《高三生物实验》PPT课件.ppt

一.考纲要求: 实验与探究能力 （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。(基础实验) （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。(实验分析) （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。(实验设计) （4）能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订 。(实验评价) 二、熟悉教材实验 在近几年理科综合能力测试中，对教材中常规实 验多有考查，一般不在常规实验中出大题。但这并 不意味着常规实验的教学不重要，因为常规实验所 包含的实验原理、实验思想、实验技术是学生进行 解答和完成拓展实验的基础，教材中的常规实验、 实习是培养学生实验能力，获得直接经验的良好载 体。通过复习教材中的实验要达到的目的： 常规实验 演示实验 教材中隐含的实验 考纲内容热点预测 考点清单 实验类 型 1.把教材中的实验改头 换面，以新的形式出现 进行考查 2.探究性实验设计或分 析是近几年各地高考的 压轴题 3.增加对教材的相关实 验原理和方法的拓展性 考查 (1)观察DNA和RNA在细胞中的分布 显微观 察类实 验 (2)使用显微镜观察几种细胞 (3)用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体 (4)观察植物细胞的吸水和失水 (5)观察植物细胞的有丝分裂 (6)观察细胞的减数分裂 教材实验 (7)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋 白质 验证性 实验 1.把教材中的实验改 头换面，以新的形式 出现进行考查 2.探究性实验设计或 分析是近几年各地高 考的压轴题 3.增加对教材的相关 实验原理和方法的拓 展性考查 (8)叶绿体中色素的提取和分离 (9)影响酶活性的因素 探究性 实验 (10)探究酵母菌的呼吸方式 (11)低温诱导染色体数目变化 (12)植物生长素类似物对插条生根的作 用 (13)探究培养液中酵母菌种群数量的变 化 (14)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替 教材实验 考纲内容热点预测 考点清单 实验 类型 1.把教材中的实验 改头换面，以新的 形式出现进行考查 2.探究性实验设计 或分析是近几年各 地高考的压轴题 3.增加对教材的相 关实验原理和方法 的拓展性考查 (15)通过模拟实验探究 膜的透性 模拟 调查 类 (16)模拟探究细胞大小 与物质运输的关系 (17)模拟尿糖的检测 (18)调查人群中的遗传 病 教材实验 镜筒 压片夹 载物台 遮光器与光圈 反光镜 镜座 镜柱 镜臂 细准焦螺旋 粗准焦螺旋 物镜 目镜显微镜的结构 （09广东理基）1使用显微镜观察洋葱根尖细胞染 色体的基本步骤包括：调节细准焦螺旋；转换 高倍镜；把分裂中的细胞移至视野中央；将洋 葱根尖永久装片放在低倍镜下观察。正确的操作顺 序是 A B C D 【答案】D （2010新课标）2若要在普通显微镜下观察到质壁分离 、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是 A水稻胚乳和花生子叶 B天竺葵叶和水稻胚乳 C紫色洋葱和花生子叶 D天竺葵叶和紫色洋葱 C （09广东卷）3用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞， 正确的结论是 A叶绿体在细胞内是固定不动的 B叶绿体在细胞是均匀分布的 C叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因 D叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体 【答案】C 4有1位同学做根尖有丝分裂实验，在显微镜 中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因 可能是 取材位置不合适 取材时间不合适 制片时压片力量不合适 解离时间不合适 视野选择不合适 A B C D 【答案】C （2011山东卷）5.只有在保持细胞活性的条件下， 才能显示细胞中某物质或结构的实验是 A.苏丹染色体观察花生种子子叶细胞中的脂肪 B.龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂 C.健那绿（詹纳斯绿B）染色观察动物细胞的线粒体 D.甲基绿、派洛宁（呲罗红）染色观察动物细胞中 的DNA和RNA C 6.