2023届 二轮复习 教材基础实验 学案

明考点·析考情·谈趋势考点1.能独立完成“课程标准”中所列的生物学实验，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。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分析、解释，并能对收集到的数据进行处理。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。4.能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。考情1.考查题型：基础实验部分常以选择题形式考查，实验技能方面常以非选择题形式考查。2．命题趋势：基础实验部分常考查实验中的实验步骤、原理和注意事项；实验技能方面常结合一些核心考点考查学生的实验探究能力，包括实验设计、评价与分析。1.(必修1P5科学方法)归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。由不完全归纳法得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过，也需要注意存在例外的可能。2．(必修1P50探究·实践)观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。3．(必修1P51科学方法)用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。4．(必修1P91探究·实践)CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。5．(必修1P92科学方法)设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。6．(必修1P102思考·讨论)1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。7．(必修2P115探究·实践)探究抗生素对细菌的选择作用实验中，在连续培养几代后，抑菌圈的直径缩小，说明抗生素对细菌产生了选择作用。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，原因是这个地方的细菌具有一定的耐药性。8．(选择性必修1P46思考·讨论)在班廷之前，大多数实验都集中于制备胰腺提取物，但胰腺中的胰蛋白酶会将其中的胰岛素分解，所以收效甚微。班廷结扎胰管、公鸡摘除睾丸等用到了“减法原理”。9．(选择性必修2P11探究·实践)探究培养液中酵母菌种群数量的变化可以采用抽样检测的方法：先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。10．(选择性必修2P30探究·实践)许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法进行调查。在进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查。在统计群落中物种数目的同时，还可统计物种在群落中的相对数量。常用的统计物种相对数量的方法有两种：一是记名计算法；二是目测估计法。记名计算法是指在一定面积(体积)的样地中，直接数出各个种群的个体数目，这一般用于个体较大、种群数量有限的物种。目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。11．(选择性必修2P65探究·实践)探究土壤微生物的分解作用实验中，对照组的土壤不做处理(自然状态)；实验组的土壤要进行处理，以尽可能排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变(例如，将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中处理1h)。考点一教材基础实验1．观察类实验(1)一般操作流程(2)具体实验中几项比较分析实验名称细胞的状态观察对象染色剂生物材料(及特殊要求)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片死细胞染色体无(为固定装片)蝗虫精母细胞观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂死细胞甲紫溶液或醋酸洋红液洋葱根尖分生区细胞染色前需漂洗干净使用高倍显微镜观察几种细胞活或死细胞细胞无(不用染色)酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等用高倍显微镜观察叶绿体活细胞叶绿体新鲜的藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶等)(3)教材实验中的“一材多用”——洋葱2．鉴定和提取类实验(1)鉴定实验的操作流程(2)具体实验的几项比较分析实验名称试剂颜色生物材料备注淀粉的鉴定碘液蓝色脱色的叶片等若材料有颜色，需先脱色还原糖的鉴定斐林试剂蓝色→棕色→砖红色沉淀苹果或梨匀浆等斐林试剂现配现用，水浴加热脂肪的鉴定苏丹Ⅲ染液橘黄色花生种子切片需用高倍显微镜观察蛋白质的鉴定双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液，后加B液，摇匀使用酒精的鉴定重铬酸钾溶液橙色→灰绿色酵母菌酸性条件CO2的鉴定溴麝香草酚蓝溶液蓝→绿→黄酵母菌常温条件绿叶中色素的提取和分离提取液：无水乙醇；分离液：层析液①胡萝卜素：橙黄色；②叶黄素：黄色；③叶绿素a：蓝绿色；④叶绿素b：黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅有助于研磨得充分；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏DNA的粗提取和鉴定二苯胺试剂蓝色新鲜洋葱等沸水浴加热5min3．