高中生物实验复习(一)——独立实验研究过程科学探究过程:一、明确实验目的验证性实验:如:“请利用提供的实验材料和用具,验证胰高血糖素具有升高血糖的作用”。预期的结果确定探究性实验:“探究光的有无对种子萌发的影响”。预期的结果不确定,有多种情况二、做出问题假设运用已有的科学知识基础和符合逻辑的论据对提出的问题做出尝试性的解释。三、制定方案1.明确实验原理2.选择材料用具:3.确定方法步骤(实验程序)(预处理)→分组→处理→观察记录现象,收集数据→预测结果→得出结论设计实验步骤时需注意的问题:①实验分组要有标号(也可采用表格方式)②大样本量(可重复多次)③控制单一变量(可变因素):除了要研究的变量以外,其他的无关变量保持一致,如材料的一致性等④通常要设置对照实验:根据具体实验,设置对照类型A空白对照:不给对照组任何因素处理。如过氧化氢的自然分解B自身对照:对照和实验都在同一研究对象上进行:如对同一人的不同条件下的营养状况的研究C相互对照:不单设对照组,而是几个实验互为对照。如不同温度对酶活性的影响D标准对照:以常规的品种、常规的浓度为对照。如实验组注射2mL用生理盐水配制的胰高血糖素,对照组注射等量的生理盐水⑤实验步骤最好分步表述4.设计实验记录方案根据可能出现的实验结果进行下列实验记录的设计,以保证实验记录科学、准确、客观全面。不丢掉有用的信息为结果分析提供丰富的资料。⑴确定观察和记录的时间⑵根据实验内容设计观察和记录内容⑶确定记录方式:文字描述、表格描述、画观察图等如:记录小蝌蚪完成变态发育所需要的时间;在相同的时间内(10min)液滴向左移动的距离等5.预期可能实验结果(根据实验类型和所学的知识)6.标明注意事项:如试剂的配制、实验的安全等四、分析实验现象,得出实验结论1.实验结果分析:对记录下来的现象、数据进行整理、分析得出结果⑴正确处理实验数据:数据资料要用数学计算及统计、图解(坐标曲线图、柱形图表格等)等方法加以判断、推理和分析。⑵深入分析实验结果:叙述实验结果及假设是否成立(预期结果得到实现,假设成立;预期结果没有出现,假设不成立),并对结果加以说明、解释或评价;对预期以外的结果做出恰当的分析和说明2.获得结论。(要紧扣实验目的)。实验能力考查例题考试说明要求的实验与探究能力(1)能独立完成“生物知识内容表”所列实验。包括实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握有关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。(2)具备验证相关生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理.(3)具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括确认变量、做出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据做出合理的判断等。(4)能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修改。题型一:考查考试说明要求的基础实验,检测生物学基础知识和基本技能1.用普通显微镜观察切片,当用低倍物镜看清楚后,转换为高倍物镜却看不到或看不清原来观察到的物体,不可能的原因是A物体不在视野中央B切片放反,盖玻片在下面C低倍物镜和高倍物镜的焦点不在同一平面D未换目镜[解析]这是一道考核显微镜技术操作能力的题目。如果没有亲自动手运用显微镜做过实验,或很少使用而缺乏正确使用显微镜的能力,就不大可能做对这道题。这类题目通常是考察学生已做过的实验的独立操作能力或生物学科基本实验技能;[答案]D2.下列实验中所用试剂错误的是A在观察植物细胞有丝分裂实验中,使用醋酸洋红溶液使染色体着色B在提取叶绿体色素实验中,使用丙酮提取色素C在DNA的粗提取与鉴定实验中,使用氯化钠溶液析出DNAD在蛋白质的鉴定实验中,使用苏丹Ⅲ染液鉴定蛋白质[解析]本题通过一道题考查了四个基础实验“植物有丝分裂临时装片的制作”、“叶绿体色素提取和分离实验”“DNA的粗提取和鉴定”“蛋白质、还原性糖和脂肪的鉴定”,这些实验涉及到实验操作步骤、原理、方法和注意事项等。制作植物细胞有丝分裂临时装片的步骤:生根→取材→解离→漂洗→染色→制片→观察,染色剂用龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料。