专题七实验与探究

[考纲热度]1.能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验与技术，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，并能将这些实验与技术涉及的方法和技能进行综合运用(5年20考) 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(5年12考) 3.具有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—演绎法、建立模型与系统分析等科学研究方法(5年8考) 4.能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订(5年2考)

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考点一 教材基础实验

[核心探究]

1．列表比较六个鉴定类实验 实验名称 淀粉的鉴定 鉴定对象 淀粉 试剂 碘液 颜色(现象) 蓝色 生物材料 脱色的叶片 苹果或梨的匀浆等 花生种子切片 豆浆、稀蛋清等 水、葡萄糖尿糖的检测 葡萄糖 葡萄糖试纸 有色 溶液、三份模拟“尿样” 胡萝卜素：橙黄色 提取液：无水绿叶中色素的提取和分离 四种色素 乙醇 分离液：层析液 叶黄素： 黄色 叶绿素a： 蓝绿色 叶绿素b： 黄绿色 2.列表比较八个显微观察类实验 观察 方式 实验名称 观察叶绿体 原色 观察 观察植物细 胞的吸水 和失水 观察 对象 叶绿体 紫色大 液泡 显微镜 高倍 玻片标本 临时装片 染色剂 无 生物 材料 菠菜叶 洋葱鳞 低倍 临时装片 无 片叶外 表皮 新鲜的绿叶(如菠菜叶) 加入二氧化硅有助于研磨得充分；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏 － 备注 － 甲、乙液现配现用，水浴加热 需用高倍镜观察 先加A液，后加B液，摇匀使用 还原糖的鉴定 还原糖 斐林试剂 砖红色沉淀 脂肪的鉴定 脂肪 苏丹Ⅲ(或Ⅳ) 染液 橘黄(或红)色 蛋白质的鉴定 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 观察细胞的有丝分裂 龙胆紫溶染色体 高倍 临时装片 液(醋酸洋红液) 切片 脂肪 高倍 ↓ 临时装片 苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液 洋葱根尖 检测生物组织中的脂肪 花生种子 观察DNA和染色 观察 RNA在细胞中的分布 DNA、 RNA 高倍 临时装片 吡罗红甲基绿染色剂 健那绿染液 － 人的口腔上皮细胞(或洋葱鳞片叶内表皮细胞) 人的口腔上皮细胞 蝗虫精巢固定装片 洋葱根尖细胞 观察线粒体 观察细胞的减数分裂 低温诱导植物染色体数目加倍 线粒体 高倍 临时装片 染色体 高倍 固定装片 染色体 高倍 临时装片 改良苯酚品红溶液 3.列表比较五类调查类实验 课题 调查对象 遗传病发病率 调查人群中 的遗传病 遗传病遗传方式 在患者家系中调查 统计方法 在普通人群中统计 计算公式(方法) 患病人数发病率＝×100% 被调查人数绘制、分析 遗传系谱图 初次捕获个体数＝总数N种群密度 的取样调查 植物或活动能力弱的动物 土壤中小动物类 群丰富度的研究 土壤中的小动物 样方法 动物(活动能力强) 标志重捕法 重捕中标记个体数 重捕个体数所取各样方的种群密度平均值 取样器取样法 记名计算法、目测估计法 4.比较八类模拟及探究类实验 探究实验 通过模拟实验探自变量 半透膜两侧溶因变量 漏斗玻璃管液面的上无关变量 半透膜种类、开始时的究膜的透性 探究温度对淀粉酶活性的影响 探究pH对过氧化氢酶活性的影响 液的浓度差 不同温度(至少三种) 升高度 酶的活性(加碘后溶液颜色的变化) 酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧猛烈程度) CO2生成量(澄清石灰液面、温度等条件 pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等 温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等 葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接导管的大小等 琼脂块的一致性、NaOH不同pH(至少三种) 探究酵母菌的呼吸方式 氧气的有无 水的浑浊程度等)；酒精的产生(酸性重铬酸钾检测) 模拟探究细胞表面积与体积的关系 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 探究水族箱中群落的演替 细胞体积的大小 物质运输的效率 溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等 不同浓度的生长素类似物 扦插枝条的生根数量或长度 实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等 培养液的成分、培养条件、空间等 水族箱的培养条件和环境等 时间 酵母菌数量 时间 群落的演替

有关教材基础实验的五大失分点

1．物质鉴定类。利用化学试剂与相关物质产生特定颜色反应，进行物质鉴定时，应注意选择白色的材料；如果实验材料本身具有其他的颜色，在鉴定前首先要进行脱色处理。

2．显微观察类实验要先制片，不同材料用不同的制片方法。装片法(把整个实验材料制成装片，如用葫芦藓观察叶绿体)、切片法(把材料切成薄片，以便观察，如脂肪的鉴定)、压片法(把材料压成一薄层，以便观察，如观察根尖细胞的有丝分裂)。

3．以成熟的植物细胞为材料，利用质壁分离原理可以鉴定细胞死活。

4．用物理方法或化学试剂进行诱变时，处理的材料应该是具有分裂能力的组织或细胞；

观察染色体变异时，要选择正处于分裂中期的细胞进行观察。

5．进行调查研究时，所选择的样本要具有代表性，且要满足样本数量足够多的条件，以减小误差；实验材料在数量上要尽可能多地选取，记录数据时取其平均值以减小实验误差。

1.NaOH溶液在教材实验中的妙用

1在鉴定组织中蛋白质的存在时，0.1 g/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，0.1 g/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。

