2020届高考生物艺考生大二轮总复习 上篇 专题十 实验与探究 第17讲 实验与探究 高频命题点1 教材基础实验教学案

第17讲实验与探究 最新考纲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实验的能力，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作出恰当的评价和修订。精读教材记一记1生物实验用到酒精的有：(1)脂肪的鉴定实验，体积分数为50%的酒精，洗去浮色。(2)色素的提取和分离实验，无水乙醇作溶剂溶解色素。(3)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验，95%酒精配制解离液，杀死固定细胞。(4)DNA的提取与鉴定实验，冷却的95%酒精使DNA析出。(5)土壤小动物类群丰富度的研究，体积分数为70%的酒精，固定小动物，防止腐烂。2生物实验中用到NaOH溶液的有：(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。(4)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。3生物实验中用到HCl溶液的有：(1)在观察DNA，RNA在细胞中的分布时，8%盐酸。(2)探究pH对酶活性的影响时，5%的盐酸。(3)观察细胞的有丝分裂及低温诱导染色体加倍的解离时，15%盐酸。4用到同位素示踪法的教材经典实验有：3H标记的亮氨酸显示分泌蛋白经过的结构；用HO和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径；噬菌体侵染细菌实验；DNA的复制是半保留复制。自我诊断判一判(1)组织样液中滴加斐林试剂，不产生砖红色沉淀说明没有还原糖。()(2)鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液。()(3)组织切片上滴加苏丹染液，显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪。()(4)以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经吡罗红甲基绿染色，可观察到红色的细胞核。()(5)只有在保持细胞活性的条件下，才能用健那绿染色观察动物细胞中的线粒体。()(6)制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色。()(7)低温诱导染色体加倍实验中，将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理。()(8)光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象。()(9)在95%乙醇中加入无水Na2CO3后可提高色素的溶解度。()(10)在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映NaOH进入琼脂块的速率。()(11)用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度。()(12)随机扫取表层土取样，可以调查土壤小动物类群丰富度。()(13)调查人群中红绿色盲病发病率，为减少实验误差而采取的措施是调查足够大的群体，随机取样并统计。()(14)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温。()(15)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。()(16)在“探究萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中，用高浓度组的萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后，观察生根情况以确定最适浓度。()(17)对培养液中酵母菌数量进行计数，为减少实验误差而采取的措施是多次计数取平均值。()高频命题点1教材基础实验真题领航目标方向导入高考1(2018北京理综卷，4)以下高中生物学实验中，操作不正确的是()A在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置B鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴C用苏丹染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)D用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体解析：A在制作果酒的实验中，将葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约的空间，目的是给发酵初期酵母菌快速增殖提供氧气，同时防止发酵液体积增大溢出发酵瓶，A错误；在沸水浴的条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色，B正确；苏丹染液可将脂肪颗粒染成橘黄色，C正确；龙胆紫溶液、醋酸洋红液等碱性染料可将染色质(体)染色，因此，用龙胆紫染液染色，观察细胞分裂过程中的染色体，D正确。