（通用版）高考生物二轮复习第1部分板块5专题14实验与探究.doc

专题十四实验与探究全国卷5年考情导向考 点考 题考 情1.能独立完成“生物知识内容表”所列生物实验与技术，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，并能将这些实验与技术涉及的方法和技能进行综合运用2013卷IT29：脂肪的鉴定2013卷IIT5：验证DNA是遗传物质的教材基础实验2014卷IIT4：质壁分离与复原实验2014卷IIT5：观察DNA和RNA在细胞中的分布2014卷IT4：考查质壁分离与复原实验材料的选取等2014卷IT6：观察根尖有丝分裂实验的实验步骤2016甲卷T4：色素的提取2016乙卷T3：酶活力的测定实验的操作顺序2016丙卷T2：同位素标记法的实验归纳2016丙卷T4：探究生长素的作用的实验拓展1.纵观近五年的全国卷高考试题，侧重考查教材基础实验的材料、原理、规律、方法、步骤及相关操作要领等。对一些生物学问题的初步探究能力也有所考查。2多以选择题形式考查教材试剂选用、显色反应、基础实验的共性归纳等。也会以非选择题形式设计新的背景材料，并结合代谢、遗传、调节等有关知识考查变量的确认及结果结论的预测分析等。3备考时，着重从以下两个方面进行复习：(1)针对不同类型的基础实验如物质鉴定、显微观察、模拟调查的相似实验进行比较分析。(2)通过变量分析掌握实验设计的原理，总结实验步骤设计表述的一般思路及实验评价的方法等。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2013卷IT29：验证不同浓度GA对淀粉酶的诱导效果情况2014卷IT32：设计测交实验验证基因的自由组合定律3.具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查，假说演绎法、建立模型与系统分析等科学研究方法 2013卷IT31：通过设计杂交实验确定突变体的来源2015卷IT29：探究不同光照处理对植物光合作用的影响2016乙卷T32：设计杂交实验确定基因的位置及显隐性2016甲卷T5：考查样方法调查种群密度4.能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订2015卷IIT29：评价并推断果实中与乙烯含量有关的基因考点串讲1| 教材基础实验1(2016全国丙卷)在前人进行的下列研究中，采用的核心技术相同(或相似)的一组是()证明光合作用所释放的氧气来自于水用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布ABC DB采用的是同位素标记法，其中是为两组植物分别提供HO和CO2、H2O和C18O2检测产生氧气的标记情况，是分别用32P和35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，检测子代噬菌体的标记情况；采用的是诱变技术，采用的是混合染色技术。故采用的核心技术相同(或相似)是和，B项符合题意。2(2014全国卷)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B植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，植物细胞的质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离。红色花瓣是由细胞液泡内花青素的颜色呈红色导致的，所以用红色花瓣作为实验材料有利于实验现象的观察，A项正确；黑藻叶片中的叶绿体显绿色，液泡中细胞液的颜色接近无色，两者之间有颜色差异，因此叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察，B项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞细胞液浓度可能不同，观察到的质壁分离程度可能不同，C项正确；通常做植物细胞质壁分离实验时用紫色洋葱的鳞片叶外表皮，因外表皮细胞的液泡中有色素，发生质壁分离时容易观察，D项正确。1弄清经典实验的选材问题(1)检测植物组织中的还原糖时不宜选用甘蔗的茎或甜菜的块根，因为甘蔗的茎或甜菜的块根中富含蔗糖，为非还原糖。(2)体验制备细胞膜时通常选择哺乳动物成熟的红细胞。(3)不能用观察叶绿体的材料来观察线粒体。因为叶绿体中的色素颜色会掩盖健那绿染色后的颜色变化。(4)观察细胞的有丝分裂或低温诱导植物染色体数目的变化时，易选取分裂旺盛的组织或细胞(如根尖的分生区、芽和茎尖端的生长点、茎的形成层等)。