专题一实验Word格式文档下载.docx
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胞处于细胞分裂的间期，原因是________。
（2）若要验证植物细胞吸水原理，则最好
的取材部位是________，请在右侧空白处画出你在显微镜下观察到的细胞失水后的状态（画一个细胞）。
（3）若要尝试利用此洋葱进行叶绿体色素的提取和分离实验，你将用到的试剂分别是________。
2．鉴别类实验
（l）在此类实验中，常利用某种试剂对生物体或细胞中成分进行鉴别，针对不同的鉴别对象，采用不同的试剂。
归类如右：
（2）鉴别类实验应注意的问题
①实验结论常根据特定的颜色反应来确定。
②有些可不设立对照实验，若需设立，应增设一组，加入已知的待检测物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。
③注意选择合适的试剂，并注意试剂使用的特殊要求，如加热煮沸等。
例3．（04江苏35）（8分）根据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的原理，可以鉴定生物组织中某些有机物的存在。
（1）填写下表中的空格。
需鉴定的有机物
用于鉴定的试剂
反应产生的颜色
还原糖
斐林试剂
蛋白质
紫色
淀粉
碘液
脂肪
橘黄色
（2）鉴定DNA时，一般先将被鉴定物加入物质的量浓度为0.015mol/LNaCl溶液的试管中搅拌后，再加入___________试剂，混合后将其置于沸水中加热5min。
待试管冷却后，若其中溶液颜色为_______________，而对照组试管中溶液为无色，则可确定被鉴定物为DNA。
3．实习和研究性课题
此类实验常通过调查法，调查法中常使用统计技术和测量技术。
例4．（06广东16）下列是生物兴趣小组开展人类遗传病调查的基基本步骤。
①确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现
②汇总结果，统计分析③设计记录表格及调查要点
④分多个小组调查，获得足够大的群体调查数据
其正确的顺序是
A．①③②④B．③①④②C.①③④②D．①④③②
4．探究性和验证性实验
此类实验需要对某些生物学现象作出合理化的假设并通过设计实验进行验证。
如教材中“比较过氧化氢酶与Fe3+的催化效率”、“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”、“温度对酶活性的影响”、“植物向性运动的实验设计与观察”等。
这类实验要求高，开放性强。
复习探究和验证性实验要注意的问题：
（1）分清实验组和对照组。
（2）分析实验设计中的单一变量。
（3）注意实验操作步骤的前后顺序要有逻辑性（前因后果），步步有理，环环相扣，各步骤要严密、完整。
（4）注意实验用具与试剂及需要控制的实验条件。
（5）注意实验结果的观察、记录、分析和结论，确定对实验结果的观察内容和合适的观察方法，最后对结果作出科学的解释并得出正确的结论。
例5、（2005上海）下面是以小麦为材料所进行的实验，请回答有关问题
（1）将发芽种子的研磨液置于试管中，加入斐林试剂，并_______，试管中出现砖红色。
说明发芽的小麦种子中含有__________________。
（2）在盛有10ml3％过氧化氢溶液的试管中，加入新鲜的发芽小麦种子研磨液时，试管中有大量气泡生成，将点燃的卫生香插入试管，火焰变得明亮，这个实验证明发芽的小麦种子中含有__________________。
（3）利用小麦叶片进行“叶绿体色素的提取与分离”实验时，将盛有叶绿体色素提取液的试管经静置后置于透射光和反射光下，依次是_________和_________色。
（4）小麦幼根吸水能力最强的部位是___________区。
用显微镜观察此区的徒手纵切片，可见到该区已分化出木质部，其中输送水分的是______________。
（5）为了研究小麦染色体的数目、大小和形态特征，应以显微镜观察并计数小麦根尖的分生区处于__________期的细胞染色体。
若以适宜浓度的秋水仙素处理培育中的小麦幼苗根部，则此根尖分生组织细胞的染色体与处理前相比较，其数目________
（6）若利用小麦的根毛细胞进行质壁分离实验，由于观察的细胞无色透明，为了取得更好的观察效果，调节显微镜的措施是：
__________________
（7）现有在培养皿中萌发至3cm的小麦幼苗，罩以侧面开一个小孔的纸盒，胚芽鞘弯向小孔生长。
请设计一个实验方法，在细胞水平上证明向光一侧细胞生长慢，背光一侧细胞生长快。
四、实验设计
设计和完成实验的能力也是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力。
1实验设计的基本内容
1.1实验名称是关于一个什么内容的实验。
1.2实验目的要探究或者验证的某一事实。
1.3实验原理进行实验依据的科学道理。
1.4实验对象进行实验的主要对象。
1.5实验条件根据实验原理确定仪器和设备；
要细心思考实验的全过程。
1.6实验方法与步骤实验采用的方法及必需（最佳）操作程序。
每一步骤都必须是科学的；
能及时对仪器、步骤进行有效矫正。
1.7实验测量与记录对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。
1.8实验结果预测及分析能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。
1.9实验结论对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。
注意“假设”“预期”“结果”与“结论”的辨析
2实验设计的三个原则
2.1对照原则——科学、合理地设置对照可以使实验方案简洁、明了，更重要的是使实验结论更有说服力。
①空白对照：
即不作任何实验处理的对照组。
例如，在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以作对照。
