模块知识总结三高中生物学涉及的重要技术方法与应用

1模块知识总结三高中生物学涉及的重要技术方法与应用本类题目多就教材中涉及的重要技术方法及其应用予以考查，题目侧重于对方法的理解及其与应用实例间对应关系的考查，尤其对显微观察法、假说—演绎法、样方法、标志重捕法及放射性同位素标记法的应用考查频度相对较高。1．(2013·江苏卷，9)一个班级分组进行减数分裂实验，下列操作及表述正确的是()A．换用高倍镜时，从侧面观察，防止物镜与装片碰擦B．因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮C．为观察染色体不同层面的精细结构，用粗准焦螺旋调节焦距D．一个视野中，用10×物镜看到8个细胞，用40×物镜则可看到32个细胞解析由于高倍物镜镜头较长，故换用高倍镜时要从侧面观察，防止物镜与装片碰擦，A项正确；材料少、细胞小，显微镜视野应适当调暗，B项错误；要观察染色体不同层面的精细结构，需要用高倍物镜，但换上高倍物镜后只能用细准焦螺旋来调节焦距，C项错误；放大倍数越大，看到的细胞数目越少，D项错误。答案A准确解答此类问题的关键，首先应对教材中涉及的几类生物学常用方法熟记于心，其次要梳理、归纳各类研究方法对应的应用实例或应用拓展，在二轮复习期间，宜对相关方法及应用实例进行集中排查，并进行专项集训，以求加深对相关方法的理解与记忆。归纳高中生物教材涉及的17种方法①显微观察法——观察多种多样的细胞、观察线粒体和叶绿体、观察细胞有丝分裂、减数分裂、观察质壁分离、观察染色体变异等②差速离心法——分离各种细胞器、制备细胞膜等③密度梯度离心法——证明DNA半保留复制(重带、轻带、中带等)④细胞染色法——活细胞染色(健那绿染色线粒体)；碘染色法，证明光合作用产生淀粉；死细胞染色(醋酸洋红、龙胆紫、改良苯酚品红染液、甲基绿—吡罗红)⑤放射性同位素标记法——分泌蛋白形成；光合作用H182O、C18O2探究O2中放射性；14CO2→14C3→(14CH2O)；DNA半保留复制(15N、3H、32P等)；噬菌体侵染细菌实验(32P、35S)；基因诊断等⑥纸层析法——叶绿体中色素的提取与分离(选修1，类胡萝卜素的提取鉴定)⑦对比实验法——探究酵母菌呼吸方式，酶作用特性相关实验⑧浓度梯度设置实验——探究生长素对扦插枝条生根的最适浓度，探究酶活性的最适温度和最适pH⑨假说—演绎法——孟德尔两大定律的发现，摩尔根证明基因在染色体上(用白眼雄果蝇为材料)⑩类比推理法——萨顿提出“基因在染色体上”⑪样方法——估算植物及活动能力弱的动物(如蚯蚓、蚜虫、昆虫卵)等种群密度⑫标志重捕法——估算活动能力强的动物种群密度⑬取样器取样法——探究土壤动物类群丰富度⑭抽样检测法——探究培养液中酵母菌种群数量变动⑮模型构建法——构建细胞亚显微结构物理模型，构建DNA双螺旋结构物理模型，构建细胞模型、种群特征、细胞分裂等概念模型，构建种群增长两种数学模型(公式、“J”型“S”型曲线)，构建减数分裂、血糖调节过程物理模型2⑯选修3：目的基因注入受体细胞的方法a．注入植物细胞：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法b．注入动物细胞：显微注射法(受体细胞为受精卵)c．注入微生物细胞：Ca2＋处理的感受态法⑰选修3：卵母细胞采集的三种方法a．用促性腺激素处理后，从输卵管中冲出卵母细胞(不需获能培养)b．从屠宰母畜丢弃的卵巢中获取卵母细胞(需培养到MⅡ中期)c．借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具直接从活体动物卵巢中吸取卵母细胞(需培养至MⅡ中期)1．(2015·泰安期末)下列关于生物科学研究方法和相关实验的叙述中，正确的是()A．萨顿运用假说—演绎法证明了基因位于染色体上B．模型方法就是指借助具体的实物，对认识的对象进行形象化描述C．用于观察质壁分离与复原的紫色洋葱表皮细胞同样可用来观察植物细胞有丝分裂D．标志重捕法调查种群密度时，部分标志物脱落，实验所得到数值与实际数值相比偏大解析萨顿运用类比推理法提出了基因位于染色体上；模型可包括物理模型(包括实物模型)、数学模型及概念模型；洋葱表皮细胞是高度分化的细胞，不能发生有丝分裂。