- 425.21 KB
- 2021-10-11 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
高中生命科学实验与探究专题复习
一、实验的基本原则 1、科学性原则
① 实验原理的科学性 实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据,因 此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。
【例 1】某校生物兴趣小组想设计一个实验来证明血浆中含有葡萄糖,老师给他们提供了下列材料用具:
加有柠檬酸钠的鸡血,试管,离心器,三脚架,酒精灯,大烧杯,石棉网,火柴,清水等。 在实验过程还需要一种试剂是 ,实验的原理是
◆对策:熟记考纲要求的每个实验的基本原理。
。
② 明确实验要求和目的,确定实验思路科学性
③ 实验材料选择的科学性
【例 2】 ①孟德尔选用 作为杂交实验的材料,其原因:自花传粉, 受粉;有多对相对 性状 。
2 质壁分离选用 的洋葱鳞片叶,其原因:有中央大液泡,且有 ,容易观察
3 赫尔希和蔡斯选用 为实验材料,通过侵染细菌的实验来证明 DNA 是遗传物质,其 原因:成分简单,增殖较快
④ 验证生物组织中的蛋白质、还原糖、脂肪选用的材料要求还原糖量含高的植物组织或器官, 且组织的颜色 ,其原因:易于观察。
◆对策:注意考纲要求的实验中所涉及到的实验材料,力求每个实验的选材原因清晰。注意课本中的科 学史所涉及到的经典实验,理解每个实验中的选材原因。
④设计实验步骤(方法)要合理
【例 3】为了验证温度对酶活性的影响,某同学设计了如下实验方案和步骤:取三支大小相同的试管,编
号为甲、乙、丙,分别向三支试管中加入 3mL 浆糊,再各加入 2mL 新鲜的唾液淀粉酶溶液,振荡后,将甲、 乙、丙三支试管分别置于 0℃、60℃、100℃下约 5min,取出试管,各加入 2mL 班氏试剂(边加边振荡), 用沸水浴检验,观察试管内物质颜色的变化。下列对实验的评价正确的是?( )
①实验步骤不正确 ②温度设置不合理 ③不能用班氏试剂检验 A.只有①正确 B.只有②正确 C.①和②正确 D.①②③都正确
◆对策 1:要熟记考纲要求的每个实验的操作注意事项。 对策 2:要熟记常用试剂的作用,力求实验方法的合理性
⑤实验结果的科学性 指对于实验结果应该首先记录,然后整理,最后再经过仔细分析,找出它们所能透 露给我们的最大的信息量。
【例 4】下列有关实验及显色结果的叙述,正确的是( )
A.水浴加热条件下,蔗糖与班氏试剂发生作用生成砖红色沉淀 B.沸水浴条件下,脱氧核苷酸与二苯胺发生作用呈现蓝色 C.常温条件下,蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色 D.在常温条件下,核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色
◆对策:熟记实验结果的显示方法
2、平行重复原则:控制某种因素的变化幅度,在同样条件下重复实验,观察其对实验结果影响的程度。
任何实验必须有足够的实验次数,才能避免结果的偶然性,使得出的结论准确、科学。
【例 5】阅读下列内容,回答有关问题: 实验目的:验证种子萌发、幼苗生长与生长素有关;确定某种植物的种子萌发、幼苗生长的最适宜生长素
浓度范围。 材料用具:萝卜、水稻、油菜等种子若干;试管、移液管、培养甲、滤纸、蒸馏水、生长素溶液(浓
度分别为:1000 mg · L – 1,10 mg · L– 1,0.1 mg · L– 1,1 mg · L– 1,0.01 mg · L– 1)
实验步骤:
1.取 6 个试管,编号。在 1-6 号试管中,分别加入 5 mL 不同浓度的生长素溶液及等量的蒸馏水。
2.在 6 个试管中各放入 2 粒某种子,浸泡 24 小时。
3.取 6 个培养皿编号(1-6 号),每个培养皿内事先都垫上用对应浓度的生长素溶液浸湿的滤纸,将从
1-6 号试管中取出的种子,分别放入与之对应的 1-6 号培养皿中,在湿滤纸上均匀摆放。盖上培养皿 盖(假设氧气充足)。
观察与收集数据: 分析与讨论:
问题:本实验步骤中,有一处不够严谨,请指出并纠正:
3、对照性原则:即实验中设立对照组,使实验结果具有说服力。通常,一个实验总分为实验组和对照 组。实验组,是接受自变量处理的对象组。对照组,是不接受自变量处理(没有改变 实验变量的正常状态组)的对象组。
※ 对照的类型
类型
设置对照实验
实 例
空白对照
不给对照组以任何处理
验证甲状腺素的作用,对照组不做任何处理
自身对照
实验组和对照组都在同一实验
对象上进行
质壁分离实验,在同一装片中先后进行,对照
组即正常表皮细胞和实验组是同一组细胞
给对象施以某种实验处理,但这
种处理是作为对照意义的,或者
“动物激素饲喂小动物”实验中,甲组为实验组
条件对照
说这种处理不是实验假设所给
定的实验变量意义的
(饲喂甲状腺激素),乙组为条件对照(饲喂
甲状腺抑制剂);不饲喂药剂的是空白对照组
相互对照
不单独设对照组,而是几个实验
组相互对照
植物向重力性生长实验,将玉米种子放置在不
同的方向
【例 6】为验证光是植物生长发育的必要条件,设计如下实验:选择生长状况一致的小麦幼苗 200 株,随
机均分为实验组和对照组,分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结 果的几种组合,其中正确的是( )
①实验组 ②对照组 ③黑暗中培养 ④在光下培养 ⑤生长良好 ⑥生长不良 A.②③⑤ B.①④⑤ C.①③⑥ D.②④⑥
【例 7】现有与某种植物种子萌发有关的 4 组实验处理如下表
实 验
组
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
处理
种皮完整,25℃
机械破损种皮,
种皮完整,0.05赤霉
机 械 破 损 种 皮 ,
蒸馏水浸泡 24h
25 ℃蒸馏水浸泡
素 水 溶 液 25 ℃ 浸 泡
0.05赤霉素水溶液
24h
24h
25℃浸泡 24h
下列组合不能达到相应目的的是( )
