实验设计

高中生物实验考试说明要求生物科学技术1、光学显微镜操作技术：制作临时装片制作临时的染色使用低倍镜、高倍镜观察玻片标本2、生物体内物质的分离、鉴定技术糖、蛋白质、脂肪的鉴定叶绿体中色素的分离DNA的粗提取与鉴定3、生态学调查种群密度的取样调查4、生物学新技术细胞工程、发酵工程、基因工程显微镜的使用1、使用高倍镜时，必需先在低倍镜下将目标移到视野中央，然后换高倍镜。2、显微镜视野的明亮程度与物镜镜头的通光量有关，低倍镜放大倍数小，实际观察到的标本区域大，通光较大，因而视野明亮；高倍镜下看到的标本的实际面积小、视野暗，适宜用凹面镜和大光圈。3、目镜、物镜长短与放大倍数的关系4、视野中出现异物的原因：在物镜、目镜或装片上；不可能在反光镜上某学生在显微镜下观察花生子叶的切片，当转动细准焦螺旋时，有一部分细胞看得清晰，另一部分细胞较模糊，这是由于A反光镜未调节好B标本切得薄厚不均C细准焦螺旋未调节好D显微镜物镜损坏制作洋葱根尖细胞临时装片的程序↑使用水培促根长至1cm育根鉴别分裂相绘出生物图观察10%盐酸10~15min使用解离10~11或15~16时剪根用清水反复冲洗2~3次漂洗―→卡诺液浸泡2~24h↓备用固定70%酒精1年左右保存紫药水稀释液2min染色盖片后缓挤压、轻扣击压片观察植物细胞的有丝分裂要点：1、解离要充分：溶解细胞间质，使细胞分离2、漂洗的目的：洗掉解离液，防止盐酸与碱性染色剂反应。3、染色体中易被碱性染料染色的是DNA4、解离时细胞已被杀死，不能观察一个细胞连续分裂的过程。高倍镜观察时，应移动装片寻找不同时期的图象。生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验原理：1、可溶性还原糖＋斐林试剂（班氏试剂）砖红色沉淀2、脂肪＋苏丹III橘黄色脂肪＋苏丹IV红色3、蛋白质＋双缩脲试剂紫色反应（2）脂肪的鉴定制作切片→（滴染液→吸去染液→酒精洗浮色→吸去酒精→滴加1-2滴蒸馏水→盖片）（3）蛋白质的鉴定→镜检（橘黄色小颗粒）制备样液→2ml双缩脲试剂A液→（紫色）另取2ml样液加2ml水，颜色无变化染色鉴定（2ml样液→滴B液3-4D摇匀观察）（1）可溶性还原糖的鉴定制备组织样液→鉴定样液→（取2ml样液于试管→取2ml斐林试剂放入试管中→水浴煮沸2min→观察（淡兰色→棕色→砖色）鉴定脱脂淡奶粉是否为伪劣产品，不可能需要用到的化学试剂是：A.斐林试剂B.苏丹Ⅳ染液C.双缩脲试剂D.二苯胺生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是A、可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀B、只有脂肪的鉴定需要使用显微镜C、用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热D、使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者，兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下列实验鉴定报告。（1）实验目的：鉴定茅草的根是否含有还原性糖和淀粉。（2）实验原理：还原性糖可用试剂、淀粉可用试剂检验。（3）实验器材：一种茅草的根、所需试剂、刀片、载玻片、酒精灯、试管夹、火柴、滴管。（4）实验步骤：鉴定还原性糖：。鉴定淀粉：。（5）预测实验现象及相应的结果。（7）在鉴定还原性糖的实验操作中应注意。叶绿体中色素的分离1、分离色素—纸层析法（溶解度高—扩散速度快相对质量小—扩散速度快）2、观察：滤纸条从上到下为胡萝卜素—橙黄色（圆形由外向内）叶黄素—黄色叶绿素a—蓝绿色叶绿素b—黄绿色DNA的提取与鉴定原理：1、利用DNA在0.14mol/L氯化钠溶液中的溶解度最低,而蛋白质溶解度高的特点,析出DNA;2、利用DNA不溶于酒精,其他物质溶于酒精的特点,得到杂质较少的DNA.3、利用DNA遇二苯胺（沸水浴）变蓝的特点鉴定DNA。材料选择：鸡血，不能用哺乳动物的红细胞（无核）试剂：：抗凝剂柠檬酸钠制备鸡血细胞浆液破碎细胞收集滤液解聚核蛋白生成DNA钠盐析出和滤取DNA黏稠物再溶解收集DNA滤液获取DNA酒精沉淀物溶解沉淀物DNA呈溶解态鉴定DNANaCl溶液2moL/L2moL/L至0.14moL/L0.015moL/L蒸馏水二苯胺DNA的粗提取与鉴定蒸馏水95%冷酒精水浴加热两次加蒸馏水加蒸馏水的目的第一次使血细胞破裂第二次降低NaCl浓度使DNA析出DNA的粗提取与鉴定两次沉淀析出依据的原理第一次DNA在氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时溶解度最低第二次DNA在冷却的95%的酒精中能沉淀析出DNA的粗提取与鉴定DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线DNA的粗提取与鉴定0.0150.142溶解度下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述．正确的是试剂操作作用A柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止血液凝固B蒸馏水与鸡血细胞混合保持细胞形状C蒸馏水加入到溶解有DNA的NaCl中析出DNA丝状物D冷却的酒精加入到过滤后DNA的NaCl中产生特定的颜色反应植物细胞A植物细胞B原生质体A原生质体B原生质体融合正在融合的原生质体再生出细胞壁杂种细胞愈伤组织杂种植株去细胞壁纤维素酶果胶酶物理方法化学方法：离心振动电刺激聚乙二醇细胞分裂植物组织培养植物细胞融合酶解法人工诱导方法1、传统的抗体制备方法及问题（1）方法：（2）问题：2、单克隆抗体：3、单克隆抗体的制备过程抗原B淋巴细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞细胞融合、筛选细胞培养选出能产生特定抗体的细胞群培养体外培养单克隆抗体体内培养4、单克隆抗体的应用将抗原反复注射到动物体内，然后从动物血清中分离出抗体。