统考版2021高考生物二轮复习第1部分专题素能提升专题6第1讲教材实验学案.doc
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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等进行运用。
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、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。
1.教材涉及的科学史汇总(1)细胞学说的建立①虎克——细胞的发现者和命名者。
②列文虎克——用自制显微镜观察细胞。
③施莱登和施旺——建立“细胞学说〞。
④魏尔肖——总结出细胞通过分裂产生新细胞。
(2)流动镶嵌模型的建立过程①欧文顿——用500多种化学物质对植物细胞的膜通透性进行实验——膜是由脂质组成的。
②罗伯特森——电镜下观察细胞膜看到暗—亮—暗的三层结构,将细胞膜描述为静态的统一结构。
③桑格和尼克森——提出细胞膜的流动镶嵌模型。
(3)酶的发现过程①巴斯德——酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在(无活细胞参与,糖类不可能变成酒精)。
②毕希纳——将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
③萨姆纳——提取出脲酶并证明脲酶是蛋白质。
④切赫和奥特曼——发现少数RNA也具有生物催化功能。
(4)光合作用的发现过程①恩格尔曼——用水绵和好氧细菌证明光合作用释放O2及光合作用需要光。
②普利斯特利——植物可以更新空气。
③英格豪斯——植物体只有绿叶才能更新污浊的空气,指出普利斯特利实验只有在光下才能成功。
④梅耶——植物在进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。
⑤萨克斯——光合作用的产物除氧气外还有淀粉(叶片产生淀粉需光)。
⑥鲁宾和卡门——用18O分别标记水和二氧化碳,证明光合作用释放的氧气来自水。
⑦卡尔文——用14C标记二氧化碳,证明二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径[卡尔文循环:14CO2→14C3→(14CH2O)]。
【高三】2021届高考生物第二轮知识考点复习教案[例1] 如图所示为H随化合物在生物体内代谢转移的过程,下列分析合理的是( )A.①过程发生在核糖体上,水中的H只自―NH2B.在缺氧的情况下,③过程中不会发生脱氢反应C.物质应该是丙酮酸,④过程不会发生在线粒体中D.在氧气充足的情况下,②③过程发生在线粒体中[解析] 根据示意图可推知:是丙酮酸,N是葡萄糖。
①过程指氨基酸在核糖体上脱水缩合形成蛋白质,一个水分子中有两个H,其中一个自―NH2,另一个自―COOH,A选项错误。
③过程指葡萄糖分解为丙酮酸,发生在细胞质基质中,在有氧、无氧的情况下都可以进行,B、D选项错误。
④过程指在无氧的情况下丙酮酸氧化分解为乳酸,在细胞质基质中进行,不会发生在线粒体中。
[答案] C[例2] (2021?新标全国卷)在光照等适宜条下,将培养在 CO2 浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3化合物和 C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。
回答问题:(1)图中物质A是________(C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是______________;将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是___________。
(3)若使该植物继续处于 CO2 浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3化合物和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的________(低、高)。
(4)CO2 浓度为 0.003% 时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比 CO2 浓度为1%时的________(高、低),其原因是________________。
[解析] 本题主要考查CO2浓度对光合作用的影响以及C3化合物、C5化合物含量的变化,意在考查应用分析能力。
(1)CO2浓度降低时,C3化合物的产生减少而消耗不变,故C3化合物的含量降低,与物质A的变化趋势一致;而C5化合物的产生不变却消耗减少,故C5化合物的含量增加,与物质B的变化趋势一致。
高考生物二轮复习专项提能突破专项:[训练6 实验探究、验证类]1.瘦素是动物脂肪细胞分泌的一种激素,研究发现该激素可以通过使哺乳动物减少摄食量、促进产热来减轻体重。
为了研究该激素的调节机制,科学家进行了一系列实验。
(1)实验一:给瘦素缺陷型小鼠注射适宜浓度的外源瘦素后,小鼠进食量减少。
据此推测,脂肪细胞分泌的瘦素经________运输至靶器官(该靶器官为感受器),靶器官产生兴奋,经脊髓后由某神经传递至________,令其产生饱觉进而减少进食量。
(2)实验二:给健康的饥饿小鼠注射外源瘦素后,小鼠产热增加。
据此推测,此时小鼠通过神经调节,引起皮肤____________和汗腺分泌增强,导致________加快以维持体温的相对恒定。
这一调节过程的中枢位于________。
(3)实验三:现有两类患肥胖症的小鼠,B类小鼠肥胖是瘦素基因缺陷所致,A类小鼠肥胖原因未知。
分析以下实验:肥胖的原因最可能是________。
