高考生物二轮复习专题六实验与探究课件.ppt

1、专题六实验与探究,考纲要求: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。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。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。,构建网络,盘点考点,构建网络串联导思 思维串联 纵横联系,结合网络图思考问题 1.需要使用酒精的实验有哪些?所用酒精的浓度分别是多少? 2.说出需要使用盐酸的实验及其在实验中的作用

2、。 3.教材中涉及的采用了同位素标记法的实验有哪些? 4.观察类实验中需要保持实验材料具有活性的有哪些? 5.哪些实验运用了假说演绎的科学方法?,结合网络图思考问题的提示 1.提示:(1)脂肪的鉴定,体积分数为50%的酒精;(2)土壤小动物类群丰富度的调查,体积分数为70%的酒精;(3)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化,体积分数为95%的酒精;(4)叶绿体色素的提取和分离,无水乙醇。 2.提示:(1)观察DNA和RNA在细胞中的分布,质量分数8%的盐酸,其作用为改变膜的通透性,加速染色剂进入细胞;使染色质中的DNA与蛋白质分离,有助于DNA与染色剂结合;(2)观察根

3、尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导染色体加倍,质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等量混合为解离液,使组织中的细胞相互分离。 3.提示:研究分泌蛋白的合成和运输、研究暗反应中物质的转移途径、噬菌体侵染细菌实验、研究DNA分子的半保留复制。 4.提示:观察叶绿体和线粒体、观察植物细胞的质壁分离和复原。 5.提示:孟德尔豌豆杂交实验、摩尔根果蝇杂交实验。,盘点考点分级突破 精准预测 高效突破,考点一教材基础实验,典例引领,1.(2017全国卷,2)下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是( ) A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测 B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色 C.若要

4、观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色 D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色,B,解析:台盼蓝为大分子染料,完整的细胞膜不允许台盼蓝进入细胞,细胞不能被染色,故可用台盼蓝染色法检测细胞膜的完整性;双缩脲试剂与蛋白质中的肽键发生紫色反应,而氨基酸不含肽键,无法与双缩脲试剂发生紫色反应;醋酸洋红是一种碱性染料,可使染色体着色;斐林试剂甲液与乙液混合后生成弱氧化性的Cu(OH)2,可被葡萄糖还原为砖红色沉淀(Cu2O)。,说明:该题涉及的基础知识见于人教版必修1教材第18页第6行“蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应”,第21行“斐林试剂(甲液:质量浓度为0.1

5、g/mL的NaOH溶液,乙液:质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)”,第43页拓展题第2题“科研上鉴别死细胞和活细胞,常用染色排除法。例如,用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。”,2.(2014全国卷,4)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是( ) A.与白色花瓣相比,采用红色花瓣有利于实验现象的观察 B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察,解析:红色花瓣的色素存在于液泡中,便于观

6、察细胞的质壁分离现象。用黑藻叶片进行质壁分离实验时,能够以叶绿体为标志观察到原生质体的收缩,有利于实验现象的观察。由于不同部位的细胞液浓度不同,故用同一浓度的蔗糖溶液做实验,观察到的质壁分离程度可能不同。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于观察液泡大小的变化。,B,1.观察类实验 (1)列表比较六个显微观察类实验,归纳提升,活细胞,活细胞,鳞片叶外表皮细胞,吡罗红甲基绿,健那绿染液,死细胞,龙胆紫溶液,(2)观察类实验的操作流程归纳,无色,漂洗,染色,低倍镜,(3)选材是该类实验成功的关键 观察DNA、RNA在细胞中的分布不能选用哺乳动物成熟的红细胞(无 ,也就几乎不含DNA、RN

7、A); 不能用观察叶绿体的材料来观察线粒体( . ); 观察细胞的有丝分裂或低温诱导植物染色体数目的变化时,应剪取具有分生区的根尖(根尖分生区细胞呈正方形, ,而伸长区和成熟区的细胞没有分裂能力)制作装片; 观察叶绿体时,若选用菠菜叶则取 (靠近下表皮的叶肉细胞中的叶绿体较大而数目较少); 观察植物细胞的质壁分离与复原应选取 ,如紫色洋葱的外表皮细胞(其细胞内含有紫色的大液泡)。,细胞核,叶绿体中的色素颜色会掩盖健那,绿染色后的颜色变化,分裂旺盛,稍带些叶肉的下表皮,成熟的具有颜色的植物细胞,2.鉴定类实验 (1)五个物质鉴定和提取类实验归纳,蓝色,砖红色沉淀,紫色,(2)鉴定类实验的操作流程

