专题十实验

兖州市高考补习学校二轮复习专题学案专题十、生物实验与设计〔必修1、2、3〕编写：王效忠2010年4月24日教师寄语：抓住生命表象下的内在联系，知识才不会像一捧散沙不停地流洒！【考试说明】必修一：（l）观察DNA、RNA在细胞中的分布（2 ）检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质(3）用显微镜观察多种多样的细胞（4）观察线粒休和叶绿休（ 5 ）通过模拟实验探究膜的透性（6）观察植物细胞的质壁分离和复原(7）探究影响的活性的因素(8）叶绿体色素的提取和分离( 9 ）探究醉母菌菌的呼吸方式（10）观察细胞的有丝分裂（11）模拟探究细胞表面积与休积的关系必修二：（1）观察细胞的减数分裂（2）低温诱导染色体加倍（3）调查常见的人类遗传病必修三：( l ）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用( 2 ）摸拟尿糖的检测( 3 ) 探究培养液中酵母菌数量的动态变化( 4 ）土壤中动物类群丰富度的研究( 5 ）探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替考纲考查的教材实验：一、物质提取、鉴定类：（1）生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定（2）DNA的粗提取与鉴定（3）叶绿体中色素的提取和分离□鉴别类实验（l）在此类实验中，常利用某种试剂对生物体或细胞中成分进行鉴别，针对不同的鉴别对象，采用不同的试剂。

归类如右：（2）鉴别类实验应注意的问题①实验结论常根据特定的颜色反应来确定。

②有些可不设立对照实验，若需设立，应增设一组，加入已知的待检测物质，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注意选择合适的试剂，并注意试剂使用的特殊要求，如加热煮沸等。

二、显微观察类：（1）观察DNA、RNA在细胞中的分布（2）用高倍显微镜观察多种多样的细胞（3）用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体（4）观察植物细胞的质壁分离与复原（5）观察植物细胞的有丝分裂（6）观察细胞的减数分裂（7）低温诱导染色体数目的变化□观察类实验(1）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。

归类如表：(2）观察类实验应注意的问题①注意取材；根据观察对象采用合适的材料，如观察有丝分裂应选取根尖分生区细胞；观察质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞等。

②注意材料处理：根据不同材料，不同的观察对象，做不同的材料处理，如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。

③注意制片方法：显微观察实验要用装片，不同材料用不同的制片方法。

装片法（把整个实验材料制成装片，如用葫芦藓观察叶绿体），切片法（把材料切成薄片，以便观察，如脂肪鉴定），压片法（把材料压碎成一薄层．以便观察，如观察根尖有丝分裂）。

④注意光学显微镜的使用方法。

三、实验探究类：（1）探究影响酶活性的因素（2）探究酵母菌的呼吸方式（3）模拟探究细胞表面积与体积的关系（4）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用（设计类实验）（5）探究培养液中酵母菌数量的动态变化（6）探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替□探究性和验证性实验此类实验需要对某些生物学现象作出合理化的假设并通过设计实验进行验证。

如教材中探索性实验:“比较过氧化氢酶与Fe3+的催化效率”、“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”、“温度对酶活性的影响”、“植物向性运动的实验设计与观察”等。

验证性实验:生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定；观察植物细胞的有丝分裂；观察植物细胞的质壁分离和复原；叶绿体中色素的提取和分离等。

这类实验要求高，开放性强。

复习探究和验证性实验要注意的问题：(1）分清实验组和对照组。

（2）分析实验设计中的单一变量。

(3）注意实验操作步骤的前后顺序要有逻辑性（前因后果），步步有理，环环相扣，各步骤要严密、完整。

（4）注意实验用具与试剂及需要控制的实验条件。

(5）注意实验结果的观察、记录、分析和结论，确定对实验结果的观察内容和合适的观察方法，最后对结果作出科学的解释并得出正确的结论。

四、模拟制作与实习调查类：（1）调查人群中的遗传病（2）种群密度的取样调查（3）性状分离比的实验（4）制作DNA双螺旋结构模型（5）设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性（设计类实验）＊（6）设计农业生态系统＊□实习和研究性课题此类实验常通过调查法，调查法中常使用统计技术和测量技术。

