届高考生物二轮复习专题6第14讲实验与探究学案适用全国Word下载.docx
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实验包含可相互印证的甲、乙两个组）
解析：
该实验的目的是鉴定一种病毒的遗传物质是DNA还是RNA，要求使用的实验方法是同位素标记法。
DNA和RNA的元素组成相同，都含有C、H、O、N、P，因此只标记化学元素是不可行的，而DNA和RNA的不同之处在于含氮碱基不同，因此可在培养基中分别加入含有放射性标记的胸腺嘧啶和含有放射性标记的尿嘧啶，看病毒的增殖是利用了含有放射性标记的胸腺嘧啶来合成DNA，还是利用了含有放射性标记的尿嘧啶来合成RNA。
答案：
（1）思路
甲组：
将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。
培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组：
将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。
（2）结果及结论
若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；
反之为DNA病毒。
高考考查点和特点：
本专题对于考纲要求的教材基础实验侧重考查实验材料、原理、规律、方法、步骤等，常以选择题呈现；
非选择题部分，与细胞代谢、遗传定律有关的实验是命题的高频考点，常以生物学知识为背景，综合考查实验思路、预测实验结果及分析实验结论等。
命题方向：
实验与探究能力是高考命题的重要考核目标之一，科学探究又是核心素养的一个重要组成部分，因此以教材基础实验为载体，考查考生运用所学的实验方法和技能表述实验设计思路、实验预期及结果分析等仍旧是以后高考命题的核心。
考点1 考纲要求实验
（对应学生用书第78页）
■通知识——核心要点填充·
1．列表比较六个显微观察类实验
实验名称
观察方式
观察对象
细胞的状态
染色剂
常用实验材料
观察叶绿体
原色观察
叶绿体
①活细胞
无
菠菜叶或藓类的叶
观察植物细胞质壁分离与复原
紫色大液泡
②活细胞
紫色洋葱③鳞片叶外表皮细胞
观察细胞中DNA、RNA的分布
染（或显）色观察
DNA、RNA
死细胞
④甲基绿吡罗红染色剂
人口腔上皮细胞或⑤洋葱鳞片叶内表皮细胞
观察线粒体
线粒体
活细胞
⑥健那绿染液
人口腔上皮细胞
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
染色体
⑦死细胞
⑧龙胆紫染液或醋酸洋红液
洋葱根尖
低温诱导染色体数目变化
⑨改良苯酚品红染液
2.物质提取与检测类实验
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的检测
碘液
蓝色
脱色的叶片
—
还原糖的检测
斐林试剂
砖红色沉淀
苹果或梨匀浆等
现配现用、水浴加热
脂肪检测
苏丹Ⅲ（或Ⅳ）染液
橘黄（或红）色
花生种子切片
需用高倍镜观察
蛋白质检测
双缩脲试剂
紫色
豆浆、稀蛋清等
先加A液，后加B液，摇匀使用
绿叶中色素的提取和分离
提取液：
无水乙醇；
分离液：
层析液
胡萝卜素：
橙黄色
叶黄素：
黄色
叶绿素a：
蓝绿色；
叶绿素b：
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；
加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏
3.归纳总结有关颜色反应实验中的“颜色”（填表）
原理
红
①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀
②脂肪＋苏丹Ⅳ染液→红色
③RNA＋吡罗红溶液→红色
④染色体（质）＋醋酸洋红液→红色
⑤叶绿素a和叶绿素b→主要吸收红光和蓝紫光
黄
①脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色
②叶绿体中色素分离的滤纸条中：
胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色
绿
①DNA＋甲基绿溶液→绿色
②线粒体＋健那绿染液→蓝绿色
③酒精＋橙色的重铬酸钾溶液灰绿色
④叶绿体中色素分离的滤纸条中：
叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→蓝绿色
蓝
①淀粉＋碘液→蓝色
②DNA＋二苯胺试剂蓝色
紫
①染色体（质）＋龙胆紫溶液→紫色
②蛋白质＋双缩脲试剂→紫色
③叶绿体中的4种色素→主要吸收蓝紫光
4.调查类实验的步骤及应用
（1）调查的一般步骤：
确定调查对象→制订调查计划→实施调查计划→调查结果统计分析→得出调查结论。
（2）教材调查类实验的应用
方法
调查对象
统计结果
种群密度的取样调查
样方法
植物或活动能力弱的动物
各样方种群密度的平均值
标志重捕法
活动能力强的动物
初次捕获个体数×
重捕个体数÷
重捕个体中标志个体数
调查人群中的遗传病
抽样调查法
人群中某种遗传病的发病率
发病率＝发病人数÷
调查总人数
探究酵母菌种群数量的变化
抽样检测法
酵母菌种群数量
统计数量÷
培养液体积×
稀释倍数
研究土壤小动物的丰富度
取样器取样法
种群的数量
记名计算法、目测估计法
5.探究设计类实验
自变量
因变量
无关变量
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
探究酵母菌的呼吸方式
氧的有无
CO2生成量（澄清石灰水的浑浊程度）；
酒精产生量（用酸性的重铬酸钾检测）
葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等
模拟探究细胞表面积与体积的关系
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
探究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、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等
探究培养液中酵母菌数量的动态变化
时间
培养液的成分、培养条件、空间等
探究水族箱中的群落演替
群落的变化
水族箱的培养条件和环境等
探究土壤微生物的分解作用
土壤微生物的有无
落叶腐烂程度或颜色变化
pH、水分
6.试剂的种类及主要作用
（1）常用试剂的种类和作用
作用
酒精
50%的酒精
检测生物组织中的脂肪
①洗去浮色
70%的酒精
土壤中小动物类群丰富度的研究
②固定形态，防止腐烂
植物组织培养
杀菌消毒
③95%的酒精
观察植物细胞的有丝分裂
与盐酸混合，使组织细胞分离
低温诱导植物染色体数目的变化
④洗去卡诺氏液，与盐酸混合，使组织细胞分离
DNA的粗提取与鉴定
提纯DNA
⑤无水乙醇
绿叶中色素的提取和分离
溶解提取色素
盐酸
8%的盐酸
观察DNA和RNA在细胞中的分布
⑥改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；
使染色质中的DNA和蛋白质分开，便于染色剂与DNA结合
⑦15%的盐酸
与酒精混合，使组织细胞分离
15%HCl
探究pH对H2O2酶活性的影响
改变pH，提供酸性环境
氢氧化钠
0.1g/mL
检测还原糖、蛋白质
斐林试剂、双缩脲试剂的成分
5%
探究pH对酶活性的影响
营造碱性环境
0.1%
探究细胞表面积与体积的关系
遇酚酞呈紫红色
10%NaOH
吸收空气中的CO2
硫酸铜
0.05g/mL
检测还原糖
斐林试剂的成分
0.01g/mL
检测蛋白质
双缩脲试剂的成分
（2）其他试剂（或材料）的种类及作用
①二氧化硅（石英砂）：
使研磨充分→叶绿体色素的提取和分离。
②碳酸钙：
防止色素被破坏→叶绿体色素的提取和分离。
③层析液：
溶解分离色素→叶绿体色素的提取和分离。
④卡诺氏液：
固定细胞形态→低温诱导染色体加倍。
⑤秋水仙素：
抑制纺锤体形成→诱导染色体加倍。
⑥生长素类似物（NAA、2，4D、IPA、IBA、生根粉等）：
