专题四、实验与技术(含选修一).doc

专题四、实验与技术（含选修一）考纲解读与备考策略 1、考纲解读依据考纲（1）.内容解读本专题内容包括必修13三册和选修3的所有实验、探究、调查（共计28个考点，其中14个实验，11个研究性课题，3个调查），及选修1册的6个专题。（2）.能力解读.理解能力能阐述所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构；能运用所学知识，对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论。.实验与探究能力能独立完成课本所列实验。包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用；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；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等；能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。.获取信息的能力会鉴别、选择试题给出的相关生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题；能用文字、图表等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容；关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展。.综合运用能力理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。2、备考策略（1）高考回顾近几年的实验试题都是围绕实验设计的基本原则进行。即使是探究性实验，几个重要的步骤依然围绕实验设计的基本原则进行。综观理综高考卷，生物实验考查题型不外乎以下五种：找出实验设计的描述错误并改正；补充和完善某一实验；分析实验结果并得出结果；设计验证性实验（其假设是既定的，实验结果的预期一般是惟一的）、设计探究性实验（预期结果可能是多种多样的，要对实验结果进行讨论，保证探究的严密性和科学性）等。（2）高考题型及所占分值本专题知识在高考中既有选择题又有非选择题，以非选择题为主分析；就近三年高考试题，根据涉及高中教材的内容可分为： .验证类实验 .探索类实验 .模拟类实验 .调查类实验 .设计类实验 （注：实验的分类形式多种多样）2006年全国理综卷以实验的形式考查了光合作用和呼吸作用，是验证性实验。占分22分，（3）2007年高考预测2007年高考，理综卷中实验所占的比例基本不变，题型仍以验证性和探究性实验的实验设计为主，题目内容将向课本靠拢，实验题目将单独成题。（4）复习要求重视教材：对教材上的实验要明确实验原理，掌握课文中的实验思路、方法及材料用具，站在设计实验的角度上进行学习，这是高考实验题的主要来源。突出实验设计：实验设计不是教材实验的简单再现，它来源于教材又与教材有别，体现了“源于教材，高于教材”的命题思路。要对做过的实验进行系统复习，包括每一个实验原理、实验材料的选择与准备、实验步骤与操作的基本方法、可能的实验现象、实验结论和问题等。在复习过程中应注意和相关章节的知识点联系，把实验的复习和理论知识体系的复习相结合，并尽可能把有关实验再做一遍，可加深理解。对未做过的实验部分的复习，包括实验设计的基本原则和方法，对实验的设计应做一些练习，如有可能对设计的实验进行实际操作，在实际操作中检验自己的实验设计方案的科学性、可行性、可重复性等，全方位提升自己的实验能力。专题解读与规律探索 纵观近几年的高考试题，高考实验的命题形式多种多样，绝不仅仅局限于做过的实验，其特点是：“情在书外，理在书中”，其基本原理都是一定的。考生必须掌握牢固的基本知识，才能充分发挥自己分析、解决问题的能力。高考生物实验题的比重，随着教育改革的不断深入呈现逐年增大的趋势；实验题型已发展为以实验设计为主，对考生的能力要求越来越高。高考实验题的命题特点，主要以考查能力为主，具体要求是：要求考生能根据实验题目用文字描述实验现象和结果；要求考生能根据实验材料分析、解析实验现象和实验结果；要求考生能对简单实验进行设计验证；要求考生能在更广泛的空间内进行开放性的实验设计及结果分析；要求考生具有实地考察、搜集资料、整理数据和分析处理数据的能力；要求考生能运用相关的理化知识和生物学知识结合，综合分析和解决问题，应具有一定的综合能力。