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第九单元实验与探究专题２４ 实验与探究真题多维细目表真题涉分考点显微观察类实验物质鉴定提取类实验调查类实验与教材隐性实验实验探究与设计题型难度设题情境试题结构素养要素２０１８课标全国Ⅰꎬ４６实验探究与设计选择中不同情况处理对细胞增殖的影响问题并列演绎与推理２０１７课标全国Ⅰꎬ２９１０实验探究与设计非选择中设计实验确定一种新病毒的类型逐级探究实验设计、结果预期２０１７课标全国Ⅰꎬ２６物质鉴定提取类实验选择中有关细胞结构与成分的判断问题并列归纳与概括２０１５山东理综ꎬ３５显微观察类实验选择中有关生物学实验的判断问题并列实验分析２０１４山东理综ꎬ４Ａ１物质鉴定提取类实验选择中有关实验操作的判断问题并列归纳与概括总计卷均分５.６１题/１１卷２题/１１卷２题/１１卷常见考法(根据课程标准分析)命题规律与趋势０１考查内容１.高考对本专题的考查主要集中在以教材知识为背景的基础判断及特定实验目的下的实验方案设计等ꎮ２.教材知识背景下的实验考查多为基础判断ꎬ特定背景下的实验考查多为方案设计ꎮ０２题型难度１.题型上既有选择题ꎬ也有非选择题ꎮ２.基础判断型试题难度一般较小ꎬ实验设计型题目难度通常偏大ꎮ０３关联考点１.本专题的试题几乎可以涉及教材每个章节ꎬ更多的是针对教材实验的共性进行设问ꎮ２.试题也可能会借助教材实验思想ꎬ完成特定背景的实验探究ꎮ０４命题趋势结合高考对能力考查的要求预测ꎬ实验探究类试题仍将为以后高考考查的重点ꎮ０５备考建议１.熟悉考纲规定的实验的原理、方法ꎬ并能归类、活用、延伸ꎮ２.注重适量的实验训练ꎬ以达到掌握解答此类试题规律的目的ꎮ０６核心素养１.试题主要依托结果分析、方案探讨等形式ꎬ体现对科学探究和科学思维素养的考查ꎮ２.通过对科学探究和科学素养的考查ꎬ使学生养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学态度ꎮ专题２４ 实验与探究１３３ 对应学生用书起始页码Ｐ２６０考点１显微观察类实验 显微观察类实验总结实验名称细胞状态观察对象染色剂生物材料观察细胞的有丝分裂观察多种多样的细胞观察叶绿体观察植物细胞的质壁分离与复原死细胞活或死细胞活细胞活细胞染色体(形态、行为变化)细胞叶绿体紫色大液泡及原生质层龙胆紫溶液或醋酸洋红液洋葱根尖分生区细胞酵母菌、水绵、叶片保卫细胞等藓类的叶、菠菜叶等紫色洋葱鳞片叶外表皮考点２物质鉴定提取类实验 一、教材实验中的颜色反应试剂鉴定的物质或结构现象应用斐林试剂还原糖砖红色沉淀检测还原糖的存在ꎻ不同生物组织中含糖量高低ꎻ进行疾病诊断ꎬ如糖尿病、肾炎等苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液脂肪橘黄色(红色)检测组织中是否含有脂肪双缩脲试剂蛋白质紫色反应检测材料中是否含有蛋白质ꎬ劣质奶粉的鉴定碘液淀粉蓝色检测材料中淀粉的存在二苯胺ＤＮＡ蓝色ＤＮＡ粗提取实验的鉴定试剂溴麝香草酚蓝水溶液(澄清石灰水)ＣＯ２由蓝变绿再变黄(混浊)根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变黄时间长短ꎬ检测酵母细胞产生ＣＯ２情况酸性重铬酸钾溶液酒精灰绿色探究酵母细胞呼吸方式ꎻ制作果酒时检验酒精的产生ꎻ检查司机是否酒后驾驶醋酸洋红液(龙胆紫溶液)染色体深色用于观察细胞有丝分裂 二、物质鉴定和提取类实验１.鉴定类实验(１)淀粉的鉴定:经光照射后脱色叶片(淀粉)＋碘液→蓝色ꎮ(２)还原糖鉴定:苹果(梨)匀浆＋斐林试剂(现配现用)水浴加热→砖红色沉淀(３)脂肪鉴定:花生种子切片(脂肪)＋苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)(显微镜观察)(４)蛋白质鉴定:豆浆(蛋白质)＋双缩脲试剂Ａ液(振荡)＋双缩脲试剂Ｂ液→紫色反应２.提取类实验绿叶中色素的提取和分离:绿叶＋ＳｉＯ２———充分研磨无水乙醇———提取色素ＣａＣＯ３———保护色素{研磨过滤→色素溶液层析分离→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)ìîíïïïï 与颜色有关的实验有哪些?