A.仅做Ⅰ组与Ⅱ组实验,可探究机械破损对该种子萌发的影响 B.仅做Ⅰ组与Ⅲ组实验,可探究种皮完整条件下赤霉素对该种子萌发的影响 C.仅做Ⅱ组与Ⅲ组实验,可探究赤霉素或机械破损对该种子萌发的影响 D.仅做Ⅱ组与Ⅳ组实验,可探究机械破损条件下赤霉素对该种子萌发的影响
4、单一变量原则:实验组和对照组相比只能有一个变量,除了自变量之外的一切对实验结果有影响的 无关变量必须严格控制在适宜条件下的等量即相同,以平衡和消除无关变量对结果 的影响,
【例 8】某兴趣小组为了研究阳光对大豆发芽的影响,而在两个花盆里种了大豆,并设计如下实验:
花盆
阳光
温度
水
I
光照
20℃
充足
Ⅱ
暗室
20℃
不充足
在这一实验设计中,应该改正的错误是( ) A.两个花盆应该放在向阳的地方 B.两个花盆都应放在暗处
C.两个花盆的温度不应该一样高 D.两个花盆都应该浇给充足的水
5、随机性原则:被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的目的是:
1、可以消除或减少系统误差,是显著性测验有意义;
2、平衡各种条件,避免实验结果中的偏差。
二、实验中 3 个变量的分析及处理
1、自变量与因变量 自变量:指实验中由实验者所操纵的因素或条件。 因变量:指实验中由于自变量而引起的变化和结果。
2、无关变量 无关变量,指实验中除自变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。
在实验设计和操作中,要尽量减少无关变量,而且不同的实验组中的无关变量应完全相同,在设置对 照实验时,除了自变量外,一般要做到:
①生物材料相同(所用材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同) 植物:一般描述为长势正常且相同的同种植株 动物:一般描述为健康状况相同,体重大致相似(有的实验还要求年龄、性别等,例
如生长激素、性激素作用的研究) 种子:一般描述为大小一致、饱满程度相同、活的同种
2
实验所用的器具和装置要相同,实验的试剂要相同(包括成份、浓度、体积、量等)
③条件控制要适宜且相同(如温度、光照强度等都要一致)
【例 9】为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育,将 27 只同种、同时孵化且大小相同的蝌蚪,随机均分为三 组,饲养的水、饲料和温度等培养条件相同且适宜。甲组加入甲状腺激素、乙组加入甲状腺激素抑制剂、 丙组不加入药剂。饲养一段时间后,观察生长情况。
(1)本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于 (自变量 / 因变量 / 无关变量)
(2)甲组加入的甲状腺激素是 (自变量 / 因变量 / 无关变量)
(3)甲组的变化和结果是 (自变量 / 因变量 / 无关变量)
(4)实验中选同种、同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实验,其目的是 。
三、各类实验题解题策略
1、实验操作题
(实验操作题主要考查实验的操作技巧、注意事项、实验步骤与程序。要求考生必须参与实验,仔细 观察,掌握实验操作技能。)
这一类的题目,有的是以选择题的形式出现,也有的是以要求改正或完善实验步骤的填空题的形式出现。
【例 10】某同学按下表所示制成临时装片进行有关实验。
组别
材料
实验条件
观察内容
A
浸泡过的花生种子
清水、苏丹Ⅵ液、50%酒精
细胞中着色的小颗粒
B
紫色洋葱鳞片叶外表皮
0.3g/mL 蔗糖溶液
质壁分离
C
菠菜叶
清水
叶绿体
将上述各组实验材料按表中实验条件进行相关处理后制成临时装片,放在显微镜下观察。分析回答:
(1)上述实验中需要的材料用具除显微镜外,还需刀片、镊子、滴管、吸水纸、 。
(2)A 组实验的目的是 ,50%酒精的作用是 ,细胞中小颗 粒呈 色。
(3)B 组实验中,选用紫色洋葱鳞片叶的原因是 。
(4)在 C 组实验中,要选取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,原因是 。
◆对策:(1)要熟悉考纲要求的所有实验的操作步骤、实验注意事项等。
(2)观察类实验中通常运用显微镜对目标进行观察,为使观察的结果更清晰,常借助染色技术、 玻片标本制作技术等,在复习中要善于归纳。
2、实验原理题
实验原理是选择实验材料、药品,设计实验步骤和预期实验结果的依据。实验原理有的包含在实验题 干的叙述中,有的需要联系课本中的生物学理论知识提取出相关的实验原理。
通常在实验原理题的题干给出实验材料、实验步骤、实验现象或实验结果,要求学生对实验原理进行 解析,并在此基础上解决有关问题,以考查同学们对生物学基础知识和生物学实验的理解与应用能力。
【例 11】健康人的尿中只含有极微量的蛋白质,若尿中蛋白质含量过高,则称为蛋白尿。除了肾脏等疾病 会引起蛋白尿外,健康人在剧烈运动后也会出现暂时性蛋白尿。临床上常用双缩脲试剂定性和定 量检测尿中的蛋白质。请完成下面的实验,验证某人在某次剧烈运动后出现了蛋白尿。
材料用具:试管、量筒、剧烈运动前后的尿液、双缩脲试剂 A(质量浓度为 0.1g·mL -1 的 NaOH)、 双缩脲试剂 B(质量浓度为 0.01 g·mL-1 的 CuS04 溶液)。
实验原理:
处理温度(℃)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
甘 薯 还 原 糖 含 量
(mg/g)
22.1
23.3
25.8
37.6
40.5
47.4
54.7
68.9
45.3
28.6
【例 12】甘薯和马铃薯都富含淀粉,但甘薯吃起来比马铃薯甜.为探究其原因,某兴趣小组以甘薯块茎为 材料,在不同温度、其他条件相同的情况下处理 30 min 后测定还原糖含量.结果表明马铃薯不含 还原糖,甘薯的还原糖含量见下表:
为了确认马铃薯不含还原糖的原因,将设计实验,备选材料与用具为甘薯提取液(去淀粉和还原糖), 马铃薯提取液(去淀粉)二苯胺试剂,斐林试剂,双缩脲试剂,质量分数为 3%的淀粉溶液和质量分数为 3% 的蔗糖溶液等.其实验原理:
① ;
② .
