高考生物二輪復習 資料15 實驗與探究教學案

【2013考綱解讀】

分子與細胞

（1）觀察DNA、RNA在細胞中的分布

（2）檢測生物組織中還原糖、脂肪、和蛋白質(zhì)

（3）用顯微鏡觀察多種多樣的細胞

（4）觀察線粒體和葉綠體

（5）通過模擬實驗探究膜的透性

（6）觀察植物細胞的質(zhì)壁壁分離和復原

（7）探究影響酶活性的因素

（8）葉綠體色素的提取和分離

（9）探究酵母菌的呼吸方式

（10）觀察細胞的有絲分裂

（11）模擬探究細胞表面積與體積的關(guān)系

遺傳與進化

（1）觀察細胞的減數(shù)分裂

（2）低溫誘導染色體加倍

（3）調(diào)查常見的人類遺傳病

穩(wěn)態(tài)與環(huán)境

（1）探究植物生長調(diào)節(jié)劑對托插枝條生根的作用

（2）模擬尿糖的檢測

（3）探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化

（4）土壤中動物類群豐富度的研究

（5）探究水族箱（或魚缸）中群落的演替

【知識網(wǎng)絡構(gòu)建】

~~?艇實驗名徐

對照嬲1實爵價與修訂

一螂實驗目的

單一麹期一

一分瞰翻理

科學性原即1連番原第一實鍛計T本程序」

一冊實麒作暹

可行性原即1

一實躺果的酬

可重雕原第一

」實1輒的螭

粉碓麴探究性實設

【重點知識整合】

一、實驗設計的基本原則

i.科學性原則

所謂科學性原則，是指實驗的原理要符合科學原理，實驗結(jié)果的預期有科學依據(jù)，實驗

的各個環(huán)節(jié)不能偏離生物學基本知識和基本原理，以及其他科學領(lǐng)域的基本原則?？茖W性原

則具有兩個方面的含義：首先，必須保證實驗的設計不出現(xiàn)科學性錯誤；其次，實驗設計要

具有科學思想和科學方法的因素。具體地說，科學性原則體現(xiàn)在以下幾個方面：實驗原理的

科學性、實驗方法的科學性、實驗材料選擇的科學性、實驗結(jié)果處理的科學性及實驗結(jié)果分

析的科學性等。

2.平行重復原則

平行重復原則要求控制某種因素的變化強度，觀察其對實驗結(jié)果的影響程度。任何實驗

都必須能夠重復，在同樣條件下重復，實驗結(jié)果應該一致或相近，實驗設計時，可以通過在

一組實驗中同時處理多個材料體現(xiàn)重復性原則。

3.單一變量原則

單一變量原則可使實驗中的復雜關(guān)系簡單化，使結(jié)果更準確。其含義包.括：①不論一

個實驗有幾個實驗變量，都應做到一個變量對應一個需要觀測反應變量；②實驗中要盡可能

避免無關(guān)變量及額外變量的干擾。這一原則強調(diào)實驗組和對照組只有一個量是不同的，實驗

組和對照組的結(jié)果差異只能是由這個單一變量導致的，從而證明實驗組變量的作用。因此，

在進行實驗設計時，要首先確定實驗變量并正確設置。

4.對照原則

對照原則是中學實驗中最常用的原則。通過設置對照實驗，既可排除無關(guān)變量的干擾，

又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。在一個對照實驗中，可包括實驗組和對照組0實驗組

是接受自變量處理的對象組，對照組是不接受自變量處理的對象組，一般是隨機決定的。常

用的對照組類型有空白對照、自身對照、條件對照、相互對照幾種。

5.控制與平衡控制原則

該原則是指要嚴格地操縱自變量，以獲取因變量。同時，要嚴格地均衡無關(guān)變量，以消

除額外變量干擾。即盡量消除實驗誤差，以取得較為精確的結(jié)果。常用的方法有單組、等組

及輪組實驗法。

6.隨機性原則

實驗設計中的隨機性原則是指被研究的樣本是從總體或群體中隨機抽取的。這樣做可

以：①消除或減少系統(tǒng)誤差，使顯著性測驗有意義；②平衡各種條件，避免實驗結(jié)果出現(xiàn)誤

差。

二、探究性實驗與驗證性實驗的比較

驗證性實驗探究性實驗

驗證研究對象的已知屬性、特征以探究研究對象的未知屬性、特征以

實驗目

及與其他因素的關(guān)系。實驗結(jié)論已及與其他因素的關(guān)系。實驗結(jié)論存在多

的

經(jīng)明確種可能

實驗假

結(jié)論己知，不需假設對探究的問題提出一種可能

設

實驗原

由驗證內(nèi)容決定由探究內(nèi)容決定

理

①分組編號②實驗處理（對實①分組編號②實驗處理（對實驗組

驗組和對照組的處理，除單一變量和對照組的處理，除單一變量外，其他

實驗步

外，其他條件、因素等完全相同）條件、因素等完全相同）

驟

③觀察、記錄實驗現(xiàn)象，收集③觀察、記錄實驗現(xiàn)象，收集整理

整理實驗數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)

實驗現(xiàn)

只有一種情況存在多種可能

象

結(jié)果預

對確定的結(jié)果進行描述對多種可能進行描述

測

實驗結(jié)

要驗證的問題肯定或否定假說

論

三、實驗設計及分析

1.科學研究方法的基本思路

生物科學是一門實驗科學，在生物學中，很多基本概念、基本方法、基礎理論的得出,

都是通過科學家的實驗最終確立的，因此學好科學研究方法的基本思路，就顯得極為重要。

科學研究方法的基本思路是：

觀察、提出問題一f提出假說一f設計、完成實驗一一分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

2.實驗設計時的-一般步驟

第一步，取材、分組、編號。在這里實驗材料包含實驗中用到的各種動植物，取材時要

注意數(shù)量和生理及發(fā)育狀態(tài)相同；用具有燒杯、培養(yǎng)皿、飼養(yǎng)動物的容器等。這些材料、用

具在試題中都會給出，要結(jié)合實驗的目的和原理合理利用。

第二步，相同處理和不同處理。根據(jù)實驗變量設置對照

（注意：單一因素不同，其他因素相同且最適）。

第三步，進一步做相同處理（其他因素相同且最適）。

第四步，檢測、觀察、統(tǒng)計、比較。找出具體的觀察和記錄對象，觀察、記錄、統(tǒng)計、

比較實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。如果實驗現(xiàn)象是隱蔽的，必須找出具體的檢測方法，以顯現(xiàn)實驗結(jié)果,

