生物高考实验设计专题Word格式文档下载.docx

1、（1） （2） （3） 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 实验结论常根据特定的颜色反应来确定。 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。 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。二、显微观察类：（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） 观察类实验 （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。归类如表：（2）观察类实验应注意的问题注意取材；

2、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。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 、 、 、 等。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）。注意光学显微镜的使用方法。三、实验探究类：（1） （2） （4） （5） 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。如教材中探索性实验:“比较

3、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。验证性实验:生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定；观察植物细胞的有丝分裂；观察植物细胞的质壁分离和复原；叶绿体中色素的提取和分离等。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

4、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。四、模拟制作与实习调查类：（1） （2） （3） （4） （4） （设计类实验）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。 实验考查中应该注意的问题：1显微观察实验 （1）临时装片制作 取清洁载玻片向载玻片中央滴一滴清水或生理盐水取材并置于液滴中加盖盖玻片（注意防止气泡产生）显微观察。（2）高倍显微镜的使用 先在低倍镜下观察（注意使用较大光圈，用左眼注视目镜内的视野），找到目标后，将目标移至视野中央（装片移动方向与物像所处位置对应）后，换高倍镜观察（注意调节细准焦螺旋和视野亮度，直到物像清晰）。 （3）

5、显微镜观察结果比较视野范围细胞数目视野明暗度细胞结构物镜与玻片距离高倍镜比低倍镜 （4）几个显微观察实验的材料选择 观察叶绿体和细胞质流动 一般选择藓类小叶或新鲜的蚕豆叶下表皮（稍带叶肉）等叶绿体较大且丰富的材料。 质壁分离复原实验 选择紫色洋葱表皮（成熟的植物表皮细胞）。 观察有丝分裂实验 洋葱根尖或马蛔虫受精卵（分裂旺盛的组织或细胞） 植物细胞有丝分裂：解离漂洗染色制片（特别：压片）观察2物质的鉴定物质还原性糖淀粉脂肪蛋白质DNA试剂斐林试剂、班氏糖定性试剂碘酒苏丹或苏丹双缩脲试剂二苯胺特殊实验要求新制斐林试剂、水浴加热煮沸2min，加热过程中观察若材料具有颜色需先脱色显微观察先加试剂A（

6、0.1g/mLNaOH）摇匀后，再加试剂B（0.01g/mLCuSO4）设置对照；加入0.015mol/mLNaCl搅拌后加试剂，沸水中加热5min，冷却观察特征现象溶液颜色：浅蓝色棕色砖红色沉淀呈蓝色橘黄色或红色出现紫色出现蓝色 拓 展：运用免疫学原理可以鉴定细胞中特定的蛋白质（原理：抗体能与抗原发生特异性结合）；运用基因探针可鉴定某种特定基因（原理：DNA分子杂交原理）。 常用化学试剂功能：NaOH：用于吸收CO2或改变溶液的pH；澄清石灰水：鉴定CO2；10HCl：解离（使植物根尖细胞分离）或用于改变溶液pH；NaHCO3：提供CO2；NaCl：配制生理盐水（人：0.9），可用于提取DN

7、A（2mol/L溶解后加水至0.14mol/L）；酒精：用于消毒处理（75%）、去除DNA中的杂质（95%冷酒精）、脂肪鉴定中洗去浮色（50%）、叶片脱色及配制解离液；龙胆紫溶液或醋酸洋红：碱性染料，用于染色体质染色，使于观察染色体；柠檬酸钠：血液抗凝剂。3实验材料的选择与处理： 显色实验（如物质鉴定）：材料最好不带色或颜色浅，或实验中脱色处理。 材料选择：满足实验要求，如可溶性还原性糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等，因为这些材料中主要的糖类为不具还原性的蔗糖；观察叶绿体和细胞质流动时，选择菠菜叶下表皮稍带叶肉（叶表皮细胞没有叶绿体，而靠近下表皮的叶肉细胞中含少而较大的叶绿体）或用藓类（叶片薄、叶