(2009年高考江苏卷)下列有关实验及显色结果的叙述 ，正确的有( ) A水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖 红色沉淀 B沸水浴条件下，脱氧核苷酸与二苯胺发生作用呈现 蓝色 C常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫 色 D常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色 答案：C 7(2009年高考天津理综)下列是有关著名科学家通过过研究取得重 要理论论成果的叙述，正确的是( ) A虎克(R.Hooke)在显显微镜镜下观观察木栓组织发现组织发现 蜂窝窝状“细细胞” ，建立了细细胞学说说 B坎农农(W.B.Cannon)通过过研究细细胞内基因表达的过过程，提出了 内环环境稳态稳态 概念 C摩尔根(T.H.Morgan)对对雄果蝇蝇白眼性状的遗传遗传 分析，证证明了 基因位于染色体上 D韦韦尔穆特(I.Wilmut)等在体外条件下将羊体细细胞培养成了成熟 个体，证证明了哺乳动动物体细细胞具有全能性 答案：C （1）临时装、切片制作技术，显微镜观察及镜下绘图技 术如：脂肪的鉴定、观察叶绿体、细胞质流动、观察植物 细胞有丝分裂、观察植物细胞的质壁分离和复原 （2）离心、研磨、过滤技术如：叶绿体中色素的提取和 分离、噬菌体侵染细菌的实验、DNA粗提取等。适用于从 生物组织中提取物质如酶、色素、DNA、蛋白质等，所用 器材有滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布 （3）纸层析技术如：叶绿体中色素的提取和分离。适用 于溶液中物质的分离 1、 掌握实验技术 （4）对比实验技术 适用于一个条件不同，其它 条件相同的情况下进行的一组实验，可以使实验 结论更加真实可信 （5）恒温技术 适用于有酶参与的生化反应 一 般用水浴或恒温箱 （6）同位素示踪技术 适用于物质代谢，以了解 物质的来源及去向 （7）溶液培养法 适用于植物必需元素的鉴定 （8）杂交实验技术 1、 掌握实验技术 斐林试剂： 鉴定还原性糖 Ca（0H）2溶液： 鉴定C02 苏丹、苏丹： 鉴定脂肪 双缩脲试剂： 鉴定蛋白质 NaHCO3: 提供CO2 CO2浓度的平衡 NaOH: 用于吸收CO2或改变溶液的pH 二苯胺试剂： 鉴定DNA 蛋白酶： 分解蛋白质 碘液： 鉴定淀粉 2、掌握常用器材、药品的用途和使用方法 光合速度02释放量或CO2吸收量或淀粉产生量 呼吸速度02吸收量或CO2释放量或淀粉减少量 原子途径放射性同位素示踪法 细胞液浓度大小质壁分离、体积的变化 植物细胞是否死亡质壁分离 菌量菌落数或亚甲基蓝褪色程度 生长激素作用生长速度（体重、身高身长的变化） 胰岛素作用动物活动状态、血糖浓度 甲状腺激素作用 动物耗氧量，发育速度，神经系 统兴奋性等 3、实验结果的显示方法或可用于检测的指标 实验结果的显示方法（实验现象的观测指标） 光合作用：O2释放量或CO2吸收量或有机物生成量。例：水生植物可 依气泡的产生量或产生速率；离体叶片若事先沉入水底可依单位时间内上 浮的叶片数目；水绵上好氧细菌的分布情况；植物体上的叶片可依指示剂 （如碘液）处理后叶片颜色深浅。 呼吸作用：O2吸收量或CO2释放量或有机物消耗量 原子或分子转移途径：同位素标记法或元素示踪法 细胞液浓度大小或植物细胞活性：质壁分离与复原 溶液浓度的大小：U型管+半透膜 甲状腺激素作用：动物耗氧量、发育速度等 生长激素作用：生长速度(体重、体长变化) 胰岛素作用：动物活动状态（是否出现低血糖症状） 胰高血糖素作用：尿糖的检测（在尿液中加班氏试剂进行沸水浴，看是 否出现砖红色沉淀） 生长素作用及浓度高低的显示：可通过去除胚芽鞘后补充生长素后的胚 芽生长情况来判断（弯曲、高度） 增加水中氧气泵入空气或吹气或放入绿色植物 减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水 除去容器中CO2NaOH溶液 除去叶中原有淀粉置于黑暗环境（饥饿处理） 除去叶中叶绿素酒精加热 除去光合对呼吸干扰给植株遮光 如何得到单色光棱镜色散或薄膜滤光 血液抗疑加入柠檬酸钠 线粒体、细胞膜提取细胞匀浆离心 CO2浓度的平衡NaHCO3溶液 4、实验条件的控制方法 阻断植物激素传递-插云母片法; 消除叶片中脱落酸的影响-去除成熟的叶片； 消除植株本身的生长素-去掉生长旺盛的器官或组织（ 芽、生长点）； 补充植物激素的方法-涂抹、喷洒、用含植物激素的羊 毛脂膏或琼脂作载体； 补充动物激素的方法-口服（饲喂）、注射； （1）确定实验课题 （3）熟知实验原理 （2）明确实验目的 （4）设计实验步骤 （5）作出实验预期 （6）分析实验结果 （7）得出实验结论 5、掌握一个实验方案包括的基本内容 按教材实验常规实验与拓展实验 按实验的目的验证类 探究类 按实验的特点观察类 调查类 鉴别类 按考查要求 补充完善型 分析型 改错修正型 完全设计型 综合型 按考查内容 实验目的 原理 假设 步骤 预 期结果 结果分析 结论 三、了解考查形式 1.1.