2019-2020版一轮优化探究生物(苏教版)课件：第十单元 实验原则与实验设计

固考基·双基体系优化
1．完整的实验设计一般包括实验题目、 假设 、预期、 实验 、 观察和收集数据、 分析、推论、评价、交流等。 2．科学探究的一般过程为：观察、 提出问题 → 做出假设 →设 计、完成实验→分析数据， 得出结论→交流、表达和再探究。 3．探究实验设计时要遵循三大原则：科学性原则、 对照原则 和 _单__一__变__量__原__则___。
4．新鲜马铃薯块茎中含有：淀粉 9%～20%，蛋白质 1.5%～ 2.3%，脂肪 0.1%～1.1%。下列实验描述正确的是( ) A．马铃薯富含淀粉可作鉴定还原糖的实验材料 B．新鲜马铃薯块茎滴加过氧化氢溶液出现气泡 C．新鲜马铃薯块茎滴加苏丹Ⅲ染液呈现红色 D．煮熟的马铃薯块茎滴加碘液不会变成蓝色
检测生物组织中脂肪实验中用体积分数为 50%的酒精洗去 浮色，A 错误；在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，摇匀， 可看到溶液变为紫色，B 错误；斐林试剂与还原糖反应出现 砖红色沉淀，C 错误；用于观察质壁分离与复原的紫色洋葱 表皮细胞是高度分化的细胞，不分裂，不具有细胞周期，不 能用来观察有丝分裂，D 正确。 答案：D
依据叶绿体中各种色素随层析液在滤纸片上的扩散速度不同， 可以确定 a、b、c、d 色素带依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b，分别呈现橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色，故 A、 B 项错误；叶绿素 a 和叶绿素 b 比叶黄素和胡萝卜素含量高， 故 c、d 色素带比 a、b 色素带宽，C 项错误；花青素不溶于有 机溶剂，几乎不能扩散，且 e 与滤液基本重合，因此推断 e 色 素带所含色素为呈红色的花青素，D 项正确。
题组 2 物质鉴定和提取类实验分析 3．下列关于生物学实验的描述中正确的是( ) A．检测生物组织中脂肪实验中，可滴加 1～2 滴 50%盐酸 洗去浮色 B．在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，摇匀，可看到溶液 变为蓝色 C．向小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂，就会呈红黄色 D．用于观察质壁分离与复原的紫色洋葱表皮细胞，不能用 来观察有丝分裂
一、显微观察类实验总结
二、物质鉴定提取类实验 1．教材规定实验中的染色剂
2.物质鉴定和提取类实验总结
三、调查类实验与教材隐性实验
1．调查类实验总结
实验 名称
调查对象 调查方法 统计方法(计算公式)
种群 密度 的调 查
活动范围大的 标志重捕 初次个捕体获总个数体N数 n＝
动物
法 再次捕获个体数M 重捕的标志个体数m
②物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验， 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。鸡蛋清作为鉴定蛋白质的 材料时，因其较黏稠，故使用时需稀释。 ③可溶性还原(性)糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验 材料，因它们不含还原(性)糖。 ④颜色深浅与所鉴定的物质的含量有关，含量越多，颜色越 明显。
题组演练
题组 1 观察类实验分析 1．(2016·高考江苏卷)下列实验都需要使用光学显微镜进行 观察，有关实验现象描述合理的是( )
A.实验① C．实验③
B．实验② D．实验④
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色的大液泡占据了细胞的大部 分空间，故在显微镜下观察，几乎整个细胞呈紫色；同一组织的 不同细胞中细胞液浓度不同，不同细胞质壁分离的位置、程度并 不一致，A 项正确。用光学显微镜观察植物细胞时，不能观察到 细胞膜的存在；核糖体在电子显微镜下才能观察到，B 项错误。 洋葱根尖分生区细胞大多数处于分裂间期，而染色体形态清晰处 于分裂中期，C 项错误。在探究酵母菌种群数量的动态变化实验 中，不能清晰看到酵母菌的内部结构，D 项错误。 答案：A
探究培养液中酵
酵母菌种 抽样检测
母菌种群数量的
群数量
法
动态变化
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 Ca(OH)2，目的是吸收 CO2， 测定呼吸强度时，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。
(2)明确变量间的关系与要求,自变量实验变量―→可操作性 和可变性；,无关变量干扰变量―→可控性；,因变量反应变 量―→可测性。 (3)遵循单一变量原则与等量原则：单一变量原则强调的是实 验变量的单一性，而等量原则强调的是无关变量的等量性。 (4)注意无关变量的平衡。
研考点·重点难点探究
考点研析
(2)盐酸
实验名称 盐酸浓度
盐酸的作用
观察
能够改变细胞膜的通透
DNA 和
性，加速染色剂进入细
质量分数为
RNA 在
胞，同时使染色质中的
8%的盐酸
细胞中的
DNA 与蛋白质分离，有
分布
利于 DNA 与染色剂结合
实验名称
盐酸浓度
盐酸的作用
探究 pH 对过氧化 质量分数为 5% 改变酶的 pH，提
氢酶活性的影响
第十单元 实验原则与实验设计
C目录 ONTENTS
固考基·双基体系优化 研考点·重点难点探究 悟高考·真题演练 课时作业
[考纲要求] 1.能独立完成考纲规定的教材实验，包括理解 实验的目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关操作技能， 并能将这些实验涉及的方法和技能等进行运用。2.具备验证 简单生物学事实的能力，能对实验现象和结果进行分析、解 释，并能对收集到的数据进行处理。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、建立模型与系统分析等科学研究方法。4.能对一些简 单的实验方案做出恰当的评价和修订。
