高中生物实验专题复习.ppt
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1、实验专题,制作 欧阳志明,考纲考查的教材实验:,一、物质提取、鉴定类:(1)生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定 (2)DNA的粗提取与鉴定(3)叶绿体中色素的提取和分离,二、显微观察类:(1)高倍显微镜的使用和观察叶绿体 (2)细胞质流动的观察(3)观察植物细胞的有丝分裂 (4)观察植物细胞的质壁分离与复原,三、实验探究类:(1)比较过氧化氢酶和Fe 3+的催化效率 (2)探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用(3)温度对酶活性的影响,(4)植物向性运动的实验设计和观察(5)设计实验观察生长素或其类似物对植物生长发育的影响,四、模拟制作与实习调查类: (1)调查人群中的遗传病 (2)种群密度的取样调查
2、(3)性状分离比的实验 (4)调查环境污染对生物的影响(5)观察SO2对植物的影响(6)设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性(7)设计农业生态系统,常规实验的考查 常规实验是教材中规定学生必须要掌握的几个实验。通过常规实验的学习,关键是要掌握生物学科基本的实验设计思想,基本的实验方法及一般的分析方法。对教材中常规实验的考查一般为:1、对实验原理、实验材料和实验试剂的分析和解释2、对实验步骤及实验顺序的分析和解释3、对实验设计中对照实验的分析和解释4、对实验结果的分析和解释5、基本实验操作仪器的使用(例如显微镜),1.观察类实验的基本操作可概括为:选(取)实验材料;临时装片制作;显微镜观察(
3、先低倍,后高倍)。,实验中应该注意的问题:,1显微观察实验 (1)临时装片制作,取清洁载玻片向载玻片中央滴一滴清水或生理盐水取材并置于液滴中加盖盖玻片(注意防止气泡产生)显微观察。,(2)高倍显微镜的使用,先在低倍镜下观察(注意使用较大光圈,用左眼注视目镜内的视野),找到目标后,将目标移至视野中央(装片移动方向与物像所处位置对应)后,换高倍镜观察(注意调节细准焦螺旋和视野亮度,直到物像清晰)。,(3)显微镜观察结果比较,一般选择藓类小叶或新鲜的蚕豆叶下表皮(稍带叶肉)等叶绿体较大且丰富的材料。,4)几个显微观察实验的材料选择 观察叶绿体和细胞质流动, 质壁分离复原实验,选择紫色洋葱表皮(成熟的
4、植物表皮细胞)。, 观察有丝分裂实验,洋葱根尖或马蛔虫受精卵(分裂旺盛的组织或细胞) 植物细胞有丝分裂:解离漂洗染色制片(特别:压片)观察,所选实验材料要求必须扁平,薄(一层细胞),否则多层细胞相互重叠无法观察,选幼嫩藓类叶,观察细胞质流动选新鲜黑藻幼叶均很薄为单层细胞;,2物质的鉴定,拓 展:运用免疫学原理可以鉴定细胞中特定的蛋白质(原理:抗体能与抗原发生特异性结合);运用基因探针可鉴定某种特定基因(原理:DNA分子杂交原理),常用化学试剂功能:NaOH:用于吸收CO2或改变溶液的pH;澄清石灰水:鉴定CO2;15HCl:解离(使植物根尖细胞分离)或用于改变溶液pH;NaHCO3:提供CO2
5、;NaCl:配制生理盐水(人:0.9),可用于提取DNA(2mol/L溶解后加水至0.14mol/L);酒精:用于消毒处理(75%)、去除DNA中的杂质(95%冷酒精)、脂肪鉴定中洗去浮色(50%)、叶片脱色及配制解离液;龙胆紫溶液或醋酸洋红:碱性染料,用于染色体质染色,使于观察染色体;柠檬酸钠:血液抗凝剂。,3实验材料的选择与处理:,显色实验(如物质鉴定):材料最好不带色或颜色浅,或实验中脱色处理。 材料选择:满足实验要求,如可溶性还原性糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等,观察叶绿体和细胞质流动时,选择菠菜叶下表皮稍带叶肉(叶表皮细胞没有叶绿体,而靠近下表皮的叶肉细胞中含少而较大的叶绿体)或用藓类
