高考生物实验专题Word文件下载.docx
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鸡血细胞
提纯
95%冷酒精
表二：
观察类实验
实验名称
观察
方式
观察对象
显微镜
染色剂
玻片标本
观察叶绿体
原色
叶绿体
高倍
临时装片
苔藓的叶片或菠菜叶的小表皮稍带点叶肉细胞
观察细胞质流动
细胞质，以叶绿体作参照
黑藻的叶片
观察质壁分离与复原
紫色大液泡
撕片法制作临时装片
紫色洋葱的外表皮
观察有丝分裂
染色
染色体
龙胆紫或醋酸洋红
压片法制作临时装片
洋葱根尖
苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ
切片法制作临时装片
花生种子
表三：
实习、研究性课题
调查对象
统计方法
计算手段
种群密度的
取样调查
动物（活动范围较大）
标志重捕法
植物（不活动或活动范围较小）
样方法
调查人群中
的遗传病
人类某种遗传病
汇总法
调查环境污染
对生物的影响
环境污染程度
表四：
实验原理归纳
实验目的
实验原理
植物必需矿质元素的确定
缺乏该元素时，植物表现出相应病症；
补充后，缺乏症消失
鉴定还原性糖
斐林试剂与还原糖在沸水浴下反应生成砖红色沉淀
鉴定蛋白质
双缩脲试剂与蛋白质反应生成紫色物质
鉴定淀粉
淀粉遇碘后形成紫蓝色的复合物
鉴定脂肪
苏丹Ⅳ可将脂肪染成红色、苏丹Ⅲ可将脂肪染成橘黄色
鉴定DNA
二苯胺在加热情况下可将DNA染成蓝色
检测血糖或尿糖
班氏试剂可与葡萄糖在加热情况下反应生成砖红色沉淀
提取叶绿体中的色素
色素可溶于丙酮等有机溶剂
分离叶绿体中的色素
不同色素在层析液中的溶解度不同
观察植物细胞的质壁分离与复原
细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小、渗透作用
糖渍盐渍食品不易变质
高浓度的糖或盐溶液使细菌等发生渗透作用严重失水而死亡
检测人类的遗传病和传染病
DNA分子杂交（DNA探针或基因探针与被测DNA或基因的单链碱基互补配对）
动物细胞培养
细胞分裂
用培养的动物细胞鉴定物质的毒性
有毒物质可使培养的动物细胞发生染色体结构和数目的变异
转基因抗虫棉的培育过程
遗传学原理是基因重组、细胞学原理是细胞的全能性
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性、细胞的全能性
单倍体育种
遗传学原理是基因重组和染色体变异、细胞学原理是细胞的全能性
多倍体育种
秋水仙素可抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体不分离，使细胞不能分裂，从而形成染色体加倍的细胞，该细胞以后正常分裂发育成多倍体组织或个体
人工诱变育种
基因突变
通过杂交培育高产杂种作物
利用杂种优势
合理密植
生态学原理是根据种内斗争的原理确定株距，增加植株周围的CO2浓度，植物生理学原理是增加光合作用面积，提高光能利用率
中耕松土
增加土壤中O2的含量，①促进根细胞的有氧呼吸，有利于矿质元素的吸收；
②增强硝化细菌的活动，使土壤中的NO3-增加；
③促进需氧型分解者的分解作用；
④抑制反硝化细菌的活动减少土壤中N的流失
轮作（在同一块土地上不同年份种植不一样的作物）
充分利用土壤中的矿质元素，防止土壤肥力枯竭，改变原有食物链，降低害虫的危害程度。
间作套种（即不同作物同年份在同一块土地上间行种植或高矮套种）
通过增加光合作用面积，控制光照强度，提高植株间CO2浓度等提高光能利用率
一年一耕改为一年两耕
延长光合作用时间，提高光能利用率
阴雨天适当降低温度并保持昼夜温差
在弱光下降温不会降低光合作用但可降低呼吸作用对有机物的消耗，保证有机物的积累
合理施肥的原理：
不同植物对各种必需的矿质元素的需要量不同。
同一植物在不同的生长发育阶段，对K、P等各种必需的矿质元素的需要量也不同。
合理施肥就是指根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物体茁壮成长，并且获得少肥高效的结果。
细胞分化的原理：
基因的选择性表达
六：
几种重要的培养基成分的归纳
1．
无土栽培的完全营养液：
含14种必需矿质元素、水
2．
动物细胞培养液：
水、无机盐、动物血清、葡萄糖、氨基酸、维生素
3．
植物组织培养基：
水、矿质元素、植物激素、有机小分子（维生素、琼脂、蔗糖、某些氨基酸）
4．
微生物培养基：
根据微生物种类、培养目的选择材料（碳源、氮源、水、生长因子、无机盐）
5．
选择培养基（分离微生物）
不加碳源、不加氮源、添加青霉素、添加高浓度食盐等
表五：
实验材料的选择和处理
实验
材料
优点
备注
鉴定植物组织中可溶性还原糖
梨
富含还原糖，颜色近于白色
不用胡萝卜：
避免材料的颜色对实验结果的影响
新鲜的黑藻嫩叶
新鲜、含水量多、含叶绿体多、叶片薄、取材方便
观察植物细胞的质壁分离
紫色洋葱鳞片叶
