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2014年高考生物复习素材:十 实验与探究


十 实验与探究
一、考纲要求的教材实验分类 类型 显微镜观察类 实验 1.使用高倍显微镜观察几种细胞 2.用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 3.观察植物细胞的吸水和失水 4.观察细胞的有丝分裂和减数分裂 1.探究影响酶活性的条件 2.探究酵母细胞呼吸的方式 3.探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 4.探究培养液中酵母菌数量的动态变化 绿叶中色素的提取和分离 通过模拟实

验探究膜的透性 1.调查常见的人类遗传病 2.土壤中小动物类群丰富度的研究 检测生物组织中的糖类,脂肪和蛋白质

探究性实验

验证类实验 模拟类实验 调查类实验 鉴定类实验

二、中学生物实验涉及的基本技术归纳 1.光学显微镜的使用 适用于观察生物的微观结构, 如观察叶绿体和线粒体。 注意正确掌握低倍镜和高倍镜的使用 技术。 (1)使用低倍镜应注意正确对光和调焦(粗细准焦螺旋的调节) 。 (2)高倍镜的使用方法包括: ?低倍镜下找到清晰物象并移至视野中央。 ?转动转换器,使高倍物镜正对通光口。 ?换用大光圈或凹面反光镜。 ④调节细准焦螺旋至物象清晰。 2.玻片标本制作 适用于显微观察,凡需在显微镜下观察的生物材料,必须先制成玻片标本。包括: (1)压片法(如洋葱根尖细胞的有丝分裂) 。压片的一般过程是:取材→固定→解离(对不 易分散的材料用盐酸处理)→漂洗→染色→压片→观察。 (2)装片法(如高倍镜下观察叶绿体的流动) 。其过程是:将材料在载玻片水滴中展平→放 盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上,防止产生气泡→对材料染色或改变溶液浓度→观察。 3.研磨、过滤 适用于从生物组织中提取物质,如酶,色素等。 4.纸层析技术 适用于溶液中物质的分离,如绿叶中色素的分离。主要步骤包括制备滤纸条、画滤液细线、 层析分离。 5.恒温技术 适用于酶参加的生化反应,一般用水或恒温箱。 6.解离技术 用于破坏细胞壁,分散植物细胞,制作临时装片,如观察有丝分裂时制片的解离过程。 7.等差梯度设置:如温度影响酶活性,植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用等试验。 8.比色法:适用于需与标准显色液或显色卡比对的试验,如尿糖的检测。
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另外还有材料的培养与选取,同位素示踪技术等。 三、生物学中常见的试剂 试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液 健那绿 龙胆紫(醋酸洋红) 作用对象 还原糖 蛋白质 脂肪 线粒体 染色质(体) 颜色 砖红色 紫色 橘黄(红)色 蓝绿色 紫(红)色 备注 现用现配,需水浴加 热 先加 A 液,再加 B 液 有毒害性和致癌性 活染法 染色前必须漂洗彻底