②为排除手术对实验结果的干扰,可增设一组处理措施为______________的对照实验。
【解析】(1)瘦素是一种激素,通过体液运输;产生饱觉的中枢在大脑皮层。
(2)小鼠产热增加时,为了维持体温恒定,散热也应该增加,所以此时皮肤毛细血管舒张和汗腺分泌增强,导致散热加快以维持体温的相对恒定;体温调节中枢位于下丘脑。
(3)①B类小鼠瘦素基因缺陷,故其无法分泌瘦素,正常小鼠与B类小鼠连体共生,B类小鼠摄食量略微减少,原因是正常小鼠瘦素含量正常,连体共生后部分瘦素可作用于B类小鼠。
由此可推知连体前B类小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠偏低;当正常小鼠与A类小鼠连体共生,正常小鼠摄食量明显减少,说明A类小鼠瘦素分泌正常,但A类小鼠肥胖,故A类小鼠肥胖的原因最可能是瘦素受体异常。
②为排除手术对实验结果的干扰,可增设一组处理措施为正常小鼠和正常小鼠连体共生的对照实验。
【答案】(1)体液大脑皮层(2)毛细血管舒张散热下丘脑(3)①偏低瘦素受体异常②正常小鼠和正常小鼠连体共生2.(2017·襄阳市五中高三模拟)某科研小组开展紫外线诱变选育脂肪酶高产菌株的研究。
第1讲教材实验错误!■易错辨析················································································考纲要求实验1.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热。
(×)提示:鉴定蛋白质时不需要进行水浴加热。
2.用纸层析法分离色素时,若滤液细线画得过粗可能会导致色素带出现重叠。
(√) 3.以月季成熟的紫红色叶片为材料,用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水。
(√)4.“低温诱导植物染色体数目变化”实验,低温处理的目的是阻断洋葱根尖细胞的DNA复制。
(×)提示:低温处理的目的是通过抑制相关酶活性,进而抑制纺锤体形成。
5.探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量的干扰. (×)提示:此实验中形成前后对照,不需设置空白对照.6.检测酒精的产生时,缓慢往试管滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液. (√)7.探索2,4。
知识网络考点一基础实验1.显微观察类实验(1)显微观察临时装片的制作方法方法实验材料特点实验名称压片法比较疏松的材料,如根尖、花药等,实验中要压碎,以使细胞分散,便于观察观察根尖分生组织细胞的有丝分裂装片法微小生物(如草履虫、衣藻)或大型生物的部分细胞(如人口腔上皮细胞、叶表皮细胞),直接观察用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动;观察植物细胞的吸水和失水切片法相对较大、较硬的材料,如花生生物组织中脂肪的检测(2)观察类实验操作流程模板及注意事项正常情况下,换用高倍镜后视野会变暗,但观察无色透明的材料时换用高倍显微镜后一般应将视野亮度调暗,来增大对比度,以便清晰地观察。
2.提取、鉴定类实验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砖红色沉淀苹果或梨匀浆等现配现用、水浴加热脂肪的鉴定苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液橘黄(或红)色花生种子切片需用高倍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,摇匀使用绿叶中色素的提取和分离提取液: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:黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅是为了研磨得更充分;加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏DNA的粗提取和鉴定二苯胺试剂蓝色鸡血细胞等沸水浴加热5 min实验操作流程模板3.调查类实验研究性课题调查对象统计方法计算方法种群密度的取样调查活动范围大的动物标志重捕法个体总数N初次捕获并标记个体数n=再次捕获个体数M重捕中标志个体数m植物或活动能力弱的动物样方法所有样方内个体总数样方的总面积肉眼不可见的细菌、酵母菌等微生物或血细胞显微计数法(利用血细胞计数板)若小格体积为1 mm3,则1mL中个体数=(n1+n2+……n m)/m×103×稀释倍数调查人群中某种遗发病率较高的单基因遗传病汇总法发病率=患病人数被调查人数×100%实验操作流程模板4.探究类实验(1)探究实验的基本操作流程(2)归纳总结①任何渗透装置,隔着半透膜(玻璃纸、细胞膜、原生质层),水分子都是双向移动的,只是在浓度差的作用下,两个方向水分子移动的速率不同而已。
第2讲实验设计、分析与评价网络构建1.实验目的的审读若题目中以坐标模型呈现实验目的,则可描述为探究“横轴标识(自变量)”对“纵轴标识(因变量)”的影响。
一般模式:探究(验证)+自变量+因变量,例如,探究光照强度对植物光合作用强度的影响。
2.实验原理的分析(1)实验原理一般由三段组成:自变量和因变量的关系+因变量的观测指标+实验过程描述。
(2)实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考;有些题目要求对实验结果进行分析,其考查的是实验原理,所以对实验结果分析时套用实验原理即可。
