2023届高三生物二轮复习课件第13讲实验与探究

第13讲实验与探究旧考纲要求的实验（1）观察DNA和RNA在细胞中的分布（2）检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质（3）用显微镜观察多种多样的细胞（4）观察线粒体和叶绿体（5）观察植物细胞的质壁分离和复原（6）探究影响酶活性的因素（7）叶绿体色素的提取和分离（8）探究酵母菌的呼吸方式（9）观察细胞的有丝分裂（10）细胞大小与物质运输的关系（11）观察细胞的减数分裂（12）低温诱导染色体加倍（13）调查常见的人类遗传病（14）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用

（15）探究培养液中酵母菌数量的动态变化（16）土壤中动物类群丰富度的研究

必修1必修2必修3检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 观察叶绿体和细胞质流动

尝试制作真核细胞的结构模型 使用光学显微镜观察各种细胞，可结合电镜照片分析细胞的亚显微结构 通过模拟实验探究膜的透性 观察植物细胞的质壁分离和复原 探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素提取和分离叶绿体色素探究不同环境因素对光合作用的影响

探究酵母菌的呼吸方式制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片一、必修一的活动运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化搜集DNA分子结构模型建立过程的资料并进行讨论和交流制作DNA分子双螺旋结构模型模拟植物或动物性状分离的杂交实验 调查常见的人类遗传病并探讨其预防措施搜集生物进化理论发展的资料，探讨生物进化观点对人们思想观念的影响用数学方法讨论自然选择使种群基因频率发生变化探讨耐药菌的出现与抗生素滥用的关系一、必修二的活动比较清水、缓冲液、体液对PH变化的调节作用探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用探究乙烯利对水果的催熟作用以某种激素的发现史为例，讨论研究激素生理功能的方法用概念图教学法揭示内环境与外界环境的物质交换的关系

结合日常生活，讨论生活用品或食品中含有过量激素对人体健康的影响讨论滥用兴奋剂以及吸食毒品的危害结合个人免疫接种的经历，探讨免疫抑制剂的作用讨论器官移植与组织相容性抗原的关系，并探讨干细胞移植的价值探究培养液中酵母种群数量动态变化研究土壤中动物类群的丰富度 设计并制作生态瓶，观察和比较不同生态瓶中生态系统的稳定性调查或探讨某一生态系统中的能量流动调查当地生态环境中的主要问题，提出保护建议或行动计划搜集应用生物技术保护生物多样性的实例一、必修三的活动利用聚合酶链式反应（PCR）扩增DNA片段并完成电泳鉴定，或运用软件进行虚拟PCR实验利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培搜集文献资料，就“转基因食品是否安全”展开辩论 搜集关于设计试管婴儿的资料，并在小组内讨论“是否支持设计试管婴儿”搜集历史上使用生物武器的资料，并分析其严重危害一、选修三的活动观察DNA和RNA在细胞中的分布（必修一）观察线粒体（必修一）探究细胞表面积和体积关系（必修一）观察细胞的减数分裂（必修二）低温诱导染色体加倍（必修二）实验删除部分汇总观察细胞质流动（必修一）探究酶的专一性、（必修一）比较清水、缓冲液、体液对pH变化的调节作用（必修三）设计并制作生态瓶（必修三）实验增加部分汇总（一）观察类实验：在此类实验中常综合运用显微观察技术、染色技术、玻片标本制作技术等。二、高中生物教材中实验的分类1.方法步骤：

