学案48 生物实验与探究Word格式.docx

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2.绿叶中色素的提取和分离

____材料→材料______→检测或分离→____

模拟实验

1.通过模拟实验探究膜的透性

2.模拟探究细胞大小与物质运输的关系

3.模拟尿糖的检测

选择材料→____研究→结论

调查类实验

1.种群密度的取样调查

2.调查常见的人类遗传病

3.土壤中小动物类群丰富度的研究

4.环境污染对生物的影响

选择课题→课题选择理由→收集、处理____→结论

探究示例1　由实际调查获得的事实证据及数据，经过科学的统计和分析，可获得一些规律性的结论。

下列有关调查、实习的内容正确的一组是（　　）

内容

方法

实验要点

A

人群中遗传病

实际调查法

一定要选择群体中发病率较高的单基因遗传病

B

种群密度

样方调查法

随机选取不同大小的样方，统计种群密度平均值

C

设计并制作小生态瓶

模拟淡水生态系统

将多种生物放入广口瓶中，一定要在直射光下

D

调查环境污染对生物的影响

实际调查法、实验法等

可选择SO2处理植物、探索酸雨对植物的影响

二、生物学中常见的试剂

试剂

作用对象

颜色

备注

斐林试剂

还原糖

______

________，需水浴加热

双缩脲试剂

紫色

先加____液，再加____液

苏丹Ⅲ（Ⅳ）染液

脂肪

____

有毒害性和致癌性

甲基绿

绿色

DNA、RNA都存在时混合使用

吡罗红

RNA

健那绿

线粒体

活染法

龙胆紫（醋酸洋红）

紫（红）色

染色前必须漂洗彻底

探究示例2只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构的实验是（　　）

A．苏丹Ⅲ染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪

B．龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂

C．健那绿（詹纳斯绿B）染色观察动物细胞中的线粒体

D．甲基绿、派洛宁（吡罗红）染色观察动物细胞中的DNA和RNA

三、中学实验有关的一些最常见的经典性的实验方法汇总

1．实验结果的显示方法

（1）光合速度——________释放量或________吸收量或淀粉产生量。

（2）呼吸速度——________吸收量或________释放量或淀粉减少量。

（3）原子途径——____________示踪法。

（4）植物细胞液浓度大小——质壁分离、体积的变化。

（5）植物细胞是否死亡——质壁分离。

（6）甲状腺激素作用——动物耗氧量，发育速度，神经系统兴奋性等。

（7）生长激素作用——生长速度（体重变化，身高、身长变化）。

（8）胰岛素作用——动物活动状态、血糖浓度。

（9）菌量——菌落数或亚甲基蓝褪色程度。

2．实验条件的控制方法

（1）增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物。

（2）减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水。

（3）除去容器中CO2——NaOH溶液。

（4）除去叶中原有淀粉——置于________环境（饥饿处理）。

（5）除去叶中叶绿素——酒精加热。

（6）避免光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光。

（7）平衡密闭容器中CO2——________溶液。

探究示例3　下图表示三株脱淀粉（经充分“饥饿”处理）的同种相似植株放在不同的玻璃钟罩内。

以下关于本实验的叙述中最准确的是（　　）

A．证明光合作用的速率随CO2浓度的增大而增大

B．证明光合作用的必需条件是CO2

C．证明过多的CO2阻碍光合作用

D．证明NaOH能促进光合作用

变式训练1对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：

①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。

②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭（消失）。

③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。

上述实验不能说明的是（　　）

A．细胞膜具有流动性

B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合

C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率

D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率

四、生物实验中的变量与控制

1．变量的种类

变量是指可被操纵的特定因素或条件。

据其在实验中的作用可分为两大类：

（1）自变量与因变量

自变量，指实验中由________________的因素或条件；

因变量，指实验中由于________变化而引起的变化和结果。

通常，自变量是________，因变量是________，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。

例如，在“温度对酶活性的影响”的实验中，所给定的低温、适温、高温就是自变量，而由于低温、适温、高温条件变化，α淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是因变量，该实验即在于获得和解释温度变化（自变量）与酶的活性变化（因变量）的因果关系。

（2）无关变量与额外变量

无关变量，指实验中除自变量以外，可能还会存在一些________因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。

额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。

显然，额外变量会对因变量有干扰作用。

例如，上述实验中除自变量（低温、适温、高温）以外，试管洁净程度、α淀粉酶的浓度和纯度、可溶性淀粉的浓度和纯度、试剂溶液的剂量、实验操作程序、温度处理的时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温3组实验是等同、均衡、稳定的；

