高考生物专题实验与探究资料

1、1专题十七专题十七 实验与探究实验与探究教材学生实验教材学生实验教材经典实验拓展教材经典实验拓展教材知识延伸实验教材知识延伸实验分析已有实验指出错误或不严密并订正分析已有实验指出错误或不严密并订正 分析模拟已有实验、形成自己的实验思路分析模拟已有实验、形成自己的实验思路根据实验目的设计实验根据实验目的设计实验实验目的、原理、用具及使用方法实验目的、原理、用具及使用方法实验设计原则、思路、方法步骤实验设计原则、思路、方法步骤预测实验结果、以适当形式表述实验结果预测实验结果、以适当形式表述实验结果实验错误操作结果预测或分析实验错误操作结果预测或分析材料背景材料背景 考查形式考查形式实验考查知识点实

2、验考查知识点生物学生物学实验实验1 1. .明确实验明确实验目的目的和实验和实验原理原理2 2. .做出假设：做出假设：“是什么是什么”、“可能是什么可能是什么”3 3. .预期结果：预期结果：一般来说，验证性的实验，结论就只一般来说，验证性的实验，结论就只有有 一个；探究性实验，则要将可能的预期都列一个；探究性实验，则要将可能的预期都列出来。出来。4 4. .实施实验：实施实验：根据实验目的和提出的假设，来设计根据实验目的和提出的假设，来设计实验的具体方法步骤，并按设计方案进行操作。实验的具体方法步骤，并按设计方案进行操作。 一、生物实验的一般程序一、生物实验的一般程序 实验步骤：实验步骤：

3、u将材料和器具编号分组；将材料和器具编号分组；u进行实验，实验组和对照组的设置；进行实验，实验组和对照组的设置；u观察现象并记录结果。观察现象并记录结果。（客观如实地观察、记录实验的现象，得出实验（客观如实地观察、记录实验的现象，得出实验结果，并通过一定方式将实验结果呈现出来。）结果，并通过一定方式将实验结果呈现出来。）一、生物实验的一般程序一、生物实验的一般程序5 5. .分析得出结论：分析得出结论：对记录的数据（包括现象、结对记录的数据（包括现象、结果）进行整理分析，得出结论。果）进行整理分析，得出结论。 语言表述要简明、准确，一般宜采用分段叙语言表述要简明、准确，一般宜采用分段叙述的方式

4、，有时也可以用图表加以说明，尽可述的方式，有时也可以用图表加以说明，尽可能一目了然。能一目了然。一、生物实验的一般程序一、生物实验的一般程序二、生物实验设计的一般原二、生物实验设计的一般原则则l 对照性原则对照性原则l 单一变量原则单一变量原则l 等量原则等量原则l 科学性原则科学性原则l 平行重复原则平行重复原则（一）对照性原则（一）对照性原则实验组：实验组：是接受实验变量处理的对象组。是接受实验变量处理的对象组。对照组：对照组：对实验假设而言，是不接受实验变量对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。处理的对象组。空白对照空白对照自身对照自身对照相互对照相互对照条件对照条件对照不给对照

5、组施加实验因素不给对照组施加实验因素实验组对照组在同一个研究对象上进行实验组对照组在同一个研究对象上进行不单独设置对照，几个实验组相互对照不单独设置对照，几个实验组相互对照虽给对照组施以某种处理，但这种处理虽给对照组施以某种处理，但这种处理是对照性处理是对照性处理 （不是实验因素）（不是实验因素） 15只蝌蚪 1号玻璃缸3号玻璃缸2号玻璃缸处理变态 添加甲状腺激素添加甲状腺抑制剂不添加药20多天不变态40多天实验组条件对照组空白对照组动物激素动物激素饲喂饲喂小动物小动物的实验的实验【例例1 1】下图的甲是在有光条件下绿色植物进行光合作用下图的甲是在有光条件下绿色植物进行光合作用释放氧气的装置；

6、若要证明植物放氧必须在有光的条件下释放氧气的装置；若要证明植物放氧必须在有光的条件下进行和有光条件下放氧必须有植物参与，则作为甲的对照进行和有光条件下放氧必须有植物参与，则作为甲的对照实验装置分别是实验装置分别是_乙和丙乙和丙（二）单一变量原则（二）单一变量原则 自变量（亦称实验变量）自变量（亦称实验变量） 指实验中要研究和控制的因素或条件。指实验中要研究和控制的因素或条件。因变量（亦称反应变量）因变量（亦称反应变量） 指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。无关变量（也称控制变量）无关变量（也称控制变量） 指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结指实验

