实验原理1高考生物

1、教材实验一、考试大纲“实验与探究能力”要求：(1)能独立完成“生物知识内容表”(见下表)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。 (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。 (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、试验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。 (4)能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订。 表1：必考内容范围及要求实验（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

2、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（12）观察细胞的减数分裂（13）低温诱导染色体加倍（14）调查常见的人类遗传病（15）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 （16）模拟尿糖的检测（17）探究培养液中酵母菌数量的动态变化（18）土壤中动物类群丰富度的研究（19）探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替（20）DNA的粗提取与鉴定请按照要求给考纲所列20个实验进行分类类型一 显微镜观察类

3、实验1.在此类实验中常综合运用显微观察技术、染色技术、玻片标本制作技术等。（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） 2.观察类实验应注意的问题注意取材；根据观察对象采用合适的材料，如观察有丝分裂应选取根尖分生区细胞；观察质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞等。注意材料处理：根据不同材料，不同的观察对象，做不同的材料处理，如 、 、 、 等。注意制片方法：显微观察实验要用装片，不同材料用不同的制片方法。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，如脂肪鉴定），压片法（把材料压碎成一薄层以便观察，如观察根尖有丝分裂）。一般步骤为：取清洁载玻

4、片向载玻片中央滴一滴清水或生理盐水取材并置于液滴中加盖盖玻片（注意防止气泡产生）显微观察。脂肪的鉴定滴染液染色滴酒精洗浮色吸水纸吸去酒精滴蒸馏水盖盖玻片观察叶绿体滴清水放材料盖盖玻片观察有丝分裂解离漂洗染色制片（放材料滴清水弄碎材料盖盖玻片压片）观察质壁分裂制成装片在盖玻片一侧滴蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引注意光学显微镜的使用方法。实验考查中应注意的问题：（1）高倍显微镜的使用 先在低倍镜下观察（注意使用较大光圈，用左眼注视目镜内的视野），找到目标后，将目标移至视野中央（装片移动方向与物像所处位置对应）后，换高倍镜观察（注意调节细准焦螺旋和视野亮度，直到物像清晰）。 （2）显微镜观察结果比较

5、视野范围细胞数目视野明暗度细胞结构物镜与玻片距离高倍镜比低倍镜 （3）几个显微观察实验的材料选择 观察叶绿体 选择菠菜叶下表皮稍带叶肉（叶表皮细胞没有叶绿体，而靠近下表皮的叶肉细胞中含少而较大的叶绿体）或用藓类（叶片薄、叶绿体大）。 质壁分离复原实验 选择紫色洋葱表皮（成熟的植物表皮细胞）。 观察有丝分裂实验 洋葱根尖或马蛔虫受精卵（分裂旺盛的组织或细胞） 解离 制片观察 根尖分生区细胞特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正处于分裂期。（4）小结：1）洋葱可用于多个试验：洋葱的根尖可用于观察 试验； 可用于观察植物细胞的质壁分离和复原试验，因为其具有 。洋葱鳞片叶内表皮可用于观察 。若用洋

6、葱做叶绿体色素的提取和分离试验，应对洋葱做怎样的处理？ 2）人的口腔上皮细胞可用于观察 试验，还可用于观察 。3）观察减数分裂时选用 作为实验材料。（5）试剂的使用1）8%的盐酸可用于观察 试验，作用是 。2）15%的盐酸和95%的酒精可用于 试验 ，作用是 。 3）50%的酒精可用于检测生物组织中 的试验，作用是 。4）冰酒精可用于 试验，作用是 。5）无水乙醇用于 试验，作用是 。6）NaCl溶液可用于观察 试验，作用是 。7）不同浓度的NaCl溶液用于 试验，作用是 。 （6）染色剂的使用试剂被染成分呈现颜色DNA绿色吡罗红红色线粒体染色体紫色醋酸洋红附： 改良苯酚品红染液：检测染色体，

7、红色卡诺氏固定液：用于细胞有丝分裂根尖的固定 解离液（5%盐酸和95%酒精按1：1的比例配成）：有丝分裂中根尖的分离与固定 层析液：用于叶绿素的分离，主要类型：由20份石油醚（在6090下分馏出来的）、2份丙酮和1份苯混合而成；95%的酒精；93号汽油；9份体积分数为95%的酒精和1份苯混合；汽油或四氯化碳加少许无水硫酸钠。 20%新鲜肝脏研磨液：含有H2O2酶，可促进H2O2分解产生O2类型二 物质检测和提取实验1.在此类实验中常利用某种试剂对生物体或细胞成分进行鉴别，针对不同的鉴别对象，采用不同的试剂。（1） （2） （3） 2.实验应注意的问题 实验结论常根据特定的颜色反应来确定。 有些