8、归纳,无色,制片,(3)归纳酒精和盐酸在实验中的应用,3.调查类实验和教材经典实验 (1)列表比较三个调查类实验,活动能力弱的动物,标志重捕法,取样器 取样法,目测估计法,(2)调查类实验的操作流程归纳,单子叶,单基因遗传病,随机性,(3)教材经典实验及实验方法归纳,4.探究类实验 (1)八个探究类实验的变量分析,浓度差,上升高度,温度,酶的活性,pH,三,温度,氧的有无,酒精,物质运输的效率,生根,数量或长度,一致性,时间,(2)对照实验的类型归纳,考向攻坚,命题聚焦:本考点属于中频考点,高考中常将教材实验的实验设计思想和方法融入到知识性考查之中,这是近年实验考查的命题趋势。 考向一考查教材

9、的基础实验 1.(2017云南昆明二模)下列关于实验材料的选择,不合理的是( ) A.用紫色的牵牛花瓣探究植物细胞的失水和吸水 B.用H2O2溶液探究pH对酶活性的影响 C.用马蛔虫受精卵观察有丝分裂 D.用念珠藻观察叶绿体,D,解析:紫色的牵牛花瓣细胞的液泡含有色素,可用于探究植物细胞的失水和吸水;pH不会影响过氧化氢的分解,因此可以用过氧化氢酶来研究pH对酶活性的影响;受精卵进行的是有丝分裂,可以用马蛔虫受精卵观察有丝分裂;念珠藻是原核生物,没有叶绿体。,2.(2017四川成都四模)下列有关生物学实验中试剂使用的叙述,正确的是( ) A.解离液中的盐酸为龙胆紫溶液染色提供酸性条件 B.双缩

10、脲试剂中的NaOH为CuSO4与蛋白质的反应创造碱性条件 C.盐酸水解口腔上皮细胞可改变膜的通透性,利于健那绿进入细胞 D.浓硫酸为溴麝香草酚蓝与酒精的显色反应创造酸性环境条件,B,解析:盐酸解离根尖后,酸性环境不利于碱性染料龙胆紫溶液染色,应该在染色前进行漂洗;双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是在碱性环境中,蛋白质与Cu2+反应生成紫色物质,双缩脲试剂中的NaOH为CuSO4与蛋白质的反应创造碱性条件;健那绿可将活细胞中的线粒体染成蓝绿色,盐酸水解口腔上皮细胞可杀死细胞,改变膜的通透性,利于甲基绿吡罗红染液进入细胞;溴麝香草酚蓝鉴定的是二氧化碳,酸性的重铬酸钾鉴定酒精。,考向二考查对教材实验结果的

11、分析 3.(2017山东济南一模)下列生物实验相关图像的叙述,正确的是( ),A.图甲中色素带的颜色为蓝绿色,它在层析液中的溶解度最大 B.图乙所示的样方中,植物种群密度约为3株/m2 C.图丙中细胞壁和细胞膜之间的液体是细胞中流出的水分 D.图丁中的细胞为洋葱根尖分生区细胞,大部分处于细胞分裂间期,B,解析:图甲中色素带为叶绿素b,颜色为黄绿色,它在层析液中的溶解度最小,在滤纸上扩散得最慢;样方法边线上个体的计数原则是“计上不计下,计左不计右”,因此样方中个体数为12,种群密度约为3株/m2;图丙中细胞处于质壁分离或质壁分离复原状态,细胞壁具有全透性,因此细胞壁和细胞膜之间的液体是外界溶液;