细胞液呈紫色，便于观察
若用无色透明的材料，则需使用平面反光镜，缩小光圈
鉴定植物组织中的脂肪
花生
富含脂肪，便于切片
获取较纯净的细胞膜
哺乳动物的红细胞
不含细胞核、细胞器等膜结构
验证遗传规律
豌豆
自花传粉、闭花授粉，自然状态下是纯种、有许多稳定的、易区分的相对性状
果蝇
种类多、繁殖快、容易饲养；
有许多稳定的、易区分的相对性状
恩格尔曼的实验
水绵
有细而长的带状叶绿体，而且螺旋状的分布在细胞中，便于观察和分析研究
研究植物的呼吸商
种子
不进行光合作用，排除光合作用对结果的影响
测定绿色器官的呼吸速率：
黑暗条件下进行
研究甲状腺激素促进幼小动物发育
蝌蚪
胚后发育为变态发育
容易出现实验结果
DNA的粗提取与鉴定
鸡血细胞液
含有细胞核
有性杂交实验
玉米
雌雄同株异花，便于去雄，利于杂交；
培育周期短，后代数量多便于数学统计、分析；
第二部分
实验设计
（一）生物实验设计题的设计原则。
1、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、实验结果处理的科学性。
2、平行复重原则：
即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。
任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。
3、可行性原则：
可行性原则是指在设计生物学实验时，从实验原理、实验的实施到实验结果的产生，都具有可行性。
4.随机性原则：
随机性原则是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。
这样做的意义在于：
一是可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；
二是平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。
5..简便性原则：
实验设计时，要考虑到实验材料要容易获得，实验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，实验步骤较少，实验时间较短。
6．单因子变量原则和等量性原则
所谓单因子变量原则，强调的是实验组和对照组相比只能有一个变量，只有这样当实验组和对照组出现不同结果时，才能确定造成这种不同结果的原因肯定是这个变量造成的，从而证明实验组所给实验因素的作用，因此在设计对照组实验时首先要确定变量并加以正确设置，至于将谁作为变量则很容易确定，即要验证谁则把谁作为变量，也就是要把所要验证的中心条件作为变量。
7.对照性原则:
科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。
实验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响，对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。
所谓对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。
对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。
具体来说有如下四个方面：
①所有用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。
②所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具大小型号要完全一样。
③所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。
尤其要注意体积上等量的问题。
④所用处理方法要相同如：
保温或冷却：
光照或黑暗；
搅拌或振荡都要一致。
有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要作同样的处理。
设置对照组常有4种方法：
（1）空白对照，即不给对照组做任何处理；
例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只加了等量的蒸馏水，起空白对照；
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）条件对照，即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素；
这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性。
例如，在“动物激素饲喂小动物”的实验中，采用等组实验法，甲组为实验组（饲喂甲状激素），乙组为条件对照（饲喂甲状抑制剂）；
不饲喂药剂的是空白对照组。
显然，通过条件对照．实验说服力大大提高。