便于觀察。

3.實驗結(jié)果與結(jié)論的分析與歸納

實驗結(jié)果是指通過觀察或測量的實驗現(xiàn)象，是實驗實際出現(xiàn)的情況。實驗結(jié)論是根據(jù)對

實驗因變量與自變量關(guān)系的分析得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論。結(jié)論的得出必須依據(jù)實

驗結(jié)果。

歸納實驗結(jié)論的一般思路是：

（1）通過實驗目的或步驟（根據(jù)單一因素不同）找出實驗變量，將實驗分為多個對照組。

（2）由因找果，分析實驗變量與結(jié)果間的邏輯關(guān)系，先得出正確結(jié)論（分結(jié)論）。

（3）再根據(jù)各對照組中得出的“分結(jié)論”，綜合為“全面結(jié)論（總）

（4）在驗證性實驗中，如果實驗目的已知，可直接作為正確結(jié)論，但全面性要因?qū)φ战M

而定。

【高頻考點突破】

考點一設計性實驗

例1、某遺傳實驗小組用純合的紫花香豌豆(AABB)和白花香豌豆(aabb)雜交，得到F,

植株366棵，全部表現(xiàn)為紫花，K自交后代有1650棵，性狀分離比為9：7。同學甲認為

3產(chǎn)生配子時不遵循自由組合定律，同學乙認為R產(chǎn)生配子時遵循自由組合定律。

(1)你認為同學乙對香豌豆花色遺傳的解釋是,由此你可以得出的結(jié)

論是。

(2)請設計一個實驗證明你的解釋是否正確。

I.實驗步驟：

①。

②。

II.實驗結(jié)果及結(jié)論：

①.

②。

解析：本題考查對自由組合定律的理解、實驗設計的一般程序及思路.自由組合定律的

實質(zhì)是減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，同源染色體上的等位基因分離、非同源染色體上的非等位基因

自由組合，因此本題中F：產(chǎn)生的配子有4種，自交后代的基因型有9種，但是表現(xiàn)型只有2

種，這是由于基因型為A_B_的香豌豆開紫花，基因型為aaB_、A_bb、aabb的香豌豆開白花.

嗡證F：產(chǎn)生配子時是否覆循自由組合定律，一般采用測交的方法，根據(jù)預期結(jié)果可以得出

相應結(jié)論.

答案：(1)基因型為A_B一的香弱豆開紫花，基因型為aaB_、A_bb、aabb的香皈豆開白

花一個性狀可以由多對基因控制(2)1.實嗡步驟：①第一年選用F：植株與森縣花香

豌豆測交，得到香豌豆種子②第二年將香豌豆種子種植，統(tǒng)計花的種類及數(shù)量n.實驗

結(jié)果及結(jié)論:①如果紫花與白花的比例約為1:3,說明F：產(chǎn)生配子時蹲循自由組合定律②

如果紫花與白花的比例為其他比例，說明F：產(chǎn)生配子時不覆循自由組合定律

【解答實驗設計題的一般思路】

(1)明確實驗類型，確定是驗證性實驗還是探究性實驗。驗證性實驗具有明確的結(jié)果；

探究性實驗的現(xiàn)象和結(jié)果是未知的或不確定的，應針對各種可能性分別加以考慮和分析，得

到相關(guān)結(jié)論。

(2)確定實驗變量，并設置實驗變量。可從實驗題目中獲得啟示從而確定實驗變量。

(3)遵循單一變量原則，其他條件相同，同時要確保實驗的順利進行，且避免對實驗因

素的干擾。

(4)確定實驗觀察的對象或?qū)嶒灆z測指標。

(5)構(gòu)思實驗步驟，準確表達(注意實驗操作順序的合理安排)。

(6)記錄實驗現(xiàn)象，依據(jù)實驗原理，分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。

考點二評價改進型實驗題

例2、閱讀下列內(nèi)容，回答有關(guān)問題：

(1)實驗目的：

①驗證種子萌發(fā)、幼苗生長與生長素有關(guān)。

②確定某種植物的種子萌發(fā)、幼苗生長的最適生長素濃度范圍。

(2)材料用具：

蘿卜、水稻、油菜等種子若干；試管、移液管、培養(yǎng)皿、濾紙、生長素溶液(濃度分別

為100mg/L、10mg/L、1mg/L、0.1mg/L>0.01mg/L)。

(3)實驗步驟：

①取5支試管，編號。在1?5號試管中，分別加入5mL不同濃度的生長素溶液。

②在5支試管中各放入2粒某植物種子，浸泡24小時。

③取5個培養(yǎng)皿編號(1-5號)，每個培養(yǎng)皿內(nèi)事先都墊上用蒸飽水浸濕的濾紙，將從1?

5號試管中取出的種子分別放入與之對應的1-5號培養(yǎng)皿中，在濕濾紙上均勻擺放。蓋上

培養(yǎng)皿蓋(假設氧氣充足)。

(4)觀察與收集數(shù)據(jù)。

(5)分析與討論：

問題1：本實驗步驟中，有三處不夠嚴謹，請指出并改正：

①;

②;.