答案D2．纸层析法、同位素标记法、染色法、离心法等是生物学研究过程中常用的实验方法。下列有关说法错误的是()A．纸层析法和离心法都能达到物质分离的目的B．用台盼蓝染色法可以鉴别细胞的死活C．验证DNA半保留复制的实验过程中要用到同位素标记法和离心法D．色素分离实验中要得到四条不同颜色的色素带需用到纸层析法和染色法解析选项A，纸层析法利用不同物质在同种溶液中的溶解度不同，从而实现物质的分离；离心时由于不同的物质的密度不同，可以将物质分开。选项B，用台盼蓝染色时，活细胞不会被染色，死细胞会被染色。选项C，验证DNA半保留复制的过程中，先后使用了同位素标记法和离心法。选项D，色素分离时用到了纸层析法，但没有用到染色法，四条色素带所呈现的不同颜色是色素本身的颜色。答案D3．(2014·四川南充一诊)下列关于生物学实验中常用技术及方法的相关描述，正确的是()A．检测生物组织中的还原糖、蛋白质和鉴定脂肪都需要进行水浴加热B．用显微镜观察小麦根尖成熟区表皮细胞，可观察到有丝分裂的图像C．运用数学模型建构的方法研究某种群数量变化规律D．诱导植物细胞染色体数目加倍必须使用一定浓度秋水仙素处理解析检测蛋白质、脂肪不需水浴加热；小麦根尖成熟区表皮细胞不能进行细胞分裂；低温处理也可诱导植物细胞染色体数目加倍。答案C4．(2015·四川凉山州第二次诊断)下列关于生命科学研究方法与结果的叙述，正确的是()A．分离各种细胞器和制备纯净的细胞膜可使用差速离心法B．构建数学模型可以精确描述培养液中酵母菌的数量变化C．萨顿与摩尔根均采用类比推理证明了基因位于染色体上D．艾弗里利用同位素标记法证实了“转化因子”就是DNA解析对培养液中酵母菌种群数量变化所构建的曲线模型虽然直观，但不够“精确”；萨顿与摩尔根所采用的方法分别为类比推理法和假说演绎法；艾弗里实验所采用的是化学分离法提取DNA、蛋白质等，并未用同位素标记法。答案A3模块知识总结四高中生物学19个必考实验涉及的药剂、染色剂的考查1．(2014·山东卷，4)下列有关实验操作的描述，正确的是()A．鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液B．制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色C．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D．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答案A解析鉴定蛋白质用双缩脲试剂，先加A液(NaOH溶液)，振荡后加B液(CuSO4溶液)，A项正确；制作细胞有丝分裂装片时，解离后应先在清水中漂洗，防止解离过度，再用龙胆紫溶液染色，B项错误；低温诱导染色体加倍实验中，应先低温处理使染色体数目加倍然后再制片，先制片会杀死细胞，无法诱导染色体数目加倍，C项错误；探究温度对酶活性的影响时，酶与底物应该先在预设温度下保温后再混合，保证反应开始的时候便达到预设温度，D项错误。准确解答本类题目唯一的方法就是“记准”而不混淆，要想做到不混淆，备考时应下大功夫加以整合，尤其是对同类试剂或染色剂在不同实验中的作用加以归纳、提炼，找出其异同点，以求归纳记忆。1．9种药剂用途整合(1)NaOH①质量浓度为0.1g/mL的NaOH作斐林试剂甲液(乙液为0.05g/mLCuSO4)②质量浓度为0.1g/mL的NaOH作双缩脲试剂A液(B液质量浓度为0.01g/mLCuSO4)③质量分数为10%NaOH用于除去空气中CO2，以排除空气中CO2对酵母菌有氧呼吸产物的干扰④质量分数为5%NaOH用以调节pH，研究pH对酶活性的影响(2)Ca(OH)2：探究酵母菌呼吸方式中用以检验CO2(也可用溴麝香草酚蓝水溶液检测CO2)(3)HCl①质量分数为5%的盐酸用以调节pH，研究pH对酶活性的影响②质量分数为15%的盐酸用于与酒精混合作解离液观察根尖细胞有丝分裂、观察低温诱导染色体加倍③质量分数为8%的盐酸用于DNA、RNA分布观察实验中改变细胞膜透性及加速DNA与蛋白质分离(4)NaHCO3：作为CO2缓冲液用于研究光合作用(5)NaCl：配制生理盐水及其他不同浓度的盐溶液，可用于测定动物细胞内液浓度或用于提取DNA(物质量浓度为2mol·L－1NaCl溶液用于溶解DNA，物质量浓度为0.14mol·L－1NaCl溶液用于析出DNA)(6)酒精①无水乙醇：用于叶绿体中色素提取液②体积分数95%的酒精：a．