如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对3个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。

2．变量的控制

控制变量法是指控制其他因素不变，集中研究其中一个因素的变化，保证实验____________或将干扰因素降低到________程度。

通过实验控制，尽量减小实验误差，以取得较为精确的实验结果。

（1）操纵自变量的方法：

设法给研究对象施加干扰，造成研究对象的变化，从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。

（2）检测因变量的方法：

根据实验原理和实验条件确定观察、测量的指标和方法。

具体：

观察特异性的颜色变化、沉淀反应；

观察形态结构、生理变化；

测量生长发育速度；

测量生化反应速度等。

（3）控制无关变量的方法（平衡控制）：

排除因实验对象的个体差异带来的影响；

设法创造稳定的相同的条件进行对照，以抵消或排除这些因素对实验对象的干扰；

设法提供适宜条件，以排除不利环境条件对实验对象的影响；

重复实验，排除偶然因素的干扰，减小实验误差。

（4）对照的方法：

对照是实验控制的手段之一，目的还是在于消除________变量对实验结果的影响。

通过设置对照实验，即可排除________变量的影响，又可增加______的可信度和说服力。

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。

探究示例4　下列对有关实验的变量的叙述，正确的是（　　）

A．在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和pH是自变量

B．在模拟探究细胞大小与物质运输关系的实验中，正方体琼脂块的体积是无关变量

C．在探究植物生长调节剂对扦插枝条生根作用的实验中，插条生根数是因变量

甲

乙

丙

丁

抗生素

－

0.1

维生素

0.5

蛋白质

44

淀粉

66

D．在探究酵母菌呼吸方式的实验中，酒精是无关变量

变式训练2　某人将刚孵出的蟑螂分甲、乙、丙、丁四组，分别喂含不同营养的食物（如下表）。

表中的数字代表所含成分的多少，“－”表示没有此成分。

由表中内容可知，该研究者想研究的对蟑螂发育有影响的物质共几种（　　）

A．1B．2C．3D．4

五、探究性实验

1．探究性实验的基本模式

（1）理论假设的提出

提出问题，明确________x，提出假说。

假说必须能被检验，常描述为：

当x存在时，事件如何；

当x改变时，事件若_______，可证明……当事件_______时，可得到何种结论。

（2）设计实验

①实验准备，包括实验器材及药品。

②设置变量x，观察x被满足及x发生变化时，事件是否发生，如何变化。

③设计对照实验。

④检查你的实验设计是否遵循了“________变量”、“平行实验”等原则。

（3）分析数据

实验结束时要对数据进行分析，看是否存在什么规律或趋势。

它们能不能支持你的假说？

它们是否指出了你在实验中存在的缺陷？

是否需要收集更多的数据？

（4）得出结论

在下结论的时候，你要确定收集的数据是否支持原先的假说。

通常需要____________实验才能得出最后的结论。

探究示例5　小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多。

请设计一个实验方案，探究不同光照强度对大豆植株高度的影响，并预测实验结果。

实验材料和用具：

大豆种子（200粒）、光照培养箱（光照强度范围0～10000Lux，温度、湿度等均可自行设定）、培养皿、直尺等。

（1）实验方案：

（2）实验结果预测：

2．探究性实验与验证性实验的比较

比较项目

概念

指实验者在______实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动

指实验者针对____的实验结果而进行的以____实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的______实验

实验目的

探究研究对象的____属性、特征以及与其他因素的关系

验证已知对象的____属性、特征以及与其他因素的关系

实验假设

假设一般采用“如果A，则B”的形式表达，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出____或____可能性的答案、解释

因结论是已知的，故______假设问题

实验原理

因____内容而异

实验步骤

①取材、分组、编号；

②相同处理、不同处理；

③进一步相同处理；

④检测、观察、统计、分析

实验现象

________

实验果预期

对应假设，分类讨论

实验结论

根据____的实验结果，进行分析

对应实验目的作出____结论

探究示例6

鉴定某人____出现糖尿

验证某糖尿病患者尿液中__葡萄糖

相同（斐林试剂与可溶性还原糖作用呈现砖红色沉淀）

相同（取尿液后加斐林试剂水浴加热，观察实验现象）

____________砖红色沉淀

____砖红色沉淀

预期实

验结果

若____砖红色沉淀，证明此人出现糖尿；

若______砖红色沉淀，证明此人不出现糖尿

糖尿病患者尿液中______葡萄糖