②相互对照：
即不设控制组，只在几个实验组之间相互对比。
例如，在植物激素与向性的设计实验中，5个实验组的相互比较。
在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。
③条件对照：
即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。
例如，动物激素饲喂小动物的实验方案中：
饲喂甲状腺激素的为实验组；
饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；
不饲喂药剂的是空白对照组。
④自身对照：
即实验与对照在同一对象上进行。
例如，将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。
2.2等量原则——每次实验所加试剂的量要相等。
2.3单因子变量的原则。
实验变量剖析
在实验过程中变量是指可被操纵控制的在性质和数量上可以变化的特定因素或条件，具体分析如下
①实验变量与反应变量：
a．实验变量（也称自变量）是研究者主动操纵的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量，自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。
b．反应变量（又称因变量），是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。
c.二者关系：
实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。
②无关变量（控制变量）是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量，实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的真实性无法得到认定、我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。
【案例剖析】例如，生物课本内温度对酶活性影响的实验中：
实验变量是低温（冰），适温（60℃），高温（沸水）；
酶的活性变化即反应变量；
试管的洁净度，淀粉酶的稀释度，可溶性淀粉的浓度，碘液的量和浓度，温度处理时间，操作程序等是无关变量。
实验中不论有几个实验变量，都应做到每个自变量对应一个因变量，此外还要做到操作规范。
在实验设计、实施的全过程中，应严格操纵实验变量，严格控制无关变量，尽可能消除误差，获取较为精确的反应变量。
3实验设计的4性
3.1科学性：
这是实验方案设计的首要原则（原理、操作、程序、方法正确）。
3.2安全性：
尽量避免危险性操作（如果必须使用，要注明，防止环境污染和人身伤害）。
3.3可行性：
实验设计应切实可行，所选取药品、仪器、设备在中学现有实验室内能够完成。
3.4简约性：
实验方案尽可能简易方便（用药少/步骤少/时间短）。
总之，a.原理正确，b.效果明显，c.装置简单，d.操作安全。
4实验设计的基本要求
设计一个实验，需要考虑以下几点：
4.1：
确定实验目的：
如验证或探究哪一生物学现象。
实验目的就是实验的方向。
4.2:
实验原理（实验所依据的科学道理）：
达到目的所采用的理论依据。
4.3:
实验对象：
达到目的所采用的生物材料。
4.4:
实验条件：
达到实验目的所必备的条件。
4.5:
制定实验步骤：
要达到实验目的，必然是一个逐步进行实验的过程。
需要制定一个计划，第一步做什么，第二步做什么，…最后做什么。
前一步是后一步的基础，步步相连，最终取得一定的现象和结果。
为了使实验设计清晰明了、富有条理，具体的实验步骤要用“1、2、3……”或其它顺序符号表示。
实验过程中如果用到了两个以上相同的器材，也应对其进行编号，以防混淆。
4.6:
实验现象的观察和记录：
确定能观察到的实验现象，并进行记录。
4.7:
实验结果的分析等。
5．实验设计的基本过程：
找目的（课题）→提假设→定原理→想方法→拟步骤→析结果→得结论
6．根据条件设计实验的基本技巧：
6.1、要充分利用题目所给条件、材料用具及有关提示；
6.2、过程要完整，且衔接合理；
6.3、要注意各步骤的顺序。
有时顺序一乱，就会出现科学性的错误；
6.4、设计方案要充分联系教材中的有关知识点及相关学科的有关知识点；
6.5、设计过程中涉及到的理、化知识，要按照相应学科的要求完成，如化学反应式的写法等；
6.6、设计完毕，要自己通读并逐步认定，检查有无缺陷。
7探究性实验与验证性实验的比较
7.l、概念
（1）探究性实验：
指实验者在不知晓实验结果的前提下，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。
（2）验证性实验：
指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。
7.2、比较表
探究性实验
验证性实验
实验目的
探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系
验证研究对象的已知属性、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”的形式表述，是根据现有的科学理论、事实．对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释
因结论是己知的，因此不存在假设问题
实验原理
因探究内容而异
因验证内容而异
实验过程
应有的实验步骤实际上并未完成，因探究内容而异
应有的实验步骤，可以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容而异
实验现象
未知，可以不描述
已知，应准确描述
实验结果预测
对应假设，分类讨论。
一般需讨论“如果出现结果①会怎样，如果出现结果②或③又会怎样”。