用洋葱鳞片叶表皮制备用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验观察细胞质壁分离实验”的临的临 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，正确的是述，正确的是 A.A.将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象 B.B.在盖玻片一侧滴人清水，细胞吸水膨胀但不会破裂在盖玻片一侧滴人清水，细胞吸水膨胀但不会破裂 C.C.用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质 壁分离复原现象壁分离复原现象 D.D.当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能 答案答案:B:B 2.2.取少量酵母菌液放入血球计数板直接计数，测得的取少量酵母菌液放入血球计数板直接计数，测得的 数目是数目是 A A、活细胞数、活细胞数 B B、死细胞数、死细胞数 C C、菌落数、菌落数 D D、细胞总数、细胞总数 3.3.提取光合色素，进行纸层析分离，对该试验中各种现提取光合色素，进行纸层析分离，对该试验中各种现 象的解释，正确的是象的解释，正确的是 A A、未见色素带，说明材料可能为黄化叶片、未见色素带，说明材料可能为黄化叶片 B B、色素始终在滤纸上，是因为不溶于层析液、色素始终在滤纸上，是因为不溶于层析液 C C、提取液成绿色是由于含有叶绿素、提取液成绿色是由于含有叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b D D、胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的、胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的 溶解度最高溶解度最高 答案答案:A:A 答案答案:C:C 4.(2010年高考江苏卷)根据下列相关实验操作，预期结果合理的是 编号实验 操作预期结果 将洋葱表皮分别置于0.2 g/mL和 0.3 g/mL蔗糖溶液中，观察并 比较细 胞质壁分离的情况 0.2 g/mL蔗糖溶液中洋葱表皮细 胞质壁分离现象更明显 将豆腐分别置于10 、20 、 30 的环境中，观察并比较毛 霉生长的情况 在10 环境中毛霉生长最好 调查 并比较同一地段甲区(腐殖 质较 丰富)和乙区(腐殖质不丰 富)土壤中小动物丰富度 甲区土壤中小动物丰富度更高 用两种不同浓度2,4 D溶液分 别处 理月季插条形态学下端， 观察并比较扦 插后的生根数 低浓度2,4 D处理的插条生根 数总是更多 A.实验实验 B实验实验 C实验实验 D实验实验 答案：C 实验设计的基本内容： 实验名称 实验目的 实验原理 实验材料（对象）实验条件 实验方法、步骤 实验结果的记录或预测 分析实验结果，得出科学结论 四、重视实验设计 高考实验设计的类型及一般步骤 完整的实验设计 补充完善实验 实验纠错 弄清题意 分析原理 设计步骤 结果预测分析 是 否 违 反 科 学 原 则 是 否 有 步 骤 遗 漏 步 骤 是 否 颠 倒 混 乱 是 否 有 违 目 的 原 理 正确的判断并说明理由 五五. .实验设计的解题思路实验设计的解题思路 明确实验要明确实验要 求和目的求和目的 设计实验步骤设计实验步骤 实验结果的预测实验结果的预测 、分析和讨论、分析和讨论 分析实分析实 验原理验原理 明确对实验器明确对实验器 材的选择材的选择 1、明确实验目的 验证性实验验证简单的生物学事实 探究性实验探究生物学新问题 弄清是验证性实验还是探究性实验 通过实验到底要解决什么问题，即要验证 的“生物学事实”是什么？ 2、分析实验原理 原理的来源 其一：来自题干 其二：课本中的相关知识 其三：检测性实验还包括它的检测原理（用 什么方法检测，为什么用此方法检测） 解读题干或联想课本相关知识来获取。 即完成实验所用的理论依据，涉及到的生 物学及相关科学中的方法和原理有哪些？ 实验原理的确定： 、依据实验目的、实验方法、实验材料、实验步骤 、观测指标等而确定 、实验原理一般包括以下内容 A、实验方法的原理 B、实验选材的原理 C、实验步骤的原理 D、观测指标的原理 E、有的实验还包括物理、化学方面的原理 、注意具体实验灵活处理，不要机械照搬， 其关键在于审题！ 你对考纲中规定的17个基础实验的原理熟悉吗？ 1、检测某种有毒物质对动物细胞的毒害 作用，应用两条原理： 许多致畸、致癌物质加入培养液后，培 养细胞会发生染色体结构和数目的变异 ；根据变异细胞占全部培养细胞的百分 数，可以判断某种物质的毒性。 