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实验专题复习一、《考试大纲》对实验和探究能力要求(1)能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。(2)具备验证简单生物学事实的能力，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，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。(4)能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。（1）用显微镜观察多种多样的细胞P7（2）检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质P19（3）观察DNA、RNA在细胞中的分布P26（4）观察线粒体和叶绿体P47（5）通过模拟实验探究膜的透性P60（6）观察植物细胞的质壁分离和复原P61（7）探究影响酶活性的因素P83（8）叶绿体色素的提取和分离P97（9）探究酵母菌的呼吸方式P91（10）观察细胞的有丝分裂P115（11）模拟探究细胞表面积与体积的关系P110必修一：分子与细胞二、《考试大纲》要求考查的实验内容（1）观察细胞的减数分裂P21（2）低温诱导染色体加倍P88（3）调查常见的人类遗传病P91必修二：遗传与进化（1）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用P51—52（2）模拟尿糖的检测P26—27（3）探究培养液中酵母菌数量的动态变化P61—62（4）土壤中动物类群丰富度的研究P75—76（5）探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替P112必修三：稳态与环境生物技术实践微生物的利用（1）微生物的分离和培养（2）培养基对微生物的选择作用（3）利用微生物进行发酵来生产特定的产物酶的应用（1）酶活力测定的一般原理和方法（2）酶在洗涤等方面的应用三、教材中的经典实验：1、细胞膜成分的测定及特点必修一P65—67（1）19世纪，欧文顿实验，提出膜是由脂质组成。（2）20世纪初，科学家分离细胞膜经化学分析表明膜的主要成分是脂质和蛋白质。（3）1925年，荷兰科学家将红细胞提取脂质在空气—水界面上铺展成单层分子层，得出细胞膜中的脂质分子排列成连续的两层。（4）1959年，罗伯特森在电镜下观察到细胞膜的暗—亮—暗的三层结构。（5）1970年，科学家用荧光标记进行小鼠细胞和人细胞融合实验，表明细胞膜具有流动性。2、光合作用的发现必修一P100—102（1）1771年，普利斯特利实验证实植物可以更新空气（2）1779年，英格豪斯证实植物在光下才能更新空气（3）至1785年，明确绿叶在光下放出氧气，吸收二氧化碳（4）1864年，萨克斯实验证实光合作物的产物除氧气外还有淀粉（5）1880年，恩格尔曼实验证明叶绿体是植物进行光合作用的场所（6）1939年，鲁宾和卡门实验证明光合作用释放的氧气来自水（7）20世纪40年代，卡尔文探明二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物在碳的途径3、DNA是遗传物质的证据必修二P43—44（1）1928年，格里菲斯实验，得出存在“转化因子”（2）1944年，艾弗里实验，得出“DNA才是使R型细菌产生稳定遗传转变的物质”。（3）1952年，赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验，证明DNA是遗传物质。4、孟德尔的豌豆杂交实验必修二P4—11（1）一对相对性状的杂交实验（2）两对相对性状的杂交实验5、摩尔根的果蝇杂交实验必修二P28—296、证明DNA进行半保留复制实验必修二P537、激素调节的发现必修三P23—248、生长素的发现必修三P47—48（1）19世纪末，达尔文的实验说明单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，当刺激传递到下部的伸长区时，造成背光面比向光面生长快。（2）1910年，詹森实验证明胚芽鞘尖端产生的刺激可以通过琼脂片传递给下部。（3）1914年，拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。9、植物细胞工程选修三P3610、单克隆抗体的制备选修三P53四、教材中技能训练中的实验1、设计实验，证明某一种或某几种无机盐是某种植物（如小麦）生长发育所必需的。必修一P362、细胞核功能必修一P563、生物进化必修二P122五、实验类型鉴定类实验显微镜观察类实验探究性实验验证性实验调查类实验模拟类实验作业：1、总结教材中需要显微镜进行观察的实验；其中哪些观察对象是活体的？2、总结教材中实验所利用的染色剂有哪些？3、总结鉴定实验中所使用的试剂及颜色变化。4、总结运用同位素标记方法的实验有哪些？显微镜的结构和使用（1）显微镜的发展史：荷兰人列文虎克光学显微镜德国人卢斯卡电子显微镜光学显微镜可把物体放大1500倍，分辨的最小极限达0.2微米。电子显微镜放大倍数可达80万倍，分辨的最小极限达0.2纳米。1234567810111291、目镜2、粗准焦螺旋3、细准焦螺旋4、镜臂5、物镜6、镜柱7、镜座8、镜筒9、弹簧夹片10、载物台11、遮光器12、反光镜显微镜的结构显微镜的成像原理物体放大倍数＝目镜放大倍数物镜放大倍数显微镜成像是倒像放大倍数与镜头长短的关系目镜：放大倍数越大，镜头越短物镜：放大倍数越大，镜头越长放大倍数与视野中观察到的物像数目的关系放大倍数越大，观察到的物像数目越少显微镜的使用①准备：将显微镜平稳地放在身前的实验桌上，略偏左，使镜臂对着身体，镜筒向前。②对光：转动转换器，使低倍镜对准通光孔，转动粗准焦螺旋，使低倍镜前端距载物台约1-2厘米的距离。将光圈放大；让左眼朝目镜里注视，同时用手将反光镜转向光源；调节反光镜，直至从目镜里看到一个白色明亮的圆形视野。③低倍镜观察：将玻片标本放在载物台上，使待检查部分位于通光孔中心，用弹簧夹片压住载玻片两端。两眼从侧面注视，将物镜降至距标本约0.5厘米时停止。用左眼朝目镜里观察，同时转动粗准焦螺旋，缓慢上升镜筒，直到视野中出现物象，再用细准焦螺旋调节。④高倍镜观察：先将低倍镜下找到所需观察的物象，把要进一步放大的部位移到视野正中央。转动转换器，使高倍镜到位。调节反光镜和光圈，使光照明亮，再微微调节细准焦螺旋，直到物象清晰。⑤显微镜复原：用擦镜纸揩净目镜和物镜，用清洁纱布揩净镜体。再转动转换器，把两个物镜偏到两旁，并将镜筒下降，然后将显微镜平稳地放入镜箱内保存。