③。

問題2：為使實驗結(jié)果真實和具有普遍性，需要

問題3：若你是該實驗小組的成員，負責觀察和收集數(shù)據(jù)，請你按實驗目的的要求，設

計一張記錄表格。

解析：本題主要考查對實驗步驟的評價和修正能力。解題時，要從對照實驗的設置、實

驗材料的選取(包括材料的種類和數(shù)目)以及實驗處理等方面進行分析。依實驗目的，“驗證

種子萌發(fā)、幼苗生長與生長素有關(guān)”，并“確定某種植物的種子萌發(fā)、幼苗生長的最適生長

素濃度范圍”，可知該實驗的自變量是生長素的有無及生長素濃度的高低，因此，在原實驗

的基礎上，需要補充無生長素的空白對照組。為提高實驗的可信度，一方面要增加實驗種子

的數(shù)量，另一方面可以運用不同的種子進行重復實驗。通過仔細審題，發(fā)現(xiàn)步驟③中的濾紙

并未用不同濃度的生長素溶液進行處理，在實驗結(jié)果記錄表格中，要體現(xiàn)實驗的自變量（不

同濃度的生長素溶液）和因變量（種子發(fā)芽率、幼苗長度）等。

答案：問題1：①應再設置一支對照試管，加5mL蒸鐳水，編號為6②步驟②中的種

子數(shù)目過少③步驟③中的濾紙應該用對應濃度的生長素溶液浸濕問題2：用不同植物的

種子重復上述實驗

問題3：

培養(yǎng)皿123456

種子發(fā)芽率（發(fā)芽粒數(shù)）

幼苗長度（mm）

考點三開放探究性實驗

例3、染色體的斷裂片段在有絲分裂時不能進入子細胞核中，而在細胞溶膠（細胞質(zhì)基

質(zhì)）中形成圓形結(jié)構(gòu)，稱為微核。通過染色可觀察到微核，常用含微核的細胞數(shù)占觀察細胞

總數(shù)的比例（微核率）來檢測有毒物質(zhì)對細胞的危害程度。

某研究小組應用微核檢測技術(shù)探究不同濃度的氯苯對人類細胞的危害程度。請根據(jù)以下

提供的實驗材料與用具，設計實驗思路，繪制用于呈現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的坐標系，并預測最可能的

實驗結(jié)果。

材料和用具：人成纖維細胞懸浮液、培養(yǎng)液、0/oigTl的氯苯溶液、染色液、顯微

鏡、細胞培養(yǎng)瓶、二氧化碳培養(yǎng)箱等。（染色和制作裝片的具體方法不作要求）

（1）實驗思路：

（2）繪制一個用于呈現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的坐標系。

（3）預測最可能的實驗結(jié)果。

（4）檢測微核時可用________溶液作染色劑。微核檢測技術(shù)高度靈敏，簡單易行，你覺

得它還能應用在哪些社會熱點問題上？。（請舉一例）

解析：（1）探究不同濃度的氯苯對細胞的危害程度，應配制不同濃度的氯苯作自變量，

用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)細胞，顯微觀察統(tǒng)計微核細胞數(shù)。

（2）數(shù)軸要有文字標注和單位。

(3)最可能的實驗結(jié)果是隨著氯苯化合物濃度的增加，細胞的微核率也相應增加。

(4)微核是斷裂的染色體，要用龍膽紫或醋酸洋紅染色。

答案：(1)①配制濃度從低到0.1mg?氯苯化合物，分別等量加入細胞培養(yǎng)瓶中，

另設一只培養(yǎng)瓶不加氯苯化合物，并編號；

②向各培養(yǎng)瓶中加入等量的培養(yǎng)液和人成纖維細胞懸浮液，放入二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)

一段時間：

③取各培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)液，染色后分別制成裝片，在顯微鏡下觀察并計數(shù)，統(tǒng)計出微核率。

(2)如右圖：

微核率/%

。氯苯化合物濃度/(mglD

(3)隨著氯苯化合物濃度的增加，細胞的微核率也相應增加。

(4)龍膽紫或醋酸洋紅對食品添加劑、汽車尾氣、輻射等進行安全評價(其他答案合理

也可)

【開放型實驗設計題的一般解題思路】

首先，打草稿或腹稿，做到心中有數(shù)。在草稿紙上畫出一個大致的流程圖或擬一個綱要，

排一排實驗步驟的先后順序，認清實驗中的自變量、因變量和無關(guān)變量。一般來說，分三步：

分組、處理和觀察

其次，組織語言，準確描述。要注意體現(xiàn)“等量原則”相關(guān)詞語的準確使用，如“等量”

“等溫”“生長狀況相同”等，在時間、溫度、物質(zhì)的量上難以做到準確量化描述時，盡可

能用“定性”的語言表達，如“一段時間”“適宜的溫度”“適量的”“一定量的”等。必要

時可用圖來表示，但應加入適當?shù)奈淖终f明。

再次，依實驗類型，分析實驗結(jié)果。假如題目中出現(xiàn)了“是否”“有無”“能否”等語氣

不確定的詞，在分析實驗可能出現(xiàn)的結(jié)果時，要從正反兩方面進行分析，甚至從中立的方面

分析。如“探究光對種子萌發(fā)的影響”時就可能出現(xiàn)三種情況：促進作用、抑制作用、沒有

影響。但如果題目要求寫出最可能的結(jié)果，則應根據(jù)所學的知識確定其中的一種。

最后，依據(jù)實驗現(xiàn)象，獲得實驗結(jié)論。要從實驗現(xiàn)象中獲得結(jié)論，而結(jié)論往往同實驗目

的相呼應。如果實驗目的不夠明確，則應加入自己對該實驗的理解，盡量利用教材中的語言

來作答。

【難點探究】

難點一觀察類實驗

1.很多實驗中必須先制作玻片標本，然后在顯微鏡下觀察。下面的實驗步驟錯誤的是

A.脂肪鑒定：切取花生子葉薄片一染色一去浮色一制片一觀察

B.有絲分裂觀察：解離根尖一染色一漂洗一制片一觀察

C.質(zhì)壁分離觀察：撕取紫色洋蔥鱗片葉表皮一制片f觀察一滴加蔗糖溶液一觀察

D,細胞質(zhì)流動觀察：取黑藻小葉一制片一觀察

解析：有絲分裂觀察的正確步驟是：解離根尖一漂洗f染色一制片-觀察.