8、绿体大），观察时应选择靠近叶脉部位细胞（叶脉附近细胞中水含量丰富，细胞质流动明显）；观察有丝分裂实验时，选择幼小根尖或动物受精卵；观察质壁分离和复原实验中选择紫色洋葱表皮（液泡呈紫色，便于观察）；进行DNA提取和鉴定实验时不能选用哺乳动物红细胞作为材料；叶绿素提取实验中选择新鲜绿叶（叶绿素含量丰富）等。 实验材料处理：如通过升温、损伤等手段加速细胞质流动；研磨肝脏细胞以释放出细胞中的过氧化氢酶；向血细胞悬液中加入清水，使细胞吸水破裂等。4几种重要的生物学实验研究方法（1）显微观察法：利用显微镜观察生物体的细微结构或微观的生命活动。如观察植物细胞的有丝分裂；观察植物细胞的质壁分离和复原的实验；观

9、察花粉管萌发状况。（2）同位素标记法：用放射性同位素标记某些物质中的某种原子，追踪其变化的过程和途径。如 ；用 标记2研究光合作用O2来源；用 标记CO2追踪光合作用中碳原子转移途径的实验；以 标记的胸苷研究细胞分裂过程中DNA复制时期、强度；以15N标记的尿嘧啶核苷酸研究蛋白质合成时期、场所等。（3）等组实验法（主要是单因子的等组实验）：实验组与对照组的设置，只有一个单一因素不同，而其它各种条件均应适宜且相同，以此来研究单一因素在生命活动中的作用。如研究生长素的产生的部位、向光性实验等。（4）加法创意：研究某种物质在生命活动中的作用时，增加物质的量，看其作用的变化。 如利用饲喂法、注射法、移

10、植法研究各种动物激素作用的实验；植物授粉前用生长素处理雌蕊培育无子果实的实验等。（5）减法创意：与加法创意相反，研究某种物质在生命活动中的作用时，减少物质的量，看其作用的变化。如利用摘除法、阉割法研究各种动物激素作用的实验；植物雌蕊授粉后除去正在发育的种子以证明果实发育与幼嫩种子产生的生长素有关的实验等。（6）杂交实验法；利用杂交技术研究生物性状的遗传和变异，以及进行育种的研究。如孟德尔发现两个遗传基本规律的杂交、测交实验；其它的各种动植物的遗传实验和育种实验等。（7）化学分析法：用化学分析的方法研究生命活动中物质的变化和生物体结构的化学成分。如叶绿体中色素的提取和分离（利用的是层析法）的实验

11、、大肠杆菌鉴定等。（8）模拟实验法：创造出类似于生命活动的各种条件来研究生命活动，或给生命活动建立模型来研究生命活动。如渗透作用的实验装置（可以理解为模拟植物细胞发生渗透作用时的条件，也可以理解为给植物细胞渗透作用所建立的模型）、大小两种草履虫单独培养和混合培养证明两者的竞争关系。5实验设计的一般过程：从解题技巧的角度来看，总体上可以分以下几步进行：了解答题要求（设计、补充或订正实验）明确实验目的分析实验原理及实验变量确定实验思路设计主要实验步骤设计结果统计方法预期结果与结论。 （1）明确答题要求 对已有实验方案进行评价、修改或形成自己的正确方案；完善实验步骤；根据生物现象提出合理假说并验证；

12、针对某一理论或观点设计相关实验进行验证等。（2）分析实验原理，确定实验基本思路 根据实验目的结合所学知识，确定实验原理（包括：生物学、物理、化学等相关原理），再根据实验目的结合实验原理发生的条件，确定基本的实验思路。（3）设计实验步骤 a.根据实验目的，确定实验变量及实验结果测量或观察指标；b.根据实验变量，依据单一变量原则，设置实验组和并行实验组（重复实验）；c.根据实验原理，结合提供的实验材料和用具，初步形成主要实验步骤；d.结合已有的学习经验，形成具体实验步骤，除注意实验步骤的科学性外，特别注意设置对照实验、对定量实验还应注意设计重复实验；e.明确实验结果观察或测量指标及记载方式。f.整

13、理实验方案，检查是否已充分利用题目中所给的实验条件，确定题中给定的实验试剂和材料及用具是否充分利用；设计的实验步骤中是否有超出给定的用具。（4）预期实验结果，得出相应结论 一定要注意实验目的类型是验证类或探究类。对于验证类实验其实验结果只能是一种即支持实验目的、原理的结果；而对于探究类实验则应尽可能分析可能出现的各种情况，并根据各种实验结果作出相应的实验结论。（5）简明组织语言文字 注意：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。试管（或烧杯，水槽等）要加以编号，以便叙说简洁。尽量使用规范的实验术语，如：载玻片、盖玻片、临时装片、无N培养基、含青霉素的培养基、伊红美蓝培养基；等量

