高三生物培优班特别选讲之四——生物实验题型和解题方法

华容一中高三生物竞赛系列资料——思想方法解题篇1第二讲生物实验题型与解题方法前言：专家说得实验者得高考，学生说实验让考试很失败，我们老师说生物实验原本很简单，看了这份资料，你就会同意我们的看法的。一、课本中一些常见的实验方法⑴、根据颜色来确定某种物质的存在：淀粉（）；还原性糖（）；脂肪（）蛋白质（）DNA（二苯胺溶液，加热，呈蓝色，甲基绿，呈绿色）染色体（龙胆紫，醋酸洋红）RNA（）CO2（）酒精（）大肠杆菌+伊红和美蓝(菌落为深紫色，有金属光泽)⑵、用颜色标记法来确定原肠胚三个胚层的分化情况。⑶、用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性⑷、同位素示踪法：光合作用产生氧气的来源；光合作用中二氧化碳的去向；噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；DNA的复制是半保留复制。⑸、确定某种元素为植物生长必需的元素的方法：水培法(完全培养液与缺素完全培养液对照)⑹、获得无籽果实的方法：用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房，如无籽蕃茄、诱导染色体变异，如无籽西瓜。⑺、确定某种激素功能的方法：饲喂法，切除注射法，阉割移植法，切除口服法。⑻、确定传入、传出神经的功能：刺激+观察效应器的反应或测定神经上的电位变化。⑼、植物杂交的方法雌雄同花：花蕾期去雄+套袋+开花期人工授粉+套袋雌雄异花：花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉+套袋⑽、确定某一显性个体基因型的方法：测交；该显性个体自交。⑾、确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法：具有一对相对性状的纯合体的杂交自交，观察后代是否有性状分离。⑿、确定某一个体是否具有抗性基因的方法：确定小麦是否具有抗锈病基因，用锈病菌去侵染，一段时间后，观察有无锈斑出现。⒀、鉴定血型的方法：用标准血清与待测血型混合，在显微镜下观察血液的凝集情况。⒁、育种的方法：杂交育种；人工诱变育种；人工诱导育种；单倍体育种；基因工程育种；细胞工程育种等。⒂、测定种群密度的方法：样方法；标志重捕法⒃、生态瓶的制作方法。华容一中高三生物竞赛系列资料——思想方法解题篇2二、研究性实验题解题思路1、审准实验目的和原理。明确验证”生物学事实”是什么，或”生物学事实”的哪一方面；实验所依据的生物学原理是什么。2、分析实验变量，设计其控制方法。实验变量是研究者主动操纵的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量（也称自变量），自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。附一般实验变量（实验条件）的控制方法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CO2——NaOH溶液④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境⑤除去叶中叶绿素——酒精加热⑥除去光合对呼吸干扰——给植株遮光⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光⑧血液抗凝——加入柠檬酸钠、或用玻璃棒不断搅拌（粘附的物质为纤维蛋白）⑨线粒体提取——细胞匀浆离心⑩骨的脱钙——盐酸溶液3、分析反应变量，设计实验结果的获得手段和体现指标。反应变量（又称因变量），是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。附一般实验结果的显示方法如：①光合速度——02释放量或CO2吸收量或淀粉产生量②呼吸速度——02吸收量或CO2释放量或淀粉减少量③原子途径——放射性同位表示踪④细胞液浓度大小——质壁分离⑤细胞是否死亡——质壁分离⑥组织是否死亡——红墨水浸泡，是否变红⑦生长激素作用——生长速度（体重变化，身高身长变化）⑧胰岛素作用——动物活动状态⑨甲状腺激素作用——动物耗氧量，发育速度，对缺氧的耐受时间等⑩菌量——菌落数或亚甲基蓝褪色程度对于不易体现观察指标，还应依据其特殊的化学，加以检测，作为证明。附化学物质的检测方法①淀粉——碘液②还原性糖——斐林试剂、班氏试剂③C02——Ca（0H）2溶液或酸碱指示剂④乳酸——PH试纸⑤02——余烬复然⑥无02——火焰熄灭⑦蛋白质——被蛋白酶分解，双缩脲试剂⑧DNA——甲基绿、二苯胺、龙胆紫、醋酸洋红⑨脂肪——苏丹III、苏丹IV，油迹4、无关变量（控制变量）是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量，实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的真实性无法得到认定，我们常在实验过程中强调”选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。在实验中必须严格控制相关变量，做到平衡和消除无关变量对实验影响。常常采用对照的方法，即相关变量相同的条件下，设置对照组与实验组，观察实验变量（实验条件）的不同情况对反应变量（实验结果）的影响。实验组：是接受实验变量处理的对象组。对照组：亦称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。华容一中高三生物竞赛系列资料——思想方法解题篇3至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随实验处理决定的，与实验目的要求有关，若实验要求是验证“XX”为“XX”的必要条件，则实验变量的设置为减法。这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的、被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：１）空白对照。指不做任何实验处理的对象组。例如在”生物组织中可溶性糖的鉴定”的实验中，假如用两个试管，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增加了说服力。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”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，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，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。3）条件对照。