2为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察 指标设计实验。 某同学的实验方案如下： 将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。 A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时 间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症 状，B组活动状况无变化。 A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡 萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无 变化。 该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。 请回答： （1）该实验原理是：_ 胰岛素具有降低血糖的作用。 体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动 减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄 糖溶液得到缓解。 如何观察血糖是否降低? 基本原理 检测原理 3.植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所 示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变 形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置 一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有 开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实 验步骤、预测实验结果并作出解释。 实验材料与主要用具： 实验步骤： 预测实验结果并作出解释： 实验目的：证明气孔具有开启和关闭的功能。 保卫细胞吸水会膨胀变形，气孔开启 保卫细胞失水会收缩变形，气孔关闭 实验原理: 课本原理：渗透作用原理 外界溶液浓度细胞液浓度，细胞吸水 外界溶液浓度细胞液浓度，细胞失水 题中原理： （综上）略 4、为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和 消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测 实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果， 并对你的预测结果进行分析。 实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3稀溶 液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验 过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量 及无氧呼吸忽略不计）。 实验步骤和预测实验结果： （1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和 NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。 （2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体 后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。 （3） （4） 预测实验结果： 实验目的：验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有 气体的产生和消耗 实验原理： 在充足光照下，进行光合作用的植物叶片，光 合作用大于呼吸作用，即叶肉细胞释放氧气的量，大 于该细胞有氧呼吸消耗氧气的量。 在完全无光条件下，叶肉细胞不能进行光合作 用，但仍进行有氧呼吸，消耗氧气，释放CO2。 叶肉细胞间隙附着的气体分子越多，叶片的比 重越小，浮力越大，否则反之。 NaHCO3稀溶液有维持稀溶液中CO2含量动态平衡 的作用。蒸馏水中没有CO2也没有O2。 3. 3.明确对实验器材的选择明确对实验器材的选择 根据题意准确判断和选取实验所需 的用具和材料 、生物实验题中已提供实验材料和用具 主要分析“有什么用？”、“怎么用？” 一般应全部用上，不可遗漏，除非这道实验 题是让你“选择使用”。 