探究类实验(1)一般操作流程模板(2)具体实验中的变量分析实验名称自变量因变量无关变量探究植物细胞的吸水和失水外界溶液浓度植物细胞的状态(中央液泡的大小、原生质层的位置及细胞大小)植物细胞的种类、发育程度、温度等探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度酶的活性(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细胞呼吸的方式氧气的有无CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短)；酒精的产生(用酸性重铬酸钾溶液检测)葡萄糖溶液的量和浓度、澄清石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等探究光照强度对光合作用强度的影响光照强度(烧杯与光源的距离)同一时间段内各烧杯中圆形小叶片浮起的数量圆形小叶片的种类、大小、数量、温度、烧杯大小、烧杯中水的体积等探究抗生素对细菌的选择作用抗生素的有无抑菌圈的直径培养基的成分、初始细菌数量与种类、圆形滤纸片的大小、培养时间等探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类调节剂实验材料的一致性、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌种群数量的变化时间酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等探究土壤微生物对淀粉的分解作用土壤微生物的有无淀粉溶液加碘液、斐林试剂后的颜色变化淀粉溶液的体积、反应体系的体积、反应的时间等4.调查类实验(1)一般操作流程模板(2)具体实验的调查对象、统计方法和计算方法分析调查类实验课题调查对象统计方法计算方法调查人群中的遗传病的发病率人群汇总法发病率＝患病人数÷被调查人数×100%调查人群中的遗传病的遗传方式患者家系绘制图表或系谱图进行分析种群密度的取样调查活动能力强、活动范围大的动物标记重捕法个体总数(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)，以此来估计种群密度植物或活动能力弱的动物样方法种群密度＝所有样方种群密度的平均值土壤中小动物类群丰富度的研究土壤中小动物记名计算法或目测估计法—5．教材经典实验的选材与方法实验名称实验选材实验方法备注光合作用的发现(需光和O2的产生)绿色植物遮光法实验前进行饥饿处理同位素标记法用18O分别标记H2O和CO2DNA是遗传物质的证据两种肺炎链球菌体内转化法S型细菌中存在能使R型细菌转化成S型细菌的“转化因子”两种肺炎链球菌体外转化法DNA是遗传物质大肠杆菌和噬菌体放射性同位素标记法注意误差分析：保温时间过短、过长、搅拌不充分生长素的发现胚芽鞘对照法感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，单侧光对植物向光生长产生某种影响胚芽鞘、琼脂对照法尖端产生生长素，向下运输，促进尖端下部的生长6.盐酸在教材实验中的作用7．与“洗”有关的实验操作8．酒精在教材实验中的作用酒精浓度用途体积分数为50%在脂肪的检测中用于洗去浮色体积分数为70%杀死、固定土壤小动物在菊花组织培养中用于对外植体和操作台消毒体积分数为95%与质量分数为15%的盐酸1∶1混合，用于观察植物细胞有丝分裂实验中的解离低温诱导染色体加倍实验中，用于冲洗卡诺氏液及解离液的制备体积分数为95%DNA的粗提取与鉴定中，粗提取DNA的过程要用体积分数为95%的冷酒精，以析出DNA光合色素的提取中，95%的酒精加无水碳酸钠可代替无水乙醇提取色素无水乙醇叶绿体中色素的提取实验中，用于提取色素1．(2021·江苏，12)采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，下列相关叙述正确的是()A．用镊子撕取的外表皮，若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验B．将外表皮平铺在洁净的载玻片上，直接用高倍镜观察细胞状态C．为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液D．实验观察到许多无色细胞，说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡答案A解析叶肉细胞有原生质层和大液泡，所以可以发生质壁分离，且细胞质中还含有叶绿体，而洋葱外表皮细胞呈紫色，所以即使洋葱鳞片叶外表皮上带有叶肉细胞，也不影响实验结果，A正确；为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，洋葱细胞就浸泡在蔗糖溶液中，C错误；紫色外表皮细胞中有一个紫色大液泡，那些无色的细胞应该是鳞茎细胞，不是鳞片叶外表皮，D错误。2．(2020·江苏，25改编)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录，下表实验现象不合理的是()选项实验材料实验现象A用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片子叶细胞中有橘黄色颗粒B用0.3g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片紫色的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深C用甲紫溶液染色的洋葱根尖装片染色体在细胞中移动并平均分配到两极D用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片部分酵母菌被染成蓝色答案C解析用苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色，A项正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中会发生渗透失水，紫色液泡中的水分渗出后，体积变小，细胞液浓度变大，颜色加深，B项正确；观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时，可用甲紫溶液染色，但是洋葱根尖细胞在染色前进行解离时已被杀死，不会观察到染色体在细胞内的“移动”，C项错误；用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片中，死亡的酵母菌的细胞膜失去选择透过性，所以死亡的酵母菌会被染成蓝色，D项正确。