（北京专用）2020届高考生物一轮复习 专题24 实验与探究教师用书（PDF，含解析）

第九单元实验与探究专题２４　实验与探究真题多维细目表真题涉分考点教材实验类实验设计类题型难度设题情境试题结构素养要素２０１９北京ꎬ１/２、５/２９(４)(５)、３１(３)６/６、６/９、６教材实验类/实验设计类/实验设计类选择/选择/非选择中原型情境的实验探究、相似情境的实验探究、陌生情境的实验探究问题并列、逐级深入结构与功能观、科学思维、科学探究２０１８北京ꎬ４/２９(２)(３)(４)６/１４教材实验/实验设计选择/非选择易/中原型情境的基础判断、陌生情境的实验探究问题并列、逐级深入科学思维、科学探究２０１７北京ꎬ４/２９(２)(３)/３１(５)６/１４/８教材实验/实验设计、评价/实验设计选择/非选择/非选择中原型情境的基础判断、陌生情境的实验探究问题并列、逐级深入科学思维、科学探究２０１６北京ꎬ５/２９(２)(３)(４)(５)６/１４实验结果解读/实验设计选择/非选择中原型情境的基础判断、陌生情境的实验探究问题并列、逐级深入稳态与平衡观、科学思维、科学探究、社会责任２０１５北京ꎬ４/２９(２)(３)６/１４实验设计选择/非选择中原型情境的基础判断、陌生情境的实验探究问题并列、逐级深入稳态与平衡观、科学思维、科学探究２０１４北京ꎬ５/２９(２)(３)/３１(３)(４)(５)６/１０/６教材实验/实验设计/实验设计选择/非选择/非选择中原型情境的基础判断、陌生情境实验探究问题并列、逐级深入科学思维、科学探究２０１３北京ꎬ５/２９(２)(３)(４)(５)/３１(２)(３)(４)６/１２/１０教材实验/实验设计/实验设计选择/非选择/非选择中原型情境的基础判断、陌生情境的实验探究问题并列、逐级深入稳态与平衡观、科学思维、科学探究２０１２北京ꎬ４/２９(２)(３)/３１(３)(４)(５)６/１４/１２实验设计选择/非选择/非选择中原型情境的基础判断、陌生情境的实验探究问题并列、逐级深入稳态与平衡观、科学思维、科学探究２０１１北京ꎬ２/２９６/１８教材实验/实验设计选择/非选择中原型情境的基础判断、陌生情境的实验探究问题并列、逐级深入稳态与平衡观、科学思维、科学探究十年均分２２.７考频常见考法命题规律与趋势０１考查内容１.本专题为高频考点ꎬ近几年每年都有涉及ꎬ这与北京的命题理念有关ꎬ北京的考题基本都是以实验探究为背景进行命题的ꎬ而且生物是一门实验科学类的学科ꎬ所以北京的考题中实验题占比很大ꎮ２.高考对本专题的考查主要集中在以教材知识为背景的基础判断及特定实验目的下的实验方案设计等ꎮ０２题型难度１.题型考查既有选择题ꎬ又有非选择题ꎮ２.基础判断型试题难度一般较小ꎬ实验设计型试题难度通常偏大ꎮ０３命题规律１.结合高考对能力考查的要求ꎬ实验探究类试题仍将为高考考查的重点ꎮ２.考查点将涉及教材实验、教材实验的延伸及以特定实验为背景的实验设计ꎮ０４核心素养试题主要依托结果分析、方案探讨等形式ꎬ体现对科学探究和科学思维素养的考查ꎮ专题２４　实验与探究１２９　　对应学生用书起始页码Ｐ２５１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ꎬ而不是其面积或体积的放大倍数ꎮ(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ꎮ３.目镜与物镜长短与放大倍数之间的关系(１)物镜越长ꎬ放大倍数越大ꎬ距装片距离越近ꎬ如Ｈ１ꎻ反之则放大倍数越小ꎬ距装片距离越远ꎬ如Ｈ２ꎮ(２)目镜越长ꎬ放大倍数越小ꎬ反之则放大倍数越大ꎮ４.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ꎬ可根据放大倍数与视野范围成反比的规律计算ꎮ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ꎬ则转换为１０×４０的放大倍数后ꎬ看到的一行细胞数为１６个ꎮ(２)圆形视野范围内细胞数量的变化ꎬ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ꎮ如:在１０×１０的放大倍数下看到６４个细胞充满视野ꎬ则转换为１０×４０的放大倍数后看到的细胞数为４个ꎮ５.