高三生物二轮复习 专题精讲七 实验与探究 第1讲 教材实验的类型、常用技术和方法课件.ppt

1 2015 上海卷 将紫色洋葱鳞叶外表皮细胞置于30 蔗糖溶液中数分钟后 用清水引流 重复多次 则在此过程中如图所示细胞中 A 区域 扩大 区域 紫色变浅B 区域 缩小 区域 紫色加深C 区域 扩大 区域 紫色不变D 区域 缩小 区域 紫色变浅 答案 D 解析 区域 为细胞壁与原生质层之间的空隙 充满的是外界溶液 质壁分离时随着水分的失去 区域 扩大 区域 为紫色洋葱表皮细胞的大液泡 质壁分离时随着水分的失去 区域 变小 颜色变深 本题实验是质壁分离后用清水引流 则细胞发生质壁分离复原 故区域 缩小 区域 紫色变浅 2 2015 广东卷 用秋水仙素处理二倍体植物的愈伤组织 从获得的再生植株中筛选四倍体植株 预实验结果如下表 正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是 A 0 2 3 4 5 6B 0 4 5 6 7 8C 0 6 7 8 9 10D 0 3 6 9 12 15 答案 B 解析 本题考查多倍体育种的相关知识 意在考查考生的实验与探究能力 预实验的目的是探索实验的条件 检验实验设计的科学性和可行性 根据预实验的结果 当秋水仙素的浓度为6g L时 效果最好 当秋水仙素的浓度为4g L和8g L时效果次之 故在正式实验时秋水仙素浓度应设计在4g L 8g L B项正确 3 2014 全国新课标 卷 下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述 错误的是 A 与白色花瓣相比 采用红色花瓣有利于实验现象的观察B 用黑藻叶片进行实验时 叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C 用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素 有利于实验现象的观察 答案 B 解析 红色花瓣与白色花瓣相比 其细胞液中因含花青素而呈现红色 有利于实验现象的观察 A正确 用黑藻叶片进行实验时 叶绿体的存在使原生质层呈现绿色 与无色的细胞液形成鲜明的对比 有利于实验现象的观察 B错误 紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度可能不同 因此 放在同一浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的程度可能不同 C正确 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素 有利于实验的观察 D正确 4 2015 福建卷 为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂 某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞的有丝分裂和种子萌发影响的实验研究 结果如下表 请回答 1 本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片 制片过程中根尖解离需要用到的试剂是 右图为显微镜下观察到的部分细胞图像 箭头所指的细胞处于分裂期的 期 2 实验结果显示 与对照组相比 当可可碱浓度到达1 0mmol L 1时 在分裂期的细胞中 后期和末期的细胞数目相对 产生这种结果的原因可能是 导致染色体无法移向细胞两极 3 实验结果表明 随着可可碱浓度的升高 种子发芽率 为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因 某同学提出假设 可可碱会降低种子中赤霉素的水平 现欲通过实验检验上述假设 请写出实验设计的基本思路 答案 1 盐酸 或盐酸和酒精 中 2 减少可可碱能够抑制纺锤体的形成 3 降低以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子 