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第一部分 知识落实篇 专题七 实验与实验探究,核心考点 归纳整合,1观察类实验归纳,核心考点 归纳整合,核心考点 归纳整合,说明：(1)以上实验除了“观察植物细胞的质壁分离与复原”使用低倍镜外，其余均需使用高倍镜。(2)鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”都需用显微镜观察。,2显微镜相关知识 (1)观察：高倍镜使用要诀先低后高，找移转调。 找：先在低倍镜下“找”到图像，并调节至清晰。 移：将观察点“移”到视野中央。 转：“转”动转换器，换上高倍镜。 调：“调”节细准焦螺旋及光圈，使图像清晰。,核心考点 归纳整合,(2)放大倍数与镜头长度及细胞数目的关系归纳。 物像放大倍数目镜的放大倍数物镜的放大倍数。 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。 低倍镜下视野中，细胞数多、细胞体积小、视野明亮；高倍镜下视野中，细胞数少、细胞体积大、视野较暗。 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。,核心考点 归纳整合,(3)视野中异物的位置判断。 只有三种可能：在载玻片的标本上、在目镜上、在物镜上。判断方法如下： 移动玻片：污点随载玻片的移动而移动，则其位于载玻片的标本上。 换目镜：污点不随载玻片移动，换目镜后消失，则其位于目镜上。 换物镜：污点不随载玻片移动，换目镜后不消失，但换物镜后消失，则其位于物镜上。,核心考点 归纳整合,3注意取材问题 (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，也就几乎不含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，应注意观察细胞排列紧密、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，没有分裂能力)。,核心考点 归纳整合,(4)观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精巢和植物的雄蕊，而不宜选用动物的卵巢和植物的雌蕊(雄配子的产生数量远远多于雌配子，更容易观察到减数分裂的细胞)。 (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)。,核心考点 归纳整合,4玻片标本的制作 适用于显微观察，凡需在显微镜下观察的生物材料，必须先制成玻片标本。包括： (1)压片法(如洋葱根尖细胞的有丝分裂)。一般过程是：取材固定解离(对不易分散的材料用盐酸处理)漂洗染色压片观察。 (2)装片法(如高倍镜下观察叶绿体和细胞质的流动)。其过程是：将材料在载玻片水滴中展平放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上，防止气泡产生对材料染色或改变溶液浓度观察。,核心考点 归纳整合,对位训练 1下表中观察类实验根据实验目的所选用的试剂与预期的实验结果正确的是(A),核心考点 归纳整合,解析：鉴定脂肪应该用苏丹或苏丹；检测葡萄糖应该用斐林试剂；观察DNA应该用甲基绿；观察有丝分裂可以用醋酸洋红或龙胆紫，故A正确。,核心考点 归纳整合,1鉴定类实验归纳,核心考点 归纳整合,核心考点 归纳整合,2.有关蛋白质的鉴定 (1)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。,(2)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34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，使溶液呈蓝色，从而掩盖生成的紫色。,核心考点 归纳整合,3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；色素分离的原理纸层析法。 (2)注意事项：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。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。,核心考点 归纳整合,4生物学实验中常用的试剂和药品归纳,核心考点 归纳整合,核心考点 归纳整合,对位训练 2颜色变化常作为生物实验结果观察的一项重要指标，下面是一些学生在实验中遇到的问题，下列操作或想法正确的是(C) A用滴管在加有2 mL未知样品的试管中滴加苏丹染液，震荡后发现溶液呈现橘红色，于是判断未知样品为蛋白质 B取新鲜的菠菜叶，加少许石英砂和无水乙醇，研磨液呈黄绿色。