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1、专题八实验与探究 【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 的方法和技能进行综合运用。 (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、分析和处理。 (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。 【知识网络】 一教材实验归类、方法和技术 二教材经典实例的分析与拓展 (1)细胞内物质或结构的检测方法 淀粉：碘液； 还原糖：斐林试剂、班氏试剂；
2、 CO2：溴麝香草酚蓝（蓝绿黄） ；Ca(OH)：溶液或酸碱指 示剂； 乳酸： pH 试纸； 有 O2：带火星木条复燃； 脂肪：苏丹 或苏丹 染液； 蛋白质：双缩脲试剂； 染色体：龙胆紫、醋酸洋红溶液； DNA ：甲基绿； RNA：吡罗红； 线粒体：健那绿 11酒精：酸性重铬酸钾溶液（橙色灰绿色） (2)实验结果的检测指标 光合速率： O2释放量、 CO2吸收量或淀粉产生量； 呼吸速率： O2吸收量、 CO2释放量或淀粉减少量； 细胞液浓度大小：质壁分离； 细胞是否死亡：质壁分离、亚甲基蓝溶液染色； 甲状腺激素作用：动物耗氧量、发育速度等； 生长激素作用：生长速度(体重变化、身高变化 )； 胰
3、岛素作用：动物活动状态。 (3)实验条件的控制方法 增加水中氧气：泵入空气或放入绿色植物； 减少水中氧气：容器密封或油膜覆盖或用凉开水； 除去容器中 CO2放人 NaOH 溶液或 KOH 溶液； 除去叶片中原有淀粉：置于黑暗环境一昼夜； 除去叶片中叶绿素：酒精隔水加热； 除去光合作用对呼吸作用的干扰：给植株遮光； 得到单色光：棱镜色散或彩色薄膜滤光； 血液抗凝：加入柠檬酸钠； 各种细胞器的提取：细胞匀浆离心； 骨的脱钙：置于盐酸溶液中。 (4)实验中控制温度的方法 还原糖鉴定：水浴加热； 酶促反应：水浴保温； 用酒精溶解叶中的叶绿素：酒精要隔水加热； DNA 的二苯胺试剂鉴定：水浴加热； 细胞
4、和组织培养以及微生物培养：恒温培养。 (5)实验药品的用途 NaOH：用于吸收 CO2或改变溶液的 pH； Ca(OH)2：鉴定 CO2； HCl：解离或改变溶液的pH； NaHCO3：提供 CO2； NaCl：配制生理盐水及其他不同浓度的盐溶液，可用于测定动物 细胞内液浓度或用于提取DNA； 酒精：用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液； 蔗糖：配制蔗糖溶液，用于测定植物细胞液浓度或观察质壁分离 和复原； 滤纸：过滤或纸层析； 纱布、尼龙布：过滤； 碘液：鉴定淀粉。 生物课本涉及的重要科学史 课本专题知识 生物科学史中的经典 实验 对应课本页 码 备注 必修 一 细胞的结构 与功能
5、细胞学说建立的过程P10-12 资料分 析 分泌蛋白的合成与运 输 P48 资料分 析 细胞核的功能P52-53 资料分 析 对生物膜结构的探索 历程 P65-68正文 细胞代谢 关于酶本质的探索P81-82 资料分 析 光合作用的探究历程P100-102正文 必修遗传规律孟德尔的豌豆杂交实P2-11正文 二验 基因在染色体上P27-30正文 DNA DNA 是遗传物质的 实验证据 P43-46正文 DNA 双螺旋结构模 型的构建 P47-49 资料分 析 进化 隔离在物种形成中的 作用 P120-121 资料分 析 必修 三 激素调节 促胰液素的发现P23-24 资料分 析 生长素的发现过程
6、P46-48正文 能量流动能量流动的定量分析P95正文 三生物实验设计应遵循的基本原则 1科学性原则 2对照性原则 3单因子变量原则和等量原则 四探究性实验和验证性实验的设计方案 1明确实验目的 (1)实验目的：要探究或验证的某一事实或者做了该实验后要解决什 么问题，如何写实验目的： 根据题目信息，直接读取题干，写出实验目的。 此类题目中往往含有 “ 探究(验证、证明或研究等 )” 的字眼，此即 为该实验的目的。 根据实验装置或实验现象，推断实验目的（实验步骤自变量 实验目的）。 此类试题实验目的的确认方法是首先确定实验的自变量和因变量，再 寻找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的 （探究
