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文档简介
1、专项八 试验与探究 第1页第1页考试阐明对试验与探究能力要求(1)能独立完毕“生物知识内容表”所列生物试验,涉及理解试验目的、原理、办法和操作环节,掌握相关操作技能,并能综合利用这些试验涉及办法和技能。(2)具备验证简朴生物学事实能力,并能对试验现象和结果进行解释、分析和处理。(3)含有对一些生物学问题进行初步探究能力,涉及利用观测、试验与调查,假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究办法。(4)能对一些简朴试验方案做出恰当评价和修订。第2页第2页一、书本中试验每一个试验目的、原理、办法和环节了如指掌。并能够应用相关原理,对其它试验进行设计和拓展。第3页第3页考纲要求试验(1)观测DNA和RNA
2、在细胞中分布(2)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 (3)用显微镜观测各种多样细胞 (4)用高倍镜观测线粒体和叶绿体 (5)通过模拟试验探究膜透性 (6)观测植物细胞质壁分离和复原 (7)探究影响酶活性原因 (8)叶绿体色素提取和分离 (9)探究酵母菌呼吸方式 (10)观测细胞有丝分裂 (11)模拟探究细胞表面积与体积关系(12)观测细胞减数分裂 (13)低温诱导染色体加倍(14)调查常见人类遗传病 (15)探究植物生长调整剂对扦插枝条生根作用 (16)模拟尿糖检测(17)探究培养液中酵母菌数量动态改变 (18) 土壤中动物类群丰富度研究 (19)探究水族箱(或鱼缸)中群落演替必修1必修2必
3、修3选修1:(20)DNA粗提取与鉴定第4页第4页网 络 构 建第5页第5页第一类:显微镜观测类试验(7个)用显微镜观测各种多样细胞(1-P7)观测DNA、RNA在细胞中分布(1-P26)观测线粒体和叶绿体(1-P47)观测植物细胞质壁分离和复原(1-P61)观测细胞有丝分裂(1-P115)观测细胞减数分裂(2-P21)低温诱导染色体加倍(2-P88)第6页第6页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结构:(一)使用高倍显微镜观测几种细胞(1-P7)第7页第7页显微镜使用2、取镜安放3、对光4、放置玻片标本5、观测6、高倍显微镜使用1、显微镜结构(1)
4、使用顺序:先低倍后高倍(2)放大倍数:(3)目镜、物镜镜头长度与放大倍数关系:(4)成像特点:低倍镜/高倍镜 (5)物象移动方向与装片移动方向关系(包括顺逆时针问题)(6)视野光线亮度调整与切片颜色、厚度关系(7)污染物位置判断若在低倍镜下看不到细胞,不可改用高倍物镜继续观测。第8页第8页注意:1)正确使用低倍镜:取镜对光安放装片下降镜筒调焦。下降镜筒时,必须双眼注视物镜和装片距离,以免压坏装片和碰坏物镜。2)正确使用高倍镜:将低倍镜下看到物像移到视野中央转动转换器,换用高倍物镜调整光圈和反光镜,使视野亮度适宜调整细准焦螺旋,直至物像清楚。第9页第9页(二)观测DNA 、RNA在细胞中分布(1
5、-p26)试验原理染色剂染色颜色 主要存在部位 DNA RNA吡罗红甲基绿红色绿色主要在细胞核,线粒体、叶绿体含少许主要在细胞质第10页第10页取口腔上皮细胞制片(将载玻片烘干) 水解 冲洗涂片 染色 观测(先低倍镜再高倍镜/选择染色均匀、色泽浅区域)方法步骤(8%HCl,能改变细胞膜通透性,同时使DNA与蛋白质分离)人口腔上皮细胞DNA、RNA分布洋葱鳞片叶内表皮细胞DNA、RNA分布(蒸馏水)(0.9%NaCl)第11页第11页(三)观测线粒体和叶绿体(1-p7)一、试验原理 1.高等绿色植物叶绿体存在于细胞质基质中,叶绿体普通是 色,扁平 形或 形,能够用高倍显微镜观测它形态和分布。 2
6、.健那绿染液是专一性染线粒体活细胞染料。能够使活细胞线粒体呈现 色,而细胞质几乎为无色。绿蓝绿球椭球第12页第12页二、办法环节与注意事项 观测叶绿体装片:取材:(叶片薄且叶绿体大,数目少)制片:载玻片中央滴一滴清水,将叶片放入,加上盖玻片,制成暂时装片(暂时装片随时保持有水状态)观测:先 倍镜找到叶片细胞后高倍镜观测叶绿体(形态和分布)(光强度改变与叶绿体位置关系)绘图:用铅笔画一个叶绿体形态和分布情况清楚叶肉细胞藓类小叶或黑藻叶或波菜叶稍带叶肉下表皮 低第13页第13页黑藻细胞叶绿体人口腔上皮细胞线粒体第14页第14页 1、原理:细胞液浓度细胞外溶液浓度时,细胞吸水; 细胞液浓度细胞外溶液