（3）自身对照，指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不再另外设置对照组；
例如，“质壁分离与复原”实验，自身对照简便，但关键要看清楚实验处理前后的现象及变化差异。
处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。
（4）相互对照，不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照。
即实验与对照在同一对象上进行.这种方法常用于等组实验中。
“植物向光性”实验中，利用若干组燕麦胚芽的不同条件处理的实验组之间的对照，说明了生长素与植物生长弯曲的关系。
证明玉米根的生长方向与地心引力的关系实验中不同方向放置的玉米种子之间则属于相互对照。
再如:
在探究温度（或pH）对酶催化活性影响实验中温度（或pH）（0度、50度,100度）为相互对照。
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。
“实验组”与“对照组”确认:
一个实验通常分为实验组和对照组（控制组）。
实验组是施加实验变量处理的被试组；
对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果，如为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态（即未接受实验变量处理）的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强实验的信度。
（二）实验设计的方法体系。
1、常用器材和药品的使用方法。
NaOH：
吸收CO2或改变溶液的pH。
Ca（OH）2：
鉴定CO2
HCl：
解离或改变溶液的pH。
NaHCO3：
提供CO2
滤纸：
过滤或纸层析。
纱布或尼龙布：
过滤
斐林试剂：
可溶性还原性糖的鉴定。
碘液：
鉴定淀粉。
苏丹Ⅲ、Ⅳ：
脂肪的鉴定。
双缩脲试剂：
蛋白质的鉴定
二苯胺试剂：
鉴定DNA。
柠檬酸钠：
血液抗凝剂。
龙胆紫溶液或醋酸洋红：
碱性染料，用于染色体染色。
NaCl：
配制生理盐水及其它不同浓度的盐溶液，可用于动物细胞内液或用于提取DNA。
琼脂：
激素或其它物质的载体，用于激素的转移或培养基。
亚甲基蓝：
用于活体染色或检测污水中的耗氧性细菌（细菌的氧化可使之褪色）。
酒精：
用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液。
蔗糖：
配制蔗糖溶液，用于测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原。
甲基绿：
对DNA进行染色；
吡罗红：
对RNA进行染色；
健那绿：
对线粒体进行染色。
2、实验结果的显示方法。
如：
（1）速度：
光合速度----O2释放量或CO2吸收量或淀粉产生量；
呼吸速度----O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量；
（2）有无O2产生：
O2----余烬复燃、无O2---火焰熄灭；
（3）细胞液浓度大小---质壁分离；
（4）细胞是否死亡---质壁分离；
（5）种子发芽率；
（6）生长发育：
生根数、长度（身长变化）、身高、宽度、体重变化、发育速度（耗氧量）、动物活动状态---生长素、甲状腺激素、生长激素、胰岛素等作用；
（7）存活率与死亡率；
（8）观色法：
如①生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定的实验，②测交结果预测，除了全黑，有白有黑外，还有全白，③加碘后，“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”；
另外“不变”也不能说成“无现象”，④不能把“褪色”说成“无色”；
（9）计录时间：
如保鲜时间长短。
3、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水生植物；
（2）减少水中氧气----容器密封或油膜覆盖或用凉开水；
（3）除去容器中二气化碳-----氢氧化钠溶液；
（4）除去叶中原有淀粉-----置于黑暗环境；
（5）除去叶中叶绿素----酒精加热；
（6）除去光合作用对呼吸作用干扰----给植株遮光；
（7）如何得到单色光----棱镜色散或薄膜滤光；
（8）线粒体提取-----细胞匀浆离心。
4、初测法。
如初始长度、初始刻度、初始温度、初始重量等
5、重复法。
如测量上重复，取其平均值，这在统计学上才是更可靠的。
例如“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究：
不同浓度烟草
浸出液
每分钟心跳次数
第一次测量
第二次测量
第三次测量
第四次测量
浓度1
浓度2
浓度3
蒸馏水（对照）
