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1、教材实验及实验设计专题,一、高考大纲生物实验与探究能力要求 （1） 能独立完成“生物知识内容图表”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，能对实验现象和结果进行分析、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。,二、高考试题统计分析,1.近5年新课标全国II卷实验分值分布,2. 2016年高考实验分值分布,3.高考试
2、题特点,1）.分值比例在增加； 2）.材料在教材外、答案在教材内、起点高、落点低，立意鲜明、背景新颖、设问灵活、层次清晰；陌生之中考查熟悉，体现学科自身价值； 3）.试题阅读量不大、看题时间少、做题时间少、想题时间多考查思维能力； 4）.贴近生活实际，背景通俗易懂，控制试题难度。,4、本专题内容 1）验证性实验 对实验操作、原理、程序、现象和结论的分析、归纳、总结。 2）纠正错误或补充不完整的实验。 3）设计简单生物学实验。 4）对实验、实践中获得的各种信息的分析和解释。,教材实验是高考实验考查命题的依据，高考命题虽然取材于教材之外，但所有考查的基本实验方法、实验技术及实验思想，还是源于教材实
3、验，往往是在教材实验的基础上进行重组与改造，创设新情境，提出新问题，以考查创新意识。对教材中常规实验的考查一般为： 对实验原理、实验材料和实验试剂的分析和解释； 实验步骤及实验顺序的分析和解释； 对实验设计中对照实验的分析和解释； 对实验结果的分析和解释； 基本实验操作仪器的使用(如显微镜)。,三、本专题分析,对实验的考查既有书本上的实验，又有对实验知识进行迁移的实验。生物高考中要求考生能够设计简单的生物学实验，掌握基本的实验操作，能够对实验结果进行解释和分析，包括判断实验结果和推导实验结论等内容。专题的学习要求： (1)熟悉考纲中要求的实验的原理、步骤、实验结论及实验器材使用的注意事项等。分
4、析实验中每一步骤的作用，以及各步骤之间的联系，从中学会研究生物现象、解决问题的方法，培养学生的探究能力 。 (2)要掌握规范的实验操作步骤，最好能将有关实验实际动手再操作一遍，以培养实验操作技能。,主要内容包括： 实验分析。对已有的实验操作、原理、程序、现象和结论的分析、归纳、总结（包括教材中考纲规定的实验的分析，还有生物学经典实验（科学史）及基本结论、典型实例，例如酶的发现过程、光合作用的发现、生长素的发现、DNA双螺旋分子结构模型的建立、肺炎双球菌转化实验），纠正错误或补充不完整的实验。 实验设计。包括验证性实验和探究性实验。 （3）要结合几个经典实验，能归纳实验设计题的一般规律。如：实验
5、假设、实验目的、实验预期、实验结论间的联系性，实验步骤描述的常规方法，如何从题干提供信息中确定实验分组及实验自变量等。 （4）进行中学常见实验方法的归纳。如：同位素标记（H、N、O、P、S、C等荧光标）法、离心（密度梯度离心）法、提取法、引流法、模拟实验法、调查法、饲喂法、临床观察法、杂交（测交）法等以及测定呼吸作用光合作用的装置、细胞培养的装置等等这样可避免在新情境中无所适从。,第一、考纲实验归类,实验一、观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验原理 细胞内的DNA主要分布在细胞核内，RNA主要存在于细胞质中。 甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同：甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗
6、红使RNA呈现红色。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。 0.9%NaCl溶液：保持口腔上皮的正常形态。 8%的盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂的结合。 操作指南 1材料：人的口腔上皮细胞，洋葱表皮细胞，根尖细胞，口腔上皮细胞。 2用具：400 mL烧杯，250 mL烧杯，温度计，滴管，消毒牙签，载玻片，盖玻片，铁架台，石棉网，火柴，酒精灯，吸水纸，显微镜。 取口腔上皮细胞制片水解冲洗染色观察。,注意事项 1.材料的选择 选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察； 常用的观察材料由