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ꎬ如实物为字母“ｂ”ꎬ则视野中观察到的为“ｑ”ꎮ若物像在偏左上方ꎬ要把物像移至视野中央则装片应向左上方移动ꎮ装片移动规律:向偏向相同的方向移动ꎮ观察颜色深的材料ꎬ视野应适当调亮ꎬ反之则应适当调暗ꎻ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ꎻ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ꎮ７.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ＤＮＡ、ＲＮＡ在细胞中的分布死细胞甲基绿、吡罗红染液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甲基绿吡罗红混合染液ＤＮＡ绿色ＲＮＡ红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.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溶液ꎬ目的是吸收ＣＯ２ꎬ测定呼吸强度时ꎬ常用的检测指标是密闭容器内Ｏ２的减少量ꎮ(２)在测定光合作用强度时常用ＮａＨＣＯ３溶液ꎬ目的是提供稳定的ＣＯ２环境ꎮ(３)在观察人体口腔上皮细胞的实验中ꎬ采集的口腔上皮细胞常放在生理盐水中ꎬ目的是维持口腔上皮细胞的正常形态ꎮ(４)利用碘液检测光合产物时ꎬ常用酒精对叶片进行脱色处理ꎮ(５)观察植物细胞的质壁分离和复原实验中常用紫色洋葱外表皮细胞ꎬ所用的蔗糖溶液浓度常为０.３ｇ/ｍＬꎮ(６)观察细胞的有丝分裂时ꎬ用于染色体染色的是龙胆紫溶液或醋酸洋红液ꎮ(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ꎮ􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋１３０　　５年高考３年模拟Ｂ版(教师用书)　　３.ＤＮＡ粗提取与鉴定(１)原理、方法和目的基本原理方法目的ＤＮＡ在不同浓度ＮａＣｌ溶液中的溶解度不同ꎬ在０.１４ｍｏｌ/Ｌ的ＮａＣｌ溶液中溶解度最低溶于ＮａＣｌ溶液中并稀释①ＮａＣｌ溶液为２ｍｏｌ/Ｌ时ꎬＤＮＡ溶解ꎬ部分蛋白质发生盐析而生成沉淀ꎬ通过过滤可除去部分蛋白质及不溶于ＮａＣｌ溶液的杂质②当ＮａＣｌ溶液稀释至０.１４ｍｏｌ/Ｌ时ꎬＤＮＡ析出ꎬ过滤可除去溶于ＮａＣｌ中的部分蛋白质和其他杂质ＤＮＡ不被蛋白酶所水解加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋白酶ꎬ水解蛋白质ＤＮＡ不溶于酒精溶液加入冷却酒精(９５％)ＤＮＡ析出ꎬ除去溶于酒精的蛋白质ＤＮＡ可被二苯胺染成蓝色加入二苯胺ꎬ并沸水浴鉴定ＤＮＡ　　(２)实验材料①动物鸡血细胞的优点鸡血红细胞、白细胞中都有　细胞核ꎬ含大量的ＤＮＡ既经济又易取{②植物:新鲜菜花、蒜黄、菠菜等ꎮ(３)实验步骤①步骤:提取血细胞核物质(用蒸馏水使其破裂)→溶解(２ｍｏｌ/Ｌ的ＮａＣｌ)→过滤(除杂质)→析出(滴蒸馏水ꎬ降低ＮａＣｌ浓度至０.１４ｍｏｌ/Ｌ)→过滤→再溶解(２ｍｏｌ/Ｌ的ＮａＣｌ)→过滤→进一步提纯(体积分数为９５％的冷却酒精)→鉴定ꎮ②鉴定比较加入物质结果图示实验组对照组均加入:４ｍＬ二苯胺试剂２ｍｏｌ/ＬＮａＣｌ溶液５ｍＬ丝状物溶液逐渐变蓝—不变蓝　　(４)其他注意事项①二苯胺鉴定ＤＮＡ属于颜色反应ꎬ需要沸水浴加热５ｍｉｎꎬ可使ＤＮＡ呈蓝色ꎮ②二苯胺试剂要现配现用ꎬ否则二苯胺会变成浅蓝色ꎬ影响鉴定效果ꎮ③ＤＮＡ进一步提纯(第四次过滤的滤液)时要选用预冷的９５％的酒精ꎮ三、调查类实验１.