3.变量的控制(1)变量之间的关系(2)变量的处理方法①自变量的处理方法a.“加”或“减”:例如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素;“减”即手术切除甲状腺法。
b.“换”:如探究温度对酶活性的影响实验,对自变量温度无法“加”或“减”,就用“换”的方法。
②无关变量的控制方法a.消除法:排除或隔离无关变量对实验结果的影响。
例如在“验证生长素能促进果实发育”的实验中,有一组要求无生长素,需在开花前,用纸袋将雌花套住,隔离外来花粉的干扰。
b.恒定法:在整个实验中,尽量使所有的实验条件、实验处理、实验对象等都恒定不变。
例如在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验中,始终将试管处于恒温水浴中,以消除温度这一无关变量对实验的影响。
c.平衡法:设立对照组,除自变量以外,无关变量对实验组、对照组的影响都是均等的,从而可不计无关变量的影响,得到实验变量的效果。
③因变量的确定:因变量必须是可测量或可观察的指标,例如某溶液中是否存在淀粉酶,肉眼看不到,通过实验加淀粉,但淀粉含量是否发生变化还是看不到,所以需要通过加碘液或斐林试剂进行颜色方面的鉴定,即是否出现蓝色或砖红色沉淀这些现象指标做因变量。
4.实验设计的基本步骤(1)材料分组编号(遵循等量原则,必要时还要体现平行重复原则、随机性原则)。
(2)对不同的对象施以不同的处理(遵循对照性原则和单一变量原则)。
第1讲教材实验网络构建■易错辨析················································································考纲要求实验1.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热。
(×)提示:鉴定蛋白质时不需要进行水浴加热。
2.用纸层析法分离色素时,若滤液细线画得过粗可能会导致色素带出现重叠。
(√) 3.以月季成熟的紫红色叶片为材料,用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水。
(√)4.“低温诱导植物染色体数目变化”实验,低温处理的目的是阻断洋葱根尖细胞的DNA 复制。
(×)提示:低温处理的目的是通过抑制相关酶活性,进而抑制纺锤体形成。
5.探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量的干扰。
(×)提示:此实验中形成前后对照,不需设置空白对照。
6.检测酒精的产生时,缓慢往试管滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液。
(√) 7.探索2,4D促进插条生根的最适浓度实验时,进行预实验的目的是减少实验误差,确定浓度范围。
(×)提示:进行预实验的目的是为正式实验摸索浓度范围和条件,不是减少实验误差。
生物科学史中的实验方法及技术1.恩格尔曼利用衣藻和好氧细菌证明光合作用释放氧气和需要光。
(×)提示:恩格尔曼选的实验材料为水绵和好氧细菌。
2.艾弗里通过体外转化实验证明DNA是遗传物质。
(√)3.噬菌体侵染细菌实验用到的特征元素是14C。
(×)提示:噬菌体侵染细菌实验用到的特征元素分别为32P、35S。
4.列文虎克建立了“细胞学说”。
(×)提示:施莱登和施旺建立了细胞学说。
5.沃泰默揭示了胰腺分泌的促胰液素只受神经调节。
(×)提示:促胰液素是由小肠黏膜分泌的。
6.生长素最初是由温特命名的。
(√)■长句冲关··················································································1.“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中不能选用哺乳动物成熟的红细胞,原因是__________________________________________。
提示:哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多的细胞器,几乎不含有DNA和RNA2.“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中不适于标志重捕法或样方法,原因是________________________________________________。
提示:许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小3.“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验前先做一个预实验的原因有_____________________________________________。
提示:为进一步的实验摸索条件,检验实验设计的科学性和可行性4.选择淀粉和淀粉酶探究温度影响酶的活性时,检测底物被分解的试剂宜选碘液还是斐林试剂?说明理由。
__________________________________________________________________________________________________________。
提示:碘液。
因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热,而该实验中需严格控制温度5.绿叶中色素的分离实验中滤纸条看不到色素带的原因有_____________________________________________________。