叶绿体色素的提取和分离的原理和方法、所用的试剂、注意事项等要清楚;DNA的粗提取和鉴定实验的原理、两次加蒸馏水的作用、95%冷酒精的作用等。三大有机物的鉴定所用试剂、出现的特定颜色、注意事项等,如还原性糖的鉴定斐林试剂的甲液和乙液先混合再加入还原性糖溶液中水浴加热,而蛋白质鉴定中双缩脲试剂是先加A液然后再加B液;[答案]D3.下图所示是关于“DNA的粗提取和鉴定实验:①实验材料选用鸡血细胞的主要原因是:血细胞中红细胞,家鸡属于鸟类,新陈代谢旺盛,因而血液中红细胞数目,可以提供丰富的。②实验前由教师制备鸡血细胞液供学生做实验材料,而不是选用鸡的全血,这是因为。③生活在牧区的人们,采集牛、羊和马血比较方便,若他们按实验要求完成实验步骤后,结果是很难提取到DNA,这是因为这些动物和人类一样,但若是改用动物肝脏做实验材料,实验能顺利进行,这是因为。④在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是,通过图B所示的实验步骤取得滤液,再在溶液中加入2mol/LNaCl溶液的目的,图中C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是。⑤为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA,可滴加溶液,结果丝状物被染成蓝色。[解析]本题考查DNA粗提取及鉴定实验操作步骤及其原理;[答案]①含有细胞核多DNA②全血包括血浆和血细胞,血浆中的纤维蛋白原会使血浆凝固③成熟的红细胞中没有细胞核肝细胞中有细胞核④使鸡血细胞破裂;使DNA溶解在NaCl溶液中;稀释NaCl溶液,促使DNA钠盐形成丝状物⑤二苯胺综上所述,该种题型要求同学们对高考考试说明中要求的基础实验的实验原理、实验步骤、实验方法、实验现象、实验结果及其结论、注意事项等方面都要掌握得非常清楚。题型二:通过分析他人的实验现象,获得实验结论,考察学生分析实验现象获得结论能力4.“水往低处流”,但是植物体内的水却往高处流。动力从何而来,某同学为此进行两个实验:实验一:将一枝条插入充满水的玻璃管中,玻璃管的另一端插入盛有水银的容器中。不久水银柱上升,如图一所示。实验二:将同一植物在靠近茎的基部切断,套上一个弯曲的玻璃管,管内装有水和水银。不久,玻璃管内水分增加,水银柱上升,如图二所示,请回答:实验一说明:实验二说明:根据这两个实验,你对水分在植物体内运输的动力有何新的认识[解析]本题给出实验现象,要求学生根据实验现象,运用所学的知识分析解释实验现象,获得正确结论。图1考查的是同学们已有的知识——植物体内水分的运输的动力是蒸腾拉力,而图2考查同学们根据实验现象,分析实验结果,通过一系列推理获得新结论的能力。[答案]实验一说明:植物体内水分向上运输的动力来自于叶片的蒸腾作用形成的拉力实验二说明:植物体内水分向上运输的动力来自于根压(根部/根的渗透吸水)新认识:植物体内水分上相运输的动力不仅来自于叶片的蒸腾作用,还来自于根压5.将动物的肝细胞研磨并除去ATP后,放入三支标号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的锥形瓶中。实验装置和处理如图a所示。将实验用的3只锥形瓶的瓶口封闭后,放入20℃水浴锅中,1h后的结果如图b所示。请根据实验结果回答:⑴实验中可以看到的明显变化是。由此可以推断________号瓶发生了________作用。⑵该实验的全部结果说明[解析]本题的实验目的是考查细胞进行呼吸作用所需要的条件。该实验根据瓶内外气压变化而影响酒精液滴移动的实验现象来推测细胞是否发生呼吸作用。所以本题也考查了学生理解实验原理、控制实验条件、设计对照实验、分析实验现象和结果,得出正确结论的能力。[答案]⑴Ⅲ号锥形瓶的酒精滴液在玻璃管中向左移动;Ⅲ;呼吸(有氧呼吸)。⑵肝细胞的呼吸作用需要葡萄糖和ATP题型三:评价他人的实验设计,完善、补充或修正给出的实验方案6.为证实“CO2是光合作用合成有机物的必需原料”,某同学制定了下列实验方案:⑴实验目的(略)⑵实验材料和用具(略)⑶实验方法和步骤①用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽植物和一杯NaOH溶液,密封不漏气。②将上述植物及装置放在暗中饥饿,消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有红色安全灯。