6、(叶片薄、叶绿体大),观察时应选择靠近叶脉部位细胞(叶脉附近细胞中水含量丰富,细胞质流动明显);观察有丝分裂实验时,选择幼小根尖或动物受精卵;观察质壁分离和复原实验中选择紫色洋葱表皮(液泡呈紫色,便于观察);进行DNA提取和鉴定实验时不能选用哺乳动物红细胞作为材料;叶绿素提取实验中选择新鲜绿叶(叶绿素含量丰富)等。 实验材料处理:如通过升温、损伤等手段加速细胞质流动;研磨肝脏细胞以释放出细胞中的过氧化氢酶;向血细胞悬液中加入清水,使细胞吸水破裂等。,3.探究类实验,实验思想及基本的思路,“例如 设计类 要求:1、设计实验的基本原则科学原则 单因子变量原则 平行重复原则 设立对照原则2、了解实验
7、程序:明确目的要求联系基本原理找出变量元素设置实 验对照构思控制方法选择实验器材严格操作程序捕获实验事实分析实验结果规范表述结论常见错误1、混淆:验证-探究; 定性-定量; 实验-对照; 假设-预期; 结果-结论2已知和未知、原因和结果的关系把握不准,信息缺失;3实验步骤关联性不强,方法不规范或不可操作;4语言表述庸俗,罗嗦,逻辑混乱。,结论已知,结论未知,验证“植物根系对离子的吸收具有选择性”,验证“镁是植物生活的必需元素”,某同学进行了“温度对酶活性影响”的研究,探究“酸碱度对酵母菌酒精发酵酶促反应 速度的影响”,1 .掌握实验材料的选择方法,例 以下材料哪种适于做还原糖鉴定实验,并说明理
8、由: 甘蔗、药用葡萄糖液、西瓜、椰子、苹果、梨。,实验选材时要考虑实验目、实验原理和材料的来源,为什么要设置对照实验?什么是实验组?什么是对照组?,例 若要证明马铃薯块茎中是否含有H2O2酶。己知H2O2 酶能催化H2O 2的分解,产生的O能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。材料:蒸馏水、 H2O2溶液、无色焦性没食子酸溶液、马铃薯块茎提取液、煮熟的马铃薯块茎提取液、试管、滴管等。,根据实验原理和目的可知实验思路是:马铃薯,H2O2酶,H2O2,O,无色焦性没食子酸,橙红色沉淀,实验组应如何做?,H2O2溶液,马铃薯块茎提取液,无色焦性没食子酸溶液,根据实验结果就能得出一定是马铃薯
9、块茎中的H2O2酶分解H2O2后使无色焦性没食子酸溶液产生了橙红色沉淀吗?有没有可能是其它原因?,质疑1:可能是H2O2直接与无色焦性没食子酸溶液反应生成橙红色沉淀。,质疑2:可能是马铃薯直接与无色焦性没食子酸溶液反应生成橙红色沉淀,蒸馏水2ml,质疑 可能是马铃薯中除酶以处的其它物质使H2O2分解,产生的O与无色焦性没食子酸溶液反应生成橙红色沉淀,蒸馏水2ml,设计对照的目的是排除其它困素对实验结果的干扰,为什么要用蒸馏水代替其它溶液?,为了和第一个实验等量,3.分析实验,如何得出实验结论?,例,现象是向光性,变量是单侧光,植物生长具有向光性(向光弯曲生长),现象是有无顶端优势,变量是有无顶
10、芽,顶端优势与顶芽有关,顶端优势是由顶芽产生的生长素引起的,观察到某现象需要探究-出现问题,提出假说,设计实验方案,预测实验结果,实施实验方案取得实验结果(记录现象、数据等),分析实验结果,支持假说则建立某一理论,否定假说则放弃假说,否定假说改进实验设计再试验,科学探究的一般过程,实验设计和实验分析能力涉及的范围,建立完整的实验思想 重视实验的过程及程序分析 学会对实验结果(现象)进行分析,并用科学术语或图表进行表述 学会提出实验假设, 预期结果 学会设计实验步骤 学会把实验数据进行统计分析,并能把隐含在 数据中的规律挖掘出来。,(06年广东)生活中有很多问题,需要我们仔细地观察,创造性地思维