通过对近几年高考试题的分析，发现近几年生物高考中生物实验题目的考察主要有以下四种类型：1.分析说明型该类题型是根据题目提供的实验方案，分析其中的步骤、现象、结果，作出解答。在做该类题目时首先要认真阅读题目准确理解实验设计思路，获取其中有用的信息，并对获取的信息进行综合、分析、加工，然后用准确的生物学语言进行作答。例1.（2005年高考全国卷）（为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下：将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。请回答：（1）该实验原理是： 。(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因 。(3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是 。答案：(1)胰岛素具有降低血糖浓度的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖病状，此病状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。（2）注射胰岛素溶液后，血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少，导致能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状。（3）胰岛素可使组织细胞对血糖的利用增加，同时使血糖来源减少，从而使血糖含量减少。精析：本题考查的知识点是胰岛素对血糖的调节作用及低血糖症的原因。胰岛素是唯一能降低血糖含量的激素。它的主要作用一方面是促进血糖氧化分解、合成糖元、转化成非糖物质，另一方面是抑制肝糖元的分解和非糖物质转化成葡萄糖。 当人体内血糖含量低于5060mg/dL时会出现头晕、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等低血糖早期症状，低于45mg/dL时出现惊厥、昏迷等低血糖晚期症状。原因是人脑组织功能活动所需能量主要来自葡萄糖的氧化分解，但脑组织中含糖元极少，需随时从血液中摄取葡萄糖来氧化分解供能，当血糖含量很少时，脑组织就会因得不到足够的能量供给而发生功能障碍，出现低血糖症。例2.（2006年高考上海）用A、B、C三个纯种品系的小鼠进行皮肤移植实验。移植时，在某小鼠背部切除部分皮肤，将其他个体的皮肤移植上去，实验过程如右图所示。请据图(图432)回答下列问题。（1）A2的皮肤片移植到A1上，皮肤片存活，这是因为它们属于_；从遗传学角度看，它们的_相同。（2）B1的皮肤片移植到A2上，移植后14天，皮肤片结痂脱落。这表明它们_，因此，A2对B1皮肤片产生了_反应。这种反应属于细胞免疫，主要由_细胞引起的。被生物细胞识别为异物的物质，称为_。（3）如果B2和C1的皮肤片同时移植到曾移植过B1皮肤片的A2上，移植后，B2皮肤片6天脱落，而C1皮肤片14天脱落，产生这两种现象的原因分别是_ _ 。答案：(1)同一品系基因型 (2)品系不同(或基因型不同)排异T淋巴抗原 (3)因为A2已接受过B1皮肤片移植，体内已经产生对B品系的记忆 T淋巴细胞，因此当B2皮肤片移植上去，很快引起免疫应答，所以排异反应出现快。而C1皮肤片是第一次移植到A2，A2体内没有能识别C品系的T淋巴细胞，所以需要较长时间，才能引起免疫应答命题立意：本题考查的是生物体的器官移植和免疫反应。学习时可运用细胞学知识、遗传学知识理解免疫学知识，提高综合解决问题的能力。精析：器官移植的成功与失败，主要取决于供者和受者的组织相容性抗原是否一致。A2的皮肤片移植到Al的皮肤上存活，说明二者组织相容性抗原(蛋白质)一致，属于同一品系，同时也表明了它们的基因型相同；若移植不成活，则表明组织相容性抗原不相同，不属于同一品系，产生的排异反应属于细胞免疫，与T淋巴细胞有密切的关系；B2皮肤片6天脱落，速度较快，表明A2曾经移植过B2，B2体内存有相应的记忆T细胞，而Cl脱落较慢，则属首次移植。2.