取镜→安放→对光→压片→观察→收放。高倍镜使用：先低后高，找移转调（调细准焦螺旋）(如视野较暗,可调反光镜或光圈)。2.显微镜的放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数放大倍数指的是物体的宽度或长度的放大倍数,而不是面积或体积的放大倍数。放大倍数的变化与视野中细胞数目的变化关系：a.若视野中细胞成单行,计算时只考虑长度,可根据看到的细胞数量与放大倍数成反比的规律进行计算。在显微镜放大倍数为40倍时看到m个细胞,放大倍数变成400倍时看到的细胞数目=m÷( )=m/10。b.若视野中细胞均匀分布,可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算。如:在显微镜放大倍数为40倍时看到m个均匀分布的细胞,放大倍数变为400倍时看到的细胞数目=m÷( )2=m/1003.显微镜成像特点：显微镜下所成的像为放大的、倒立的虚像，若物像在左上方,则实物应在右下方。要将物像移至视野中央，物像偏哪向哪移(或同向移动)二、高中生物教材中实验的分类二、高中生物教材中实验的分类实验名称观察方式观察对象显微镜玻片标本染色剂生物材料观察叶绿体及细胞质流动观察质壁分离与复原观察有丝分裂脂肪的鉴定观察类实验原色反应原色反应染色观察染色观察叶绿体紫色大液泡染色体脂肪高倍低倍高倍高倍临时装片临时装片临时装片切片无无龙胆紫（醋酸洋红）苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液藓类叶紫色洋葱外表皮洋葱根尖花生种子（二）化学鉴定类实验：在此类实验中，常利用某种化学试剂对生物体或细胞中成分进行鉴别，针对不同的鉴定对象，采用不同的试剂。二、高中生物教材中实验的分类物质试剂颜色备注淀粉

还原性糖

脂肪

蛋白质

染色质

CO2酒精DNA二、高中生物教材中实验的分类物质鉴定实验碘蓝色斐林试剂（氢氧化钠和硫酸铜现配现用）砖红色沉淀水浴加热50℃-65℃苏丹III橘黄色苏丹IV红色双缩脲试剂紫色变性蛋白质也可以鉴定龙胆紫紫色醋酸洋红红色改良的苯酚品红染液澄清的石灰水溴麝香草酚蓝水溶液变浑浊蓝变绿再变黄重铬酸钾橙色变为灰绿色酸性条件二苯胺蓝色沸水加热5min关注物质鉴定类实验中的四个问题(1)在显色实验(如物质检测)中，材料最好不带颜色或颜色较浅，或实验时对有色材料进行脱色处理。(2)物质检测实验一般不设置对照实验，若需设置对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。(3)可溶性还原糖检测中不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料，因它们不含还原糖。(4)颜色深浅与所检测的物质的含量有关，含量越多，颜色越明显。二、高中生物教材中实验的分类物质鉴定实验二、高中生物教材中实验的分类物质鉴定实验二、高中生物教材中实验的分类物质鉴定实验二、高中生物教材中实验的分类物质鉴定实验二、高中生物教材中实验的分类可用于消毒、洗去浮色、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液等1.50％的酒精溶液:在脂肪鉴定中，用苏丹Ⅲ染液染色再用体积分数为50％的酒精溶液洗去浮色2.70％的酒精溶液:用于杀菌消毒，渗入细胞内使蛋白质变性（如：组培中外植体的消毒）采集的土壤小动物的保存3.95％的酒精溶液：（1）用于有丝分裂实验中的解离液的配制