答案：B

【拓展整合】實驗歸類

實驗名稱細胞的狀態(tài)染色劑生物材料

觀察DNA、RNA在

死細胞甲基綠毗羅紅

細胞中的分布

人的口腔上皮細胞

觀察線粒體活細胞健那綠

觀察細胞的減數(shù)分裂死細胞無（為固定裝片）蝗蟲精母細胞

低溫誘導染色體加倍死細胞改良苯酚品紅染液

洋蔥根尖細胞

觀察細胞的有絲分裂死細胞龍膽紫（或醋酸洋紅）

醛母菌細胞、水綿細胞、葉的保

觀察多種多樣的細胞活或死細胞

衛(wèi)細胞、魚的紅細胞等

觀察葉綠體活細胞無（無需染色）碎類的葉（或菠菜葉、黑藻葉）

觀察植物細胞的

活細胞紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞

質(zhì)壁分離與復原

【特別提醒】（1）以上實驗除了“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復原”使用低倍鏡即可

外，其余均需使用高倍鏡。（2）鑒定類實驗中的“脂肪的切片法鑒定”、探究性實驗中的“培

養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”都需用顯微鏡觀察0

難點二鑒別類實驗

例2、下列有關(guān)實驗及顯色結(jié)果的敘述，正確的是（）

A.在水浴加熱條件下，蔗糖與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀

B.脫氧核甘酸與毗羅紅作用呈現(xiàn)紅色

C.在常溫條件下，蛋白質(zhì)與雙縮腺試劑發(fā)生作用呈現(xiàn)紫色

D.在常溫條件下，核糖核酸與甲基綠作用呈現(xiàn)綠色

解析：蔗糖無還原性，在水浴條件下，姜林試劑與其發(fā)生修睫魏自沉淀產(chǎn)生；甲

基綠使DNA呈綠色；在常溫條件下，核糖核酸與毗羅窗姆呈現(xiàn)紅色.

答案:C

【拓展整合】

實驗名稱試劑顏色生物材料備注

淀粉的鑒定碘液藍色脫色的葉片

蘋果或現(xiàn)配現(xiàn)用、

還原糖的鑒定斐林試劑磚紅色沉淀

梨勻漿等水浴加熱

蘇丹HI（或IV）染花生種

脂肪鑒定橘黃（或紅）色需用高倍鏡觀察

液子切片

豆?jié){、稀先加A液，后加B液，

蛋白質(zhì)鑒定雙縮胭試劑紫色

蛋清等搖勻使用

提取液：無水乙①胡蘿卜素：橙黃色②葉黃加入二氧化硅是為了研

葉綠體中色素新鮮的綠葉

醇；分離液：層素：黃色③葉綠素a：藍綠磨得更充分；碳酸鈣可防

的提取和分離（如菠菜葉）

析液色④葉綠素b：黃綠色止在研磨中色素被破壞

【特別提醒】實驗材料應注意選擇無色或顏色淺的材料，這樣可以避免材料本身的

顏色掩蓋反應產(chǎn)生的物質(zhì)的顏色，如鑒定還原糖一般不用有色的材料，鑒定蛋白質(zhì)一般不用

血紅蛋白等。

難點三調(diào)查類實驗

例3.下列所列舉的調(diào)查活動或?qū)嶒灒瑢嶒炈玫綌?shù)值與實際數(shù)值相比，可能偏小的

①在探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量時，從試管中吸出培養(yǎng)液計數(shù)前沒有振蕩試管②

在調(diào)查土壤小動物豐富度時，用誘蟲器采集小動物沒有打開電燈③用標志重捕法調(diào)查池塘

中鯉魚的種群密度時，部分鯉魚身上的標志物脫落④用樣方法調(diào)查草地中的蒲公英時，不

統(tǒng)計正好在樣方線上的個體

A.①②③B.③

C.①②④D.②③④

解析.：該題考查種群數(shù)量的調(diào)查、種群密度的調(diào)查、群落中動物豐富度的調(diào)查，屬于

常規(guī)實驗的考查。在探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量時，從試管中吸出的培養(yǎng)液計數(shù)前沒有振蕩導

致酵母菌貼試管壁的個體被忽略，使培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)比實際結(jié)果偏小；在調(diào)查土壤中小

動物豐富度時;用誘蟲器采集小動物沒有開燈會導致捕獲到的動物種類減少，最終使實際結(jié)

果偏??；用標志重捕法調(diào)查種群密度時，鯉魚身上標志物脫落會導致第二次捕獲到的標志個

體減少，但根據(jù)公式標記比例不變，所以求得的該種群生物總數(shù)變大；用樣方法求蒲公英的

種群密度，如果不統(tǒng)計樣方線上的個體數(shù)，導致統(tǒng)計的個體數(shù)減少，故種群密度比實際結(jié)果

偏小。

答案：C

【特別提醒】

①調(diào)查方法：取樣調(diào)查法?？筛鶕?jù)不同的調(diào)查目的和對象應用不同的取樣方法。

②調(diào)查選材：為使實驗獲得成功，常選用一些容易調(diào)查的內(nèi)容，如植物種群密度的調(diào)

查選擇客易辨別個體的雙子葉植物，遺傳病的調(diào)查選擇發(fā)病率高的遺傳病等。

③隨機調(diào)查：調(diào)查的隨機性決定了調(diào)查的準確性，所以應做到無區(qū)別對待調(diào)查對象，

以確保調(diào)查的準確性。

難點四探究性實驗

例4.選擇30只生理狀況大致相同的健康成年小白鼠，測定小白鼠單位時間耗氧量的

平均值，以代表小白鼠的物質(zhì)代謝強度，將其隨機分為甲、乙兩組，做如下處理:

級別實驗處理方法實驗結(jié)果

切除10天后，測得其物質(zhì)代謝強度

甲切除小白鼠體內(nèi)的甲狀腺

大大下降

切除小白鼠體內(nèi)的甲狀腺，5天后，

切除10天后，測得其物質(zhì)代謝強度

乙連續(xù)給小白鼠注射一定量溶于某種溶劑

沒有下降

中甲狀腺激素

由此可以推測：甲狀腺激素能提高小白鼠的物質(zhì)代謝能力。為了證明這一推論，要增

加下列哪項作為對照實臉

A.切除甲狀腺，注射生理鹽水

B.既不切除甲狀腺，又不注射甲狀腺激素

C.從切除甲狀腺后的第5天開始，注射用于該實驗的某.溶劑

D.從切除甲狀腺后的第5天開始，注射溶于另一種溶劑中的甲狀腺激素

解析：本題主要考查實城變量的控制對實驗結(jié)果的葡響.要使實嗡結(jié)果更嚴謹、更有

說服力，就應嚴格厘循單一變量原則，乙組注射的是甲狀腺激素+某溶劑，為了排除無關(guān)變

量對實驗的干擾，應再增加一組對照組，即切除小白鼠體內(nèi)的甲狀腺，5天后，開始注射等

量的某溶劑.

答案：C

【變式探究】為了探究某物質(zhì)(X)的作用，研究者提出了以下實驗思路：

(D實驗分組：

甲組：培養(yǎng)液+Y細胞+%—TdR(：Tl標記的胸腺喀咤脫氧核甘)+生理鹽水

乙組：培養(yǎng)液+Y細胞+智一TdR+X(用生理鹽水配制)每組設置若干個重復樣品。

(2)分別測定兩組的CRD(細胞內(nèi)的放射性強度)，求每組的平均值。

(3)將各樣品在適宜條件下培養(yǎng)合適時間后，測定其CRD,求每組平均值并進行統(tǒng)計分

析。

(要求與說明：答題時用X、CRD、TdR表示相關(guān)名詞：Y細胞是能增殖的高等動物

體細胞)

請回答：

(1)實驗目的：?

(2)預測實驗結(jié)果及結(jié)論：。

(3)實驗中采用引一TdR的原因是：。

【解析】(1)該實驗的變量為某物質(zhì)(X)的有無，因變量為細胞內(nèi)的放射性強度的強弱。

3H—TdR是用來合成DNA的原料，若細胞分裂旺盛，則細胞內(nèi)的放射性強度的平均值(CRD)

就比較高。所以該實驗的目的是探究X對Y細胞增殖（DNA合成）的影響。（2）X對Y細胞增殖

（DNA合成）的影響可能是促進、抑制或無任何作用。如果乙組CRD明顯高于甲組，說明X對

Y細胞增殖（DNA合成）有促進作用；如果乙組CRD與甲組基本相同，說明X對Y細胞增殖（DNA

合成）無影響;如果乙組CRD明顯低于甲組,說明X對Y細胞增殖（DNA合成）有抑制作用。（3）

堿基T為DNA特有堿基，若用：'H-TdR來培養(yǎng)細胞，則可知細胞的放射性來自于細胞內(nèi)新合

成的DNA。CRD越高，證明細胞增殖速度越快。

【答案】（1）探究X對Y細胞增殖（D虺合成）的彩響（2）如果乙組CRD明顯高于甲組,

說明X對Y細胞噌殖（DNA合成）有促進作用；如果乙組CRD與甲組基本相同，說明X對丫細

胞噌殖（DNA合成）無影響；如果乙組CRD明顯低于甲組，說明X對Y細胞噌殖（DNA合成）有

抑制作用（3）：H—TdR是DNA合成的原料之一，可根據(jù)CRD變化來判斷細胞增殖（DNA合成）

情況

【特別提醒】如何做出假設并預期實驗結(jié)果

（1）假設的做出一定要根據(jù)已有的知識經(jīng)驗進行，否則做出的假設就是羅列各種可能的

情況，意義不大。做出的假設還應該緊緊呼應提出的問題。

（2）做出假設后還應預期相應的實驗結(jié)果，為實驗的檢測做好準備，為實驗結(jié)果的分析

提供相應的依據(jù)。

（3）驗證性實驗無需假設，一般只能是一種預期結(jié)果；而探究性實驗需要做出假設，在

此基礎上做出兩種及兩種以上的預期。并得出相應的結(jié)論。

難點五評價性實驗

例5、保水劑是一類高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物興趣

小組為探究“保水劑和氮肥對小麥光合作用的影響”，進行了以下實驗：

材料用具：相同土壤基質(zhì)栽培的小麥幼苗若干，保水劑，氮肥等。

方法步驟：①選取長勢一致的小麥幼苗若干，平均分為A、B、C三組，分別施用適量

的保水劑（60kg?hnT?）、氮肥（255kg?M）、保水劑（60kg?hm-2）+氮肥C255kg?hnT

與，置于相同的輕度干旱條件下培養(yǎng)，其他培養(yǎng)條件相同且適宜。

②在小麥灌漿期選擇晴朗無風的上午，于10：00~11：00從每組選取相同數(shù)量的葉片，

進行0）2吸收量及葉綠素含量的測定，結(jié)果（均值）如下表：

組號CO2吸收量/Hmol,m-2?s-1葉綠素含量/mg?

A10.663.07

B13.043.02

C15.913.05

實驗結(jié)論：適量的保水劑與氮肥配施有利于提高小麥光合作用強度。

（1）請指出上述方法步驟中的缺陷并改正：步驟①;步驟②

（2）如不考慮方法步驟中的缺陷，從影響光合作用的內(nèi)在因素分析，保水劑與氮肥配

施提高了CO?吸收量的原因可能是________。

（3）實驗測得的CO?吸收量（大于、等于、小于）光合作用過程中CO?實際消耗量，

理由是。

光合作用強度可通過測定C02吸收量，也可以通過測定釋放量計算。

解析：（1）本題實嗡步驟①缺少對照組；步驟②中，為了減小實驗誤差，取材時應取植

株相同部位的葉片?（2）彩響光合作用的內(nèi)部因素有自由水的含量，參與光合作用的物質(zhì)

ATP、NADPH的量及酶的活性等.（3）本題中實測光合作用CO：吸收量等于植物光合作用實際

8：消耗量減去細胞呼吸CO；釋放量，測定光合作用強度既可通過冽定CO；釋放量，也可通過

測定0：釋放量進行計算.