③饥饿一定时间后,自暗室中取出,照光若干小时,使其充分进行光合作用。④取一片叶,放入盛有酒精的烧杯中,水浴加热,使叶绿素溶于酒精中。⑤将已脱色的叶片取出,平铺在一个培养皿内,用碘—碘化钾溶液,检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现。该实验方案有几项明显错误,请指出错误并改正。[解析]本题给出了某人为证实“CO2是光合作用合成有机物的必需原料”而制定的实验方案。要求学生运用已有的叶绿体色素的吸收光谱、光合作用的产物及光合产物的检测方法等知识,来评价、改进实验方案。所以本题在考查学生对光合作用的基本知识的掌握程度的同时;重点考察了学生根据实验目的运用对照实验的原理评价实验和设计实验方案的能力遇到这种类型的题目,首先要明确实验目的,然后自己根据实验目的思考如果你来做实验,应该分几组。尤其要注意实验中是否设置了对照组。同时明确题目要求,该题的要求是请指出错误并改正,需要同学们分两步回答,先指出错误,然后再改错。[答案]⑴实验步骤②中暗室内用红色安全灯是错误的,应改为绿色安全灯⑵实验步骤⑤中的“葡萄糖”是错误的,应改为淀粉⑶没有设置对照。设置对照的做法是:A.装置同题干中的步骤①,但玻璃罩内用同一种生长状况相同的另一株植物代替题干中植物;用一杯清水代替NaOH溶液B.将上述植物放在暗室中饥饿,消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有绿色安全灯C.重复题干中的③、④及改正后的⑤7.有人设计了下列实验,试图证明“生长素在植物体的运输,主要是从植物体的形态学上端(顶端)向下端(基端)运输,而不能倒转过来运输”。一、材料与用具:胚芽鞘、琼脂、刀片等二、方法、步骤和结果三、结论:以上实验证明了“生长素在植物体内的运输,主要是从植物体形态学上端(顶端)向下(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)还不足以证明以上结论,请在上述实验的基础上补充相应的实验方法和步骤。[解析]科学实验必须慎密、周到,这样得出的结论才能令人信服,实验必须有对照,对有关现象必须具有正反两个方面的实验,这样得出的结论才无懈可击。本题意在考核学生能否运用对照实验的原理和方法来评价题中所示的实验方案,并将其完善。注意:该实验的要求是请在上述实验的基础上补充相应的实验方法和步骤,不能全盘否定原有的实验方案,而是要在原有的实验设计的基础上补充实验方案。[答案]另取一段胚芽鞘中间部分倒放。上面放含IAA的琼脂块,下面放空白琼脂块;上述空白琼脂块的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧。有些同学设计的实验方案是:另取一段胚芽鞘中间部分。上面放空白琼脂块,下面放含IAA的琼脂块;上述空白琼脂块的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧。这样做看起来好像与标准答案没有区别,但实际上这种设计不能排除重力的影响,研究的不是单一变量。所以设计实验时应该严谨、科学。8.为验证“镁是植物生活的必需元素”,三位同学进行了实验设计,下列是实验的基本思路。请分别指出三个实验思路能否达到实验目的,为什么?再写出你的实验思路。⑴实验一:取生长状况一致的大豆幼苗,用符合实验要求的容器进行培养。对照组容器内只盛有蒸馏水,实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适应条件下培养,并对溶液通气,观察比较两组植物的生长发育情况。⑵实验二:取生长状况一致的大豆幼苗,栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均匀,容器符合实验要求),对照组浇以蒸馏水,实验组浇以用蒸馏水配制的镁盐溶液,两组置于相同的适应条件下培养,观察比较两组植物的生长发育情况。⑶实验三:取生长状况一致的大豆幼苗,栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均匀,容器符合实验要求),对照组浇以含有植物必需的各种元素的完全营养液,实验组浇以不含镁离子的完全营养液,两组置于相同的适应条件下培养,观察比较两组植物的生长发育情况。⑷下面由你进行实验设计,请写出你的设计思路。【解析】该题主要考查探究实验能力。就是要求考生在理解实验目标的基