改正完善型该类型题目是对实验方案中的错误或不完善之处，进行评价、改正、补充，使实验方案更加趋于完善。在做该类题目时应注意以下几个方面.看有无对照实验，如果有看对照设计是否合理。 .看实验是否遵循了单一变量原则。.看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否完整。.看实验仪器、药剂的使用的是否合理。药剂的配备、使用及用量的大小。 .实验结果的验证是否合理。例3. （2006年深圳市）为研究温度对酶活性的影响，某同学根据已提供的实验器材设计出了如下实验方案：1用恒温水浴锅、烧杯和铁架台调好水浴装置。2将量好的酶溶液和天平称取的蛋白质块（将鸡蛋煮熟后的蛋白部分切成的小块）分别放人2个试管，然后将2个试管放人同一水浴环境中持续一定时间，使试管内外温度一致，再将酶溶液和蛋白质块倒人同一试管中混合，保温并记录蛋白质块消失所需的时间。3将酶溶液改成等量的蒸馏水，重复步骤2，并注意与步骤2的温度保持一致，进行对照实验。4作好观察记录。你认为该方案存在哪些问题？ 。答案：(1)试 管 应 编 号 (2)步 骤2与步 骤3所 用 蛋 白 块 应 该 是 等 量 的。 (3)对照实验的设置有误。步骤2与步骤3所用温度应该不同。(4)步骤3作对照实验是欠科学的，不必要的。(答对其中任何3条都得满分)精解：在温度对酶活性的影响实验中，应取3支试管，编上号，并分别注入2ml可溶性淀粉，将3支试管分别放入60（商用淀粉酶的最适温度）左右的热水、沸水和冰块中，维持各自的温度5min，再在3支试管中各加入1ml新鲜的淀粉酶溶液，摇匀后，维持5min，最后在3支试管中各滴入1滴碘液，摇匀。观察3支试管内颜色变化。例4（2006广州市）下面是“生物组织中还原糖、蛋白质及DNA的鉴定”实验的部分操作步骤，请对其中的错误加以订正：(一)实验材料：选取苹果、新鲜牛奶、兔血分别做还原糖、蛋白质、DNA的鉴定实验。(二)实验步骤：鉴定还原糖时，加入刚配制的斐林试剂，立即观察颜色变化。鉴定蛋白质时，取牛奶样液加入双缩脲试剂A后立即加入双缩脲试剂B，观察是否出现紫色。鉴定DNA时，取一支试管将含DNA的丝状物溶于0.015mol/L氯化钠溶液中，再加入二苯胺试剂，加热并观察其颜色变化。订正： 。精解：在还原性糖的鉴定实验中，应先向试管中加入2ml待测组织样液，再向试管中加入1ml刚配制的斐林试剂，然后将试管放入盛有5065温水的大烧杯中加热约2min。在蛋白质的鉴定实验中，应先向试管中加入2ml待测组织样液，再加入1ml双缩脲试剂A液1ml，摇匀后，再向试管中加入4滴双缩脲试剂B液，摇匀；观察试管内液体的颜色变化。在DNA鉴定实验中，选材时应选鸟类等非哺乳类动物（红细胞内无DNA）的血液作材料。在鉴定DNA时，为遵从单一变量原则，应取2支试管，各加入质量浓度为0.015mol/L氯化钠溶液，再向其中一支试管中加入丝状DNA，最后加入二苯胺试剂，加热并观察其颜色变化。答案：(1)选取材料时应该用鸡血而不用兔血(2)鉴定还原糖时加入斐林试剂后还需要沸水浴才能观察到实验现象(3)牛奶样液加入双缩脲试剂A后必须先摇匀，然后再加入双缩脲试剂B(4)鉴定DNA时应取两支试管，其中一支只加入氯化钠溶液和二苯胺试剂，作为对照实验。3.设计方案型该类题目是根据题目提供的条件，自行设计实验方案。该类型实验题又分为开放型和限制型两种：（1）开放型只给出实验课题，要求考生自选器材、试剂，设计实验方案。开放型实验设计的难度较大，也最能考查考生的实验设计水平。（2）限制型给出实验课题、原理、器材、试剂等，设计实验方案。该类实验近两年在单独命题的省市出现的较多，望考生多加注意。例5（2006年高考江苏）有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。（1）请你设计一个实验，探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解和简洁语言回答。 。（2）如果花色的遗传是细胞核遗传，请写出F2代的表现型及其比例。答： 。答案：(1)正交：P红花(雌)白花(雄) F1反交：P白花(雌)红花(雄) F1若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本相同，则该花色的遗传为细胞质遗传；若正交与反交产生的F1的性状表现与母本无关，表现为红花或白花的一种，则该花色的遗传为细胞核遗传。