8、可不设立对照实验，若需设立，应增设一组，加入已知的待检测物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。 注意选择合适的试剂，并注意试剂使用的特殊要求，如加热煮沸等。鉴定DNA时，所使用的溶解DNA的NaCl溶液不再是2mol/L而是0.015mol/L ，主要是避免过多的NaCl影响二苯胺与DNA的反应。鉴定所用的试剂是二苯胺或甲基绿，而且须加热。3实验材料的选择与处理： 显色实验（如物质鉴定）：材料最好不带色或颜色浅，或实验中脱色处理。 材料选择：满足实验要求，如可溶性还原性糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等，因为这些材料中主要的糖类为不具还原性的蔗糖；进行DNA提取和鉴定实验时不能选

9、用哺乳动物红细胞作为材料 实验考查中应注意的问题：（1）蛋白质的鉴定原理： 在碱性溶液（NaOH）中，Cu2能与双缩脲（H2NCONHCONH2）作用，形成紫色络合物，这一反应称双缩脲反应。凡在本身结构中具有双缩脲基（CONH）的化合物，都能进行双缩脲反应，这是特定的颜色反应。蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，故可被检测。由于检测溶液中根本无双缩脲，必须称其双缩脲试剂。（2）讨论与探究1、你有没有简便、直观的方法证明花生种子中含有脂肪组织？ 2、斐林试剂与双缩脲试剂两者有何不同？（3）叶绿体色素的提取和分离实验1、提取色素的试剂是 原理是 2、分离色素方法是 ，依据的原理是 3、实验

10、结果是怎样的？趁热打铁1：分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。处理ABCSiO2+CaCO3+95%乙醇（10毫升）+蒸馏水（10毫升）+注：“+”表示加；“”表示不加。试回答：1）A处理得到的溶液颜色是_，原因是_。2）B处理得到的溶液颜色是_，原因是_。3）C处理得到的溶液颜色是_，原因是_。趁热打铁2：1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体色素提取和分离”实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为 。2）该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出

11、现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的 来判断条带的色素种类。 3）实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为某些色素含量增加。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？（4）DNA的粗提取与鉴定1）上图为该实验过程中的一些重要操作示意图，其正确的操作顺序是 。2）鸡血细胞中红细胞_，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中_细胞数目较多，可以提供丰富的_。在该实验中，实验材料一般选用鸡血球液，而不是鸡全血，主要原因_。3）生

12、活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，若他们按实验要求完成实验步骤后，结果是_，这是因为这些动物和人类一样_，但若改用动物肝脏做实验材料，实验能顺利进行，这是因为_。若选用动物肝脏做实验材料，在提取之前，最好增加_程序，使细胞更易分离。4）在C图所示的实验步骤中加入蒸馏水的目的是_；通过B图所示的步骤获得的滤液，需要加入2 mol/L的NaCl溶液，其目的是_；E图所示实验步骤中加入蒸馏水的目的是_。5）在实验中，有两次DNA的沉淀析出，其依据的原理是_。 DNA在氯化钠溶液浓度为0.14 mol/L时溶解度最低（ ） DNA不溶于冷酒精A. 两次都是 B. 两次都是C. 第一次是，第二次

13、是 D. 第一次是，第二次是6）为鉴定实验所得丝状物的主要成分为DNA，可直接滴加溶液，其实验原理是_。7）请绘出DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线（5）小结某些物质的鉴定 ：鉴定物质试剂使用方法实验结果 还原性糖 斐林试剂（班氏试剂） 新制斐林试剂（A液：0.1g/mL的NaOH溶液，B液0.05g/ mL的CuSO4溶液，1：1混合均匀） 水浴加热溶液颜色：浅蓝色棕色砖红色沉淀蛋白质 双缩脲试剂先加试剂A（0.1g/mLNaOH）摇匀后，再加试剂B（0.01g/mLCuSO4）紫色脂肪苏丹染液、苏丹染液染色，并用酒精洗去浮色橘黄色、红色DNA 二苯胺（或甲基绿）混匀水浴加热蓝色（或绿色）酒