尝试按照红、黄、绿、蓝、紫色进行归纳ꎮ提示:颜色有关实验红①还原性糖＋斐林试剂(水浴加热)→砖红色沉淀②脂肪＋苏丹Ⅳ染液→红色③叶绿素ａ和叶绿素ｂ→主要吸收红光和蓝紫光黄①脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色②胡萝卜素→橙黄色ꎬ叶黄素→黄色③ＣＯ２＋溴麝香草酚蓝水溶液→由蓝变绿再变黄绿①酒精＋橙色的重铬酸钾溶液(在酸性条件下)→灰绿色②叶绿素ａ→蓝绿色ꎬ叶绿素ｂ→黄绿色蓝①淀粉＋碘液→蓝色 ②ＤＮＡ＋二苯胺试剂沸水浴→蓝色紫①染色体(质)＋龙胆紫溶液→紫色(深色)②蛋白质＋双缩脲试剂→紫色③叶绿体中的４种色素→主要吸收蓝紫光考点３调查类实验与教材隐性实验 一、调查类实验总结实验名称调查对象调查方法统计方法(计算公式)种群密度的调查活动能力强、活动范围大的动物标志重捕法个体总数(Ｎ)初次捕获个体数(ｎ)＝再次捕获个体数(Ｍ)重捕的标记个体数(ｍ)植物或活动能力弱的动物样方法种群密度＝各样方的种群密度和样方的个数人类遗传病发病率的调查人类某种遗传病统计法发病率＝患病人数被调查人数×１００％土壤中小动物类群丰富度的研究 土壤中的小动物取样器取样法记名计算法、目测估计法１３４ ５年高考３年模拟Ｂ版(教师用书)续表实验名称调查对象调查方法统计方法(计算公式)探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化酵母菌种群数量抽样检测法 二、教材中的隐性实验１.研究分泌蛋白合成和分泌过程、光合作用过程中物质的变化、Ｔ２噬菌体侵染细菌的实验都使用同位素标记法ꎬ目的是追踪物质的变化ꎮ２.在测定细胞呼吸强度时常使用ＮａＯＨ溶液ꎬ目的是吸收ＣＯ２ꎮ此实验常用的检测指标是密闭容器内Ｏ２的减少量ꎮ３.在测定光合作用强度时常用到ＮａＨＣＯ３溶液ꎬ目的是提供稳定的ＣＯ２浓度环境ꎮ４.利用碘液检测光合产物时ꎬ常用酒精对叶片进行脱色处理ꎮ５.农业生产中获得无子番茄常用的试剂是适宜浓度的生长素类似物溶液ꎮ考点４实验探究与设计 一、实验探究与实验设计１.科学探究一般过程为:观察、提出问题→作出假设→设计、完成实验→分析数据ꎬ得出结论→交流、表达和再探究ꎮ２.探究实验设计时要遵循三大原则:科学性原则、对照原则、单一变量原则ꎮ３.实验一般程序:分组编号→设置对照→条件处理→观察比较→得出结论ꎮ 二、生物实验中的变量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(至少三种)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(至少三种)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的呼吸方式氧的有无ＣＯ２生成量(澄清石灰水的混浊程度)ꎻ酒精产生与否(用酸性条件下的重铬酸钾检测)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根长度实验材料的一致性、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌数量的动态变化时间酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等 三、实验探究中的研究方法与思维１.根据颜色来确定某种物质的存在待测液＋Ⅰ２→呈蓝色ꎬ待测液中存在淀粉ꎻ待测液＋斐林试剂水浴加热 →呈砖红色ꎬ待测液中存在还原糖ꎻ待测液＋苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)→呈橘黄色(或红色)ꎬ待测液中存在脂肪ꎻ待测液＋双缩脲试剂→呈紫色ꎬ待测液中存在蛋白质或多肽ꎮ２.用大分子染料如红墨水来验证生物组织细胞膜的选择透过性或检验细胞的死活ꎮ３.用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性ꎮ４.