再如“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验，要求设置重复组，即每组不能少于3个枝条。
6、预实验法。
在科学研究中，有时需要在正式实验前先做一个预实验。
这样可以为进一步的实验摸索或创造条件，可以检验和保障实验设计的科学性和可行性。
例如“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中，确定应设计什么样的浓度梯度？
如果对要研究的植物有关情况所知不多，可以先设计一组梯度比较大的预实验进行摸索，再在预实验的基础
上设计细致的实验；
再如预热处理，研究某温度对酶活性影响：
将酶溶液和反应物分别放入2个试管，然后在同一水浴环境中持续一定时间，再将酶溶液和反应物倒入同一试管中混合反应。
7、加法创意，如用饲喂法研究甲状腺激素的实验，用注射法研究生长激素的实验，用移植法研究性激素的实验等。
8、减法创意，如用阉割法、摘除法研究性激素、甲状腺激素和生长激素的实验，雌蕊受粉后除去正在发育着的种子的实验、去雄蕊避免植物自交、去顶芽解除顶端优势、胚芽鞘切尖实验等。
9、杂交实验法，如孟德尔发现遗传规律的植物杂交、测交的实验，小麦的杂交实验等。
雌雄同花：
花蕾期去雄+套袋+开花期人工授粉+套袋
雌雄异花：
花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉+套袋
10、确定某一显性个体基因型方法：
测交；
该显性个体自交；
单倍体培育法。
11、确定某一个体是否具有抗性基因的方法：
确定小麦是否具有抗锈病基因，用锈菌去侵染，一段时间后，观察有无锈斑
出现。
12、育种的方法：
杂交育种；
人工诱变育种；
多倍体育种；
单倍体育种；
基因工程育种；
细胞工程育种
13、测定种群密度的方法：
样方法；
标志重捕法。
14、水培法（完全培养液与缺素完全培养液对照）。
确定某种元素为植物必需的元素方法。
15、获得无籽果实的方法:
用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房，如无籽蕃茄、
诱导染色体变异，如无籽西瓜。
16、确定传入、传出神经的功能：
刺激+观察效应器的反应或测定神经上的电位变化。
17、模拟实验法，如模拟探究细胞表面积与体积的关系、通过模拟实验探究膜的透性、渗透作用的实验装置等。
18、合理选用实验材料。
19、简明、准确地组织语言文字。
（1）步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙说，并加以编号。
（2）试管（或烧杯）要加以编号，如A、B或甲、乙等等，这样可使叙说简洁一些。
（3）叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语，如“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”；
“等量的”不宜说成“一样多的”；
“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”等。
（三）实验设计的技术手段。
1、关于光学显微镜的使用：
正确使用显微镜，如对光、低倍物镜的使用、高倍物镜的使用、反光镜的使用、镜头的擦拭、显微镜的放大对象、显微镜使用时物象移动方向、显微镜使用时异物的判断。
2、临时装片、切片和涂片的制作：
适用于显微镜观察，凡需在显微镜下观察的生物材料，必须先制成临时装片、切片和涂片，如“观察植物细胞的质壁分离和复原”中要制作洋葱表皮细胞的临时装片，在“生物组织中脂肪的鉴定”中要制作花生种子的切片，在“观察动物如人体血液中的细胞”中要制作血液的涂片等。
3、研磨，过滤：
适用于从生物组织中提取物质如酶、色素等，要求学生熟练掌握研磨、过滤的方法，如研磨时要先将生物材料切碎，然后加入摩擦剂（常用二氧化硅）、提取液和其它必要物质，充分研磨之后，往往要进行过滤，以除去渣滓，所用过滤器具则根据需要或根据试题中提供的器材加以选用，如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等。
4、解离技术：
适用于破坏细胞壁，分散植物细胞，制作临时装片。
5、恒温技术：
适用于有酶参加的生化反应，一般用水浴或恒温箱，根据题目要求选用。
6、纸层析技术：
适用于溶液中物质的分离。
主要步骤包括制备滤纸条、划滤液细线、层析分离等。
7、植物叶片生成淀粉的鉴定：
适于光合作用的有关实验主要步骤包括饥饿处理、光照、酒精脱色、加碘等。
8、同位素示踪技术：
如噬菌体浸染细菌的实验，用18O2和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。
另外还有根尖培养、幼小动物的饲养、植物必需元素的鉴定等。
熟悉常用的实验方法和技术，理解每种方法和技术的适用情况并熟练掌握其操作技能，以便在设计实验时能进行迁移和利用.