指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的，或不是所要研究的处理因素。例如，”动物激素饲喂小动物”实验，其实验设计方案是：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)。显然，乙组为条件对照。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。4）相互对照。指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照。如”植物激素与向光性向重力性实验”和”温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中，所采用的都是相互对照，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。控制无关变量的两点要求：单一变量：即对照组只是不用实验变量处理，其余相同。适宜原则：对照组和实验组的无关变量控制应为反应变量的最适条件或原始条件。三、高考实验设计的类型及一般步骤高考实验设计的类型及一般步骤完整的实验设计补充完善实验实验纠错弄清题意分析原理设计步骤结果预测分析是否违反科学原则是否有步骤遗漏步骤是否颠倒混乱是否有违目的原理正确的判断并说明理由华容一中高三生物竞赛系列资料——思想方法解题篇4四、二类研究性实验的比较探究性实验验证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研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系实验假设假设一般采用”如果A，则B”的形式表述，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、解释因结论是己知的，因此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过程应有的实验步骤实际上并未完成，因探究内容而异应有的实验步骤，可以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容而异实验现象未知，可以不描述已知，应准确描述实验结果预测对应假设，分类讨论。一般需讨论”如果出现结果①会怎样，如果出现结果②或③又会怎样”。但有时也会出现”预测最可能的结果”的问题．此种情况应根据已有知识推测最合理的结果。应该出现的正确结果实验结论由相应的预测结果而得出对应实验目的做出肯定结论六、如何书写研究性实验步骤一般步骤及常用的关键词第一步，取材分组：取……相同的（或近似的，一致的）A（或若干）只（或个、株……）随机（或平均）分为甲乙两（若干）组；（编号为……）第二步，实验对比处理：加入等量的（或相同的）……、”……甲组……，乙组注入等量的生理盐水（或加入等量的蒸馏水、清水）”。第三步，反应变量获得：一段时间后（或定时）观察（或以什么方法测定）……，作好记录（并计算出平均值）经典实例：血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝固，草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生的反应，形成草酸钙沉淀，起抗凝作用，请根据提供的实验材料和用具，简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，验证钙离子在血液凝固中的作用，并回答问题。一、验材料和用具(1)兔(2)生理盐水(3)酒精棉(4)适宜浓度的草酸钾溶液(5)适宜浓度的氯化钙溶液(6)试管、注射器(针管、针头)二、实验步骤和实验结果第一步：在A、B试管中分别加入等量的草酸钾和生理盐水(见下图)第二步：用酒精棉消毒，用注射器取兔血第三步：立即将等量的鲜血分别加入到A、B试管中，经过一段时间后，结果：A管：不凝固，B管：凝固第四步：将等量的CaCl2溶液分别加入到A、B两试管中结果：A管：凝固，B管：仍凝固(第草酸钾溶液生理盐水AB华容一中高三生物竞赛系列资料——思想方法解题篇5四步中B管中不加溶液CaCl2不扣分)问题：设置B管的目的是作为A管的对照注：①试剂用量对实验结果是有影响的，本题对此不作要求②这是一个开放性的实验题，学生设计的实验步骤可能有多种情况，请参照上述答案和评分标准适当给分。③本题的实验处理方法是减法，即加入某物质除去Ca2+，故得到结果后还应做二次对照，以证明是抗凝作用是除去了Ca2+的原因而不是加入了草酸钾溶液的原因。生物实验题型训练1．某同学在作“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验的过程中，进行大胆的创新，实验步骤和现象如下表：实验组5分钟后质壁分离再过5分钟滴加清水5分钟后10.3g/mL有无变化质壁分离复原20.5g/mL有无变化[来源:21世纪教育网.com]无变化31mol/LKNO3溶液有[来源:21世纪教育网]质壁分离复原无变化41mol/L醋酸溶液无无变化无变化请分析各组装片发生变化的原因。第1组第2组第3组第4组2．在相同的环境条件下分别种植大麦与狗尾草，它们都生长良好，把二者的种子混匀后播种，则大麦正常生长，狗尾草的生长明显受到抑制（矮小）。（1）大麦与狗尾草之间形成关系。（2）人们设想可能是大麦根部分泌物会抑制狗尾草的生长。为验证这一设想，研究性学习小组的同学用完全营养液（甲）、培养过大麦的营养液（乙）作了以下实验：把长势相同的狗尾草幼苗分为A、B两组，A组用甲液培养，B组用乙液培养，实验容器符合要求，实验过程中向A、B两组均通入空气。一段时间后，B组狗尾草长势明显不如A组。该组同学由此得出结论：大麦根部分泌物会抑制狗尾草的生长。然而，该实验尚不足以得出上述结论，请你提出正确的实验设计思路。（3）本实践启示我们，在设计对照实验时，必须遵循原则，才能获得准确可靠的结论。华容一中高三生物竞赛系列资料——思想方法解题篇63．下图表示的是洋葱表皮细胞在不同溶液中，细胞吸水力和原生质相对体积（正常状态为1.0）的相互关系图解，据图回答问题。（注：试题中涉及到要用的试剂应从所给的试剂中选择）材料和用具：紫色洋葱，显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、滴管等；[来源:21世纪教育网]供选择试剂：清水、质量浓度为0.1g/mL的KNO3溶液、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、质量浓度为0.5g/mL蔗糖溶液：（1）由B→C的过程中，细胞应处于哪种试剂中？，细胞液的浓度变化是。（2）若B→A过程发生后可自动发生A→B过程，应怎样完成实验操作？第一步：将一小块紫色洋葱表皮平展在载玻片中央的清水中，盖上盖玻片，在显微镜下观察，可看到原生质层紧紧地贴着细胞壁。第二步：。说明选择该试剂的原理是：