高三二轮复习课件 专题七 实验与探究 宜阳一高 魏翠利

实验考查的特点 总体难度在下降， 书写实验设计步骤一般不考， 常考实验设计思路（思维方法）， 常考实验假设、变量的控制、观察指标的确 定、实验结果及分析， 常规实验考查原理、现象、试剂的选择， 遗传题中的假说----演绎(即预期结果与实验 结果之间的分析结合起来)的实验设计是一个 小的倾向 重视一些没有考过的实验

网 络 构 建

考点1 观察类实验 实验名称 细胞的状态 染色剂 生物材料 观察DNA、RNA 在细胞中的分布 死细胞 甲基绿吡罗红 人的口腔上皮细胞 考点1 观察类实验 1.实验归类 实验名称 细胞的状态 染色剂 生物材料 观察DNA、RNA 在细胞中的分布 死细胞 甲基绿吡罗红 人的口腔上皮细胞 观察线粒体 活细胞 健那绿 观察细胞的减数分裂 无(为固定装片) 蝗虫精母细胞 低温诱导植物染 色体数目的变化 改良苯酚品红染液 洋葱根尖细胞 观察细胞的有丝分裂 龙胆紫(或醋酸洋红)

酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等 观察多种 多样的细胞 活或死细胞 无(无需染色) 酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等 观察叶绿体 活细胞 藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶) 观察植物细胞的 质壁分离与复原 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞 说明：(1)以上实验除了“观察植物细胞的质壁分离与复原”使用低 倍镜即可外，其余均需使用高倍镜。(2)鉴定类实验中的“脂肪的切 片法鉴定”、探究性实验中的“培养液中酵母菌种群数量的动态变 化”都需用显微镜观察。

2．显微镜相关的知识 (1)观察：高倍镜使用要诀——先低后高，找移转调

(2)放大倍数与镜头长度及细胞数目的关系归纳 ①物像放大倍数＝目镜的放大倍数×物镜的放大倍数。 ②目镜越短，放大倍数越大；物镜越短，放大倍数越小，与玻片距离越 远。 ③低倍镜下视野中：细胞数多、细胞体积小、视野明亮。 高倍镜下视野中：细胞数少、细胞体积大、视野较暗。 ④放大倍数的变化与视野中的细胞数量变化的关系： 第一种情况：一行细胞数量的变化，可根据放大倍数与视野成反比的规 律计算。 第二种情况：圆形视野范围内细胞数量的变化，可根据看到的实物范围 与放大倍数的平方成反比的规律计算。

(3)视野中异物的位置判断 只有三种可能——在载玻片的标本上、在目镜上、在物镜上。判断方 法如下： ①移动玻片：污点随载玻片的移动而移动，则其位于载玻片的标本 上。 ②换目镜：污点不随载玻片移动，换目镜后消失，则其位于目镜上。 ③换物镜：污点不随载玻片移动，换目镜后不消失，但换物镜后消 失，则其位于物镜上。

【例1】 回答下列与细胞有关的实验问题。 (1)下列4项实验中，需保持细胞生理活性的有________(填序号)。 ①观察叶绿体和原生质的流动 ②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布 ③探究酵母菌的呼吸方式 ④红细胞中血红蛋白的提取和分离 ①③

(2)按下面步骤进行质壁分离实验。 步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻 片。 步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用 吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 g/mL 的蔗糖溶液中。 步骤三：在显微镜下观察，结果如图所示。 ①图中A、B处的颜色分别是________________。 ②如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有 伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/mL的蔗糖溶 液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是 ________________。 无色、绿色 红色、绿色

③如果将步骤二中浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放 液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜 色，对显微镜的操作方法是______________、_____________________。如果A处呈绿色，可能的原因是___________________________________ ___________________________。 改变光圈大小 调节反光镜(电光源亮度) 高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处

听课心得 审题关键：“生理活性”、“质壁分离实验”、“显微镜观察” 命题来源：教材基本实验。 思路分析：本题考查教材实验的基础知识，考查考生的实验操作能力和对实验现象的分析能力。(1)②中盐酸处理后细胞死亡，④中红细胞吸水破裂后血红蛋白才能释放出来。(2)由于发生质壁分离，A处为蔗糖溶液，为无色。B处为细胞质，有叶绿体显绿色。要观察清楚无色的部分，需使视野稍暗些，需要改变光圈大小、调节反光镜(或调节电光源亮度)。高温使细胞死亡，细胞膜、叶绿体膜等生物膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处，故A处为绿色。