7、人的口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶内表皮细胞(为避免原有颜色的干扰，不可使用紫色表皮细胞) 2.取材要点 取口腔上皮细胞之前，应先漱口，以避免装片中出现太多的杂质； 取洋葱表皮细胞时，尽量避免材料上带有叶肉组织细胞。 3.冲洗载玻片时水的流速要尽量慢，切忌直接用水龙头冲洗。,4.安全要点 用酒精灯烘烤载玻片时，不要只集中于材料处，而应将载玻片在火焰上来回移动，使载玻片均匀受热，以免破裂； 烘烤后的载玻片不要马上放入盛有稀盐酸的烧杯中，最好先自然冷却1分钟。 5.换用高倍镜观察材料时，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺旋。 主要步骤(以观察口腔上皮细胞为例) 1.取材 滴：在洁净的载玻片上滴一
8、滴质量分数为0.9%的NaCl溶液； 刮：用消毒牙签在口腔内侧壁上轻轻地刮几下； 涂：将牙签上的碎屑涂抹在载玻片的生理盐水中； 烘：将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上烘干。,2.水解 解：将烘干的载玻片放入装有30ml质量分数为8%的盐酸的小烧杯中，进行材料的水解； 保：将小烧杯放入装有30温水的大烧杯中保温5分钟。 3.冲洗涂片 冲：用缓缓的蒸馏水冲洗载玻片10秒钟；是为了冲洗掉盐酸防止盐酸影响观察效果，是因为染色剂是碱性染色剂会与盐酸中和， 吸：用吸水纸吸去载玻片上的水分。 4.染色 染：用2滴吡罗红甲基绿混合染色剂滴在载玻片上，染色5分钟； 吸：吸去多余染色剂； 盖：盖上盖玻片。
9、 5.观察 低：在低倍物镜下，寻找染色均匀，色泽浅的区域，移至视野中央，将物象调节清晰； 高：转到高倍物镜，调节细准焦螺旋，观察细胞核和细胞质的染色情况。,实验二、检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 实验原理 还原糖 + 斐林试剂砖红色沉淀CuO2 蛋白质 + 双缩脲试剂紫色反应 脂 肪 + 苏丹IV红色（染色1分钟） 脂 肪 + 苏丹III橘黄色（染色3分钟） 淀 粉 + 碘液蓝色 1、还原糖的检测 （1）材料的选取：还原糖含量高，白色或近于白色，如苹果、梨、白萝卜。 （2）试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/mL的NaOH溶液，乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液），现配现用。 （3）步骤：
10、取样液2mL于试管中加入刚配的斐林试剂1mL（斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入）水浴加热2min左右观察颜色变化（浅蓝色棕色砖红色）,2、脂肪的检测 （1）材料的选取：含脂肪量越高的组织越好，如花生的子叶。 （2）步骤： 制作切片（切片越薄越好）将最薄的花生切片放在载玻片中央 染色（滴苏丹染液23滴切片上23min后吸去染液滴体积分数50%的酒精洗去浮色吸去多余的酒精） 制作装片（滴12滴清水于材料切片上盖上盖玻片） 镜检鉴定（显微镜对光低倍镜观察高倍镜观察染成橘黄色的脂肪颗粒）若苏丹IV则为红色,3、蛋白质的检测 （1）试剂：双缩脲试剂（A液：0.1g/mL的NaOH溶液，B液：0.0
11、1g/mL的CuSO4溶液） （2）步骤：试管中加样液2mL加双缩脲试剂A液1mL，摇匀加双缩尿试剂B液4滴，摇匀观察颜色变化(紫色) 注意：（1）不加热 （2）蛋白质浓度低 （3）B液不能过量 4、淀粉检验,考点提示： （1）常见还原性糖与非还原性糖有哪些？ 葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖；淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖。 （2 )还原性糖植物组织取材条件？ 含糖量较高、颜色为白色或近于白色，如：苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。 （3)研磨中为何要加石英砂？不加石英砂对实验有何影响？ 加石英砂是为了使研磨更充分。不加石英砂会使组织样液中还原性糖减少，使鉴定时溶液颜色变化不明显。 （4）斐