◆对策:
(1)要熟记考纲要求的每个实验的基本原理,并将所获得的知识迁移到新的实验情景中。
(2)尤其要记住待检测物质与某种鉴定试剂反应,产Th一种特殊颜色来达到鉴定的目的。
(3)牢记实验原理是做实验的依据和思路(注意叙述中不能采用“因为…所以…”的表述方式)
☆3、实验设计题
◆对策:实验设计的基本思路
①读题找出实验目的 确定是探究性实验还是验证性实验
(一般在题干中有“验证……”、“证明……”、“探究……”,其后内容就是实验的目的。)
②确定自变量、观测指标和无关变量 找出单一变量,确定对照组和实验组的设置,确保其他培养实验条件一致,控制无关变量。明确观测 指标,是否需要统计即对数据的整理等。
③分析材料用具、原理,绘制简易流程图 特别提醒:
ⅰ有些材料需预先处理(如材料要用液体,但题目中给的是固体材料,则需配置相应浓度的溶液)
ⅱ实验的前测(如生理实验中需要对实验前的材料进行生理指标的测量等)
- 124 -
题目给出实验目的及一些附加条件,让学生设计实验方案。解答这类题目应首先根据题目的要求和给 出的条件,确定所考查的知识点及相关的实验原理,构思相关的生物情景,然后再设计便于操作的实验方 案。
选择材料,分组编号
设置对照,在相同且适宜条件下培养(或饲养) 运用一定的观测手段,观察实验结果
(注意前测和后测)
◆④实验操作步骤书写◆
(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,讲实验氛分为实验组和对 照组,可以分两组也可以分为若干组,每组进行明确的标记,如:甲乙丙;ABC 等。
(2)实验处理:根据实验要求对实验组和对照组进行处理,除实验变量外,实验组和对照组的培养、饲
养等条件应相同,常使用“等量”、“相同”、“适宜”等词语。
(3)培养、观察、记录:把实验组和对照组放在相同的条件下培养或观察。
【① 颜色变化 ② 形态结构和生理状况变化 ③ 液面变化 ④ 其他:气味、温度、PH 等】
(4)结果与结论:如果是验证性实验,结论就在题目中;
如果是探究性实验,结论一般要分情况讨论,至少有 2 种及以上的可能。
⑤联系实验目的得出结论 预测结果、得出结论
注意探究性实验和验证实验的不同回答
ⅰ 若是“验证性”实验,则要根据所学知识和原理,分析得出应有的实验结果和推出相应的结论,此 时一般只有一个结果和相应的结论,结论是合理的、科学的、肯定的。不少结论是在题目要求验证 的内容中寻找。
ⅱ 若是“探究性”实验,则要根据原理、目的,预测出可能的结果和推出相应的结论,此时一般有几 个不同结果及相应的结论。
【例 13】为了验证甲状腺激素的生理作用,试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标,根据给出的实验材 料和用具,设计实验步骤,预测实验结果,并作出分析。
(1)材料和用具:日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组,甲状腺激素溶液,蒸馏水,灌胃器,耗氧 量测定装置,小动物活动测定仪等。
(实验提示:给药途径为每日灌胃,给药剂量和仪器操作不作考试要求,室温恒定。)
(2)方法与步骤:
(3)结果预测与分析:
【解题思路】
(1)确定是验证性实验还是探究性实验:
(2)确定实验目的、实验原理
实验目的: _。 实验原理: 。
(3)确定自变量、因变量、无关变量
自变量:
因变量:
无关变量:
(4)设计实验步骤
① ——选择材料、编号分组,前测,控制无关变量
步骤①: 将日龄相同体重相近的两组雄性成年大白鼠分别标号为甲组和乙组, 分别用给出仪器测定与 记录 。
② ——设置实验组(甲组)和对照组(乙),在相同且适宜条件下饲养以控制无关变量
步骤②:每日用 给予甲组鼠灌喂 ,给予乙组灌胃 , 在 的条件下饲养一段时间。
③——运用一定的观测手段,观察实验结果,后测,记录,
步骤③:“定期测量与记录甲、乙两组鼠的 。”
(5)结果预测与分析: 实验目的中有“验证……”,因此是验证性实验。 实验结果预测:(前测和后测的结果预测)
未给甲状腺激素时,甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量 ;给甲组鼠甲状腺激素后,其耗 氧量和活动量均 乙组。
结果分析:(结合实验原理来分析出现该结果的原因) 甲状腺激素能促进新陈代谢,提高神经系统的兴奋性,从而使耗氧量和活动量加大。
说明:
前测的作用是为实验结果提供一种实验前后的对照。如例 13 题,即使是正常大白鼠,其活动量和耗 氧量也是有所区别,只有进行前测,才能与实验结果进行比较,从而使实验结果说服力更强!