7、中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。果的因素或条件。（二）单一变量原则（二）单一变量原则 控制其他因素不变，只改变其中一个因素控制其他因素不变，只改变其中一个因素（要研究的因素），观察其对实验结果的影响。（要研究的因素），观察其对实验结果的影响。 遵循单一变量原则，对实验结果进行科学遵循单一变量原则，对实验结果进行科学的分析，增强实验结果的可信度与说服力。的分析，增强实验结果的可信度与说服力。 【例例2】为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育，将为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育，将27只同种、同时只同种、同时孵化且大小相同的蝌蚪，随机均分为三组，饲养的水、饲料和孵化且大小相同的蝌蚪，随机均

8、分为三组，饲养的水、饲料和温度等培养条件相同且适宜。甲组加入甲状腺激素、乙组加入温度等培养条件相同且适宜。甲组加入甲状腺激素、乙组加入甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。饲养一段时间后，观察甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。饲养一段时间后，观察生长情况。生长情况。根据实验根据实验“单一变量单一变量”原则回答下列问题原则回答下列问题（1 1）本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于）本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于 。 （2 2）甲组加入的甲状腺激素是）甲组加入的甲状腺激素是 。 （3 3）甲组的变化和结果是）甲组的变化和结果是 。 A A自变量自变量 B B因变量因变量 C C无关变量无关变量（4

9、4）本实验的关键步骤是）本实验的关键步骤是 。 A A定时喂食定时喂食 B B定时换水定时换水 C C定时观察定时观察 D D用药量合理用药量合理（5 5）实验中选同种、同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实验，其）实验中选同种、同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实验，其目的是：目的是： CABD 排除无关变量对实验结果的影响排除无关变量对实验结果的影响 增加水中氧气增加水中氧气 泵入空气、吹气、放入绿色植物泵入空气、吹气、放入绿色植物 减少水中氧气减少水中氧气 容器密封、油膜覆盖、用凉开水容器密封、油膜覆盖、用凉开水 除去容器中除去容器中COCO2 2 NaOHNaOH溶液溶液 提供提供COCO2 2方法

10、方法 NaHCONaHCO3 3 除去叶中原有淀粉除去叶中原有淀粉 置于黑暗环境一昼夜中置于黑暗环境一昼夜中 除去叶中叶绿素除去叶中叶绿素 酒精水浴加热酒精水浴加热 除去光合作用对呼吸作用的干扰除去光合作用对呼吸作用的干扰 给植株遮光给植株遮光 得到单色光得到单色光 棱镜色散、彩色玻璃（薄膜）滤光棱镜色散、彩色玻璃（薄膜）滤光 获得单一的细胞器获得单一的细胞器 细胞匀浆差速离心细胞匀浆差速离心一些实验条件的控制方法一些实验条件的控制方法 杀灭细菌杀灭细菌 煮沸、烘烤、酒精、高浓度煮沸、烘烤、酒精、高浓度NaClNaCl、含抗生素素、含抗生素素的培养基的培养基 控制容器的温度控制容器的温度 用保

11、温瓶或绒棉来隔热，避免生物所用保温瓶或绒棉来隔热，避免生物所产生的热会散失至四周，或用水浴加热、恒温箱保温。产生的热会散失至四周，或用水浴加热、恒温箱保温。 避免种子上的微生物影响避免种子上的微生物影响 实验前利用低浓度消毒液等实验前利用低浓度消毒液等对种子进行消毒。对种子进行消毒。 血液抗凝血液抗凝 加入柠檬酸钠加入柠檬酸钠一些实验条件的控制方法一些实验条件的控制方法（三）等量原则（三）等量原则1 1. .生物材料要相同生物材料要相同 所用生物材料的所用生物材料的数量数量、质量质量、长度长度、体积体积、来来源源和和生理状况生理状况等方面特点要尽量等方面特点要尽量相同相同或至少或至少大致大致相

12、同相同。2 2. .实验试剂要相同实验试剂要相同 试剂的试剂的成分成分、浓度浓度、体积体积要相同。尤其要注要相同。尤其要注意体积上等量的问题。意体积上等量的问题。3 3. .处理方法要相同处理方法要相同 保温或冷却、光照或黑暗、搅拌或振荡都要一保温或冷却、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，也要作同样的处理。乎是毫无意义的，也要作同样的处理。 4 4. .实验器具要相同实验器具要相同 试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等要完全一样。号、洁净度等