7、浓度时,细胞失水 细胞壁与原生质层伸缩能力不同。 2、条件:细胞内外溶液浓度差,活细胞,大液泡 3、材料:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(具紫色大液泡), 质量浓度0.3g/mL蔗糖溶液(糖液浓度不能过高),清水等。 4、步骤:制片观测盖玻片一側滴蔗糖溶液,另一側用吸水纸吸引观测(液泡由大到小,颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离)盖玻片一側滴清水, 另一側用吸水纸吸引观测(质壁分离复原) 5、结论:(略) 6、应用:能够用于测定细胞液浓度 能够用于判断细胞死活 (四)观测植物细胞质壁分离与复原(1-P61) 第15页第15页细胞 清水蔗糖溶液(液泡)渗入渗出(低浓度)(高浓度)细胞液(较高浓度)观测
8、植物质壁分离与复原1第16页第16页正常细胞初始质壁分离明显质壁分离观测植物质壁分离与复原2第17页第17页、试验原理 、办法环节(五)观测植物细胞有丝分裂(1-p115) (1) 根尖、茎尖分生区、茎形成层、愈伤组织可观测到有丝分裂。(2)细胞核内染色体容易被碱性染料着色(1)根尖培养(材料)(2)装片制作:解离漂洗染色制片(顺序不能互换)(3)观测:低倍镜观测 高倍镜观测 (4)绘图: 第18页第18页、 注意事项培养根尖:应天天换水 (预防水中缺氧烂根) 取材:取生长旺盛、带有分生区根尖,长度 为根尖2-3mm(时间:早晨10时至下午2时最佳)解离:目:使组织细胞分离开,杀死并固定细胞;
9、 解离液:15%盐酸95%酒精溶液11; 时间:室温3-5分钟,至根尖酥软(时间短则细胞没有完全分离,长则也许使根尖烂掉) 漂洗:用清水漂洗10min,目的是洗去组织中解 离液,便于染色(预防酸碱中和)。第19页第19页压片:目是使细胞分散开。办法(用镊子弄碎根尖,盖上盖玻片,再放上一块载玻片,压片)(压片过重过猛也许将组织压碎、压烂;过轻则细胞未充足分散开而重叠。)低倍镜观测:找到分生区细胞(特点:细胞呈正方形,排列紧密,有细胞正在分裂) 高倍镜观测:找各时期细胞。可见处于间期细胞最多,中期至少。不能看到某个细胞连续分裂过程,因细胞在解离时已被杀死。染色:染液(0.01g/mL龙胆紫或0.0
10、2g/mL醋酸洋红);时间为35分钟;目的是使染色体或染色质被碱性染料染成深色,便于观测。第20页第20页(六)观测细胞减数分裂(2-p21)试验材料:蝗虫精巢精母细胞减数分裂固定装片等低倍镜观测在低倍镜下观测蝗虫精母细胞减数分裂固定装片辨认初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞高倍镜观测先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期细胞,再在高倍镜下仔细观测染色体形态、位置和数目依据观测结果,尽也许多地绘制减数分裂不同时期细胞简图绘图第21页第21页(七)低温诱导染色体加倍(2-p88) 进行正常有丝分裂植物分生组织细胞,在有丝分裂后期,染色体着丝点分裂,子染色体在纺锤体
11、作用下,分别移向两极,最后被平均分派到两个子细胞中去。 用低温处理植物分生组织细胞,能够克制纺锤体形成,以至影响染色体被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是植物细胞染色体数目发生改变。(与秋水仙素作用类似)一、试验原理第22页第22页低温诱导:固定形态:制作装片: 观测:培养洋葱根尖,待根长出约1cm左右将整个装置放入冰箱低温室内(4 ),诱导培养36小时剪取诱导处理根尖约0.5-1cm,放入卡诺氏液(甲醇冰醋酸=11)浸泡0.5-1小时,以固定形态,然后用体积分数95%酒精冲洗2次解离漂洗染色(改良苯酚品红染液) 制片(同有丝分裂)视野中既有正常二倍体细胞,也有染色体数目发生改变细胞.