、自行确定实验材料和用具 实验材料要恰当 可以用、效果好 实验用具要科学 如：临时装片制作与观察 根据实验步骤，迁移运用教材相关实验 中的实验用具 菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、 载玻片、显微镜、吸水纸、滴管 、镊子等。 1.植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构 如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水 后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩 ，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设 计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。 要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测 实验结果并作出解释。 实验材料与主要用具 .找出实验变量、反应变量、无关变量，构 思实验变量的控制方法和实验结果的捕获手段 实验变量(自变量)：指由实验者所操纵的因素 或条件 反应变量(因变量)：指由于实验变量而引起的 变化和结果 例如：探究温度对酶活性的影响实验中， 低温、适温、高温就是实验变量，三种温度下 酶促反应的结果就是反应变量 无关变量(控制变量)：指出除实验 变量以外的其他一切影响实验现象或结 果的因素或条件。无关变量并不是对实 验结果不产生影响，而是指在实验中不 作为实验的研究对象，因此实验中严格 控制无关变量，做到平衡和消除无关变 量对实验结果产生的影响。(常用对照 的方法) 如上实验中的pH值、酶浓度等。 无关变量：光照强度、适宜温度、叶片大小和新鲜程 度、两实验装置中液体的量等。 实验处 理实验变 量 反应变量观测指 标 充足光照 有CO2产O2量增加、叶片上 浮 叶片上浮 无CO2无O2产生、叶片不上 浮 黑暗条件 有O2O2被消耗、叶片下沉 叶片下沉 无O2不进行有O2呼吸、叶 片仍在底层 2.为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体 的产生和消耗 3.为了研究胰腺的胰液分泌调节，某人从实验狗甲的一段小 肠刮下黏膜，将该黏膜放入稀盐酸中浸泡，把过滤后的提取 液注入实验狗乙的静脉，结果引起实验狗乙的胰液大量分泌 ，并由此得出“小肠黏膜中存在促进胰液分泌的某种物质”的 结论。 分析这一实验与结论，回答下列问题： 仅根据上述实验 能否得出该结论，为什么？ 操纵方法：注射稀盐酸提取的小肠黏膜物质 无关变量：稀盐酸 控制方法：设置空白对照：在实验狗丙的静脉中注入等 量的稀盐酸 (注射液中不含小肠黏膜物质) 反应变量：胰液分泌量 检测方法：检测胰液分泌量 实验变量：小肠黏膜中物质 不能 4. 4.设计实验步骤设计实验步骤 三步曲 分组编号 处理组别 培养观察(记录实验) 第一步：分组编号 选取题干提供的实验材料用具，组装实验设备， 平均分组，并作好编号。 常用语言： 选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量 分组，分别编号为A、B、C 选择年龄、体重（性别）、健康状况相同的某 种动物随机等量分组，分别编号为1、2、3 第二步：处理组别 为加强说服力，往往对实验要设立“实验 组”和“对照组”。 实验组是指接受实验变量处理的对象组。 对照组指对实验假设而言，不接受实验变量 处理的对象组 为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下 实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随 机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果 。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期 结果的几种组合，其中正确的是（ ） 实验组 对照组 黑暗中培养 在光下 培养 生长育好 生长不良 A B C D B 实验组和对照组的判定： 2.为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验 结论，有人用“敌草隆”（一种除草剂）进行了实验。 取等量砂土分装于相同的两容器中，a组高压灭菌，b组 不灭菌，下列有关事项的叙述不正确的是（ ） A、 a组为对照组，b组为实验组 B、 向a、b中喷入等量敌草隆，再置于同一恒温箱中 培养相同时间 C、 检测敌草隆消失的情况，预计a组敌草隆含量不 变,b 组的全部消失 D、 只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后 的好 A 第三步：培养观察 观察描述实验现象 收集记录实验数据 5. 