2(2018江苏卷，24)下列中学实验均使用光学显微镜进行观察，有关实验操作或现象描述错误的是(多选)()编号实验名称实验材料实验操作或现象观察植物细胞的质壁分离紫色洋葱外表皮、蔗糖溶液等原生质层呈紫色，各组成部分结构清晰检测生物组织中的脂肪花生子叶、苏丹染液等在高倍镜下可见细胞中被染成橘黄色的脂肪液滴观察细胞有丝分裂洋葱根尖、龙胆紫溶液等在高倍镜的同一个视野中，可见分裂前期、中期、后期、末期各时期细胞呈正方形，排列紧密探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化酵母菌、血细胞计数板等在10目镜、40物镜下的一个视野中完成对整个计数室中酵母菌的计数A实验 B实验C实验 D实验解析：ACD观察植物细胞的质壁分离需用显微镜，视野中的中央大液泡呈紫色、原生质层无色，错误；检测生物组织中的脂肪可以使用显微镜，脂肪可被苏丹(苏丹)染成橘黄色(红色)，正确；观察细胞有丝分裂需使用显微镜，在高倍镜的一个视野中，可见排列整齐的正方形细胞，但不一定同时出现前、中、后、末各时期的细胞，错误；利用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，需计数计数室中5个中方格中的菌体数量，求其平均值，再乘以25或16得到一个大方格的总菌体数量，再依据要求推算，而并非对整个计数室中酵母菌进行计数，错误。3(天津理综)为达到实验目的，必须在碱性条件下进行的实验是()A利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质B测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度C利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精D观察植物细胞的质壁分离和复原解析：A用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，先加氢氧化钠溶液，造成碱性环境，然后加硫酸铜溶液，使肽键在碱性环境中与铜离子发生反应，产生紫色络合物，A项正确；pH会影响胃蛋白酶的活性，其最适pH为1.5，若测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度，需要在酸性环境中进行，B项错误；检测酒精可以利用酸性重铬酸钾溶液，C项错误；观察植物细胞的质壁分离与复原，是在一定浓度的蔗糖溶液或蒸馏水中，均为中性环境，D项错误。4(江苏生物)下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是()A转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动B以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离C苏丹染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒D在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数解析：C转换物镜时应该手握物镜转换器小心缓慢转动，A错误；以洋葱鳞片叶内表皮为材料也能观察到质壁分离，只是需要将视野调暗，B错误；苏丹染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒，C正确；在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态和分布的观察，不可以计数，D错误。核心整合掌握必备生物知识1观察类实验(1)列表比较六个观察类实验(填表)实验名称细胞状态观察对象染色剂生物材料(及特殊要求)观察DNA和RNA在细胞中的分布死细胞DNA和RNA的分布甲基绿吡罗红人的口腔上皮细胞观察线粒体活细胞线粒体健那绿低温诱导染色体加倍死细胞染色体改良苯酚品红染液洋葱根尖细胞观察细胞的有丝分裂死细胞龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)观察叶绿体活细胞叶绿体无(无需染色)菠菜叶、黑藻叶观察植物细胞的质壁分离与复原活细胞紫色中央液泡的大小和原生质层的位置紫色洋葱鳞片叶表皮细胞(2)观察类实验的操作流程模板2鉴定、提取类实验(1)列表比较七种物质的鉴定或提取(填表)实验名称试剂颜色生物材料备注淀粉的鉴定碘液蓝色脱色的叶片等若材料有颜色，需先脱色还原糖的鉴定斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨匀浆等现配现用、水浴加热脂肪的鉴定苏丹(或)染液橘黄(或红)色花生种子切片需用高倍镜观察蛋白质的鉴定双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液，后加B液，摇匀使用绿叶中色素的提取和分离提取液：无水乙醇；分离液：层析液胡萝卜素：橙黄色；叶黄素：黄色；叶绿素a：蓝绿色；叶绿素b：黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅是为研磨得更充分；加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏酒精的鉴定重铬酸钾溶液橙色灰绿色酵母菌酸性条件CO2的鉴定溴麝香草酚蓝水溶液蓝绿黄酵母菌常温条件(2)鉴定类实验的操作流程模板3调查类实验(1)列表比较四个调查类实验(填表)调查类实验课题调查对象统计方法计算方法调查人群中的遗传病发病率人群汇总法发病率患病人数被调查人数100%调查人群中的遗传病的遗传方式患者家系汇总法绘制图表或系谱图进行分析种群密度的取样调查活动范围大的动物标志重捕法个体总数(N)初次捕获个体数(n)再次捕获个体数(M)重捕的标志个体数(m)，以此来估计种群密度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调查当地农田生态系统中的能量流动的情况农田生态系统汇总法能量传递效率第n1营养级同化的总能量第n营养级同化的总能量土壤中小动物类群丰富度的研究土壤中小动物记名计算法或目测估计法丰富度样地中物种数目多少样地面积(2)调查类实验一般操作流程模板4探究类实验(1)教材经典实验的选材与方法(填表)实验名称实验选材实验方法备注细胞膜成分及鉴定人成熟的红细胞渗透法、离心法、酶解法等脂质溶剂和蛋白酶处理膜，分析成分光合作用的发现(需光和O2的产生)天竺葵叶遮光法实验前进行饥饿处理小球藻同位素标记法用18O分别标记H2O和CO2DNA是遗传物质的证据两种肺炎双球菌体内转化法S型细菌中存在能使R型细菌转化成S型细菌的“转化因子”两种肺炎双球菌体外转化法DNA是遗传物质，蛋白质和多糖不是大肠杆菌和噬菌体同位素标记法注意误差分析生长素的发现胚芽鞘对照法感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，单侧光对植物向光生长产生某种影响胚芽鞘、琼脂对照法尖端产生生长素，向下运输，促进尖端下部的生长(2)性质探究类实验的操作流程模板(3)功能探究类实验的一般操作流程模板1.