12、二、试验过程第23页第23页考点1 观测类试验1.试验归类试验名称细胞状态染色剂生物材料观测DNA、RNA在细胞中分布死细胞甲基绿吡罗红人口腔上皮细胞观测线粒体活细胞健那绿观测细胞减数分裂死细胞无(为固定装片)蝗虫精母细胞低温诱导植物染色体数目的改变死细胞改良苯酚品红染液洋葱根尖细胞观测细胞有丝分裂死细胞龙胆紫(或醋酸洋红)观测各种多样细胞活或死细胞无(无需染色)酵母菌细胞、水绵细胞、叶保卫细胞、鱼红细胞等观测叶绿体活细胞藓类叶(或菠菜叶、黑藻叶)观测植物细胞质壁分离与复原活细胞紫色洋葱鳞片叶表皮细胞第24页第24页2显微镜相关知识 (1)观测:高倍镜使用要诀先低后高,找移转调阐明:(1)以上
13、试验除了“观测植物细胞质壁分离与复原”使用低倍镜即可外,其余均需使用高倍镜。(2)鉴定类试验中“脂肪切片法鉴定”、探究性试验中“培养液中酵母菌种群数量动态改变”都需用显微镜观测。第25页第25页(2)放大倍数与镜头长度及细胞数目的关系归纳物像放大倍数目镜放大倍数物镜放大倍数。目镜越短,放大倍数越大;物镜越短,放大倍数越小,与玻片距离越远。低倍镜下视野中:细胞数多、细胞体积小、视野明亮。高倍镜下视野中:细胞数少、细胞体积大、视野较暗。放大倍数改变与视野中细胞数量改变关系:第一个情况:一行细胞数量改变,可依据放大倍数与视野成反比规律计算。第二种情况:圆形视野范围内细胞数量改变,可依据看到实物范围与
14、放大倍数平方成反比规律计算。第26页第26页注意取材问题 (1)观测DNA、RNA在细胞中分布不能选取哺乳动物成熟红细胞(无细胞核,也就几乎不含DNA、RNA); (2)不能用观测叶绿体材料来观测线粒体(叶绿体中色素颜色会掩盖健那绿染色后颜色改变); (3)观测细胞有丝分裂或低温诱导植物染色体数目的改变时,应注意观测呈正方形根尖分生区细胞(长方形细胞也许是根尖伸长区或成熟区细胞,没有分裂能力);第27页第27页(4)观测细胞减数分裂所选材料能够是动物精巢和植物雄蕊,而不宜选取动物卵巢和植物雌蕊(雄配子产生数量远远多于雌配子,更容易观测到减数分裂细胞);(5)观测叶绿体时,若选取菠菜叶则取稍带些
15、叶肉下表皮(靠近下表皮叶肉细胞中叶绿体较大而数目较少);(6)观测植物细胞质壁分离与复原应选取成熟植物细胞(含有大液泡)。第28页第28页第二类:物质分离、(粗)提取及鉴定试验(3个)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质(1-p18)叶绿体色素提取和分离(1-p97)DNA粗提取与鉴定(选1-p54)第29页第29页试验原理一些化学试剂能使生物组织中有机物产生特定颜色反应鉴定成份还原糖脂肪蛋白质试验材料苹果、梨花生种子豆浆或蛋清试验药物斐林试剂苏丹染液双缩脲试剂0.1g/mLNaOH,0.05g/mLCuSO4苏丹染液0.1g/mLNaOH,0.01g/mLCuSO4试验现象砖红色(Cu2O)橘
16、黄色紫色试验环节制备样液斐林试剂水浴加热观测(淡蓝色 棕色砖红色)徒手切片苏丹染色50%酒精去浮色制作装片显微镜观测制备样液双缩尿A试剂 双缩尿B试剂 振荡观测(八)检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质(1-p18)第30页第30页生物组织中脂肪鉴定第31页第31页试验原理1.提取:叶绿体中色素溶解于无水乙醇中2.分离:色素在层析液中溶解度不同样试验材料新鲜绿色叶片试验药物无水乙醇:溶解色素二氧化硅:研磨充足碳酸钙:预防叶绿素被破坏层析液:分离色素试验环节1.取材 2.研磨3.制备滤液 4.准备滤纸5.画滤液细线 6.层析色素观测7.分离色素 试验结果滤纸条从上到下:橙黄色黄色蓝绿色黄绿色(九)叶
17、绿体色素提取和分离(1-p97)第32页第32页捕获光能色素类胡萝卜素叶绿素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b(占1/4)(占3/4)第33页第33页 (十)模拟尿糖检测 一、试验原理 葡萄糖试纸是一个酶试纸,由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色化合物固定于滤纸上制成。当尿液滴加到酶试纸时,尿液中葡萄糖在葡萄糖氧化酶催化作用下生成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢在过氧化氢酶催化作用下形成水和原子氧,原子氧能够将试纸上无色化合物氧化成有色化合物,使试纸呈现特定颜色,再与原则比色卡对比,即可知道尿样中葡萄糖含量。第34页第34页二、办法环节 1使用尿糖试纸测定尿糖浓度 (1)将5个分别装有水、葡萄糖溶液、
18、三份模拟“尿样”滴瓶和5条葡萄糖试纸分别相应做好标识,并在统计本上设计好统计表格。 (2)分别用滴管从5个滴瓶中吸取溶液,在相应葡萄糖试纸上各滴加2滴。 (3)观测试纸颜色改变并与原则比色卡对比,判断出“尿糖”含量。 (4)将试验结果记在统计表中。 2也可利用斐林试剂检测尿糖第35页第35页试验原理1.NaCl溶液浓度为0.14mol/L时,DNA溶解度最低,可使DNA析出2.DNA不溶于酒精,可用于提取DNA;3.DNA遇二苯胺(沸水浴)能被染成蓝色以鉴定DNA 试验材料鸡血细胞、蛙血细胞试验药物0.1g/ml柠檬酸钠、95%酒精、2mol/LNaCl、二苯胺试验现象DNA遇二苯胺沸水浴呈蓝
