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第14讲实验与探究知识联网 名称作用实验应用50%的酒精洗去浮色检测生物组织中的脂肪95%的酒精迅速杀死细胞观察植物细胞的有丝分裂无水乙醇溶解色素色素的提取15%的盐酸使细胞分离观察细胞的有丝分裂8%的盐酸改变细胞膜的通透性,使染色体中的DNA与蛋白质分离检测核酸的分布0.3g/mL蔗糖溶液使植物细胞刚好发生质壁分离且对细胞无伤害植物细胞的质壁分离及复原实验层析液溶解并分离色素绿叶中色素的分离二氧化硅使研磨充分绿叶中色素的提取和分离碳酸钙防止色素受破坏记一记1.常考必记的试剂及其作用2.选择合适的材料是实验成功的关键(1)观察DNA、RNA在细胞中的分布不能选用哺乳动物成熟的红细胞(无细胞核,几乎不含DNA、RNA)。(2)不能用观察叶绿体的材料来观察线粒体(叶绿体中的色素颜色会掩盖健那绿染色后的颜色变化)。(3)观察细胞的有丝分裂或低温诱导染色体加倍时,应注意观察呈正方形的根尖分生区细胞(长方形的细胞可能是根尖的伸长区或成熟区的细胞,这些细胞没有分裂能力)。(4)观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精巢或植物的雄蕊,而不宜选用动物的卵巢或植物的雌蕊(雄配子产生数量远远多于雌配子的数量)。(5)观察叶绿体时,若选用菠菜叶则取稍带些叶肉的下表皮(靠近下表皮的叶肉细胞中的叶绿体较大而数目较少)。(6)观察植物细胞的质壁分离与复原应选用成熟的植物细胞(含有大的液泡)。3.物质鉴定类实验应注意的问题(1)在显色实验(如物质鉴定)中,材料最好不带颜色或颜色较浅,或实验时对有色材料进行脱色处理。(2)物质鉴定实验一般不设立对照实验,若需设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。鸡蛋清作为鉴定蛋白质的材料时,因其较黏稠,故使用时需稀释。(3)可溶性还原糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料,因它们主要含蔗糖,蔗糖为非还原糖。(4)颜色深浅与所鉴定的物质的含量有关,含量越多,颜色越明显。4.与探究类实验相关的4个误区(1)探究温度(pH)对酶活性的影响时,必须在达到预设的温度(pH)的条件下,再让反应底物与酶接触,避免在未达到预设的温度(pH)时反应底物已与酶接触发生反应,影响实验结果。(2)探究酵母菌的呼吸方式时:①新配制的质量分数为5%的葡萄糖溶液先加热煮沸(杀死里面的微生物、除去溶液中的氧气),等冷却(防止高温杀死酵母菌)后再加入食用酵母菌;②无氧条件时,酵母菌培养液应先封口放置一段时间,待酵母菌将瓶内的氧气消耗完后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,以保证检测到的一定是酵母菌无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变浑浊。(3)探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度所设组别除用不同浓度的生长素类似物处理外,还要增加一组用蒸馏水处理的空白对照组。(4)探究培养液中的酵母菌种群数量的动态变化①从试管中吸出培养液进行计数之前,要轻轻振荡几次,使酵母菌均匀分布,以确保计数准确,减少误差。②该探究不需要设置对照,因为随着时间的延续,酵母菌种群数量的变化,在时间上形成前后自身对照,但要获得准确的实验数据,必须重复实验,求得平均值。③对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶点的酵母菌。辨一辨()1.转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动。(2017江苏单科,4A)()2.从低倍镜转到高倍镜时,两眼必须从显微镜侧面注视。(2016上海单科,5A)()3.从低倍镜视野中,需将进一步放大观察的物像移至视野中央。(2016上海单科,5C)()(✕)4.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离。(2017江苏单科,4B)()5.苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒。(2017江苏单科,4C)()6.在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数。(2017江苏单科,4D)()7.