于是判断是菠菜叶用量太少导致 C在层析法分离叶绿体中色素的结果中，蓝绿色带最宽，可判断为叶绿素a含量最多 D紫色洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离复原过程中，细胞液颜色变浅是液泡里的色素发生了渗透,核心考点 归纳整合,核心考点 归纳整合,1常见的调查实验,核心考点 归纳整合,核心考点 归纳整合,2.调查方法 取样调查法。可根据不同的调查目的和对象应用不同的取样方法。 3调查选材 为使实验获得成功，常选用一些容易调查的内容，如植物种群密度的调查选择容易辨别个体的双子叶植物，遗传病的调查最好选取发病率较高的单基因遗传病等。 4随机调查 调查的随机性决定了调查的准确性，所以应做到无区别对待调查对象，以确保调查的准确性。,核心考点 归纳整合,5观察调查类实验的统计技术和测量技术的总结(如下表),核心考点 归纳整合,对位训练 3下列有关生物实验的叙述中，正确的是(C) A光学显微镜下观察到的叶绿体、细胞核属于亚显微结构 B观察线粒体、质壁分离和有丝分裂的材料始终处于生活状态 C遗传病发病率的调查、样方法和标志重捕法都必须随机取样 D根据色素在层析液中溶解度不同，可提取出叶绿体中的色素,核心考点 归纳整合,解析：亚显微结构是在电子显微镜下观察到的结构，光学显微镜下只能观察到显微结构，A项错误；观察线粒体和质壁分离的材料应处于生活状态，但观察有丝分裂时材料进行解离将导致细胞死亡，B项错误；为保证实验结果的准确性和可靠性，遗传病发病率的调查、样方法和标志重捕法都必须做到随机取样，C项正确；根据色素在层析液中溶解度的不同，可将不同种类的色素相互分离，而要提取叶绿体中的色素，用无水乙醇，D项错误。,核心考点 归纳整合,1验证类与探究类实验的比较,核心考点 归纳整合,核心考点 归纳整合,核心考点 归纳整合,核心考点 归纳整合,2.相关实验中的变量 (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。,核心考点 归纳整合,(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。无论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应一个反应变量，这就是单一变量原则；实验中平衡和清除无关变量，只有单一变量，就是等量原则。,核心考点 归纳整合,3注意问题 (1)探究温度(pH)对酶活性的影响时，必须在达到预设的温度(pH)的条件下，再让反应底物与酶接触，避免在未达到预设的温度(pH)时反应底物已与酶接触发生反应，影响实验结果。 (2)探究酵母菌的呼吸方式时。 新配制的质量分数为5%的葡萄糖溶液先加热煮沸(杀死里面的微生物、除去溶液中的空气)，等冷却(防止高温杀死酵母菌)后再将食用酵母菌加入。 酵母菌培养液应封口放置一段时间后，待酵母菌将瓶内的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，以保证检测到的一定是酵母菌无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变混浊。,核心考点 归纳整合,(3)探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度。 装置的设计应有利于观察，如观察促进生根的实验可以用水培法。 所设组别除不同浓度的生长素类似物处理外，还要增加一组蒸馏水处理的做空白对照。 (4)探究培养液中的酵母菌数量的动态变化。 从试管中吸出培养液进行计数之前，要轻轻震荡几次，使酵母菌均匀分布，以确保计数准确，减少误差。 该探究不需要设置对照，因为随着时间的延续，酵母菌种群数量的变化，在时间上形成前后自身对照，但要获得准确的实验数据，必须重复实验，求得平均值。 对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计算相邻两边及其顶角的酵母菌。 实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是浸泡和冲洗。,核心考点 归纳整合,对位训练 4实验中的变量主要有自变量、因变量和无关变量。下列不属于控制无关变量的相关操作是(C) A验证光合作用能产生淀粉的实验中，首先将实验植物做饥饿处理 B验证温度影响酶活性的实验中，先将每一组底物和酶溶液分别放在相同温度下适当时间后再混合 C验证光合作用需要光照的实验中，将叶片的一半用黑纸包住 D绿叶中色素的提取和分离实验中，制备滤纸条时剪去两角,核心考点 归纳整合,解析：验证光合作用能产生淀粉的实验中，首先将实验植物做饥饿处理，目的是消耗尽原来储存的营养物质；验证温度影响酶活性的实验，先将每一组底物和酶溶液分别放在相同温度下适当时间后再混合，目的是防止实验的前后温度发生变化；绿叶中色素的提取和分离实验中，制备滤纸条时剪去两角是为了防止色素在滤纸条两侧扩散过快；验证光合作用需要光照的实验中，将叶片的一半用黑纸包住，属于设置对照实验。