一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量 分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系 解析 1 制片过程中根尖应放入盛有盐酸和酒精混合液 1 1 的玻璃皿中解离 细胞图像中箭头所指的细胞内染色体的着丝点排列在赤道板上 故该细胞处于有丝分裂中期 2 由表中数据可知 对照组 可可碱浓度为0mmol L 1 和可可碱浓度为1 0mmol L 1的实验组 其分裂期细胞中处于后期和末期的细胞所占比例分别为0 69 和0 24 即可可碱浓度达到1 0mmol L 1时 在分裂期的细胞中 后期和末期细胞数目相对减少 产生这种结果的原因最可能是可可碱抑制纺锤体的形成 导致染色体无法移向细胞两极 本讲主要涉及教材中的实验原理 方法 步骤 器材 注意事项等内容 重点考查对教材中实验的实验目的 材料 步骤及注意事项等内容的理解与应用 此类题多以选择题的形式出现 3 由表中数据可知 可可碱浓度为0mmol L 1 0 1mmol L 1 0 5mmol L 1 1 0mmol L 1时 种子发芽率分别为81 5 68 1 18 6 2 3 可见 随着可可碱浓度的升高 种子发芽率降低 假设可可碱影响种子发芽率的原因是可可碱降低种子中赤霉素的水平 为了验证该假设 可以用不同浓度的可可碱处理鬼针草种子 一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量 如果可可碱浓度越高 赤霉素的含量越少 说明该假设成立 否则不成立 技巧点拨 本题最后一问要求写出实验设计的基本思路 在写之前应当根据题干信息提取出实验的自变量是可可碱的浓度 因变量是种子中赤霉素的含量 设计时不必写出详细操作步骤 只需写出包含自变量和因变量的实验方案即可 1 以上实验除了 观察植物细胞的质壁分离与复原 使用低倍镜即可外 其余均需使用高倍镜 健那绿是活细胞染色剂 2 先用低倍镜再用高倍镜 高倍镜使用 四字诀 找 先使用低倍镜找到目标 移 移动装片 使目标位于视野中央 转 转动转换器 换用高倍镜 调 调节细准焦螺旋 反光镜或光圈 使物象清晰 3 植物线粒体相对较少 叶绿体颜色易掩盖线粒体被染成的蓝绿色 所以一般不用植物细胞观察线粒体 4 观察类实验的目的就是观察出现一定的颜色或状态 所以选材很关键 例如选紫色的洋葱表皮进行质壁分离及复原实验 选取黑藻观察细胞质流动 选取含脂肪多的花生种子观察脂肪颗粒等 5 以洋葱为实验材料应注意 a 观察植物细胞有丝分裂实验中 选取洋葱根尖分生区 因为该部位细胞有丝分裂旺盛 b 质壁分离及复原实验中 选取紫色洋葱外表皮 因为洋葱表皮细胞有紫色大液泡 便于观察c 观察植物细胞中DNA和RNA在细胞中的分布实验中 选用洋葱鳞片叶的内表皮细胞 因为细胞无色 便于观察 例1 2015 长沙二月调考 使用染色剂染色是生物学实验常用的方法 某同学对实验材料 所用试剂及实验结果做了如下的归类 其中正确的是 A B C D 答案 B 解析 根尖分生组织有丝分裂观察实验所用染色剂为碱性染料龙胆紫或醋酸洋红溶液 染色体被染成紫红色 故 错误 口腔上皮细胞观察线粒体 用健那绿染色 线粒体染成蓝绿色 故 错误 黑藻叶片用来观察叶绿体 不需要染色 故 错误 口腔上皮细胞作为实验材料是用来观察DNA和RNA在细胞中的分布 选用的是甲基绿和吡罗红混合染色剂 实验结果是细胞核染成绿色 细胞质染成红色 故 正确 花生种子作为实验材料用来观察脂肪 用染色剂苏丹 或苏丹 脂肪被染成红色 或橘黄色 故 正确 紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料用来观察质壁分离与质壁分离复原实验 实验材料的液泡本身就是紫色 不需要染色剂染色 故 错误 菠菜叶片用来观察叶绿体 要求材料是活的 而且材料本身有色素 显绿色 不需要染色剂 故 错误 所以只有B项正确 变式1 2015 成都调考 观察与实验是生物科学研究中的重要手段 以下是四位同学在实验室中利用光学显微镜观察到的现象 