11、,创造性地实践。中学生需要加强创新精神的培养,课题“延长切花玫瑰保鲜期的探究”就是一例。(1)提出问题,进行推测插在水中的玫瑰花过几天就凋谢了,怎样让鲜花开得更久?观察凋谢的玫瑰花茎部的切口,发现有发黑和腐烂现象,这是由于 ,由此推测,玫瑰切花凋谢的原因可能是 。(2)查阅资料,获取信息针对提出的问题,查阅有关资料,发现海藻酸钠是比较合适的实验药品。海藻酸钠又称海藻胶,白色或淡黄色粉末,溶于水,其水溶液与钙离子反应时可形成粘胶膜。无毒,可用作食品添加剂,医学上作血浆代用品、止血剂、胶囊等。根据以上信息,选择海藻酸钠作为延长玫瑰切花保鲜期的比较合适的实验药品的主要依据是 。,a ;b 。实验二结
12、果表明,经过海藻酸钠溶液处理的玫瑰花,茎部切口处膜外的细菌大约是膜内细菌数的10倍,这说明玫瑰花茎部切口处的粘胶膜具有 的作用,(3)设计实验,实施探究实验一 不同浓度海藻酸钠对玫瑰切花的保鲜实验。实验分为5个组,第1组只用自来水处理,第25组分别浓度为0.05moL.L-1、0.10 moL.L-1、0.20 moL.L-1、和0.40 moL.L-1的海藻酸钠溶液处理。实验过程:剪切玫瑰花的茎部在酒精灯火焰上灼烧切口将切口放入海藻酸钠溶液浸泡10分钟放入1.2%氯化钙溶液浸泡10分钟移入清水中观察。实验二 玫瑰花茎部切口处膜外细菌总数检测用无菌水洗下膜内和膜外的细菌,再用微生物培养技术分别
13、进行计数。(4)分析数据,得出结论实验一结果如下图。据图可以得出的结论是,实验设计命题的特点:,1.围绕主题命题:研究性学习的本身是围绕一个主题进行的,同理命题又是以问题为中心,以人类所面临和关心的或现实的重大社会问题为素材,2.提供必要的材料:了解事实,占有材料是研究起点。实验设计命题材料由命题者提供。材料可以多样,有文字、有图象、有图表,提供方式可以显形,也可以隐性,也可以通过其他材料间接地重构和反复。,3.重视思维逻辑性 试题提出了对考生能力,尤其是以创新能力为核心的综合能力的要求,要求考生能够熟练地运用归纳、演绎、分析比较等逻辑方法,并且每一道题往往都要运用多种逻辑方法。4.让解题过程
14、成为浓缩的研究过程试题研究重过程、重体验,设计此类试题的目的是让解题过程成为浓缩的研究过程,而不是背诵、默写教材中的某一段文字和再现某一结论的过程。从考试角度该类试题可分三步:阅读、理解、解答。尤其在阅读、思考两个环节下功夫。,5.有明显的开放性表现在问题的选择和对思维的要求上极其在答案上。允许答案多样性,包括观点、内容、表达方式。观点:言之有理都应于肯定或部分肯定。不以教材观点多样来判断是非内容多样: 较大问题考生可以从不同方面,不同角度和层次回答,答案不是唯一答案形式多样: 既可以提倡个性化表达方式,也可以用图表等方式表示,用琼脂培养基培养微生物,它在加热后呈溶胶状态,在室温下又呈半透明的
15、凝胶状态。在凝胶状态下其表面及内部不同部位可生长大量的不同代谢类型的肉眼可见的细菌菌落。请用下列材料和用具,设计一个实验来判定某种细菌异化作用类型。一、材料用具:某细菌种、含琼脂培养基试管2支,无菌接种设备,恒温箱,水浴锅 二、操作步骤:_ . 三、实验会有哪些结果?并对每一结果作出鉴定.,可从以下六个步骤来确定解题的顺序及思路: 1.了解题目要求2.明确实验目的3.分析实验原理4.确定实验思路5.设计实验步骤6.分析实验结果,答案 步骤:(1)将2支琼脂培养基试管置于水浴锅中加热溶化。(2)待培养基冷却至凝固前,用无菌接种设备将某细菌接种于一试管培养基中,搓动试管,使细菌均匀混于培养基内,另