14、的、其它条件相同且适宜；振荡、充分研磨等。6实验设计中的几个特别注意的问题（1）变量：实验变量（自变量）、控制变量、因变量以探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用为例，淀粉酶本身是实验变量，通过比较研究其对淀粉和蔗糖水解作用的影响；淀粉、蔗糖在实验过程中的浓度、用量、淀粉酶的浓度、用量、水解过程中的温度、酸碱度等都为控制变量，需遵循等量原则；而淀粉和蔗糖水解的产物和速率变化等实验结果，即为因变量。（1）自变量与因变量（2）无关变量与额外变量（3）教材中相关实验的变量自变量因变量无关变量实验4比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率试管等用具的洁净度、环境温度、相同材料的量、各种试剂的量、反应时间等实验5探索

15、淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用淀粉与蔗糖溶液的量、水浴的温度与处理时间、斐林试剂的使用量与加热时间、操作程序等实验8植物向性运动的实验设计和观察幼苗的种类及生长状况、环境温度、培养条件、处理的部位、装置的合理性等萌发种子的种类及萌发状况、环境温度、培养条件等实验9观察植物细胞的质壁分离和复原溶液的种类及浓度；分离与复原现象的观察；装片的洁净度及临时装片的制作；材料的选择等。实验12观察SO2对植物的影响实验装置及器材的一致性、实验植物生长状况、SO2浓度的控制、培养的环境条件、实验操作程序、观察时间的长短等实验13温度对酶活性的影响试管的洁净度、淀粉溶液的量、不同温度的处理时间长度、操作程序、碘

16、液的加入量等研究课题设计实验观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等（2）对照实验：空白对照（不给对照组任何处理因素） 用甲状腺制剂饲喂蝌蚪实验组与正常情况下蝌蚪不作任何处理（空白对照组），后者的具体作用是反映自然状态下的实验结果。对照组为不作任何处理的对象组。如“探索影响淀粉酶活性的条件”实验中，1号试管加1 mL蒸馏水，2号、3号试管分别加等量的NaOH、HCl溶液，1号试管即为典型的 对照组；用小狗做活体材料设计实验，证明动物生长激素的分泌器官及作用时，用不做任何处理的小狗作对照，与切除了脑垂体的小狗进行比较。条件对照（虽给对照组

17、施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素） 进行温度对淀粉酶活性影响的探究实验时，可用0、100等温度下的现象对照，即为条件对照。给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。如在验证唾液淀粉酶发挥作用的最适温度的实验中的O和80下的对照。再如在“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中，存在以下实验组和对照组。 甲组：饲喂甲状腺激素（ 组） 乙组：饲喂甲状腺激素抑制剂（ 对照组）丙组：对蝌蚪不作任何处理（ 对照）相互对照 不单设对照组，而是几个实验相互对照。这在验证的条件是不明确的因素情况下使用。“不同盐浓度对哺乳动物红细胞形态的影响研究”，这里的盐浓度、pH值、温度都是一种不确定的因素，设置

18、的实验组就应该是多组不同盐浓度的溶液。证明玉米根的生长方向与地心引力的关系实验，将玉米种子不同方向放置。这属于相互对照。指不另设对照组，而是利用几个实验组相互对照。如验证温度对唾液淀粉酶活性影响的实验中60、O、37之间的对照；验证pH对唾液淀粉酶活性影响的实验中，不同pH溶液之间的对照。再如在“植物向光性”的实验设计中，如下图所示，2与l对照可证明感光部位在胚芽鞘尖端，3也可与1对照，4也可与l对照，也可与2对照。 自身对照 即对照和实验都在同一研究对象上进行。如质壁分离和复原实验在一个对象上完成，先质壁分离再进行复原实验。缺素培养法验证镁是必需的矿质元素，可以设定在一组上先用完全培养液培养

19、再用缺素培养液培养，最后用完全培养液再培养确定。（3）几个重要的实验设计原则单一变量原则（即控制变量相同，而实验变量不同）；对照性原则；其它条件对等性原则；可重复性；可行性原则；简洁性原则；安全性等。例如：在验证酶是催化剂的实验中，A试管加入淀粉酶，在对照试管（B试管）中应加入等量的清水；观察温度对酶的影响时，各组其他条件一样，只有温度不同。观察pH对酶的影响时，各试管只能是pH不同，其他如温度、酶、反应物的量等必须相同。再如：某兴趣小组为了研究阳光对大豆发芽的影响，而在两个花盆里种了大豆，并设计如下实验： 花盆 阳光 温度 水 I 光照 20 充足 暗室 不充足在这一实验设计中，应该改正的错

