高考生物二轮复习 专题讲练 第单元 实验与探究考纲规定的基础实验及实验设计课件.docx
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高考生物二轮复习专题讲练第单元实验与探究考纲规定的基础实验及实验设计课件
专题十三 考纲规定的基础实验及实验设计
考纲要求 1.观察DNA、RNA在细胞中的分布。
2.检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。
3.用显微镜观察多种多样的细胞。
4.观察线粒体和叶绿体。
5.通过模拟实验探究膜的透性。
6.观察植物细胞的质壁分离和复原。
7.探究影响酶活性的因素。
8.叶绿体色素的提取和分离。
9.探究酵母菌的呼吸方式。
10.观察细胞的有丝分裂。
11.模拟探究细胞表面积与体积的关系。
12.观察细胞的减数分裂。
13.低温诱导染色体加倍。
14.调查常见的人类遗传病。
15.探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。
16.模拟尿糖的检测。
17.探究培养液中酵母菌数量的动态变化。
18.土壤中动物类群丰富度的研究。
19.探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替。
1．[2015·山东卷]下列有关生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠
B．低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞
C．用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察
有丝分裂过程
D．将洋葱表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中，水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程
2．[2015·江苏卷]（多选）下列关于实验现象与结果的分析，错误的是（ ）
A．组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液，显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪
B．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
C．洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后，发生质壁分离说明细胞有活性
D．PCR产物中加入二苯胺试剂，加热变蓝说明有目的DNA产生
3．[2015·江苏卷]血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，下列叙述正确的是（ ）
A．每块血细胞计数板的正中央有1个计数室
B．计数室的容积为1mm×1mm×0.1mm
C．盖盖玻片之前，应用吸管直接向计数室滴加样液
D．计数时，不应统计压在小方格角上的细胞
4．[2015·四川卷]进食可刺激胃腺细胞分泌胃液，胃液中含有胃酸及胃蛋白酶，有利于消化。
（1）胃酸可以杀灭进入胃内的细菌，这属于机体的__________免疫；胃蛋白酶仅对食物中的蛋白质成分有消化作用，这体现了酶的________性。
（2）哺乳动物进食时，食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌，称为头期胃液分泌。
该过程受神经调节和神经—体液调节的共同调控，如图所示。
图T131
①胃泌素通过________运输到达胃腺细胞，促进胃液分泌。
若胃酸分泌过多，又可抑制胃泌素的分泌，这种调节方式叫作____________。
②促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质，除胃泌素外还有__________。
（3）为探究两种调节机制对头期胃液分泌的影响，有人用同一只狗连续进行了以下实验：
步骤
实验操作
4小时胃液分泌量
1
假饲
＋＋＋＋＋＋＋＋＋
2
切除胃窦，再假饲
＋
3
假饲，并注射一定量的胃泌素（控制胃泌素的注射剂量，使胃液分泌量与步骤1相当）
＋＋＋＋＋＋＋＋＋
4
只注射与步骤3相同剂量的胃泌素，但不假饲
＋＋＋＋
（假饲是让狗吃肉，但吞下的肉从食道上的人工瘘口掉出，不进入胃；“＋”数量表示胃液分泌量多少）
①步骤2中胃液的分泌是________调节的结果。
②步骤3的目的是________________________________。
③步骤4是为了确定在__________调节作用下的胃液分泌量。
④重复上述实验均得到相同结果，表明在头期胃液分泌的两种调节机制中，______________的作用效应更大；二者共同作用效应________（大于/小于/等于）各自单独作用效应之和。