答案：（1）沒有對照組，應另設一組不施保水劑和氮肥作為對照組取材方法不科學，

選取的葉片還應取自植株的相同部位（2）提高了光合作用有關(guān)酶的含量與活性（3）小于

實驗測得的8；吸收量是光合作用過程中C0；實際消耗量與呼吸作用8；釋放量之差0；

【拓展整合】

1.舉例

探究性實驗驗證性實驗

驗證某糖尿病患者尿液中含葡萄

實驗名稱鑒定某人是否出現(xiàn)糖尿

糖

實驗原理相同（斐林試劑與可溶性還原糖作用出現(xiàn)磚紅色沉淀）

實驗步驟相同（取尿液后加斐林試劑水浴加熱，觀察實驗現(xiàn)象）

實驗現(xiàn)象出現(xiàn)或不出現(xiàn)磚紅色沉淀出現(xiàn)磚紅色沉淀

預期實驗結(jié)果出現(xiàn)或不出現(xiàn)磚紅色沉淀出現(xiàn)磚紅色沉淀

若出現(xiàn)磚紅色沉淀，證明此人出現(xiàn)糖尿；糖尿病患者尿液中含葡

實驗結(jié)論

若不出現(xiàn)磚紅色沉淀，證明此人不出現(xiàn)糖尿萄糖

2.實驗設計時的一般步驟

(1)取材、分組、編號

取材時要注意數(shù)量和生理及發(fā)育狀態(tài)相同，用具要相同等，即無關(guān)變量要相同且適宜,

不影響實驗結(jié)果。

(2)變量處理

根據(jù)單一變量原則和對照原則，對不同組別進行變量處理，以引起不同的實驗結(jié)果來

實現(xiàn)實驗目的。

(3)根據(jù)需要可進行進一步相同處理；

其他因素相同且最適的繼續(xù)處理。

(4)檢測、觀察、統(tǒng)計、比較

必須找出具體的觀察和記錄對象，觀察、記錄、統(tǒng)計、比較實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。

【易錯點點睛】

易錯點一根據(jù)實驗的原理、結(jié)果與類型不能正確選擇實驗材料

(1)避免材料顏色對實驗結(jié)果的干擾

①葡萄糖的鑒定：應選擇淺顏色的組織材料如蘋果、梨；血液應通過離心或沉淀將血細

胞去掉。

②葉片中淀粉的鑒定：用脂溶性物質(zhì)將葉片中色素溶解掉。

(2)根據(jù)所提取或鑒定的物質(zhì)選材料

①色素的提取與分離：選深綠色材料如菠菜葉，不選淺綠色或不含色素的材料

②還原糖的鑒定：所選材料必須含有還原糖，如莘果、梨、血漿、糖尿病病人尿液等，

但甘蔗和甜菜等因主要含蔗糖而不能作為實驗材料。

③脂肪的鑒定：選富含脂肪的種子，如花生種子。

④蛋白質(zhì)的鑒定：選富含蛋白質(zhì)的材料如植物大豆種子(或用豆?jié){)、動物材料雞蛋蛋白

(去掉蛋黃，稀釋，留樣液作對照)。

⑤DNA：鳥類動物的紅細胞（去掉血清），哺乳動物的紅細胞因無細胞核不能作實驗材料,

但其他組織細胞可作實驗材料。

⑥HQz酶：肝臟（新鮮）或馬鈴薯塊莖。

（3）遺傳方面的實驗材料：要求相對性狀明顯，繁殖周期短。植物一般選擇草本、自花

傳粉閉花受粉植物；動物中常用果蠅做實驗。

（4）細胞分裂方面的材料：細胞分裂旺盛的部位如根尖分生區(qū)、形成層部分；細胞周期

短而分裂期長的材料。

（5）可用洋蔥作為實驗材料的實驗

質(zhì)壁分離一一鱗莖葉表皮（細胞液呈紫色便于觀察）；

有絲分裂一一根尖分生區(qū)（乳白色）；

色素的提取與分離一一種植，長出綠葉；

觀察不到染色體一一不進行細胞分裂；

觀察不到葉綠體一一不見光部分。

例1、下列各項中正確的是（）

A.做植物細胞有絲分裂實驗時，可用蒜葉代替洋蔥

B.做植物細胞質(zhì)壁分離和復原實驗時，可用30%的食鹽溶液代替30%的蔗糖溶液

C.做葉綠體色素提取和分離實驗時，可用乙醇代替丙酮

D.做DNA粗提取和鑒定實驗時，可用新鮮豬血代替雞血

解析：做植物細胞有絲分裂實驗時，目的是要觀察細胞分裂，而蒜葉細胞不易觀察到，

故不能代替洋蔥（根尖）.做質(zhì)壁分離和復原實驗時，不能用30%的食鹽溶液代替30%的蔗糖

溶液，因為30%的食鹽溶液濃度太高，分離速度快，會使細胞過度失水而死亡.色素可以溶

解于有機溶劑中，如丙酮、酒精、石油配，故可以用酒精（乙醒）代替丙酮.豬是哺乳動物，

其成熟的紅細胞沒有細胞核，無DNA,不可替代雞血.

