高考生物第二轮复习-专题七-实验与探究课件

专题七实验与探究

1专题七实验与探究1考点1观察类实验1.实验归类实验名称细胞的状态染色剂生物材料观察DNA、RNA在细胞中的分布死细胞甲基绿吡罗红人的口腔上皮细胞观察线粒体活细胞健那绿观察细胞的减数分裂死细胞无(为固定装片)蝗虫精母细胞低温诱导植物染色体数目的变化死细胞改良苯酚品红染液洋葱根尖细胞观察细胞的有丝分裂死细胞龙胆紫(或醋酸洋红)2考点1观察类实验1.实验归类实验名称细胞的状态染色剂观察多种多样的细胞活或死细胞无(无需染色)酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等观察叶绿体活细胞藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)观察植物细胞的质壁分离与复原活细胞紫色洋葱鳞片叶表皮细胞说明：(1)以上实验除了“观察植物细胞的质壁分离与复原”使用低倍镜即可外，其余均需使用高倍镜。(2)鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”都需用显微镜观察。3观察多种活或死细胞无(无需染色)酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保2．显微镜相关的知识

(1)观察：高倍镜使用要诀——先低后高，找移转调42．显微镜相关的知识4(2)放大倍数与镜头长度及细胞数目的关系归纳①物像放大倍数＝目镜的放大倍数×物镜的放大倍数。②目镜越短，放大倍数越大；物镜越短，放大倍数越小，与玻片距离越远。③低倍镜下视野中：细胞数多、细胞体积小、视野明亮。高倍镜下视野中：细胞数少、细胞体积大、视野较暗。④放大倍数的变化与视野中的细胞数量变化的关系：第一种情况：一行细胞数量的变化，可根据放大倍数与视野成反比的规律计算。第二种情况：圆形视野范围内细胞数量的变化，可根据看到的实物范围与放大倍数的平方成反比的规律计算。5(2)放大倍数与镜头长度及细胞数目的关系归纳5(3)视野中异物的位置判断只有三种可能——在载玻片的标本上、在目镜上、在物镜上。判断方法如下：①移动玻片：污点随载玻片的移动而移动，则其位于载玻片的标本上。②换目镜：污点不随载玻片移动，换目镜后消失，则其位于目镜上。③换物镜：污点不随载玻片移动，换目镜后不消失，但换物镜后消失，则其位于物镜上。6(3)视野中异物的位置判断61．注意取材问题

(1)观察DNA、RNA在细胞中的分布不能选用哺乳动物成熟的红细胞(无细胞核，也就几乎不含DNA、RNA)；

(2)不能用观察叶绿体的材料来观察线粒体(叶绿体中的色素颜色会掩盖健那绿染色后的颜色变化)；

(3)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，应注意观察呈正方形的根尖分生区细胞(长方形的细胞可能是根尖的伸长区或成熟区的细胞，没有分裂能力)；71．注意取材问题7(4)观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精巢和植物的雄蕊，而不宜选用动物的卵巢和植物的雌蕊(雄配子的产生数量远远多于雌配子，更容易观察到减数分裂的细胞)；(5)观察叶绿体时，若选用菠菜叶则取稍带些叶肉的下表皮(靠近下表皮的叶肉细胞中的叶绿体较大而数目较少)；(6)观察植物细胞的质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞(含有大的液泡)。8(4)观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精巢和植物的雄2．玻片标本的制作适用于显微观察，凡需在显微镜下观察的生物材料，必须先制成玻片标本。包括：（1）压片法（如洋葱根尖细胞的有丝分裂）。压片的一般过程是：取材→固定→解离(对不易分散的材料用盐酸处理)→漂洗→染色→压片→观察。（2）装片法（如高倍镜下观察叶绿体和细胞质的流动）。其过程是：将材料在载玻片水滴中展平→放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上，防止气泡产生→对材料染色或改变溶液浓度→观察。92．玻片标本的制作9【例1】

