2014届高考生物二轮复习：专题13-实验中常用的技术

专题十三实验中常用的技术和方法返回目录返回目录考情纵览考点考例2011年2012年2013年教材考纲实验课标全国卷T1/T4/T6、山东T4/T6、福建T26、广东T1/T29、北京T30、天津T2、海南T2/T5/T16、江苏T26/T28/T31福建T3/T26、安徽T1/T29、广东T4/T24、山东T4、北京T29/T31、天津T4、海南T3/T4/T9/T26、江苏T10/T19/T15/T16/T31课标全国卷ⅠT29、山东T4、重庆T3、北京T5、福建T2/T4、广东T6/T29、四川T4、江苏T5/T10/T21/T23/T27专题十三实验中常用的技术和方法1．[2013·海南卷]关于叶绿素提取的叙述，错误的是()A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料B．加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分返回目录[答案]C[解析]菠菜绿叶中富含色素，是提取绿叶中色素的良好材料，A项正确；加入少许CaCO3，可中和研磨时液泡中释放的酸性物质，防止色素被破坏，B项正确；叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，四种色素均溶于无水乙醇，C项错误；研磨时加入石英砂能使叶片研磨更充分，提取的色素较多，D项正确。返回目录专题十三实验中常用的技术和方法2．[2012·广东卷](双选)小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表，正确的是()返回目录专题十三实验中常用的技术和方法选项实验材料观察到的结构或现象A胚胎干细胞同源染色体联会B紫色洋葱鳞片叶外表皮质壁分离及复原C黑藻叶片叶绿体移动D大肠杆菌有核仁[答案]BC[解析]同源染色体联会发生在减数第一次分裂过程中，胚胎干细胞进行的分裂为有丝分裂，所以不会出现同源染色体联会的现象，A项错误；用低倍显微镜观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生质层的位置，可以了解植物细胞的质壁分离与复原，B项正确；用高倍显微镜观察叶绿体，可用新鲜的藓类的叶或菠菜叶、黑藻叶等，C项正确；大肠杆菌为原核生物，不存在核仁，D项错误。返回目录专题十三实验中常用的技术和方法3.[2012·天津卷]下列实验操作能达到预期结果的是()A．在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例，能比较细胞周期各时期的时间长短B．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C．在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中，培养期内共三次取样测定密度，即可准确绘制酵母菌种群增长曲线返回目录专题十三实验中常用的技术和方法D．在“探究α萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中，用高浓度组的α萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后，观察生根情况以确定最适浓度返回目录专题十三实验中常用的技术和方法[答案]A[解析]每一时期细胞数占计数细胞总数的比例，可以代表细胞周期各时期的时间长短，A项正确；NaOH进入琼脂块是扩散作用，其速率是一定的，跟紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比没有关系，B项错误；要准确绘制出酵母菌种群增长曲线，应在培养期的不同时间点内多次取样，并且每个时间点取样要取多次，以求平均值，C项错误；应用不同浓度梯度组的α萘乙酸溶液浸泡插条基部几个小时至一天，观察生根情况来确定最适浓度，D项错误。返回目录专题十三实验中常用的技术和方法本专题主要涉及教材中的实验原理、方法、步骤、器材、注意事项等，考查教材中实验的实验目的、材料、步骤及注意事项等内容，高考中虽然没有直接考查教材中的实验，但实验中涉及的原理、方法等在高考试题中还是有体现的。