专题七 实验与探究(学生版)

专题七实验与探究实验要求4-1 分子与细胞（1）观察DNA、RNA在细胞中的分布（2）检测生物组织中还原糖、脂肪、和蛋白质（3）用显微镜观察多种多样的细胞（4）观察线粒体和叶绿体（5）通过模拟实验探究膜的透性（6）观察植物细胞的质壁壁分离和复原（7）探究影响酶活性的因素（8）叶绿体色素的提取和分离（9）探究酵母菌的呼吸方式（10）观察细胞的有丝分裂（11）模拟探究细胞表面积与体积的关系掌握程度参考本考试大纲中的：一、考试的能力要求2.实验与探究能力4-2 遗传与进化（1）观察细胞的减数分裂（2）低温诱导染色体加倍（3）调查常见的人类遗传病掌握程度参考本考试大纲中的：一、考试的能力要求2.实验与探究能力4-3 稳态与环境要求（1）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用（2）模拟尿糖的检测（3）探究培养液中酵母菌数量的动态变化（4）土壤中动物类群丰富度的研究（5）探究水族箱（鱼缸）中群落的演替掌握程度参考本考试大纲中的：一、考核目标与要求2.实验与探究能力①微生物的实验室培养②土壤中分解尿素的细菌的分离与计数③酵母细胞的固定化④植物芳香油的提取考试大纲要求：2．实验与探究能力（1）能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，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，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。

（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。

（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。

一.物质鉴定实验原理：某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物，产生特定的颜色反应。

（一）、检测生物组织中还原糖、脂肪、和蛋白质（1）鉴定还原糖需用，反应颜色为砖红色。

（2）鉴定蛋白质应用试剂，反应颜色为。

（3）鉴定脂肪应用液，反应颜色为橘黄色或红色。

（4）鉴定DNA应用试剂，反应颜色为。

（二）模拟尿糖的检测一．实验原理：葡萄糖氧化酶过氧化氢酶葡萄糖葡萄糖酸+H2O2 , H2O2H2O+O,无色化合物+O→有色化合物二．方法步骤：1．将5个分别装有水、葡萄糖溶液、三份模拟“尿样”的滴瓶和5条葡萄糖试纸分别对应做好标记，并在记录本上设计好记录表格。

2．分别用滴管从5个滴瓶中吸取溶液，在对应的葡萄糖试纸上各滴加2滴。

3．观察试纸的颜色变化并与标准比色卡对比，判断出“尿糖”的含量。

4．将实验结果记在记录表中。

（三））叶绿体色素的提取和分离（1）提取：提取液是，在研磨时加入少许和。

（2）分离原理：色素在层析液中的不同。

结果：滤纸条上自上而下依次是、、叶绿素a和叶绿素b。

二.观察类实验原理：使用显微镜高倍镜观察（四）、用显微镜观察多种多样的细胞（五）观察细胞有丝分裂选材：洋葱根尖分生区解离液：15%的和95%的染色液：或过程：解离→→→制片（六）观察细胞的减数分裂：(七)观察DNA、RNA在细胞中的分布（八）观察线粒体和叶绿体(九) 观察植物细胞的质壁壁分离和复原（十）低温诱导染色体加倍三.调查类实验（十一）人类遗传病的调查①选取对象：应选取遗传病，且调查群体足够大。

②调查发病率的的方法是，确定遗传方式的方法是。

（2）种群密度的取样调查①植物种群密度调查一般采用，样方的选取要做到。

②动物种群密度调查一般采用。

（十二）土壤中动物类群丰富度的研究四.探究类实验（十三）通过模拟实验探究膜的透性（十四）探究影响酶活性的因素（十五）探究酵母菌的呼吸方式（十六）模拟探究细胞表面积与体积的关系（十七）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用（十八）探究培养液中酵母菌数量的动态变化（十九）探究水族箱（鱼缸）中群落的演替（1）完整的实验设计一般包括实验题目、、预期、观察和收集数据、、推论、评价、交流等。

（2）科学探究的一般过程为：观察、→→设计、完成实验→分析数据，→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、和。

（4）实验过程中可以变化的因素称为，生物学实验中常涉及到的类型有、和无关变量。

（5）实验一般程序：分组编号→→条件处理→→。

考点一显微观察类实验的解答1.显微观察类实验应注意的问题（1）注意取材：（2）注意材料处理：根据不同材料，不同的观察对象，做不同的材料处理，如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。

（3）注意制片方法在观察类实验中常采用临时装片制作技术等。

临时装片制作有装片法、压片法和切片法。

①压片法：用于比较疏松的材料，如根尖、花药等用较小的力即可把材料压成一薄层。

压片法的一般过程是：取材、固定、解离、漂洗、染色、压片、观察。

②装片法：其过程是：将材料在载玻片上的水滴中展平、放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上，防止产生气泡，染色或改变溶液浓度时，从一侧滴染色液或溶液，另一侧用吸水纸吸引。

③切片法：用刀片将待观察的材料切成极薄的片，以用于显微镜观察。

2.熟悉该类型中每个实验的常规内容Ⅰ.显微镜相关的知识（1）观察：先低倍后高倍①用低倍物镜观察：放置装片（标本正对通光孔正中心）→侧面观察降镜筒（转动粗准焦螺旋）→左眼观察找物像（转动粗准焦螺旋）→用细准焦螺旋将物像调清晰。