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测。(2017课标Ⅰ,2A)()8.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色。(2017课标Ⅰ,2B)()9.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色。(2017课标Ⅰ,2C)()10.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色。(2017课标Ⅰ,2D)答案1.✕2.√3.√4.✕5.√6.✕7.√8.✕9.√10.√总纲目录高频命题点1教材基础实验高频命题点2实验设计与分析高频命题点1教材基础实验新题速递1.(2017河南焦作期中,3)下列有关生物学实验原理、方法或结论的描述,正确的是 ()A.在植物细胞有丝分裂的实验中,解离和漂洗的目的是使细胞分离开B.在低温诱导染色体数目变化的实验中,大多数细胞内染色体数增加一倍C.在用血球计数板计数酵母菌活菌数量时,可用台盼蓝对酵母菌进行染色D.探究细胞大小与物质运输关系实验中,物质运输效率与细胞大小呈正相关答案C在植物细胞有丝分裂的实验中,解离的目的是使细胞分离开,而漂洗的目的是洗去解离液,便于染色,A错误;在低温诱导染色体数目加倍的实验中,少数细胞内染色体数加倍,B错误;在用血球计数板计数酵母菌活菌数量时,可用台盼蓝对酵母菌进行染色,能被染色的是死酵母菌,不能被染色的是活酵母菌,C正确;探究细胞大小与物质运输关系实验中,物质运输效率与细胞大小呈负相关,D错误。2.(2017山东胶州上学期期末,4)下列以洋葱为材料所进行的实验,其操作或分析合理的是 ()A.观察洋葱根尖分生区细胞减数分裂时可以用改良的苯酚品红染液染色B.观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离时看不到线粒体和细胞核C.紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞被甲基绿—吡罗红染色后细胞质呈绿色D.将洋葱放在4℃的冰箱中培养3天,所有体细胞中染色体数目均加倍答案B洋葱根尖分生区细胞只能进行有丝分裂,不能进行减数分裂,A错误;观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离时只能看到逐渐缩小的紫色的原生质层与细胞壁分离,看不到线粒体和细胞核,B正确;紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞被甲基绿—吡罗红染色后细胞质呈红色,细胞核呈现绿色,C错误;将洋葱放在4℃的冰箱中培养3天,只有进行有丝分裂的细胞染色体数目才加倍,D错误。整合突破1.常考必记的教材经典实验实验名称实验选材实验方法备注细胞膜成分及鉴定人成熟的红细胞渗透法、离心法、酶解法等脂质溶剂和蛋白酶处理膜,分析成分光合作用的发现(需光和O2的产生)天竺葵叶遮光法实验前进行饥饿处理小球藻同位素标记法用18O分别标记H2O和CO2DNA是遗传物质的证据两种肺炎双球菌体内转化法S型细菌中存在能使R型细菌转化成S型细菌的“转化因子”两种肺炎双球菌体外转化法DNA是遗传物质,蛋白质和多糖不是大肠杆菌和噬体同位素标记法注意误差分析生长素的发现胚芽鞘对照法感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端,单侧光对植物向光生长产生某种影响胚芽鞘、琼脂对照法尖端产生生长素,向下运输,促进尖端下部的长2.教材实验的“同材异用”有些实验中,所用的某材料相同,但作用却是不一样的,对于这一类材料可进行归纳,比较记忆。(1)酒精:可用于消毒、洗去浮色、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液等。①体积分数50%的酒精溶液:在脂肪鉴定中,用苏丹Ⅲ染液染色,再用体积分数50%的酒精溶液洗去浮色。②体积分数70%的酒精溶液:用于杀菌消毒,体积分数70%的酒精能渗入细胞内,使蛋白质凝固变性。低于这个浓度,酒精的渗透脱水作用减弱,杀菌力不强;而高于这个浓度,则会使细菌表面蛋白质迅速脱水,凝固成膜,妨碍酒精进入,削弱杀菌能力。③体积分数95%的酒精溶液:用于有丝分裂实验中的解离液的配制;冷却的体积分数为95%的酒精可用于提纯DNA;在证明光合作用产生淀粉的实验中,可用于叶片脱色。④无水乙醇:用于绿叶中色素的提取与分离的实验中提取叶绿体中的色素。