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1、第14讲实验与探究1.(必修一P98实验)滤纸条上有4条不同颜色的色素带,从上往下依次为: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)。它们在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。2.(必修二P91调查)在调查人类遗传病时应选择单基因遗传病进行调查,调查的群体应足够大。3.(必修三P51探究)温度要一致;设置重复组。即每组不能少于3个枝条;设置对照组。清水空白对照;设置浓度不同的几个实验组之间进行对比,目的是探究2,4-D或-萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。4.(必修三P61探究3)为了确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响,使通过样
2、方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。样方的数量太少,其统计结果的误差可能就较大;一般而言,样方越多,其统计结果越接近真实情况。5.(必修三P62学科交叉与数学的联系)该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉,再次捕获的被标记的个体数减少,由种群数量=知,种群数量变大,即估算值大于实际的种群密度。总纲目录考点一教材基础实验考点二实验探究与分析素养引领情境命题1.(2018海南单科)关于普通光学显微镜的使用,下列叙述正确的是()A.在高倍镜下观察时,用粗准焦螺旋调整焦距B.高倍镜下无法观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒C.由低倍镜转到高倍镜前,将待观察目标移至视野中央D.高倍镜下可以观察到细胞膜清晰的暗
3、亮暗三层结构考点一教材基础实验解析使用高倍显微镜时,物镜镜头距离装片非常近,使用粗准焦螺旋调整焦距易压坏装片,损伤镜头,A错误;高倍镜下可以清晰地观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒,B错误;由低倍镜转到高倍镜前,需先将待观察目标移至视野中央,C正确;电子显微镜下可观察到细胞膜清晰的暗亮暗三层结构,光学显微镜下无法观察到,D错误。2.(2013山东理综)生物实验中常用盐酸处理实验材料,下列说法正确的是()A.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境B.盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合C.盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活D.盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿)对线
4、粒体染色解析解离是为了溶解细胞间质以利于细胞相互分离开来,并杀死细胞,染色前必须漂洗以洗去盐酸后才能染色;与DNA结合的是甲基绿而非吡罗红;健那绿对线粒体染色时必须保证细胞是活的,使用盐酸后细胞会死亡,导致不能染色。故选C。3.(2014山东理综)下列有关实验操作的描述,正确的是()A.鉴定待测样液中的蛋白质时,先加NaOH溶液,振荡后再加CuSO4溶液B.制作细胞的有丝分裂装片时,洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色C.低温诱导染色体加倍实验中,将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理D.探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温解析鉴定蛋白质用双缩脲试剂,先加A液(Na
5、OH溶液),振荡后加B液(CuS04溶液);制作细胞有丝分裂装片时,解离后应先在清水中漂洗,防止解离过度,再用龙胆紫溶液染色;低温诱导染色体加倍实验中,应先低温处理使染色体数目加倍再制片,先制片会杀死细胞,无法诱导染色体数目加倍;探究温度对酶活性的影响时,酶与底物应该先在预设温度下保温后再混合,保证反应开始的时候便达到预设温度。1.观察类实验(1)列表比较六个观察类实验实验名称细胞状态观察对象染色剂生物材料(及特殊要求)观察DNA和RNA在细胞中的分布死细胞DNA和RNA的分布甲基绿吡罗红人的口腔上皮细胞观察线粒体活细胞线粒体健那绿低温诱导染色体加倍死细胞染色体改良苯酚品红染液洋葱根尖细胞观察
6、细胞的有丝分裂死细胞龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)观察叶绿体活细胞叶绿体无(无需染色)菠菜叶、黑藻叶观察植物细胞的质壁分离与复原活细胞紫色中央液泡的大小和原生质层的位置紫色洋葱鳞片叶表皮细胞(2)观察类实验的操作流程模板2.鉴定、提取类实验(1)列表比较七种物质的鉴定或提取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(或)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
7、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酒精的鉴定重铬酸钾溶液橙色灰绿色酵母菌酸性条件CO2的鉴定溴麝香草酚蓝水溶液蓝绿黄酵母菌常温条件(2)鉴定类实验的操作流程模板3.列表比较五个调查类实验调查类实验课题调查对象统计方法计算方法调查人群中的遗传病发病率人群汇总法发病率=患病人数被调查人数100%调查人群中的遗传病的遗传方式患者家系汇总法绘制图表或系谱图进行分析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)=初次捕获个体数(n)再次捕获个体数(M)重捕的标志个体数(m),