促进枝条生根→探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。
[判断与表述]
1．思考辨析 清除误区
（1）组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液，显微镜观察有橘黄色颗粒说明有脂肪。
（ ）
（2）用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布。
（3）低温诱导染色体加倍实验中，将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理。
（4）在组织样液中滴加斐林试剂，不产生砖红色沉淀，说明没有还原糖存在。
（5）用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度。
（6）在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映NaOH进入琼脂块的速率。
（7）调查人群中红绿色盲发病率，为减少实验误差而采取的措施是调查足够大的群体，随机取样并统计。
（8）探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温。
【提示】
（1）√
（2）×
健那绿染液是对活细胞中线粒体进行染色的专一性染色剂。
（3）×
低温诱导染色体加倍实验中，应是对大蒜根尖进行低温处理后再进行制片。
（4）×
检测还原糖时，在组织样液中滴加斐林试剂后需要水浴加热。
（5）×
农田土壤小动物的丰富度应用取样器取样法调查。
（6）×
在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映物质运输效率。
（7）√
（8）×
探究温度对酶活性的影响时，应将酶与底物溶液分别在相应温度梯度下保温一段时间后再进行混合。
2．思考回答 规范表述
某科研人员利用小球藻在水分、光照、温度等条件相同且适宜的情况下做了如图所示的实验。
光照一段时间后，在绿藻合成的有机物中能否检测到18O？
，理由是什么。
【提示】 能 18O2经有氧呼吸产生的HO，用于有氧呼吸产生C18O2，C18O2用于光合作用可产生含18O的有机物。
■通能力——考向对点专练·
考向1 从实验原理、操作方法等角度综合考查
1．为确定新发现的物种A及其单倍体植株的染色体数，研究人员以物种A的单倍体植株作为实验材料进行研究。
实验的主要流程：
取材→预处理→解离→漂洗→染色→制片→观察。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．以根尖分生组织作为实验材料，更容易观察到绝大多数细胞处于分裂期
B．用0.2%的秋水仙素进行预处理，其目的可能是使更多细胞处于分裂期
C．解离时，使用的解离液浓度越高，根尖细胞发生质壁分离的速度越快
D．若本实验观察到有丝分裂后期的细胞中染色体数为4，则说明物种A的染色体数为2条
B [根尖分生组织细胞进行有丝分裂，由于分裂间期时间较长，因此在视野范围内，观察到的细胞绝大多数细胞处于分裂间期，A错误；
秋水仙素可抑制纺锤体的形成，因此用0.2%的秋水仙素进行预处理，可能会使更多细胞处于分裂期，B正确；
解离液会杀死细胞，即使用根尖成熟区细胞，也无法观察到质壁分离现象，C错误；
单倍体植株进行有丝分裂，后期的细胞中染色体数为4，则说明物种A的染色体数应为4条，D错误。
2．（2018·
福建省漳州市高三调研）高中生物学实验常需测量和计数，下列操作可能导致实验结果估测值偏小的是（ ）
A．对研磨后的苹果匀浆进行过滤检测可溶性还原糖含量
B．在蒲公英生长密集处取样调查其在样地中的种群密度
C．被标记鲤鱼投放入池塘后立即重捕并计算鲤鱼的数量
D．从静止的上清液处取样估测培养液中草履虫种群数量
C [对研磨后的苹果匀浆进行过滤检测可溶性还原糖含量，需经过过滤可除去组织细胞残渣，为正确操作，不会导致估测值偏小，A错误；
调查蒲公英所在样地中的种群密度时应随机取样，若在密集处取样，会导致估测值偏大，B错误；
被标记鲤鱼投放入池塘后立即重捕，可能会导致重捕个体中标记个体数增大，可能导致实验结果估测值偏小，C正确；