但有时也会出现“预测最可能的结果”的问题．此种情况应根据已有知识推测最合理的结果。
无
实验结论
对应实验目的做出肯定结论
8.实验设计的实例分析
高考试卷中实验设计试题有三种类型：
全程设计、补充设计、设计改错。
近几年高考中，前两种题型出现的次数较多。
8.1．全程设计：
试题明确给出了实验目的和原理，要求学生通过步骤的设计，验证或探究一个实验目的，得到相应的结果和结论。
8.1.1、验证性实验的全程设计实例
例6：
（2004高考理综２０分）胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。
为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，请以小鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。
（一）实验材料和用具：
正常实验小白鼠２只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器，试管等。
（二）实验步骤：
（实验提示：
采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；
给药１小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液。
）
（三）实验结果的预测、解释和结论：
例7：
（2004年广东39题．12分）
为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。
（1）材料和用具：
日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。
给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定。
（2）方法与步骤：
（3）结果预测与分析：
8.1.2、探究性实验的全程设计
例8：
（广州市2005年一模）绿豆种子萌发初期的生长主要是胚轴的伸长。
某研究性学习小组从一个农科所获得了一种复合肥料，他们想探究这种复合肥料溶液在什么浓度范围对绿豆萌发初期的生长促进作用最大。
请你利用下列材料，参与他们的实验设计。
材料：
做好标记的大号培养皿若干个、刚萌发出一小段胚轴的绿豆种子若干组（10粒／组）、复合肥料颗粒、蒸馏水、脱脂棉、直尺等
实验步骤：
最后，将实验数据进行比较分析，得出结论。
练习：
（2000上海高考）根据下述条件设计一实验，鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液，写出实验步骤并分析结果。
一瓶0.1g/ml的蔗糖溶液，一瓶0.3g/ml的蔗糖溶液，250毫升烧杯一只，半透膜制成的透析袋一只，刻度玻璃管一支，细线一根，支架一个。
（一）实验步骤：
（二）结果分析：
8.2．补充设计：
试题明确给出了试验目的、原理和部分设计步骤，要求把其他步骤补充完整。
8.2.1：
验证性实验的补充设计
例9：
（2001年高考）有人设计了下列实验，试图证明“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输（如生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输）”。
一、材料用具：
胚芽鞘、琼脂、刀片等
二、方法步骤与结果
（一）制备琼脂块
（二）取一段胚芽鞘中间部分，上面
放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块。
（三）取步骤
（二）下面琼脂块（a）的部分放在去尖的胚芽鞘一侧
三、结论：
以上实验证明了“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输”。
我们认为，仅用该实验步骤
（一）、
（二）、（三）还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。
补充方法、步骤与结果
（一）：
（4分）
补充方法、步骤与结果
（二）：
8.2.2：
探究性实验的补充设计
例10：
（2005广东高考）．荔枝是著名的岭南佳果。
其果皮中存在多酚氧化酶，多酚氧化酶能够氧化果皮中的一些无色物质，形成褐色物质。
这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一。
褐变的发生严重影响了荔枝的保鲜效果。
果皮褐变面积百分率，常作为荔枝保鲜效果的指标。
在不考虑其它因素影响褐变的前提下，利用上述现象，以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标，某同学设计了一个实验，旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。
（1）请补充下列实验设计中空缺的内容：
①设计温度梯度：
5℃、lO℃、15℃、20℃、25℃、30℃
②确定测量指标：
荔枝果皮褐变面积百分率；
③选择同一品种、和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实，将其分成___组，每组数量，装入保鲜袋并作好标签后，分别放入相应温度的恒温箱中。
④经过5天后，取出荔枝果实．测定并记录褐变面积。
（2）请据右图分析实验结果：
（3）请结合上述实验结果，指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围。
（4）削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变，请据此分析要选择无机械损伤的荔枝果实为实验材料的原因：
（5）在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化上述的褐变反应过程。
如果在此条件下，荔枝果皮不会发生褐变，可否在此条件下贮藏荔枝?