16、一支试管不接种作对照。(3)将恒温箱内调至适宜的温度,等琼脂凝固后,将两试管置于恒温箱内培养,每天观察培养基的菌落并记录,连续观察几天,直至结果清晰为止。,讨论:(1)若某细菌菌落只生长在培养基表面,则其为好氧性细菌。(2)若某细菌菌落只生长在培养基底部,则其为厌氧性细菌。(3)若表面及内部培养基都有菌落生长,则其为兼性厌氧性细菌。(4)对照管若无菌落出现,说明培养基灭菌和无菌操作合乎要求;若对照管有菌落出现,则说明培养基灭菌或无菌操作不合要求整个实验应该重做。,新鲜叶类蔬菜常残留水溶性有机农药。人们一般认为:把蔬菜浸入清水中一段时间,即可大大减少蔬菜的农药残留量。对此,某研究机构做了以下实验
17、: 取同一新鲜蔬菜样本各1000g,用不同方法处理,结果如下:,据上述实验结果分析回答:对实验结果的解释是:用纯净水冲洗1min后,蔬菜农药残留量比未作处理减少了一半以上,这是因为_。而浸入纯水30min后,蔬菜残留农药量反倒比仅用纯水冲洗1min的蔬菜农药残留量多,这说明_ 。,实验二:取同一新鲜蔬菜若干浸入一定量纯水中,每隔一定时间,取出一小片菜叶,测定其细胞液浓度,所得数据可绘出如下曲线。,(2)从对实验二曲线的分析中可知,从A-B点,植物细胞液浓度变化的原因是_。而B-C点,细胞液浓度变化的原因则是_。综合上述分析,可以说明,植物细胞吸收水分和可溶性有机农药的关系是_ 。,(3)农业上
18、常采用根外追肥(即向植物叶片喷洒有机肥料和微量元素)的方法,补充植物所需的养分根据有关原理,根外追肥选择在_天气的环境条件下进行效果最好?为什么?_,如何解答实验设计类型的试题: 首先,打草稿或腹稿。在草稿纸上画一个大致的流程图,拟一个纲要,排一排实验步骤的先后顺序,认清实验中的自变量、因变量、无关变量,一般来讲,分三步走:分组(第一组、第二组、第三组)、处理、观察记录(或设计表格)。,其次,组织语言。语言要言简意赅,不可拖泥带水。由于答题卷上的位置有限,实验组和对照组有的操作步骤是一样的,只需一句话概括即可。有的操作则不同,就要分别说明,要注意能体现“单一变量原则”的词语的准确使用,例如“等
19、量”、“等温”、 生长状况相同”等等。提供的实验材料和用具应全部用上,不可遗漏,除非这道实验题是让你“选择使用”。必要的时候可以用图来表示,但应当加以必要文字说明。,第三,分析实验结果。假如题目中出现了“有无”、“是否”、“能否”等语气不确定的词,在分析实验可能出现的结果时,要从正反两方面进行分析,有时还得从不正不反,中立的方面分析。例如2003年春季高考“研究光对种子的萌发有无影响”,就可能出现3种情况:有促进作用、有抑制作用、没有影响。但是要提醒大家注意的一点是,如果题目要求写最可能的一种结果,则根据所学的知识确定一种即可。,第四下结论。 要从实验现象来下结论,不可先下结论,再说实验现象。
20、结论往往会和实验目的相呼应。如果实验目的不够明朗,则应加入自己对该实验的理解,尽量利用课本的语言来回答。,一、高考实验考查的基本内容,(1)常规实验的考查 常规实验是教材中规定学生必须要掌握的几个实验。通过常规实验的学习,关键是要掌握生物学科基本的实验设计思想,基本的实验方法及一般的分析方法。对教材中常规实验的考查一般为:1、对实验原理、实验材料和实验试剂的分析和解释2、对实验步骤及实验顺序的分析和解释3、对实验设计中对照实验的分析和解释4、对实验结果的分析和解释5、基本实验操作仪器的使用(例如显微镜),实验分类归纳(一)使用显微镜观察类实验1本类实验的基本操作可概括为:选(取)实验材料;临时