如果实验起始阶段状态是确定的、已知的,就没必要前测。
【例 14】面对去冬今春我国西南部分地区严重旱情,生物兴趣小组同学查阅资料发现,摩西球囊菌可以与
植物根系形成共生体,能提高干旱条件下植物体内活性氧的清除能力,增强抗旱性,请完成实验设计, 探究接种摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。 材料用具:紫花苜蓿幼苗,摩西球囊霉菌菌种,栽培土(经灭菌处理的田间土与河沙混合,体积比 9:
1),大小一致的花盆。 方法步骤:
⑴ 花盆中放置栽培土 3 ㎏,并将花盆平均分成 A、B 两组
⑵ A 组各花盆中 ,B 组各花盆中 。
⑶将等数量的幼苗移栽于各花盆中,置于 条件下培养;
⑷6 周后, 处理 10d,每天观察、记录并统计 。 结果预期与分析:
【解题思路】
(1)确定是验证性实验还是探究性实验:
(2)确定实验目的、实验原理
实验目的:
实验原理:
(3)确定自变量、因变量、无关变量
自变量:
因变量:
无关变量:
4、实验评价题
实验评价就是利用已有的生物学知识,从实验取材、药品试剂、步骤及操作、结果及预测等进行评价,
◆对策:对实验方案评价时,要注意重点从以下几方面入手
从而正确解答有关内容。
(1)有无对照(如果有看对照设计是否合理),是否遵循单一变量原则和等量原则
(2)实验材料及器材的选择、使用是否正确
(4)是否采取正确的方法进行实验结果的检测和记录
(3)实验方法、步骤是否合理
【例 15】为了证实“甲状腺激素及甲状腺抑制剂对蝌蚪发育的影响”,某同学制定下列方案:
a.取两个玻璃缸分别编号为 1 号、2 号; b.在两个玻璃缸中,分别加入等量(且适量)的水和新鲜水草,然后在每个玻璃缸中分别放入 lO 条同
时孵化出的发育状况相同的蝌蚪;
c.向 l 号缸投放含甲状腺制剂的饲料,2 号缸投放含甲状腺抑制剂的饲料; d.每天分别向两缸中投放一些饲料;
e.每隔一段时间观察一次,观察时用小网将蝌蚪捞出放在培养皿中,再将培养皿放在坐标纸上(1 mm
×1 mm),观察并且测量蝌蚪的体长变化(前肢和后肢的生长情况,尾的变化等)。上述实验设计方案中, 有一些明显的设计缺陷或不足,请你修改并完善该设计方案。
(1)该设计方案的明显缺陷是 ,因此,a 过程应该为(只需陈 述 修改 内容 , 下同 ) ; c 过 程应 该 为 。 (2)方案中存在着引起实验误差的不妥之处, d 过程的不妥之处应该改为
。
②实验方法、步骤是否合理 此类题目给出了实验操作的方法、一系列步骤。要求学生分析评价方法、解题程序的科学性和规范性。
找准解题切入点,避开误区,设计最佳实验方案。
【例 16】为验证 pH 对唾液淀粉酶活性的影响,某位学生设计如下: (1)在 1~3 号试管中分别加入 O.5%的新鲜可溶性淀粉液 2.O mL。 (2)分别向 l~3 号试管中加 O.5%唾液 1.O mL。
(3)向 1 号试管注入 1.0 mL 蒸馏水,向 2 号试管注入质量分数为 5%的 NaOH 溶液 1.0 mL,向 3 号试 管注入质量分数为 5%的 HCl 溶液 1.0 mL。
(4)振荡这 3 支试管,使试管内的液体混合均匀。然后,将 3 支试管下半部浸入 60℃左右的热水浴中,
保持 5 min。
(5)在 3 支试管中加入 2.O mL 斐林试剂振荡后,将 3 支试管的下半部放入盛有热水的大烧杯中,用酒 精灯加热,煮沸 1min。观察 3 支试管中溶液的变化情况,记录结果。
该学生的设计方案,有无不妥之处?若有请改正并指出原因。
5、实验补充完善题
实验补充完善题是高考的热点题型,该题型将实验与探究能力渗透到各题题干及解题过程中进行考 查,将常规实验与探究能力、实验与理论知识融合考查,注重探究过程和方法,并加强文字表达思想、描 述实验结果等能力的考查。实验补充完善题包括以下内容:(1)添加实验假设;(2)完善实验步骤;(3) 总结实验结论;(4)补充填加对照实验。实验补充完善题的解题思路与完全实验设计的解题思路基本一致。
【例 17】假设你去某饲料研究所进行课外实践活动,需要完成以下任务:
(1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。提供的试剂有:①碘液,②苏丹Ⅲ溶液,③双缩脲 试剂, ④斐林试剂。 你选用的试剂应该是 ; 蛋白质与相应试剂反应后, 显示的颜色应 为 。
(2)完善以下实验设计并回答问题。
探究 A 动物蛋白对小鼠生长的影响
资料:饲料中的蛋白含量一般低于 20﹪ ;普通饲料可维持小鼠正常生长;A 动物蛋白有可 能用于饲料生产。
一、研究目的:探究 A 动物蛋白对小鼠生长的影响。 二、饲料:
基础饲料:基本无蛋白质的饲料;普通饲料(含 12%植物蛋白):基础饲料+植物蛋白; 试验饲料:基础饲料+A 动物蛋白。
实验分组:
实验组号 小鼠数量(只) 饲料 饲养时间(天)
1 10 基础饲料 21
2 10 试验饲料 1(含 6﹪ A 动物蛋白) 21
3 10 试验饲料 2(含 12﹪ A 动物蛋白) 21
4 10 试验饲料 3(含 18﹪ A 动物蛋白) 21
5 10 试验饲料 4(含 24﹪ A 动物蛋白) 21
6 10 Ⅰ Ⅱ
备注:小鼠的性别组成、大小、月龄、喂饲量和饲养环境均相同。
实验方法和检测指标:略