你认为具有科学性的是 A 甲同学 菠菜的稍带叶肉的下表皮叶肉细胞中叶绿体具有双层膜结构B 乙同学 质壁分离发生时 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞中液泡逐渐缩小且颜色逐渐变深C 丙同学 经解离和染色的洋葱根尖分生区的细胞染色体向细胞两极缓慢移动D 丁同学 经苏丹 染色后的花生子叶细胞中有紫色的脂肪颗粒 答案 B 解析 菠菜的稍带叶肉的下表皮叶肉细胞中叶绿体具有双层膜结构 用普通光学显微镜看不到 A项错误 质壁分离发生时 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞因失水液泡变小且颜色逐渐变深 光镜下不可看到染色体向细胞两极缓慢移动 C项错误 苏丹 可将脂肪颗粒染成橘黄色 D项错误 1 鉴定脂肪时 如用花生种子切片 需用显微镜观察 若在组织样液中滴加苏丹 染液或苏丹 染液 不需用显微镜 2 叶绿素的提取和分离是两个过程 不可混淆 先用无水乙醇提取色素 最后用纸层析法来分离色素 各种色素在层析液中的溶解度不同 随层析液在滤纸上扩散速度不同 画滤液细线一定要均匀 直 细 每次待干后重复若干次 分离色素时不能让滤液细线触及层析液 防止色素溶解在层析液中 解析 本题考查物质的鉴定实验 考查学生的识记与理解能力 甲基绿能将DNA染成绿色 吡罗红能将RNA染成红色 DNA主要分布在细胞核中 RNA主要分布在细胞质中 A B项错误 健那绿可将线粒体染成蓝绿色 C项正确 苏丹III可以用来鉴定脂肪 不能用来鉴定蛋白质 D项错误 例2 2015 山东滕州高三期末调考 某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为实验材料 经不同处理和染色剂染色 用高倍显微镜观察 下列描述正确的是 A 经吡罗红甲基绿染色 可观察到红色的细胞核B 经吡罗红甲基绿染色 可观察到绿色的细胞质C 经健那绿染色 可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体D 经苏丹 染色 可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质 答案 C 变式2现有无标签的四种样品各一瓶 稀蛋清 葡萄糖 淀粉和淀粉酶溶液 某学生用双缩脲试剂和斐林试剂将它们正确鉴定出来了 其实验步骤和结果见下表 根据上述实验结果 下列判断正确的是 A 1为葡萄糖 2为淀粉酶 3为淀粉 4为稀蛋清B 1为淀粉 2为淀粉酶 3为葡萄糖 4为稀蛋清C 1为葡萄糖 2为稀蛋清 3为淀粉 4为淀粉酶D 1为淀粉 2为稀蛋清 3为淀粉酶 4为葡萄糖 答案 B 解析 本题主要考查生物组织中几种有机物的检测与鉴定的基础实验 双缩脲试剂 斐林试剂分别检测蛋白质和还原糖 淀粉酶可水解淀粉成还原糖 据题表可推测 1号样品为淀粉 2号样品为淀粉酶 3号样品为葡萄糖 4号样品为稀蛋清 例3 2015 郑州三月质检 下列在统计时结果误差与其他选项不同的是 A 样方法 在个体密集区取样B 标志重捕法 生物第二次被捕获的难度加大C 丰富度调查 不统计不认识的物种D 抽样检测法 在未经摇匀的酵母菌培养液下层取样 答案 C 解析 样方法 标志重捕法和抽样检测法调查的都是种群的密度 而丰富度指的是群落中物种数目的多少 与前三者完全不同 C项正确 1 调查数据的处理常用统计法 2 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应选择容易辨别个体的双子叶植物 遗传病的调查选择发病率高的单基因遗传病等 3 调查的随机性决定了调查的成败 如标志重捕法要求标志物不能太明显 不能对调查对象生存产生不利和有利的影响等 样方法要求样方的选择严格按取样法取样 不能带个人的好恶 且样方足够大等 调查人类遗传病时要求不能限定特定人群 且被调查人群足够大等 变式3 2015 云南部分名校联考 下列有关调查 实验的描述 错误的是 答案 B 解析 调查人群中遗传病的发病率 要选择群体中发病率较高的某单基因遗传病在人群中随机调查 