返回目录专题十三实验中常用的技术和方法考点一观察法返回目录专题十三实验中常用的技术和方法实验名称细胞的状态显微镜染色剂生物材料观察多种多样的细胞活或死细胞高倍无(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高倍藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)观察植物细胞的质壁分离与质壁分离复原活细胞低倍紫色洋葱鳞片叶表皮细胞返回目录专题十三实验中常用的技术和方法制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片死细胞高倍龙胆紫(或醋酸洋红)溶液洋葱根尖细胞[特别提醒]观察有丝分裂实验中的细胞都是死细胞，所以不能选择一个细胞观察它有丝分裂的全过程，而只能观察多个细胞的瞬间状态(死亡时的状态)；探究植物细胞的吸水和失水过程中的细胞是活细胞，整个实验过程是一个动态的持续过程，但要注意其质壁分离的程度，若质壁分离过度，细胞则会脱水死亡。返回目录专题十三实验中常用的技术和方法例1使用染色剂染色是生物学实验常用的方法，某同学对实验材料、所用试剂及实验结果做了如下的归类，其中正确的是()A．①②B．③④C．②D．④返回目录专题十三实验中常用的技术和方法实验实验材料染色剂实验结果①根尖分生组织双缩脲试剂染色体被染成紫红色②花生种子子叶苏丹Ⅳ油脂颗粒被染成红色③紫色洋葱鳞片叶外表皮龙胆紫大液泡染成紫色④菠菜叶片无水乙醇叶绿体染成绿色[答案]C[解析]①根尖分生组织有丝分裂观察实验所用染色剂为碱性染料龙胆紫或醋酸洋红溶液，染色体被染成紫红色，故①错误；②花生种子作为实验材料用来观察油脂，用染色剂苏丹Ⅳ(或苏丹Ⅲ)染色，油脂被染成红色(或橙黄色)，故②正确；③紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料用来观察质壁分离与质壁分离复原现象，实验材料的液泡本身就是紫色，不需用染色剂染色，故③错误；④菠菜叶片用来观察叶绿体，要求材料是活的，而且材料本身有色素，显绿色，不需用染色剂染色，故④错误。返回目录专题十三实验中常用的技术和方法[点评]注意选材与材料的处理：材料的选择以便于观察、便于获得为标准。若观察活体，则最好选择颜色鲜明、对比强烈的标本，如“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验用的是具有紫色大液泡的洋葱表皮细胞；观察“叶绿体的形态和分布”，则选择具有较大叶绿体的细胞；若观察的对象是无色的，则一般需要对材料进行染色，染色时要根据染色剂的特点对材料进行相应的处理，如用龙胆紫(或醋酸洋红)染色时，应先对材料用盐酸解离，解离的目的一方面是为了便于压片，另一方面是为了杀死细胞，便于染液进入细胞与染色体结合，但龙胆紫呈碱性，所以用盐酸解离后还要用水漂洗，去掉盐酸。返回目录专题十三实验中常用的技术和方法变式1观察与实验是生物科学研究中的重要手段。以下是四位同学在实验室中利用光学显微镜观察到的现象，你认为具有科学性的是()A．甲同学：菠菜的稍带叶肉的下表皮叶肉细胞中叶绿体具有双层膜结构B．乙同学：质壁分离发生时，紫色洋葱鳞片叶表皮细胞中的液泡逐渐缩小且颜色逐渐变深C．丙同学：经解离和染色的洋葱根尖分生区的细胞中的染色体向细胞两极缓慢移动D．丁同学：经苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中有紫色的油脂颗粒返回目录专题十三实验中常用的技术和方法[答案]B[解析]菠菜的稍带叶肉的下表皮叶肉细胞中叶绿体具有双层膜结构，但在光镜下看不到，A项错误；质壁分离发生时，紫色洋葱鳞片叶表皮细胞中的液泡逐渐缩小且颜色逐渐变深，光镜下可以看到，B项正确；经解离和染色的洋葱根尖分生区的细胞是死细胞，看不到染色体向细胞两极缓慢移动，C项错误；苏丹Ⅲ可将油脂颗粒染成橙黄色，D项错误。返回目录专题十三实验中常用的技术和方法考点二实验法返回目录专题十三实验中常用的技术和方法实验名称试剂颜色生物材料备注淀粉的检测碘—碘化钾溶液蓝色脱色的叶片若材料有颜色(如绿叶)则需先脱色还原糖的检测本尼迪特试剂红黄色沉淀苹果或梨匀浆等水浴加热油脂的检测苏丹Ⅲ染液橙黄色花生种子切片用50%的酒精洗去浮色，需用高倍镜观察返回目录专题十三实验中常用的技术和方法蛋白质的检测双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液，后加B液，摇匀使用光合色素的提取和分离提取液：95%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；碳酸钙可防止色素在研磨中被破坏[特别提示](1)实验材料应注意选择无色或颜色浅的材料，这样可以避免材料本身的颜色掩盖反应产生的物质的颜色，如鉴定还原糖一般不用有色的材料，鉴定蛋白质一般不用血红蛋白等。