（2）冷却的体积分数为95％的酒精溶液可用于提纯DNA（3）在证明光合作用产生淀粉的实验中可用于叶片脱色4.无水乙醇:叶绿体中色素的提取与分离实验中提取叶绿体中的色素常用化学试剂——酒精二、高中生物教材中实验的分类1.在鉴定生物组织中蛋白质的存在时,0.1g/mL的NaOH溶液作为双缩脲试剂的成分之一,为该实验提供碱性环境2.在鉴定生物组织中还原性糖的存在时,0.1g/mL的NaOH溶液作为斐林试剂的成分之一3.探究影响酶活性的条件(pH)时,用质量分数为5％的NaOH创设酶促反应条件，提供碱性环境4.在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，用质量分数为10％的NaOH溶液来吸收空气中的CO25.比较清水、缓冲液、体液对pH变化的调节作用时，用物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH模拟细胞代谢产生的碱性物质常用化学试剂——NaOH二、高中生物教材中实验的分类1.探究pH对H2O2酶活性的影响，用质量分数为5％的盐酸创设酶促反应条件，提供酸性环境2.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂，质量分数为15％的盐酸用于配制解离液，使组织中的细胞相互分离开3.比较清水、缓冲液、体液对pH变化的调节作用时，用物质的量浓度为0.1mol/L的盐酸模拟细胞代谢产生的酸性物质4.促胰液素的发现实验过程中，用稀盐酸刺激动物小肠引起胰腺分泌胰液常用化学试剂——盐酸二、高中生物教材中实验的分类1.蔗糖：植物细胞质壁分离实验中，用0.3g/mL的蔗糖溶液处理通过模拟实验研究膜的透性，长颈漏斗内放入蔗糖溶液探究酶的专一性中，3%的蔗糖溶液作为反应的底物2.NaCl：浓度为0.9%时为生理盐水，动物细胞的等渗浓度浓度为2mol/L时溶解DNA浓度为0.14mol/L时析出DNA3.柠檬酸钠：防止血液凝固其它化学试剂（三）对照、对比类实验：二、高中生物教材中实验的分类通常一个对照实验分为实验组和对照组，实验组是指接受实验变量处理的对象组，对照组是不做处理的或处于正常状态下的对象组。对比实验是设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系。如：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素

探究酵母菌的呼吸方式（对比实验）

探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用

比较清水、缓冲液、体液对pH变化的调节作用

探究不同环境因素对光合作用的影响下列实验没有采用“对比实验”方法的是（）A．用伞形帽和菊花帽两种伞藻做嫁接实验，探究细胞核的功能B．设置有氧条件和无氧条件的装置，探究酵母菌的呼吸方式C．用3H标记亮氨酸，研究豚鼠胰腺细胞分泌蛋白的合成和运输D．用32P与35S分别标记T2噬菌体侵染大肠杆菌，证明DNA是遗

传物质C（四）模拟类实验：二、高中生物教材中实验的分类此类实验多用于实验条件不具备的情况，如实验材料不易获取、实验过程微观等；在实验中用非常简单的材料和过程模拟比较复杂的生命现象。如：通过模拟实验探究膜的透性

模拟植物或动物性状分离的杂交实验（五）调查类实验：二、高中生物教材中实验的分类此类实验通过调查法，调查法主要有实地调查、问卷调查、网络调查。调查中常使用统计技术和测量技术，要应用数理统计方法，如设计数据搜集和统计表。二、高中生物教材中实验的分类应用调查法的探究课题二、高中生物教材中实验的分类辨析四种调查方法的适用范围（六）同位素标记类实验：二、高中生物教材中实验的分类借助同位素(用于追踪物质的运行和变化规律的元素)，科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程，叫做同位素标记法。①原理：同一元素的不同同位素之间的原子序数、在元素周期表中的位置、化学行为和化学性质一致，例如1H、2H、3H三种同位素标记的亮氨酸，化学性质不会改变。②分类：所用的同位素有自然存在的，也有人工制造的，有的有放射性，有的无放射性，所以可分为放射性同位素标记和非放射性同位素标记。二、高中生物教材中实验的分类③常用的标记元素及化合物追踪过程二、高中生物教材中实验的分类③常用的标记元素及化合物追踪过程二、高中生物教材中实验的分类④标记对象及探究目的a．若标记的小分子物质如亮氨酸、碱基、核苷酸或CO2用于合成反应，则一般用于追踪该小分子物质在某一过程中的转移途径。b．若标记的小分子物质如H2O、C6H12O6用于分解反应，则多用于追踪原子的去向。c．若标记大分子物质如蛋白质、DNA，则多用于追踪其随时间的转移在空间的分布（七）科学方法类实验——假说演绎法：二、高中生物教材中实验的分类假说演绎法是指在观察和分析基础上提出问题后，通过推理提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如：孟德尔的豌豆杂交实验摩尔根用果蝇杂交实验，证明了萨顿提出的“基因位于染色体上”的假说三、教材中实验考查的内容实验目的、原理、实验材料、化学试剂、步骤过程、注意事项、结果现象、结论三、教材中实验考查的内容实验原理1.色素提取和分离的原理不同提取液用无水乙醇,是因为绿叶中的色