答案：(1)①③　(2)①无色、绿色　②红色、绿色　③改变光圈大小 调节反光镜(电光源亮度)　高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性， 叶绿素等色素进入A处

考点2 鉴定类实验 实验名称 鉴定对象 试剂 颜色 生物材料 备注 淀粉的 鉴定 淀粉 碘液 蓝色 脱色的 叶片 无 还原糖 的鉴定 斐林 考点2　鉴定类实验 1．实验归类 实验名称 鉴定对象 试剂 颜色 生物材料 备注 淀粉的 鉴定 淀粉 碘液 蓝色 脱色的 叶片 无 还原糖 的鉴定 斐林 砖红色 沉淀 苹果或梨 的匀浆等 甲乙液现混现用、水浴加热 脂肪的 脂肪 苏丹Ⅲ (或Ⅳ) 染色 橘黄(或 红)色 花生种 子切片 需用高倍镜观察

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 加入二氧化硅是为了研磨得更充分；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏 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 尿糖的 检测 葡萄糖 试纸 有色 水、葡萄糖溶液、三份模拟“尿样” 无 叶绿体 中色素 的提取 和分离 四种色素 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；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏

A液与B液不能混合，需先滴加A液，再滴加B液 2.生物学中常用的试剂和药品 试剂 鉴定(染色)的物质(结构) 是否加热 颜色 注意事项 斐林试剂 还原糖 是 砖红色 现用现配 双缩脲试剂 蛋白质 否 紫色 A液与B液不能混合，需先滴加A液，再滴加B液 苏丹Ⅲ染液 脂肪 橘黄色 苏丹Ⅳ染液 红色

DNA、RNA同时存在时要混合使用且现用现配 甲基绿 DNA 否 绿色 DNA、RNA同时存在时要混合使用且现用现配 吡罗红 RNA 红色 健那绿 线粒体 蓝绿色 龙胆紫溶液 (醋酸洋红) 染色质(体) 深紫色(红色) 染色前必须漂洗彻底

待测物质 检测试剂 预期显色结果 ① DNA 甲基绿 红色 ② 脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 ③ 淀粉 斐林试剂 蓝色 ④ 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 【例2】 (广东高考)对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预 期结果都正确的是 (　　) 待测物质 检测试剂 预期显色结果 ① DNA 甲基绿 红色 ② 脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 ③ 淀粉 斐林试剂 蓝色 ④ 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 A.①③ B．②③ C．①④ D．②④

听课心得 审题关键：“待测物质”“检测试剂”“预期显色结果” 命题来源：考纲要求的教材鉴定类实验。 思路分析：①错误：DNA遇甲基绿呈现绿色；②正确：苏丹Ⅲ能将脂肪染成橘黄色；③错误：斐林试剂是鉴定还原糖的，淀粉不属于还原糖，而且斐林试剂与还原糖水浴加热后呈现砖红色沉淀；④正确：双缩脲试剂与蛋白质反应生成紫色络合物。

考点3 验证类与探究类实验 比较项目 探究性实验 验证性实验 概 念 考点3　验证类与探究类实验 1．探究性实验与验证性实验比较 比较项目 探究性实验 验证性实验 概　念 指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动 指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验 实验目的 探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系 验证已知对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系

假设一般采用“如果A，则B”的形式表达，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释 实验假设 假设一般采用“如果A，则B”的形式表达，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释 因结论是已知的，故不存在假设问题 实验原理 因探究内容而异 因验证内容而异 实验步骤 应有的实验步骤实际上并未完成，需要自己设计 应有的实验步骤可以是曾经做过的或尚未做过的 实验现象 未　知 已　知 实验结 果预测 对应假设，分类讨论

相同(斐林试剂与还原糖作用呈现砖红色沉淀) 实验结论 对应实验目的作出探究结论 对应实验目的作出肯定结论 举 例 实验 名称 探究某人是否为糖尿病患者 验证糖尿病患者的尿液中含有还原糖 原理 相同(斐林试剂与还原糖作用呈现砖红色沉淀) 步骤 相　同 现象 出现或不出现砖红色沉淀 出现砖红色沉淀 实验结 果预期 结论 若出现砖红色沉淀，证明此人为糖尿病患者；若不出现砖红色沉淀，证明此人不是糖尿病患者 糖尿病患者尿液中含还原糖