●实验考查中应该注意的问题：一、重要知识回顾：1．显微观察实验（1）临时装片制作取清洁载玻片→向载玻片中央滴一滴清水或生理盐水→取材并置于液滴中→加盖盖玻片（注意防止气泡产生）→显微观察。

（2）高倍显微镜的使用先在低倍镜下观察（注意使用较大光圈，用左眼注视目镜内的视野），找到目标后，将目标移至视野中央（装片移动方向与物像所处位置对应）后，换高倍镜观察（注意调节细准焦螺旋和视野亮度，直到物像清晰）。

（3（4）几个显微观察实验的材料选择Ⅰ观察叶绿体和细胞质流动一般选择藓类小叶或新鲜的蚕豆叶下表皮（稍带叶肉）等叶绿体较大且丰富的材料。

Ⅱ质壁分离复原实验选择紫色洋葱表皮（成熟的植物表皮细胞）。

Ⅲ观察有丝分裂实验洋葱根尖或马蛔虫受精卵（分裂旺盛的组织或细胞）植物细胞有丝分裂：解离→漂洗→染色→制片（特别：压片）→观察2拓；运用基因探针可鉴定某种特定基因（原理：DNA分子杂交原理）。

常用化学试剂功能：①NaOH：用于吸收CO2或改变溶液的pH；②澄清石灰水：鉴定CO2；③10℅HCl：解离（使植物根尖细胞分离）或用于改变溶液pH；④NaHCO3：提供CO2；⑤NaCl：配制生理盐水（人：0.9℅），可用于提取DNA（2mol/L溶解后加水至0.14mol/L）；⑥酒精：用于消毒处理（75%）、去除DNA中的杂质（95%冷酒精）、脂肪鉴定中洗去浮色（50%）、叶片脱色及配制解离液；⑦龙胆紫溶液或醋酸洋红：碱性染料，用于染色体﹝质﹞染色，使于观察染色体；⑧柠檬酸钠：血液抗凝剂。

3．实验材料的选择与处理：※显色实验（如物质鉴定）：材料最好不带色或颜色浅，或实验中脱色处理。

※材料选择：满足实验要求，如①可溶性还原性糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等，因为这些材料中主要的糖类为不具还原性的蔗糖；②观察叶绿体和细胞质流动时，选择菠菜叶下表皮稍带叶肉（叶表皮细胞没有叶绿体，而靠近下表皮的叶肉细胞中含少而较大的叶绿体）或用藓类（叶片薄、叶绿体大），观察时应选择靠近叶脉部位细胞（叶脉附近细胞中水含量丰富，细胞质流动明显）；③观察有丝分裂实验时，选择幼小根尖或动物受精卵；④观察质壁分离和复原实验中选择紫色洋葱表皮（液泡呈紫色，便于观察）；⑤进行DNA提取和鉴定实验时不能选用哺乳动物红细胞作为材料；⑥叶绿素提取实验中选择新鲜绿叶（叶绿素含量丰富）等。