14、精重铬酸钾溶液呈灰绿色二氧化碳溴麝香酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 实验内容 原理 试剂 结果叶绿体色素提取和分离 溶解度原理无水乙醇、层析液色素及色素带DNA的粗提取不同浓度的NaCl溶液、冷酒精杂质较少的DNA类型三 实验探究类1.此类实验需要对某些生物学现象作出合理化的假设并通过设计实验进行验证。（1） （2） （3） （4） （5） （6） 2.探究性和验证性实验复习探究和验证性实验要注意的问题： （1）分清实验组和对照组。 （2）分析实验设计中的单一变量。 （3）注意实验操作步骤的前后顺序要有逻辑性（前因后果），步步有理，各步骤要严密、完整。（4）注意实验用具与试剂及需要控制的实验条件。

15、（5）注意实验结果的观察、记录、分析和结论，确定对实验结果的观察内容和合适的观察方法，最后对结果作出科学的解释并得出正确的结论。3.实验设计题的基本模式无论解哪种类型的实验试题，都可以用一个固定的模式去解，无论是补充完善实验还是自己独立设计实验，都可以用这个固定模式去套用。1.分组：根据实验要求和材料，有的实验只分2组，有的实验分3组，也有的实验分若干组。各组材料量要相同。如观察影响种子萌发因素类实验中，每组要取若干粒（如10、20粒），一定不要每组一粒种子。并给每组编号，有的实验还要做相同的处理如观察酶的高效性实验，先取2只试管，编号1、2；向2只试管各加入2毫升过氧化氢溶液等。2.做对照处

16、理：根据实验的目的和要求，改变一种实验变量，其他条件一定相同，这样观察到的实验现象或结果差异才一定这种实验变量引起的，否则得不出结论。3.再做相同的处理：如在同一条件下培养一段时间或都恒温或水浴加热等。4.观察现象或实验结果：仔细观察实验组与对照组的差异5.得出结论：由于实验组和对照组只有一个条件的差异，因此实验结果的不同一定是由唯一的这个条件差异引起的。如果是验证性实验，结论就在题目中；如果是探索性实验，结论一般要分情况讨论，结果至少有2种或2种以上的可能。实验回顾：1、下图为以鸡蛋清为底物，研究酶E的一组试验。其中E是一种消化酶。 某种消化酶活性的测定实验5只试管中分别放入等量的溶于不同P

17、H-缓冲液中的酶E，置于20水浴中。然后，将鸡蛋清放在5只同样的细玻璃管中，再将玻璃管投入沸水中，使鸡蛋固化呈不透明状态。试验时，将装有固化蛋清的细玻璃管分别投入水浴的酶E试管中，并开始记时。当酶E作用于蛋清时，会使玻璃管两端变得透明。每2分钟测量一次玻璃管两端透明部分的长度，计算出已被消化的鸡蛋清的百分率。所得实验结果如表：表 不同条件下酶E的活性试验开始后的时间（分）被消化鸡蛋清的%PH 2PH 4PH 6PH 8PH 1000000021280004281200063920000855290001068383001294531030试分析说明下列问题：（1）本试验的目的是研究_对酶E催化

18、效率的影响。（2）水浴的原因是_。试管变得透明的原因是_。（3）你得出的结论是：酶E是_酶，其最适PH在_左右。若用唾液代替酶E试验，你预期的结果是_。（4）若在37下进行试验，你预期会得到的结果是_；若在80下进行试验，你预期会得到结果是_。（5）你推想分泌该种酶的消化道是_，根据是_。2、探究酵母菌的呼吸方式 实验原理：1酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。方程式 。2 CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养CO2的

19、产生情况。3橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，在酸性条件下，变成灰绿色。3、探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 实验原理： 植物插条经植物生长调节剂处理后，对植物插条的生根情况有很大的影响，而且用不同浓度、不同时间处理其影响程度亦不同。其影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。方法步骤： 1.选择生长素类似物：2，4-D或-萘乙酸（NAA）等。2.配制生长素类似物母液：5 mg/mL（用蒸馏水配制，加少许无水乙醇以促进溶解）。3.设置生长素类似物的浓度梯度：用容量瓶将母液分别配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/m

20、L的溶液，分别放入小磨口瓶，及时贴上相应标签。NAA有毒，配制时最好戴手套和口罩。4选择插条：以1年生苗木为最好（1年或2年生枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活）实验表明，插条部位以枝条中部剪取的插穗为最好，基部较差，梢部插穗仍可利用。实验室用插穗长57 cm，直径11.5 cm为宜。5处理插条：枝条的形态学上端为平面，下端要削成斜面，这样在扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活。每一枝条留3-4个芽，所选枝条的芽数尽量一样多。 处理方法： 1）浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天。（要求的溶液浓度较低，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理） 2）