12、洋葱根尖分生区细胞应为正方形,排列紧密,不含大液泡。,4.(2017河北衡水模拟)如图是某课外活动小组探究酶活性影响因素时绘制的实验结果图(实验中用盐酸创设酸性条件,盐酸能催化淀粉水解)。下列有关叙述正确的是( ) A.实验的自变量是1 h后淀粉剩余量,因变量是pH B.pH为1时有淀粉水解,则过酸条件下酶没有失活 C.pH为3时酶的活性小于pH为9时酶的活性 D.与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用要弱,C,解析:由图可知,本实验的自变量是pH,因变量是1 h后淀粉剩余量;pH为1时有淀粉水解,这是盐酸催化淀粉水解的结果,过酸条件下酶失活;pH为3条件下和pH为9条件下淀粉剩余量基本相等,

13、而淀粉在酸性条件下易分解,因此pH为3条件下的酶活性小于pH为9时酶的活性;与盐酸相比,淀粉酶降低反应活化能的作用要强。,考向三考查教材经典实验及其研究方法 5.(2017宁夏银川二模)科学家在进行下列实验研究中,所采用的核心技术相同的一组是( ) 分离真核细胞的细胞器 探究光合作用释放的氧气来自水 研究细胞中分泌蛋白的合成、加工及分泌过程 用甲基绿和吡罗红对细胞染色,观察核酸的分布 A.B.C.D.,C,解析:利用差速离心法分离真核细胞的细胞器;采用同位素标记法证明光合作用所释放的氧气来自水;采用同位素标记法研究细胞中分泌蛋白的合成、加工及分泌过程;采用颜色鉴定法用甲基绿和吡罗红对细胞染色,

14、观察核酸的分布。,6.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是( ) 孟德尔的豌豆杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验肺炎双球菌转化实验T2噬菌体侵染大肠杆菌实验DNA的X光衍射实验 A.B.C.D.,C,解析:肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验是证明DNA是遗传物质的两大经典实验。孟德尔的豌豆杂交实验,通过假说演绎法,发现了分离定律和自由组合定律,摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上,DNA的X光衍射实验为DNA双螺旋结构模型的构建提供了有力证据。,考点二实验设计与分析,典例引领,(2017全国卷,29)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类

15、型,有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型,简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组),解析:(1)DNA与RNA在碱基组成上存在不同,DNA特有的碱基为胸腺嘧啶、RNA特有的碱基为尿嘧啶,题干中提示宿主细胞内碱基之间不能相互转换,由此可确定应分别用放射性标记的胸腺嘧啶、尿嘧啶来区分新病毒的核酸类型。由于病毒只能寄生在宿主细胞内,故应分别用含放射性标记的胸腺嘧啶、尿嘧啶

16、的培养基培养宿主细胞,然后接种新病毒,一段时间检测子代病毒的放射性。 (2)若用放射性标记尿嘧啶培养过的宿主细胞,在接种新病毒后产生的子代病毒含有放射性,而用放射性标记胸腺嘧啶培养过的宿主细胞,在接种病毒后产生的子代病毒不含放射性,则说明新病毒的核酸为RNA,该新病毒为RNA病毒;反之,则说明新病毒的核酸为DNA,该新病毒为DNA病毒。,答案:(1)甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 (2)结果及结论 若甲组收

17、集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。,归纳提升,1.探究性或验证性实验的“实验题目或目的”的描述 (1)句式一:“探究(或验证)自变量对因变量的影响”。 (2)句式二:“探究(或验证)因变量与自变量之间的关系”或“因变量与自变量之间关系的研究”。 2.探究性实验“实验假设”的作出 实验假设的作出一定要根据已有的知识经验进行,否则作出的假设就是罗列各种可能的情况,意义不大。作出的假设还应紧紧呼应提出的问题。例如,针对“酵母菌在有氧、无氧条件下细胞呼吸的产物是否一样”可作出假设:酵母菌在有氧条件下细胞呼吸的产物中有二氧化碳,而在无氧条件下细胞呼吸的产物中无二氧化碳。,3.实

