（天津专用）2020届高考生物一轮复习 专题23 实验与探究教师用书（PDF，含解析）

第九单元实验与探究专题２３　实验与探究对应学生用书起始页码Ｐ２３７考点１教材实验类　　一、显微观察类实验１．显微镜的使用及相关问题分析２．显微镜的放大倍数（１）显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是其面积或体积的放大倍数。（２）物像总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。３．目镜与物镜长短与放大倍数之间的关系（１）物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近，如Ｈ１；反之则放大倍数越小，距装片距离越远，如Ｈ２。（２）目镜越长，放大倍数越小，反之则放大倍数越大。４．放大倍数的变化与视野中细胞数目的变化关系（１）一行细胞数量的变化，可根据放大倍数与视野范围成反比的规律计算。如：在１０×１０的放大倍数下看到６４个细胞在视野的直径上排成一行，则转换为１０×４０的放大倍数后，看到的一行细胞数为１６个。（２）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。如：在１０×１０的放大倍数下看到６４个细胞充满视野，则转换为１０×４０的放大倍数后看到的细胞数为４个。５．高倍镜与低倍镜下视野的比较物像大小看到细胞数目视野亮度物镜与载玻片的距离视野范围高倍镜大少暗近小低倍镜小多亮远大　　６．注意事项显微镜观察到的是放大倒立的虚像，如实物为字母“ｂ”，则视野中观察到的为“ｑ”。若物像在偏左上方，要把物像移至视野中央则装片应向左上方移动。装片移动规律：向偏向相同的方向移动。观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗；若视野中出现一半亮一半暗则可能是反光镜的调节角度不合适；若观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清则可能是花生切片厚薄不均。７．显微观察类实验的染色剂与材料选择实验名称细胞状态染色剂生物材料观察线粒体活细胞健那绿人的口腔上皮细胞观察细胞的减数分裂死细胞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观察细胞的有丝分裂死细胞龙胆紫溶液或醋酸洋红液洋葱根尖分生区细胞　　二、物质鉴定提取类实验１．教材规定实验中的染色剂试剂被染成分呈现颜色斐林试剂还原糖砖红色沉淀苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）染液脂肪橘黄色（或红色）双缩脲试剂蛋白质紫色健那绿染液线粒体蓝绿色龙胆紫溶液醋酸洋红液染色体紫色红色　　２．五个物质检测与提取类实验比较实验名称试剂颜色生物材料备注淀粉的鉴定碘液蓝色脱色的叶片还原糖的鉴定斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨匀浆等现配现用、水浴加热脂肪的鉴定苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）染液橘黄（或红）色花生种子切片需用高倍镜观察蛋白质的鉴定双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加Ａ液，后加Ｂ液绿叶中色素的提取和分离提取液：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；加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋　　三、调查类实验研究性课题调查对象调查方法计算方法调查人群中某种遗传病人类某种遗传病统计法发病率＝患病人数被调查人数×１００％种群密度的取样调查活动能力强的动物标志重捕法初次捕获个体数Ｍ总数Ｎ＝重捕标志个体数ｍ再次捕获个体数ｎ某些植物或活动能力弱的动物样方法所有样方内个体总数样方的总面积土壤中小动物类群丰富度的研究土壤中的小动物取样器取样法记名计算法、目测估计法　　四、教材隐性实验１．教材隐性实验中的试剂使用（１）在测定细胞呼吸强度时常使用ＮａＯＨ，目的是吸收ＣＯ２，测定（有氧）呼吸强度时，常用的检测指标是密闭容器内Ｏ２的减少量。（２）在测定光合作用强度时常用ＮａＨＣＯ３，目的是提供稳定的ＣＯ２环境。（３）在观察人体口腔上皮细胞的实验中，采集的口腔上皮细胞常放在０．９％的生理盐水中，目的是维持口腔上皮细胞形态。（４）利用碘液检测光合产物时，常用酒精对叶片进行脱色处理。（５）观察植物细胞的质壁分离和复原常用紫色洋葱叶外表皮细胞，所用的蔗糖溶液浓度常为０．３ｇ／ｍＬ。（６）观察细胞的有丝分裂时，用于染色体染色的是龙胆紫溶液或醋酸洋红液。（７）农业生产中获得无子番茄常用的试剂是适宜浓度的生长素类似物溶液。２．教材实验中常见的研究方法与思维（１）根据颜色来确定某种物质的存在待测液＋Ⅰ２→呈蓝色，待测液中存在淀粉；待测液＋斐林试剂水浴加热　→呈砖红色，待测液中存在还原糖；待测液＋苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）→呈橘黄色（或红色），待测液中存在脂肪；待测液＋双缩脲试剂→呈紫色，待测液中存在蛋白质或多肽。（２）用大分子染料如红墨水来验证生物组织细胞膜的选择透过性或检验细胞的死活。（３）用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性。（４）同位素示踪法（放射性同位素标记法）：探究光合作用产生的氧气的来源；Ｔ２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；探究ＤＮＡ的复制是半保留复制；用１８Ｏ２和１４ＣＯ２追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径等。（５）模拟实验法：分离定律的模拟实验等。（６）获得无子果实的方法：用适宜浓度的生长素类似物处理花蕾期已去雄的花的雌蕊，如无子番茄的获得；诱导染色体变异，如无子西瓜的获得。（７）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。（８）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。（９）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。（１０）确定某一显性个体基因型的方法：测交，该显性个体自交。