2.生物实验中的变量 (1)变量的种类 变量是指可被操纵的特定因素或条件。根据其在实验中的作用可分为 两大类： ①实验变量(自变量)与反应变量(因变量)。实验变量是指实验中由实 验者操纵的因素或条件，而反应变量是指由实验变量引起的变化结 果，二者之间是前因后果的关系。实验的目的就在于获得和解释前 因与后果。 ②无关变量与额外变量。无关变量是指实验中除实验变量外的影响 实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外 变量。它们之间也是前因后果的关系。但对实验变量与反应变量的获 得起干扰作用。

(2)变量的控制 控制变量是指控制其他因素不变，集中研究其中一个因素的变化，保证 实验不受干扰或将干扰因素降低到最低程度。通过实验控制，尽量减小 实验误差，以取得较为精确的实验结果。 ①操纵实验变量的方法：设法给研究对象施加干扰，造成研究对象的变 化，从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。 ②检测反应变量的方法：根据实验原理和实验条件确定观察、测量的指 标和方法。具体包括：观察特异性的颜色变化、沉淀反应；观察形态结 构、生理变化；测量生长发育速度；测量生化反应速度。

③控制无关变量的方法(平衡控制)：排除因实验对象的个体差异带来的 影响；设法创造稳定的相同的条件进行对照，以抵消或排除这些因素对 实验对象的干扰；设法提供适宜条件，以排除不利环境条件对实验对象 的影响；重复实验，排除偶然因素的干扰，减小实验误差。 不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量，检测一个反应 变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中复杂关系的准则之一。

pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等 (3)相关实验中的变量 实验名称 自变量 因变量 无关变量 通过模拟实验探究膜的透性 半透膜两 侧溶液的 浓度差 漏斗玻璃管液面的上升高度 半透膜的种类、开始时的液面、温度等条件 探究温度对淀粉酶活性的影响 不同温度 (至少三种) 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 探究酵母菌的呼吸方式 氧气的有无 CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度等)；酒精的产生(重铬酸钾检测) 葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接导管的大小等

探究酵母菌的呼吸方式 氧气的有无 CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度等)；酒精的产生(重铬酸钾检测) 葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接导管的大小等 模拟探究细胞表面积与体积的关系 细胞体积的大小 物质运输的效率 琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 不同浓度的生长素类似物 扦插枝条的生根数量或长度 实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 时间 酵母菌种群数量 培养液的成分、培养条件、空间等 探究水族箱中的群落的演替 群落的演替 水族箱的培养条件和环境等

【例3】 (江苏高考)某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实 验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖 的水解产物能否通过半透膜。

增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。 (1)设计出继续实验的简要步骤： ①____________________________________________________________ __________________________________________； ②____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)预测实验现象并作出结论。 答案：如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀， 则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试 管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通 过半透膜 向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管 至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化 吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试 剂，(60～65℃)水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀

听课心得 审题关键：“探究”“蔗糖水解产物”“能否通过半透膜” 命题来源：探究实验的设计程序。 思路分析：本题是以渗透作用装置为基础的材料限制型实验设计试题，设计思路主要有两个：①证明蔗糖被水解，蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，用斐林试剂鉴定即可；②观察a、b两管液面高度差的变化，如果差值缩小，则说明蔗糖的水解产物能透过半透膜，否则不能。所设定的材料做出了设置限制，须加入蔗糖酶溶液，a、b两侧的加入量相等，以抵消加入蔗糖酶溶液所引起的溶液浓度变化。添加材料中的斐林试剂、试管等，提示可用检测还原糖的办法检测蔗糖的水解产物能否通过半透膜。

题后反思：设置对照组有四种方法 (1)空白对照 指不做任何实验处理的对象组。如在“探索生长素类似物促进插条生根的 最适浓度”的实验中，除不同浓度的生长素类似物处理组外，还增加一蒸 馏水处理组，蒸馏水处理组即为典型的空白对照。通过对照能明白地对 比和衬托出实验组的变化和结果，增加说服力。 (2)自身对照 指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照。如“观察植物细胞质壁 分离和复原”实验，则是典型的自身对照。自身对照关键是要看清楚实验 处理前后同一对象变化的差异，实验处理前的对象状况为对照组，实验 处理后的对象变化则为实验组。

