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专题七实验与探究-2-高考命题考点高考真题印证命题角度·素养立意频率预测教材基础实验2019·天津卷,12017·天津卷,52016·天津卷,12015·天津卷,5常以选择题的形式考查试剂的选择、实验原理、显色反应等。考查科学探究★★☆实验设计与分析2018·天津卷,52016·天津卷,4多借助新的背景材料,并结合代谢、遗传、调节等有关知识考查变量的确认及结果、结论的预测分析等。考查科学探究★★★第14讲实验与探究-4-一教材基础实验1.列表比较五个显微观察类实验实验名称观察方式观察对象细胞的状态染色剂常用实验材料用高倍显微镜观察叶绿体原色观察叶绿体活细胞无菠菜叶或藓类的叶观察植物细胞的质壁分离与复原紫色大液泡活细胞紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞-5-实验名称观察方式观察对象细胞的状态染色剂常用实验材料用高倍显微镜观察线粒体染(或显)色观察线粒体活细胞健那绿染液人的口腔上皮细胞观察根尖分生组织细胞的有丝分裂染色体死细胞龙胆紫溶液或醋酸洋红液洋葱根尖低温诱导植物染色体数目的变化染色体死细胞改良苯酚品红染液洋葱根尖-6-2.物质提取与检测类实验实验名称试剂颜色生物材料备注检测生物组织中的淀粉碘液蓝色马铃薯匀浆等—检测生物组织中的还原糖斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨匀浆等斐林试剂现配现用,水浴加热检测生物组织中的脂肪苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液橘黄(或红)色花生种子切片需用高倍镜观察-7-实验名称试剂颜色生物材料备注检测生物组织中的蛋白质双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液,后加B液,摇匀使用绿叶中色素的提取和分离提取液:无水乙醇分离液:层析液胡萝卜素:橙黄色叶黄素:黄色叶绿素a:蓝绿色叶绿素b:黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅是为了研磨得更充分;加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏-8-3.归纳总结有关颜色反应实验中的“颜色”颜色原理红①还原糖+斐林试剂砖红色沉淀②脂肪+苏丹Ⅳ染液→红色③染色体(质)+醋酸洋红液→红色黄脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色绿①线粒体+健那绿染液→蓝绿色②酒精+橙色的重铬酸钾溶液灰绿色蓝①淀粉+碘液→蓝色②DNA+二苯胺试剂蓝色紫①染色体(质)+龙胆紫溶液→紫色②蛋白质+双缩脲试剂→紫色-9-4.调查类实验(1)调查的一般步骤:确定调查对象→制订调查计划→实施调查计划→调查结果统计分析→得出调查结论。(2)常见的调查类实验-10-实验名称方法调查对象统计结果种群密度的取样调查样方法植物或活动能力弱的动物各样方种群密度的平均值标志重捕法活动能力强、活动范围大的动物种群数量=初次捕获个体数×重捕个体数÷重捕个体中标志个体数调查人群中的遗传病抽样调查法人群中某种遗传病的发病率发病率=发病人数÷调查总人数探究培养液中酵母菌种群数量的变化抽样检测法酵母菌的种群数量种群数量=统计数量÷培养液体积×稀释倍数土壤中小动物类群丰富度的研究取样器取样法种群的数量用记名计算法、目测估计法统计小动物的种类-11-5.试剂的种类及主要作用(1)常用试剂的种类及作用试剂实验名称作用体积分数为50%的酒精检测生物组织中的脂肪洗去浮色体积分数为70%的酒精土壤中小动物类群丰富度的研究固定形态,防止腐烂植物组织培养杀菌、消毒体积分数为95%的酒精观察根尖分生组织细胞的有丝分裂与盐酸混合,使组织细胞分离低温诱导植物染色体数目的变化洗去卡诺氏液;与盐酸混合,使组织细胞分离DNA的粗提取与鉴定提纯DNA无水乙醇绿叶中色素的提取和分离溶解色素-12-试剂实验名称作用质量分数为5%的盐酸探究pH对酶活性的影响改变pH,提供酸性环境质量分数为15%的盐酸观察根尖分生组织细胞的有丝分裂与酒精混合,使组织细胞分离低温诱导植物染色体数目的变化质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液检测生物组织中的还原糖、蛋白质作为斐林试剂、双缩脲试剂的成分质量分数为5%的NaOH溶液探究pH对酶活性的影响改变pH,提供碱性环境质量分数为10%的NaOH溶液探究酵母菌细胞呼吸的方式吸收空气中的CO2-13-试剂实验名称作用质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液检测生物组织中的还原糖作为斐林试剂的成分质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液检测生物组织中的蛋白质作为双缩脲试剂的成分-14-(2)其他试剂(或材料)的种类及作用①二氧化硅(石英砂):使研磨充分(绿叶中色素的提取和分离)。