18、验设计中“实验原理”的书写 实验原理可以从三个方面来书写:(1)自变量作用的科学依据。实验中涉及的科学依据必须是经证明的科学理论,往往来源于教材,如胰岛素能降低血糖浓度,还原糖与斐林试剂水浴加热时产生砖红色沉淀等。(2)因变量的获得。因变量是实验现象与结果出现的直接原因,如在验证甲状腺具有促进动物新陈代谢的作用时,甲状腺激素能促进新陈代谢,加速体内物质的氧化分解,从而使耗氧量和活动量加大。(3)因变量检测指标,如观察特异性颜色变化、溶液浑浊度等,观察形态结构、生理特征变化等,测量生长发育速度、生化反应速度等。,4.“三步法”书写实验步骤 (1)材料分组编号 选材的句式:“选取年龄、性别相同,健

19、康且发育状况相同的同种动物”“选取长势相同、大小相似的同种植物”等。 分组的句式:“随机均分(或等分)为X组”。 编号的句式:“编号为A、B组”或“编号为甲、乙组”。 (2)对实验组与对照组施以不同的处理(控制变量) 实验组“用适量的某溶液”处理,对照组“用等量的蒸馏水(或生理盐水或清水)”处理,且“每组都在相同且适宜的条件下培养(或饲养)”或“观察相同的时间”。 (3)实验结果的观察与记录 “一段时间后,观察(现象)或测量(数据),做好记录(并计算出平均值)”。,5.“实验结果和结论”的表达 (1)探究性实验结果的预测 大多有三种可能:变量促进结果、变量抑制结果、变量与结果无关。实验结论要根

20、据可能的实验结果进行分析,探究性实验的每一个结果和结论一般都用“如果(若)就(则)”来描述。 (2)验证性实验的结果与相应结论只需考虑一种情况,即实验结论对应“实验目的”得出肯定结论。,考向攻坚,命题聚焦:本考点属于高频考点,在高考中常作为非选择题的命题背景,有时也以选择题的形式出现,此类试题多考查实验变量的控制、实验结果的分析、实验思路的设计、实验结论的预期等,注重实验探究能力的考查,难度较大。 考向一考查实验过程及实验结果的分析 1.(2017福建厦门二模)为了研究两个小麦新品种P1、P2的光合作用特性,研究人员分别测定了新品种与原种(对照)叶片的净光合速率,结果如图所示。以下说法错误的是

21、( ),B,A.实验过程中光照强度和CO2初始浓度必须一致 B.可用单位时间内进入叶绿体的CO2量表示净光合速率 C.每组实验应重复多次,所得数据取平均值 D.三个品种达到最大净光合速率时的温度没有显著差异,解析:由曲线可知,本实验探究的是温度对光合作用的影响,光照强度和CO2浓度属于无关变量,实验中无关变量应相同;实验的因变量为净光合速率,其可用细胞吸收CO2的量表示,而叶绿体吸收CO2的量表示真正光合速率;为避免实验误差,每组实验均重复多次实验,所得数据取平均值;由曲线可知,三个品种达到最大净光合速率时的温度都为25 ,并没有显著差异。,2.(2017天津和平区二模)下表是其他条件均为最适

22、宜情况下探究乳糖酶催化乳糖水解的相关实验结果,以下分析正确的是( ),C,A.实验一若继续增加酶浓度,相对反应速率不再增大 B.实验二若继续增加乳糖浓度,相对反应速率会增大 C.实验一的自变量是酶浓度,实验二的自变量是乳糖浓度 D.实验二若将反应温度提高5 ,相对反应速率将增大,解析:实验一中,酶浓度在05%范围内,随着酶浓度的升高,相对反应速率逐渐增大,若继续增加酶浓度,相对反应速率可能继续增大;实验二中相对反应速率已经达到最大值,若继续增加乳糖浓度,相对反应速率不再增大;由表格可知,实验一的自变量是酶浓度,实验二的自变量是乳糖浓度;本实验是在最适宜情况下进行的,实验二若将反应温度提高5 ,则酶活性降低,相对反应速率将降低。,考向二考查实验思路的设计 3.(2017四川绵阳模拟)某多年生植物(2N=10),茎的高度由一对等位基因(E和e)控制。研究发现:茎的高度与显性基因E的个数有关(EE为高秆、Ee为中秆、ee为矮秆),并且染色体缺失会引起花粉不育。育种工作者将一正常纯合高秆植株(甲)在花蕾期用射线照射后,