7、或者验证自 （对比实验） 变量对因变量的影响）。如：下图表示 3 株脱淀粉 (经充分 “ 饥饿” 处理) 的长势相同的同种植株放在透光的不同钟罩内。其实验目的推导如下： 自变量： CO2浓度实验目的：探究CO2浓度与光合速率的关 系 因变量：光合速率 如何写实验题目： 是关于一个什么内容的实验 （即研究或实验的内 容） A 探究（自变量）对（因变量）的影响 B 验证（自变量）对（因变量）的影响 例： “关于对的影响”或“对是否有影响 2分析实验原理： 实验原理就是实验设计必须遵循的基本原理，是进行实验的理论 依据。包括实验中相关实验试剂的选择依据，选择实验材料的依据， 作出实验假设的依据，主要
8、步骤的设计依据，分析现象结果的依据， 确定观察指标的依据等。 高考题中的实验原理一般都来自教材。因此， 要熟知教材中涉及的各种试剂的选择依据及相应的生理过程，进而确 认实验原理。 如何写实验原理：一般从以下三个方面书写 写出为会么这么做（自变量作用原理） 为什么出现这样的现象（因变量检测原理） 重要实验步骤设计的依据，选择实验材料依据等 3构想实验思路 (1)正确选择实验方法 下面就试题中出现的一些常用实验方法，做一简单的总结： 有些试题需要根据实验设计要求，确定实验方法： 如用最简捷的方 法鉴定某个体是纯合子还是杂合子。若是植物，则用自交法；若是动 物或雌雄异株的植物，最好用测交法。 检测某
9、种物质的本质， 一般用相应化学试剂进行检测，因此要熟悉 吡罗红、甲基绿、健那绿染液、苏丹或染液、酸性的重铬酸钾溶 液、龙胆紫溶液、醋酸洋红液、斐林试剂、双缩脲试剂、二苯胺、碘 液等试剂的使用及产生的现象。 有些实验结果不能直接观察到，需要借助其他观测指标。 如检测是 否进行光合作用，可测有无O2释放或 CO2吸收或淀粉的生成；原子 转移途径的研究常用放射性同位素示踪法；检测细胞的活性， 可用呼 吸作用耗氧量、 CO2产生量或产热量衡量，植物细胞还可用有无质壁 分离与复原现象来检测。 (2)控制实验变量 实验设计的 “ 变量” 有三种：自变量、因变量、无关变量。通过随机分 组、施加干扰操纵实验变
10、量。通过观察实验现象、测量数值捕获反应 变量。通过设置对照、选择实验条件、重复实验控制无关变量。通常 所说的实验设计遵循单一变量原则中的“ 单一变量 ” 就是指自变量。 在 实验设计时，无关变量控制的方法如下： 消除法：排除或隔离无关变量对实验效果的影响。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，需开花前， 用纸袋将雌花套住，隔离外来花粉的干扰。 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。 平衡法：设立对照组，
11、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）如何写实验假设：即对可见现象提出的一种可检测的解释，但 未经证实的结论。 答题时用陈述句， 对实验目的中提出的问题作出一 个肯定的回答。 （4）如何写实验设计思路：即写实验的基本方法和大致步骤。 4如何写实验步骤：准确描述实验操作步骤的“ 三步曲 ” 5预测实验结果 即在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。“ 变量促进结果； 变量抑制结果；变量与结果无关” ，或“ 全肯定；全否定；一肯定一否 定” 等。例如对 “ 比较过氧化氢酶和Fe 3+的催化效率 ” 这个实验进行结 果
12、预测时，有以下3 种可能： 过氧化氢酶的催化效率高于Fe 3+的催 化效率； Fe 3+的催化效率高于过氧化氢酶的催化效率； 过氧化氢 酶的催化效率与 Fe 3+的催化效率基本相同。 根据酶具有高效性的特点 可知， 是最可能的结果。 6分析实验结果，得出结论： （1）实验结果是指通过观察或测量的实验现象，是实验实际出现的 情况。一般包括：颜色变化、体重变化、数量变化、形态结构与生理 状况的变化、气味变化、时间变化、沉淀、温度、PH 值、气泡产生 等。 （2）得出结论：实验结论是根据对实验的因变量与自变量关系的分 析得出的具有普遍意义的理论性结论，结论的得出必须依据实验结果。 探究性实验的每一个结果和结论一般都用“ 如果(若)就(则)” 来描述，不能前一个结果和结论用“ 如果(若)就(则)” 来描述， 后面的结果和结论用 “ 反之”“否则” 等词表示。 （3）说明 验证类实验的结果预测是唯一的。而探究类实验的结果预测需要 预测所有可能的结果。 实验结果的可信度和精确度是不同的，考生易误认为增加对照或 重复能使实验结果更精确。 设置对照和平行重复实验的目的是提高实验结果的可信度。 缩小自变量的取值范围并增加对照实验的组数才能提高实验结果 的精确度。 7 如何设计记录实验数据的表格 （注意名称不能少， 项目清楚明了） 8、遗传实验的设计（特别注意文字的表述） 四评价性试验