20、误是（ ） A.两个花盆应该放在向阳的地方 B.两个花盆都应放在暗处 C.两个花盆的温度不应该一样高 D.两个花盆都应该浇给充足的水平衡和消除额外变量原则BTB溶液在中性条件下呈绿色，酸性条件下呈黄色，碱性条件下呈蓝色。现有水草、试管、绿色BTB溶液、黑纸等实验材料和用具，试设计实验证明光合作用需要光。 图1科学性原则以CO2为指标，设计并测定植物呼吸速率的实验如图2所示 图2（1）为什么要遮光？（2）Ca（OH）2溶液的应用： （4）保证“其它实验条件对等性” 所用生物材料要相同 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。 实验器具相同 即试管

21、、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。 实验试剂相同 即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上的等量。 处理方法相同 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，如在运用手术摘除法验证甲状腺对动物发育的影响时，对照组也同样进行手术，但不摘除甲状腺。7实验条件的控制方法：增加水中氧气 ；减少水中氧气 ；除去容器中CO2 ；除去叶中原有淀粉 ；除去叶中叶绿素 ；除去绿色植物光合作用对呼吸作用的干扰 ；得到单色光棱镜色散或薄膜滤光。8微生物研究中的一般实验步骤配制培养基灭菌接种适宜条件下培养（如细菌

22、：37下培养24h或25下培养57d）观察结果（如菌落数量、特征）。9实验题解答思路1.审准实验目的和原理。明确验证的“生物学事实”是什么，或“生物学事实”的哪一方面；实验所依据的生物学（或其他知识）原理是什么？如：“探究禽感病毒遗传物质是DNA还是RNA”，则首先应该明确实验原理：遗传物质能控制生物的性状遗传。2.找出自变量（实验变量或实验条件）和因变量（反应变量），以及影响本实验的无关变量，然后构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。如验证“CO2是光合作用合成有机物的必需原料）”，首先明确该实验的条件是CO2，结果是光合作用（合成有机物），影响结果的条件变化应该是CO2的有、无两种情

23、况，那么对照的设计就应该为空白对照。影响实验结果的无关变量有温度、pH、实验用植物的生长状况、饥饿处理的环境、吸收CO2的NaOH的量及浓度等因素，这些无关变量中任何一种因素的不恰当处理都会影响实验结果的准确性和真实性，因此实验中必须严格控制无关变量，做到平衡和消除无关变量对实验结果的影响。常常采用对照的方法，即在无关变量相同的情况下，观察实验变量（实验条件）的不同情况对反应变量（实验结果）的影响。3.确定实验对象。实验所用的生物学材料，如光合作用所用的叶片、验证质壁分离所用的成熟植物细胞、离子交换吸附所用的幼嫩的根。4.注意影响实验的其它条件。完成这一实验所必须的理化条件及生物学处理方法，如

24、光照、温度、pH、酶、缓冲剂、离心等。5.设计实验方法和步骤。这一环节要遵循科学性原则、可操作性原则、单一变量原则，使实验有可信度和说服力。6.记录分析实验结果。分析应有的实验结果，对意料之外的结果乃至失败的情况做出恰当的分析和推论。7.注意事项及补救措施。实验中若要使用有毒物质，应怎么办？加热酒精应采用水浴法隔水加热。一旦燃烧怎么办？这些注意事项都应该在实验前有所准备，这些方面常常需要相关学科实验能力的渗透。解实验题的基本模式无论解哪种类型的实验试题，都可以用一个固定的模式去解，无论是补充完善实验还是自己独立设计实验，都可以用这个固定模式去套用。1.分组：根据实验要求和材料，有的实验只分2组，有的实验分3组，也有的实验分若干组。各组材料量要相同。如观察影响种子萌发因素类实验中，每组要取若干粒（如10、20粒），一定不要每组一粒种子。并给每组编号，有的实验还要做相同的处理如观察酶的高效性实验，先取2只试管，编号1、2；向2只试管各加入2毫升过氧化氢溶液等。2.做对照处理：根据实验的目的和要求，改变是种实验变量，其他条件一定相同，这样观察到的实验现象或结果差异才一定这种实验变量引起的，否则得不出结论。3.再做相同的处理：如在同一条件下培养一段时间或