（浙江专用）2013年高考生物第二轮复习 专题八第2讲 实验技能题 开放探究实验创新 浙教版

第第 2 2 讲讲 实验技能题实验技能题 开放探究 实验创新开放探究 实验创新 题型解读题型解读 实验技能题在命题中可以以选择题或非选择题的形式出现 在选择题中多是对课本基础 实验 实践活动的考查 涉及实验原理 目的 材料 试剂 仪器 步骤 现象等内容 类 型主要有应用是否正确 步骤是否正确 对照是否正确三大类 拓展类多为基础实验综合考 查 及课本基础知识应用在实验中的考查 非选择题中的实验探究类习题突显能力考查 既重视了教材基础实验的应用考查 又突 出了验证生物学事实 探究生物学问题的能力考查 此类题型主要考查学生是否理解实验原 理 是否会分析实验结果 是否具有灵活运用实验知识的能力 是否有在不同情境下迁移知 识的能力 要求学生熟悉教材实验 分析整合教材相关知识 注重隐性实验 全面提高综合 素质和创新能力 备考指导备考指导 1 重视对课本中涉及的实验 包括学生实验 实习 演示实验和科学发现史中涉及的 隐性实验 程序的分析 并对实验结果进行分析和解释 不要以为亲自 动手 就可以了 关键还要 动脑 特别是在动手之前应先动脑筋 三思而后行 动手 实验之后要反思 对待实验不能停留在对照课本和实验指导 照方抓药 而是应该在理解实验目的和原理的 前提下把握实验过程及思路 理解实验程序 分析实验中的每一步骤的作用 每一个处理的 意义以及各步骤之间的联系 既要知道怎么做 又要懂得为什么这样做 学会解决问题 研 究事物的方法 对实验结果进行分析和解释 既要重视实验结果 还要记录实验过程中出现的现象 将 实验条件 实验过程和实验结果联系在一起 重视对结果的分析 学会探究和推论 既重视 对成功实验的分析 也重视查找实验失败的原因 既重视当前实验 又要深化类比课本中具 有相似性的其他实验 更应能将实验思路进行迁移 拓展与应用 如 质壁分离及其复原 实验拓展应用包括 测定植物细胞液浓度 鉴定细胞死活 验证细胞膜的选择通透性 比较 两种溶液的浓度大小 等等 2 将教材基础知识与基本实验进行重组 提高实验综合运用能力 如可利用 基因突 变 或染色体变异 动物细胞的培养 观察植物细胞有丝分裂 调查环境污染对生物的 影响 等设计实验验证某有机污染物对生物体具有致癌 或致畸 作用 又如 叶绿体中 色素的提取与分离 等设计实验探究缺磷导致叶色暗绿是否是由类胡萝卜素缺乏所致 3 掌握常见题型与方法 1 数据处理的基本方法 如列表法 平均值法 图像法等 数据处理基本程序是 设计表格记录数据 平均值 绘制曲线 统计图等 分析数据 得出结论 记录数据表格的设计一定要清晰 科学 表格中要求包含记录原始数据和处理数据 平 均值等 的空格 此外表格上方要注明表格名称 记录时间 环境条件等 2 实验设计的基本流程 实验设计的关键是控制变量 包括 正确确定和操控实验变量 有效消除无关变量 确定并准确检测因变量 具体方法一般是 设置对照 遵循 单一变量 原则 等量性 原则设计对照实验 即实验组 对照 组分别对应实验变量的有无 其他变量 无关变量 相同且适宜 此举可消除无关变量的干 扰 增强说服力 选择简便可行的实验方法检测因变量 4 注意总结 1 中学阶段 最常用的提取 分离的方法是利用各种物质溶解度的差异进行盐析或 层析 最常用的鉴别 定 方法是利用各种物质特定的显色反应 此法应严格控制样品的量 及有效排除其他有色物质的干扰 2 对同一台显微镜而言 物镜放大倍数越大 物镜镜头越长 