同位素示踪法:探究光合作用产生的氧气的来源ꎻＴ２噬菌体侵染细菌实验证明ＤＮＡ是遗传物质ꎬ没有证明蛋白质不是遗传物质ꎻ探究ＤＮＡ的复制是半保留复制ꎻ用１８Ｏ２和１４ＣＯ２追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径等ꎮ５.模拟实验法:分离定律的模拟实验等ꎮ６.获得无子果实的方法:用适宜浓度的生长素类似物处理花蕾期已去雄的花的雌蕊ꎬ如无子番茄的获得ꎻ诱导染色体变异ꎬ如无子西瓜的获得ꎮ７.确定某种激素功能的方法:饲喂法、切除注射法、阉割移植法、切除口服法ꎮ８.确定传入、传出神经的功能:刺激＋观察效应器的反应或测定神经上的电位变化ꎮ９.植物杂交的方法雌雄同花:花蕾期去雄＋套袋＋开花期人工授粉＋套袋ꎻ雌雄异花:花蕾期雌花套袋＋开花期人工授粉＋套袋ꎮ１０.确定某一显性个体基因型的方法:测交ꎬ该显性个体自交ꎮ１１.确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法:具有一对相对性状的纯合体杂交ꎬ观察后代性状表现ꎮ１２.确定某一个体是否具有抗性基因的方法:确定小麦是否具有抗锈病基因ꎬ用锈菌去侵染小麦叶片ꎬ一段时间后ꎬ观察有无锈斑出现ꎮ１３.测定种群密度的方法:样方法、标志重捕法等ꎮ１４.化学分析法:如番茄和水稻对Ｃａ和Ｓｉ的选择性吸收ꎬ叶绿体中色素的提取和分离实验等ꎮ１５理论分析法:如大、小两种草履虫竞争的实验ꎬ植物根向地生长、茎背地生长的实验ꎬ植物向光性实验等ꎮ１６.等组实验法:如小麦淀粉酶催化淀粉水解的实验ꎬ发现生长素的燕麦胚芽鞘实验ꎮ专题２４ 实验与探究１３５ 对应学生用书起始页码Ｐ２６２中学生物实验中相关问题归类分析(科学思维)１.实验试剂的“同材异用”分析有些实验中ꎬ所用的某材料相同ꎬ但作用却是不一样的ꎬ对于这一类材料可进行归纳ꎬ比较记忆ꎮ(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ꎮ①５０％的酒精溶液:在脂肪鉴定中ꎬ用苏丹Ⅲ染液染色ꎬ再用体积分数为５０％的酒精溶液洗去浮色ꎮ②７０％的酒精溶液:ａ.用于杀菌消毒ꎬ体积分数为７０％的酒精溶液能渗入细胞内ꎬ使蛋白质凝固变性ꎻｂ.低于这个浓度ꎬ酒精的渗进脱水作用减弱ꎬ杀菌力不强ꎻｃ.高于这个浓度ꎬ则会使细菌表面蛋白质迅速脱水ꎬ凝固成膜ꎬ妨碍酒精进入ꎬ削弱杀菌能力ꎮ③９５％的酒精溶液:ａ.用于有丝分裂实验中的解离液的配制ꎻｂ.冷却的体积分数为９５％的酒精溶液可用于提纯ＤＮＡꎻｃ.在证明光合作用产生淀粉的实验中ꎬ可用于叶片脱色ꎻ④无水乙醇:用于光合色素的提取与分离的实验中提取叶绿体中的色素ꎮ(２)盐酸实验名称盐酸浓度盐酸的作用探究ｐＨ对Ｈ２Ｏ２酶活性的影响质量分数为５％的盐酸改变酶的ｐＨꎬ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 (３)ＮａＯＨ溶液①在鉴定生物组织中蛋白质的存在时ꎬ０.１ｇ/ｍＬ的ＮａＯＨ溶液作为双缩脲试剂的成分之一ꎬ为该实验提供碱性环境ꎮ②在鉴定生物组织中还原性糖的存在时ꎬ０.１ｇ/ｍＬ的ＮａＯＨ溶液作为斐林试剂的成分之一ꎮ③在与光合作用有关的实验中ꎬ用ＮａＯＨ溶液吸收装置中的ＣＯ２ꎬ以保证装置中没有ＣＯ２存在ꎮ④在探究影响酶活性的条件(ｐＨ)时ꎬ用质量分数为５％的ＮａＯＨ溶液来调节ｐＨꎮ⑤在探究酵母菌细胞呼吸的方式中ꎬ用质量分数为１０％的ＮａＯＨ溶液来吸收空气中的ＣＯ２ꎮ２.实验材料的“一材多用”有些实验所用的生物材料相同ꎬ对于这一类材料可进行归纳记忆ꎬ如洋葱、口腔上皮细胞、酵母菌等ꎮ例如ꎬ洋葱在实验中的应用ꎮ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样性细胞较大ꎬ外表皮细胞有大液泡ꎬ内表皮细胞有明显的细胞核管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量高根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料易得ꎬ且分生区细胞分裂能力强ꎬ染色体数目少ꎬ易于观察ＤＮＡ的粗提取和鉴定根的数量多ꎬ细胞分裂能力强ꎬＤＮＡ含量高 ３.实验条件的常用控制方法(１)增加水中氧气———泵入空气或吹气或