2010年高考生物复习专题10实验与探究题型辅导

实验与探究题型解题策略★考纲中对实验与探究能力要求：（1）能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，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）具备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、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做出恰当的评价和修订。★生物高考实验试题的特点（一）回归教材（二）实验考查的内容与形式多样化（三）重在考查实验的设计、分析、评价和探究能力•（四）实验试题的分值逐年增大【例1】为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育，将27只同种、同时孵化且大小相同的蝌蚪，随机均分为三组，饲养的水、饲料和温度等培养条件相同且适宜。甲组加入甲状腺激素、乙组加入甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。饲养一段时间后，观察生长情况。（1）该实验的目的是:.(2)该实验的假设是()A．甲状腺激素抑制剂对蝌蚪的生长有影响B．甲状腺激素能促进蝌蚪的发育C．乙组变态发育将加快D．甲组变态发育将滞后（3）该实验的“预期”是()A．甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性B．甲状腺激素能促进新陈代谢C．甲状腺激素能抑制新陈代谢D．甲组变态发育加快，乙组变态发育滞后BD一、生物学实验的一般程序是什么?验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育★一个完整的生物学实验包括以下七个基本步骤：1、实验名称、目的：指出是什么实验，明确实验要解决什么问题。2、假设：是“可能会怎么样”，对可见现象提出一种可检测的解释。3、预期：在检测提出的假设以前，先提出实验的预期结果（一个或几个假定的结果），若预测没有实现，则说明假设不成立；若预测得到实现，则假设成立。4、实施实验过程：根据实验目的和提出的假设，来设计实验的具体方法步骤，并按设计的案进行操作。5、观察和收集数据：客观如实地观察、记录实验的现象，得出实验结果，并通过一定方式将实验结果呈现出来。6、分析、推论：对记录的数据（包括现象、结果）进行整理分析，进行推导得出结论。7、交流：写出实验报告。二、实验设计的基本原则1、对照性原则2、单一变量原则3、等量原则4、科学性原则5、平行重复原则（1）种类★空白对照：对照组不做任何实验处理。★自身对照：实验组和对照组在同一研究对象上进行，不再另设对照组。★相互对照：不单独设对照组，而是几个实验组相互对照。★条件对照：对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素，而这种处理是作为对照意义的。不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性。2.对照组与实验组的确定实验组：是接受实验变量处理的对象组。对照组：对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。1、对照性原则【例2】为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育，将27只同种、同时孵化且大小相同的蝌蚪，随机均分为三组，饲养的水、饲料和温度等培养条件相同且适宜。甲组加入甲状腺激素、乙组加入甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。饲养一段时间后，观察生长情况。根据实验对照原则回答下列问题：甲组属于；乙组属于；丙组属于。A．实验组B．条件对照C．自身对照D．空白对照ABD【例3】下图的甲是在有光条件下绿色植物进行光合作用释放氧气的装置；若要证明植物放氧必须在有光的条件下进行和有光条件下放氧必须有植物参与，则作为甲的对照实验装置分别是：乙和丙2、单一变量原则单一变量原则：控制其他因素不变，只改变其中一个因素（要研究的因素），观察其对实验结果的影响。遵循单一变量原则，对实验结果进行科学的分析和增强实验结果的可信度与说服力。自变量（亦称实验变量）是指实验中要研究和控制的因素或条件。因变量（亦称反应变量）是指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。无关变量（也称控制变量）是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。【例4】为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育，将27只同种、同时孵化且大小相同的蝌蚪，随机均分为三组，饲养的水、饲料和温度等培养条件相同且适宜。甲组加入甲状腺激素、乙组加入甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。饲养一段时间后，观察生长情况。根据实验“单一变量”原则回答下列问题（1）本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于。（2）甲组加入的甲状腺激素是。（3）甲组的变化和结果是。A．自变量B．因变量C．额外变量D．无关变量（4）本实验的关键步骤是。A．定时喂食B．定时换水C．定时观察D．用药量合理（5）实验中选同种、同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实验，其目的是。DABD排除无关变量对实验结果的影响。归纳：一些实验条件的控制方法（1）增加水中氧气——泵入空气；吹气；放入绿色植物（2）减少水中氧气——容器密封；油膜覆盖；用凉开水（3）除去容器中CO2——NaOH溶液（4）除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中（5）除去叶中叶绿素——酒精水浴加热（6）除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光（7）得到单色光——棱镜色散；彩色玻璃（薄膜）滤光（8）获得单一的细胞器——细胞匀浆超速离心（9）动物细胞破裂――蒸馏水渗透胀破；搅拌；离心（10）杀灭细菌―――煮沸；烘烤；酒精；高浓度NaCl；含青霉素培养基（11）控制容器的温度——用保温瓶或绒棉来隔热，避免生物所产生的热会散失至四周。或用水浴加热、恒温箱保温。（12）避免种子上的微生物影响——实验前利用福尔马林等对萌发的种子进行消毒。3、等量性原则（1）生物材料要相同：即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。（2）实验器具要相同：即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等要完全一样。