先低倍后高倍镜观察：高倍镜视野极小，较暗，不容易找到目标；将低倍镜下观察部位移至视野中央后再换高倍镜；使用细准焦螺旋调焦。检查“污点”的方法：依次检查载玻片、目镜、物镜等。1、显微镜视野内可以看清洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞壁和细胞核，但看不清液泡。为了能显示细胞质与液泡的界面，可以换用（）A．凹面反光镜和较大光圈B．平面反光镜和较大光圈C．凹面反光镜和较小光圈D．平面反光镜和较小光圈2、用普通光学显微镜观察切片，当用低倍物镜看清楚后，转换成高倍物镜却看不到或看不清原来观察到的物体。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DB3、下图为显微镜下黑藻细胞的细胞质环流示意图，视野中的叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为逆时针，则实际上，黑藻细胞中叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别为（）A．叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为顺时针B．叶绿体位于液泡的左方，细胞质环流的方向为逆时针C．叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为逆时针D．叶绿体位于液泡的左方，细胞质环流的方向为顺时针叶绿体B4、下面①～⑤是利用显微镜观察时的几个操作步骤，在显微镜下要把视野里的标本从图中的甲转为乙，其正确的操作步骤是（）①转动粗准焦螺旋②调节光圈③转动细准焦螺旋④转动转换器⑤移动标本A．①→②→③→④B．④→③→②→⑤C．②→①→⑤→④D．⑤→④→②→③甲乙D5、在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是（）①未加石英砂、研磨不充分②一次加入大量的无水酒精提取③分次加入少量无水酒精提取④使用放置数天的菠菜叶A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④6、用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（）A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象B．在盖玻片一侧滴人清水，细胞吸水膨胀但不会破裂C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能DB实验设计的题型很多，常见的主要有：填空型实验、改错型实验、验证型实验、探究型实验等。六、实验设计所谓实验设计，就是要求根据实验原理，选择实验材料、实验器具，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象。（一）实验设计的原则科学性原则对照原则单一变量原则平行重复原则随机性原则可行性与简便性原则安全性原则1、科学性原则所谓科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。包括①实验原理的科学性②实验材料选择的科学性③实验方法的科学性④实验结果处理的科学性①实验原理的科学性实验原理是实验设计的依据，也是用来检验和修正实验过程中失误的依据，因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。如2000年全国高考试题第25题，本题要求设计实验验证钙离子在血液凝固中的作用。题中给出了两个实验原理：血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，若缺少它则血液不能凝固；草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，因此具有抗凝血作用。这两条原理科学而且完整，可由此产生明确的设计思路。②实验材料选择的科学性根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料，是保证实验达到预期效果的关键因素之一。孟德尔选用自花传粉的豌豆作为杂交实验的材料，以及“植物细胞的质壁分离和复原”实验选用紫色的洋葱作为实验材料都是一些经典的成功选材的范例。再如，新鲜的黑藻嫩叶是“观察细胞质流动”实验的理想材料，因其新鲜，故能保证观察到的是活细胞；因其含水量多，故能保证细胞质的流动速度快，实验现象明显；因其含叶绿体，故能使细胞质的流动速度和流动方向清晰可见；因其叶片薄，故便于制片且能在显微镜下观察。另外，黑藻在一年四季都可以培养，取材方便。有了这样的实验材料，再加上科学的方法，就可以顺利地达到实验目的。③实验方法的科学性只有科学而严谨的实验方法，才能得出正确而可靠的实验结果。如证明植物呼吸作用释放二氧化碳的实验是这样设计的：通入的空气首先经过NaOH溶液除去其中的CO2，再经过Ca（OH）2溶液检验CO2是否除尽，最后才通入装有萌发种子的密封瓶中。只有经过这样的步骤，才能完全排除干扰因素（空气中的CO2），才能证明瓶中排出的CO2确实来源于种子。④实验结果处理的科学性对于实验得出的结论不能简单对待，而应该首先记录，然后整理，最后再经过仔细分析，找出它们所能够透露给我们的最大信息量。如下面这个实验：用含有各种必须矿质元素的溶液培养大麦，48h后测定几种离子的浓度占该离子开始浓度的百分比，实验结果如下：实验条件水分消耗（ml）Ca2+,K+,Mg2+(%)光照1090135，27，179黑暗534105，35，113上面的结果因为经过了记录和整理，所以使人一目了然。观看这个实验结果，首先要分析出该实验中设计了哪些对照组。由上表可知，表中出现三组对照：一组是有光与无光；一组是水分的吸收与矿质元素的吸收；还有一组是不同的矿质元素的吸收情况比较。所以，我们分析实验结果时，也应从这三方面入手，得出如下实验结论：一是植物对水分和矿质元素的吸收，与光有一定关系；二是植物对水分和矿质元素的吸收是相对独立的两个过程；三是植物对矿质元素的吸收具有选择性。2、对照原则对照原则是中学实验设计中最常用的原则，通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。对于对照实验，一个实验可包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组，对照组（控制组）是不接受自变量处理的对象组。通常将处于正常情况下的对象组称为对照组。至于哪个作实验组，哪个作对照组，还应具体情况具体分析。例１．（2005北京春