(5)观察植物细胞的质壁分离实验，选取紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。2掌握常用的实验方法(1)分离各种细胞器差速离心法。(2)观察线粒体活体染色法。(3)制作DNA分子双螺旋结构模型构建物理模型法。(4)种群数量增长模型构建数学模型法。(5) (6)摩尔根证明基因在染色体上假说演绎法。(7)萨顿提出“基因位于染色体上”的假说类比推理法。(8)调查土壤中小动物类群的丰富度取样器取样法。(9)估算种群密度(运动能力强的生物)标志重捕法。(10)估算种群密度(运动能力弱的生物)样方法。3识记常用试剂及其作用名称作用实验应用50%的酒精洗去浮色检测生物组织中的脂肪95%的酒精迅速杀死细胞观察植物细胞的有丝分裂无水乙醇溶解色素色素的提取15%的盐酸使细胞分离观察细胞的有丝分裂8%的盐酸改变细胞膜的通透性，使染色体中的DNA与蛋白质分离检测核酸的分布0.3 g/mL蔗糖溶液使植物细胞刚好发生质壁分离且对细胞无伤害植物细胞的质壁分离及复原实验层析液溶解并分离色素绿叶中色素的分离二氧化硅(石英砂)使研磨充分绿叶中色素的提取和分离碳酸钙防止色素受破坏辨析6个易错点1利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质的实验需在碱性条件下进行。()2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。()【提示】此实验中，需经过解离、漂洗、染色、制片等过程才能对根尖分生区细胞进行观察。3用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布。()【提示】健那绿染液是对活细胞中线粒体进行染色的专一性染色剂。4在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映NaOH进入琼脂块的速率。()【提示】NaOH进入琼脂块的速率是一定的，与紫红色区域的体积/整个琼脂块的体积没有关系。5对培养液中酵母菌数量进行计数时，多次计数取平均值可减少实验误差。()6标志重捕法解决了活动性不强的动物取样方法上的难题。()【提示】标志重捕法适用于活动性强、活动范围大的动物。考向1 从实验原理和操作方法等角度综合考查1紫色洋葱是生物实验中常用的实验材料。下列说法中，正确的是()A选用鳞片叶内表皮观察线粒体时，用健那绿染液进行染色，呈现蓝绿色B选用根尖分生区观察细胞有丝分裂时，对根尖处理的顺序是解离染色漂洗制片C选用鳞片叶外表皮观察质壁分离时，液泡颜色变浅，高倍显微镜视野应调暗观察D选用鳞片叶的内表皮观察DNA和RNA的分布时，用酒精处理使DNA和蛋白质分离A洋葱内表皮细胞是白色的，用健那绿染液对线粒体染色时，易于观察，A正确；观察有丝分裂时，对洋葱根尖分生区处理的顺序为解离漂洗染色制片，B错误；洋葱鳞片叶外表皮细胞含紫色液泡，发生质壁分离时，细胞失水，液泡颜色变深，高倍显微镜视野调亮进行观察，C错误；检测核酸分布时，用盐酸处理使DNA和蛋白质分离，D错误。2下列有关生物学实验原理或方法的描述，正确的是() 【导学号：15482072】A探究pH对酶活性影响的实验中，pH是自变量，酶浓度属于无关变量B观察低温诱导染色体数目变化的实验中，细胞始终是活的C用斐林试剂检验还原糖，溶液颜色由无色变为砖红色D用血球计数板计数酵母菌种群数量，获得的是活菌数目A探究pH对酶活性影响的实验中，pH是自变量，酶浓度属于无关变量，A正确；观察低温诱导染色体数目变化的实验中，细胞是被杀死固定的，B错误；用斐林试剂检验还原糖，溶液颜色由浅蓝色变为砖红色，C错误；用血球计数板计数酵母菌种群数量，获得的是细胞总数目，D错误。几种常见的实验方法生物实验方法很多，要掌握几种主要方法和相应的实验内容，并理解为什么不同实验要使用不同的实验方法。(1)显微观察法：观察细胞的有丝分裂，观察植物细胞的质壁分离和复原等。(2)染色法：生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定，细胞中DNA和RNA的分布等。(3)同位素标记法(元素示踪法)：噬菌体侵染细菌的实验等。(4)杂交法：植物的杂交、测交实验等。(5)化学分析法：叶绿体中色素的提取和分离等。(6)模拟实验法：通过模拟实验探究生物膜的通透性等。(7)引流法：观察植物细胞的质壁分离和复原。考向2 拓展教材实验，考查实验技能及应用3小肠黏膜可分泌促胰液素促进胰液分泌，有人认为胃黏膜可分泌胃泌素，该物质能影响胃液的分泌。请完成以下探究实验。