与玻片的距离越小 而目镜放大倍数越大 镜头越短 放大倍数越大 视野越小 进光量越少 使用显微镜观察玻片时 应首先用粗准焦螺旋将低倍镜下降到接近玻片位置 眼睛同时 从侧面观察 避免接触到玻片而损坏镜头 然后用左眼注视目镜 轻轻转动粗准焦螺旋 上 移镜筒 直到看清目标 换用高倍镜时 应先将所要观察的目标移至视野中央 转换为高倍 镜后用细准焦螺旋聚焦 注意 不能用粗准焦螺旋 例 1 科学研究发现 植物之所以能够显示出向光性 是因为在单侧光线的照射下 生长素在背光一侧比向光一侧分布多 从而使背光侧生长加快 弯向光源 背光侧生长素分 布多的原因是生长素的横向运输 为探索生长素的横向运输发生在尖端还是尖端下一段还是 两者都可发生 某同学进行了以下实验 请补充实验步骤 预测结果并得出结论 1 材料与用具 直立生长的燕麦胚芽鞘若干 不透水的云母片若干 可插入胚芽鞘 台灯 开孔的不透光纸盒 2 实验步骤 请补充步骤 乙组与丙组的处理 将生长状态相同的燕麦胚芽鞘分成数量相等的四组 标号为甲 乙 丙 丁 甲组在胚芽鞘的尖端插入云母片 乙组 丙组 丁组 不做处理作为对照 将甲 乙 丙 丁四组材料置于纸盒中 给以单侧光照 适宜条件下培养 3 结果预测及结论 解析 解析 此实验设计应遵循对照原理 单一变量的原则 本实验想探究的是生长素的横向 运输的方向 所以单一变量的设定应为云母片插入的位置 既然是探究性的实验性质 则结 果和结论就应不唯一 应有几种可能的结果 但是结果要和结论相对应 答案 答案 2 只在尖端下一段插入云母片 在尖端及尖端下一段都插入云母片 3 若甲组和丙组不向光弯曲生长 乙组和丁组向光弯曲生长 说明生长素横向运 输的部位是尖端 若乙组和丙组不向光弯曲生长 甲组和丁组向光弯曲生长 说明生长素横向运输的部 位是尖端下一段 若丙组不向光弯曲生长 甲 乙 丁三组都向光弯曲生长 说明生长素横向运输的部 位是尖端和尖端的下一段 例 2 茯苓多糖有抑癌作用 已有研究表明茯苓多糖对小鼠肉瘤 S 180 的抑制效率 可达 96 88 现提供以下材料用具 生有肉瘤 S180 实验小鼠若干 茯苓多糖制剂 注射器 蒸馏水 生理盐水等 其他材料器具自定 设计实验证明茯苓多糖对小鼠肉瘤有抑制作用 实验步骤 实验预期 回答问题 茯苓多糖对癌细胞的抑制作用通过增强机体特异性 免疫得以实现 确定一个 茯苓多糖对小鼠肉瘤有抑制作用 的测量指标 设计一个表格记录数据 解析 解析 本题以目前医药消费市场 茯苓多糖 类药品或保健品为命题切入点 要求 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 本题要求 证明茯苓多糖对小鼠肉瘤有抑制作用 所以从动物细胞培养的应用之一 药理检测考虑 实验设计一定要设置空白对照 实验组自变量 适量茯苓多糖制剂 对照 组自变量 等量生理盐水 实验因变量可以是实验鼠肉瘤增重量或实验鼠死亡所需时间 而为了增强说服力 必须采用多组实验取平均值 为此实验表格必须包括多组原始数据栏及 处理数据 平均值 栏 癌细胞属于自身抗原 机体清除癌细胞的是一个细胞免疫过程 茯苓多糖可以增强细胞 免疫作用 答案 答案 实验步骤 一 将 10 只生长发育状况相同的生有肉瘤 S 180 实验小鼠随机分为等量两组 分别 记作 A B 组 编号 A1 A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 二 向 A 组各实验小鼠注射等量适量茯苓多糖制剂 向 B 组各实验小鼠注射与 