②用高倍物镜观察移装片（物像偏向哪个方向装片向哪个方向移动）→转动转换器（换上高倍物镜）→调节反光镜或光圈（使视野变得明亮）→转动细准焦螺旋（将物像调清晰，进行观察）。

（2）放大倍数与镜头长度及细胞数目的关系归纳①物像放大倍数=目镜的放大倍数×物镜的放大倍数。

②目镜越短，放大倍数越大；物镜越短，放大倍数越小，与玻片距离越远。

③低倍镜下的视野：细胞数多、细胞小、视野明亮；高倍镜下的视野：细胞数少、细胞大、视野较暗。

④放大倍数的变化与视野中细胞数量变化的关系第一种情况：一行细胞数量的变化，可根据放大倍数与视野成反比的规律计算。

第二种情况：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。

（3）视野中异物的位置判断只有三种可能——在装片上、在目镜上、在物镜上。

判断方法如下：①移动装片：异物随装片的移动而移动，则其位于装片上；②换目镜：异物不随装片移动，但换目镜后消失，则其位于目镜上；③换物镜：异物不随装片移动，换目镜后也不消失，但换物镜后消失，则其位于物镜上。

（1）蛋白质的鉴定①不能直接将斐林试剂的甲液（0.1 g/mL NaOH溶液）和乙液（0.05 g/mL CuSO4溶液）用于蛋白质鉴定，因为用于蛋白质鉴定的双缩脲试剂B是0.01 g/mL CuSO4溶液。

但可在提供蒸馏水的情况下，将斐林试剂的乙液（0.05 g/mL CuSO4溶液）用蒸馏水按比例稀释后用于蛋白质鉴定。

②用蛋清进行蛋白质鉴定时，需将鸡蛋清用水稀释，通常是0.5 mL蛋白液加入5 mL 水，搅拌均匀。

如果蛋白液稀释程度不够，与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管的内壁上，使反应不容易彻底，并且试管也不容易刷洗干净。

③鉴定蛋白质时，向样液中加入2 mL双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入3~4滴双缩脲试剂B摇匀。

其中双缩脲试剂B不能过量，因为过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈现蓝色，从而掩盖生成的紫色。

（2）叶绿体中色素的提取和分离①区分色素提取和分离的原理色素提取的原理——无水乙醇提取法：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。

色素分离的原理——纸层析法：色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤液上扩散得快，反之则慢。

②注意事项a.收集滤液的试管要及时用棉塞将试管口塞紧，防止乙醇挥发。

b.制备滤纸条要选用干燥的滤纸，干燥的滤纸透性好、吸收滤液多；滤纸条要剪去两角，使层析液同步到达滤液细线；c.滤液细线要画得细且直，以防止色素带重叠而影响分离效果；待滤液干燥后要再画一两次，目的是积累更多的色素，使分离后的色素带明显。

d.分离色素时，层析液不能没及滤液细线，以防止色素溶解于层析液中而无法分离；覆盖烧杯或试管加棉塞，防止层析液挥发。

考点三观察调查类实验的统计技术和测量技术1.探究类实验的实验目标探究类实验的实验目标是通过客观地观察和描述现象，提出有价值的探究问题、明确研究问题的中心、确定变量和观察指标、作出合理假设和设计可行的实验方案、科学处理实验结果、作出合理推断、得出正确结论。

2.生物实验中的变量（1）变量的种类变量是指可被操纵的特定因素或条件。

根据其中实验中的作用可分为两大类：①实验变量（自变量）与反应变量（因变量）。

实验变量是指实验中由实验者操纵的因素或条件，而反应变量是指由实验变量引起的变化结果，二者之间是前因后果的关系。

实验的目的就在于获得和解释前因与后果。

②无关变量与额外变量。

无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。

由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。

它们之间也是前因后果的关系。

但对实验变量与反应变量的获得起干扰作用。

（2）变量的控制控制变量法是指控制其他因素不变，集中研究其中一个因素的变化，保证实验不受干扰或将干扰因素降低到最低程度。

通过实验控制，尽量减小实验误差，以取得较为精确的实验结果。

①操纵实验变量的方法：设法给研究对象施加干扰，造成研究对象的变化，从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。

②检测反应变量的方法：根据实验原理和实验条件确定观察、测量的指标和方法。

具体包括：观察特异性的颜色变化、沉淀反应；观察形态结构、生理变化；测量生长发育速度；测量生化反应速度。

③控制无关变量的方法（平衡控制）：排除因实验对象的个体差异带来的影响；设法创造稳定的相同的条件进行对照，以抵消或排除这些因素对实验对象的干扰；设法提供适宜条件，以排除不利环境条件对实验对象的影响；重复实验，排除偶然因素的干扰，减小实验误差。

不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量，观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。

（1）现象：验证性实验每个装置只出现一种现象，探究性实验可能分多个情况。

（2）结论：验证性实验只有一种结论，探究性实验对每种现象分别加以说明。

因此，一般来说，凡是探究性实验的预测，往往有三种可能性：正相关、负相关、中间（无影响），而作为验证性的实验则只有一种可能性，要么结论是成立的，要么结论是不成立的。

4.实验探究的设计策略实验步骤应用简洁科学的语言叙述，一般如下叙述：（1）分组标号：根据实验要求选择适宜的材料和器材，选材应保持条件相同（如日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠）。

将实验分为实验组和对照组，可以分两组，也可以分若干组，每组进行明确的标记，如用甲、乙、丙或A、B、C或1、2、3，总之让人对实验组一目了然，便于实验的观察、统计、比较和叙述。