①实验组 6 中,Ⅰ应该为 ,原因是 ;Ⅱ应该为 ,原因
是 ;
②要直观和定量地反映小鼠的生长情况,可以测量小鼠的 和 。
6、设计实验记录的表格、绘制曲线
根据实验目的,用表格形式记录实验现象和数据,表达实验结果,是生物新课程标准明确要求中学生 应有的一种能力。设计表格时要注意列和行中每项所表示的含义和单位。对于较复杂的表格、表头的设计 较关键。在平时学习时要留心储备这类知识。绘制曲线要求学生确定横坐标、纵坐标的单位和含义,再根 据实验现象或结果描述自变量和因变量之间的关系曲线。主要用来考查学生运用数学知识和生物知识综合 分析和解决问题的能力。
【例 19】虽然蟾蜍的排卵是有季节性的,但也可以通过想体内注射促性腺激素促进其排卵。为验证促性腺 激素有促进蟾蜍排卵的作用,请利用提供的实验材料和用具、步骤,设计实验记录表。(注:蟾蜍排卵可 通过检查泄殖腔开口处有无卵细胞作为观察指标,注射激素后只要求观察 1 次)
材料用具:发育成熟体重相同的雌性蟾蜍 6 只,注射器,饲养笼,适宜浓度的促性腺激素溶液,
0.65NaCl 溶液(蟾蜍用生理盐水)。
实验步骤:
①将 6 只雌性蟾蜍随机编号 1~6,其中编号 1~3 的蟾蜍作为对照组,4~6 的蟾蜍作为实验组,分别放入 饲养笼中。
②检查两组每只蟾蜍的泄殖腔开口处有无卵细胞,进行记录。
③实验组每只蟾蜍注射一定量适宜浓度的促性腺激素溶液,对照组每只蟾蜍注射等体积 NaCl 溶液。
④一定时间后,检查两组每只蟾蜍的泄殖腔开口处有无卵细胞,进行记录。 设计实验记录表格:
四、常见实验中的注意问题
1、有关酶的实验设计,应注意各步骤的顺序,必须先调节相关条件(温度、pH 等)才能让反应物与酶相 遇,还应注意空白对照中加入“等量清水”。
2、生长素设计中,应注意对胚芽鞘的生长状况的描述,如“向哪方弯曲生长”、“直立生长”、“不弯曲不 生长”。无子番茄培育要注意“去雄”、“套袋”、“使用一定浓度生长素类似物”。
3、动物激素调节实验中,有些激素只能用“注射”(如胰岛素),有些可以“饲喂”(如甲状腺激素)。
4、无土栽培时应注意“培养液中通空气”、“适时适量补充稀释培养液”。
5、微生物培养中注意“无菌”、“接种到培养基”及氧气、pH、温度的控制,培养基配制注意碳源、氮源、 生长因子、水、无机盐,并在调节 pH 后灭菌。
6、遗传学实验
①复制、转录、翻译时条件的控制;
②DNA 粗提取应选用非哺乳动物的红细胞,注意蒸馏水的使用和过滤的目的,鉴定时注意水浴加热的条 件控制及现象。
7、植物杂交实验:如果为两性花(花中既有雄蕊又有雌蕊)的植物杂交,如:应注意“去雄”、“人工授 粉”、“授粉后套袋”;如果为单性花(即有雄无雌或有雌无雄),则无需“去雄”,但要“套袋”。8、动 物杂交实验:千万不能有“自交”,应为“与相同基因型的异性交配”。
9、基因工程实验:注意“限制性内切酶”、“运载体”、“DNA 连接酶”、“目的基因”、“受体细胞”等科学 语言的使用。
10、实验条件的控制方法
(1)增加水中氧气——泵入空气;吹气;放入绿色植物
(2)减少水中氧气——容器密封;油膜覆盖;用凉开水
(3)除去容器中 CO2——NaOH 溶液
(4)除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中
(5)除去叶片中叶绿素——酒精水浴加热
(6)除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光
(7)动物细胞破裂――蒸馏水渗透胀破;搅拌;离心
(8)杀灭细菌―――煮沸;烘烤;酒精;高浓度 NaCl;含青霉素培养基
(9)控制容器的温度——用保温瓶或绒棉来隔热,避免生物所产生的热会散失至四周。
(10)避免种子上的微生物影响——实验前对萌发的种子进行消毒。
11、书写步骤时应注意:
①要分步描述并加以编号(一般不宜连续描述);
②实验中涉及到两组或两组以上,所用器材需用 1、2、3……或 A、B、C……等加以编号便于区分;
③在量上难以做到准确的量化描述,应尽可能用“定性”的语言表达,如“一段时间”、“适宜的温度”、 “适量的”、“一定量的”等;
④叙说中尽量要用规范的实验术语,不能用俗语口语,如:“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”,“等量 的”不宜说成“一样多的”,“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”,“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色 变化”,“褪色”说成“无色”,另外“不变”也不能说成“无现象”等等。
12、实验中,70%的酒精用于杀死固定细胞,增大膜的通透性,便于染色;
95%的酒精用于冲洗多余的燃料。
【上海高考真题演练】
□ 2015
7.利用枯草杆菌生产分泌性中性蛋白酶,以下符合该酶分离纯化的正确流程是
①制成酶制剂 ②发酵液过滤 ③冷冻干燥 ④层析法提纯蛋白酶
A.③①④② B.②④③① C.③④②① D.②④①③
(八)分析有关科学探究的资料,回答问题。(9 分)
【研充背景】越来越多的研究证实,从酵母、果蝇到哺乳动物小鼠,饮食限制能显著延长成年生物体 的寿命。
【提出提问】日常饮食成分复杂,究竞哪种成分与寿命延长相关?