产量低、特异性差，纯度低，反应不够灵敏。指由单个B细胞进行无性繁殖（克隆）形成细胞群，由这种细胞群产生的化学性质单一、特异性强的抗体。不能无限增殖产品自然界分离的菌种诱变育种基因工程细胞工程生产用菌种扩大培养接种原料培养基配制灭菌发酵罐发酵条件控制微生物菌体代谢产物分离提纯发酵工程生产产品的流程图菌种的选育根据培养基配制原则配制成液体培养基常用高温、高压的方法灭菌生产的是微生物直接合成的产物，通过诱变改良菌种菌种的遗传特性进行定向改造，从而生产出一般微生物不能合成的产品将菌种的数量扩大检测：细菌数目、产物浓度添加：必需的培养基组分控制：温度、pH、溶氧、通气量与转速等过滤、沉淀方法分离蒸馏、萃取、离子交换等方法分离实验设计题专题探究性实验题验证性实验题实验目的探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系实验假设假设一般采用“如果A，则B”的形式表述，是根据现有的科学理论事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释因结论是已知的，因此不存在假设问题。现象未知，可以不描述已知，应准确描述结果对应假设，分类讨论无结论多个结果多个结论对应实验目的做出肯定结论一、明确实验目的（探究实验还是验证实验）实验变量反应变量(自变量)：是实验中由实验者操纵的因素或条件(因变量)：是指由实验变量而引起的变化结果二、确定实验的变量三、实验设计的原则1、科学性原则2.可重复性原则足够的实验次数才能避免结果的偶然性，使得出的结论准确、科学、判断结果的可靠性3.单一变量原则4、对照性原则实验组－－接受自变量处理的对象组对照组－－不接受自变量处理的对象组对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。①所有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②所用实验器具要相同③所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。④所用处理方法要相同四、对照实验的设置方法：五、合理地设计操作过程操作细节的设计要合理规范、切实可行：1、向淀粉糊中加了唾液后要振荡试管2、酶促反应的试管是是水浴保温而非直接加热3、使甲状腺制剂、胰岛素、生长激素进入动物体内的方法应如何操作？是饲喂，还是注射？4、不同的情况下要合理地选用不同的水。如：清水、池水、凉开水、蒸馏水、生理盐水。……等等清水：喷洒植物蒸馏水（无矿质元素）：必需元素、ＤＮＡ提取凉开水：无Ｏ2池水：大量矿质元素和微生物生理盐水：维持细胞渗透压：输液简明地组织语言文字如：①步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙说，并加序号。②分组实验要编号，如A、B等使叙说简洁③叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语，常用的表达词汇：适宜、等、相同、等量、各、分别、显著差异、一段时间六、经典性的实验方法：（1）化学物质的检测方法①淀粉——碘液②还原性糖——斐林试剂、班氏试剂③C02——Ca（0H）2溶液或酸碱指示剂④乳酸——PH试纸⑤02——余烬复然⑥无02——火焰熄灭⑦蛋白质——被蛋白酶分解、双缩脲试剂⑧脂肪——苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ(2）实验结果的显示方法如：①光合速度——02释放量或CO2吸收量或淀粉产生量②呼吸速度——02吸收量或CO2释放量或淀粉减少量③原子途径——放射性同位素示踪法④细胞液浓度大小——质壁分离、体积的变化⑤植物细胞是否死亡——质壁分离⑥甲状腺激素作用——动物耗氧量，发育速度，神经系统兴奋性等⑦生长激素作用——生长速度（体重变化，身高身长变化）⑧胰岛素作用——动物活动状态、血糖浓度⑨菌量——菌落数（3）实验条件的控制方法①增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物②减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水③除去容器中CO2——NaOH溶液④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境（饥饿处理）除去动物体内原有的葡萄糖——饥饿处理⑤除去叶中叶绿素——酒精加热⑥除去光合对呼吸干扰——给植株遮光⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光⑧血液抗疑——加入柠檬酸钠⑨线粒体、细胞膜提取——细胞匀浆离心⑩骨的脱钙——盐酸溶液⑾CO2浓度的平衡——NaHCO3溶液实验评价题应对策略：１．看有无对照实验，如果有看对照设计是否合理。２．看实验是否遵循了单一变量原则。３．看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否完整。４．看实验仪器、药剂的使用的是否合理。药剂的配备、使用及用量的大小。５．实验结果的验证是否合理。证明“唾液淀粉酶对淀粉有消化作用”，某同学制订了下列实验方案：(1)实验目的(略)(2)实验材料和用具(略)(3)实验方法和步骤①：取1支试管，注入2ml浆糊。②：用凉开水漱口后，用小烧杯收集唾液。③：向试管内加入2ml唾液。④：往试管中滴加2滴碘液。⑤：将试管振荡后放十分钟。取出试管，观察溶液颜色的变化。(4)结论：唾液中含有淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。该实验的方法和步骤以及结论有没有错误？如果有，请指出并改正。有三处错误：(1)未设立对照实验，步骤①还应取1支试管，③往这支试管中加入2ml清水；(2)步骤顺序颠倒，步骤④应与步骤⑤对调；(3)实验结论错误，本实验只能证明淀粉被水解，而不能证明水解产物是什么。