思维延伸——判断正误(1)鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色(2021·全国乙，2)(×)(2)可用蛙红细胞替代蛙的骨髓细胞制备染色体标本(2021·江苏，10)(×)(3)在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构(2020·山东，3)(√)(4)观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片(2020·山东，3)(√)(5)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小(2020·山东，3)(×)(6)在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色(2020·江苏，17)(×)(7)在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色(2020·江苏，17)(×)(8)检测花生子叶中脂肪时，可用甲紫溶液对子叶切片进行染色(2019·江苏，22)(×)3．(2020·江苏，6)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是()A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂B．研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏C．研磨时添加石英砂有助于色素提取D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散答案B解析无水乙醇常作为提取叶绿体色素的溶剂，A项正确；研磨时要加入碳酸钙(CaCO3)，可防止研磨中色素被破坏，B项错误；研磨时添加石英砂，能够使研磨更充分，有助于色素的提取，C项正确；画滤液细线时要做到细、直、齐，减少样液扩散，以保证滤纸条上形成的色素带清晰、整齐，D项正确。思维延伸——判断正误(1)纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液(2021·河北，3)(√)(2)叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠(经典高考题)(×)(3)叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢(经典高考题)(×)(4)DNA溶液与二苯胺试剂混合，沸水浴后生成蓝色产物(经典高考题)(√)4．(2021·江苏，19改编)数据统计和分析是许多实验的重要环节，下列实验中获取数据的方法不合理的是()编号实验内容获取数据的方法①调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度使用标记重捕法，尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放②探究培养液中酵母菌种群数量的变化摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染色，血细胞计数板计数③调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率在数量足够大的人群中随机调查④探究唾液淀粉酶活性的最适温度设置0℃、37℃、100℃三个温度进行实验，记录实验数据A.实验① B．实验②C．实验③ D．实验④答案D解析灰喜鹊属于活动范围广、活动能力强的动物，应使用标记重捕法调查灰喜鹊的种群密度，且标记尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放，A合理；探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染液染色，血细胞计数板计数，被染成蓝色的酵母菌为死细胞，在观察计数时只计不被染成蓝色的酵母菌，B合理；调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率，应在群体中抽样调查，选取的样本要足够的多，且要随机取样，C合理；探究唾液淀粉酶活性的最适温度时，应围绕37℃在梯度为0.5℃的不同温度下进行实验，若设置0℃、37℃、100℃三个温度进行实验，不能说明唾液淀粉酶的最适温度是37℃，D不合理。思维延伸——判断正误(1)利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度(2021·河北，3)(√)(2)调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标记重捕法(2020·全国Ⅰ,6)(×)(3)可采用逐个计数法统计麋鹿种群密度(2021·河北，18)(√)(4)采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数(2020·江苏，15)(×)(5)“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物(2021·浙江6月选考，16)(√)题组一观察类实验1．(2021·浙江1月选考，6)在进行“观察叶绿体”的活动中，先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，然后进行观察。下列叙述正确的是()A．制作临时装片时，实验材料不需要染色B．黑藻是一种单细胞藻类，制作临时装片时不需切片C．预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量，便于观察D．在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成答案A解析叶绿体呈现绿色，用显微镜可以直接观察到，因此制作临时装片时，实验材料不需要染色，A正确；黑藻是一种多细胞藻类，其叶片是由单层细胞组成，可以直接用叶片制作成临时装片，B错误；先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，有利于叶绿体进行光合作用，保持细胞的活性，更有利于观察叶绿体的形态，C错误；叶绿体中的基粒和类囊体，属于亚显微结构，只有在电子显微镜下才能观察到，光学显微镜下观察不到，D错误。