,核心考点 归纳整合,设计型实验试题的解题突破和方法,1“实验题目或目的”的描述要规范 (1)句式一：“探究(或验证)自变量对因变量的影响”。 (2)句式二：“探究(或验证)因变量与自变量之间的关系”或“因变量与自变量之间关系的研究”。,核心考点 归纳整合,2“实验步骤”的描述须准确 (1)步骤一：实验前的准备。 选材的句式：“选取年龄、性别相同，健康且发育状况相同的同种动物”“选取长势相同、大小相似的同种植物”等。 分组的句式：“随机均分(或等分)为X组”。 编号的句式：“编号为A、B组”或“编号为甲、乙组”。,核心考点 归纳整合,(2)步骤二：实验中的处理。 实验组“用适量的某溶液”处理，对照组“用等量的蒸馏水(或生理盐水或清水)”处理，且“每组都在相同且适宜的条件下培养(或饲养)”或“观察相同的时间”。 (3)步骤三：实验后的观测。 “一段时间后，观察(现象)或测量(数据)，做好记录(并计算出平均值)”。 3应用关键点 (1)步骤一主要是分组编号，设置对照，以描述“无关变量”。 (2)步骤二主要是对实验组别进行处理，以描述自变量如何控制，无关变量如何平衡。 (3)步骤三主要是针对实验结果的处理，以描述因变量怎样检测。,核心考点 归纳整合,4汇总实验方法 (1)制作DNA分子双螺旋结构模型构建物理模型法。 (2)种群数量增长模型构建数学模型法。 (3)分离各种细胞器差速离心法。 (4)证明DNA进行半保留复制密度梯度离心法。 (5)分离叶绿体中的色素纸层析法。 (6)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂死体染色法。 (7)观察线粒体活体染色法。,核心考点 归纳整合,(8)探究酵母菌的呼吸方式对比实验法和产物检测法。 (9)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验同位素标记法。 (10)摩尔根证明基因在染色体上假说演绎法。 (11)萨顿提出“基因位于染色体上”的假说类比推理法。 (12)调查土壤中小动物类群的丰富度取样器取样法。 (13)估算种群密度(运动能力强的生物)标志重捕法。 (14)估算种群密度(运动能力弱的生物)样方法。,核心考点 归纳整合,5汇总实验的基本技术 (1)玻片标本的制作技术。 应用：凡需在显微镜下观察的生物材料，都必须制作成临时装片、切片或涂片。 举例：如质壁分离与复原实验中要制作洋葱外表皮细胞的临时装片，脂肪鉴定中要制作切片。 步骤：如“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”：取材解离漂洗染色制片观察。,核心考点 归纳整合,(2)解离技术和用胰蛋白酶处理动物组织技术。 前者用于植物，后者用于动物，目的都是使细胞分散开。 (3)纸层析技术。 方法：制样液制备滤纸条点样液层析观察实验结果。 举例：如绿叶中色素的提取和分离。 (4)比色法。 举例：如生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定；DNA鉴定；淀粉、尿糖鉴定等。 原理：生物组织中的有机物与某些化学试剂相互作用，能产生颜色反应，可以根据颜色反应鉴定生物组织中某些有机物的存在。,核心考点 归纳整合,(5)恒温技术。 举例：如探究酶的高效性、专一性和受温度影响的实验以及细胞培养实验。 实验室常用的恒温技术：a.水浴；b.恒温箱。 (6)研磨、过滤技术。 举例：如绿叶中色素的提取。 材料作用：研磨过程中加入SiO2是为了研磨得充分，色素提取时加CaCO3是为了防止研磨中色素被破坏。,核心考点 归纳整合,实验设计中“使用恰当的语言表述”应注意的问题： (1)实验材料选择。 植物：“大小相似，长势相同的同种植株。” 动物：“体重(体长)、年龄、生长趋势相同”，有时甚至要“性别”相同。 有时可以叙述为“生长状况基本相同的个体”。,核心考点 归纳整合,(2)试剂选择。 在量上难以做到准确的量化描述时，应尽可能用“定性”的语言表达，要注意“等浓度”、“等体积”、“适量的”、“一定量的”等词语的运用；实验时间和条件上用“一段时间”、“适宜的温度”、“pH”等语言。 (3)实验器具选择。 容器应使用大小相同的。 如果使用滴管滴加不同溶液，应选用不同的滴管。,核心考点 归纳整合,对位训练 5某植物提取液X具有降低血糖的作用。为探究提取液X对治疗糖尿病的效果，某研究小组进行了以下实验。请帮助补充实验报告并回答问题。 (一)材料与药剂：生理状况相同的健康大鼠若干只，植物提取液X、蒸馏水、链脲佐菌素溶液(可破坏胰岛B细胞)，血糖测定仪等。 (二)方法与步骤：,核心考点 归纳整合,(1)随机选取大鼠20只，分别注射等量的链脲佐菌素溶液，制备成患_病的大鼠。然后将这些大鼠随机分成甲、乙两组，每组10只。 (2)_。 (3)甲组每只大鼠灌喂_2 mL/d，乙组每只大鼠_。每天各组大鼠均饲喂普通饲料，自由饮食。 (4)4周后，用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计分析。,核心考点 归纳整合,(三)结果与分析： 实验结果如下表所示：,(1)由此可得出的实验结论是：_ _。 (2)有人认为还应增加一组大鼠作为对照，该组大鼠应如何处理？ (3)与正常大鼠比较，患糖尿病的大鼠血液中胰高血糖素的浓度如何？为什么？,核心考点 归纳整合,解析：(二)(1)本实验的实验目的是探究提取液X对治疗糖尿病的效果，所以要选患糖尿病的大鼠做实验。(2)要观察提取液X对治疗糖尿病有无效果，应测定各组大鼠的初始血糖浓度，并进行比较。(3)实验要有对照实验，且遵循单一变量原则。,(三) (1)根据表格信息判断，甲组给药4周后的血糖浓度下降了，说明植物提取液X对糖尿病大鼠降低血糖的作用明显。 (2)甲、乙两组大鼠都注射了链脲佐菌素溶液，已经破坏了胰岛B细胞，还需要设置一个正常情况下的对照组，即给小鼠注射等量蒸馏水。(3)患糖尿病大鼠的血糖浓度高，通过反馈调节抑制胰高血糖素的分泌。,核心考点 归纳整合,答案：(二)：(1)糖尿 (2)用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计分析 (3)植物提取液X 灌喂蒸馏水2ml/d(或每天灌胃等量的蒸馏水) (三)：(1)植物提取液X对糖尿病大鼠降低血糖的作用明显 (2)随机选取10只健康大鼠，注射等量的生理盐水，测定血糖浓度；灌喂蒸馏水2ml/d，4周后测定血糖浓度。 (3)降低 糖尿病大鼠血糖浓度高，反馈抑制胰高血糖素的分泌,核心考点 归纳整合,实验步骤的修正完善及实验结果的分析与评价,1“五看法”评价实验设计,核心考点 归纳整合,2如何预测实验的结果与结论 (1)常见的三种结论：实验组比对照组好，实验变量有利、促进；实验组比对照组差，实验变量不利、抑制；实验组和对照组无显著差异，实验变量无影响。(如果是相互对照，也分类讨论) (2)确定观察指标：因变量与观察指标有时是不同的，对于因变量不能直接观察的，应该通过相应手段转换，将因变量间接展现出来，便于观察。如“物质跨膜运输速率”是否变化，难以直接观察，必须借助“漏斗内液面”的变化这个观察指标来测定。,核心考点 归纳整合,(3)提炼实验结论：实验结果是实验所得到的直观现象，是对实验现象的直接描述。而实验结论是在实验结果的基础上，根据已有知识的合理迁移，通过推理和判断，得出的关于生命现象最本质的认识。,核心考点 归纳整合,对位训练 6编码乙肝病毒(HBV)表面S蛋白的基因疫苗，被小鼠骨骼肌细胞吸收后可表达出S蛋白。S蛋白(抗原)引发一系列的体液免疫和细胞免疫。图甲中数字代表细胞，字母代表生理过程。细胞可诱导靶细胞裂解。请分析回答：,核心考点 归纳整合,(1)图甲中细胞是_，细胞是_。 (2)图甲中过程B代表_，树突状细胞的功能是_。(3)为了探究不同剂量的基因疫苗免疫接种小鼠的抗体效价(一种衡量免疫效果的单位)，科学家设计了如下实验，请根据实验结果(图乙)完善实验过程。,核心考点 归纳整合,.制备基因疫苗。具体步骤是：_。 .选取健康、大小相似的雌性小鼠25只，_。 .对照组用50 g空(无基因)运载体注射小鼠肌肉，_。 .3次注射后两周取小鼠血清，_。,核心考点 归纳整合,解析：(1)由图甲中细胞可产生抗体推知细胞为浆细胞，细胞是记忆B细胞，细胞应为B细胞，则为T细胞。 (2)图甲中B过程表示B细胞受淋巴因子刺激后，增殖分化为记忆细胞的过程；图中信息显示树突状细胞可识别和处理并向T细胞呈递抗原。 (3)进行实验时需注意实验分组中无关变量的控制，做到“随机分组”并能依据图乙推出设置“5”组；对实验结果处理时应指出“测定、记录各组抗体效价”并特别指出计算“平均值”。,核心考点 归纳整合,答案：(1)T细胞(T淋巴细胞) 浆细胞(效应B细胞) (2)(细胞)增殖、(细胞)分化 识别和处理病原体(抗原)、呈递抗原(S蛋白)(应注意答两点) (3).获取S蛋白的基因，构建(S蛋白基因)基因表达载体 .随机均分为5组，并编号 .将50 g、100 g、150 g和200 g的基因疫苗，分别注射到不同实验组小鼠体内 .测定、记录各组抗体效价，并计算平均值,
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