用于与体积分数为15%盐酸配制解离液观察有丝分裂及低温诱导染色体加倍b．用于低温诱导染色体加倍实验中冲洗卡诺氏液固定后的“根尖”③体积分数70%的酒精用于组织培养时外植体消毒及土壤小动物保存④体积分数50%的酒精用于脂肪鉴定中洗去浮色(7)蔗糖①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。②植物组织培养时培养基营养成分之一。(8)蒸馏水①用于动物激素饲喂补充及植物激素外源补充的空白对照②用于哺乳动物红细胞吸水涨破制备细胞膜或获取血红蛋白③用于涨破鸡红细胞获取DNA④用于药液或溶剂稀释4(9)质量分数为0.9%的NaCl溶液①观察口腔上皮细胞中的线粒体，用于维持细胞形态②人体细胞的等渗溶液，用于输液时作药物溶剂，有利于维持细胞正常形态、功能③作动物生理实验，空白对照组注射用溶液2．9种常用染色剂整合(1)斐林试剂：鉴定还原糖(需加热)，呈砖红色(甲液、乙液混合使用)(2)双缩脲试剂：鉴定多肽、蛋白质，先加A液，后加B液，呈紫色(3)碘液：鉴定淀粉，呈蓝色(4)苏丹Ⅲ(Ⅳ)：鉴定脂肪，呈橘黄(红)色(5)健那绿：染色线粒体，呈蓝绿色(6)龙胆紫、醋酸洋红：使染色体着色，用于观察有丝分裂、染色体数目加倍等变异(7)改良苯酚品红染液：使染色体着色，用于低温诱导染色体加倍实验(8)二苯胺：用于DNA鉴定(需水浴加热)，呈蓝色(9)甲基绿—吡罗红：用于观察细胞中DNA、RNA分布(细胞核呈绿色、细胞质呈红色)1．(2015·山东省潍坊市一模)下列有关实验试剂、现象及用途的叙述，正确的是()A．重铬酸钾溶液与酒精反应变为橙色，可用于酵母菌无氧呼吸产物的鉴定B．甲基绿能使DNA染成绿色，与吡罗红一起用于观察细胞内核酸的分布C．无水乙醇能溶解叶绿体的色素，可作层析液用于叶绿体中色素的分离D．斐林试剂与还原糖反应生成砖红色沉淀，适用于西瓜汁成分的鉴定答案B解析重铬酸钾溶液与酒精反应变为灰绿色(而不是橙色)；无水乙醇作为叶绿体中色素的“提取液”而不是“层析液”；用斐林试剂检测还原糖，宜选择白色或近似白色材料，不宜选择西瓜汁等有色材料，以防颜色遮蔽作用。2．(2015·湖北高三调研)酸碱物质在生物实验中有广泛的应用，下面有关实验中，表述正确的是()A．斐林试剂中，NaOH为CuSO4与还原糖的反应创造碱性条件B．浓硫酸为溴麝香草酚蓝与酒精的显色反应创造酸性环境条件C．盐酸水解口腔上皮细胞可改变膜的通透性，加速健那绿进入细胞将DNA染色D．双缩脲试剂中，NaOH为CuSO4与蛋白质的反应创造碱性条件答案D解析斐林试剂中，甲液(NaOH)与乙液(CuSO4)需等量混合后加入；溴麝香草酚蓝用于检验CO2并非检验酒精；健那绿可作为活体染色剂使线粒体着色，并不能作为DNA染色剂。3．(2015·河南洛阳模拟)下列实验或探究活动中，有关酒精作用的叙述错误的是()A．检测生物组织中的脂肪，洗去浮色B．低温诱导植物染色体数目的变化，对解离后的根尖进行漂洗C．绿叶中色素的提取和分离，提取绿叶中的色素D．土壤小动物类群丰富度的研究，对小动物进行固定和防腐答案B解析低温诱导植物染色体数目的变化的实验中酒精是解离液的组成成分，B错误。4．下列试剂在两个实验中的作用相同的是()A．酒精在“DNA的粗提取和鉴定”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用B．盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目的变化”中的作用C．CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用D．蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“探索生长素类似物促进插条生