(2)3红:l白或3白:1红精析：本题考查是核遗传和质遗传的判断，将细胞核遗传和细胞质遗传结合起来(如杂交育种)，并与生殖发育知识进行综合命题是高考命题的趋势之一。判断遗传方式是核遗传还是质遗传通常采用正反交的方法，将正交和反交得到F1表现型进行观察比较，即观察其与显性基因的关系或与母本表现型之间的关系，从而得出相应的结论。例6.（2006年高考广东）科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变雌性体内出现雄性生殖器官。近期某水域被该类有机物X污染，为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用，生物兴趣小组同学提出开展探究活动。请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料和用具，设计实验并预测实验结果。实验材料和用具：采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺(A螺) (300只)，解剖镜，有机污染物X溶液，养殖池，正常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。提示：给药剂量、具体仪器操作不作要求，室温恒定，养殖时间30天。A螺为雌雄异体，性别特征可在解剖镜下鉴定。(1)拟定课题名称： 。(2)设计实验步骤： 。(3)预测实验结果： 。精析：本题考查的是考生根据提示完成设计实验的能力。实验设计的一般思路可概括为：明确实验目的弄清实验的原理及相关的知识确立完成实验的关键条件考虑每一种材料用具可能的作用设计实验方案。本题的课题名称，在题干中通过“已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用”这句话有所提示，可进一步结合该题的具体情况(如实验材料为X溶液、正常A螺等)确定：探究有机污染物X对A螺雌性器官的致畸作用；在实验设计过程中，要充分考虑如何运用实验设计的基本原则增加实验的科学性，在本题中，应将所加溶液的不同作为实验的单一变量，设计不作处理的A螺为对照组，叙述时要注意对其他条件相同性的描述，另外还要特别注意整个实验设计的完整性，步骤不要丢三落四；本题的实验结果易得出，要说明对照组和实验组分别出现什么情况，同时注意实验结果与实验结论的区别。 答案：(1)探究有机污染物X对A螺雌性器官畸变的作用。 (2)随机取A螺数只解剖，对照解剖图谱，识别雌、雄生殖器官特征； 将A螺随机分为对照组和实验组每组l00只(至少30只)； 向实验组养殖池中加入一定体积的有机污染物X溶液，对照组加入等体积的蒸馏水，饲养和其他条件 均相同；养殖30天后，将各养殖池中A螺在解剖镜下解剖观察，并与标准图谱对照，记录性畸变雌螺数量；计算雌、雄个体性畸变百分率。(3)对照组雌性和雄性螺类生殖器官正常；实验组雌性个体出现性畸变。4.课题研究型课题研究是新教材最具特色的一项内容，该类型题目要求考生会制定课题研究的计划和方案，并按照计划和方案独立完成或协作完成课题研究任务。例7（2006年高考上海）在“学农”活动中，生物小组同学了解到一种有毒植物“博落迴”，农民常用其茎叶的浸出液对水稻种子进行消毒杀菌，防治秧苗病害，但是使用中常出现水稻发芽率降低的现象。同学们经调查后发现，农民所使用的“博落迴”浸出液浓度约为每100mL水中含有37g“博落迴”茎叶干重。他们推测，水稻发芽率降低的现象可能与使用的浸出液浓度有关。课题名称：不同浓度“博落迴”浸出液对水稻种子发芽率的影响实验材料：晒干的“博落迴”茎叶、饱满无菌已经水浸泡一天的水稻种子500粒、培养皿数套、大小烧杯数只、量筒、台秆、漏斗、纱布、吸管、吸水纸等。实验步骤：_ 。结果与讨论：_ 。精析：本题考查了实验的探究和设计能力，这类题是与研究性学习相配套的，要求学生具有严谨的科学态度，考查的过程要求主要体现在课题的选择及理由阐述、研究方法的理解和运用、研究成果的类型选择等。题目有一定的开放性，便于考生发挥个性特长。本题是一探究性实验题，试题提供了实验背景、课题名称、实验材料，从中可以确定实验的目的为：探究不同浓度“博落迥”浸出液对水稻种子发芽率的影响，这实际降低了实验的难度。