《实验专题复习》word版

高中生物实验设计专题复习实验：为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动。【考试大纲解读】（1）能独立完成所列生物实验， 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，并对实验现象和结果进行解释、分析和处理。 （3）具备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。 生物科学研究的一般过程：1.观察、发现问题2.提出假说3.设计并完成实验4.分析得出结论 常用实验方法：1.观察法： 直接观察法、显微观察法2.对照实验法 空白对照、自身对照、条件对照、相互对照3.纸层析法4.差速离心法5.同位素标记法6.模拟实验法7.杂交实验法8.调查法 常用生物实验技术：1.显微镜使用技术2.装片制作技术3.研磨过滤技术4.离心技术 生物实验的类型：1.验证性实验：结论已知2.探究性实验：结论未知生物实验设计的内容：1.明确实验目的2.做出问题假设 3.制定方案 4.分析实验现象，得出实验结论 生物实验设计的内容：明确实验目的 。实验目的是设计实验的纲要，只有明确实验目的，我们才能设计合理的变量。 根据目的又可以分为：验证性实验：如：“请利用提供的实验材料和用具，验证胰高血糖素具有升高血糖的作用”。这样的实验将来预期的结果是确定的，胰高血糖素一定升高血糖； 另一种是探究性实验：“探究光的有无对种子萌发的影响”。实验预期的结果实不确定，有多种情况，可能光促进种子萌发、可能抑制萌发或者无影响。 生物实验设计的内容： 1.明确实验原理 2.选择材料用具： 3.确定方法步骤（实验程序） 实验的步骤分组与编号实验变量的处理无关变量的处理观测与记录变量：指实验设计中可以变化的因素或条件。 依据其作用可分为 ：实验变量和反应变量无关变量和额外变量 实验变量：也称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。该因素的变化将引起实验结果的相应改变，是实验要研究的因素。反应变量：亦称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。 无关变量：指实验中除实验变量以外的影响实验结果的因素或条件。若不能有效控制，则得不到正确的实验结果或结论。额外变量：指实验中由于无关变量而引起的变化和结果。额外变量会对反应变量有干扰作用。无关变量的控制要做到相同且适宜。操纵实验变量 捕获反应变量 控制无关变量 消除额外变量4.设计实验记录方案。 根据可能出现的实验结果进行下列实验记录的设计，以保证实验记录科学、准确、客观全面。不丢掉有用的信息为结果分析提供丰富的资料。 确定观察和记录的时间 根据实验内容设计观察和记录内容，如观察菌落的形态、观察溶液颜色、记录小蝌蚪完成变态发育所需要的时间； 在相同的时间内（10min）液滴向左移动的距离等5.预期可能实验结果（根据实验类型和所学的知识） 分析实验现象，得出实验结论 。实验结果分析：对记录下来的现象、数据进行整 理、分析得出结果 正确处理实验数据：数据资料要用数学计算及统计、图解（坐标曲线图、柱形图表格等）等方法加以判断、推理和分析。 深入分析实验结果：叙述实验结果及假设是否成立（预期结果得到实现，假设成立；预期结果没有出现，假设不成立），并对结果加以说明、解释或评价；对预期以外的结果做出恰当的分析和说明 2. 获得结论。（要紧扣实验的）。 注意实验结果和实验结论的联系和区别 ,给予光照一组种子萌发率高于黑暗组实验结果 ，光照可以促进该种植物种子的萌发实验结论 。 生物实验设计的原则：1.对照性原则2.等量性原则 3.单一变量原则 4.重复性原则 实例：研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液l00OmL。利用以下实验材料和器材设计实验，探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。实验材料和器材：水稻种子，试管，培养皿，纱布，尺子（l00mm），蒸馏水，恒温光照培养箱（温度设定为28，光强度为200O Lux）。(实验材料和器材的数量不限)根据给出的实验材料和器材请设计实验方法和步骤预测实验结果并作出分析。（1）方法和步骤：（2）结果预测和分析： 解析：变量的确定和控制方法是实验设计的核心内容，现分析如下：实验变量：各种不同浓度的重金属污染液对研究对象施加干扰，即用清水作对照，配制几种不同浓度的重金属污染液作实验组无关变量：影响种子萌发的内因，如籽粒是否饱满、大小等影响种子萌发的外因，如适宜的水分、温度、空气、光照等用一粒种子的偶然性控制方法：选饱满、大小一致的水稻种子，去掉种子籽粒自身对实验的影响利用平衡等量原则，给实验组和对照组相同的、适宜的外界条件重复原则，选一定数量的种子进行实验。反应变量：种子萌发情况统计发芽率水稻生长状况测量幼苗株高，并计算平均值 答案：（1）方法和步骤：用蒸馏水将重金属污 染液逐级稀释10、102、103、104倍获得4种不同浓度的污染液。挑选籽粒饱满、大小一致的水稻种子250粒，随机分成5组，每组50粒。