实验名称盐酸浓度盐酸的作用观察DNA和RNA在细胞中的分布质量分数为8%的盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合探究pH对H2O2酶活性的影响质量分数为5%的盐酸改变过氧化氢的pH,提供酸性环境观察根尖分生组织细胞的有丝分裂质量分数为15%的盐酸使组织中的细胞相互分离开低温诱导植物染色体数目的变化生物体维持pH稳定的机制物质的量浓度为0.1mol/L的盐酸模拟细胞代谢产生的酸性物质促胰液素的发现稀盐酸引起胰腺分泌胰液(2)盐酸(3)NaOH溶液①在鉴定生物组织中蛋白质的存在时,0.1g/mL的NaOH溶液作为双缩脲试剂的成分之一,为该实验提供碱性环境。②在鉴定生物组织中还原糖的存在时,0.1g/mL的NaOH溶液作为斐林试剂的成分之一。③在与光合作用有关的实验中,用NaOH溶液吸收装置中的CO2,以保证装置中没有CO2存在。④在探究影响酶活性的条件(pH)时,用质量分数为5%的NaOH溶液来调节pH。⑤在探究酵母菌细胞呼吸的方式中,用质量分数为10%的NaOH溶液来吸收空气中的CO2。3.教材实验的“一材多用”示例有些实验所用的生物材料相同,对于这一类材料可进行归纳记忆。如洋葱、口腔上皮细胞、酵母菌等。例如,洋葱在实验中的应用。取材部位实验名称取材原因叶鳞片叶植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡使用高倍显微镜观察细胞的多性细胞较大,外表皮细胞有大液泡,内表皮细胞有明显的细胞核观察DNA和RNA在细胞中的分布内表皮细胞近于无色管状叶绿叶中色素的提取和分离色素含量多根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料易得,且分生区细胞分裂能力强,染色体数目少,易于观察低温诱导植物染色体数目的变化材料易得,且低温(4℃)下根尖也能分裂生长,诱导染色体变异率较高4.实验条件的控制及实验结果的显示(1)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:放入NaOH溶液或KOH溶液;④除去叶片中原有淀粉:置于黑暗环境一昼夜;⑤除去叶片中叶绿素:酒精隔水加热;⑥避免光合作用对呼吸作用的干扰:给植株遮光;⑦得到单色光:棱镜色散或彩色薄膜滤光;⑧防止血液凝固:加入柠檬酸钠;⑨DNA半保留复制方式探究:密度梯度离心。(2)实验结果的显示方法①净光合速率:O2释放量、CO2吸收量或淀粉积累量;②呼吸速率:O2吸收量、CO2释放量或淀粉减少量;③原子转移途径:放射性同位素示踪法;④细胞液浓度大小:质壁分离实验;⑤细胞是否死亡:质壁分离实验、亚甲基蓝溶液染色;⑥甲状腺激素作用:动物耗氧量、发育速度等;⑦生长激素作用:生长速度(体重变化、身高变化);⑧胰岛素作用:动物活动状态。经典再练1.(2017四川双流中学第二次周练,1)下列关于教材实验涉及“分离”的叙述正确的是 ()A.在噬菌体侵染细菌的实验中,离心的目的是使噬菌体的DNA和蛋白质分离B.在植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离C.观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,盐酸能够使染色质中的蛋白质与DNA分离D.在细胞有丝分裂的实验中,压片的目的是使细胞相互分离答案C在噬菌体侵染细菌的实验中,离心的目的是使大肠杆菌与噬菌体分离,A错误;在植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离,B错误;观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,盐酸能够使染色质中的蛋白质与DNA分离,C正确;在细胞有丝分裂的实验中,压片的目的是使细胞相互分散开来,D错误。2.(2017广东惠州第一次调研,3)生命科学实验过程中,针对不同的研究对象需采取相应的科学方法。对应关系正确的是 ()A.研究细胞有丝分裂周期——假说—演绎法B.研究DNA分子双螺旋结构——数学模型构建方法C.赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质——同位素标记法D.摩尔根证明基因在染色体上——类比推理法答案C研究细胞有丝分裂的周期,可以采用同位素标记法,没有采用假说—演绎法,A错误;DNA分子双螺旋结构属于物理模型,B错误;赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质,采用了同位素标记法,C正确;摩尔根证明基因在染色体上,运用了假说—演绎法,D错误。高频命题点2实验设计与分析新题速递1.(2017山西运城期中,10)