在确定实验的步骤的过程中，要充分考虑单一变量原则和对照原则，浸出液浓度可根据“100 mL水中含有37克博落迥”来相应设置(溶液体积变化可相应增加)，在固定时间内进行观察和记录。结果与讨论，实际是两部分，应在题中具体体现，不能混为一谈。答案：步骤：称取“博落迥”茎叶30 g、40 g、50 g、60 g、70 g，分别放入不同烧杯中，各加水500 mL，浸泡两天，用纱布过滤，得到不同浓度的浸出液。取培养皿6只，分别编号，在培养皿内铺垫吸水纸。按编号倒入相应浓度的浸出液，对照倒入蒸馏水，使吸水纸吸足水分；每一培养皿中的吸水纸上，平铺50粒水稻种子，置于适宜温度下。每天观察，使吸水纸保持湿润，三天后，检查并记录每一培养皿中发芽和不发芽的种子数。结果与讨论：计算各培养皿中的种子发芽率。比较各组的种子发芽率，如果某一浸出液浓度下的水稻种子发芽率远低于对照组，说明该浓度的“博落迥”浸出液能抑制水稻种子发芽。虽然该浓度的“博落迥”浸出液能用于水稻种子的消毒杀菌，但也能降低发芽率，在生产中不能使用。(言之有理即给分)例8（2006年普通高等学校招生全国统一考试广东A卷（文理大综合）(1)提出问题、进行推测插在水中的攻瑰花过几天就凋谢了，怎样让鲜花开得更久?观察凋谢的玫瑰花茎部的切口，发现有发黑和腐烂现象，这是由于_。由此推测，玫瑰切花凋谢的原因可能是_。 (2)查阅资料，获取信息 针对提出的问题，查阅有关资料，发现海藻酸钠是比较合适的实验药品，海藻酸钠又称海藻胶，白色或淡黄色粉末，溶于水，其水溶液与钙离子反应时可形成粘胶膜。无毒，可用作食品添加剂，医药上作血浆代用品、止血剂、胶囊等。 根据以上信息，选择海藻酸钠作为延长玫瑰切花保鲜期的比较合适的实验药品的主要依据是_。(3)设计实验，实施探究实验一不同浓度海藻酸钠对玫瑰切花的保鲜实验实验分为5个组，第1组只用自为水处理，第25组分别用浓度为0.05 molL1、 0.10 molL1、0.20 molL1和 0.40 molL1的海藻酸钠溶液处理。实验过程：剪切攻瑰花的茎部在酒精灯火焰上灼烧切口将切口放人海藻酸钠溶液浸泡l0分钟放入1.2氯化钙溶液浸泡10分钟移人清水中观察。实验中，一位同学不小心将燃着的酒精灯打翻，正确的处理方法是_。配制250 mL 1.2氯化钙溶液(溶液的密度近似于水的密度)，需1molL1的氯化钙溶液的体积为_mL。(可能需要的相对原子质量：Ca 40 C1 35.5，计算结果保留整数)实验二玫瑰花茎部切口处膜内外细菌总数检测用无菌水洗下膜内和膜外的细菌，再用微生物培养技术分别进行计数。(4)(3分)分析数据，得出结论实验一结果如下图（图433）。据图可以得出的结论是a_；b_。图为不同组别玫瑰切花的保鲜期实验二结果表明，经过海藻酸钠溶液处理的攻瑰花，茎部切口处膜外的细菌数大约是膜内细菌数的l0倍，这说明玫瑰花茎部切口处的粘胶膜具有_的作用。解析：本题通过具体实验考查了探究实验的一般步骤。能够运用生物学的实验方法，提出问题，做出假设，设计实验，分析和解释实验中的现象或数据，得出合理的结论是目前高考的重点和难点。(1)鲜切花凋谢萎蔫的主要原因是病菌的侵害，导致切口处发黑和腐烂。花枝切口处常易滋生大量微生物，以及切口处产生的聚苯等胶体物质，使导管失去吸水功能，导致基部吸水不能补偿蒸腾失水。(2)海藻酸钠可与钙离子反应，在切花的切口处形成粘胶层，阻止微生物入侵。(3)酒精灯打翻后一般采取的措施是用撒细砂子扑灭或用湿布盖灭，不能用水浇灭；第二问的计算如下：设需用氯化钙溶液的体积为V，则根据配制前后溶质的物质的量相等可得：(250 mL1 gmL11.2)111 gmol11molL1V，V27 mL。(4)分 析题中坐标图可以很容易得出结论，一是在海藻酸钠浓度为0.10molL1时保鲜效果最好，海藻酸内使用时的最佳温度是0.050.20 moIL1，使用海藻酸钠比使用自来水保鲜效果要好。从实验二可以看出玫瑰花茎部切口处的粘胶层具有阻挡细菌入侵的作用。答案：(1)切口处微生物污染微生物感染影响水分吸收(2)海藻酸钠溶液与钙离子反应可形成粘胶膜，无毒(3)用撒细砂子扑灭或用湿布盖灭27(4)a0.10 moIL1海藻酸钠对攻瑰切化的保鲜效果最好 b海藻酸钠对玫瑰切花保鲜的适宜浓度范围是 0.050.20 molL1。阻止细菌通过(过滤细菌或抑制细菌)5.综合型该类型是前四种题型的综合呈现，综合考察考生的多种实验技能。例9.(2006年高考江苏）一项研究发现，某植物根系对某营养物质的吸收，与该物质溶液浓度的关系如图434所示。