8、以此来估计种群密度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调查当地农田生态系统中的能量流动情况农田生态系统汇总法能量传递效率=第(n+1)营养级同化的总能量第n营养级同化的总能量土壤中小动物类群丰富度的研究土壤中小动物记名计算法或目测估计法 丰富度=样地中物种数目多少样地面积4.教材经典实验的选材与方法实验名称实验选材实验方法备注细胞膜成分及鉴定人成熟的红细胞渗透法、离心法、酶解法等脂质溶剂和蛋白酶处理膜,分析成分光合作用的发现(需光和O2的产生)天竺葵叶遮光法实验前进行饥饿处理小球藻同位素标记法用18O分别标记H2O和CO2DNA是遗传物质的证据两种肺炎双球菌体
9、内转化法S型细菌中存在能使R型细菌转化成S型细菌的“转化因子”两种肺炎双球菌体外转化法DNA是遗传物质,蛋白质和多糖不是大肠杆菌和噬菌体同位素标记法注意误差分析生长素的发现胚芽鞘对照法感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端,单侧光对植物向光生长产生某种影响胚芽鞘、琼脂对照法尖端产生生长素,向下运输,促进尖端下部的生长考向一结合考纲规定的实验,考查科学探究能力1.(2019山东潍坊三模)下列关于生物学实验的叙述,正确的是()A.成熟植物细胞质壁分离过程中,细胞液浓度逐渐降低B.盐酸处理口腔上皮细胞有利于健那绿对线粒体染色C.低温处理有丝分裂后期的根尖细胞能导致染色体数目加倍D.利用甲基绿和吡罗红混合染液对
10、细胞染色,可观察DNA和RNA在细胞中的分布解析成熟植物细胞质壁分离过程中,细胞液会不断失水,细胞液浓度逐渐升高,A错误;用健那绿染色口腔上皮细胞内线粒体的过程中细胞处于生活状态,不能用盐酸处理细胞,B错误;低温处理可抑制有丝分裂前期的根尖细胞中纺锤体的形成,导致细胞内染色体数目加倍,C错误;甲基绿只对DNA亲和力强,可以将DNA染成绿色,吡罗红对RNA亲和力强,可以将RNA染成红色,利用甲基绿和吡罗红混合染液对细胞染色,可观察DNA和RNA在细胞中的分布,D正确。考向二围绕教材实验的深化拓展,考查科学思维与探究能力2.(2019山东实验中学一诊)在探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟
11、胡杨细胞质壁分离的影响,有人将细胞分别移至不同的培养液中继续培养一段时间,测得结果如表所示。下列相关叙述正确的是()注:“+”表示有添加,“-”表示无添加组别培养液中另添加的成分实验结果NaCl茉莉酸+-部分细胞质壁分离+细胞正常,无质壁分离-细胞正常,无质壁分离A.实验条件下部分细胞发生质壁分离体现出植物细胞壁具有选择透过性B.该实验的自变量为是否加入茉莉酸,因变量为细胞是否发生质壁分离C.实验结果表明,茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用D.若用健那绿对培养的胡杨细胞染色后植物细胞将不会发生质壁分离答案C植物的细胞壁表现为全透性,不具有选择透过性,选项A错误;通过表格信息可知,
12、该实验的自变量为是否加入茉莉酸和NaCl,因变量为细胞是否发生质壁分离,选项B错误;由组实验可以看出,茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用,选项C正确;健那绿能把活细胞中的线粒体染成蓝绿色,用健那绿染色后的植物细胞仍然可以发生质壁分离,选项D错误。1.(2018课标全国,4,6分)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是()考点二实验探究与分析A.乙组加入了药物X后再进行培养
13、B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构答案C由乙、丙组与甲组对比知,乙、丙组细胞增殖速率均较快,说明乙、丙组均加入了药物X。培养一段时间后,丙组细胞增殖速度明显慢于乙组,说明丙组培养一段后又加入了药物D,A、B正确,C错误;蛋白质的结构决定其功能,药物D可能通过改变药物X的空间结构而使其失去促进细胞增殖的作用,D正确。2.(2019课标全国,29,11分)氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮
14、有机物是,在细胞核中合成的含氮有机物是,叶绿体中含氮的光合色素是。(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(N)和硝态氮(N)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中N和N的吸收具有偏好性(N和N同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。答案(1)蛋白质核酸叶绿素(2)实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中N和N剩余量。预期结果和结论:若营养液中N剩余量小于N剩余量,则说明作物甲偏好吸收N;若营养液中N剩余量小于N剩余量,则说明作物甲偏好吸收N。解析本题以氮元素
15、的作用与吸收为载体,考查考生理解所学知识,并能对一些生物学问题初步探究的能力;试题通过方案设计体现了对科学探究素养的考查。(1)细胞内含氮元素的有机物包括蛋白质、核酸、叶绿素等。蛋白质在核糖体上合成;核酸可在细胞核内合成;叶绿体中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类,前者含有氮,后者不含氮。(2)为探究作物甲对N和N的吸收的偏好性,可以将作物甲培养在以硝酸铵为唯一氮源的营养液中,一段时间后,检测营养液中N和N两种离子的剩余量,若N的剩余量小于N的剩余量,说明作物甲对N的吸收具有偏好性;若N的剩余量小于N的剩余量,说明作物甲对N的吸收具有偏好性。3.(2017课标全国,29,10分)根据遗传物
16、质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)答案(1)思路甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即RNA病毒;反之为DNA病毒。解析该题主要考查病毒的增殖以及对照实验设计的思路和方法。题目假设病毒在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,放射性同位素标记的尿嘧啶(U)和胸腺嘧啶(T)只能通过宿主细胞进入病毒。因此,收集新复制的病毒,并检测它的放射性,便可知其核酸的类型。将含有放射性同位素标记的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)的培养基分别标记为甲组、乙组