回答下列与细胞有关的实验问题。

(1)下列4项实验中，需保持细胞生理活性的有________(填序号)。①观察叶绿体和原生质的流动②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布③探究酵母菌的呼吸方式④红细胞中血红蛋白的提取和分离①③10【例1】回答下列与细胞有关的实验问题。①③10(2)按下面步骤进行质壁分离实验。步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中。步骤三：在显微镜下观察，结果如图所示。①图中A、B处的颜色分别是________________。②如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3g/mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是________________。无色、绿色红色、绿色11(2)按下面步骤进行质壁分离实验。步骤三：在显微镜下观察，结③如果将步骤二中浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3g/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是______________、_____________________。如果A处呈绿色，可能的原因是______________________________________________________________。改变光圈大小调节反光镜(电光源亮度)高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处12③如果将步骤二中浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶听课心得审题关键：“生理活性”、“质壁分离实验”、“显微镜观察”命题来源：教材基本实验。思路分析：本题考查教材实验的基础知识，考查考生的实验操作能力和对实验现象的分析能力。(1)②中盐酸处理后细胞死亡，④中红细胞吸水破裂后血红蛋白才能释放出来。(2)由于发生质壁分离，A处为蔗糖溶液，为无色。B处为细胞质，有叶绿体显绿色。要观察清楚无色的部分，需使视野稍暗些，需要改变光圈大小、调节反光镜(或调节电光源亮度)。高温使细胞死亡，细胞膜、叶绿体膜等生物膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处，故A处为绿色。13听课心得审题关键：“生理活性”、“质壁分离实验”、“显微镜观答案：(1)①③

(2)①无色、绿色②红色、绿色③改变光圈大小调节反光镜(电光源亮度)高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处14答案：(1)①③(2)①无色、绿色②红色、绿色③改变光考点2鉴定类实验1．实验归类实验名称鉴定对象试剂颜色生物材料备注淀粉的鉴定淀粉碘液蓝色脱色的叶片无还原糖的鉴定还原糖斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨的匀浆等甲乙液现混现用、水浴加热脂肪的鉴定脂肪苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染色橘黄(或红)色花生种子切片需用高倍镜观察15考点2鉴定类实验1．实验归类实验名称鉴定对象试剂颜色生物材蛋白质的鉴定蛋白质双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液，后加B液，摇匀尿糖的检测葡萄糖葡萄糖试纸有色水、葡萄糖溶液、三份模拟“尿样”无叶绿体中色素的提取和分离四种色素提取液：无水乙醇；分离液：层析液胡萝卜素：橙黄色；叶黄素：黄色；叶绿素a：蓝绿色；叶绿素b：黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅是为了研磨得更充分；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏16蛋白质蛋白质双缩脲紫色豆浆、稀蛋先加A液，后加B液，摇匀尿糖2.生物学中常用的试剂和药品试剂鉴定(染色)的物质(结构)是否加热颜色注意事项斐林试剂还原糖是砖红色现用现配双缩脲试剂蛋白质否紫色A液与B液不能混合，需先滴加A液，再滴加B液苏丹Ⅲ染液脂肪否橘黄色苏丹Ⅳ染液脂肪否红色172.生物学中常用的试剂和药品试剂鉴定(染色)的物质(结构)是甲基绿DNA否绿色DNA、RNA同时存在时要混合使用且现用现配吡罗红RNA否红色健那绿线粒体否蓝绿色龙胆紫溶液(醋酸洋红)染色质(体)否深紫色(红色)染色前必须漂洗彻底18甲基绿DNA否绿色DNA、RNA同时存在时要混合使用且现用现注意问题(1)有关蛋白质的鉴定①若用蛋清进行蛋白质鉴定时，需将鸡蛋清用水稀释，通常是0.5mL蛋白液加入5mL水，搅拌均匀。如果蛋白液稀释程度不够，与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管的内壁上，使反应不容易彻底，并且试管也不容易刷洗干净。②鉴定蛋白质时，向样液中加入2mL双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入3～4滴双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B不能过量，因为过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，从而掩盖生成的紫色。19注意问题19(2)叶绿体中色素的提取和分离①区分色素提取和分离的原理：色素提取的原理——无水乙醇提取法；色素分离的原理——纸层析法。②注意事项：a.滤液细线要画得细且直，以防止色素带重叠而影响分离效果；待滤液干燥后要再画一两次，目的是积累更多的色素，使分离后的色素带明显。b.分离色素时，层析液不能没及滤液细线，以防止色素溶解于层析液中而无法分离。20(2)叶绿体中色素的提取和分离20【例2】(广东高考)对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是(