12、林试剂甲、乙两液的使用方法？混合的目的？为何要现混现用？ 混合后使用；产生氢氧化铜；氢氧化铜不稳定。 （5) 还原性糖中加入斐林试剂后，溶液颜色变化的顺序为？ 浅蓝色棕色砖红色,（6）花生种子切片为何要薄？ 只有很薄的切片，才能透光，用于显微镜的观察。 （7）转动细准焦螺旋时，若花生切片的细胞总有一部分清晰，另一部分模糊，其原因一般是什么？ 切片的厚薄不均匀。 （8）脂肪鉴定中50%乙醇作用？ 洗去浮色。 （9）双缩脲试剂A、B两液是否混合后用？先加A液的目的怎样通过对比看颜色变化？ 不能混合；先加A液的目的是使溶液呈碱性；先留出一些大豆组织样液做对比实验。,斐林试剂（甲液：0.1g/mL的N
13、aOH溶液， 乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液），现配现用。,双缩脲试剂（A液：0.1g/mL的NaOH溶液， B液：0.01g/mL的CuSO4溶液）,实验三、用显微镜观察多种多样的细胞 1材料人的口腔上皮细胞，蛙或蟾蜍的血细胞，水绵、保卫细胞，酵母菌等。 2用具显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，滴管。 3试剂质量分数为09%的NaCl溶液（如果观察两栖动物的细胞，改用质量分数为065%的NaCl溶液），碘液，清水。 4操作要点 （1）进行显微镜对光时，应转动反光镜，使视野明亮，便于使用高倍镜观察。 （2）制作临时装片时，如果观察的是植物细胞，在载玻片上滴加清水；如果观察人的口腔上皮细胞，
14、需要滴加质量分数为09%的NaCl溶液。 （3）无论选取动物组织细胞还是植物组织细胞，一定要量少，并且要在载玻片上将观察材料展开，以便于观察。 （4）观察时，要遵循先在低倍镜下观察清楚，将物像移至视野中央，再转换高倍镜进行观察的顺序。在使用高倍镜进行观察时，不能转动粗准焦螺旋。,实验四、观察叶绿体和线粒体 实验原理 （1）叶绿体的观察植物绿色部位的细胞中含有叶绿体。如果将叶片的横切片制成临时装片，就可以在显微镜下观察到叶绿体。某些植物幼嫩的叶也可直接用于观察叶绿体。叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色、扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜下观察它的形态。 （2）线粒体普遍存在于动物细胞和
15、植物细胞中。通过染色，可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。线粒体的观察线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，内含细胞色素氧化酶系。健那绿是一种碱性染料,可以专一性地对线粒体进行染色。与线粒体内的细胞色素氧化酶系发生作用时，染料始终保持氧化状态,呈蓝绿色；而线粒体周围的细胞质中的染料被还原为无色的状态。通过染色可以在高倍显微镜下观察到呈现蓝绿色的线粒体。,提示： （1）为什么可直接取用藓类的小叶，而不能直接取用菠菜叶？ 因为藓类的小叶很薄，只有一层细胞组成，而菠菜叶由很多层细胞构成。 （2）取用菠菜叶的下表皮时，为何要稍带些叶肉？ 表皮细胞除保卫细胞
16、外，一般不含叶绿体，而叶肉细胞含较多的叶绿体。 （3)怎样加快黑藻细胞质的流动速度？最适温度是多少？ 进行光照、提高水温、切伤部分叶片； 25左右。 （4）对黑藻什么部位的细胞观察，所观察到的细胞质流动的现象最明显？ 叶脉附近的细胞。 （5）若视野中某细胞中细胞质的流动方向为顺时针，则在装片中该细胞的细胞质的实际流动方向是怎样的？ 仍为顺时针。 （6）是否一般细胞的细胞质不流动，只有黑藻等少数植物的细胞质才流动？ 否，活细胞的细胞质都是流动的。 （7）若观察植物根毛细胞细胞质的流动，则对显微镜的视野亮度应如何调节？ 视野应适当调暗一些，可用反光镜的平面镜来采光或缩小光圈。 （8）在强光照射下，叶绿体的向光面有何变化？ 叶绿体的受光面积较小有一面面向光源。,实验五、通过模拟实验探究膜的透性 1实验目的： 说明生物膜具有选择透过性；尝试模拟实验的方法 2实验原理： 某些半透膜（如动物的膀胱膜、肠衣等），可以让某些物质透过，而另一些物质不能透过。或者（玻璃纸）水分子可以透过，而蔗糖分子因为比较大，不能透过。可以用半透膜将不同浓度