取5只培养皿，垫上纱布；其中4只培养皿加人等体积的不同浓度重金属污染液（浸润纱布即可），另1只培养皿加入等体积的蒸馏水作为对照。在每只培养皿的纱布上，均匀放置50粒水稻种子；将5只培养皿置于恒温光照培养箱培养；每天实验组补充等量的相应浓度重金属污染液，对照组补充等体积的蒸馏水，以保持纱布的湿润。1周后统计各组的发芽率；用尺子测量幼苗株高（或根长），计算平均值。 （2）结果预测和分析：不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发均有抑制作用，随着浓度的增加，萌发率逐渐降低；不同浓度的重金属污染液对水稻幼苗的生长均有抑制作用，随着浓度的增加，株高（或根长）逐渐降低。 探究题：现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关，探究光的有无对该种子萌发的影响，请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等 （1）方法步骤：向培养皿中倒入 ，将 分别放入A、B两组培养皿中；将A组置于 环境中，B组置于 环境中。在培养过程中，调节 等状况宜且相同。（2）可能的实验结果及相应的结论： ； ； ； 方法步骤：向培养皿中倒入适量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中。将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中，在培养过程中，使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。可能的实验结果及相应的结论：若有光组和无光组种子的发芽率差别不大，则该种植物种子的萌发不受光的影响。若有光组和无光组种子的发芽率差别很大，有光组发芽率明显高于无光组，则光是该种植物种子的萌发的必要条件之一。若有光组和无光组种子的发芽率差别很大，无光组发芽率明显高于有光组，则光抑制该种植物种子的萌发。1 实验设计的一般程序：1.1明确实验目的；1.2分析实验原理；1.3选择材料用具；1.4设计实验步骤；1.5预测实验结果；1.6观察收集数据；1.7分析推理得出结论。2 实验设计遵循的原则：单一变量原则 自变量与因变量自变量是实验中由实验者操纵的因素或条件，而因变量是指由实验变量而引起的变化结果，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。例：关于“唾液淀粉酶水 解淀粉”的实验中，“低温(冰块)、适温(37)、高温 (沸水)就是实验变量，而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。该实验旨在获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性(因变量)的因果关系。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。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。例如：“唾液淀粉酶实验”中，除实验变量(温度)外， 试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡，就会产生额外变量，影响实验的真实结果。实验变量，或称自变量，指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量，或称因变量，指实验变量所引起产生的结果或结论。而其 他对反应变量有影响的因素称之为无关变量，观察其对实验结果的影响。强调：不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量，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。对照性原则 对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。空白对照 空白对照是指不做任何实验处理的对象组。如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只加了等量的蒸馏水，起空白对照。条件对照条件对照是指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的，或不是所要研究的处理因素。即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素；这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性。例,“动物激素饲喂小动物”实验,其实验设计方案是：甲组：饲喂甲状腺激素(实验组)； 乙组：饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组)； 丙组：不饲喂药剂(空白对照组)。显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照, 通过比较、对照,更能充分说明实验变量-甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。