5.实验结果的预测、分析和讨论实验结果的预测、分析和讨论 验证性实验：实验目的、实验（或预测 ）结果和实验结论三者是一致的。结果是指 通过实验所观察到的实验现象或通过实验直 接得到的“成果”。不少结论是在实验要验证 的内容中寻找。 探究性实验：有几种预测结果，相 应的就有几种可能的结论。 验证性实验探究性实验 预测结 果唯一 结果解释实验原理 实验结论对实验 目的 做出肯定结 论 验证性实验与探究性实验结果和结论的区别 不唯一（写全多种可能） 如果则（那么）说明 实验组比对照组结果强 实验组与对照组结果相同 实验组比对照组结果弱 探究土壤中农药X有一定降低的原因：是简单的物理分解，还是微 生物降解，还是两者共同作用的结果？ （1）选取几种有代表性的土壤混合均匀，等量地分装在一些相同 的容器中； （2）将容器分成A、B两组，A组为实验组， B组为对照组， （3）分别向A、B两组容器内喷洒等量的农药X， ； （4）将A、B两组容器放在恒温箱中培养，六周后检测A、B两 组容器中农药X的，并计算各组的平均值NA、NB。 预测可能的结果和相应的结论： 若 ，则农药含量降低的原因是简单的物理分解 若 ，则农药含量降低的原因是微生物降解； 若 ，则农药含量降低的原因是 两者共同作用的结果。 进行高压蒸气灭菌 不进行灭菌 无菌的 测定A、B两组中农药X的平均含量M 剩余量 NA = NB M NB NA = M NB NA M ( (一一) )对对对对照性照性原原则则则则 ( (二二) )单一变量原则单一变量原则 ( (三三) )等量性原则等量性原则 ( (四四) )科学性原则（原理、选材、方法及结果处理）科学性原则（原理、选材、方法及结果处理） ( (五五) )平行重复原则（实验有足够多的实验次数）平行重复原则（实验有足够多的实验次数） 三三. .实验中应遵循的几个原则实验中应遵循的几个原则 空白对照：实验组与空白对照组之间的对照关系。 实验组：空白对照组： 适量甲状腺激素 对照原则 等量蒸馏水 接受自变量处理的 对象组。 没有施加任何实验变 量处理的对象组。 对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。 自身对照：对照组和实验组为同一对象组，自身前后 的对照。 质壁分离 和 复原实验 对照原则 （相互对照） 不单设对照组，而是几个实验组相互对照 探究不同盐浓度对哺乳动物红细胞的影响 对照原则 条件对照：实验组与条件对照组之间的对照关系。 加入FeCl3溶液 过氧化氢酶溶液 探究过氧化氢酶的高效性 实验组 条件对照组： 接受除自变量以外的其 它可作为对照意义的变 量处理的对象组。 对照原则 （条件对照） 给对照组部分实验因素，保证除了要 研究的变量不同外其他条件完全相同 燕 麦 实 验 法 小结 加入FeCl3溶液 过氧化氢 酶溶液 条件对照： 相互对照： 对照原则 证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验 A：S型细菌的蛋白质+R型活细菌 培养基 R型菌落 B：S型细菌荚膜的多糖+R型活细菌 培养基 R型菌落 C：S型细菌的DNA+R型活细菌 培养基 R型菌落 S型菌落 D：S型细菌的DNA+DNA水解酶+ R型活细菌 培养基 R型菌落 分析：实验变量为DNA，所以用DNA处理的C组为实验组，而没有 用DNA处理的D组则成为空白对照组，而蛋白质或多糖虽然是实验 中实施的处理因素，但与实验变量（DNA）无关，故A 、B组与C 组形成了条件对照 条件对照是指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理 作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的 实验变量意义的，或不是所要研究的处理因素。即虽给对 照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素； 这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同 条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证 实验结论的正确性。例,“动物激素饲喂小动物”实验,其实 验设计方案是：甲组：饲喂甲状腺激素(实验组)； 乙组： 饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组)； 丙组：不饲喂药剂(空 白对照组)。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照, 通过比较、对照,更能充分说明实验变量-甲状腺激素能 促进蝌蚪的生长发育。 