（3）实验试剂要相同：即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题（4）处理方法要相同：保温或冷却；光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但还是要作同样的处理。4、科学性原则（1）实验原理的科学性（2）明确实验要求和目的，确定实验思路科学性（3）实验材料选择的科学性（4）设计实验步骤要合理（5）实验结果的科学性【例6】某校一个生物兴趣小组想设计一个实验来证明血浆中含有葡萄糖，老师给他们提供了下列材料用具：加有柠檬酸钠的鸡血，试管，离心器，三脚架，酒精灯，大烧杯，石棉网，火柴，清水等。（1）在实验过程还需要一种试剂是，实验的的原理是。斐林试剂还原糖与斐林试剂在60℃水浴加热条件下出现砖红色沉淀对策：熟记考纲要求的每个实验的基本原理（1）实验原理的科学性P121、还原糖的鉴定原理可溶性糖中的还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）的分子结构中含有还原性基团（含有游离的醛基或游离酮基），与斐林试剂作用生成砖红色沉淀，因此，利用该反应，可证明组织样液中含有可溶性还原糖。2、蛋白质的鉴定原理在碱性溶液中，双缩脲能与Cu2＋作用，形成紫色或紫红色的络合物，这个反应叫双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多肽键，因此能与双缩脲试剂发生反应，生成紫色的络合物，若在组织样液中加入双缩脲试剂后，有紫色反应，则证明其中含有蛋白质。3、脂肪的鉴定原理脂肪被苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液染成橘黄色或红色，因此，当含有大量油滴的植物细胞用苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液染色后，在显微镜下可看到细胞内含有呈橘黄色或红色的颗粒。4、观察DNA、RNA在细胞中的分布DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质内，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合5、观察线粒体和叶绿体叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中，形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。健那绿染液是专一性染线粒体活体染色剂，细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体形态和分布。（2）明确实验要求和目的，确定实验思路科学性【例7】用最简易的方法鉴定高杆小麦是纯种还是杂种。基本思路：用自交方法进行鉴定【例8】设计一个在室外空旷处进行的、在不用任何药剂、装置和触及幼苗的情况下，使幼嫩植株长成如图示形态的实验方案,并说明其原理。基本思路：用将花盆横放，利用茎的负向地性方法进行实验对策：实验思路很多时候隐藏在题目中，养成仔细审题的习惯（3）实验材料选择的科学性(P13)【例10】（1）孟德尔选用豌豆作为杂交实验的材料；原因：自花传粉，闭花受粉；有多对相对性状（2）质壁分离选用紫色的洋葱鳞片叶原因：有中央大液泡，且有颜色，容易观察（3）新鲜的黑藻嫩叶是“观察细胞质流动”的理想材料。原因：新陈代谢旺盛，叶片较薄（4）摩尔根选用果蝇作为伴性遗传的实验材料原因：染色体少，便于分析；繁殖快；果蝇有差异显著的相对性状；取材方便；果蝇个体小，在较小的空间可以大量繁殖。（5）赫尔希选用噬菌体为实验材料，通过侵染细菌的实验来证明DNA是遗传物质。原因：成分简单，增殖较快（6）验证生物组织中的蛋白质、还原糖、脂肪选用的材料要求含量高的植物组织或器官，且组织的颜色较浅或近于白色，易于观察对策：注意考纲要求的实验中所涉及到的实验材料，力求每个实验的选材原因清晰；注意课本中的科学史所涉及到的经典实验，理解每个实验中的选材原因【例11】为了验证温度对酶活性的影响，某同学设计了如下实验方案和步骤：取三支大小相同的试管，编号为甲、乙、丙，分别向三支试管中加入3mL浆糊，再各加入2mL新鲜的-淀粉酶溶液，振荡后，将甲、乙、丙三支试管分别置于0℃、35℃、100℃下约5min，取出试管，各加入2mL斐林试剂（边加边振荡），用50～60℃热水浴检验，观察试管内物质颜色的变化。下列对实验的评价正确的是①实验步骤不正确②温度设置不合理③不能用斐林试剂检验A．只有①正确B．只有②正确C．①和②正确D．①②③都正确D（4）设计实验步骤要合理【例12】关于“低温诱导染色体加倍”和“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验描述正确的是A．对于酵母菌的计数可以采用抽样检测的方法B．剪取根尖后需要放入卡诺氏固定液中固定30min，然后进行解离、漂洗、染色和制片C．用血球计数板计数时，小方格里的酵母菌数量是等于小方格的内部所有的细胞数目加上四条边的数目D．培养根尖时的温度应保持在4℃左右A【例13】下列实验过程中，存在错误的是A.脂肪的鉴定：切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察B.观察细胞中的线粒体：取黑藻小叶→制片→观察C.观察质壁分离：撕取紫色洋葱鳞片叶表皮→制片→观察→滴加蔗糖溶液→观察D.观察有丝分裂：解离根尖→漂洗→染色→制片→观察B【例14】已知蛋白质混合液中硫酸铵浓度的不同可以使不同种类的蛋白质析出（或沉淀），随着硫酸铵浓度增加，混合液中析出的蛋白质种类和数量增加。下表是某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开始析出到完全析出所需要的蛋白质混合液中的硫酸铵浓度范围。蛋白质混合液中的硫酸铵浓度(%）析出的蛋白质15～20甲蛋白23～30乙蛋白25～35丙蛋白38～40丁蛋白（2）向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液（或硫酸铵），使混合液中的硫酸铵浓度达到30%，会析出若干种蛋白质，它们分别是。（3）通过改变混合液中的硫酸铵浓度（能、不能）从混合液中得到所有的、不含有其他蛋白质的乙蛋白，原因是。（4）简要写出从该蛋白质混合液中分离出全部丁蛋白的实验设计思路。（5）如果蛋白质析出物中还含有一定量的硫酸铵，可用半透膜除去析出物中的硫酸铵。用半透膜能除去析出物中硫酸铵的原理是。20%甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白不能乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠请据表回答：（1）若只完全析出甲蛋白，混合液中最合适的硫酸铵浓度应为。半透膜只允许小分子的硫酸铵通过，不允许大分子蛋白质通过对策1：要熟记考纲要求的每个实验的操