19、色试验环节1.制备鸡血细胞液柠檬酸钠2.提取血细胞核物质蒸馏水3.溶解DNA2mol/LNaCl溶液4.析出DNA0.14mol/LNaCl溶液5.提纯DNA95酒精6.再溶解DNA2mol/LNaCl溶液7.鉴定DNA二苯胺加热鉴定 试验:DNA粗提取与鉴定(选1-p54)第36页第36页考点2验证(鉴定)类试验1试验归类试验名称鉴定对象试剂颜色生物材料备注淀粉鉴定淀粉碘液蓝色脱色叶片无还原糖鉴定还原糖斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨匀浆等甲乙液现混现用、水浴加热脂肪鉴定脂肪苏丹(或)染色橘黄(或红)色花生种子切片需用高倍镜观测第37页第37页试验名称鉴定对象试剂颜色生物材料备注蛋白质鉴定蛋白质双
20、缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液,后加B液,摇匀尿糖检测葡萄糖葡萄糖试纸有色水、葡萄糖溶液、三份模拟“尿样”无叶绿体中色素提取和分离四种色素提取液: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:黄绿色新鲜绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅是为了研磨得更充足;碳酸钙可预防研磨中色素被破坏第38页第38页2.生物学中惯用试剂和药物试剂鉴定(染色)物质(结构)是否加热颜色注意事项斐林试剂还原糖是砖红色现用现配双缩脲试剂蛋白质否紫色A液与B液不能混合,需先滴加A液,再滴加B液苏丹染液脂肪否橘黄色苏丹染液脂肪否红色甲基绿DNA否绿色DNA、RNA同时存在时要混合使用且现
21、用现配吡罗红RNA否红色健那绿线粒体否蓝绿色龙胆紫溶液(醋酸洋红)染色质(体)否深紫色(红色)染色前必须漂洗彻底第39页第39页注意问题(1)相关蛋白质鉴定若用蛋清进行蛋白质鉴定期,需将鸡蛋清用水稀释,通常是0.5 mL蛋白液加入5 mL水,搅拌均匀。假如蛋白液稀释程度不够,与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管内壁上,使反应不容易彻底,并且试管也不容易刷洗洁净。鉴定蛋白质时,向样液中加入2 mL双缩脲试剂A摇匀,再向样液中加入34滴双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B不能过量,由于过量双缩脲试剂B会与试剂A反应,使溶液呈蓝色,从而掩盖生成紫色。第40页第40页(2)叶绿体中色素提取和分离区别色素提
22、取和分离原理:色素提取原理无水乙醇提取法;色素分离原理纸层析法。注意事项:a.滤液细线要画得细且直,以预防色素带重叠而影响分离效果;待滤液干燥后要再画一两次,目的是积累更多色素,使分离后色素带明显。b.分离色素时,层析液不能没及滤液细线,以预防色素溶解于层析液中而无法分离。第41页第41页第三类试验:探究类试验(7个)通过模拟试验探究膜透性探究影响酶活性原因(1-p83)探究酵母菌呼吸方式(1-p91)模拟探究细胞表面及与体积关系(1-p110)探究植物生长调整剂对扦插枝条生根作用(3-p51)探究培养液中酵母菌数量动态改变(3-p68)探究水族箱(或鱼缸)中群落演替(3-p112)第42页第
23、42页 (十一)通过模拟试验探究膜透性结果及分析 A烧杯中蒸馏水变蓝色,阐明长颈漏斗中铜离子可通过玻璃纸进入烧杯内蒸馏水中。B漏斗中液面上升 (上升或下降或不变), B烧杯中蒸馏水没有变红,阐明水能够通过玻璃纸向漏斗内扩散,而漏斗中蔗糖和红墨水染料分子不能透过玻璃纸。第43页第43页试验原理2H2O2 O2 +2H2O,生物体内过氧化氢酶能催化这一分解过程试验材料药物动物新鲜肝脏、3% H2O2溶液、3.5%FeCl3溶液试验环节和现象3% H2O2溶液+3.5%FeCl3溶液气泡小、产生速度慢3% H2O2溶液+新鲜肝脏提取液气泡大、产生速度快试验结论酶含有高效性1、比较过氧化氢酶和Fe3+
24、催化效率(十二)探究影响酶活性原因(高效性、专一性、温度、pH)第44页第44页试验原理淀粉、蔗糖是非还原性糖斐林试剂可检查可原性糖淀粉酶能将淀粉水解成还原性糖试验材料药物2%新鲜淀粉酶溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、斐林试剂(碘液)试验环节和现象3%淀粉溶液+2%新鲜淀粉酶溶液+斐林试剂(碘液) 砖红色沉淀(不变蓝)3%蔗糖溶液+2%新鲜淀粉酶溶液+斐林试剂无砖红色沉淀3%淀粉溶液蔗糖酶溶液碘液变蓝试验结论酶含有专一性2、摸索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用第45页第45页试验原理淀粉遇碘后形成蓝紫色复合物试验材料药物2%新鲜淀粉酶溶液、3%淀粉溶液、碘液、热水、冰块试验环节和现象淀粉液(支)和淀粉