【形成假设】限制食物中的某种成分会显著影响成年小鼠的寿命。
【实验设计】为证明上述假设而设计的实验记录如表 3 所示。
63.在本研究中,实验对象选择小鼠相比选择酵母或果蝇的优势是小鼠 。 A.采取有性生殖
B.与人类亲缘关系更近 C.生命周期更长 D.遗传学研究更系统深入
64.在本研究中,若 Y3 是蛋白质,较合理的实验变量 Y1 和 Y2 应设计为 、 。
【实施实验】对照组喂养正常食物(Y0),实验组限制食物中的某种成分,然后记录小鼠的存活情况
(即检测参数 Z)。
【数据处理】
65.在图 27 所示的实验数据处理方式中,有助于对本研究假设作出迅速且准确判断的是 (多选)。
【实验扩展】
66.若初步实验结果显示蛋白质限制对实验小鼠寿命延长具有显著效果,那么就实验变量 Y 而言,Y4 和
Y5 的合理选择是 和 (从下列项目中选择)。 基因工程蛋白产物 蛋白质种类 氨基酸种类 多肽链长度
67.为确定饮食成分中蛋白质的含量,可采用双缩脲法。该方法所用的 Cu 2+试剂与多肽链中的肽键反应, 形成 色络合物。
□ 2013
9.在工业化大量培养植物试管苗的过程中,一般进行如下操作,则正确的操作顺序是
①诱导形成芽 ②取合适外植体 ③诱导形成愈伤组织
④诱导形成未分化状态的细胞 ⑤诱导形成根
A.②①③④⑤ B.②④③①⑤ C.②③④①⑤ D.②⑤①④③
(九) 分析有关科学探究的资料,回答问题。(10 分)
【实验一】
研究背景:某植物的种子自植株开花后 60 天开始逐渐成熟,至开花后 81 天完全成熟。 研究目的:研究该植物不同成熟度种子自然干燥不同天数后的发芽率差异。 材料准备:
69 . 根 据 研 究 目 的 和 研 究 背 景 , 为 测 种 子 发 芽 率 而 准 备 实 验 材 料 的 合 理 方 案 是
。
实验过程:
70.按照方案准备好种子后,将种子合理分组并发芽。下列不属于实验时需控制的因素 是 。
A.每组种子的数量 B.发芽的温度和湿度
C.发芽时的光照 D.芽的长度 数据采集及处理:
71.将实验数据绘制成图 23,则该直角坐标系的横坐标名称是
。
,纵坐标名称是
【实验二】
研究背景:该植物种子春播萌发后,对缺水环境很敏感,遇干旱后表现为胚根萎缩甚至脱落,发芽停 止。
研究目的:对发芽不同天数的种子,干旱处理后再补水,通过比较干旱前后胚根的生长能力,研究发 芽不同天数种子的耐旱能力,以便于指导农业灌溉。
实验材料:根据实验一的结果,选取最佳发芽率的种子。 实验过程:
72 . 此 实 验 宜 将 种 子 固 定 在 直 立 玻 璃 板 上 发 芽 , 而 不 是 用 培 养 皿 发 芽 的 主 要 原 因 是
。
73.下列①④实验步骤:
①将种子固定在直立玻璃板上 ②干燥脱水 4 天(模拟春播干旱)
③种子发芽不同天数 ④测量发芽不同天数的胚根长度等 使用实验步骤①~④(步骤可重复使用),针对研究目的,用实验步骤的编号写出合理的实验流程。
。
□ 2012
(2 分)9、酶在大规模产业化应用中的核心问题是固定化技术,而酶固定化所依据的基本原理在于酶具有
A.热稳定性 B.催化高效性 C.催化特异性 D.可反复使用性 (九)分析有关科学探究的资料,回答问题。(10 分)
为了探究植物矿质吸收是否与水分吸收同步(即植物根系是否等比例吸收矿质和水分),特设计如下实验 (图 24):通过光照控制大麦叶片的蒸腾作用(水分蒸发忽略不计),然后测定大麦根系所处溶液中矿质元素 含量的变化。
【探究假设】植物根系等比例吸收矿质和水分。
【实验设计】依据上述研究目的设计的实验记录表如表 5。
68.表 5 中,如果实验条件 X1 代表光照,检测变量 Y2 代表大麦培养液中的 Ca2+浓度,那么 x2 应为 ,
而作为 Y1 的大麦根系水分吸收(或蒸腾量)可借助于 测得。
69.表 5 中的实验数据应按 方式处理方可初 步 证实探究假设的成立与否。
A.比较 z1:Z3 和 Z2:z4 两个比值 B.比较 z1+Z2 和 Z3+Z4 两个加和
c.比较 z1 一 z3 和 Z2 一 Z4 两个差值 D.比较 Z1×z2 和 Z3×Z4 两个乘积
70.为了进一步调查上述假设的普遍适用性,表 5 中的 Y3 至 Yn 应为 。
7 1.实验条件 x l 的光照既有光能因素又有热能因素,为区分两者,增设一实验条件 x3 。 A.将 II 号杯置于晨光或夕照之下 B.在 II 号杯中加装散热搅拌装置
C.在光源与 II 号杯之间加装滤色玻片 D.将 II 号杯置于不同温度的恒温水浴中
72.在本探究中,检测变量 Y2 的初始浓度(大麦插入前)不宜过高,否则 。
【探究结论】植物根系以不等比例的方式吸收矿质和水分。
□ 2011
(五)回答下列关于微生物和酶的问题。(10 分) 38.通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践。酶工程通常包括酶的生产、_______、酶的固定化 和酶的应用等方面。酶固定化的好处是_________________。
(十二)分析有关科学探究的资料,回答问题。(10 分) 为研究柳条鱼对水生昆虫捕食的选择性,进行如下探究: 假设:
柳条鱼对实验所选用幼虫无偏好,但对水体表层活动的幼虫具有优先选择性。 实验步骤:
1. 选择在水体表层活动的甲幼虫和乙幼虫,以及在水底部生活的丙幼虫和丁幼虫为代表,作为柳条鱼捕 食对象;
2. 分别记录水缸 1-3 中柳条鱼在水表层对幼虫的捕食量,以及水缸 4-6 中柳条鱼在水底部对幼虫的捕 食量。
70.为记录柳条鱼在水表层对幼虫的捕食量,设置水缸 1-3 的目的是_____。 A.防止意外 B.减少误差 C.控制变量 D.设置对照
结果: 柳条鱼在水表层捕食量的原始记录(单位:条):
【水缸 1】甲幼虫:14,乙幼虫:15,丙幼虫:4,丁幼虫:2
【水缸 2】甲幼虫:13,乙幼虫:15,丙幼虫:3,丁幼虫:2
【水缸 3】甲幼虫:13,乙幼虫:14,丙幼虫:3,丁幼虫:2 柳条鱼在水底部捕食量的原始记录(单位:条):
【水缸 4】甲幼虫:7,乙幼虫:6,丙幼虫:3,丁幼虫:2