答案：C

易錯點二對實驗方案的設計思路不清晰、實驗結(jié)果的檢測指標不準確

實驗設計題目最容易犯的錯誤有三點：一是不能確定變量并根據(jù)自變量確定分組數(shù)目；

二是對實驗設計的“三段論”步驟不清晰，“東寫一點、西寫一點”思路混亂；三是實驗結(jié)

果的觀測指標確定不切合實際，我們所選取的實驗觀測指標最好是肉眼可以看得見或可以直

接測量的指標。

例2、某生物興趣小組開展“溫度對甲狀腺激素生物活性影響”的課題研究。實驗材料

有幾只相同的玻璃缸、清水、發(fā)育狀態(tài)相同的小蝌蚪數(shù)十只、飼喂蝌蚪的飼料、未經(jīng)處理的

具有活性的甲狀腺激素，以及用50。C的溫水中處理10min的甲狀腺激素。請寫出你的實

驗方案。

（1）實驗方案的設計。

（2）采用何種指標來確定溫度對甲狀腺激素生物活性的影響？

解析：實驗方案的設計首先要確定實嘛變量，然后根據(jù)實嗡變量確定分組及各組的處理

方法.本實驗中實驗變量是溫度，按照溫度的高、中、低分成三組或更多.根據(jù)甲狀腺激素

的作用，我們可以確定實嗡結(jié)果的觀測指標：陽蚪發(fā)育成青蛙所需的時間的長短.

答案：（1）①分組：取玻璃缸3只，分別標記甲、乙、丙；放入等量的清水和困蚪；②

處理：鸚般勰雌飼料，燕吸;未經(jīng)處理的甲狀腺激素和飼料，豳*5。。C處理

10min的甲狀腺激素和飼料；③結(jié)果現(xiàn)察分析：三組怵I蚪放在相同環(huán)境下飼養(yǎng)，觀察它們

的生長、發(fā)育狀況.（2）困蚪發(fā)育成青蛙所需的時間的長短.

【歷屆高考真題】

[2012年高考試題】

一、選擇題

1.（2012年高考全國卷5）關(guān)于細菌的敘述中，正確的是

A.不同種類細菌的生長均需要相同碳源

B.常用液體培養(yǎng)基分離獲得細菌單菌落

C.細菌大量培養(yǎng)過程中，芽抱形成于細菌生長的調(diào)整期

D.培養(yǎng)基中含有高濃度NaCl有利于金黃色葡萄球菌的篩選

【答案】D

【解析】自養(yǎng)型細菌可以利用無機碳源，異養(yǎng)型細菌只能利用有機碳源，A錯誤.分離

細菌并獲得單菌落需要固體培養(yǎng)基，B錯誤.芽泡是細菌為適應不利的環(huán)境而產(chǎn)生的休眠體,

而調(diào)整期資源豐富，不會產(chǎn)生芽抱，C錯誤.金黃色葡萄球菌有耐高濃度鹽的特點，D正確.

【考點定位評題主要考查微生物培養(yǎng)和分離的相關(guān)知識，考查學生的分析和理解能力，

難度中等.需要學生在平時識記常見微生物的生活特征和生活史，理解幾種常見的培養(yǎng)基的

一般作用.

2.（2012江蘇高考21）下列關(guān)于制作果酒、果醋和腐乳的敘述，合理的是（）

A.在果酒發(fā)酵后期擰開瓶蓋的間隔時間可延長

B.條件適宜時醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸

C.果酒發(fā)酹過程中發(fā)酵液密度會逐漸減小

1）.將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時，底層和近瓶口處需加大用鹽量

【答案】ABC

【解析】在果酒發(fā)酵后期，由于瓶中的營養(yǎng)物質(zhì)減少，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的CO?的量減少,

所以擰開瓶蓋的間隔時間可以延長，A正確；在糖源、氧氣充足的條件下，鼻酸菌可將葡萄

汁中的糖分解成醍酸，B正確；果酒發(fā)酵過程中，營養(yǎng)物質(zhì)消耗，并且有水的生成，密度會

逐漸減小，C正確；將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時，近瓶口表面的鹽要鋪厚一些，但底層不

需要大量用鹽，D錯誤.

【考點定位】本題考查發(fā)酵食品加工的基本方法這一知識點，涉及果酒、果醛和腐乳制

作過程的原理和方法.屬于了解層次.

3.（2012江蘇高考18）下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定實驗”的敘述，正確的是

A.洗滌劑能瓦解細胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度

B.將DNA絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍

C.常溫下菜花勻漿中有些酶類會影響DNA的提取

I）.用玻棒緩慢攪拌濾液會導致DNA獲得量減少

【答案】C

【解析】洗滌劑能夠瓦解細胞膜，但不能增加DNA的溶解度，A錯；將DNA絲狀物放

入二苯胺試劑中沸水浴中變藍，不需要冷卻，E錯；常溫下菜花勻漿中有些能類可破壞DNA,

而影響DNA的提取，C正確；用玻棒緩慢攪拌港液并不歌向DNA的含量，而在粗提取時，

緩慢撐拌有利于DNA附著，D錯

【考點定位】本題主要是對實臉內(nèi)容的考查，主要是涉及"DNA粗提取與鑒定實嗡”這

一實驗中的原理、方法和操作步驟等內(nèi)容.屬于實嗡考查中比較基礎的內(nèi)容.

4.（2012江蘇高考17）下列關(guān)于酶和固定化酵母細胞的研究與應用的敘述，錯誤的是

A.從酶的固定方式看，吸附法比化學結(jié)合法對酶活性影響小

B.作為消化酶使用時，蛋白酶制劑以口服方式給藥

C.尿糖試紙含有固定化的葡萄糖酶和過氧化氫酶，可以反復使用

D.將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗，目的是洗去CaCl2和雜菌

【答案】C

【解析】化學結(jié)合法可能影響酶的活性部位而影響反應效果，而吸附法是物理方法不影

響酶的分子結(jié)構(gòu)，A正確；消化酶在消化道內(nèi)起作用，B正確；尿糖試紙由于使用后不能將

反應物和酶分開，而不能再次使用，C錯：固定化酵母細胞在凝膠珠中，用無菌水沖洗可洗

去CaCk和表面的雜菌，D正確

【考點定位】本題考查酶的應用，涉及固定化酶中的原理、操作和應用等知識。屬于了

解層次。

5.（2012北京高考5）高中生物學實驗中，在接種時不進行嚴格無菌操作對實驗結(jié)果影

響最大的一項是

A.將少許干酵母加入到新鮮的葡萄汁中

B.將毛霉菌液接種在切成小塊的鮮豆腐上

C.將轉(zhuǎn)基因植物葉片接種到無菌培養(yǎng)基上

D.將土壤浸出液涂布在無菌的選擇培養(yǎng)基上

【答案】C

【解析】植物組織培養(yǎng)中的外植體必須在嚴格的無菌環(huán)境中進行培養(yǎng)，而且操作的各環(huán)