自身对照自身对照是指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,则是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。相互对照相互对照是指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。如“植物激素与向光性向重力性实验”和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中,所采用的都是相互对照,较好地平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果具有说服力。等量原则对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。具体来说有如下四个方面：所用生物材料要相同 即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。所用实验器具要相同 即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。所用实验试剂要相同 即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。所用处理方法要相同 如：保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要作同样的处理。科学性原则3.实验设计的类型验证性实验例1.构成细胞的生物膜是选择透过性膜。其特点是水分子可以自由通过，被选择的小分子和离子可以通过，不被选择的小分子和离子及大分子物质不能通过。请根据提供的试验材料和用具简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，以验证活细胞膜的选择透过性功能。实验材料和用具：新鲜的红色月季花 烧杯 玻璃铅笔 质量分数为15%的盐酸 清水 量筒等实验步骤：(1) ；(2) ；(3) 。预期结果： 。结果分析： 。参考答案实验步骤：(1)用玻璃铅笔在两只大小相同的烧杯上分别标上A和B；两烧杯中分别加入等量的红色新鲜月季花瓣；(2)分别用量筒量取等量清水和盐酸,分别加入到A、B两烧杯中；(3)一段时间后，观察烧杯中花瓣和溶液的颜色变化。预期结果：清水中的花瓣颜色不变，水呈无色；盐酸中的花瓣颜色逐渐变浅，溶液的颜色逐渐变红。结果分析：在盐酸溶液中，细胞膜的结构被破坏，选择透过性功能丧失，色素分子从细胞内进入外界溶液。探究性实验例2.探究过了保质期的生长激素的活性。一批生长激素过了保质期，需设计一个实验来检验它是否还有使用价值。现给你一群生长状况完全相同的幼龄小白鼠和饲养它们的必需物品，正常的生长激素、过期的生长激素、生理盐水、注射器、酒精棉等物。请回答下列有关问题：1）在设计实验步骤时，其实验组是 ； 对照组是 。2）预测可能的4种实验结果，并得出相应得结论： ； ； ； 。答案实验组：对一只小白鼠注射适量的过期的生长激素溶液对照组：A组：对一只小白鼠注射等量的正常生长激素溶液；B组：对另一只注射等量生理盐水若实验组个体和对照A组个体的大小（或体重）相同，则说明过期生长激素还具有完全正常的生物活性，可以使用；若实验组个体比对照A组个体的小，但比对照B组的大，则说明过期生长激素还具有部分生物活性，可以使用；若实验组个体和对照B组个体的大小相同，则说明过期生长激素丧失了生物活性，没有使用价值；若实验组个体在实验过程中出现死亡或不良反应，则过期生长激素不能使用。4 一些常见的实验方法根据颜色来确定某种物质的存在：淀粉+碘液(蓝色)；还原性糖+斐林试剂(砖红色)；脂肪+苏丹(橘黄)或+苏丹(红色)；蛋白质+双缩脲试剂(紫色)等等用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性同位素示踪法：光合作用产生氧气的来源；光合作用中二氧化碳的去向；噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质；DNA的复制是半保留复制获得无籽果实的方法:用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房，如无籽蕃茄、 诱导染色体变异，如无籽西瓜。确定某种激素功能的方法： 饲喂法，切除注射法，阉割移植法，切除口服法。确定传入、传出神经的功能： 刺激+观察效应器的反应或测定神经上的电位变化。植物杂交的方法雌雄同花：花蕾期去雄+套袋 +开花期人工授粉+套袋雌雄异花：花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉+套袋确定某一显性个体基因型的方法： 测交； 该显性个体自交。确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法：具有一对相对性状的纯合体的杂交/自交，观察后代是否有性状分离。确定某一个体是否具有抗性基因的方法：即抗性接种实验确定小麦是否具有抗锈病基因，用锈病菌去侵染，一段时间后，观察有无锈斑出现。