②碳酸钙:防止色素被破坏(绿叶中色素的提取和分离)。③层析液:溶解分离色素(绿叶中色素的提取和分离)。④卡诺氏液:固定细胞形态(低温诱导植物染色体数目的变化)。⑤秋水仙素:抑制纺锤体形成(低温诱导植物染色体数目的变化)。⑥生长素类似物(NAA、2,4-D、IPA、IBA、生根粉等):促进枝条生根(探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度。-15-6.实验条件的控制方法(1)增加水中O2:泵入空气、吹气或放入绿色植物。(2)减少水中O2:容器密封、油膜覆盖或用凉开水。(3)除去容器中CO2: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:将叶片放入酒精中水浴加热。(6)避免光合作用对呼吸作用的干扰:将植株放在无光的条件下。(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。-16-二、实验设计与分析1.探究类实验的变量分析实验名称自变量因变量无关变量探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度(至少3种)酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH(至少3种)酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌细胞呼吸的方式氧气的有无CO2的生成量(澄清石灰水的浑浊程度),是否产生酒精(用酸性重铬酸钾检测)葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等-17-实验名称自变量因变量无关变量探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类似物扦插枝条的生根数量或长度实验材料的一致性、处理时间等探究培养液中酵母菌数量的变化时间酵母菌的种群数量培养液的成分、培养条件、空间等-18-2.验证性实验和探究性实验的比较-19-3.“五看法”评价实验设计-20-考点一考点二教材基础实验考向1综合考查实验原理、操作方法等1.(2017天津理综)叶绿体中的色素为脂溶性,液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料,下列实验无法达到目的的是()A.用无水乙醇提取叶绿体中的色素B.用水做层析液观察花青苷的色素带C.用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水D.用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目答案解析解析关闭叶绿体中的色素可溶于无水乙醇,A项正确。花青苷为水溶性,故可用水作为层析液得到花青苷的色素带,B项正确。月季成熟的紫红色叶片符合质壁分离和复原实验选择材料的条件,C项正确。月季成熟的叶片中细胞不能进行分裂,故无法观察到染色体的形态和数目,D项错误。答案解析关闭D-21-考点一考点二2.实验过程中,实验时间的长短有时会对实验结果产生很大的影响。下列有关实验时间的长短对实验结果影响的叙述,正确的是()A.证明绿叶在光照下制造淀粉的实验中,实验时间越长积累的淀粉越多,实验现象也越明显B.在质壁分离与质壁分离复原的实验中,第一次观察与第二次观察之间所间隔时间越长,质壁分离越明显,越有利于实验观察C.赫尔希与蔡斯所做的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌时,保温时间不宜过短,否则会有部分细菌裂解,释放出子代噬菌体而影响实验结果D.