A项正确 用样方法调查种群密度时 应选取同样大小的样方 B项错误 探究酵母菌种群数量的变化规律 在取样前要轻轻振荡试管 使酵母菌分布均匀 C项正确 用取样器取样法调查土壤小动物的丰富度时 采集的小动物可放在体积分数为70 的酒精中固定 D项正确 1 培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验需用高倍显微镜 且需用到血细胞计数板 方法是抽样检测法 2 探究温度对淀粉酶活性的影响时应特别注意 底物和酶均应事先达到同一设定温度后再混合 混合后仍应在同一设定温度下保温一段时间 3 影响酶活性的因素有很多 如温度 pH 实验过程中要严格控制好各种变量 用淀粉来探究温度对酶活性的影响时不宜用斐林试剂检验 应该用碘液 因为斐林试剂与还原性糖只有在加热条件下才能生成砖红色沉淀 不能用过氧化氢和过氧化氢酶的反映来探究温度对酶活性的影响 因为温度不仅影响过氧化氢酶的活性还会直接加速过氧化氢分解 例4 2015 重庆四月模拟 下列实验的目的 自变量和观测指标对应关系中错误的是 答案 D 解析 在探究植物细胞吸水和失水的实验中 不同的蔗糖溶液会引起液泡体积的变化 蔗糖溶液的浓度是自变量 液泡体积的变化是因变量 A项正确 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 自变量是生长素类似物浓度 观测指标是插条生根状况 B项正确 模拟尿糖的检测 自变量是不同浓度的葡萄糖溶液 观测指标是观察葡萄糖试纸的颜色变化 C项正确 探究酵母菌细胞呼吸的方式 自变量是氧气的有无 观测指标是澄清石灰水的浑浊程度 D项错误 变式4下列有关生物学实验的说法 正确的是 A 利用血细胞计数板计数微生物时 为了方便计数要适量稀释样液以分散细胞B 在统计土壤动物物种丰富度时 为了方便可排除不知道名称的小动物C 在模拟细胞大小与物质运输的关系时 琼脂块表面积与体积之比是自变量 NaOH扩散速度是因变量D 观察植物细胞的质壁分离实验时 为了方便操作可直接在载物台上滴加蔗糖溶液 答案 A 解析 利用血细胞计数板计数微生物时 如果浓度过高 观察时会出现重叠而无法准确计数 因此要适量稀释样液以分散细胞 在统计土壤动物物种丰富度时 知名 不知名的小动物都应统计 若不统计不知名小动物 会使丰富度的统计结果偏小 在模拟细胞大小与物质运输的关系时 琼脂块 内含酚酞试液 的体积是自变量 因溶液遇酚酞试液变粉红色 所以可以通过观察琼脂块 细胞 变成粉红色的过程 了解到物质扩散进入 细胞 再通过测量扩散进入 细胞 的深度 比较不同体积的琼脂块 细胞 吸收物质的速度 以探究细胞大小与物质运输的关系 载物台有一定的倾斜度 不能直接滴加蔗糖溶液 应取下载玻片 滴加后再放到载物台上 例 2015 湖南长沙三月调考 下列有关生物学研究方法的叙述 不正确的是 A 利用抽样检测法对培养液中的酵母菌进行计数B 通常用层析液分离和提取绿叶中的色素研究色素的种类和含量C 沃森和克里克用构建物理模型的方法研究DNA的结构D 利用标记示踪法研究光合作用过程中碳元素的转移途径 易错提示 解答此题的关键是正确记忆实验方法 否则易选错 答案 B 解析 通常利用提取液提取绿叶中的色素 而层析液只起到分离色素的作用 高中教材中涉及的科学方法归纳 1 对照实验法 如比较过氧化氢酶和Fe2 的催化效率 2 模拟实验法 如利用渗透装置模拟成熟植物细胞渗透吸水和失水的过程 3 杂交实验法 如孟德尔选用豌豆作为实验材料 运用杂交实验法 研究出两大遗传定律 4 显微观察法 如利用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 5 调查法 如标志重捕法和样方法 6 染色法 如利用苏丹 染液将脂肪染成橘黄色 7 差速离心法 如利用细胞质中各种结构的质量差异 采用不同的离心速度产生不同的离心力 将各种细胞器分开 8 引流法 如观察植物细胞质壁分离与质壁分离复原实验中 使细胞处于0 3g mL的蔗糖溶液中 9 同位素标记法 如利用H218O和14CO2分别追踪光合作用中氧原子和碳原子的转移途径