育种的方法杂交育种；人工诱变育种；人工诱导育种；单倍体育种；基因工程育种；细胞工程育种等。测定种群密度的方法：样方法； 标志重捕法5实验设计的具体方法实验设计往往是解答实验题的难点，但只要理清思路，找准方法和突破口，也能化难为易。实验的设计可遵循以下思路和方法进行。（1）首先确定实验目的，并对其去粗取精，提炼要点,确定是验证性实验还是探究性实验。（2）运用所学知识，找准实验原理，并要做到对原理理解透彻-是实验设计的依据理解实验原理对实验设计的重要作用，每一个生物实验材料的选择、实验装置的确定、实验步骤和实验方法的安排都不是随意的、盲目的，而是有其实验原理作为依据的。实验现象和实验结果的预期也是依据实验原理而作出的。（3）根据实验原理，对照实验目的，通过初步分析，在头脑中搜寻教材上或曾做过的实验模型，初步形成大致方案，实验设计大多与单因子变量和对照实验有关。（4）结合实验所给的条件，选取适当的方法（简便性原则），开始草拟具体步骤方案，设计具体步骤后，要顺藤摸瓜，通过实验结果（现象）的判断，分析综合得出实验结论。（5）回归检验。看看自己设的实验是否存在科学性原则，紧扣实验原理来进行分析；是否有遗漏的地方；是否还有其它可能性存在，即检验实验的严密性、科学性问题。实验设计的检验过程最终应该对照实验原理，回归实验目的。（6）实验设计中反应变量的确定和控制 生物实验设计中，反应变量的确定非常重要，因为任何一个科学实验的结论都是从反应变量所表现出的数量、质量或状态的事实中推导或分析出来的。生物实验中很多反应变量就是实验条件。设计实验时，应该根据实验目的和实验原理来确定对实验结果有影响的反应变量。 同时，对其他无关变量或非研究变量应进行控制。对变量的控制所要遵循的原则是对照原则，即控制其他因素不变，而只改变其中一个因素（反应变量），观察其对实验结果的影响。通过对照的建立，达到对变量的控制，这是生物实验设计的灵魂。 6.实验材料的选择(1)“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂实验”和 “质壁分离和复原实验”都用洋葱，两者的取材部位分别是 、 ，可否互换？为什么？(2)“还原性糖的鉴定实验”对材料的要求是 、 。该实验可否选择小麦、甘蔗等含糖较多的植物组织？(3)某生物学习小组对动物在空腹状态和进食后血液中是否含有葡萄糖进行了实验研究。他们从一健康的成年狗身上采集了以下实验材料：a：空腹时的血液 b：进食一小时后的血液 注：材料a、b 都加入了柠檬酸钠（一种防凝剂）请问:材料a、b必须进行如何处理才能用斐林试剂检验？为什么要进行该项处理？参考答案(1)根尖的分生区细胞、紫色的洋葱鳞片叶 不能互换，因为前者能进行旺盛的有丝分裂，后者是已经分化的细胞，含有大的液泡。(2)白色、无色或接近无色或白色 含有可溶性糖 不能选择，原因小麦、甘蔗内含有蔗糖，不是还原性糖。(3)两者都得离心（或静置24小时），取上清液 血液呈红色，会影响还原性糖与婓林试剂发生反应生成的砖红色沉淀，不便于观察颜色反应。【知识小结】 (1)科学合理 ，简便易行，有典型性和代表性。(2)数量足够多（避免量少给实验带来偶然性误差）(3)实验组和对照组应等量材料等量（种类、数量、生理状况等） 处理方法等量（温度、光照、时间等7.实验步骤的书写 三步曲(1)材料器具的准备：包括分组、编号、非条件处理等取两套规格相同的器材(或取长势相同的某种生物材料随机平均分成两份)分别标记为A、B，并分别加入等量的本步骤强调分组的等量性原则(器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等)，编号可以针对实验器具，也可以针对实验材料，有的非条件处理需在条件处理之后，则需写在第二步。(2)设置实验组（有单一变量）和对照组（无）在A组中加入适量的在B组中加入等量的本步骤强调对照性原则、各对照组条件处理的等量性原则，通过“适量”和“等量”表达出来。在具体的实验设计中，可用具体的量，如“在A组中加入2 ml在B组中加入2 ml”。需要注意的是：一组加入试剂时，如另一组不需加入试剂，则必须加等量的蒸馏水或相应不影响实验结果的溶液；如果用试管做实验，实验中加入试管的各溶液的总量一般不超过10 mL。另外，要注意单一变量原则，即本步处理的变量只能有一个。(3)放在适宜的相同的条件下培养，一段时间后观察现象和结果 将两套装置放在相同且适宜的环境中培养一段时间(或相应方法处理，如振荡、加热等)。本步骤强调各对照组外界处理的等量性原则，两套装置必须放在相同且适宜的环境中，这样的实验结果才有可比性。培养的时间可根据具体的实验确定，也可以用“一段时间”描述。（注意：a.最佳的书写步骤是；b.规范性语言准确地描述。）8.实验结果的获取（1）直接观察法 观察植物细胞质壁分离与复原、观察植物细胞的有丝分裂等（2）化学法、物理法鉴定淀粉的方法： 碘液鉴定可溶性还原糖： 斐林试剂或班氏试剂鉴定脂肪： 苏丹染液或苏丹染液鉴定蛋白质： 双缩脲试剂鉴定DNA： 二苯胺试剂或甲基绿试剂追踪物质运行和变化过程： 同位素标记法（3）生物特性光合速率 单位时间氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或淀粉生成量呼吸速率 单位时间二氧化碳的释放量或氧气的吸收量或淀粉减少量生长速率 植物株高 、干重或动物身高、体重动物代谢速率 A.