（四）实验设计的题型
1、观察类实验（见第一部分）
（1）、高倍镜的使用和观察叶绿体
实验原理：
叶绿体存在于细胞质基质中，一般是绿色的、扁平的椭球形或球形。
步骤：
取材（藓类叶）→制片→观察
（2）、观察植物细胞的有丝分裂
原理：
高等植物体的分生区细胞能进行有丝分裂，用高倍显微镜观察有丝分裂各个时期细胞内的染色体变化情况，从而识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
洋葱根尖的培养→装片制作（解离、漂洗、染色、制片）→观察
（3）、观察植物细胞的质壁分离与复原
内因为原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，外因为细胞液的浓度与外界溶液的浓度差。
装片→观察
说明:
（1）在此类实验中常综合运用显微观察技术、染色技术、玻片标本制作技术等。
（2）观察类实验应注意的问题
①注意取材：
根据观察对象采用合适的材料，如观察有丝分裂应选取根尖分生区细胞；
观察质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞等。
②注意材料处理：
根据不同材料，不同的观察对象，做不同的材料处理，如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。
③注意制片方法：
显微观察实验要用装片，不同材料用不同的制片方法。
装片法（把整个实验材料制成装片，如用葫芦藓观察叶绿体），切片法（把材料切成薄片，以便观察，如脂肪鉴定），压片法（把材料压碎成一薄层．以便观察，如观察根尖有丝分裂）。
④注意光学显微镜的使用方法。
2、鉴定物质成分的生化实验
（1）、生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定
（2）、DNA的粗提取与鉴定
（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（见第一部分内容）：
（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。
3、调查实验题
种群密度的取样调查
在一般情况下，逐一计数某个种群的个体总数是困难的。
常常用取样调查法来估计整个种的种群密度。
植物种群密度的取样调查常用样方法。
动物种群密度的取样调查常用标志重捕法。
调查人群中的遗传病
流程图：
确定调查的目的要求，制定调查的计划（A、以组为单位，确定组内人员
B、确定调查病例
C、制定调查记录表
D、明确调查方式
E、讨论调查时应注意的问题），实施调查活动，整理、分析资料，得出结论、撰写调查报告。
初步学会社会科学研究的一般方法。
社会科学研究的一般步骤是：
确定研究课题→制定研究计划→收集信息资料→加工分析收集的信息资料→提出论点或假说→撰写研究报告→自我评价。
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。
注意事项：
（1）调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视（600度以上）等
（2）为保证调查的群体足够大，小组调查的数据，应在班级和年级中进行汇总。
某遗传病的发病率
=某种遗传病的患病人数÷
某种遗传病的被调查人数×
100%
调查结果往往与实际水平有一定的差距，要想缩小与实际水平的差距，在调查时应采取哪些措施？
随机性调查，调查的群体足够大
4、探究性实验与验证性实验
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。
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。
探究性实验
验证性实验
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（或已有实验过程、结果，在提出假设时，通过验证，得出假设是正确的）
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
实验的分组：
有实验组和对照组。
如果实验中是一个自变量，则分成2组（有时也分成3组），即自变量改变与否；
如果是二个自变量，则分成3组，即1、2组的设立是改变其中的一个自变量，第3组是两个自变量改变与否；
……
实验组和对照组的设计是对自变量的处理，对无关变量的应设置在相同的条件下，以免影响自变量对实验的效果。
故从实验材料中分析出自变量是实验的关键。
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”，一般有多种可能的结果。
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。
与实验假设一致
（不可与探究性的结果预测相混）
实验结论
根
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