25、酶溶液(支)分别在三个不同样温度下保温混合相同温度下淀粉液与淀粉酶溶液维持各自温度5分钟(3支混合溶液试管)3支混合溶液试管中分别加入12滴碘液摇匀,观测颜色蓝紫色现象试验结论酶催化活性受温度影响3、温度或pH对酶活性影响第46页第46页1.试验原理(1)酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。(2) CO2检测 CO2使澄清石灰水变浑浊 CO2使溴麝香草酚蓝(BTB)水溶液由蓝变绿再变黄(3)酒精检测 橙色重酪酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。(十三)探究酵母菌呼吸方式(1-p91)第47页第47页(十三)探究酵母菌呼吸方式(1-p91)2.试验过程第48页第48页试验原理: 用琼脂
26、块模拟细胞。琼脂块越小,其表面积越大,则其与外界效换物质表面积越大,经互换进来物质在琼脂块中扩散速度快;琼脂块中含有酚酞,与NaOH相遇,呈紫红色,可显示物质(NaOH)在琼脂块中扩散速度。试验环节: 1、切琼脂块 2、浸泡琼脂块 3、观测测量 4、计算填表(十四)模拟探究细胞表面积与体积关系第49页第49页切成不同大小琼脂方块放入盛有NaOH溶液中浸泡慢慢地, 酚酞琼脂伴随NaOH溶液扩散变红切开琼脂方块你发觉什么了吗?试验环节:1、切琼脂块 2、浸泡琼脂块 3、观测测量 4、计算填表第50页第50页结论:琼脂块表面积与体积之比伴随琼脂块增大而减小;NaOH扩散体积与整个琼脂块体积之比伴随琼
27、脂块增大而减小。琼脂块边长/cm表面积/cm2体积/cm3比值(表面积/体积)NaOH扩散深度/cm比值( NaOH扩散体积/整个琼脂块体积)354272:11.022483:11.01616:11.0试验结果:第51页第51页1试验原理: 植物插条经植物生长调整剂处理后,对植物插条生根情况有很大影响,而且用不同浓度、不同时间处理其影响程度亦不同。其影响存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条生根数量最多,生长最快。2试验目标:(1)了解植物生长调整剂作用(2)深入培养进行试验设计能力(十五) 探究植物生长调整剂对扦插枝条生根作用(3-p51)第52页第52页(十五) 探究植物生长调整剂对扦插枝条
28、生根作用(3-p51)4设计试验: 选择生长素类似物配制生长素类似物母液设置生长素类似物浓度梯度制作插条分组处理插条进行试验观测统计分析试验结果,得出结论。配制生长素类似物母液:5mg/ml(用蒸馏水配制,加少许无水乙醇以增进溶解)插条处理办法:浸泡法或沾蘸法3、惯用生长素类似物: NAA(萘乙酸), 2,4-D, IPA(苯乙酸). IBA(吲哚丁酸)等预试验:本试验预试验是:先设计一组浓度梯度较大试验进行摸索,在此基础上设计细致试验.第53页第53页5、步骤:1)设置生长素类似物浓度梯度:将生长素类似物母液分别配成浓度为0.2、0.4、0.6、08、1、2、3、4、5mg/ml溶液,另有清
29、水做空白对照。2)制作插条:枝条剪成长约5-7cm插条,插条形态学上端为平面,下端要削成斜面,留34个芽。3)分组处理:将制作好插条,分成N组(每组不少于3个枝条),分别将其基部浸泡在上述不同浓度溶液以及清水中,处理几小时至一天。4)培养试验:设置N个相同水培装置,加入等量完全营养液,在相同外界条件下,分别培养上述处理过插条,注意保持温度为25-30第54页第54页第55页第55页(十六)探究培养液中酵母菌数量动态改变(3-p68)方案设计一、提出问题 培养一个酵母菌种群数量是如何随时间改变?二、猜想假设酵母菌种群数量随时间呈S型增长改变。三、设计试验 全班同窗分成甲、乙、丙等若干试验组。分别
30、用等量培养液,在相同适宜环境中培养等量酵母菌。天天用血球计数板,采用抽样检测办法计数一个小方格内酵母菌数量并作统计,连续7天。7天后,各组向全班汇报本小组7天数据,算出每一天数据全班平均值,依据平均值画出酵母菌种群数量增长曲长。第56页第56页一试验目的:1通过探究培养液中酵母菌种群数量改变,尝试建构种群增长数学模型。2用数学模型解释种群数量改变。3学会使用血球计数板进行计数。酵母菌计数办法:抽样检测法 二试验原理:1在含糖液体培养基(培养液)中酵母菌繁殖不久,快速形成一个封闭容器内酵母菌种群,通过细胞计数能够测定封闭容器内酵母菌种群随时间而发生数量改变。2养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响
31、种群数量连续增长限制原因。(十六)探究培养液中酵母菌数量动态改变(3-p68)方案设计一、提出问题 培养一个酵母菌种群数量是如何随时间改变?二、猜想假设酵母菌种群数量随时间呈S型增长改变。第57页第57页试验过程一、材料用具菌种、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血球计数板(2mm2mm0.1mm方格)、滴管、显微镜等。二、办法环节和统计 1、取相同试管若干支,分别加入5ml肉汤培养液,塞上棉塞。 2、用高压锅进行高压蒸汽 灭菌后冷却至室温,标识甲、乙、丙等。 3、将酵母菌母液分别加入试管各5ml,摇匀后用_血球计数板计数起始酵母液个数,做好统计。 4、将各试管送进恒温箱25下培养7天。第5