提示:忘记画滤液细线;滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中考点1 教材基础实验一、物质提取与检测类实验1.列表比较五个检测类实验(填表)(1)在显色实验(如物质检测)中,材料最好无色或颜色较浅,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,因为它们不含还原糖。
(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、观察类实验1.六个显微观察类实验的比较(1)不同浓度酒精的用途三、调查统计类实验1.比较几种调查类实验实验名称调查对象调查方法统计方法(计算公式)种群密度的调查活动范围大的动物标志重捕法个体总数(N)初次捕获并标记个体数(n)=再次捕获个体数(M)重捕的标记个体数(m)植物或活动能力弱的动物样方法种群密度=所有样方内个体总数样方的总面积(各样方密度的平均值)人类遗传病发病率的调查人类某种遗传病汇总法发病率=患病人数被调查人数×100%土壤中小动物类群丰富度的研究土壤中的小动物取样器取样法记名计算法、目测估计法探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化酵母菌种群数量抽样检测法血细胞计数板显微计数调查方法适用范围标志重捕法活动能力强,活动范围大的动物样方法植物或活动能力弱、活动范围小的动物和虫卵显微计数法(抽样检测法)肉眼看不到的细菌、酵母菌或血细胞取样器取样法活动能力较强、身体微小的土壤小动物1.在温度为37 ℃时,取等量肝脏研磨液分别加到盛有等量H2O2溶液的试管中,再滴加盐酸或氢氧化钠使各试管pH分别为3、5、7、9、11,以探究pH对H2O2酶活性的影响,请写出实验不能得出正确结论的原因。
提示:在调pH之前,H2O2酶已经催化H2O2的分解。
2.人类的红细胞膜上不同的糖蛋白分子构成红细胞的不同血型。
假设Xg血型遗传由一对等位基因控制,在人群中的表现型有Xg阳性和Xg阴性两种。
为了调查Xg血型的遗传方式,设计如下一张Xg血型调查后的统计表格。
Xg阳性与Xg阳性婚配Xg阴性与Xg阴性婚配男女男女亲代子代提示:增加一组婚配方式,即Xg阳性和Xg阴性婚配,同样调查男性和女性的亲代和子代情况。
3.高等植物细胞质壁分离过程中,引起50%左右细胞发生初始质壁分离的浓度为其细胞液等渗浓度。
现提供紫色洋葱鳞片叶表皮细胞、蔗糖、蒸馏水等所需材料,请设计实验,测定洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。
写出实验思路并预测结果。
提示:设置一系列浓度梯度的蔗糖溶液处理待测细胞,显微镜下观察细胞形态,初步统计发生初始质壁分离的细胞数,若50%左右细胞发生初始质壁分离,此时对应的蔗糖溶液浓度即为洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液的等渗浓度。
实验材料的选择及实验原理的分析1.(2020·山东等级考)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,可用作生物学实验材料。
下列说法错误的是( )A.在高倍光学显微镜下,观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构B.观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片C.质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小D.探究黑藻叶片中光合色素的种类时,可用无水乙醇作提取液C [叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构,须在电子显微镜下观察才能看到,A正确;黑藻成熟叶片细胞不进行有丝分裂,不能用来观察植物细胞的有丝分裂,B正确;质壁分离过程中,由于原生质体失水缩小,故黑藻细胞绿色加深、吸水能力增强,C错误;光合色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇溶解和提取黑藻叶片中的光合色素,D 正确。
]2.(2020·福建高三期末)下列有关实验原理和实验现象的说法,正确的是( )A.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄B.加热和加过氧化氢酶能促进过氧化氢水解的原理相同C.若滤液细线触及层析液,则可以缩短得到四条色素带的时间D.因亲和力不同,甲基绿吡罗红染色剂可使DNA、RNA分别呈现红色和绿色A [加热为过氧化氢分解提供化学能,而酶是降低化学反应的活化能,B错误;若滤液细线触及层析液,则色素会溶解到层析液中,得不到色素带,C错误;甲基绿与DNA的亲和力强,二者结合呈现绿色,而吡罗红与RNA亲和力强,二者结合后呈现红色,D错误。
] 3.(2020·皖南八校联考)下列有关生物实验的叙述,正确的是( )A.斐林试剂是含有铜离子的碱性溶液,可被蔗糖还原成砖红色B.在观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验时,可观察到细胞的连续分裂过程C.菠菜叶中的色素因在层析液中的溶解度不同而在滤纸条上呈现不同宽度D.探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时,可用台盼蓝染液区分菌体死活D [蔗糖不是还原糖,不能与斐林试剂反应,生成砖红色沉淀,A错误;在观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验时,解离过程中细胞已死亡,不能观察到细胞的连续分裂过程,B错误;菠菜叶中的不同色素因含量不同而在滤纸条上呈现不同宽度,C错误;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时,可用台盼蓝染液区分菌体死活,D正确。