【备考指津】
1．本专题在高考中考查的主要内容有两个方面，一是考纲规定的教材实验，二是用教材中的实验研究方法解决某一生物学问题。
2．教材实验的主要考查形式是选择题，用教材中的实验研究
方法解决生物学问题多为探究性实验，题型多为非选择题。
教材实验注重对实验原理、材料和试剂的考查，探究性实验注重对实验的研究方法、实验原则及评价的考查。
1．备考时首先要将教材中的实验理解并能熟练运用常见的实验方法，然后尝试用某一实验方法解决某一问题。
考点一 教材基本实验综合
┃考例探究┃
考向1 显微观察类实验
显微观察类实验的比较
注意：
（1）实验材料的正确选择是观察类实验的关键，选材应注意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，几乎不含DNA、RNA）；②观察细胞的有丝分裂或低温诱导染色体数目加倍时，应注意观察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）；③观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精巢或植物的雄蕊，不宜选用动物的卵巢或植物的雌蕊（雄配子的数量远远多于雌配子的数量，更容易观察到减数分裂的细胞；雌性生物的减数分裂过程往往是不连续的，大多停留在减数分裂某一时期，因此显微镜下无法观察到各时期的细胞）。
（2）鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“探究培养液中酵母菌数量的动态变化”都需用显微镜观察。
1下列对有关实验的叙述，正确的是（ ）
A．在观察洋葱细胞有丝分裂实验中，将已经解离、漂洗、染色的根尖置于载玻片上，轻轻盖上盖玻片后即可镜检
B．甲基绿是将活细胞中线粒体染色的专一性染料
C．在叶绿体色素提取实验中，研磨绿叶时应加一些有机溶剂，如无水乙醇等
D．检测试管中的梨汁是否含有葡萄糖，可以加入适量斐林试剂后，摇匀并观察颜色变化
考向2 提取和鉴定类实验
几种提取和鉴定类实验的比较
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
无
还原糖
的鉴定
斐林试剂
砖红色沉淀
苹果或梨
的匀浆等
试剂现用现配，水浴加热
脂肪的
鉴定
苏丹Ⅲ
（或苏丹
Ⅳ）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，摇匀后使用，B液不能过量
尿糖的
检测
葡萄糖
试纸
有色
水、葡萄糖
溶液、三份
模拟“尿样”
无
叶绿体
中色素
的提取
和分离
提取液为无水乙醇；分离液为层析液
胡萝卜素呈橙黄色；叶黄素呈黄色；叶绿素a呈蓝绿色；叶绿素b呈黄绿色
新鲜的绿叶（如菠菜叶）
加入二氧化硅是为了研磨得更充分；加入碳酸钙是为了防止色素在研磨过程中被破坏
注意：
（1）在显色类实验（如物质鉴定）中，材料最好不带颜色或颜色较浅，或实验时对有色材料进行脱色处理。
（2）物质鉴定类实验一般不设立对照实验，若需设立，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。
用鸡蛋清作鉴定蛋白质的材料时，因其较黏稠，故使用时需稀释。
（3）可溶性还原糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等，因其含的主要是非还原糖。
（4）颜色深浅与所鉴定的物质的含量有关，含量越多，颜色越明显。
2在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1～4号试管中滴加适量斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。
下列相关叙述中，错误的是（ ）
图T132
A．该实验的目的是鉴定发芽的小麦种子中
含还原糖和蛋白质
B．1、3、5号试管中会呈现无色，2、4、6号试管中会呈现砖红色或紫色
C．2、4对照可以说明鉴定还原糖需要加热
D．该实验中加入斐林试剂和双缩脲试剂的方法不同
考向3 调查类实验
几种调查类实验的比较
实习、研究性课题
调查对象
调查方法
计算方法
种群密度
动物om]
标志重捕法
（适用于多
数动物网]
＝
植物
样方法
调查人群中
的遗传病
发病率
汇总法
发病率＝
×100%
遗传方式
家系分析法
－
土壤中小动物类
群丰富度的调查
土壤小动物
取样器
取样法
－
探究培养液中酵母
菌数量的动态变化
酵母菌
抽样检测法
－
3关于下列图示实验或调查活动的叙述中，错误的是（ ）
图T133
A．经图①所示操作，显微镜下可见液泡体积逐渐变小，颜色加深
B．若要用高倍镜看清图②视野中处于分生区的细胞，应将装片向左上方移动
C．图③中将物镜由甲转换成乙，视野中观察到的细胞的数目增多
D．图④是用样方法调查某植物的种群密度，该样方中的植株数应计为9或10株
考向4 探究类实验