節(jié)都要注意嚴格滅菌，必須無菌操作，C對；葡萄酒的制作原理是利用酵母菌無氧發(fā)酵時產(chǎn)

生酒精，在無氧條件下，大部分微生物都不能生存，隨著發(fā)酵的進行，酒精度噌大，也有殺

菌的作用；而制作腐乳時，主要是將毛霉等微生物接種在豆腐上，此過程的加鹽、加鹵湯等

操作均有一定的殺菌作用；選擇培養(yǎng)基只能允許目的菌生長，會抑制其他雜菌生長，因此不

是嚴格無菌操作時A、B、D選項的情況下比C選項的受影響要小.

【考點定位】本題考查對傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用、微生物的培養(yǎng)和植物培養(yǎng)技術(shù)中無菌操

作的掌握.重點要求考生熟悉相應操作過程中的注意事項，這種類型的題目考查的內(nèi)容相時

固定，重點放在細節(jié)，難度中等.

二、非選擇題

6.（2012重慶高考30—11）11.乙醇可部分替代石油燃料，利于纖維素酶、酵母菌等可

將纖維素轉(zhuǎn)化成乙醇、耐高溫纖維素酶可以加速催化纖維素的水解，從而有利于酵母菌發(fā)酵

產(chǎn)生乙醇。

（1）某研究小組將產(chǎn)纖維素酶的菌株，通過誘變和高溫篩選獲得新菌株，為探究新菌

株所產(chǎn)纖維素酶能否耐受800c高溫，進行了以下實驗。

試管1試管2

第一步加入適量緩沖液加入等量纖維素酶溶液（緩沖液配制）

第二步___________________________30min

第三步加入—

第四步60℃水浴保溫lOmin

第五步加入___________________________

第六步沸水浴中加熱2min,觀察實驗現(xiàn)象

結(jié)果與結(jié)論：①若,則表明該纖維素酶能耐受80℃高溫;

②若,則表明該纖維素酶不能耐受80℃高溫；

（2）酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的乙爵屬于（填“初級”或“次級”）代

謝產(chǎn)物。

【答案】n⑴80c水浴保溫適量纖維素液斐林試劑或班氏糖定性試劑.一

①試管1內(nèi)呈藍色，試管2內(nèi)有陡紅色沉淀產(chǎn)生

②試管1和2內(nèi)均呈藍色[來源：中，教“屈z*z*s*tep]

⑵次級

【解析】II⑴根據(jù)實驗是探究纖維素酶能否耐受80c高溫，所以應先對纖維素酶用80c

高溫處理，常用方法為水浴8CC保溫.對酶進行高溫處理后，然后再加入適量的纖維素酶

作用的底物一一纖維素，利用纖維素酶能使纖維素水解為還原糖，來檢驗經(jīng)高溫處理的酶是

否還有活性，還原糖可用斐林試劑或班氏糖定性試劑檢測.

①如果纖維素酶能耐受80c高溫，則經(jīng)80c高溫處理后，依然能使纖維素水解，經(jīng)斐

林試劑檢測能出現(xiàn)傳紅色沉淀

②反之，不能出現(xiàn)傳紅色沉淀.

⑵乙醇時酵母菌無明顯生理功能，并非是酵母菌生長和繁殖所必需的物質(zhì)，這樣的物質(zhì)

為次生代謝產(chǎn)物.

【考點定位】此題考查光合作用和書上第一個實嗡的變式實喊，聯(lián)系的知識點較多，要

求學生有一定的數(shù)據(jù)函數(shù)圖象處理分析能力，難度較大.光合作用在教學中仍為教學重點.

教學中應加以重視.

7.（2012山東高考34）【生物一生物技術(shù)實踐】

辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖。

I愈傷組織I-^-?￡31———

MWM］

用4胞i—??高產(chǎn)細胞系］—??細胞培養(yǎng)物］—

（1）圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細胞的和過程。

（2）圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是。培養(yǎng)基中的生長素和細

胞分裂素用量的比值（填''高"或“低”）時，有利于芽的分化。對培養(yǎng)基徹底

滅菌時，應采用的滅菌方法是。

（3）圖中外植體的消毒所需酒精的體積分數(shù)是。用酶解法將愈傷組織分離

成單細胞時，常用的酶是和纖維素酶。

（4）提取辣椒素過程中，萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置，其目的是o

【答案】（1）脫分化（或去分化）：再分化

（2）瓊脂低高壓蒸汽滅菌

（3）70%果膠酶

（4）防止有機溶劑的揮發(fā)

【解析】（1）由高度分化的植物組織或細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程稱為脫分化，脫分化產(chǎn)

生的愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng)，又可重新分化成根或芽等器官，這個過程叫做再分化.

（2）培養(yǎng)基中常用的凝固劑是瓊脂.同時使用生長素和細胞分裂素時，兩者用量的比

例影響植物細胞的發(fā)育方向.生長素和細胞分裂素用量的比值低時，有利于芽的分化；反之

則利于根的分化.培養(yǎng)基應用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌.

（3）外植體消毒所用酒精的體積分數(shù)是70%.曲解法將愈傷組織分離成單細胞所用的

的是果膠酶和纖維素酶.

（4）用萃取法提取植物有效成分時，應在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置，目的是防止加

熱時有機溶劑揮發(fā).

【試題評價】