)待测物质检测试剂预期显色结果①DNA甲基绿红色②脂肪苏丹Ⅲ橘黄色③淀粉斐林试剂蓝色④蛋白质双缩脲试剂紫色A.①③B．②③C．①④D．②④21【例2】(广东高考)对下表中所列待测物质的检测，所选用的试听课心得审题关键：“待测物质”“检测试剂”“预期显色结果”命题来源：考纲要求的教材鉴定类实验。思路分析：①错误：DNA遇甲基绿呈现绿色；②正确：苏丹Ⅲ能将脂肪染成橘黄色；③错误：斐林试剂是鉴定还原糖的，淀粉不属于还原糖，而且斐林试剂与还原糖水浴加热后呈现砖红色沉淀；④正确：双缩脲试剂与蛋白质反应生成紫色络合物。22听课心得审题关键：“待测物质”“检测试剂”“预期显色结果”命考点3验证类与探究类实验1．探究性实验与验证性实验比较比较项目探究性实验验证性实验概念指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验实验目的探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系验证已知对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系23考点3验证类与探究类实验1．探究性实验与验证性实验比较比较实验假设假设一般采用“如果A，则B”的形式表达，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释因结论是已知的，故不存在假设问题实验原理因探究内容而异因验证内容而异实验步骤应有的实验步骤实际上并未完成，需要自己设计应有的实验步骤可以是曾经做过的或尚未做过的实验现象未知已知实验结果预测对应假设，分类讨论24实验假设假设一般采用“如果A，则B”的形式表达，是根据现有的实验结论对应实验目的作出探究结论对应实验目的作出肯定结论举例实验名称探究某人是否为糖尿病患者验证糖尿病患者的尿液中含有还原糖实验原理相同(斐林试剂与还原糖作用呈现砖红色沉淀)实验步骤相同实验现象出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀实验结果预期出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀实验结论若出现砖红色沉淀，证明此人为糖尿病患者；若不出现砖红色沉淀，证明此人不是糖尿病患者糖尿病患者尿液中含还原糖25实验结论对应实验目的作出探究结论对应实验目的作出肯定结论举实2.生物实验中的变量