(1)主要实验材料和用品：小鼠若干只，生理盐水，胃黏膜液，注射器等。(2)实验假设：_。(3)实验步骤：a把_的小鼠分成数量相等的A、B两组；bA组_，B组注射_；c在相同且适宜的条件下饲养，观察并记录_；(4)实验结果预测：a如果A组胃液分泌量明显比B组多，则假设成立；b如果A组胃液分泌量与B组相当，则假设不成立。【解析】(2)根据题干“有人认为胃黏膜可分泌胃泌素，该物质能影响胃液的分泌”可知，实验的假设是胃泌素能促进胃液分泌(或胃泌素能抑制胃液分泌)。(3)补充实验步骤时，需注意该实验的自变量是有无胃泌素，因变量是胃液的分泌情况，因为胃黏膜可分泌胃泌素，故A组静脉注射一定浓度的胃黏膜液，B组注射等量的生理盐水。最后一步的观察指标为小鼠胃液的分泌情况。另外答题时需注意，A、B两组的处理应与题目中给出的实验结果预测及你的假设相吻合。【答案】(2)胃泌素能促进胃液分泌(3)生长发育相同的健康静脉注射一定浓度的胃黏膜液等量的生理盐水小鼠胃液的分泌情况教材实验操作技能迁移1物质鉴定类。利用化学试剂与相关物质产生特定颜色反应，进行物质检测时，如实验材料本身具有其他颜色，在检测前首先要进行脱色处理。2显微观察类实验要先制片，不同材料用不同的制片方法。主要有装片法(把整个实验材料制成装片，如用葫芦藓观察叶绿体)、切片法(把材料切成薄片，以便观察，如脂肪的鉴定)和压片法(把材料压成一片薄层，以便观察，如观察根尖细胞的有丝分裂)三种。3以成熟的植物细胞为材料，利用质壁分离也可以鉴定细胞死活。4用物理或化学试剂诱变时，处理的材料应该是具有分裂能力的组织或细胞；观察染色体变异时，一定要选择正处于分裂期的细胞进行观察。5进行调查研究时，所选择的样本要具有代表性，且要满足样本数量足够多的条件，以减小误差。考点串讲2| 实验步骤的完善、评价与实验方案的设计1(2013全国卷)用某种降血糖物质X做以下实验(注：用生理盐水配制X溶液)。回答下列问题：(1)某同学要验证X的降血糖作用，进行如下实验：选择一批体重相同的正常小鼠，测定_，并将小鼠随机等量分成实验组和对照组，实验组注射适量的_，对照组注射等量的_，一段时间后测定两组小鼠的_，若_，则表明X有降血糖作用。(2)若要验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围，进行如下实验：用_小鼠作为实验组，用患糖尿病小鼠作为对照组1，用_小鼠作为对照组2；实验组注射_，对照组1、2注射等量的生理盐水，一定时间后若实验组和对照组_的血糖浓度均在正常范围内，而对照组_的血糖浓度高于正常范围，则表明一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围。【解析】(1)实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称为自变量，本题中实验鼠是否注射X溶液为自变量；随自变量的变化而变化的变量称为因变量，本实验中血糖浓度的变化是因变量。除了一个因素以外，其他因素都保持不变的实验叫作对照实验。本实验过程中设置了对照实验，即注射X溶液与生理盐水形成对照，并且在实验前后均要测定小鼠的血糖浓度。本实验为验证性实验，故预测实验结果是对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降。(2)要验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围，除需要用患糖尿病小鼠作空白对照外，还需要增设正常鼠作恢复到正常范围的对照，预测结果是实验组和增设的正常鼠的血糖浓度在正常范围内，对照组1患糖尿病小鼠的血糖浓度高于正常范围。【答案】(1)血糖浓度X溶液生理盐水血糖浓度对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降(2)患糖尿病正常一定量的X溶液(或X溶液)21备选真题2(2012全国卷)某草原上生活着鹿、兔、狼和狐等生物，雄鹿有角、雌鹿无角，通常情况下这种鹿的雌雄个体分群活动(生殖季节除外)。有人提出“鹿角效应”假说解释这种同性聚群现象，即一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者，降低被捕食的风险。回答下列问题：(1)该草原上的雌鹿群和雄鹿群属于_(填“不同”或“同一”)种群。(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个_(填“种群”“群落”或“生态系统”)。