一定时间内耗氧量 B.消耗一定氧气所需的时间某物质对生物的毒性 种子的发芽率或植株染病情况动物寿命、染病情况常用的观测指标1.物理化学特性：颜色反应、有无气泡、沉淀等。2.生物特性：生物形态结构、生理、生长发育等。【知识小结】 1.文字描叙：注意提取题干中对解题有用的关键信息。2.表格：（1）准确找出实验的自变量（反应条件等发生改变的量）和因变量（随着反应条件改变而改变的量）（2）要看清数据的变化规律（上升、下降）；注意特殊数据（最多、最少、平均，总和等，尤其0） 想清道理。3.坐标曲线：（1）注意横、纵坐标的变量及单位；（2）曲线的变化趋势（如升、降）及原因；（3）特殊点的意义：交点、折点、最高点、最低点等。例3：某生物学兴趣小组开展“不同浓度生长素类似物对种子萌发和幼苗生长的影响”的课题研究，老师已经为他们准备了生长素类似物的浓溶液和萝卜种子。假如你是其中的一员，请回答：（1）要测定生长素类似物对种子萌发和幼苗生长的影响，你可以采用的测量指标是_、 _等。（2）做该实验时，如何设置对照组？（3）设计一张表格，用于实验时记录数据。例4：请利用下图装置和计时器设计实验证明温度能影响光合作用强度。（一）实验步骤（1）将装置放置在阳光下（2）调节自动控温器，将水温调节到15，观察记录此温度下_ _,重复测三次。（3）再将温度依次控制到25 、35 、45 ，重复（2）的操作（二）请用直角坐标曲线图表示你的预期结果参考答案略10.高考常见题型实验分析题型-根据提供的实验方案，分析其中的步骤、现象、结果，做出解答例5.某生物兴趣小组用迎春枝条作实验材料，做了探究NAA促进扦插枝条生根最适浓度实验的预实验，结果如图所示。请根据预实验结果，设计进一步的探究实验:材料用具：生长旺盛的一年生迎春枝条若干、烧杯、量筒、培养皿、NAA、蒸馏水等。配制溶液： （溶液浓度梯度差为0.5ppm）实验步骤： ；浸泡： ；一天后， ；十天后， 。该实验应控制好两个主要无关变量是： 。请你设计一个表格来呈现实验现象。参考答案配制浓度依次为2ppm、2.5ppm、3ppm6ppm的NAA溶液9份。将长势相同的、等长大小的迎春枝条随机平均分成9份，每份5枝；将9份枝条的基部分别浸泡在2ppm、2.5ppm、3ppm6ppm的NAA溶液中；取出枝条放在适宜相同条件下分别进行扦插培养；对扦插枝条的生根情况进行统计记录各组枝条处理时间要长短一致 所用植物材料尽可能做到条件相同 实验设计题型-根据题目所给的条件，自行设计实验方案。例6.“生长素对植物生长的作用，往往具有双重性”。为了验证这一结论，请根据下图（根对生长素浓度的反应），以植物的根为实验对象，设计实验步骤，预测并解释实验结果。实验材料和用具：实验步骤：实验结果的预测和解释：参考答案浓度为10-10mol/L（或低于10-8mol/L的其他适宜浓度）和浓度为10-7mol/L（或高于10-8mol/L的其他适宜浓度）的生长素，滴管，刚长出幼根的植物种子（若干），吸水纸，清水，尺，培养皿。取3个培养皿分别编号为1号、2号、3号，在其底部衬垫湿吸水纸，然后各放入2粒刚长出幼根的种子；给1号培养皿内种子的幼根滴加适量的浓度为10-10mol/L的生长素，2号培养皿内种子的幼根滴加适量的浓度为10-7mol/L的生长素，3号培养皿内种子的幼根滴加少量的清水作对照；定期测量三个培养皿内幼根的长度。1号培养皿中的幼根比3号培养皿中的幼根长，表明浓度为10-10mol/L的生长素能促进根的生长；2号培养皿中的幼根比3号培养皿中的短，几乎没有生长，表明浓度为10-7mol/L的生长素抑制根的生长。 实验方案的纠错或完善题型例7.某同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状腺激素的活性。为了探索这一问题，他做了一个实验。实验步骤如下： 取三只相同的洁净玻璃缸，编号为l、2、3，分别装上等量的蒸馏水、河水、自来水。 取发育状况不同的15只蝌蚪，分成三等份，分别放人 1、2、3号玻璃缸中，三只玻璃缸放在相同的适宜外界条件下培养。 每天同时向l、2、3号玻璃缸中分别投入普通饲料、常温 (25)下的甲状腺激素制剂拌匀的饲料、用60温水处理1小时的甲状腺激素制剂拌匀的饲料。 每隔一段时间测量、记录，并比较蝌蚪的发育状况。(1)在实验步骤的叙述中，存在一些不妥或不严密之处，请指出并加以改正；(2)预测实验现象及结论；(3)通过上述正确修改后的实验，能体现出实验设计应遵循的基本原则之一是 。参考答案(1)改正：蒸馏水、河水、自来水改为河水，“发育状况不同”改为“相同”，“投入”后加“等量的”。(2)预测实验现象及结论：若2号玻璃缸内蝌蚪发育最快，而l、3号玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，说明高温使用甲状腺激素制剂失活。若2号玻璃缸内蝌蚪发育最快，3号玻璃缸内次之，l号玻璃缸最慢，说明高温使甲状腺激素制剂的活性降低。若2、3号玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，而1号玻璃缸内较慢，说明高温未影响甲状腺激素制剂的活性。