件相同 观察水蚤和小鱼的存活时问 练习 设计观察生长素或生长素类似物对植物生长发育影响的实验 分组 把长势相同的月季枝条分成若干组 处理 除浸泡枝条下端的生长素溶液浓度不同 其余条件均相同 定期测量生根的条数和长度 4 结果记录 生根速度和数量 5 结论 生长素在浓度低于 时促进月季枝条生根 高于 时抑制月季枝条生根 例如 课题 不同浓度的生长素