几种探究类实验的变量分析
实验名称
自变量
因变量
无关变量
通过模拟实验
探究膜的透性
半透膜两侧溶液浓度差
漏斗玻璃管液面的上升高度
半透膜的种类、开始时的液面高度、温度等条件
探究温度对淀
粉酶活性的影响
不同温度（至少三种）
酶的活性（加碘液后溶液颜色的变化）
pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过
氧化氢酶活性
的影响
不同pH（至少三种）
酶的活性（气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度）
温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌细
胞呼吸的方式
氧的有无
CO2生成量（澄清石灰水的混浊程度）；酒精的产生（用酸性重铬酸钾溶液检测）
葡萄糖溶液的量、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接的导管的大小等
模拟探究细
胞大小与物
质运输的关系
细胞体积的大小
物质运输的效率
琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
探索生长素类
似物促进插条生
根的最适浓度
不同浓度的生长素类似物
扦插枝条的生根数量或长度
实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间等
探究培养液
中酵母菌种群
数量的变化
时间
酵母菌种群数量
培养液的成分、培养条件、空间等
探究水族箱
中群落的演替
时间
群落的演替
水族箱中的培养条件和环境等
4下列有关实验的说法中，正确的是（ ）
图T134
A．秋天用新鲜菠菜叶做叶绿体中色素的提取与分离实验，只能得到图甲中色素带①和②
B．若图乙表示正在发生质壁分离的植物细胞，其吸水能力逐渐增强
C．图丙中培养酵母菌的锥形瓶应封口放置一段时间，目的是让酵母菌繁殖
D．图丁表示洋葱根尖的培养，洋葱底部不能接触到烧杯内液面
┃对点训练┃
1．高中生物很多实验需要用到普通光学显微镜，下列现象用高倍显微镜能观察到的是（ ）
A．人口腔上皮细胞中的线粒体被甲基绿染成绿色
B．小麦种子细胞中的脂肪被苏丹Ⅳ染成橘黄色
C．紫色洋葱表皮细胞的液泡在质壁分离过程中颜色越来越深
D．洋葱根尖分生区细胞中的染色体在有丝分裂后期缓慢移向细胞两极
2．将若干生理状况基本相同、长度为3cm的鲜萝卜条分为四组，分别置于三种浓度相同的溶液（实验组）和清水（对照组）中，测量每组萝卜条的平均长度，结果如图T135所示。
据图分析，下列叙述错误的是（ ）
图T135
A．对照组中萝卜条长度增加较少的原因是细胞壁的伸缩性较小
B．蔗糖溶液中的萝卜条不能恢复原长度是因为细胞不吸收蔗糖
C．实验说明萝卜细胞膜上运载甘油的载体比运载葡萄糖的载体数量多
D．实验结束后，实验组中的萝卜条的细胞液浓度都比实验前大
考点二 实验设计及分析
┃考例探究┃
考向1 生物学实验设计应遵循的基本原则
生物学实验基本原则分析
1
．科学性原则
实验是在人为控制条件下研究事物（对象）的一种科学方法，是依据假设，在人为条件下对实验变量的变化和结果进行获取、解释的科学方法。
科学研究的过程本身就是科学，并不是说研究的结论才是科学。
因此，在实验设计中必须有充分的科学依据。
科学性原则包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性。
2．对照性原则
对照实验是指除所控制因素不同外，其他条件完全相同的实验。
科学地设置对照实验，能够有效地排除其他因素实验干扰结果的可能性。
设置对照组有4种方法：
类型
设置对照实验
实例
空白
对照
对照组不做任何处理
如果验证甲状腺激素的作用，对照组动物不做任何处理，让其自然生长
自身
对照
实验组和对照组都在同一个实验对象上进行
植物细胞质壁分离和复原实验，在同一个装片中先后进行，对照组（即正常的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞）和实验组（即发生质壁分离和复原的细胞）是同一组细胞
条件
对照
给对象施以某种实验处理，但这种处理不是实验假设所给定的实验变量，这种对照方法，通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性
在验证激素作用的实验中，甲组为实验组（饲喂甲状腺激素），乙组为条件对照组（饲喂甲状腺激素抑制剂），不饲喂药剂的是空白对照组
相互
对照
不单独设置对照组，而是几个实验组相互对照
在验证植物向重力性生长的实验中将玉米种子放置在不同的方向
3.单一变量原则和等量原则
理解实验中的控制变量是正确设置对照的基础。
图T136
4．平行重复原则
同时处理多个实验材料或进行多次重复实验，可避免实验结果的偶然性，使结论更准确。
5为研究酵母菌的呼
吸方式，某生物小组制作了a～f所示装置，下列判断不合理的是（ ）