从图中曲线可以看出，在一定浓度范围内，该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增加，当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动吸收，也有人认为是被动吸收，请设计一个实验加以确定。（1）设计实验步骤。（2）预测实验结果并分析。解析：本题是一探究性实验，探究性实验一般包括；发现和提出问题，对问题做出尝试性解释(即假设)，设计实验方案和执行实验计划，分析实验资料和得出实验结论，对实验过程和结果进行反思(交流和评价)等方面，实验设计有一定的规律可循，只要多思考、多训练就能突破这一失分点。解答本题的第一步就是要搞清楚实验的目的，对所设计的实验有一个整体设想，有一条清晰的思路，经过分析，可知植物对营养元素的吸收需要能量，而能量的产生与呼吸作用有关，所以可将本题探究吸收物质的方式转化为操作性强的实验，可通过控制植物的呼吸来达到实验目的；第二步在已知实验题目后进行实验设计时，需要注意遵循实验设计的基本原则。第三步在进行实验设计时要符合实验设计的一些具体要求，如分组编号等。第四步要注意对探究实验的结果进行讨论和分析。答案：(1)取甲、乙2组生长发育相同的植株，放入适宜浓度的含有该营养物质的溶液中；甲组的根系给予正常的呼吸条件，乙组的根系完全抑制呼吸，其他条件相同；一段时间后测得两组植株的根系对该物质的吸收速率。(2)若两组植株的根系对该物质的吸收速率一样，说明该植物的根系对该物质不是主动吸收；若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，或者完全不吸收，说明该植物根系对该物质是主动运输。例10（2005年高考上海）（萝卜贮藏根组织细胞中是否存在蛋白质和DNA？某生物小组对此进行研究，他们从网上查阅资料得知：蛋白质在10%NaCl溶液中可沉淀析出；在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色；DNA溶于10%NaCl溶液但在95%酒精中呈白色絮状沉淀，析出。实验材料：白萝卜。实验用具：粉碎机、烧杯、漏斗、试管、滤纸、玻棒、镊子、载玻片、天平、纱布。药品及试剂：蒸馏水、NaCl、95%酒精、甲基绿染液、双缩脲试剂、蛋白质标准样品。请你根据所提供的条件参与实验设计并完成实验。一、材料处理： 。二、提取：1 。2 。三、鉴定及结果：1. 。2 。3 。四、讨论：1、蛋白质在萝卜贮藏根组织细胞中所起的作用是 答： 。2、DNA主要来自萝卜贮藏根组织细胞的 答： 。答案:一、材料处理答：称取50g萝卜冼净切块，加水30ml，粉碎机粉碎，将匀浆经纱布过滤 。二、提取答：1向经纱布过滤得到的滤液中加入10%NaCl，直至沉淀析出。经滤纸过滤，将滤纸上的沉淀物放入试管中，加入1ml蒸馏水，振荡，用于蛋白质鉴定 。2除去蛋白质的滤液中，加入95%酒精，用玻棒轻轻搅拌，见有白色絮状沉淀产生，经滤纸过滤，用镊子将滤纸上的絮状沉淀置于载玻片，用于DNA鉴定 。三、鉴定及结果答：1在用于蛋白质鉴定的试验试管中，加入双缩脲试剂，产生呈色反应，同时将蛋白质标准样品和1ml蒸馏水放入另一试管，加入双缩脲试剂产生呈色反应。观察到两试管中颜色基本一致，说明试验试管中有蛋白质存在 。2在用于DNA鉴定的载玻片上，滴加甲基绿染液，DNA呈现蓝绿色，说明该白色絮状沉淀为DNA 。3通过对白萝卜贮藏根匀浆液的检测，说明有蛋白质和DNA的存在 。四、讨论答：1是细胞膜等生物膜的结构成分，酶等功能蛋白质的组成成分，也是糊粉粒等贮存蛋白质的成分。2细胞核解析：本题考查的知识点是蛋白质和DNA实验鉴定以及实验设计与完成实验步骤。本题为验证性实验设计题，鉴定萝卜贮藏根细胞组织中是否存在蛋白质和DNA。其关键是分别从萝卜贮藏根细胞组织中提取出蛋白质和DNA，实际上在题干上已非常明确地给出了提取的方法，只要稍加整理即可。然后分别用双缩脲试剂和甲基绿染液进行鉴别，同时在进行实验的过程中要注意对照实验的设置。方法技巧与规律总结1.科学探究的基本程序归纳实验是科学研究过程中的一个重要环节。是在人为控制条件下，研究对象的变化，以其结果论证科学结论的一种科学方法。