21、沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。6观察记录：前三天每天都要观察记录各小组实验材料的生根情况。自行设计记录表格，记录用不同浓度生长素类似物处理后枝条生根情况，如生根条数，最长与最短根的长度等。趁热打铁3.图表示不同器官对生长素浓度变化的反应，请根据图解回答下列问题： （1）不同浓度的生长素对植物影响是_，不同器官对不同浓度生长素的反应_。（2）扦插繁殖时，适宜的生长素浓度是_，处理方法是_。（3）若使甘薯迅速育扦插的实验，插条ABCD的不同情况说明如下：A无侧芽，扦插后不产生不定根；B有侧芽扦插后长出少量不定根；C有四个侧芽，扦插后长出许多不定根；D无侧

22、芽，用吲哚乙酸处理下部分切口后，也长出不定根。回答下列问题： 根据A、B、C的实验现象，你能够提出的问题是_；针对该问题，你做出的假说是_。本实验得出的结论是_。趁热打铁4.为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度，某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组，用蒸馏水处理用为对照组进行实验，结果发现三组扦插枝条生根无差异。回答下列问题：（1）参与该同学的实验，在下一步实验中你应该如何改进，才能达到本实验的目的？请说明理论依据。（2）在进行扦插枝条生根实验时，一般需要剪去扦插枝条的一部分叶片，其主要目的是为了减少_，同时还应使扦插环境保持较高的_，避免扦插枝条干枯。4、探

23、究培养液中酵母菌数量的动态变化一实验目的： 1通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。 2用数学模型解释种群数量的变化。 3学会使用血球计数板进行计数。二实验原理： 1在含糖的液体培养基（培养液）中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。 2养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。3酵母菌计数方法：抽样检测法 5、探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替 n 实验原理：n 在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统具有的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。但同

24、时，这个人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的，它会发生群落的演替。n 将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。n 每一天观察一次生态缸内生物种类与数量变化，并且进行记录，连续观察一星期。6、低温诱导染色体加倍 n 实验原理：n 1进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分裂后期，染色体的着丝点分裂，子染色体在纺缍丝的作用下分别移向两极，最终被平均分配到两个子细胞中去。n 2用低温处理植物组织细胞，使纺缍体的形成受到抑制，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。方法步骤低温诱导培养洋葱根。待洋葱根长出1cm左右时，

25、将整个装置放入冰箱的低温室内（40C）。诱导培养36h固定形态剪取诱导处理的根尖约0.5-1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5-1h，以固定形态，然后用体积分数为95%的酒精冲冼2次解离漂洗染色制片制作装片观察用显微镜观察，并寻找发生了染色体数目变化的细胞类型四 调查模拟类1.此类实验常通过调查法，调查法中常使用统计技术和测量技术。（1） （2） （3） （4） （5） 2.实验回顾1、 通过模拟实验探究膜的透性方法步骤： n 1取两个长颈漏斗，分别在漏斗口处封上一层玻璃纸。n 2在A漏斗中注入硫酸铜溶液，B漏斗中注入蔗糖溶液，并加入少许红墨水，使其略呈红色。n 3将两个漏斗分别浸入盛有蒸馏水的烧

26、杯中，在两漏斗的液面处做标记n 4静置一段时间后，观察烧杯中蒸馏水颜色的变化及长颈漏斗的液面变化，并将观察到的结果设计表格进行记录。讨论：n 1漏斗管内的液面为什么会升高？ 由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。n 2如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液面也不会升高。2、模拟探究细胞表面积与体积的关系 n 实验原理：用琼脂块模拟细胞。琼脂块越小，其表面积越大，则其与外界交换物质的表面积越大，经交换进来的物质在琼脂块中扩

27、散的速度快；琼脂块中含有酚酞，与NaOH相遇，呈紫红色，可显示物质（NaOH）在琼脂块中的扩散速度。n 结论：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。n 在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。n 细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。3、调查常见的人类遗传病 n 注意

28、事项：n 1调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视（600度以上）等n 2为保证调查的群体足够大，小组调查的数据，应在班级和年级中进行汇总n 3某遗传病的发病率=某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查人数100%人类常见的遗传病类型概括趁热打铁5：调查人群中的遗传病在人群中有耳垂和无耳垂是一对相对性状，已知有耳垂是显性性状，无耳垂是隐性性状。某兴趣小组计划调查A市500个家庭的父母与子女间这对相对性状的遗传（一对夫妻只有一个孩子）情况，作为一次研究性学习的活动。（1）如果你是该组的一员，请确定本次研究性活动的主要目的 。（2）请设计一张表格，用于调查时统计数据，并给表格定出个标题。标题：A市部分