图T137
A．若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行无氧呼吸
B．若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行有氧呼吸
C．连接e→d→c→d，并从e侧通气，可验证酵母菌进行了有氧呼吸
D．连接f→d，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸
考向2 实验设计的方案及评价
1．实验设计方案
2．实验设计的一般步骤
（1）取材、分组、编号：
取材时要注意数量和生理状态及发育状态相同；用具要相同等。
（2）相同处理和不同处理：
根据实验变量设置对照（注意：
单一因素不同，其他因素相同且最适）。
（3）进一步的相同处理：
其他因素相同且最适的继续处理。
（4）检测、观察、统计、比较：
必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。
3．对实验设计方案的检查和评价
一看对照
二看步骤
三看结果
四看器材
五看条件
6回答下列与植物激素相关的实验问题：
Ⅰ.以采摘后的某品种的桃为材料，科研小组研究脱落酸（ABA）和脱落酸抑制剂（ABAI）对该品种桃果实硬度、乙烯释放量和细胞呼吸速率的影响，实验结果如图T138所示（CK为对照组）。
图T138
（1）由图
（1）可知，与对照组相比，经ABA处理后，细胞壁的降解速率________，这是因为ABA
提高了降解相关物质的________的活性。
（2）由图
（2）可知，ABA促进果实成熟是通过__________________和___________________实现的。
（3）由图
（2）和图（3）可知，乙烯释放量和细胞呼吸速率达到峰值在时间上是________的，说明乙烯的合成需要消耗________。
（4）由图可知，此项研究的因变量中，__________与____________呈正相关，经ABA处理后可使两者的峰值__________（填“提前”或“推后”）出现。
Ⅱ.某兴趣小组用离体蚕豆叶的左、右小叶和细胞分裂素（CTK）进行了实验，过程及结果如图T139所示。
一段时间后检测，A组左侧有14C分布，B组左侧没有14C分布。
图T139
（1）本实验的目的是______________________________。
（2）本实验设计是否严谨？
____________。
若不严谨，请补充：
__________________。
（3）本实验的结论是________________________________________________________
___。
┃对点训练┃
1．植物激素突变体是研究植物激素合成、代谢途径以及生理功能的重要实验材料。
某课题组为了研究生长素和赤霉素对遗传性矮生植物的作用效应，将适宜浓度的生长素和
赤霉素分别喷施到5个不同矮生豌豆突变体（生长速率分别为lg1.2、lg1.4、lg1.6、lg1.8、lg2.0毫米/7天）幼苗上，实验结果如图T1310所示。
下列有关叙述错误的是（ ）
图T1310
A．赤霉素和生长素都能促进生长速率慢的矮生豌豆生长，但赤霉素的效果更佳
B．该实验的自变量是不同生长速率的突变体和喷施的试剂种类
C．图中③组的作用是对照，经过赤霉素处理产生的变异不能遗传
D．要研究植物激素的生理功能，选生长速率为lg2.0的突变体更佳
2．藜是一种耐旱且在一定环境条件下耐旱性可变的植物，为了研究干旱对藜干旱诱导蛋白基因表达的影响，研究人员做了如下实验：
材料用具：
若干抗旱的藜种子，培养液，一定量的浓度分别为5%、10%、20%的PEG（无毒性聚乙二醇），石英砂和塑料盒等。
实验步骤：
第一步：
选取若干抗旱的藜种子，消毒、洗净后放入盛有培养液和石英砂的塑料盒中，在室温下培养至藜幼苗长出3～4叶。
第二步：
选取数量相等且长势相同的藜幼苗分别放入含有等量的5%、10%、20%的PEG的培养液中继续培养（不考虑培养过程中培养液浓度变化）。
第三步：
在第0、1、3、5、7天分别取相同部位、大小相同且数量相等的叶片，洗净、吸干，测量叶片中可溶性蛋白的产生量。
实验结果：
如图T1311所示。
图T1311
回答下列问题：
（1）该实验中的自变量是________________，无关变量是________________________（至少写两个）。
（2）用含有等量的5%、10%、20%的PEG的培养液替代不同干旱程度的土壤来做实验，其优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）实验步骤________设计不合理，理由是___________________________________