为什么?
（6）除上述温度、氧和机械损伤以外，还有哪些因素影响果蔬保鲜效果，请提出两种相应的保鲜措施。
8.3．设计改错：
试题明确给出了试验目的、原理和设计步骤，要求把步骤中的错误之处指出来并加以改正。
如：
例11：
（2004年天津高考）生态工作者从东到西对我国北方A、B、C三种类型的草原进行调查。
下表是不同调查面积的物种数量统计结果：
调查面积cm×
cm
草原类型
10×
10
20×
20
40×
40
80×
80
90×
90
100×
100
110×
110
120×
120
130×
130
140×
140
A
3
5
8
14
16
17
15
…
B
6
9
12
13
C
2
（1）A、B、C三种草原对放牧干扰的抵抗力稳定性由强到弱的顺序是ABC。
导致这三种类型的草原物种数量不同的关键生态因素是水。
如果将A草原与我国东北针叶林相比，两者之间恢复力稳定性较强的是A草原。
（2）调查B草原某种双子叶植物种群密度时，设计如下步骤：
①选取40cm×
40cm为最佳样方面积
②在该物种分布较密集的地方取5个样方
③记数每个样方内该物种的个体数。
若记数结果由多到少依次为N1、N2、N3、N4、N5，则将N3作为种群密度的估计值。
请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。
五、实验训练题
1：
（2003年高考10分）将青蛙脑破坏，保留脊髓，在脊柱下部打开脊椎骨，剥离出脊髓一侧邻近的两对脊神经根（一对脊神经根包含一个背根和一个腹根，见图）。
分别电刺激每对脊神经根的背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应。
然后进行下列实验：
①在第一对脊神经的背根中央处剪断，电刺激背根向中段，蛙后肢发生运动反应；
电刺激背根外周段，蛙后肢不发生反应。
②在第二对脊神经根的腹根中央处剪断，电刺激腹根向中段，蛙后肢不发生反应；
电刺激腹根外周段，蛙后肢发生运动反应。
脊髓横切面及其一侧的一对脊神经根示意图
试分析回答：
（1）根据实验①判断背根的功能是。
因为
。
（2）根据实验②判断腹根的功能是。
。
2.（2005年高考21分）为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。
某同学的实验方案如下：
1将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。
2A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。
一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。
③A组小鼠出低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。
一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化
该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。
请回答：
（1）该实验原理是：
（2）分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因：
（3）胰岛素在血糖平衡调节中的作用是。
3.红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血（红细胞破裂）后，光线比较容易通过溶液，溶液会逐渐澄清，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度，进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。
据此回答以下问题：
请你利用以下实验材料，设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。
材料用具：
稀释的羊红细胞悬液、0.3mol/L的葡萄糖溶液、0.3mol/L的甘油溶液、试管、量筒、记时器、试管架、笔。
①。
②。
③
结果及结论：
实验思考：
根据研究得知，0.3mol/L的葡萄糖溶液和0.3mol/L的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液，为什么还会使红细胞发生溶血？
4.“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。
（1）实验材料和用具：
刚长出根的大豆种子若干、浓度分别为10－11mol/L、
10－10mol/L、10－9mol/L、10－8mol/L、10－7mol/L生长素溶液、蒸馏水、培养皿、纱布等。
（2）实验歩骤：
第一步：
第二步：
第三步：
（3）实验结果的预测和解释：
5．水蚤俗称鱼虫，属于节肢动物门甲壳纲，长约1-2mm，是喂金鱼的好饵料，在显微镜下观察，你可以看到它由两个透明的壳瓣包裹整个躯体，结构如图。
某小组开展“不同浓度香烟对水蚤心率的影响”的课题研究。
他们已将香烟和蒸馏水按照1：
1的重量比浸泡24小时，过滤后的滤液作为原液。
请你为小组确定一项观测指标，配置关键的实验器材，并设计一张表格用于实验时记录数据。
（1）观测指标：
（2）做该实验时必备的实验器材是：
（3）写出实验的主要操作步骤：
（4）设计一张
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