A 组等 量的生理盐水 三 在相同条件下饲养实验小鼠一段时间后 测量统计 A B 组实验鼠肉瘤增重量 或 实验鼠死亡时间 实验预期 A 组实验鼠肉瘤平均增重量比 B 组少 或 A 组实验鼠平均死亡时间比 B 组长 问题 细胞 实验鼠肉瘤增重量 或 实验鼠死亡时间 A 组B 组 编号 A1A2A3 B1B2B3 实验鼠肉瘤增重量 或实 验鼠死亡时间 平均值 触类旁通触类旁通 1 观察植物细胞的质壁分离与复原 叶绿体中色素的提取和分离 温度对 酶活性的影响 实验材料淀粉 DNA 的粗提取与鉴定 这四个实验的共同点是 A 实验材料都要保持生物活性B 实验设计中都需有对照 C 实验过程中均要加热D 实验结果都有颜色变化 触类旁通触类旁通 2 酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵 有同学认为是氧气抑制了酵母 菌无氧呼吸 也有同学认为是有氧呼吸产生的 ATP 抑制了酵母菌无氧呼吸 请设计实验探究 酵母菌在氧气充足条件下不能进行无氧呼吸的原因 供选的实验试剂和用品 锥形瓶 酵母菌细胞 试剂 1 质量分数为 5 的葡萄糖溶液 酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞质基质的上清液 试剂 2 和只含有酵母 菌细胞器的沉淀物 试剂 3 ATP 溶液 蒸馏水 橡皮管夹若干 其他常用器材和试剂 完成下列实验步骤 1 取锥形瓶等连接成如上装置三套 依次编号为 A B C 1 号锥形瓶中都加质量分 数为 10 的 NaOH 溶液 3 号锥形瓶中都加澄清的石灰水 2 A 装置的锥形瓶 2 中加入 B 装置的锥形瓶 2 中加入 C 装置的锥形瓶 2 中加入 3 A B C 三套装置均先持续通入氮气 5 min 去除锥形瓶中的氧气 再将 A B C 三套装置分别作如下处理 A 套 B 套 C 套 4 将三套装置放在温度适宜 25 35 的相同条件下培养相同时间 8 10 h 5 观察 判断是否进行无氧呼吸 预期实验结果并得出相应结论 1 下列关于物质鉴定的叙述错误的是 A 可用斐林试剂甲液和乙液 蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质 B 花生种子含脂肪多且子叶肥厚 是用于脂肪鉴定的理想材料 C 食用花生油最好选用苏丹 染液来鉴定 而一般不选用苏丹 染液来鉴定 D 甘蔗茎的薄壁组织 甜菜的块根等 都含有较多糖且近于白色 因此可以用于还原 糖的鉴定 2 经过相同时间饥饿处理的同种植物放在钟罩内 密封 钟罩内的烧杯放有不同物质 如图所示 证明光合作用需要 CO2及光合速率随 CO2浓度增加而增加的一组实验装置是 A B C D 3 2012 湖北宜昌调研 在 探究影响酶活性的因素 实验中正确的操作是 A 若探究 pH 对酶活性的影响 可选择过氧化氢溶液为底物 B 若探究温度对酶活性的影响 可选择过氧化氢溶液为底物 C 若探究温度对淀粉酶活性的影响 可将淀粉与淀粉酶两溶液混合后再调控温度 D 若探究温度对淀粉酶活性的影响 可选择斐林试剂对实验结果进行检测 4 切除老鼠体内的甲状腺 10 d 后将其与没有切除甲状腺的老鼠相比 其物质代谢能 力大大下降 若切除 5 d 后 连续给老鼠注射一定量溶于某种溶剂的甲状腺激素 过 5 d 后 再观察 发现其物质代谢能力没有下降 由此可以推测 甲状腺激素能增强物质代谢能力 为了证明这一推论 有必要再进行其他对照实验 