________________________________________________________________________。
（4）根据实验结果可知，前5天不同浓度的PEG是通过影响________________________而导致可溶性蛋白产生量增加的；可溶性蛋白帮助藜抵抗干旱环境的作用机理可能是____________________，以增强植物细胞的吸水能力。
（5）在浓度为20%的PEG条件下，第5天后可溶性蛋白产生量下降，其原因可能是藜处于高浓度的PEG溶液中的时间过长，植物体内__________________受到抑制，影响了细胞代谢。
1．有关教材实验的判断
（1）在放大倍数为100×的显微镜视野中看到排成一行的64个细胞，放大倍数增至400×时可看到排成一行的16个细胞（ ）
（2）在“鉴定还原糖、脂肪和蛋白质”实验中，需要加热的是还原糖的鉴定，可能需要使用显微镜观察的是脂肪的鉴定（ ）
（3）斐林试剂和双缩脲试剂的区别仅在于使用方法不同（ ）
（4）在“观察DNA和RNA在细胞中的分布
”实验中，细胞核处显示绿色而细胞质显示红色，所以DNA全部分布于细胞核中，RNA全部分布于细胞质中（ ）
（5）制备细胞膜需要用哺乳动物的成熟红细胞，因为该类细胞中无核膜和其他具膜细胞器（ ）
（6）在“观察植物细胞的吸水和失水”实验中，如果蔗糖溶液的浓度为3g/mL，则能更快地看到质壁分离的现象，但看不到质壁分离复原（ ）
（7）在“观察植物细胞的失水和吸水”实验中，需要设置对照组，以增强实验的说服力（ ）
（8）在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，不仅需要鉴定有无CO2产生，还要鉴定有无酒精产生（
）
（9）测定种子的呼吸速率时需要在暗处进行，以避免光合作用的影响（ ）
（10）探究温度对酶活性影响的实验中，可以用过氧化氢酶和H2O2（ ）
（11）探究酶的最适温度或最适pH的研究方法，类似于探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度的研究方法（ ）
（12）在“观察植物细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中，都不能看到一个细胞连续的增殖过程（ ）
（13）调查某种遗传病的发病率或遗传方式，都需要在患病家系中进行（ ）
（14）调查种群密度或土壤中小动物丰富度，都采用标志重捕法（ ）
（15）用样方法调查大道两侧某种树的种群密度时，一般采用五点取样法确定样方（ ）
2．实验装置或实验结果的分析判断
（1）如图T1312所示为探究光照对光合作用强度影响的实验装置。
图T1312
请对以下叙述作出判断：
①该实验探究的是光照强度对光合作用强度的影响（ ）
②用绿色的滤光片做实验时，光合作用强度最弱，因为叶绿体中的色素不吸收绿光（ ）
③该实验用测量的氧气的释放速率来表示净光
合作用强度（ ）
④该实验测定的氧气释放速率表示的是净光合速率（ ）
⑤装置中NaHCO3溶液的作用是缓冲装置中的CO2（ ）
⑥为了矫正环境因素（气温、气压）对实验结果的影响，需要增加一个对照组（ ）
（2）某生物兴趣小组研究了光照、赤霉素和赤霉素合成抑制剂（图示简称抑制剂）对芹菜的茎伸长生长的影响，部分实验结果如图T1313所示。
图T1313
请对以下叙述作出判断：
①1、4组对照或3、6组对照均可说明适度延长光照可促进芹菜茎的伸长（ ）
②4、5组对照说明该芹菜本身能产生赤霉素（ ）
③5、6组对照说明赤霉素合成抑制剂只能抑制赤霉素的合成，不能抑制赤霉素的作用（ ）
④1、5组对照可以说明抑制剂能抑制芹菜茎的生长（ ）
⑤3、5组对照可以说明赤霉素具有促进芹菜茎生长的作用（ ）
第七单元 实验与探究
专题十三 考纲规定的基础实验及实验设计
真题聚焦拓展
1．B [解析]滤液细线浸入层析液，将无法在滤纸条上形成色素带，A项错误。
低温可诱导染色体数目加倍，但如果处理时间过短，细胞可能不能经历一个细胞周期，则可能导致无法观察到染色体数目加倍的细胞，B项正确。
在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，根尖经过解离液的处理后，细胞已经死亡，因此无法在观察过程中保持细胞活性，C项错误。
将洋葱表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中，细胞开始失水，即可观察到质壁分离现象，D项错误。
2．BD [解析]苏丹Ⅲ染液能将脂肪颗粒染为橘黄色，A项正确。
在水浴加热条件下，斐林试剂与还原糖反应产生砖红色沉淀，反应条件不满足时没有沉淀产生，B项错误。
能发生质壁分离的植物细胞是活细胞，C项正确。
PCR产物中加入二苯胺后沸水浴变蓝只能说明有DNA存在，不能说明有目的DNA产生，D项错误。
3．B [解析]每块血细胞计数板的正中央有2个计数室，每个计数室都是1mm×1mm，深0.1mm，故A项错误，B项正确。
血细胞计数板
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