素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。分离时使用纸层析法,是因为不

同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸

上扩散得快，反之则慢。2.斐林试剂鉴定还原糖时溶液的颜色变化为产生砖红色(沉淀)；斐

林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否，而不能鉴定非还原性

糖；葡萄糖、麦芽糖、果糖是还原糖。蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。苏丹Ⅲ染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色，苏丹Ⅳ染液遇脂肪的颜色反应为红色。3.土壤小动物具有避光、避热、驱湿的特性。三、教材中实验考查的内容实验原理4.质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。5.温度对酶活性的影响：淀粉遇碘后，形成蓝色的复合物；淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，还原糖遇碘后不变蓝。6.探究酵母菌的呼吸方式：酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌，进行有氧呼吸产生水和CO2，无氧呼吸产生酒精和CO2。7.细胞质流动的速度与细胞代谢的旺盛程度有关，可以适当升高温度或增加光照来提高代谢，而增加细胞质流动速度。8.DNA粗提取的原理是：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（大溶小析）；DNA不溶于酒精，可将DNA与蛋白质进一步分离。三、教材中实验考查的内容实验材料的选择1.观察叶绿体时选用：藓类的叶、黑藻的叶。取这些材料的原因是：叶子薄而小，叶绿体清楚，可取整个小叶直接制片，所以作为实验首选材料。若用菠菜叶作实验材料，要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉。因为表皮细胞不含叶绿体。2.观察质壁分离和复原：紫色洋葱鳞片叶的外表皮。因为液泡呈紫色，易于观察。3.观察细胞的有丝分裂：洋葱（可用葱、蒜代替），因为根尖分生区属于分生组织，细胞分裂能力强，易观察到有丝分裂各个时期的细胞。三、教材中实验考查的内容实验材料的选择4.探究不同环境因素对光合作用的影响：选择新鲜的菠菜叶（用打孔器打出小圆片）5.探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用：以1年生苗木为最好（1年或2年生枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活），枝条的形态学上端为平面，下端要削成斜面，每一枝条留3-4个芽，所选枝条的芽数尽量一样多。6.DNA粗提取与鉴定：动物细胞或植物细胞（需先用洗涤剂溶解细胞膜），常选择鸡血细胞。三、教材中实验考查的内容化学药品和仪器1.提取绿叶中的色素时，加SiO2为了研磨得更充分；加CaCO3防止研磨时叶绿素受到破坏；加无水乙醇用于溶解色素。2.用血球计数板对酵母菌进行计数，血球计数板是一种专门用于计数较大单细胞微生物的一种仪器，计数时常采用样方法；使用需注意：如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应该稀释培养液；对于压在小方格界线上的酵母菌，应数相邻两边线上的个体；活酵母有芽殖现象，若芽体达到母细胞大小的一半时，即可作为两个菌体计数，若芽体小于母细胞一半时为1个酵母细胞。有关探究培养液中酵母菌数量动态变化的实验，正确的叙述是（）A.改变培养液的pH值不影响K值（环境容纳量）大小B.用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化C.取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数D.营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素D三、教材中实验考查的内容实验过程和现象1.