(或增加一项：若三个玻璃缸中的蝌蚪发育状况为：l号快于2号，2号快于3号，说明高温增强了甲状腺激素制剂的活性。) (3)等量原则综合类型题型以实验为背景，主要涉及代谢、遗传、调节、生态等相关知识例8.植物的根与茎分别具有向地生长和背地生长的特性，这与重力影响植物体内生长素的重新分布有关。实验一：将植物幼苗分成甲、乙两组。将甲组幼苗根的前端中央插入一薄云母片（见下图）。提示：云母片不影响植物生长，但不能让生长素透过。一段时间后 将两组幼苗水平放置培养一段时间后，两组幼苗的生长情况如上图所示。（1）根据上述实验结果得出的实验结论是： 。（2）图乙所示幼苗的幼茎和幼根近侧端的生长素都远比远地侧高，但两者所发生的反应却不相同，这是因为 实验二：科学家研究发现，在单侧光的照射下，胚芽鞘中生长素能从向光侧横向运输到背光侧，从而导致胚芽鞘向光弯曲生长。为了验证胚芽鞘中的生长素的横向运输是发生在A段（胚芽鞘尖端）而不是B段（胚芽鞘下面一段），请根据提供的材料和用具，设计实验加以验证。（1）实验材料及用具：胚芽鞘，一侧开孔的硬纸盒，薄云母片，光源等。（2）绘图表示实验装置及方法，并用文字加以注解或补充说明。（3）实验结果的预测、解释和结论：参考答案实验一（1）幼苗根的向地生长与根尖内生长素的重新分布有关（2）根对生长素浓度的反应敏感，高浓度会抑制根近地侧的生长，根表现为向地生长。茎对生长素浓度的反应敏感性差，高浓度能促进茎近地侧的生长，茎表现为背地生长。（说明：仅答生长素具有两重性或根茎对生长素敏感度不同，只给1分）实验二：（2） 甲乙 丙以上装置放在相同条件下培养一段时间后，观察胚芽鞘的生长和弯曲情况。实验结果的预测、解释和结论： 甲装置内胚芽鞘直立生长，表明胚芽鞘尖端生长素的横向运输受到阻止，植物不表现为向光生长。乙、丙装置内胚芽鞘弯向光源生长，表明在单侧光照射下，乙胚芽鞘尖端的生长素依然发生了横向运输，使背光侧生长素浓度高于向光侧，植物表现向光生长。实验结论：在单侧光照射下，胚芽鞘尖端生长素的横向运输发生在A段而不是在B段。例9.植物生命活动调节的基本形成是激素调节，下面是有关植物激素的知识及实验研究，请根据有关信息分别回答下列问题：(1)植物激素对植物的生长发育产生显著调节作用，植物 的生长发育是由多种激素相互协调、共同调节的。下表是植物不同部位各种激素的相对浓度，请分析回答：激素的相对浓度部位生长素赤霉素细胞分裂素脱落酸茎尖+-幼叶+-伸长茎+-侧芽+-成熟叶+-+根+-根尖+-+表示含量高；+表示含量中等；+表示含量低；-表示无目前公认的植物激素共有五大类，除上表中的四大类外，植物体内还有一类物质也属于植物激素，该激素的主要作用是_。比较茎尖和伸长茎中各种激素的含量，从细胞角度分析植物的生长，说明生长素和赤霉索主要通过促进_，从而促进生长；细胞分裂素主要通过促进_，而促进生长。(2)分析上表可知，成熟叶中含有较多的脱落酸而不含细胞分裂素。科学家通过进一步分析研究可知；脱落酸能抑制核酸、蛋白质的合成，促使叶片衰老。而细胞分裂素则抑制叶绿素、核酸和蛋白质的降解，抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作保鲜剂。请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。 实验原理：叶绿素逐渐丧失而失去绿色的叶片衰老最明显的特点，离体叶片很快就会出现衰老的特点，因此，可通过_来证明。实验步骤；第一步：选取_叶片随机分成两组，分别标记为甲组、乙组。第二步：在甲组叶片的局部位置涂上一定浓度的细胞分裂素，乙组叶片_。 第三步：_。 实验结果预测：实验结论：细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用参考答案(1)促进果实的成熟细胞的伸长、细胞的分裂(2)用细胞分裂素来处理离体叶片，记录叶片失绿变黄所需的时间第一步：同种植物、同样大小和发育状况相同的；第二步：在相同位置相同面积上涂等量的蒸馏水； 第三步：记录甲、乙两组叶片失绿变黄所需的时间； 甲组叶片失绿变黄所需的时间比乙组长。实验一：生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定* 1、实验材料的选择： （1）可溶性还原糖的鉴定：生物组织中的糖类有还原糖和非还原糖两类。常见的还原糖有葡萄糖、果糖和麦芽糖；蔗糖（甘蔗茎、甜菜的块根等）、淀粉（马铃薯、番薯的块茎等）是非还原糖。在双子叶植物中，光合作用的主要产物葡萄糖形成后，合成为淀粉暂时储存在叶子内，因此最好不用双子叶的叶子作为实验的材料。有些单子叶植物，如韭菜，叶子内虽然含有大量的可溶性还原糖，但由于叶片中叶绿素颜色较深，对于鉴定时的颜色反应起着遮盖作用，导致实验现象不明显，一般也不选用。本实验最理想的实验材料是还原糖含量较高的植物组织，而且要求组织的颜色较浅或近于白色，如苹果和犁的果实，也可以用白色的甘蓝叶、白萝卜替代。经实验比较，颜色反应的明显程度依次为：苹果、梨、白色甘蓝叶和白萝卜。 （2）脂肪的鉴定：所用材料要求一脂肪含量高，二有一定大小做徒手切片，花生种子符合本实验的要求。实验前要将花生种子浸泡34h，有利于切成薄片，但浸泡时间也不宜过长，否则组织太软，切下的薄片不易成形。 （3）蛋白质的鉴定：适宜材料有豆浆、鸡蛋清。若用鸡蛋清，必须按要求稀释，否则影响实验效果，而且实验后易粘住试管壁不易洗刷 2、试剂的选用及注意事项： （1）可溶性还原糖鉴定过程中，因斐林试剂很不稳定，故应将组成试剂的两种溶液分别配制，使用是再加以混合，即现配现用。切不要将甲液和乙液分别加入组织样液中。实际上这个反应利用的是斐林试剂中的氢氧化铜作为弱氧化剂参与还原糖的反应，而氢氧化铜放置过久沉淀过多则不利于反应。 在水浴加热时，试管底部不要触及烧杯底，以防止试管受热不均匀而爆裂；并注意试管口也不要朝向自己或他人，防止沸腾的溶液冲出试管造成烫伤。另外，加入的斐林试剂不要太多，反而会使实验效果不理想。 （2）脂肪鉴定实验键是能否切出符合要求的薄切片，太厚光线不能通过。 （3）蛋白质的鉴定实验中，使用双缩脲试剂时，应先加试剂A（NaOH），造成碱性环境后再加入试剂B（CuSO4）（注意和使用斐林试剂的区别）。另外试剂B不能太多，否则硫酸铜的蓝色将遮盖颜色反应的真实效果。 3、斐林试剂与双缩脲试剂的区别： （1）溶液浓度不同（课本） （2）使用原理不同 斐林试剂是新配制的Cu(OH)2溶液，它在加热的条件下与醛基反应，被还原成砖红色的Cu2O沉淀，可用于鉴定还原糖的存在，实验中溶液颜色的变化过程为：浅蓝色-棕色-砖红色 鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用双缩脲法，使用的是双缩脲试剂，发生的是双缩脲反应。双缩脲反应的实质是在碱性条件下，Cu2+与双缩脲发生的紫色反应。而蛋白质分子中有很多与双缩脲（H2NOC-NH-CONH2）结构相似的肽键，所以蛋白质都能与双缩脲发生颜色反应，可以使用双缩脲试剂鉴定蛋白质的存在。 （3）使用方法不同：见课本，注意NaOH和CuSO4的使用先后顺序。 1 回复 1楼 2008-10-10 10:44 举报| 我也说一句 江上过客 生竞高手10二用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动* 1、显微镜的结构： 2、使用时的注意事项： （1）显微镜的镜头有两种：目镜和物镜。目镜可从镜筒上端开口处插入，目镜长度与放大倍数成“反比“，即目镜越长，放大倍数越小；目镜越短，放大倍数越大。而物镜的上端有螺丝，可旋转固定在镜筒下端连接的转换器的3个开口上，且物镜长度与放大倍数成“正比”，即越长，放大倍数越大。焦距调好后镜头与盖玻片的距离越远，物镜越短，放大倍数越小；反之，放大倍数越大。显微镜的放大倍数为目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。在显微镜下所成物象为倒立放大的虚象。 此外，由于低倍物镜的通光量比高倍物镜的通光量大，所以低倍镜的视野较明亮；而高倍物镜，虽然放大倍数大，实际观察到的标本区域小，视野教暗 （2）视野中出现异物有三种情况：在物镜上、目镜上和装片上。如移动装片异物不动，说明不在装片上；转动转换器，换上高倍镜，仍可观察到，说明不在物镜上，可判断异物在目镜上。 （3）低倍镜观察：将装片放到载物台上，使标本正对通光中心，用压片夹压住装片；双眼注视物镜，转动粗准焦螺旋，下降镜筒至距玻片2mm3mm处（不要让物镜触及玻片），左眼注视目镜转动粗准焦螺旋，上升镜筒，当看到物像时，调节洗准焦螺旋，直到看清物象为止。转动转换器，当由低倍镜转换成高倍镜时，物象变大，视野范围变小、变暗，因此，换高倍镜之前，一定要把观察的物象移到视野的中央，并且将反光镜的平面镜换成凹面镜，同时扩大光圈。 （4）使用显微镜的程序：取镜-安放-对光-压片-观察 （5）下降镜筒时，一定要侧目注视物镜，防止镜头触及玻片而压碎玻片或损坏透镜 （6）有必要使用高倍镜时，必须先在低倍镜下将目标移到视野中心，然后转换成高倍镜。因为低倍镜下看到的物像放大倍数小，但看袄的标本范围大，容易找到目标，而高倍镜看到的只是低倍镜视野的中心部分 （7）使用高倍镜后必须使用细准焦螺旋调焦，而不能用粗准焦螺旋。 3细胞质流动的观察：由于细胞质基质是透明的，显微镜下不容易观察到细胞质流动的现象，所以要找到大型细胞器作为参照物来观察。叶肉细胞中的叶绿体可作为参照物，通过观察叶绿体位置的变化，可证明细胞质的流动，同时还可以进一步观察细胞质的流动速度和流动方向。细胞质流动的速度跟细胞新陈代谢的旺盛程度成正比。回复 收起回复 2楼 2008-10-10 10:45 举报| 我也说一句 江上过客 生竞高手10三、观察植物细胞的有丝分裂* 1、选材：应选取有丝分裂旺盛的细胞，如植物根尖分生区的细胞 2、解离就是用要药液使组织的细胞相互分离开来，便于最后制片时能被压成一薄层进行显微观察。解离液中酒精的作用是迅速杀死细胞，固定细胞的分裂相；而盐酸的作用是使洋葱细胞的细胞壁软化，并使细胞间的中胶层物质溶解，从而达到分离细胞的目的。另外解离时间不宜过短，否则根尖未充分解离，压片时细胞分不开；但又不能太长，否则使根尖过分酥软，无法进行漂洗和染色，且染色体成分被破坏。这一步是实验成功与否的关键 3、漂洗的目的是去除根中多余的解离液，特别是盐酸，因为染色时用的是碱性染料龙胆紫，酸与碱发生反应会影响染色效果 4、染色时间亦不能过长，否则会使染色体与周围的其他结构均被着色，这样就无法形成颜色上的反差，不便于观察。 