2.(2021·天津，6)孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是()A．用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象B．用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂C．用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素D．用洋葱鳞片叶粗提取DNA答案C解析洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色，便于观察细胞的质壁分离和复原现象，A正确；洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可以用来观察细胞有丝分裂，B正确；洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误；洋葱鳞片叶细胞有细胞核且颜色浅，可以用来粗提取DNA，D正确。题组二鉴定提取类实验3．(2022·江苏高三一模)下列有关“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述，正确的是()A．应使用双缩脲试剂检测还原糖B．向加热后冷却的淀粉溶液中滴加碘液，不出现蓝色C．在检测蛋白质时，应先滴加CuSO4溶液，后加入NaOH溶液D．用花生子叶切片检测脂肪，染色后需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色答案D解析检测还原糖应使用斐林试剂，A错误；向加热后冷却的淀粉溶液中滴加碘液，会出现蓝色，B错误；在检测蛋白质时，用双缩脲试剂，先加A液(NaOH溶液)，再加B液(CuSO4溶液)，C错误；用花生子叶切片检测脂肪，染色后需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，D正确。4．(2021·北京，13)关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是()A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNAC．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质答案C解析肝脏细胞中存在过氧化氢酶，故需要破碎细胞制成肝脏研磨液来获得过氧化氢酶的粗提液，A正确；不同物质在酒精溶液中的溶解度不同，故可粗提取DNA，B正确；依据光合色素在层析液中的溶解度不同，对光合色素进行纸层析分离，C错误；蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应，可以利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质，D正确。5．(2022·辽宁本溪高中高三三模)下列关于DNA粗提取与鉴定及DNA片段的扩增与电泳鉴定的叙述，正确的是()A．用同样方法从等体积猪血和鸡血中提取的DNA量相近B．将丝状物加入二苯胺试剂，沸水浴冷却后呈蓝色C．PCR扩增的DNA片段在琼脂糖凝胶中迁移的速率与凝胶浓度、DNA分子大小等有关D．PCR扩增4次循环后，得到的含有两种引物的DNA片段所占比例为1/8答案C解析猪是哺乳动物，哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核，不含DNA，因此用同样方法从等体积猪血和鸡血中提取的DNA量是不相近的，A错误；丝状物为粗提取的DNA，将其加入2mol/L的NaCl溶液中溶解，再加入二苯胺，于沸水浴中加热5min会被染成蓝色，B错误；PCR扩增的DNA片段在琼脂糖凝胶中迁移的速率与凝胶浓度、DNA分子大小等有关，C正确；PCR扩增4次即DNA复制4次，共形成16个DNA，根据半保留复制，有2个子代DNA含有其中一种引物，14个子代DNA同时含有两种引物，因此同时含有两种引物的DNA占14/16＝7/8，D错误。题组三探究类实验6．(2022·山东师范大学附中高三模拟预测)酸碱等物质在生物实验中有广泛的应用，下列表述准确的一组是()①在“检测生物组织中的糖类”实验中，NaOH用于营造碱性环境②在“pH对酶活性的影响”探究实验中，仅加入盐酸，就可调节pH③在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中，NaOH用于吸收空气中的CO2④在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，用浓盐酸创造重铬酸钾与乙醇发生化学反应的酸性条件⑤在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中，盐酸用于低温处理的根尖组织细胞形态的固定A．①④B．③C．④D．③⑤答案B解析“检测生物组织中的蛋白质”实验中，NaOH用于营造碱性环境，①错误；“pH对酶活性的影响”探究实验中，仅加入盐酸，不足以调节pH，因为该实验还需设计调节pH至碱性的一组实验，②错误；“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，NaOH用于吸收空气中的CO2，防止对实验结果造成干扰，③正确；在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，用浓硫酸创造重铬酸钾与乙醇发生化学反应的酸性条件，④错误；在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中，卡诺氏固定液用于低温处理的根尖组织细胞形态的固定，⑤错误。7．下列关于“探究2,4－D对插条生根的作用”实验的叙述，正确的是()A．本实验中因变量是生根长度，蒸馏水的组别是本实验中的唯一对照组B．预实验所使用的2,4－D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要小C．由于插条内缺乏相应酶分解2,4－D，因此其作用具有长效性D．利用浸泡法处理插条时，所用2,4－D溶液的浓度比沾蘸法大答案C解析本实验中因变量是生根长度或数目，在