※实验材料处理：如通过升温、损伤等手段加速细胞质流动；研磨肝脏细胞以释放出细胞中的过氧化氢酶；向血细胞悬液中加入清水，使细胞吸水破裂等。

4．几种重要的生物学实验研究方法1.常规实验方法教材中的实验方法可大致归纳为以下10种：①显微观察法。

如观察植物细胞有丝分裂的实验，观察植物细胞的质壁分离与复原实验等。

②观色法：如动物毛色和植物花色的遗传实验。

③同位素示踪法。

如噬菌体侵染细菌的实验，用18O2和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。

④等组实验法。

如小麦淀粉酶催化淀粉的实验，发现生长素的燕麦胚芽鞘实验等。

⑤加法创意。

如用饲喂法研究甲状腺激素的实验，用注射法研究生长激素的实验，用移植法研究性激素的实验等。

⑥减法创意。

如用阉割法或摘除法研究性激素、甲状腺激素和生长激素的实验，雌蕊受粉后除去正在发育的种子的实验等。

⑦杂交实验法。

如孟德尔发现遗传定律的豌豆杂交、测交的实验，小麦的杂交实验等。

⑧化学分析法。

如番茄和水稻对钙和硅选择吸收的实验，叶绿体中色素的提取和分离实验等。

⑨理论分析法。

如大、小两种草履虫的竞争实验，植物根向地生长、茎背地生长的实验，植物向光性实验等。

⑩模拟实验法。

如渗透作用的实验装置，分离定律的模拟实验等。

上述内容基本上可以包括一般的实验方法，通过复习理解了这些实验方法将有利于认识、分析和设计新的实验。

此外上述多数的实验方法有一个共同的特点，就是实验结论的得出，都是一个逻辑推理过程，或者说都是一个透过现象看到本质的思维过程。

因此复习中要充分体会和体验这个过程。

可以说构建实验的方法体系，为分析、解决和设计新的实验，以及形成实验能力，奠定了良好的方法基础和思维基础。

2.实验材料的常用处理方法和技术熟悉常用的实验方法和技术，理解每种方法和技术的适用情况并熟练掌握其操作技能，以便在设计实验时能进行迁移和利用。

主要包括以下几个方面：①光学显微镜观察。

适用于观察生物微观结构，如细胞结构，包括光镜下看到的各种细胞器。

要求学生熟练掌握显微镜的使用技术。

②制作临时装片、切片和涂片。

适用于显微观察，凡需在显微镜下观察的生物材料，必须先制成临时装片、切片和涂片。

对于这些材料要求薄而透明，在制作临时装片时要展平放置于水中，不得重叠；盖盖玻片时从一侧轻轻地斜放上去，防止产生气泡，若不小心产生了气泡，则可以在盖玻片的一侧滴加清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，引走气泡。

如“观察植物细胞的质壁分离和复原”中要制作洋葱表皮细胞的临时装片，“在生物组织中脂肪的鉴定”中要制作花生种子的切片等等。

③研磨、过滤。

适用于从生物组织中提取物质，如酶、色素等，要求学生熟练掌握研磨、过滤的方法，如研磨时要先将生物材料切碎，然后加入摩擦剂(常用二氧化硅)、提取液及其必要物质，充分研磨之后，往往要进行过滤，以除去渣滓，所用过滤器具则根据需要或根据试题中提供的器材加以选用，如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等等。

课本上涉及到研磨和过滤的地方有两处：一是研磨发芽的小麦，过滤制得淀粉酶；二是在提取和分离叶绿体色素时，研磨叶片，过滤得到滤液。

概括加快研磨速度的方法，是加入一定量的SiO2，由于过滤只是粗略地去掉渣滓，因此为了提高速度并使实验明显，一般不选用滤纸，而是选用脱脂棉。

④解离技术。

用于破坏细胞壁，分散植物细胞，制作临时装片。

⑤恒温技术。

适用于有酶参与的生化反应，以及用热酒精脱去叶片中的色素等。

一般用水浴或恒温箱。

⑥纸层析技术。

纸层析法是利用物质随层析液在滤纸上的扩散速度不同的原理，达到将物质分离的目的。

适用于溶液中物质的分离。

主要步骤包括制备滤纸条，画滤液细线，层析分离。

层析液一定含有两种以上的溶剂，不同的层析液有不同的层析效果。

注意事项：①经分离的物质要有一定的颜色或经过药品处理后能显示出一定的颜色；②层析液不能没过样品；③层析实验要在层析液走完滤纸后结束；④要加盖。

⑦植物叶片生成淀粉的鉴定。

适用于光合作用的有关实验，主要步骤包括饥饿、光照、酒精脱色、加碘。

⑧同位素示踪技术。

同位素示踪技术可用于物质代谢以及其他实验中以了解物质来源或去向，或者区分事情结果是由于此还是彼的缘故。