21、装片制作;显微镜观察(先低倍,后高倍)。,2本类实验的关键实验环节:所选实验材料要求必须扁平,薄(一层细胞),否则多层细胞相互重叠无法观察,如观察叶绿体选幼嫩藓类叶,观察细胞质流动选新鲜黑藻幼叶均很薄为单层细胞;正确的显微镜操作和使用技巧;熟练掌握临时装片制作技术。3可归纳为该类的实验:脂肪鉴定;高倍镜的使用和观察叶绿体;观察细胞质流动;观察植物细胞的有丝分裂;观察植物细胞的质壁分离与复原;,(二)验证性实验1本类实验的基本操作步骤可概括为:选取实验材料(器材)编号(分组) 甲、乙、丙等;对实验材料进行相同的处理;对实验材料进行单一变量的处理;观察现象,分析结果。,2本类实验的关键实验环节:单
22、因子变量,即控制其他因素不变,而仅改变其中的某一因素,观察其对实验结果的影响。只改变实验中的某一条件(单因子),观察这一因子变化产生的后果,逐级比较,通过一系列的单因子变量实验取得一组数据,从而使实验结果浮出水面。对照实验的设置,即包括实验组和对照组,实验组接受处理,对照组不进行处理。所选的实验材料必须相同、且除实验变量外其它的环境因素都必须是相同且适宜的3可归纳为该类的实验:比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率;探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用;植物向性性动的实验设计与观察;观察SO2对植物的影响。,(三)分离、鉴定类实验1本类实验中各实验方法均不同,没有相对固定的操作步骤,但应注意下面几个问题的
23、复习归纳。实验中运用的原理,如生物学原理、化学原理或物理原理,以及运用原理的科学性和准确性;实验试剂的选择,如试剂的配制方法和组成,试剂的正确使用、试剂的浓度及最适浓度范围,试剂作用的时间及专一性;实验手段和方法的选择(手段、方法是否简便易行,效果是否明显)。2可归纳为该类的实验。还原性糖、脂肪、蛋白质的鉴定;叶绿体中色素提取和分离;DNA粗提取与鉴定。,(四)调查类实验1本实验的基本步骤为:确定调查目的;确定调查对象; 确定调查方法;调查结果记录; 调查结果分析。2本类实验的关键实验环节:正确的调查方法选择,科学的调查结果分析;正确地书写调查报告,提出合理的建议。3可归纳为该类的实验:调查环
24、境污染对生物的影响;种群密度的取样调查;调查人群中的遗传病。,教材内容的相关实验1.光合作用发现 2.呼吸作用研究 3.生长素的发现 4.ATP的功能 5.微量元素硼对花粉的萌发有无影响6、探究镁为植物生活所必需的矿质元素7.观察不同浓度的2,4-D对菊花花芽影响8.探究光的有无对种子萌发的影响9.肺炎双球菌的转化实验10.探究TMV(烟草花叶病毒)的遗传物质是蛋白质还是RNA11.细菌抗药性的产生不是环境诱导的12.探究非生物因素对马铃薯生长的影响13.酸雨对种子萌发的影响,14. 细胞膜水通道实验 15. 细胞器的起源16. 植物细胞克隆 17. 生长素的极性运输18.脊 蛙反射实验 19
25、. 三胚层分化实验20.遗传育种实验 21. 种子萌发的外部条件22.根瘤菌的作用 23.叶绿素形成的因素24.光合作用的条件 25.蒸腾作用26.动物的趋性实验(趋光性、趋化性、趋热性)27.根的向性实验(向水性、向肥性)28.水、无机盐及有机物的运输结构29.植物感光部位 30.部分生理疾病的鉴定,如何解答高考生物实验设计题,1、运用科学原理指导实验解生物实验设计题时,一定要认真审题。在审题中最关键的是要明确实现本实验目的的科学原理。要使实验设计得科学,力求无懈可击,在设计实验时必须遵循以下几个原则:(1)设置对照原则 (2)单因子变量原则 (3) 等量性原则 (4)平行重复原则,例如:为
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