类型设置对照实验实 例 空白对照不给对 照组以任何处理 在“动物激素饲喂小动物的实验 ”中 ，3号缸不加药（第1册P88） 自身对照 实验组 和对照组都在同 一实验对 象上进行 植物细胞质壁分离和复原实验 ，在 同一装片中先后进行（第1册P88） 条件对照 给对 照组施以部分实验 因素，但不是所要研究 的处理因素（如甲状腺 激素） 如上例中给对 照组灌蒸馏水 相互对照 不单独设对 照组，而是 几个实验组 相互对照 植物向重力性生长的向性实验 中将 玉米种子放置在不同的方向（第1册 P79图4-2） 控制变量法控制变量法 在生物实验设计中的应用在生物实验设计中的应用 生物的生命活动往往是错综复杂的，影响 某一个生命活动的产生和变化的因素常常也 很多。为了弄清变化的原因和规律，当研究 多个因素之间的关系时，往往先控制住其它控制住其它 几个因素不变几个因素不变，集中研究其中一个因素变化一个因素变化 所产生的影响，这种方法叫控制变量法。这 是一种研究问题的常用的科学实验方法。 单一变量性原则 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”。具体来说有如下四个方面： 所用生物材料要相同 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或至少大致相同。 所用实验器具要相同 即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样 。 所用实验试剂要相同 即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等 量的问题。 所用处理方法要相同 如：保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有 时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但 最好还是要作同样的处理。 等量原则等量原则 例：用最简易的方法鉴定高杆小麦是纯种还是杂种。 培育无子果实要求用秋水仙素还是生长素。 科学性原则 原理科学性、选材科学性、步骤科学性 (1)注意操作细节科学 性： 不同的情况下要合理地选用不同的水。如：清水、池水、凉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。开水、蒸馏水、生理盐水。等等等等 溶液或培养基灭菌后是否要冷却后使用？溶液或培养基灭菌后是否要冷却后使用？ 向淀粉糊中加了唾液后是否要振荡试管呢？向淀粉糊中加了唾液后是否要振荡试管呢？ 酶促反应的试管如何加热？是直接加热，还是水浴保温？酶促反应的试管如何加热？是直接加热，还是水浴保温？ 用酒精溶解叶中叶绿素时，酒精直接加热，还是隔水加热？用酒精溶解叶中叶绿素时，酒精直接加热，还是隔水加热？ 使甲状腺制剂、胰岛素、生长激素进入动物体内的方法应如使甲状腺制剂、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？何操作？是饲喂，还是注射？ (2)注意操作顺序的科学性 “蛋白质的鉴定实验”中： 例：“还原性糖鉴定实验”中： 先将斐林试剂甲液（0.1g/mL的NaOH）和乙液 (0.05g/mL的CuSO4)混合以后，再加入组织样液中， 先将双缩脲试剂A液（ 0.1g/mL NaOH）加入组 织样液中，再加入B液(0.01g/mL CuSO4) 。 (3)设计方案具有可操作性 缺乏可操作性1： 统计发现，有12的考生设计为“ 取两株生长一致的幼苗，一株培养在完全培养液中， 另一株培养在缺镁完全培养液中”，还有的则设计为“ 取1 株生长正常的幼苗，先用缺镁完全营养液培养， 再用完全培养液培养”， 例：为验证“镁是植物生活的必需元素”， 请写出 你的设计思路。 缺乏可操作性2：“用去掉镁的砂性土壤培养幼苗” 缺乏可操作性3：“将幼苗中运载Mg2+的载体去掉” 缺乏可操作性4：“将植物体内的Mg2+分离 出来” 正确思路：正确思路： 取生长状况一致的大豆幼苗，用取生长状况一致的大豆幼苗，用 符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需 的各种矿质元素的完全培养液，实验组盛有不的各种矿质元素的完全培养液，实验组盛有不 含镁离子的完全培养液，两组置于相同的适宜含镁离子的完全培养液，两组置于相同的适宜 条件下培养。观察比较两组植物的生长发育情条件下培养。观察比较两组植物的生长发育情 况。况。 2、实验步骤分步描述并加以编号（一般不宜连续描述） 3、在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用“定性”的语言 表达。 1、实验组别编号描述 如：凡实验中涉及到两组或两组以上，所用器材需用1、2、3 或A、B、C或甲、乙、丙等加以编号便于区分。 如：第一步。 第二步。 如：1、。 2、。 如：“一段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、“一定量的”等。 