【水缸 5】甲幼虫:7,乙幼虫:7,丙幼虫:3,丁幼虫:2
【水缸 6】甲幼虫:8,乙幼虫:6,丙幼虫:2,丁幼虫:1 71.针对假设需要对原始数据进行统计处理。本实验记录的捕食量,需要计算_____,依据处理后的 数据画柱状图。
72.用简要的文字分析实验结果,并得出结论。 分析:________________________________。 结论:________________________________。 73.为获得客观、准确的实验结果,需对本题中的假设进一步探究,则在实验设计中应考虑的问题是__
__________________。(选用下列一个或多个关键词编制答案)
关键词:柳条鱼体重
数量性状
两种幼虫
pH 梯度
水温梯度
不同比例
胃蛋白酶
柳条鱼过量
□ 2010
(3 分)29. 图中 a 表示基因工程,c 表示发酵工程,d 表示克隆技术,则 e 和 b 分别表示
A.胚胎移植和细胞培养 B.显微注射技术和细胞培养
C. 细胞培养和花粉离体培养 D. 显微注射技术和花粉离体培养 (十二)分析有关科学探究的资料,回答问题。(12 分) 豆科作物的根瘤菌能够固氮,而禾本科植物不能。所以在农业实践中,将豆科植物和禾本科植物间作以提 高禾本科植物的产量。研究发现产量提高与土壤中吸收氢气的细菌有直接关系,为探究其中的具体机制, 进行以下三个实验。
[实验一]
:豆科植物固氮反应能产生氢气,且氢气被土壤吸收。 供选材料:豆科植物苜蓿苗,禾本科植物小麦苗;灭菌的沙子,普通土壤。 供选仪器:收集氢气的设备
实验方案:
71. 若假设成立,完成右表
植物名称
种植的基质
实验结果(有无氢气)
实验组
土壤
无
对照组
实验结果:实验组土壤中无法测得氢气,其余见上表。
[ 实验二]为探究氢气通过何种途径被土壤吸收,进行如下假设。
假设:氢气被土壤中的细菌吸收。 供选材料:苜蓿苗,普通土壤,抗生素(根瘤菌不敏感),杀真菌剂,2,4-D,萃乙酸。 供选仪器:收集氢气的设备
实验方案:
72. 针对假设在实验中除了选择 和 分别对土壤进行处理后栽培苜蓿苗,还需使用 的土壤栽培苜蓿苗作为对照。
73. 若假设成立,针对实验方案描述实验结果: 。 [实验三]土壤中吸收氢气的细菌(氢氧化细菌)是否有促进植物生长的作用,继续探究 假设:氢氧化细菌可以促进植物生长。
供选材料:1.2m×2m 的实验田,小麦种子,氢氧化细菌菌株 A1,B1,C1,D1,E1;非氧化细菌菌株 A2,B2,C2,D2,E2;大肠杆菌。
实验方案:用不同的菌株分别拌种,种植在实验田中,一段时间后记录小麦初生菌的相数据。 实验结果:平均胚根长度(mm),根相对生长(%)。
A1:平均胚根长度 13,根相对生长 163; E2:平均胚根长度 8,根相对生长 100;
D2:平均胚根长度 8,根相对生长 100; B1:平均胚根长度 30,根相对生长 375;
C2:平均胚根长度 8,根相对生长 100; C1:平均胚根长度 12,根相对生长 150;
D1:平均胚根长度 33 ,根相对生长 4.63; E1:平均胚根长度 20,根相对生长 250;
A2:平均胚根长度 8,根相对生长 100; B2:平均胚根长度 3,根相对生长 38;
大肠杆菌:平均胚根长度 8,根相对生长 100。
74. 针对假设对上述数据进行统计处理,用合适的表格表达。
【结论】综合以上三个实验的结果可见,土壤中的氢氧化细菌在促进植物生长中起重要作用。
□ 2009
(2 分)21.下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是 A. 诱变育种 B. 细胞融合
C. 花粉离体培养 D. 转基因 36.(8 分)回答下列有关植物组织培养的问题。
(1)用于植物组织培养的植物材料称为 。
(2)组织培养中的细胞,从分化状态转变为未分化状态的过程称为 。
(3)在再分化阶段所用的培养基中,含有植物激素 X 和植物激素 Y,逐渐改变培养基中这两种植物激素的 浓度比,未分化细胞群的变化情况如下图所示,据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤 组织的关系:
1)当植物激素 X 与植物激素 Y 的浓度比等于 1 时, ;
2) ;
3) ;
( 4 ) 若植物激素 Y 是生长素, 在植物组织培养中其主要作用是 ; 则植物激素 X 的名称是
。
(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状,其原因是 。
41.(11 分)桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫,一般为浅色,它借助与环境相似的 体色躲避鸟类天敌。在工业污染区,黑色桦尺蛾的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境 不同,进行如下探究。请完成下列探究方案。
(1)假设: 。
(2)实验步骤:1)选择工业污染区 A 和 地区 B;
2)收集桦尺蛾,并在翅下用有色颜料分别标记黑色蛾若干;
3) ;
4)一段时间后用诱蛾灯诱捕,记录、统计结果。
(3)实验结果:如表 1。根据表内数据在右.下.空.白.处.绘.制.A、B 两地区不同体色蛾回.收.率.的柱形图。 表 1 桦尺蛾释放数和回收数
地区
项 目
浅色蛾
黑色蛾
工业污
染区 A
释放数
400
500
回收数
52
150
B
释放数
500
600
回收数
60
30
(4)结论:
。
(5)分析与评论:
1 ) 人 们 观 察 到 工 业 污 染 导 致 树 皮 变 黑 , 从 这 个 角 度 解 释 上 述 实 验 结 果 。
2)已知桦尺蛾的体色有常染色体上一对等位基因控制。为了进一步探究桦尺蛾的黑色与浅色的显隐性关 系,有人将一对黑色蛾与浅色蛾杂交,F1 中黑色蛾与浅色蛾的数量比为 1 :1。请利用 F1 的 饿,在此基础上设计遗传试验完成探究。
①试验步骤: 。
②结果与分析: 。
□ 2008