调查研究的一般程序:确定课题和实施方案→实施计划→结果分析→结论→建议ꎮ２.不同目标的调查方法(１)调查人类常见遗传病的实验中ꎬ应在全部人群中调查发病率ꎬ在有发病史的患者家系中调查某遗传病的遗传方式ꎮ(２)种群密度的调查常用方法是样方法和标志重捕法ꎬ其中前者适用于活动范围较小的动物和植物ꎬ后者适用于活动范围较大的动物ꎮ(３)采用样方法调查植物种群密度时ꎬ调查取样的关键在于随机取样ꎻ选取样方的方法有五点取样法和等距取样法ꎻ植物种群密度的调查中ꎬ最终种群密度的估算值应该取各样方的平均值ꎮ(４)物种丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法两种ꎮ３.教材中调查类实验方法比较实习、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活动范围大的动物标志重捕法个体总数(Ｎ)初次捕获个体数(ｎ)＝再次捕获个体数(Ｍ)重捕的标志个体数(ｍ)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调查人群中某种遗传病发病率人类某种遗传病汇总法发病率＝患病人数被调查人数×１００％土壤中小动物类群丰富度的研究　物种种类记名计算法和目测估计法　—探究培养液中酵母菌数量的动态变化酵母菌种群数量抽样检测法　—　　ＤＮＡ粗提取实验中　　(１)为什么加入的蒸馏水能使鸡血细胞破裂?[提示]　蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体ꎬ水分可以大量进入血细胞内ꎬ使血细胞破裂ꎬ再加上搅拌的机械作用ꎬ就加速了鸡血细胞的破裂ꎬ从而释放ＤＮＡꎮ　　(２)如果研磨不充分ꎬ会对实验结果产生怎样的影响?[提示]　研磨不充分会使细胞核内的ＤＮＡ释放不完全ꎬ提取的ＤＮＡ量变少ꎬ影响实验结果ꎬ导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等ꎮ　　(３)为什么反复地溶解与析出ＤＮＡ能够去除杂质?[提示]　用高浓度的盐溶液溶解ＤＮＡꎬ能除去在高盐中不能溶解的杂质ꎻ用低盐浓度使ＤＮＡ析出ꎬ能除去溶解在低盐溶液中的杂质ꎮ因此ꎬ通过反复溶解与析出ꎬ就能够除去与ＤＮＡ溶解度不同的多种杂质ꎮ考点２实验设计类　　一、变量与对照实验１.实验过程中可以变化的因素称为变量ꎬ生物学实验中常涉及的类型有自变量、因变量和无关变量ꎮ􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题２４　实验与探究１３１　　２.一个实验通常分为实验组和对照组ꎮ二、实验探究与实验设计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ꎬ得出结论→交流、表达和再探究ꎮ２.探究实验设计时要遵循三大原则:科学性原则、对照原则、单一变量原则ꎮ３.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ꎮ三、探究实验中的变量分析变量是实验过程中可以变化的因素ꎮ在设计实验时ꎬ要注意使自变量可控制、因变量比较好检测ꎬ并尽量避免无关变量对实验的干扰ꎮ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的有无ＣＯ２生成量(澄清石灰水的混浊程度)ꎻ酒精产生量(用重铬酸钾检测)葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、ｐＨ、锥形瓶的洁净程度等模拟探究细胞表面积与体积的关系琼脂块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、空间等探究水族箱中的群落演替　时间群落的演替水族箱的培养条件和环境等　　四、实验对照的四种类型实