13、要完全一样。（三）等量原则（三）等量原则 实验目的要科学，实验原理要正确，实验材实验目的要科学，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，实验操作程序要规料和实验手段的选择要恰当，实验操作程序要规范，整个设计思路和实验方法不能偏离生物学基范，整个设计思路和实验方法不能偏离生物学基本知识、基本原理。即：本知识、基本原理。即：实验的原理要科学，实实验的原理要科学，实验材料的选择要科学，实验的方法步骤要科学，验材料的选择要科学，实验的方法步骤要科学，实验的结果、结论要科学。实验的结果、结论要科学。 （四）科学性原则（四）科学性原则【例例3】设计一个在室外空旷处进行的、在不用任设计一个在室外空旷

14、处进行的、在不用任何药剂、装置和触及幼苗的情况下，使幼嫩植株长何药剂、装置和触及幼苗的情况下，使幼嫩植株长成如图示形态的实验方案成如图示形态的实验方案,并说明其原理。并说明其原理。 1 1. .实验思路的科学性实验思路的科学性将花盆将花盆横放横放，利用，利用茎的茎的背地性原理背地性原理进行实验。进行实验。【例例4 4】某校一个生物兴趣小组想设计一个实验来证明血某校一个生物兴趣小组想设计一个实验来证明血浆中含有葡萄糖，老师给他们提供了下列材料用具：加浆中含有葡萄糖，老师给他们提供了下列材料用具：加有柠檬酸钠的鸡血，试管，离心器，三脚架，酒精灯，有柠檬酸钠的鸡血，试管，离心器，三脚架，酒精灯，大烧

15、杯，石棉网，火柴，清水等。大烧杯，石棉网，火柴，清水等。 在实验过程还需要一种试剂是在实验过程还需要一种试剂是_，实验的原理是实验的原理是_。2 2. .实验原理的科学性实验原理的科学性斐林试剂斐林试剂 还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下出现砖红色沉淀。出现砖红色沉淀。 脂肪被脂肪被苏丹苏丹或或苏丹苏丹染液染成染液染成橘黄色或红橘黄色或红色色，因此，当含有大量油滴的植物细胞用苏丹，因此，当含有大量油滴的植物细胞用苏丹染液或苏丹染液或苏丹染液染色后，在显微镜下可看染液染色后，在显微镜下可看到细胞内含有呈橘黄色或红色的颗粒。到细胞内含有呈橘黄色或红色的颗粒。脂肪的鉴定

16、原理脂肪的鉴定原理 DNADNA主要分布在细胞核内，主要分布在细胞核内，RNARNA主要分布在主要分布在细胞质内，细胞质内，甲基绿甲基绿使使DNADNA呈现绿色，呈现绿色，吡罗红吡罗红使使RNARNA呈现呈现红红色，色，盐酸能够改变细胞膜的通透性盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的使染色体中的DNADNA与蛋白质分离，有利于与蛋白质分离，有利于DNADNA与染色剂结合与染色剂结合。观察观察DNA、RNA在细胞中的分布在细胞中的分布 叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色绿色、扁平的椭球形或球形。扁平的

17、椭球形或球形。 线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中，形态多线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中，形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。 健那绿染液是专一性线粒体活体染色剂健那绿染液是专一性线粒体活体染色剂，细胞中的，细胞中的线粒体呈现线粒体呈现蓝绿色蓝绿色，而细胞质接近无色。，而细胞质接近无色。线粒体能在健线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时那绿染液中维持活性数小时，通过染色可在高倍显微镜，通过染色可在高倍显微镜下观察到下观察到生活状态的线粒体形态和分布生活状态的线粒体形态和分布。观察线粒体和叶绿体观察线粒体和叶绿体3 3. .实验材料选择的科学性

18、实验材料选择的科学性l“质壁分离质壁分离”选用选用紫色紫色的洋葱鳞片叶的洋葱鳞片叶 原因：原因：有中央大液泡，且有有中央大液泡，且有颜色颜色，容易观察。，容易观察。l“观察细胞质流动观察细胞质流动”选用新鲜黑藻嫩叶选用新鲜黑藻嫩叶 原因：原因：新陈代谢新陈代谢旺盛旺盛，叶片，叶片较薄。较薄。3 3. .实验材料选择的科学性实验材料选择的科学性l摩尔根选用摩尔根选用果蝇果蝇作为伴性遗传的实验材料作为伴性遗传的实验材料 原因：原因：染色体染色体少少，便于分析；繁殖，便于分析；繁殖快快；果蝇有差；果蝇有差异显著的相对性状；取材异显著的相对性状；取材方便方便；果蝇个体小，在较；果蝇个体小，在较小的空间