4．实验过程中可以变化的因素称为 变量 ，生物学实验中常 涉及的类型有 自变量 、 因变量 和无关变量。 5．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 。
[巧记助学] 有关探究性实验变量 4 个易错点
(1)明确变量的分类及含义 变量可分为自变量、因变量和无关变量。 自变量又叫实验变量，是作用于实验对象的因素或条件，应 具有可变性和可操作性。因变量又叫反应变量，是随自变量 变化而产生的反应或现象，应具有可测性和客观性。无关变 量又叫干扰变量，是指除实验变量外影响实验结果与现象的 因素或条件，应具有可控性。
健那绿是活细胞染色剂，可将线粒体染成蓝绿色；观察 DNA 和 RNA 的分布，用盐酸处理细胞，可以增大细胞膜的通透 性，加速染色剂进入细胞及使染色体的 DNA 和蛋白质分离； 蔗糖为非还原糖，不与斐林试剂发生颜色反应；低温诱导染 色体加倍实验中用卡诺氏液固定细胞形态。 答案：C
6．(2018·天津五校联考)苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色 素外，液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈 现红色)。某探究小组用 95%的乙醇提取苋菜叶片中的色素， 利用圆形滤纸法获得如图所示 a、b、c、d 和 e 五条色素带， 其中 e 与滤液基本重合。下列叙述正确的是( ) A．a 色素带对应的色素是叶黄素 B．b 色素带呈蓝绿色 C．c、d 色素带比 a、b 色素带窄 D．e 色素带对应的色素是呈现红色的花青素
⑤观察叶绿体时，若选用菠菜叶则取稍带些叶肉的下表皮 (靠近下表皮的叶肉细胞中的叶绿体较大而数目较少)。 ⑥观察植物细胞的质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞 (含有大的液泡)。 (2)物质鉴定类实验应注意的问题 ①在显色实验(如物质鉴定)中，材料最好不带颜色或颜色较 浅，或实验时对有色材料进行脱色处理。
[易混易错] (1)选择合适的材料是实验成功的关键 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，几乎不含 DNA、RNA)。 ②不能用观察叶绿体的材料来观察线粒体(叶绿体中的色素 颜色会掩盖健那绿染色后的颜色变化)。
③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，这些细胞没有分裂能力)。 ④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(雄配子产 生数量远远多于雌配子的)。
染色体结构变异可在光学显微镜下观察到，A 错误；通过光 学显微镜观察植物细胞质壁分离程度，可以粗略探究紫色洋 葱表皮细胞液浓度，B 正确；若在显微镜视野中看到细胞质 顺时针流动，实际上细胞质也是顺时针流动，C 错误；根尖 分生区细胞无大液泡，不能用于观察植物细胞的质壁分离与 复原现象，D 错误。 答案：B
(5)观察植物细胞的质壁分离和复原常用紫色洋葱表皮细胞， 所用的蔗糖溶液浓度常为 0.3 g/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 或醋酸洋红溶液。 (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。
四、教材实验中实验材料应用归纳 有些实验中，所用的某材料相同，但作用却是不一样的，对 于这一类材料可进行归纳，比较记忆。 (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 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 50%的酒精溶液洗去浮色。
2．关于光学显微镜的叙述正确的是( ) A．通过光学显微镜不能观察到猫叫综合征患者的染色体结 构变异 B．借助光学显微镜可以粗略探究紫色洋葱表皮细胞液浓度 C．显微镜下所成的像是倒立放大的虚像，若在视野中看到 细胞质顺时针流动，则实际上细胞质则是逆时针流动 D．观察植物细胞质壁分离与复原的实验中，可用根尖分生 区细胞代替表皮细胞
淀粉不是还原糖，故马铃薯不适合作鉴定还原糖的实验材 料；新鲜马铃薯块茎中含有过氧化氢酶，能催化过氧化氢分 解产生氧气；苏丹Ⅲ染液染色鉴定马铃薯块茎中的脂肪，需 在显微镜下才能看到橘黄色的脂肪液滴；煮熟的马铃薯块茎 中含有淀粉，滴加碘液会变蓝。 答案：B
5．(2018·河北石家庄检测)下列对实验材料的处理，错误的 是( ) A．观察细胞中的线粒体可用健那绿染液染色 B．观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布需用盐酸处理细胞 C．蔗糖溶液中加入斐林试剂摇匀后生成砖红色沉淀 D．低温诱导细胞染色体数目的变化可用卡诺氏液固定
植物或活动能 力弱的动物
样方法
种群密度＝
所有样方内个体总数 样方的总面积
实验名称 调查对象 调查方法 统计方法(计算公式)
人类遗传 病发病率 的调查
人类某种遗 传病
汇总法
患病人数 发病率＝被调查人数
×100%
土壤中小
动物类群 土壤中的小 取样器取样 记名计算法、目测估计
丰富度的 动物
法
法Hale Waihona Puke 研究实验名称 调查对象 调查方法 统计方法(计算公式)
②体积分数 75%的酒精溶液：用于杀菌消毒，体积分数 75% 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 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。
的盐酸
供酸性环境
观察根尖分生组织
细胞的有丝分裂 质量分数为 使组织中的细胞
低温诱导植物染色 15%的盐酸
相互分离开
体数目的变化
实验名称
盐酸浓度
盐酸的作用
生物体维持 pH 稳 物质的量浓度为 模拟细胞代谢产生的
定的机制
0.1 mol/L 的盐酸
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，0.1 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。