以作观察比较 你认为下列最适宜作为对 照组的是 A 既不切除老鼠体内的甲状腺 又未注射甲状腺激素 B 增加甲状腺激素的注射量后进行切除手术 过 5 d 后再移植甲状腺 C 切除老鼠体内的甲状腺 5 d 后 只注射用于该实验的溶剂 D 将溶解于另一种溶剂的甲状腺激素注射到刚刚做完切除手术的老鼠体内 5 2012 合肥模拟 一位同学在探究 NaHS 溶液对柳条不定根产生及生长的影响时 根据实验数据 得到以下两个图 据图分析正确的是 A 0 1 1 mmol L 的 NaHS 溶液对柳条生根均有促进作用 B 0 6 mmol L 的 NaHS 溶液抑制柳条生根而促进其根的生长 C NaHS 溶液促进柳条不定根生长的最适浓度一定是 0 2 mmol L D 一定浓度范围内的 NaHS 溶液对柳条生根和根的生长有促进作用 6 下列有关调查种群密度的说法错误的是 A 五点取样和等距离取样是样方法取样的常用方式 遵循了随机取样的原则 B 调查古树木 蝗虫的幼虫 某种蛇的种群密度 通常采用样方法 C 标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的实际值 D 将M只鹿标记 在捕获的n只鹿中有m只被标记 则该鹿群约有 M n m 只 7 生物学是一门实验科学 下列有关生物学实验的叙述正确的是 A 从叶绿体中提取色素的原理是叶绿体色素能溶解在丙酮酸中 且不同色素溶解度不 同 B 用斐林试剂鉴定蛋白质的原理是 Cu2 在碱性环境下能与肽键发生氧化还原反应 C 恩格尔曼的水绵实验中好氧细菌的作用是检测水绵细胞内光合作用释放氧气的部位 D 萨克斯的半叶法实验中须先将叶片摘下置于暗处 以消耗掉叶片中原来的各种有机 物 8 调查与统计是科学研究的重要方法 被广泛应用于生物科学研究之中 以下是调查 统计方法的具体运用 请回答下面有关问题 1 为了解一些遗传病的遗传方式和发病率 某班同学拟从青少年型糖尿病和红绿色 盲中选取一种 在全校学生及其家庭中开展调查 人类的大多数疾病都与遗传基因有关 受一对或多对等位基因的控制 其中 青少年 型糖尿病属于 基因遗传病 红绿色盲属于 基因遗传病 青少年型糖尿病和红绿色盲 一般选取后者开展调查比较可行 请说明理由 在调查时 全班同学分为若干个小组 分工进行调查 为了保证调查的群体足够大 调查结束后应如何处理各小组的调查数据 2 为了模拟样方法测定种群密度 两位同学分别在一张 50 cm 50 cm 的白纸上制作 方格表 将 200 粒绿豆种子随机撒在白纸上 选择 5 个方格进行计数 再计算出种群密度 讨论 计数完成后 应如何计算种群密度 两位同学的调查结果有较大差异 你认为原因可能有哪些 答出两点 9 2012 山东菏泽期中 下图甲是高等动物细胞亚显微结构示意图 图乙是该动物体 内 5 个不同时期的细胞分裂图 请据图回答下列问题 图甲 图乙 1 研究表明 结构 的功能越复杂 其上的 种类和数量就越多 图乙中 含有两个染色体组的细胞分裂图像有 填字母 基因的分离定律和自由组合定 律发生在 图所示的细胞中 2 若图甲是该动物的睾丸细胞 则该细胞可能会发生类似于图乙中 填 字母 所示的分裂现象 分裂时星射线的形成与 填序号和名称 密切相关 3 若图甲细胞发生癌变 往往容易分散和转移 这主要是由细胞膜上的 等物质减少所致 4 某些金属元素对细胞分裂有较大的影响 请设计实验探究三氯化铝对洋葱根尖细 胞有丝分裂的影响 提示 细胞分裂程度可用细胞分裂指数来表示 即分裂中期细胞数与 