(3)条件对照 指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。例如“探究甲状腺激素对幼小动物生长发育的影响”实验，采用等组实验。甲组：饲喂甲状腺激素(实验组)，乙组：饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组)，丙组：不饲喂药剂(空白对照组)。该实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照，更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。

(4)相互对照 指不另设对照组，而是几个实验组相互对照。如在“探究温度对酶活性的 影响”的实验中，不同的温度处理使实验组之间相互对照，较好地平衡和 抵消了无关变量的影响，使实验结果具有说服力。“探索生长素类似物促 进插条生根的最适浓度”实验中，不同浓度的生长素类似物处理组之间也 是相互对照。

考点4 调查类实验 实验名称 调查常见的人类遗传病 土壤中小动物类群丰富度的研究 调查对象 随机确定的人群；一定数量的家族 考点4　调查类实验 1．调查类实验归类分析 实验名称 调查常见的人类遗传病 土壤中小动物类群丰富度的研究 调查对象 随机确定的人群；一定数量的家族 生活在土壤中的小动物 调查方法 汇总法 用取样器取样进行采集、调查的方法 统计方法 发病率＝(患病人数/被调查人数)×100% 记名计算法；目测估计法

注意事项 ①调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病等；②调查某种遗传病的发病率时，要随机抽样调查，且要保证调查的群体足够大 ①取样时应注意随机取样，避免人为心理作用；②动物类群因所取地段不同，可能差异较大；③样土塑料袋上标明取样的地点和时间；④不知名的动物标记为“待鉴定XX”；⑤调查的指标是小动物种类的丰富度和数量

实习、研究性课题 调查对象 统计方法 计算公式 种群密度的取样调查 动物 标志重捕法 植物 样方法 调查人群中的遗传病 人类某种遗传病 2.观察调查类实验的统计技术和测量技术的总结如下表 实习、研究性课题 调查对象 统计方法 计算公式 种群密度的取样调查 动物 标志重捕法 植物 样方法 调查人群中的遗传病 人类某种遗传病 汇总法 发病率＝ ×100% 调查环境污染对生物的影响 环境污染程度 污染程度＝ ×100%

【例4】 (改编题)调查统计的方法被广泛应用于生物科学研究之中。在 一个草原生态系统中，草是生产者，鼠是初级消费者。现将某动 物新物种X引入该生态系统，调查表明鼠与X的种群数量变化如下表：

时间(年) 鼠种群数量(只) X种群数量(只) 1 18 900 100 2 19 500 120 3 14 500 200 4 10 500 250 5 9 500 180 6 9 600 170 7 8

(1)据表分析，鼠种群与X种群的关系是________。若在第9年间，大量 (2)对鼠种群数量进行调查，一般采用标记重捕法。由于鼠类在被捕捉 过一次后就很难再次被捕捉，所以上述计算所得的种群个体总数可能会 比实际值偏________。 捕食 增多 大 (3)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，若调 查弃耕农田土壤小动物类群丰富度，常采用 ___________法。某研究性学习小组设计了如图所示装置，从选取的土样中收集小动物，但他们设计 取样器取样 在漏斗上方加一提供光源和热源的灯泡 的这一装置不够完善，请写出完善该装置的做法： _____________________________________。接下来对采集到收集瓶中的小动物还应做的工作是_______________________________________。 在漏斗上方加一提供光源和热源的灯泡 用肉眼或仪器认真观察并分类、统计和分析

听课心得 审题关键：“调查”“标志重捕”“再次捕捉”“丰富度” 命题来源：调查类实验。 思路分析：(1)两个种群异步增长，最可能是捕食关系。捕食者减少，在一定时期内，被捕食者的数量会增多。(2)标记重捕法的前提是标记个体和未标记个体在重捕时被捕获的概率相等，若标记使重捕率降低，计算所得的种群个体总数可能会比实际值偏大。(3)许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，调查土壤小动物时不宜采用样方法或标志重捕法。对土样中的小动物进行采集时，在诱虫器上方通常要放置并打开40～60 W的电灯，这样做的目的是利用了土壤动物趋暗、趋湿、避高温的特性，使土壤动物从土样进入诱虫器下部的试管中，达到采集的目的。

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