显微镜下观察到的椭球形的叶绿体在不同光照条件下可以运动，这种运动能随时改变椭球体的方向，使叶绿体既能接受较多光照，又不至于被强光灼伤。2.有丝分裂装片的制作：（解离→漂洗→染色→制片）解离目的是溶解细胞间质，使组织中的细胞相互分离开来。制片时要压片，使细胞分散开来，避免细胞重叠。3.调查土壤中的小动物：三、教材中实验考查的内容实验过程和现象4.生长素类似物溶液处理插条的方法：浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天。（要求的溶液浓度较低，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理）沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。将处理过的插条下端都浸在清水中,注意保持温度（25～30℃）。5.探究光照强度对光合作用的影响：用注射器在密闭条件下将叶圆片里的气体抽净，要保证叶圆片全部沉在水中。6.四种色素在滤纸条上由上到下的顺序：橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。三、教材中实验考查的内容实验过程和现象三、教材中实验考查的内容注意事项1.观察细胞的有丝分裂，应注意剪取洋葱根尖材料时，要在洋葱根尖细胞一天之中分裂最活跃的时间，即上午10点到下午2点；要观察呈正方形的根尖分生区细胞。2.在物质鉴定实验中应注意选择无色或颜色浅的材料，这样可以避免材料本身的颜色掩盖实验结果。3.在提取色素时，收集滤液的试管口要及时用棉塞塞紧，防止乙醇挥发；在层析时，制备滤纸条要选用干燥的滤纸；滤液细线要画得细且直，以防止色素带重叠而影响分离效果；待滤液干燥后要再画若干次，目的是积累更多的色素，使分离后的色素带明显。4.斐林试剂和双缩脲试剂使用方法不同5.a-淀粉酶的最适温度约60℃，唾液淀粉酶最适温度为37℃三、教材中实验考查的内容注意事项6.探究生长素类似物对插条生根的作用，要设置重复组，即每组不能少于3个枝条；还要做预实验。7.酵母菌计数方法——抽样检测法：先将盖玻片放在计数室上，从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次；8.在调查人类遗传病时应选择单基因遗传病进行调查，调查的群体应足够大。9.设计并制作生态瓶时，要考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例，还要将其置于室内通风、光线良好的地方，避免阳光直射。三、教材中实验考查的内容经典实验中的条件控制与结果显示的方法(1)实验条件的控制方法①增加水中氧气：泵入空气或吹气或放入绿色植物。②减少水中氧气：容器密封或油膜覆盖或用凉开水。③除去容器中CO2：密闭实验装置中放入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：叶片放入酒精加热。⑥避免光合作用对细胞呼吸的干扰：遮光处理。⑦如何得到单色光：棱镜色散或彩色薄膜滤光。⑧防止血液凝固：加入柠檬酸钠。⑨各种细胞器的提取：细胞匀浆离心(差速离心法)。三、教材中实验考查的内容经典实验中的条件控制与结果显示的方法(2)实验中控制温度的方法①还原糖鉴定：水浴加热。②酶促反应：水浴保温(最适温度或实验给定温度)。③二苯胺试剂鉴定DNA：沸水浴加热。④细胞和组织培养以及微生物培养：恒温培养。三、教材中实验考查的内容经典实验中的条件控制与结果显示的方法(3)实验结果的显示方法①净光合速率：O2释放量、CO2吸收量或淀粉积累量。②呼吸速率：在黑暗中O2吸收量、CO2释放量或淀粉消耗量。③原子转移途径：放射性同位素示踪法。④细胞液浓度大小：质壁分离。⑤细胞是否死亡：质壁分离、台盼蓝溶液染色。⑥甲状腺激素作用：动物耗氧量、发育速度等。⑦生长激素作用：生长速度(体重变化、身高变化)。⑧胰岛素作用：动物活动状态。三、教材中实验考查的内容经典实验中的条件控制与结果显示的方法(4)灭菌或消毒方法微生物培养过程中，对不同材料灭菌的方法不同：培养基用高压蒸汽灭菌；接种环用火焰灼烧灭菌；双手用体积分数为70%的酒精消毒。整个操作过程都在实验室的无菌区进行。四、探究性实验设计的复习探究性实验设计的基本题型1.分析