四、实验设计应遵循的原则 实验设计是指在正式进行科学实验之前,实验者根据一定的目的和要求,运用有关的科 学知识、原理,对实验过程中的材料、手段、方法和步骤等全部方案的指定。实验设计遵循 以下原则: 1.对照原则 该原则既可排除无关变量的干扰,又可增强结果的可信度和说服力。 对于对照实验,一个实验包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组,对照 组(控制组)是不接受自变量处理的对象组。常用的对照组类型有以下几种: (1)空白对照:对照组为不作任何处理的对象组。 这里的不做处理, 并非什么因素都不给于, 而是针对实验所要研究的因素不给于,以体现实验因素的有无对实验结果的影响。如“探究 影响酶活性条件”的实验。 (2)自身对照:实验与对照在同一对象上进行,不另设对照组。如“探究植物细胞的吸水 和失水”实验,即是典型的自身对照----实验处理前的对象状况为对照组,试验后的对象变 化为实验组。 (3)条件对照:给对照组施以某种实验处理。但不是所研究的实验因素,以突出实验实施 的处理因素与实验所研究因素的差异,从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。 如肺炎双球菌体外转化实验。 (4)相互对照:不单设对照组,而是几个实验组相互对照。如‘探究影响酶活性的条件’ 试验中,探究温度对酶活性的影响时,要用热水,正常温度的水,冰水三个实验组来探究, 进行相互对照,以得出相应的实验结论。 2.单一变量原则 该原则可使实验中的复杂关系简单化,是结果更准确。其含义是: (1)不论一个实验中有几个实验变量,都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量。 (2)实验中药尽可能避免无关变量的干扰。 对照实验设置的正确与否,一个重要的方面是看是否遵循单一变量原则,具体来说有 如下四个方面:?所用生物材料要相同,?所用实验器具要相同,?所用实验试剂要相同, ④所要实验方法要相同。 3.平行重复原则 为了使实验结果或实验数据更接近真实情况, 避免偶然因素对实验的影响, 一般在实验中 控制相同条件下多设几组,以使得出的结论更准确,科学。如“探究植物生长调节剂对扦插 枝条生根的作用”实验中,同浓度处理的扦插枝条要求做 3--5 根。排除个别偶然数据的干 扰,求平均数。 4.科学性原则 包括实验原理,实验材料的选择,实验方法和实验结果的处理等方面要保证不出现科学 性错误,要有科学思想和方法作指导。
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五、验证性实验和探究性实验 1.二者的比较 (1)验证性实验 验证性实验是验证某一个结论是否正确的实验。 ?通过验证性实验可以对研究对象进行更深入地了解,也能证明某种假设是否正确,从而 加深对所学生物学知识的理解和记忆。 ?由于实验者在实验前大多也掌握了实验结果和实验结论。 因此实验者对实验结果哦预期 常常是唯一的。 (2)探究性实验 探究性实验是探究研究对象的未知属性、特性以及其他因素的关系的实验。 ?探究性实验是根据一定的实验目的,利用现有的实验条件,通过控制实验变量的改变干 扰研究对象,并观察实验结果(现象)和推理得出实验结论。 ?由于实验者在实验前提出的假说往往是比较模糊的, 也没有掌握最后的实验结果和实验 结论, 因此对实验结果的语气也是不确定的, 只能把各种有可能出现的实验现象都考虑在内, 再由各种实验现象推出相应的实验结论。 ?此类实验一般是经过探究得出实验结论,往往需讨论, ‘如果出现结果 a 会怎样,如果 出现结果 b 或 c 又会怎样’ 。 2.举例 探究性实验 实验名称 实验原理 实验步骤 实验现象 预期实验结果 实验结论 鉴定某人是否出现糖尿 验证性实验 验证某糖尿病患者尿液中韩葡萄糖

相同(斐林试剂与可溶性还原糖作用出现砖红色沉淀) 相同(取尿液后加斐林试剂水浴加热,观察实验现象) 出现或不出现砖红色沉淀 出现或不出现砖红色沉淀 出现砖红色沉淀 出现砖红色沉淀

若出现砖红色沉淀,证明此人出 糖尿病患者尿液中含葡萄糖 现糖尿;若不出现砖红色沉淀, 证明此人不出现糖尿。

六、设计型实验试题的解题突破和方法 1.解题思路 准确把握实验目的:明确实验要解决的‘生物学事实’是什么,要解决该‘生物学事实’ ↓ 是哪一方面。 明确实验原理:分析实验所依据的科学原理是什么,设计的生物学及相关学科的方法和 ↓ 原理有哪些。 确定实验变量、设置对照实验:找出自变量和因变量,确定实验研究的因素以及影响本实 ↓ 验的无关变量;构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。 确定实验方法:根据实验目的和所提供的材料来确定。 ↓ 设计合理的实验装置和实验步骤:严格遵循实验设计原则,根据实验原理以及充分考虑提 ↓ 供的实验材料、用具的基础上,根据设计要求,设计实验装置和步骤。 得出预期实验结果和结论。 2.实验设计时的一般步骤 (1)取材、分组、编号 取材时要注意数量和生理及发育状态相同.,用具要相同等,即无关变量要相同且适宜, 不影响实验结果。
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(2)变量处理 根据单一变量原则和对照原则, 对不同组别进行变量处理, 引起不同的实验结果来实现实 验目的。 (3)根据需要可进行进一步相同处理。 其他因素相同且最适的继续处理。 (4)检测、观察、统计、比较 必须找出具体的观察和记录对象,观察、记录、统计、比较实验数据和现象。

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