由于研究问题性质的不同，科学研究的方法也有差异，但其基本程序是一样的，其基本程序归纳如下：观察现象提出问题作出假设设计实验预期并论证实验结果实施实验过程记录实验现象依据实验现象得出结论支持或否定实验假设形成相关的理论或循环探究等（1）观察现象观察是科学研究的第一步，这里的观察，是在处于自然常态条件下进行。对事物进行观察时必须周详，并将它记录下来。而尤为重要的是要保持客观的态度。人们常希望看到想要看或应该看到的现象，因此而影响观察结果，产生偏差。（2）提出问题人们对事物作缜密观察以后，常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题，虽然任何人都能提出问题，但只有有意义的问题才值得探讨，因此，进行研究时，不仅要提出问题，而且要提出确切的问题。此外，对问题的叙述，也要清楚而正确。（3）作出假说科学方法的第三步是假说。假说是指用来说明某种现象但未经证实的问题，也就是对所提的问题所作出的参考答案。假说一般分为两个步骤：第一步，提出假说，即依据发现的事实材料或已知的科学原理，通过创造性思维，提出初步假定；第二步，作出预期（推断），即依据提出的假说，进行推理，得出假定性的结论。一个问题常有多个可能的答案，但只有一个是正确的。因此，假设是对还是错，还需要加以验证，即依据假设或预期，设计实验方案，进行实验验证。（4）设计实验方案实验是验证假说和解决问题的最终途径，指在人为控制的条件下研究事物的变化的一种方法。这是科学方法的最大特色，也是科学方法中最困难的一步。如何求证假设充分展现研究者的才华。（5）得出实验结论观察、实验的价值在于获得验证性的结果。因此，在实验中要记录实验的事实、现象和数据，即捕捉、记录由实验变量而带来的反应变量。然后，论证、说明实验中的自变量与因变量的因果关系，从而得到实验的结果：如果所得到的结果与假设相符，则肯定假设；如果结果与假设不符，则否定假设；如果结果与假设无关，则无从判断。最后得出结论。以上科学方法是进行实验设计，制定实验方案的理论依据。2.实验设计的思路（1）实验设计的含义实验设计是指在正式进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关的科学知识、原理，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的制定。（2）实验设计的原则.科学性原则 .可行性原则 .简便性原则 .可重复性原则（3）验设计的内容一个比较完整的实验设计方案，一般包括以下几个方面的内容：.实验目的的确定 .提出假说 .设计实验方法和步骤 .提出实验的预期结果.要观察和搜集的数据和方法（5）验设计的关键环节.实验设计中的假说在实验设计中，每一个实验目的的确定，都是一个实验假说的形成过程。我们在作出实验假说时，必须在注意假说的预见性的同时，强调客观性和多样性。.实验材料和实验手段的选择这经常是实验能否成功的关键选择恰当的材料和手段时所设计的实验能否达到预期结果的重要保证。.反应变量的确定和控制实验是否准确有效，就看这一步了。3.探究性生物学实验的设计方法归纳近几年高考生物学实验，由于探究性实验更能全面考查同学们的知识储备与科学素养，因而受高考命题者青睐。探究性生物学实验应当要求同学们在明确，实验要求、目的的前提下，遵循实验设计“操作方便、程序合理、药品节约、依据现象推测结论”的原则进行设计，一般可分为以下几个环节： （1）理论假设的提出 根据题目要求，确定实验的条件即实验变量X，实验中要注意控制“变量”。一般只确定一个变量，即唯一一个对实验结果可能产生影响的变量。在此基础上提出理论假设，它常常可以描述为：“当条件X存在时，事件P(实验现象)可能发生当条件X改变时，若事件P发生，能得出何结论；当事件P不发生，能得出何结论。”（2）设计探究性假设 分五个实验步骤进行：实验准备，包括必要的实验器材及实验药品的准备；满足条件X，设计一个实验，观察事件P能否发生；条件X改变，设计一个实验，观察事件P能否发生，发生的程度如何?设计对照实验。对照实验是实验设计时必须遵循的原则。（3）观察、记录和结论 仔细观察并准确记录实验现象，并根据实验现象作出相应的结论，一般规律是：若条件X存在，事件P能发生，条件X改变，事件P不能发生(或发生程度改变)，结论是“ ”若条件X存在，事件P能发生，条件X改变，事件P能发生(或发生程度改变)，结论是“ ”若条件X存在，事件P不能发生，条件X改变，事件P能发生(或发生程度改变)，结论是“ ”（4）探究性生物学实验的几类题型分析高考生物探究实验的基本题型大致有5种：分析结论、设计预测、问题假设、评价修正和模仿创新。