(2 分)11.制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括
①细胞培养 ②细胞融合 ③胚胎移植 ④细胞核移植 A.①② B.①③
C.②③ D.③④
41.(11 分)利用纤维素解决能源问题的关键,是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案,并回答相关 问题。
【实验目的】比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。
【实验原理】纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖,用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小;用呈色反应表示 葡萄糖的生成量。
【实验材料】三种微生物(A~C)培养物的纤维素酶提取液,提取液中酶蛋白浓度相同。
【实验步骤】
(1)取四支试管,分别编号。
(2)在下表各列的一个适当位置,填写相应试剂的体积量,并按表内要求完成相关操作。
管号
试剂(mL)
1
2
3
4
蒸馏水
1.4
1.4
1.4
PH7.5 的缓冲液
0.2
0.2
0.2
纤维素悬浮液
0.3
0.3
0.3
微生物 A 提取液
0.1
微生物 B 提取液
微生物 C 提取液
0.1
总体积
2.0
2.0
2.0
2.0
(3)将上述四支试管放入 37℃的水浴,保温 1 小时。
(4)在上述四支试管中分别加入 试剂,摇匀后,进行 处理。
(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。
【实验结果】
微生物 A 提取物
微生物 B 提取物
微生物 C 提取物
颜色深浅程度
+
+++
++
【分析讨论】
(1)该实验中的对照组是 号试管。
(2)实验组试管均呈现的颜色是 ,但深浅不同。
(3)上述结果表明:不同来源的纤维素酶,虽然酶蛋白浓度相同,但活性不同。若不考虑酶的最适 pH 和 最适温度的差异,其可能原因是 。
(4)你认为上述三种微生物中,最具有应用开发价值的是 。
(5)从解决能源问题的角度,开发这种纤维素酶的意义在于
。
□ 2007
(2 分)13.下列有关植物细胞与组织培养的叙述中,错误的是 A.花药、胚不能作为组织培养的材料 B.植物细胞具有全能性 C.外植体是指用于培养的植物组织或器官 D.外植体可诱导出愈伤组织
39.(9 分)本题为分叉题。A 适用于《生命科学》教材,B 适用于《生物》教材。A 和 B 中任选一题,若 两题都做以 A 给分。
A.下图表示用生物工程制备人抗 A 抗体的过程。请回答下列问题
(1)人的红细胞膜表面有被称为凝集原的特异 :从免疫学角度看,这种凝集原是
。
(2)图中细胞中 1 是小鼠体内注入人 A 型血红细胞后而获得的 细胞,这种细胞具有产生
的特点,但难以在体外培养。甲培养皿中培养的细胞 2,是从患骨髓瘤的小鼠体内获取 的骨髓瘤细胞,这种细胞在体外培养时能 ,但不会产生抗体。
(3)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点,经特殊处理,在促细胞融合因子的作用下,使两种 细胞发生融合,形成图中的细胞 3,这种细胞称为 。把它在乙培养皿中进行培养,则能 产生大量的细胞群,这种方法称为 。
( 4 ) 过程 ① 的 主要 目 的 。 通过 过 程② 或 ⑧ 的 培养 方 法 能产 生 大 量
抗体。
41.(11 分)酸雨是指 pH 小于 5.6 的酸性降水,是多种酸性污染气体溶于大气中的水分后,产生硫酸或 硝酸等化合物,然后随着雨点降落下来而成。某生物探究小组为了了解酸雨对陆生植物的影响,设计了一 个模拟实验方案:
目的原理:大气中的 SO2 是酸雨形成的主要原因之一。在实验室中以 SO2 模拟酸雨,研究不同 SO2 量 对两种植物幼苗生长的影响,从而了解自然界中酸雨对植物的危害。
实验材料:1.实验装置如下图。
2.甲乙两种植物的种子、SO2 气体,气体流量计(控制充气量)、蒸馏水、植物培养液等。 实验步骤:1.取 5 套实验装置并编号,设立 和 。 2.甲乙两种植物的种子发芽后,取已长出一片真叶的幼苗若干株,分别直立于盛有植物培养液的玻
璃皿中,并放入务实验装置的容器内,如上图所示。
3.按图装配好实验装置。
4. 。
5.关闭实验装置活塞,将装置置于 、 的环境下。在 5 天统计各组两种幼苗的 死亡数,并计算死亡率。
实验结果:1.实验结果如下表。
编号
1
2
3
4
5
SO2 量
C1
C2
C3
C4
C0
死亡率
(%)
甲
0
10
40
80
0
乙
0
0
20
40
0
2.在下面空白处画出直方图,比较甲、乙两种植物幼苗的存活率。
讨论:结果可知: 。 实验拓展:在“酸雨对陆生植物影响的模拟实验”的研究中,除本试题的“方法”与“指标”外,请
你另外设计方案,填入下表。
模拟产生酸雨的方法
植物受影响的指标
□ 2006
41.(10 分)在“学农”活动中,生物小组同学了解到一种有毒植物“博落迥”,农民常用其茎叶的浸出液 对水稻种子进行消毒杀菌,防治秧苗病害,但是使用中常出现水稻发芽率降低的现象。同学们经调查 后发现,农民所使用的“博落迥”浸出液浓度约为每 100ml 水中含有 3~7g“博落迥”茎叶干重。他们 推测,水稻发芽率降低的现象可能与使用的浸出液浓度有关。 课题名称:不同浓度“博落迥”浸出液对水稻种子发芽率的影响 实验材料:晒干的“博落迥”茎叶、饱满无菌已经水浸泡一天的水稻种子 500 粒、培 养皿数套、大小烧杯数只、量筒、台秤、漏斗、纱布、吸管、吸水纸等。
实验步骤: 。 结果与讨论: 。
※典型练习※
1.下列关于酶和固定化酶的研究与应用的叙述,错误的是 ( ) A.从酶的固定方式看,吸附法比化学结合法对酶活性影响小 B.作为消化酶使用时,蛋白酶制剂以口服方式给药 C.尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶,可以反复使用 D.酶制剂中的酶最终来源于活细胞小水制作