（１１）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杂交，观察后代性状表现。（１２）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，用锈菌去侵染小麦叶片，一段时间后，观察有无锈斑出现。（１３）测定种群密度的方法：样方法、标志重捕法。（１４）化学分析法：如番茄和水稻对Ｃａ２＋和ＳｉＯ４－４选择吸收，叶绿体中色素的提取和分离实验等。（１５）理论分析法：如大、小两种草履虫竞争的实验，植物根向地生长、茎背地生长的实验，植物向光性实验等。（１６）等组实验法：如小麦淀粉酶催化淀粉水解的实验，发现生长素的燕麦胚芽鞘实验。考点２实验设计类　　一、实验探究与实验程序１．科学探究一般过程为：观察、提出问题→作出假设→设计、完成实验→分析数据，得出结论→交流、表达和再探究。２．探究实验设计时要遵循的基本原则：科学性原则、对照原则、单一变量（单因子变量）原则、平行重复原则等。３．实验一般程序：分组编号→设置对照→条件处理→观察比较→得出结论。　　二、生物实验中的变量实验名称自变量因变量无关变量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）；酒精产生与否（用酸性条件下的重铬酸钾检测）葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、ｐＨ、锥形瓶的洁净程度等􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋续表实验名称自变量因变量无关变量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根长度实验材料的一致性、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等续表实验名称自变量因变量无关变量探究培养液中酵母菌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􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋对应学生用书起始页码Ｐ２３９一　教材实验中的“同材异用”和“一材多用”（科学探究）（一）教材实验中的“同材异用”１．酒精：可用于消毒、洗去浮色、提纯ＤＮＡ、叶片脱色及配制解离液等。（１）体积分数为５０％的酒精溶液：在脂肪鉴定中，用苏丹Ⅲ染液染色，再用体积分数为５０％的酒精溶液洗去浮色。（２）体积分数为７０％的酒精溶液：用于杀菌消毒，体积分数为７０％的酒精能渗入细胞内，使蛋白质凝固变性。低于这个浓度，酒精的渗进脱水作用减弱，杀菌力不强；而高于这个浓度，则会使细菌表面蛋白质迅速脱水，凝固成膜，妨碍酒精进入，削弱杀菌能力。（３）体积分数为９５％的酒精溶液：用于有丝分裂实验中的解离液的配制；冷却的体积分数为９５％的酒精可用于提纯ＤＮＡ；在证明光合作用产生淀粉的实验中，可用于叶片脱色。（４）无水乙醇：用于绿叶中色素的提取与分离的实验中提取叶绿体中的色素。２．盐酸实验名称盐酸浓度盐酸的作用观察ＤＮＡ和ＲＮＡ在细胞中的分布质量分数为８％的盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的ＤＮＡ与蛋白质分离，有利于ＤＮＡ与染色剂结合探究ｐＨ对Ｈ２Ｏ２酶活性的影响质量分数为５％的盐酸改变过氧化氢的ｐＨ，提供酸性环境观察根尖分生组织细胞的有丝分裂低温诱导植物染色体数目的变化质量分数为１５％的盐酸使组织中的细胞相互分离开生物体维持ｐＨ稳定的机制物质的量浓度为０．１ｍｏｌ／Ｌ的盐酸模拟细胞代谢产生的酸性物质促胰液素的发现稀盐酸引起胰腺分泌胰液　　３．ＮａＯＨ溶液（１）在鉴定组织中蛋白质的存在时，０．１ｇ／ｍＬ的ＮａＯＨ溶液作为双缩脲试剂的成分之一，为该实验提供碱性环境。（２）在鉴定组织中还原糖的存在时，０．１ｇ／ｍＬ的ＮａＯＨ溶液作为斐林试剂的成分之一。（３）在与光合作用有关的实验中，用ＮａＯＨ溶液吸收装置中的ＣＯ２，以保证装置中没有ＣＯ２存在。（４）在探究影响酶活性的条件（ｐＨ）时，用质量分数为５％的ＮａＯＨ溶液来调节ｐＨ。（５）在探究酵母菌细胞呼吸的方式中，用质量分数为１０％的ＮａＯＨ溶液来吸收空气中的ＣＯ２。（二）教材实验的“一材多用”有些实验所用的生物材料相同，对于这一类材料可进行归纳记忆。如洋葱、口腔上皮细胞、酵母菌等。例如，洋葱在实验中的应用见表。取材部位实验名称取材原因叶鳞片叶植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡使用高倍显微镜观察细胞的多样性细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核观察ＤＮＡ和ＲＮＡ在细胞中的分布内表皮细胞近于无色管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量多根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少（１６条），易于观察低温诱导植物染色体数目的变化材料易得，且低温（４℃）下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高ＤＮＡ的粗提取和鉴定根的数量多，细胞分裂能力强，ＤＮＡ含量高１．关于观察类实验（１）实验材料的正确选择是观察类实验的关键，选材应注意：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观察细胞的有丝分裂或低温诱导染色体加倍时，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）。③观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精巢或植物的雄蕊，而不宜选用动物的卵巢或植物的雌蕊（雄配子的数量远远多于雌配子，更容易观察到减数分裂的细胞）。（２）需用显微镜观察的还有鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。２．关于物质鉴定、提取类实验（１）在物质鉴定实验中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结果。（２）物质鉴定实验一般不设置对照实验，若需设置对照实􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋验，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）色素