32、8页第58页三、现象观测天天同一时间,各组取出本组试管,用血球计数板计数酵母菌个数,并作统计,连续观测7天。菌数 时间(2.5104个)组别起始1234567甲乙丙平均(天)误区警示1、从试管中吸出培养液进行计数时,应将试管振荡几次,以便使酵母菌均匀分布,提升计数代表性和准确性。2、对于压在小方格界线上酵母菌应计数同侧相邻两边上菌体数,另两边不计数。第59页第59页四、试验结论 1、依据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数量7天中改变曲线。 2、培养液酵母菌种群数量随时间呈_型增长改变。S第60页第60页(十七)探究水族箱(或鱼缸)中群落演替(3-p112) 一、试验原理在有限空间内,依据生态系
33、统原理,将生态系统含有基本成份进行组织,构建一个人工微生态系统是也许。但同时,这个人工生态系统稳定性是有条件,也也许是短暂,它会发生群落演替。 二、试验环节 1在透明瓶或缸内放入生态系统各种成份,尤其要有各种生物成份,构成生物群落。水族箱必须是密封,透明,放置于室内通风、光线良好地方,但要避免阳光直接照射。各生物成份数量不宜过多,以免破坏食物链。 2制好水族箱(或鱼缸)群落后,应贴上标签,写上制作者姓名、日期、群落类型。 3天天观测统计水域中生物类群改变情况,并查阅相关资料,分析总结环境中生物演替情况。第61页第61页试验名称自变量因变量无关变量通过模拟试验探究膜透性半透膜两侧溶液浓度差漏斗玻
34、璃管液面上升高度半透膜种类、开始时液面、温度等条件探究温度对淀粉酶活性影响不同样温度(至少三种)酶活性(加碘液后溶液颜色改变)pH、底物量、酶量、试管洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性影响不同样pH(至少三种)酶活性(气泡数量或带火星卫生香燃烧猛烈程度)温度、底物量、酶量、试管洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌呼吸方式氧气有无CO2生成量(澄清石灰水混浊程度等);酒精产生(重铬酸钾检测)葡萄糖溶液、石灰水量、温度、pH、锥形瓶洁净程度、连接导管大小等考点3探究类试验第62页第62页试验名称自变量因变量无关变量模拟探究细胞表面积与体积关系细胞体积大小物质运送效率琼脂块一
35、致性、NaOH溶液量、浸泡时间、测量准确性等探究生长素类似物增进插条生根最适浓度不同样浓度生长素类似物扦插枝条生根数量或长度试验材料一致性、激素浓度准确性、处理时间一致性等探究培养液中酵母菌种群数量动态改变时间酵母菌种群数量培养液成份、培养条件、空间等探究水族箱中群落演替时间群落演替水族箱培养条件和环境等第63页第63页注意问题(1)探究温度(pH)对酶活性影响时,必须在达到预设温度(pH)条件下,再让反应底物与酶接触,避免在未达到预设温度(pH)时反应底物已与酶接触发生反应,影响试验结果。(2)探究酵母菌呼吸方式时:新配制质量分数为5%葡萄糖溶液先加热煮沸(杀死里面微生物、除去溶液中氧气),
36、等冷却(预防高温杀死酵母菌)后再将食用酵母菌加入;酵母菌培养液应封口放置一段时间后,待酵母菌将瓶内氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水锥形瓶,以确保检测到一定是酵母菌无氧呼吸产生CO2使澄清石灰水变混浊。第64页第64页(3)探究生长素类似物促进插条生根最适浓度装置设计应有利于观测,如观测促进生根试验能够用水培法。所设组别除不同浓度生长素类似物处理外,还要增加一组蒸馏水处理做空白对照。(4)探究培养液中酵母菌种群数量动态改变从试管中吸出培养液进行计数之前,要轻轻震荡几次,使酵母菌均匀分布,以确保计数准确,减少误差。该探究不需要设置对照,由于伴随时间延续,酵母菌种群数量改变,在时间上形成前后本身对照
37、,但要取得准确试验数据,必须重复试验,求得平均值。对于压在小方格界线上酵母菌,应只计算相邻两边及其顶角酵母菌。试验结束后,用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板做法是错误,正确办法是浸泡和冲洗。第65页第65页第四类试验:调查类试验(3个)调查常见人类遗传病(2-p91)种群密度取样调查土壤中动物类群丰富度研究(3-p75)第66页第66页1办法环节:能够以小组为单位开展调查工作。其程序是:组织问题调查小组拟定课题分头调查研究撰写调查汇报汇报交流调查结果(如流程图)(十八)调查常见人类遗传病(2-p91)第67页第67页2、注意事项:(1)调查时,最好选取群体中发病率较高单基因遗传病,如红绿色盲、白化
38、病、高度近视(600度以上)等(2)为确保调查群体足够大,小组调查数据,应在班级和年级中进行汇总。(3)某遗传病发病率=某种遗传病患病人数某种遗传病被调查人数100%第68页第68页3人类常见遗传病类型概括第69页第69页(十九 ) 土壤中动物类群丰富度研究(3-P75)一试验目的:1初步学会动物类群丰富度统计办法2能对土壤中部分常见动物进行分类3学会设计表格进行观测和统计。二试验原理:土壤不但为植物提供水分和矿质元素,也是一些动物良好栖息场合。研究土壤中动物类群丰富度,操作简便,有助于理解群落基本特性与结构。三办法环节:1提出问题:如土壤中有哪些小动物?它们种群密度是多少?2制定计划3实行计