(3)为探究“鹿角效应”假说是否成立，某同学用狗(能将抛入流水池中的漂浮物叼回来)、项圈和棍棒做了如下3组实验：甲组同时向流水池中抛出2个相同项圈，乙组同时抛出2个相同棍棒，丙组则同时抛出1个项圈和1个棍棒。记录每次抛出后狗叼回第一个漂浮物的时间。若丙组平均时间_(填“大于”“等于”或“小于”)其他两组，则实验结果支持该假说。测试时要求甲、乙、丙3组抛出项圈或棍棒的距离_(填“相同”或“不同”)。本实验中项圈或棍棒相当于该草原上的_。【解析】(1)生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群，因此一片草原上的雌鹿群和雄鹿群属于同一种群。(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中的微生物，是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，构成群落。(3)假说内容为“一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者，降低被捕食的风险”，反之，一群有两种形态的食草动物更容易被捕食。对应的模拟实验为：甲组，2个相同的项圈(猎物相同)符合假说，猎物不容易被捕食，狗更难叼回；乙组，2个相同的棍棒(猎物相同)符合假说，猎物不容易被捕食，狗更难叼回；丙组，1个项圈和1个棍棒(猎物不相同)不符合假说，猎物容易被捕食，狗很快叼回。故从所用时间来看，丙组甲组乙组。实验中要遵循单一变量原则，无关变量应保持相同，故甲、乙、丙三组抛出项圈或棍棒的距离应当相同，这里的项圈或棍棒模拟了草原上的雌鹿或雄鹿。【答案】(1)同一(2)群落(3)小于相同雌鹿或雄鹿3(2015重庆高考)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：分组步骤红粒管白粒管对照管加样0.5 mL提取液0.5 mL提取液C加缓冲液(mL)111加淀粉溶液(mL)11137 保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色显色结果注：“”数目越多表示蓝色越深步骤中加入的C是_，步骤中加缓冲液的目的是_。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是_；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越_。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应_。(2)小麦淀粉酶包括淀粉酶和淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：X处理的作用是使_。若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红粒管颜色显著_白粒管(填“深于”或“浅于”)，则表明淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。【解析】(1)本实验的自变量是小麦种子的提取液(去淀粉)，即提取液中酶的活性。步骤对照管中可加入等量(0.5 mL)的蒸馏水作为空白对照。中加缓冲液的目的是控制pH，以保证酶的活性。显色结果表明，淀粉酶活性越高，则蓝色越浅；反之，则蓝色越深，即红粒小麦的淀粉酶活性较低，其穗发芽率也较低。若中淀粉溶液(反应底物)浓度适当减小，要使显色结果不变，保温时间应缩短，以缩短反应时间。(2)本实验要证明两种淀粉酶活性对穗发芽率的影响，则自变量为淀粉酶的种类，因变量仍为显色结果。相对于实验中使淀粉酶失活(保留淀粉酶活性)(作为对照)，实验也应使淀粉酶失活(保留淀粉酶活性)。若实验(淀粉酶失活)中两管显色结果无明显差异，且实验(淀粉酶失活)中显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，则可以说明淀粉酶活性对显色结果造成了影响，即淀粉酶活性是引起两种小麦穗发芽率差异的主要原因。【答案】(1)0.5 mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)淀粉酶失活深于1理清探究实验的基本流程设计实验步骤作出实验假设预测实验结果结果观察记录分析实验结果得出实验结论明确实验目的进行实验操作请用数字代号将其进行排序：。2掌握实验设计的基本原则(1)科学探究常常需要设置对照实验。在对照实验中，实验组和对照组除了实验变量不同外，其他因素都相同。(2)为了排除偶然因素的干扰需遵循平行重复原则。(3)自变量添加时应遵循单一变量原则，无关变量添加时应注意“相同且适宜”，如“等量且适量”。