(2)鉴定蛋白质时，双缩脲试剂B液不能过量，因为过量的双缩脲试剂B液会与试剂A液反应，使溶液呈蓝色，从而掩盖反应生成的紫色。(3)绿叶中色素提取的原理——质量分数95%的无水乙醇提取法；色素分离的原理——纸层析法。返回目录专题十三实验中常用的技术和方法例2下列各选项中，实验待鉴定物质、鉴定试剂及颜色反应均相符的一项是()返回目录专题十三实验中常用的技术和方法选项待鉴定物质鉴定试剂颜色反应A蔗糖本尼迪特红黄色B蛋白质双缩脲试剂蓝色C油脂苏丹Ⅳ染液红色D淀粉碘—碘化钾溶液棕色[答案]C[解析]蔗糖是非还原糖；蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色；油脂被苏丹Ⅳ染成红色；淀粉遇碘－碘化钾溶液变蓝。[点评]①实验的结果是观察到某种有颜色的物质产生，其实验结论也就是根据有无特定的颜色反应来判定是否有某物质存在。②此类实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，则对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。③注意选择合适的试剂，并注意试剂使用的特殊要求，如加热等。返回目录专题十三实验中常用的技术和方法考点三调查法和模拟法返回目录专题十三实验中常用的技术和方法课题调查或统计方法计算方法调查法调查草地中某种双子叶植物的种群密度样方法动物标志重捕法探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化抽样检测法计数后换算模拟法模拟探究细胞表面积与体积的关系例3下列在统计时结果误差与其他选项可能不同的是()A．样方法：在个体密集区取样B．标志重捕法：生物第二次被捕获的难度加大C．抽样检测法：未求平均值D．抽样检测法：在未经摇匀的酵母菌培养液下层取样返回目录专题十三实验中常用的技术和方法[答案]C[解析]A、B、D三项所得实验结果均偏大，C项实验结果可能偏大，也可能偏小。[点评]①调查数据的处理常用统计法。②为使实验获得成功，常选用一些容易调查的内容，如植物种群密度的调查应选择容易辨别个体的双子叶植物，遗传病的调查选择发病率高的单基因遗传病等。③调查的随机性决定了调查的成败。如标志重捕法要求标志物不能太明显，不能对调查对象的生存产生不利和有利的影响等；样方法要求样方的选择严格按取样法取样，不能带个人的好恶，且样方足够大等；调查人类遗传病时不能限定特定人群，且被调查人群足够多等。返回目录专题十三实验中常用的技术和方法考点四归纳、演绎、类比和模型方法返回目录专题十三实验中常用的技术和方法方法举例归纳细胞学说的提出，运用了归纳推理演绎孟德尔对测交实验的预测，运用了演绎推理类比萨顿的推理(根据基因和染色体行为之间的平行行为，推断基因位于染色体上)，就是类比推理的范例返回目录专题十三实验中常用的技术和方法模型方法概念模型如对真核细胞结构共同特征的文字描述、达尔文的自然选择学说的解释模型等物理模型如人工制作或绘制的DNA分子双螺旋结构模型、真核细胞的三维结构模型等数学模型如“J”形种群增长的数学模型Nt＝N0λt例4孟德尔发现遗传规律，摩尔根提出基因的染色体理论，沃森、克里克推测DNA的复制方式等科学研究过程均采用了假说—演绎法。下列叙述正确的是()A．孟德尔依据解释豌豆分离现象的假说，预期测交实验结果为高茎30株、矮茎34株B．孟德尔依据F1黄色圆粒豌豆的测交实验结果，提出解释自由组合现象的假说C．摩尔根依据实验提出基因位于染色体上的假说，证明基因是具有遗传效应的DNA片段D．沃森、克里克依据DNA分子的双螺旋结构，提出DNA半保留复制的假说返回目录专题十三实验中常用的技术和方法[答案]D[解析]A项中预期结果只能是比例，而不是具体的数量；B项中孟德尔依据纯种黄色圆粒和绿色皱粒豌豆的杂交实验提出自由组合现象的假说，F1黄色圆粒豌豆的测交实验用于验证此假说；基因位于染色体上的推论是萨顿提出的，摩尔根的实验证明了这个推论，而且摩尔根通过果蝇