19、可以大量繁殖。小的空间可以大量繁殖。l验证生物组织中的蛋白质、还原糖、脂肪验证生物组织中的蛋白质、还原糖、脂肪 选材要求：选材要求：含量高的植物组织或器官，且组织的含量高的植物组织或器官，且组织的颜色颜色较浅或近于白色较浅或近于白色，易于观察。，易于观察。4.4.实验步骤要合理实验步骤要合理【例例5】为了验证温度对酶活性的影响，某同学设计了如下为了验证温度对酶活性的影响，某同学设计了如下实验方案和步骤：取三支大小相同的试管，编号为甲、乙、实验方案和步骤：取三支大小相同的试管，编号为甲、乙、丙，分别向三支试管中加入丙，分别向三支试管中加入3mL浆糊，再各加入浆糊，再各加入2mL新鲜的新鲜的 -淀

20、粉酶溶液，振荡后，将甲、乙、丙三支试管分别置于淀粉酶溶液，振荡后，将甲、乙、丙三支试管分别置于0、35、100下约下约5min，取出试管，各加入，取出试管，各加入2mL斐林试斐林试剂（边加边振荡），用剂（边加边振荡），用5060热水浴检验，观察试管内物热水浴检验，观察试管内物质颜色的变化。下列对实验的评价正确的是（质颜色的变化。下列对实验的评价正确的是（ ）实验步骤不正确实验步骤不正确 温度设置不合理温度设置不合理 不能用斐林试剂检验不能用斐林试剂检验A A只有正确只有正确 B B只有正确只有正确 C C和正确和正确 D D都正确都正确D5 5. .实验结果的科学性实验结果的科学性 对实验得出

21、的数据应先记录，后整理，再经对实验得出的数据应先记录，后整理，再经过仔细分析，找出它们所能透露给我们的最大的过仔细分析，找出它们所能透露给我们的最大的信息量。信息量。 在实验设计中必须注意实验的可重复性。任何在实验设计中必须注意实验的可重复性。任何实验必须有足够的实验次数，才能避免结果的偶实验必须有足够的实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论准确、科学。然性，使得出的结论准确、科学。（五）平行重复原则（五）平行重复原则【例例6 6】某同学在实验室中做某同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原和复原”这个实验时，在实验室老师的帮助下，进行了一系这个实验时

22、，在实验室老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：列的创新实验，实验步骤和现象如下表：实验组实验组5分钟的现象分钟的现象再过再过5分钟分钟滴加清水滴加清水5分钟分钟0.3gmL-1蔗糖溶液蔗糖溶液x无变化无变化质壁分离复原质壁分离复原0.5gmL-1蔗糖溶液蔗糖溶液质壁分离质壁分离y无变化无变化1molL-1KNO3溶液溶液质壁分离质壁分离质壁分离复原质壁分离复原z1molL-1醋酸溶液醋酸溶液无变化无变化细胞大小无变化细胞大小无变化细胞大小无变化细胞大小无变化对上表的推断或解释不正确的是（对上表的推断或解释不正确的是（ ）A Ax x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质

23、层为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层B By y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡C Cz z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅D D组无变化是因为细胞吸水量等于失水量组无变化是因为细胞吸水量等于失水量D1 1. .明确实验明确实验目的目的和实验和实验原理原理2 2. .做出假设：做出假设：“是什么是什么”、“可能是什么可能是什么”3 3. .预期结果：预期结果：一般来说，验证性的实验，结论就只一般来说，验证性的实验，结论就只有有 一个；探究性实验，则要将可能的预期都列一个；探究性实验，则要将可能的预期都列出来。出来

24、。4 4. .实施实验：实施实验：根据实验目的和提出的假设，来设计根据实验目的和提出的假设，来设计实验的具体方法步骤，并按设计方案进行操作。实验的具体方法步骤，并按设计方案进行操作。 一、生物实验的一般程序一、生物实验的一般程序 15只蝌蚪 1号玻璃缸3号玻璃缸2号玻璃缸处理变态 添加甲状腺激素添加甲状腺抑制剂不添加药20多天不变态40多天实验组条件对照组空白对照组动物激素动物激素饲喂饲喂小动物小动物的实验的实验 实验目的要科学，实验原理要正确，实验材实验目的要科学，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，实验操作程序要规料和实验手段的选择要恰当，实验操作程序要规范，整个设计思路和实验方法不能偏离生物学基范，整个设计思路和实验方法不能偏离生物学基本知识、基本原理。即：本知识、基本原理。即：实验的原理要科学，实实验的原理要科学，实验材料的选择要科学，实