39、划本研究包括三个操作环节:取样、观测和分类、统计和分析。第70页第70页1)取样:在野外用取样器取样办法进行采集、调查,即:用一定规格捕获器(如采集缺罐、吸虫器等进行取样),(不适于用样办法或标志重捕法)在试验室进行观测。2)观测和分类:需要借助动物分类专业知识。3)统计和分析:要求设计一个数据搜集和统计表,并据此进行数据分析。丰富度统计办法:记名计算法和目测预计法。 记名计算法是指在一定面积样地中,直接数出各种群个体数目,这普通用于个体较大,种群数量有限群落。 目测预计法是按预先拟定多度等级来预计单位面积上个体数量多少。等级划分和表示办法有:“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。第71页
40、第71页考点4调查类试验1调查类试验归类分析试验名称调查常见人类遗传病土壤中小动物类群丰富度研究调核对象随机拟定人群;一定数量家族生活在土壤中小动物调查办法汇总法用取样器取样进行采集、调查办法统计办法发病率(患病人数/被调查人数)100%记名计算法;目测预计法注意事项调查时,最好选取群体中发病率较高单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等;调查某种遗传病发病率时,要随机抽样调查,且要确保调查群体足够大取样时应注意随机取样,避免人为心理作用;动物类群因所取地段不同样,也许差别较大;样土塑料袋上标明取样地点和时间;不著名动物标识为“待鉴定XX”;调查指标是小动物种类丰富度和数量第72页第72页2.观测调
41、查类试验统计技术和测量技术总结下列表实习、研究性课题调核对象统计办法计算公式种群密度取样调查动物标志重捕法植物样办法调查人群中遗传病人类某种遗传病汇总法发病率 100%调查环境污染对生物影响环境污染程度汇总法污染程度 100%第73页第73页细胞学说建立过程(必一P10)对细胞核功效摸索(必一P52) 对生物膜结构摸索历程(必一P65) 关于酶本质摸索(必一P81)光合作用探究历程(必一P101)孟德尔遗传试验科学办法(必二P2-11)基因位于染色体上试验证据(必二P28) 人类对遗传物质摸索过程(必二P42-46)DNA双螺旋结构模型构建过程(必二P47)促胰液素发觉(必三P23) 生长素发
42、觉过程(必三P46) 另外:动物激素生理作用研究;同位素示踪技术;动植物杂交试验等 二.书本典型试验及研究办法 第74页第74页(一)一些常见试验办法1、用荧光标识法来证实细胞膜含有一定流动性2、同位素示踪法:光合作用产生氧气起源;光合作用中二氧化碳去向;噬菌体侵染细菌试验证实DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;DNA复制是半保留复制。3、拟定某种元素为植物生长必需元素办法: 水培法(完全培养液与缺素完全培养液对照)4、取得无籽果实办法: 用适宜浓度生长素处理花蕾期已去雄子房,如无籽蕃茄、诱导染色体变异,如无籽西瓜。5、拟定某种激素功效办法: 饲喂法,切除注射法,阉割移植法,切除口服法。6、
43、拟定传入、传出神经功效: 刺激+观测效应器反应或测定神经上电位改变。第75页第75页7、植物杂交办法 雌雄同花:花蕾期去雄+套袋 +开花期人工授粉+套袋 雌雄异花:花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉+套袋8、拟定某一显性个体基因型办法: 测交; 该显性个体自交。9、拟定某一性状为显性性状或隐性性状办法: 含有一对相对性状纯合体杂交 自交,观测后代是否有性状分离。10、育种办法:杂交育种;人工诱变育种;人工诱导育种;单倍体育种;基因工程育种;细胞工程育种等。11、测定种群密度办法:样办法; 标志重捕法12、分离微生物办法:用选择培养基培养;平板划线法、稀释涂布平板法。第76页第76页(二)细胞内物质
44、或结构检测办法淀粉碘液还原糖斐林试剂、班氏试剂CO2 Ca(OH)2溶液或酸碱批示剂或溴麝香草酚蓝水溶液(蓝变绿再变黄)乳酸pH试纸O2余烬木条复燃无O2火焰熄灭蛋白质双缩脲试剂染色体龙胆紫、醋酸洋红溶液DNA甲基绿脂肪苏丹或苏丹IV染液酒精重铬酸钾(酸性条件)RNA吡罗红线粒体健那绿(活细胞染料) 第77页第77页(三)试验条件控制办法 增加水中氧气泵入空气或吹气或放入绿色植物降低水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水提供CO2方法NaHCO3 除去容器中CO2NaOH溶液或KOH溶液 除去叶片中原有淀粉置于黑暗环境一昼夜除去叶片中叶绿素酒精加热除去光合作用对呼吸作用干扰给植株遮光怎样得到单色
45、光 棱镜色散或彩色薄膜滤光 血液抗凝加入柠檬酸钠线粒体提取细胞匀浆离心灭菌方法微生物培养关键在于灭菌,对不同材料,灭菌方法不同:培养基用高压蒸汽灭菌;接种环用火焰灼烧灭菌;双手用肥皂洗净,擦干后用75%酒精消毒;整个接种过程都在试验室无菌区进行。 第78页第78页(四)试验结果显示办法 光合速率O2释放量或CO2吸取量或淀粉产生量呼吸速率O2吸取量或CO2释放量或淀粉减少许原子路径放射性同位素示踪法细胞液浓度大小质壁分离细胞是否死亡质壁分离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(体重改变,身高改变)胰岛素作用动物活动状态 菌量菌落数 第79页第79页三.试验设计及解题思绪 理