所观察的细胞总数之比值 材料用具 洋葱 1 0 g L 的 AlCl3溶液 显微镜 解离液 龙胆紫溶液 蒸馏水 镊子 烧杯 培养皿 载玻片 盖玻片等 实验步骤 a 将两个洋葱分别放入盛有水的 A B 洁净培养皿中 在室温下培养生根 每天换水一 次 38 48 h 后洋葱萌生新根 b c d 预期结果与结论 a 结果 A 培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显大于 B 结论 三氯化铝对细胞分裂有促进作用 b 结果 结论 c 结果 结论 10 为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响 将某植物在黑暗中放置一段时间 耗尽 叶片中的淀粉 然后取生理状态一致的叶片 平均分成 8 组 实验处理如下表所示 一段时 间后 检测叶片中有无淀粉 结果如下表 编号组 1组 2组 3组 4组 5组 6组 7组 8 葡萄糖溶液浸泡 溶液中通入空气 葡萄糖溶液浸泡 溶 液中通入 CO2和 N2 蒸馏水浸泡 水 中通入空气 蒸馏水浸泡 水中 通入 CO2和 N2处理 光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗 检测 结果 有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉 回答问题 1 光照条件下 组 5 叶片通过 作用产生淀粉 叶肉细胞释放出的氧气来自 于 的光解 2 在黑暗条件下 叶片能进行有氧呼吸的组别是 3 组 2 叶片中合成淀粉的原料是 直接能源物质是 后者是通过 产生的 与组 2 相比 组 4 叶片无淀粉的原因是 4 如果组 7 的蒸馏水中只通入 N2 预期实验结果是叶片中 填 有 或 无 淀粉 精要例析精要例析 聚焦热点聚焦热点 触类旁通 1 D 解析 解析 按选项逐一排选 观察植物细胞的质壁分离与复原 温度对 酶活性的影响实验需要保持材料的生物活性 而叶绿体中色素的提取和分离 DNA 的粗提取 与鉴定实验都需要破碎细胞 温度对酶活性的影响 DNA 的粗提取与鉴定实验需要加热 叶 绿体中色素的提取和分离实验中没有对照 四个实验的实验结果都有颜色变化 如紫红色大 液泡 四种色素颜色 蓝色 紫色 触类旁通 2 解析 解析 本题要求进行实验过程设计 实验结果预期及分析实验结果得 出结论 解答本题的关键是理解实验设计的基本原则 掌握变量 实验变量 无关变量控制 的控制和因变量检测方法 本题的实验目的是探究 ATP 氧气对酵母菌无氧呼吸的影响 所 以本实验的实验变量是 ATP 和氧气 一个实验组加入 ATP 溶液 另两组加入等量的蒸馏水 一个实验组通入空气 另两组通入氮气 同时要注意无关变量要相同 适当 如加入适量的 质量分数为 5 的葡萄糖溶液等 结果指标项应观测澄清的石灰水是否变混浊 答案 答案 2 10 mL 的试剂 2 10 mL 质量分数为 5 的葡萄糖溶液 2 mL 蒸馏水 10 mL 的试剂 2 10 mL 质量分数为 5 的葡萄糖溶液 2 mL ATP 溶液 10 mL 的试剂 2 10 mL 质量 分数为 5 的葡萄糖溶液 2 mL 蒸馏水 3 持续通入 N2 持续通入 N2 持续通入空气 5 澄清石灰水是否变混浊 预期实验结果并得出相应结论 若 A 套变混浊 B 套不变混浊 C 套变混浊 则酵母菌无氧呼吸受 ATP 抑制 不受氧 气抑制 若 A 套变混浊 B 套变混浊 