草履虫为好氧型动物，在静止的上清液处草履虫数量多，估测值会偏大，D错误。
3．（2018·
全国百校联盟高三大联考）下列是对有关实验试剂、实验结果的分析，其中正确的是（ ）
A．盐酸可使染色体的DNA和蛋白质水解
B．处于质壁分离状态的细胞正在失水
C．可被健那绿染液染色的细胞仍为活细胞
D．可选择过氧化氢作为底物探究温度对酶活性的影响
C [盐酸可使染色体的DNA和蛋白质分离，而不是水解，A错误；
视野中观察到处于质壁分离状态的细胞，可能正在进行质壁分离，也可能正在进行质壁分离的复原，所以据此不能判断该细胞正在失水，B错误；
健那绿染液为活体染色剂，可被健那绿染液染色的细胞仍为活细胞，C正确；
过氧化氢在加热的条件下分解也会加快，不可选择过氧化氢作为底物探究温度对酶活性的影响，D错误。
[归纳总结]几种常见的实验方法
生物实验方法很多，要掌握几种主要方法和相应的实验内容，并理解为什么不同实验要使用不同的实验方法。
（1）显微观察法：
观察细胞的有丝分裂，观察植物细胞的质壁分离和复原等。
（2）染色法：
生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定，细胞中DNA和RNA的分布等。
（3）同位素标记法（元素示踪法）：
噬菌体侵染细菌的实验等。
（4）杂交法：
植物的杂交、测交实验等。
（5）化学分析法：
叶绿体中色素的提取和分离等。
（6）模拟实验法：
通过模拟实验探究生物膜的通透性等。
（7）引流法：
观察植物细胞的质壁分离和复原。
考向2 拓展教材实验，考查实验技能及应用等
1．研究小组探究了萘乙酸（NAA）对某果树扦插枝条生根的影响，结果如图所示。
A．自变量是NAA，因变量是平均生根数
B．不同浓度的NAA均提高了插条生根率
C．生产上应优选320mg/LNAA处理插条
D．400mg/LNAA具有增加生根数的效应
D [自变量是NAA的浓度，因变量是平均生根数和生根率，A项错误。
NAA浓度大于300mg/L时生根率小于对照组，B项错误。
NAA浓度为200mg/L左右时，生根率和平均生根数都较高，适合用于生产上处理插条，C项错误。
用400mg/LNAA处理插条能够增加生根数，D项正确。
2．下图为某研究小组测定光照强度对植物叶片光合作用影响的实验装置。
将该装置先放在黑暗条件下一段时间，然后给予不同强度的光照。
关于该实验的叙述，正确的是（ ）
A．温度、CO2浓度和有色液滴的移动距离都是无关变量
B．CO2缓冲液的作用是维持容器中CO2浓度的稳定
C．如果有色液滴向右移动，说明不进行光合作用
D．如果有色液滴向左移动，说明不进行光合作用
B [依题意可知：
该实验的目的是探究光照强度对植物叶片光合作用的影响，自变量是光照强度，因变量是有色液滴的移动距离，温度、CO2浓度等都是无关变量，A错误；
CO2缓冲液的作用是维持容器中CO2浓度的稳定，B正确；
有色液滴移动的距离是由装置内O2的变化量引起，如果有色液滴向右移动，说明光合作用产生的氧气量大于呼吸作用吸收的氧气量，试管内气体压强变大，C错误；
如果有色液滴向左移动，说明光合作用产生的氧气量小于呼吸作用吸收的氧气量，试管内气体压强变小，D错误。
[拓展提升]教材实验操作技能迁移
1．物质鉴定类。
利用化学试剂与相关物质产生特定颜色反应，进行物质检测时，如实验材料本身具有其他颜色，在检测前首先要进行脱色处理。
2．显微观察类实验要先制片，不同材料用不同的制片方法。
主要有装片法（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，如脂肪的鉴定）和压片法（把材料压成一层薄片，以便观察，如观察根尖细胞的有丝分裂）三种。
3．以成熟的植物细胞为材料，利用质壁分离也可以鉴定细胞死活。
4．用物理或化学试剂诱变时，处理的材料应该是具有分裂能力的组织或细胞；
观察染色体变异时，一定要选择正处于分裂期的细胞进行观察。
5．进行调查研究时，所选择的样本要具有代表性，且要满足样本数量足够多的条件，以减小误差。
6．利用同位素标记法进行的实验有：