3识记常见的一些自变量控制方法(1)增加水中氧气泵入空气或吹气或放入绿色植物。(2)减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水。(3)除去容器中的CO2NaOH溶液。(4)除去叶片中原有淀粉置于黑暗环境。(5)温度控制水浴或恒温箱。(6)除去光合作用对呼吸作用的干扰让植株置于黑暗环境。(7)提供单色光棱镜色散或彩色薄膜滤光。考向1 对验证类实验的考查1相关研究表明，铅离子会导致细胞内SOD酶活性下降，从而促进细胞凋亡。为验证铅离子对动物胸腺细胞凋亡的诱导作用，请根据以下提供的实验材料，写出实验思路，并预测实验结果。实验材料：2个细胞培养瓶、细胞培养液、小鼠胸腺细胞悬液、生理盐水、250 mg/L醋酸铅溶液、血细胞计数板、显微镜等。(说明：具体结果的检测办法不作要求)请回答：(1)实验思路：_；_；_。(2)预测实验结果(设计一个坐标系，并绘制预测的SOD酶活性和细胞凋亡率随培养时间变化的示意曲线)。(3)为提高实验结果的准确性，在不增加装置的基础上，可进行_，然后求平均值。【解析】(1)由于本实验要验证铅离子对动物胸腺细胞凋亡的诱导作用，故自变量为铅离子溶液浓度，因变量为细胞凋亡率，对照实验可用生理盐水。实验思路可设计为：分组，编号：向2个细胞培养瓶中分别加入等量的培养液及小鼠胸腺细胞悬液，编号为甲、乙。对对照组和实验组采取不同的处理措施，向甲瓶中加入适量的生理盐水，乙瓶中加入等量的250 mg/L醋酸铅溶液，然后置于相同且适宜的条件下培养。实验开始时和实验中每隔一定时间，分别检测、记录甲、乙两瓶的(SOD酶活性和)活细胞数量，并计算出两瓶的细胞凋亡率。(2)由于铅离子会导致细胞内SOD酶活性下降，从而促进细胞凋亡，故实验组即乙组SOD酶活性降低，细胞凋亡率高，而对照组即甲组SOD酶活性及细胞凋亡率基本不变，如图如下：(3)为提高适宜结果的准确性，在不增加设置的基础上，可进行重复实验，然后求平均值。【答案】(1)向2个细胞培养瓶中分别加入等量的培养液及小鼠胸腺细胞悬液，编号为甲、乙向甲瓶中加入适量的生理盐水，乙瓶中加入等量的250 mg/L醋酸铅溶液，然后置于相同且适宜的条件下培养实验开始时和实验中每隔一定时间，分别检测、记录甲、乙两瓶的(SOD酶活性和)活细胞数量，并计算出两瓶的细胞凋亡率(2)(3)重复实验验证类实验的解题技法1明确目的做什么审题时抓关键句：“验证”，“证明是还是”，如“验证硼元素”。2弄清原理为什么这样做析题：为保证实验的正常进行，如何利用材料，满足实验条件，如何才能观察到因变量的指标(即实验现象)，如何排除其他因素的干扰，得出正确的结论。3设计实验怎么做解题：“三步走”：即分组、对照、观察。4结果与结论怎么样验证性的结果在“预料之中”，是唯一的，注意结论与题目吻合。考向2 考查探究类实验，完善实验过程2下图是对一位具有胃瘘的病人所进行的临床实验结果：实验：让此人吃麦片粥的实验结果；实验：让此人吃下自选喜爱食物的实验结果。两次实验中食物经咀嚼与品尝，但都未能进入该病人胃内。分析回答： 【导学号：15482073】(1)实验的胃液分泌量明显高于实验，可能的原因是_；该实验结果说明：实验与实验胃液分泌的差异是由_反射引起的。(2)把食物通过胃瘘灌入该人胃内，一段时间后有胃液分泌；若阻断神经联系，食物在胃内仍能引起少量胃液分泌。该实验结果说明胃液分泌受_调节。(3)有人认为胃粘膜可分泌胃泌素，该物质能影响胃液的分泌。请完成如下探究实验。主要实验材料和用品：小鼠若干只、0.9%生理盐水、胃黏膜液。假设_。实验步骤a把生长发育相同的健康小鼠分成数量相等的A、B两组；bA组静脉注射一定浓度的胃黏膜液，B组注射_；c在相同且适宜的条件下饲养，观察并记录_；实验结果预测a如果_，假设成立；b如果_，假设不成立。【解析】(1)实验的胃液分泌量明显高于实验，可能是自选喜爱食物信号的刺激使胃液的分泌活动增强。实验与实验胃液分泌的差异是由条件反射引起的。(2)阻断神经联系，食物在胃内能引起少量胃液分泌，表明存在体液调节；不阻断神经联系，食物在胃内引起胃液分泌的量增多，表明也存在神经调节。该实验结果表明胃液分泌受神经和体液共同调节。(3)由题意可知，本实验是用来探究胃泌素能否促进胃液的分泌，所以实验的假设为胃泌素能促进胃液的分泌。实验的自变量为胃粘膜液的有无，所以A组静脉注射一定浓度的胃粘膜液，B组注射等量的0.9%生理盐水。实验的因变量是小鼠胃液的分泌情况，是观察记录的指标。如果A组胃液分泌量明显比B组多，表明胃泌素能促进胃液的分泌；如果A、B组胃液分泌量基本相当，表明胃泌素不能促进胃液的分泌。【答案】(