C 套不变混浊 则酵母菌无氧呼吸不受 ATP 抑制 受氧气抑制 若 A 套变混浊 B 套不变混浊 C 套不变混浊 则酵母菌无氧呼吸既受 ATP 抑制 也受氧气抑制 若 A 套变混浊 B 套变混浊 C 套变混浊 则酵母菌无氧呼吸不受 ATP 抑制 也不受氧气抑制 创新模拟创新模拟 预测演练预测演练 1 D 解析 解析 甘蔗的茎及甜菜的块根中含有的是蔗糖 而蔗糖是非还原性糖 所以不能 用于还原性糖的鉴定 2 A 解析 解析 证明光合作用需要 CO2 需控制的变量是 CO2的有无 证明光合速率随 CO2 浓度增加而增加需控制的变量是 CO2的浓度 所以答案为 A 3 A 解析 解析 过氧化氢加热可分解 如果探究温度对酶活性的影响 则结果会不准确 在探究温度对酶活性的影响时 必须将底物淀粉与淀粉酶首先被相同温度处理后才能再混合 如果先混合再处理 由于酶的高效性 底物与酶可能已经发生反应 再处理实验结果已不准 确 斐林试剂反应的条件需要加热 不宜探究温度对酶活性的影响 可选择用碘液鉴定反应 物淀粉的量来确定酶的活性 4 C 解析 解析 本题考查对照实验的设置方法 本实验的自变量是小鼠的甲状腺是否被切 除及是否注射了甲状腺激素 无关变量是小鼠的体重 年龄和生理状况及生活环境等 因变 量是小鼠的物质代谢能力 要排除溶剂这一无关变量的干扰 应用切除甲状腺后只注射溶剂 以排除溶剂的作用 5 D 解析 解析 由图中可知 NaHS 的溶液浓度为零时为对照组 而 NaHS 的溶液浓度为 1 时 生根数和根长度都小于对照组 说明当 NaHS 的浓度为 1 时 对柳条生根具有抑制作用 当 NaHS 浓度为 0 6 mmol L 时 其生根数和根长度均大于对照组 表明 0 6 mmol L 溶液都 具有促进作用 该实验只能验证得到 NaHS 溶液促进根生长的最适浓度范围 6 B 解析 解析 本题主要考查种群密度调查的相关知识 采用样方法调查种群密度 在选 取样方时要随机取样 样方法除适应于植物的种群密度调查外 一些运动能力弱 活动范围 小的生物 如昆虫卵 蚜虫和跳蝻等也可用此法进行密度调查 由于蛇的活动范围较广 故 调查其种群密度不宜采用样方法 而用标志重捕法 利用标志重捕法调查得到种群密度时 由于受各种因素的影响 得到的密度只是估计值 一般不是最精确的实际值 将M只鹿标记 在捕获的n只鹿中有m只被标记 根据种群密度计算公式可知 该鹿群约有 M n m 只 7 C 解析 解析 A 项提取色素的原理是色素可以溶解在有机溶剂丙酮中 分离色素的原理 是叶绿体色素在层析液中的溶解度不同 B 项斐林试剂鉴定的是还原糖 而非蛋白质 D 项 中 萨克斯的半叶法实验不能将叶片摘下 是在非离体的情况下进行的 且消耗的是叶片中 原来的糖类 8 解析 解析 青少年型糖尿糖是多基因遗传病 受遗传物质和环境等多种因素的影响 红 绿色盲是伴 X 染色体隐性遗传病 在家族中有交叉遗传的特点 调查时应根据这两种病的特 点确定调查范围 调查数据应进行汇总 才能分析 得出结论 样方法的关键是随机取样 同时要注意样方的大小一致 答案 答案 1 多 单 因为红绿色盲是单基因遗传病 易于调查和分析 或青少年 型糖尿病是多基因遗传病 影响因素多 不便于分析 应把各小组的调查数据进行汇总 2 先求每个样方的种群密度 再计算所有样方种群密度的平均值 取样方法 或样方位置 随机取样 样方大小 或样方面积 所画方格大小 9 解析 解析 1 为细胞膜 细胞膜的功能主要与其上的蛋白质有关 因此功能越复杂 细胞膜上的