分泌蛋白的合成、加工与分泌、探究光合作用产物中O2的来源及CO2的去路，证明DNA进行半保留复制、噬菌体侵染细菌的实验。
7．DNA半保留复制的提出运用了“假说—演绎法”。
考点2 教材经典实验
（对应学生用书第82页）
1．光合作用的探究历程
实验
结论
植物更新空气的实验
光合作用需要光和叶绿体
萨克斯的实验
绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
恩格尔曼的实验
光合作用的场所是叶绿体
鲁宾和卡门的实验
光合作用释放的氧气来自水
卡尔文的实验
探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径——卡尔文循环
2.孟德尔豌豆杂交实验
（1）豌豆的优点
①具有易于区分的相对性状。
②生长周期短。
③子代数量多，便于统计分析。
④豌豆自然条件下都是纯种。
（2）豌豆杂交实验程序
①母本去雄→②套袋→③人工授粉→④套袋。
（3）科学的实验方法
①假说—演绎法；
②统计分析法。
（4）成就：
发现了分离定律和自由组合定律。
3．摩尔根的果蝇杂交实验
（1）证明了基因在染色体上。
（2）科学的实验方法：
假说——演绎法。
4．萨顿提出基因在染色体上
利用的实验方法是类比推理法。
5．肺炎双球菌的转化实验
（1）理论依据：
遗传物质能控制生物的遗传性状。
（2）格里菲思的实验
①实验方法：
体内转化法。
②实验结论：
加热杀死的“S”型细菌含有转化因子。
（3）艾弗里的实验
体外转化法。
②主要技术：
细菌培养技术；
物质分离技术。
③实验结论：
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
6．噬菌体侵染细菌的实验
遗传物质在亲子代之间具有连续性。
（2）实验方法：
同位素标记法。
（3）实验过程及现象。
①35S标记噬菌体的蛋白质→上清液放射性强。
②32P标记噬菌体的DNA→沉淀物放射性强。
（4）实验结论：
DNA是遗传物质。
7．生长素的发现过程
达尔文的实验
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种影响，造成伸长区背光面比向光面生长快
鲍森·
詹森的实验
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔的实验
胚芽鞘尖端产生的影响在下部分布不均匀
温特的实验
胚芽鞘尖端产生的影响是一种化学物质，并命名为生长素
8.用样方法调查植物的种群密度
（1）调查对象：
双子叶植物
（2）取样
①方法：
五点取样法或等距取样法。
②关键：
随机取样。
（3）样方大小：
根据调查对象的大小和密度确定，一般以1m2为宜。
（4）样方数量：
由调查区域形状、大小确定。
（5）计数：
只计数样方内的个体和相邻两边及夹角上的个体。
（6）计算：
以各样方的平均值作为种群密度的估计值。
9．用标志重捕法调查动物的种群密度
活动能力强、活动范围大的动物。
（2）计算公式：
种群数量N＝M×
n/m，其中M为第一次捕获并标志的个体数，n为第二次捕获个体数，m为第二次捕获个体中有标志的个体数。
（1）给小鼠供应18O2，其呼出气体中含有C18O2。
（2）噬菌体侵染实验中，赫尔希和蔡斯通过分别用35S和32P标记蛋白质和DNA，探究T2噬菌体的遗传物质是DNA。
（3）萨顿利用类比推理法提出了基因位于染色体上的假说。
（4）孟德尔通过测交实验发现了性状分离现象。
（5）斯他林和贝利斯将狗的小肠黏膜与稀盐酸混合磨碎，制成提取液，注入狗的静脉中，发现了胰液分泌的激素调节。
（6）温特实验证明了生长素在尖端发生横向运输。
（7）“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，不能向试管定期添加培养液。
（1）√
（2）√ （3）√
孟德尔通过测交验证了分离定律。
（5）√
此实验过程没有证明生长素发生了横向运输。
（7）√
果蝇正常身和毛身为一对相对性状，为
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