四.准确表达和描述操作过程 4、叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语， 如：“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”；“等量的”不宜说成“ 一样多的”；“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”等等。 5、注意避免“词不达意”。 如：如图二，有些学生描述为“分别在甲、乙两试管中加入 A、B物质”，如此表达则成了图三的含义，显然与图二不符 。准确的描述应为“在甲乙两支试管中分别加入A、B物质” 或“在甲试管中加入A物质，乙试管中加入B物质。” 如：加碘后，“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”； 另外“不变”也不能说成“无现象” 6、选用表格、坐标曲线图等形式进行具体、准确表达。 .表格的设计： 首先要读懂题目要求在表格“工作区”记录的内容。 其次要明确表格的第一列写什么？第一行写什么？ 注意在第一列或第一行中肯定要写组别，即、实验组和 对照组（相互对照中组数可能更多）。 再绘制表格（切记：表格“工作区”是预留给所设计 的实验中记录到的数据，而不是要学生造出数据来填入 其中。因此只要设计完成一张空白表格即可。设计表格 时，要先在草稿纸上画出表格轮廓，再写入答题纸中。 ）表格设计好后，切勿忘记给表格添上题注（即表格名 称）。 例：某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水 蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水按照11的 重量比浸泡24小时，过滤后的滤液作为原液。如果你是其 中一员，请设计一张表格用于在实验时记录数据。 不同浓度的 烟草浸出液 每分钟心跳次数 第一次测量第二次测量第三次测量平均值 浓度1 浓度2 浓度3 蒸馏水（对照） 例：用幼叶鞘作为实验材料进行生长素促进生长的探 究实验设计和实验结果 .座标曲线表示： 要理清横轴的含义？纵轴的含义？纵横轴的单位？ 曲线的走势？关键点？ 例：小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮 杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（ 有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖， 现要选育黄肉（Yy），抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设 计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序 。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内 的三代即可） 马铃薯 第一代 yyRrYyrr 亲本杂交 第二代 YyRr,yyRr,Yyrr,yyrr 种植，选黄肉，抗病（YyRr） 第三代 YyRr 用块茎繁殖 .用图解(文字)表示： 小 麦 第一代 AABBaabb 亲本杂交 第二代 AaBb 种植F1代，自交 第三代 A_B_,A_bb,aaB_, aabb 种植F2代，选矮杆，抗病（aaB-） 继续自交，期望下代获得纯合体 实验结果： 由实验变量而引起的变化由实验变量而引起的变化 实验结论： 实验结论是根据实验结果作出的一种推论实验结论是根据实验结果作出的一种推论 7.准确预测、解释实验结果 植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当 组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反 之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计 一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与 主要用具、实验步骤、预测实验 结果并作出解释。 预测实验结果并作出解释： 在清水中气孔应开启。因为当细胞液浓度大于细胞外 溶液浓度时，保卫细胞吸水膨胀变形，气孔开启。 在浓盐水中气孔应关闭。因为当细胞液浓度小于细胞 外溶液浓度时，保卫细胞失水收缩，气孔关闭。 例甲、乙、丙三位同学，围绕酶的特性，设计了如下 实验，请运用你所学的知识，指出三位同学实验设计中 存在的问题并提出修正方案。 （示例：某同学做唾液淀粉酶水解淀粉的实验：取一支 试管，先加入2mL淀粉糊，然后再加入1mL唾液，放在 水温37的烧杯内，一段时间后，向试