这5种基本题型的命题立意，遵循科学探究思想，重视考查同学们参与科学探究活动的能力，充分贯彻高中生物学新课程改革的精神，有助于推动新一轮课程改革和高考命题改革的进程。近年来主要以分析结论、设计预测的题型为主，有的考题每个题目又包含12种组题类型，其中以实验设计或分析结论为主干，而问题假设、评价修正等其他编制试题的形式则较少。 分析结论型该题型的特点是试题给出实验的目的、方法和过程，侧重于考查同学们对实验过程的观察与理解、对实验现象的解释和分析以及对实验结论的归纳与总结能力。 设计预测型该题型的特点是试题列出生物科学的结论、事实，要求考生选用适当的实验材料，依据科学的实验原则，设计合理的实验步骤，验证生物科学的结论、事实，对实验可能的结果作出预测，并对预测的结果进行解释和分析，推理出实验的结论，侧重于对考生推理能力的考查。 问题假设型该题型的特点是试题陈述生产和生活中的一些生物学问题，要求考生提出合理的假设，选用恰当的方法验证或解释提出的假设，并根据提出的假设作出合理的预测。此类题型重在考查同学们提出问题、解决问题的探究能力，是近年来实验考查的主力题型。从命题技术上看，这类题型是开放性的好题，但由于受到高考阅卷的限制，目前此类试题只能以选择或填空的形式出现，因而选材受到极大的影响。 评价修正型该题型的特点是试题给出实验的目的，列出一些实验设计的基本思路，考生通过对试题给出的实验思路进行分析，评价能否达到实验的目的，考查了同学们的科学思维的能力和判断推理能力；同时要求考生结合自己的评价，对错误的实验设计加以修正，提出恰当合理的实验思路，是一类，较为简单的题型。 模仿创新型该题型的特点是试题先进行原型示范和具体指导，考生从考试的过程中获得能力的提升，考查考生尝试、模仿已有实验的操作，作进一步创新设计，这类题型增强了实验技能性目标的考查，体现终生学习的理念。基于课文实验的创新为备考的重点。验证性实验和探索性实验的比较：相同：实验原理、所用材料、方法步骤相同。区别：现象：验证性实验每个装置只出现一种现象，探索性实验分情况说，结论：验证性实验只有一种结论，探索性实验对每种现象分别作以说明，例如必修本上48页实验六“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”。因此，一般的来说，凡是探究性的实验的预测，往往有三种可能性，而作为鉴定性的实验则只有一种可能性，要么就是结论是成立的，要么就是结论不成立的，切记！切记！例如：测交结果预测，除了全黑，有白有黑外，还有全白。加碘后，“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”；另外“不变”也不能说成“无现象”。另外，加斐林试剂鉴定还原性糖时，加入时，不能说没有颜色变化，因为斐林试剂是兰色的。等等用亚甲基蓝做菌量检测时，不能把“褪色”说成“无色”。4.实验题解题思路 （1）、审准实验目的和原理。明确验证“生物学事实”是什么，或“生物学事实”的哪一方面；实验所依据的生物学原理是什么。 （2）、找出自变量和因变量，以及影响本实验的相关原理，然后构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。在实验中必须严格控制相关变量，做到平衡和消除相变量对实验影响。常常采用对照的方法，即相关变量相同的条件下，观察实验变量（实验条件）的不同情况对反应变量（实验结果）的影响。 （3）、实验对象。实验所用的生物学材料，如光合作用的叶片，验证质壁分离所用的成熟植物细胞5.实验中的有关变量变量又称因子，是指实验过程中所被操纵控制的特定因素或条件。按性质不同，通常分为两类：（1）.实验变量与反应变量实验变量，也称自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量，也称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种因果关系。（2）.无关变量与额外变量无关变量也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量其干扰作用，造成实验误差。实验的关键之一在于控制无关变量或减少额外变量。6.实验中的单一变量原