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,解离液解离根尖的时间不宜过短,否则压片时细胞不易相互分散开答案解析解析关闭绿叶在光照下时间过长,光照部位产生的淀粉有可能会运输到遮光部位,实验现象反而不明显;质壁分离时间过长,细胞可能由于失水时间过长而死亡,细胞可能不会发生质壁分离复原现象;噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌时,保温时间不宜过长,否则会有部分细菌裂解释放出子代噬菌体,影响实验结果;观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,解离液解离根尖的时间不宜过短,否则压片时细胞不易相互分散开。答案解析关闭D-22-考点一考点二3.使用染色剂染色是生物学实验常用的方法。某同学对实验材料、所用试剂及实验结果做了如下的归类,其中正确的是()实验实验材料染色剂实验结果①根尖分生组织双缩脲试剂染色体被染成紫红色②口腔上皮细胞健那绿染液细胞核染成绿色③黑藻小叶健那绿染液线粒体被染成蓝绿色④花生种子子叶苏丹Ⅳ染液脂肪被染成红色⑤紫色洋葱鳞片叶外表皮龙胆紫溶液大液泡染成紫色⑥菠菜叶片无水乙醇叶绿体染成绿色A.①③⑤⑥B.④C.②③④⑥D.④⑤⑥答案解析解析关闭双缩脲试剂可与蛋白质发生颜色反应,观察根尖组织细胞的有丝分裂实验中对染色体(质)进行染色的试剂是龙胆紫溶液或醋酸洋红液;黑藻小叶颜色深,不适合用作观察线粒体的材料;龙胆紫溶液是对染色体(质)进行染色的试剂,不能对液泡进行染色;正常情况下,叶绿体本身呈现绿色,无水乙醇不能作为染色剂,它可以作为提取叶绿体中色素的溶剂。答案解析关闭B-23-考点一考点二4.(2019天津理综)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究()A.DNA复制的场所B.mRNA与核糖体的结合C.分泌蛋白的运输D.细胞膜脂质的流动答案解析解析关闭DNA复制需要DNA模板、原料脱氧核苷酸、能量ATP和DNA聚合酶,A项正确。mRNA与核糖体的结合,开始翻译mRNA上的密码子,需要tRNA运输氨基酸,不需要脱氧核苷酸,B项错误。分泌蛋白需要内质网初步加工,经囊泡运到高尔基体,经加工、分类和包装,形成分泌小泡,运到细胞膜,经胞吐分泌到细胞外,与脱氧核苷酸无关,C项错误。细胞膜脂质的流动与脱氧核苷酸无关,D项错误。答案解析关闭A-24-考点一考点二考向2教材基础实验的深化拓展5.生物实验中常用到对照实验。下列实验的对照设置,正确的是()A.探究培养液中酵母菌种群数量的变化时,设置有氧条件和无氧条件的两组B.验证过氧化氢酶具有高效性时,设置加酶处理和加热处理的两组C.研究细胞核的功能时,将蝾螈的受精卵横缢成有核和无核的两部分D.验证胚芽鞘的感光部位在尖端时,设置保留尖端和去除尖端的两组答案解析解析关闭探究培养液中酵母菌种群数量的变化需在有氧条件下进行,不需设置无氧条件组;验证过氧化氢酶具有高效性时,应设置加过氧化氢酶组和加无机催化剂组;验证胚芽鞘的感光部位在尖端时,需设置尖端遮光处理与不遮光处理两组。答案解析关闭C-25-考点一考点二6.下列有关验证实验的设计,不合理的是()选项验证实验题目实验设计思路A验证渗透作用的发生需要半透膜B验证成熟植物细胞的死活待测细胞+一定浓度的蔗糖溶液发生质壁分离和复原→活细胞不发生质壁分离→死细胞-26-考点一考点二选项验证实验题目实验设计思路C验证酶具有催化作用实验组:底物+相应酶液底物被分解对照组:底物+等量蒸馏水底物不被分解D验证细胞膜具有选择透过性用发绿色荧光和红色荧光的染料分别标记小鼠细胞和人细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞和人细胞融合。结果:两种细胞融合后,两种颜色的荧光均匀分布答案解析解析关闭验证渗透作用的发生需要半透膜,则实验变量是有无半透膜,所以对照组使用纱布封口,实验组使用半透膜封口,看液面是否上升,A项正确。利用质壁分离及复原来判断成熟植物细胞的死活时,可将待测细胞放在一定浓度的外界溶液中,看细胞是否发生质壁分离,发生质壁分离及复原的为活细胞,B项正确。验证酶具有催化作用的实验中,自变量是相应酶液的有无,因变量是底物是否被分解,对照组添加等量的蒸馏水,C项正确。D项实验的设计思路是为了验证细胞膜具有流动性,D项错误。答案解析关闭D-27-考点一考点二7.为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点,用放射性同位素14C标记IAA和ABA,开展如右图所示的实验。回答下列问题。-28-考点一考点二(1)若图中AB为茎尖切段,琼脂块①和②中出现较强