(1)变量的种类变量是指可被操纵的特定因素或条件。根据其在实验中的作用可分为两大类：①实验变量(自变量)与反应变量(因变量)。实验变量是指实验中由实验者操纵的因素或条件，而反应变量是指由实验变量引起的变化结果，二者之间是前因后果的关系。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。②无关变量与额外变量。无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。它们之间也是前因后果的关系。但对实验变量与反应变量的获得起干扰作用。262.生物实验中的变量26(2)变量的控制控制变量是指控制其他因素不变，集中研究其中一个因素的变化，保证实验不受干扰或将干扰因素降低到最低程度。通过实验控制，尽量减小实验误差，以取得较为精确的实验结果。①操纵实验变量的方法：设法给研究对象施加干扰，造成研究对象的变化，从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。②检测反应变量的方法：根据实验原理和实验条件确定观察、测量的指标和方法。具体包括：观察特异性的颜色变化、沉淀反应；观察形态结构、生理变化；测量生长发育速度；测量生化反应速度。27(2)变量的控制27③控制无关变量的方法(平衡控制)：排除因实验对象的个体差异带来的影响；设法创造稳定的相同的条件进行对照，以抵消或排除这些因素对实验对象的干扰；设法提供适宜条件，以排除不利环境条件对实验对象的影响；重复实验，排除偶然因素的干扰，减小实验误差。不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量，检测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中复杂关系的准则之一。28③控制无关变量的方法(平衡控制)：排除因实验对象的个体差异带(3)相关实验中的变量实验名称自变量因变量无关变量通过模拟实验探究膜的透性半透膜两侧溶液的浓度差漏斗玻璃管液面的上升高度半透膜的种类、开始时的液面、温度等条件探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度(至少三种)酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH(至少三种)酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式氧气的有无CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度等)；酒精的产生(重铬酸钾检测)葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接导管的大小等29(3)相关实验中的变量实验名称自变量因变量无关变量通过模拟实探究酵母菌的呼吸方式氧气的有无CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度等)；酒精的产生(重铬酸钾检测)葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接导管的大小等模拟探究细胞表面积与体积的关系细胞体积的大小物质运输的效率琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类似物扦插枝条的生根数量或长度实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时间酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等探究水族箱中的群落的演替时间群落的演替水族箱的培养条件和环境等30探究酵母菌的呼吸方式氧气的有无CO2生成量(澄清石灰水的混浊注意问题(1)探究温度(pH)对酶活性的影响时，必须在达到预设的温度(pH)的条件下，再让反应底物与酶接触，避免在未达到预设的温度(pH)时反应底物已与酶接触发生反应，影响实验结果。(2)探究酵母菌的呼吸方式时：①新配制的质量分数为5%的葡萄糖溶液先加热煮沸(杀死里面的微生物、除去溶液中的氧气)，等冷却(防止高温杀死酵母菌)后再将食用酵母菌加入；②酵母菌培养液应封口放置一段时间后，待酵母菌将瓶内的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，以保证检测到的一定是酵母菌无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变混浊。31注意问题31(3)探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度①装置的设计应有利于观察，如观察促进生根的实验可以用水培法。②所设组别除不同浓度的生长素类似物处理外，还要增加一组蒸馏水处理的做空白对照。32(3)探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度32(4)探究培养液中的酵母菌种群数量的动态变化①从试管中吸出培养液进行计数之前，要轻轻震荡几次，使酵母菌均匀分布，以确保计数准确，减少误差。②该探究不需要设置对照，因为随着时间的延续，酵母菌种群数量的变化，在时间上形成前后自身对照，但要获得准确的实验数据，必须重复实验，求得平均值。③对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计算相邻两边及其顶角的酵母菌。④实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是浸泡和冲洗。33(4)探究培养液中的酵母菌种群数量的动态变化33【例3】(江苏高考)某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。34【例3】(江苏高考)某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。(1)设计出继续实验的简要步骤：①______________________________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________________________________________________________。(2)预测实验现象并作出结论。答案：如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，(60～65℃)水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀35增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。听课心得审题关键：“探究”“蔗糖水解产物”“能否通过半透膜”命题来源：探究实验的设计程序。思路分析：本题是以渗透作用装置为基础的材料限制型实验设计试题，设计思路主要有两个：①证明蔗糖被水解，蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，用斐林试剂鉴定即可；②观察a、b两管液面高度差的变化，如果差值缩小，则说明蔗糖的水解产物能透过半透膜，否则不能。所设定的材料做出了设置限制，须加入蔗糖酶溶液，a、b两侧的加入量相等，以抵消加入蔗糖酶溶液所引起的溶液浓度变化。添加材料中的斐林试剂、试管等，提示可用检测还原糖的办法检测蔗糖的水解产物能否通过半透膜。36听课心得审题关键：“探究”“蔗糖水解产物”“能否通过半透膜”题后反思：设置对照组有四种方法(1)空白对照指不做任何实验处理的对象组。如在“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中，除不同浓度的生长素类似物处理组外，还增加一蒸馏水处理组，蒸馏水处理组即为典型的空白对照。通过对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增加说服力。(2)自身对照指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照。如“观察植物细胞质壁分离和复原”实验，则是典型的自身对照。自身对照关键是要看清楚实验处理前后同一对象变化的差异，实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。37题后反思：设置对照组有四种方法37(3)条件对照指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。例如“探究甲状腺激素对幼小动物生长发育的影响”实验，采用等组实验。甲组：饲喂甲状腺激素(实验组)，乙组：饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组)，丙组：不饲喂药剂(空白对照组)。该实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照，更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。38(3)条件对照38(4)相互对照指不另设对照组，而是几个实验组相互对照。如在“探究温度对酶活性的影响”的实验中，不同的温度处理使实验组之间相互对照，较好地平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果具有说服力。“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验中，不同浓度的生长素类似物处理组之间也是相互对照。39(4)相互对照39考点4调查类实验1．调查类实验归类分析实验名称调查常见的人类遗传病土壤中小动物类群丰富度的研究调查对象随机确定的人群；一定数量的家族生活在土壤中的小动物调查方法汇总法用取样器取样进行采集、调查的方法统计方法发病率＝(患病人数/被调查人数)×100%记名计算法；目测估计法40考点4调查类实验1．调查类实验归类分析实验名称调查常见的人注意事项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、白化病等；②调查某种遗传病的发病率时，要随机抽样调查，且要保证调查的群体足够大①取样时应注意随机取样，避免人为心理作用；②动物类群因所取地段不同，可能差异较大；③样土塑料袋上标明取样的地点和时间；④不知名的动物标记为“待鉴定XX”；⑤调查的指标是小动物种类的丰富度和数量41注意事项①调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如2.观察调查类实验的统计技术和测量技术的总结如下表实习、研究性课题调查对象统计方法计算公式种群密度的取样调查动物标志重捕法植物样方法调查人群中的遗传病人类某种遗传病汇总法发病率＝×100%调查环境污染对生物的影响环境污染程度汇总法污染程度＝×100%422.观察调查类实验的统计技术和测量技术的总结如下表实习、研究【例4】(改编题)调查统计的方法被广泛应用于生物科学研究之中。在一个草原生态系统中，草是生产者，鼠是初级消费者。现将某动物新物种X引入该生态系统，调查表明鼠与X的种群数量变化如下表：43【例4】(改编题)调查统计的方法被广泛应用于生物科学研究之时间(年)鼠种群数量(只)X种群数