5、在制片时要用拇指按压盖玻片，目的是使细胞分散，不至于重叠。 6、显微镜下观察到的细胞被固定在有丝分裂的某个阶段，若在视野中找不到处于某个时期的细胞时，可以适当移动玻片回复 收起回复 3楼 2008-10-10 10:45 举报| 我也说一句 江上过客 生竞高手10四、比较过氧化氢没酶和Fe3+的催化效率。* 注意事项：1、过氧化氢的来自肝脏，且肝脏必须是新鲜的（保持酶的活性）。 2、实验注意比较实验必须严格遵守等量、同时等原则。 五、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用。* 注意事项：1、实验目的：证明酶的专一性 2、遵循等量性原则 3、酶催化结果的检验：因为淀粉的水解产物中有还原性糖，故可以用斐林试剂检验还原糖的存在，从而说明淀粉酶催化水解了淀粉；而蔗糖则不能水解，其本身不能与斐林试剂反应。所以此实验的关键在于蔗糖的纯度和新鲜度，如果其中混有少量的葡萄糖或果糖，或蔗糖放置久了受细菌作用，部分分解成了单糖，则与斐林试剂共热时能生成砖红色的沉淀，使人产生错觉。 六、叶绿体中色素的提取和分离* 1、取材时要选用新鲜的颜色较深的叶片，以便使滤液中含较多的色素 2、研磨时加入二氧化硅的目的是为了研磨的充分，更有效的破坏细胞结构；加入少许碳酸钙的目的是为了防止在研磨过程中，叶绿素受到破坏。因为叶绿素分子结构中含有一个镁原子，当细胞破裂时，细胞液内有机酸的氢可以取代镁原子而成为褐色的去没叶绿素，碳酸钙可中和有机酸以防止去镁反应的发生 3、研磨时要迅速、充分。一是因为丙酮容易挥发；二是为了使叶绿体完全破裂，从而能提取出较多的色素；二是叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。 4、制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角。这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。 5、画滤液细线时，一定要细且直。这样可以防止色素带重叠，使色素分子均匀分布在一条直线上，做到扩散起点一致。重复划23次，是为了增加滤液细线上的色素分子数量，使实验效果更加明显。 6、分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为色素易溶解于层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。 7、识记实验结果的色素带分布及宽窄（四种四素扩散速度的先后顺序为：胡萝卜素-叶黄素-叶绿素a-叶绿素b）回复 收起回复 4楼 2008-10-10 10:45 举报| 我也说一句 江上过客 生竞高手10七、观察植物细胞的质壁分离与复原* 1、实验材料的选择 最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片。它的外表皮细胞的液泡较大，细胞液中有紫色的花青素，在显微镜下，紫色大液泡十分明显，能方便地观察到质壁分裂及其复原的过程。如无紫色洋葱，可用葫芦藓或其他藓类植物的叶片代替。选择材料必须都是活细胞，因为只有活细胞的原生质才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离及其复原现象/ 2、由于细胞壁是全透性的，而细胞膜具有选择透过性，因此，在质壁分离后。细胞壁以内细胞膜以外的物质是外界溶液，即蔗糖 3、质壁分离能够发生的外界条件是因为外界溶液的浓度大于细胞液的浓度。因此通过具有一系列浓度梯度的溶液依次做质壁分离实验，观察植物细胞发生质壁分离的临界浓度，即可测的细胞液的浓度。 4、此实验若用KNO3溶液，可观察到细胞发生质壁分离后又发生了自动复原，原因是细胞主动吸收了K+和KNO3-。 八、植物向性运动的实验设计与观察（单一变量和对照性原则、对照性原则） 九、动物激素饲喂小动物的实验（注意3个实验组的对比方法，得出的结论）回复 收起回复 5楼 2008-10-10 10:46 举报| 我也说一句 江上过客 生竞高手10十、DNA的粗提取与鉴定* 实验中应注意以下几点： 1制备鸡血细胞液时，要在去新鲜鸡血的同时加入抗凝剂，使血液分层，取下层血细胞沉淀。另外，此实验的材料不能用哺乳动物（如人、狗）的血替代。 2获取较多DNA的关键是向鸡血细胞液加入足量的蒸馏水，以便使细胞膜和核膜破裂，核内物质释放出来。 3特别要注意实验中的3次过滤：第一次过滤的目的是为了除去血细胞破裂后残余的膜碎片以及细胞器碎片，第二次过滤（加水稀释NaCL）是为了初步将DNA与溶解在NaCL溶液中的蛋白质等有机物以及其他杂质分离，第三次过滤（用酒精）是为了进一不除去蛋白质等有机物，从而得到较纯净的DNA.第一、三次过滤要用滤液，使用的纱布为12层；第二次过滤要用滤出的粘稠物，使用的纱布是多层。 4实验中有6次搅拌，除最后一次搅拌外，前5次搅拌均要朝向一个方向，并且在析出DNA,DNA再溶解和提取中，各步搅拌都要轻缓，玻璃棒不要直插烧杯底部，防止DNA分子断裂。 5特别注意实验中有两次使用蒸馏水：一次在第1步，加水是为了使血细胞