2.酒精在教材实验中的妙用

150%的酒精溶液：在脂肪鉴定中，用苏丹Ⅲ染液染色，再用50%的酒精溶液洗去浮色。

275%的酒精溶液：用于杀菌消毒，75%的酒精能渗入细胞内，使蛋白质凝固变性。 3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：用于光合色素的提取与分离的实验中提取叶绿体中的色素。 比较盐酸在不同实验中的作用

实验名称 作用 ①改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞； 观察DNA和RNA ②使染色质中DNA与蛋白质分离，有助于DNA与在细胞中的分布 染色剂结合 观察根尖细胞有丝分裂， 质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按低温诱导染色体加倍

1∶1混合成解离液，使组织中的细胞相互分离开来 调查类实验的三个注意点

1．调查方法

取样调查法。可根据不同的调查目的和对象选用不同的取样方法。 2．调查选材

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．随机调查

调查的随机性决定了调查的准确性，所以应做到无区别对待调查对象，以确保调查的准确性。

正确认识探究实验中的变量

[核心探究]

1．理清自变量、无关变量与因变量之间的关系

2．理清实验设计的流程

探究性或验证性实验的“实验题目或目的”的描述

1．句式一

“探究(或验证)自变量对因变量的影响”。 2．句式二

“探究(或验证)因变量与自变量之间的关系”或“因变量与自变量之间关系的研究”。 应用提示：①书写实验题目需从试题提供的文字、表格或曲线信息中找出自变量和因变量后，依据“句式”作答。②有时实验中的自变量可能是一个，即单自变量，有时为多个，即多自变量。③对验证性实验来说，实验目的与实验结论是相对应的，即在书写实验结论时重复实验目的的相关语句即可。

探究性实验的“实验假设”的描述

1．句式一

“如果……现象，则……结论”。 2．句式二

“当条件X存在时，事件P(实验现象)会发生”或“当条件X存在时，事件P(实验现象)不发生”或“当条件X存在时，对事件P(实验现象)没有影响”。

应用提示：①对探究性实验来说，假说对所要研究的对象设想一种或几种可能的答案或解释，即提出可能的实验原理。②假说的书写，往往针对实验目的以陈述句式进行表述。

探究性或验证性实验的“实验原理”的描述

1．理论依据句式

自变量与因变量间的内在联系。 2．操作依据句式

自变量的操作情况，因变量的观测指标。

应用提示：①实验原理可以明确实验操作步骤，分清是生化实验类型还是生理实验类型。②实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考。③若需对实验结果进行分析，套用实验原理即可。

探究性或验证性实验的“实验步骤”的描述

1．步骤一：实验前的准备

(1)选材的句式：“选取年龄、性别相同，健康且发育状况相同的同种动物”、“选取长势相同、大小相似的同种植物”等。

(2)分组的句式：“随机均分(或等分)为X组”。

(3)编号的句式：“编号为A、B……组”或“编号为甲、乙……组”。 2．步骤二：实验中的处理

实验组“用适量的某溶液”处理，对照组“用等量的蒸馏水(或生理盐水或清水)”处理，且“每组都在相同且适宜的条件下培养(或饲养)”或“观察相同的时间”。

3．步骤三：实验后的观测

“一段时间后，观察(现象)或测量(数据)，做好记录(并计算出平均值)”。

应用提示：①步骤一主要是分组编号，设置对照，以描述“无关变量”。②步骤二主要是对实验组分别进行处理，以描述自变量如何控制，无关变量如何平衡。③步骤三主要是针对实验结果的处理，以描述因变量怎样检测。

探究性或验证性实验的“结果与结论”的描述

1．探究性实验结果的预测对应假设，常需分类讨论。实验结论要根据可能的实验结果进行分析。

2．验证性实验的结果与相应结论只需考虑一种情况。一般只有一个结果和一个相应的结论，且结论就在题目中，如“验证……”、“证明……”等。实验结论对应实验目的，应得出肯定结论。

应用提示：①探究性实验可先假设可能的实验结论，再得出实验结果，最后先写结果，进而得出结论。②验证性实验的实验结果可依据实验原理中的因变量写出，实验结论即验证性实验的目的。

评价性实验题的解题技巧

[方法解读]

分析实验原理及方法是否正确、有无更为简单的实验方案、实验能否顺利完成和实验的安全性如何，常见的试题主要考查下面的几个方面：

有对照实验：

实验变量设置

一看是否有标记

对照看对照设置

 是否合理是否遵循了单一变量原则

是否遵循了等量原则是否排除了干扰因素

步骤的顺序是否合理

二看步骤步骤是否完整

具体操作有无违反生物学基本原理

实验结果的验证目标是否准确

三看验证

实验结果的验证方法是否得当

无对照实验

生物材料的选择是否恰当

四看材料实验器材的选择是否合理

药剂的选择、使用、用量是否准确

是否需要搅拌、加热等

五看条件

实验所需的温度、光照等条件是否合理