46、解科学探究和试验设计一些规律性办法和原则,学会科学分析试验现象,得出正确结论,并准确表述和呈现试验过程和结果。第80页第80页(一)试验方案设计 试验方案设计着重考察:拟定试验原理,选择试验器材,安排试验环节,设计试验数据处理办法和分析试验现象,得出正确试验结论,以及对提供一些试验方案进行补充、完善等。 在试验方案设计中,必须高度关注下列几种方面: 试验设计是解答试验题难点,要理清思绪,找准办法和突破口,才干化难为易。 第81页第81页1、 试验必须遵循三大基本原则:(1)设置对照原则: 空白对照 不给对照组任何处理原因。如:在研究甲状腺激素增进蝌蚪发育试验中,先取等量同龄且发育状态相同小蝌蚪
47、60只,分为两组放入容积相同两个玻璃缸,加入等量自然水和蝌蚪饲料;一组加入甲状腺激素,另一组不加任何药物,就是空白对照。 条件对照 给对照组施以部分试验原因,但不是所要研究试验原因。如:在上述空白对照举例中,假如取等量同龄且发育状态相同小蝌蚪60只,分为三组(编号甲、乙、丙)放入容积相同三个玻璃缸,加入等量自然清水和蝌蚪饲料;甲组加入甲状腺激素,乙组加入甲硫咪唑(甲状腺克制剂),是条件对照,丙组不加任何药物,是空白对照。 互相对照 不单设对照组,而是几种试验组互相对照。如:验证植物根对矿质离子有选择吸取特性,可把蕃茄和水稻分别培养在成份相同培养液中,过一段时间后,测定培养液中各种矿质元素离子浓
48、度改变,就会发觉蕃茄吸取Ca多,吸取Si少;而水稻吸取Si多,吸取Ca少。以上就是两个试验组互相对照。 本身对照 对照和试验都在同一研究对象上进行。如:要研究植物根含有向重力性,茎含有背重力性,可把某一植株横放于培养基上,让其自然生长,通过一段时间后,便可观测到根向重力生长,茎背重力生长。这里,对照和试验都在同一个体上进行,属于本身对照。第82页第82页分析下列试验对照类型:第83页第83页(2)单一变量原则:控制其它原因不变,只改变其中一个原因,观测其对试验结果影响。 如摸索温度对酶活性影响时,只能改变反应温度,其它如pH、酶浓度等原因就要完全相同且适宜。试验变量(又称自变量) :是研究者主
49、动操纵条件和因子,是作用于试验对象刺激变量。自变量须以试验目标和假设为依据,应含有可变性和可操作性。反应变量(又称因变量):是随自变量改变而产生反应或发生改变变量,反应变量是研究是否成功证据,应具可测性和客观性。二者关系:试验变量是原因,反应变量是结果,即具因果关系。无关变量:与试验目标无关、但控制不好,会干扰试验结果 所谓单一变量标准,就是要尽也许控制无关变量作用,以确保试验变量唯一性。第84页第84页 例: 为了验证胰岛素含有减少血糖含量作用,在设计试验时,假如以正常小鼠注射某种药物前后小鼠症状作为观测指标,则下列对试验组小鼠注射药物顺序,正确是A先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液B先注射
50、胰岛素溶液,再注射胰岛素溶液C先注射胰岛素溶液,后注射生理盐水D先注射生理盐水,后注射胰岛素溶液解题简明思绪:本试验是验证胰岛素是否含有减少血糖含量作用,因而有无胰岛素应当是试验中唯一变量,也就是说,对照组中没有胰岛素,而试验组中应当有胰岛素,且注射胰岛素后血糖浓度应当与试验前发生改变。试验操作环节应当是:给对照组注射一定量生理盐水,给试验组注射等量用生理盐水溶解胰岛素溶液;一段时间后观测两组小鼠症状表现,可见对照组小鼠正常,而试验组小鼠出现血糖减少症状,再给试验组小鼠注射一定浓度葡萄糖溶液,可见试验鼠症状得以恢复。答案:A第85页第85页(3)等量标准: 对照试验设置正确是否,关键就在于怎样
51、尽也许去确保“其它条件完全相等”。有以下四个方面:所用生物材料要相同 即所用生物材料数量、质量、长度、体积、起源和生理情况等方面特点要尽也许相同或最少大体相同。所用试验器具要相同 即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具大小型号要完全一样。所用试验试剂要相同 即试剂成份、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量问题。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试验来说,看起来似乎是毫无意义,但最好还是要作一样处理。 另外,还应注意科学性标准(指在设计试验时,必须要有充足科学依据,也就是要以前人试验为基础,而不是凭空构想,主观臆造)、简便经济标准(如,装置简朴
52、、试验步骤较少、使用材料用具少、试验时间较短等),等等。第86页第86页探究性试验验证性试验试验目的摸索研究对象未知属性、特性以及与其它原因关系验证研究对象已知属性、特性以及与其它原因关系试验假设假设普通采用“假如A,则B” 形式表述,是依据既有科学理论、事实对所要研究对象设想出一个或几种也许性解释 因结论是己知,因此不存在假设问题试验原理因探究内容而异因验证内容而异试验过程应有试验环节事实上并未完毕,因探究内容而异 试验环节能够是曾经做过或尚未做过,因验证内容而异试验现象未知,能够不描述已知,应准确描述试验结果预测普通需讨论“假如出现结果会如何,假如出现结果或又会如何” 。但有时也会出现“预测最也许结果”
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