盐酸在不同实验中的作用(1)“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，8%的盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；同时使染色质中的DNA与蛋白质分离。(2)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”“低温诱导植物染色体数目变化”的实验中，15%的盐酸与酒精混合制成解离液，使组织细胞相互分离开来。(3)在“探究酶在不同pH下的活性”实验中，盐酸提供酸性环境。(4)研究通过激素的调节过程中，斯他林和贝利斯的实验，在盐酸的作用下，小肠黏膜可能产生一种化学物质。2不同浓度酒精的用途(1)50%的酒精溶液：在脂肪鉴定中，用于洗去浮色。(2)95%的酒精溶液：用于解离根尖、低温诱导染色体加倍实验中冲洗卡诺氏液。(3)无水乙醇：用于光合作用色素的提取试剂。(4)70%的酒精溶液：在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物；消毒。考向立意突显科学探究能力和科学思维能力考向以教材考纲要求的实验为载体，考查学生的科学探究能力和解决问题的实际能力1将甲、乙两种植物的成熟细胞(体积大小相同)置于不同浓度的溶液中，5 min后镜检发现细胞质壁分离情况如下，下列有关分析正确的是()0.15 g/mL0.20 g/mL0.25 g/mL0.30 g/mL甲初始分离分离明显分离明显乙初始分离分离明显A.本实验共设置了甲、乙两个实验组，通过改变细胞外溶液浓度进行实验探究B甲细胞液的浓度约为0.20 g/mL，此时甲细胞原生质体的体积大于乙细胞C植物甲细胞液的浓度小于植物乙细胞液的浓度D外界溶液浓度为0.15 g/mL时，这两种细胞的体积明显大于实验前的初始体积解析：C本实验将甲、乙两种植物的成熟细胞分别放入4种不同浓度的溶液中，共设置了8个实验组，而不是甲、乙两个实验组，A错误；细胞外溶液浓度为0.20 g/mL时，植物甲细胞质壁初始分离，说明甲细胞液浓度略小于0.20 g/mL，此时甲细胞略微失水，原生质体已发生收缩，而乙细胞未发生质壁分离，因此植物甲细胞原生质体的体积小于植物乙细胞，B错误；细胞外溶液浓度为0.25 g/mL时，植物甲细胞质壁分离明显，而植物乙细胞才开始发生质壁分离，说明植物甲细胞液的浓度小于植物乙细胞液的浓度，C正确；外界溶液浓度为0.15 g/mL时，甲、乙细胞可能都在吸水，但由于细胞壁的伸缩性很小，故即使吸水细胞体积也不会明显增大，D错误。2对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是()待测物质检测试剂预期显色结果DNA甲基绿红色脂肪苏丹橘黄色淀粉斐林试剂蓝色蛋白质双缩脲试剂紫色A. BC. D解析：D甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布，错误；脂肪的鉴定试剂苏丹或苏丹染液，颜色变化橘黄色或红色，正确；淀粉的检测和观察，试剂碘液，颜色变化蓝色，错误；蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，正确。3关于人类遗传病的调查，下列方法正确的是()选择红绿色盲、白化病作为调查案例选择青少年型糖尿病、哮喘病作为调查案例在人群中随机抽样调查研究遗传方式在患者家系中调查研究遗传方式在人群中随机抽样调查并计算发病率在患者家系中调查并计算发病率A BC D解析：D调查人类遗传病时，最好选择群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病等，正确；青少年型糖尿病、哮喘病属于多基因遗传病，不适合作为调查案例，错误；调查遗传方式时，应在患者家系中调查研究，错误、正确；调查发病率时，应在人群中随机抽样调查并计算，正确、错误。4过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是()管号1%焦性没食子酸/Ml2%H2O2/mL缓冲液/mL过氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL1222222232224222A1号管为对照组，其余不都是实验组B2号管为对照组，其余都为实验组C若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶解析：A该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，自变量是白菜梗的有无，则1号和2号是对照组，3号和4号是实验组，3号与1、2号对照，3号管和2号管显橙红色，1号不变色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C错误；若4号管不显橙红色，与3号对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D错误。- 13 -