高三生物实验与探究复习

高三生物实验与探究复习内容摘要：

氢氧化钠（ A）溶液形成碱性环境后再加硫酸铜（ B）溶液；使用斐林试剂时先将 A、 B液混合后，再加入到待检样液中并水浴加热；使用碘液检测淀粉是否被淀粉酶完全水解时，正确顺序是：淀粉 +淀粉酶 → 水浴加热一段时间→ 碘液。 （ 4）纠正或改进题型特点 试题中既有合理成分，又有不合理成分，干扰因素较多，要求在原有设计的合理成分的基础上，提出自己的实验设计思路。 这表面上是考查考生对实验设计的分析与评价能力，实质上是全面检测设计生物学实验方案的能力，同时还考查考生的科学态度和科学精神方面的水准。 四步看：一看对照、二看变量、三看操作、四看结果。 （ 1）一看对照：需要什么对照、几个对照组。 （ 2）二看变量 在实验中除要设计的单一变量外，其他条件都必须一 致，特别注意实验过程中是否会因添加试剂或进行某个操作而引起控制条件的不一致。 ① 实验对象的一致性； ②实验所加试剂的量要相等； ③实验控制时间的一致性； ④实验条件的一致性。 （ 3）三看操作 主要看实验原理是否合理正确、实验取材是否正确、方法步骤是否科学。 ① 实验取材分析与评价：实验材料的选择要得当、经济、易得、好用、效果好。 ② 药品与试剂分析、评价及改进：药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验结果的重要因素，在进行实验分析时要逐一检查，不能忽视。 如斐林试剂与双缩脲试剂。 ③步骤及操作的分析、评价及改进 ； ；。 （ 4）四看结果 主要看实验结果的验证方法与预测是否合理。 ①实验结果的验证方法是否正确； ②验证目标是否准确； ③ 探究性实验的实验结果与结论是否为多个。 生物实验设计题是生物考题中的“大餐”，由于实验设计题具有较高的能力要求，因此这类题型令学生头痛，不知如何下手，其根本原因是不能正确寻找到解题的切入点。 解答这类试题的一般思路是：（ 1）要读懂题意，明确已知条件和需要解决的问题，找到解答的切入点。 （ 2）要努力寻求不同实验设计题的特点，掌握共同规律和不同特点。 不同试题采用不同的解题方法。 （ 3）要深入研究近年高考试题和各地优秀模拟试题，发现有价值的成果，用于答题。 以下列举几种类型，以求突破方法。 题型 1 验证性实验设计 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。 （ 1）了解实验目的：认真读题，弄清该题要验证的是什么样的生物学事实。 即明确实验要解决什么问题。 一般在题干中有“验证 ……” 、“证明 ……”。 有些实验需要对其去粗取精，提炼要点。 （ 2）明确实验原理：就是完成该实验的理论依据是什么。 这就需要分析实验中所涉及的生物学及相关学科中的知识、方法，以及所依据的科学原理。 另外提供的实验仪器的使用方法和原理也应考虑在内。 原理一般是高中生物教材上的有关理论知识，分析该实验考的是哪部分知识，联想该部分知识结构，用有关的生物学原理先解释清楚实验。 （ 3）写出实验操作过程 ：选材应保持条件相同（如日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠）； ：研究对象、器皿等要编组标号，设立实验组和对照组； ：分别对实验组和对照组施加单一变量； 除实验变量外，对实验组和对照组的培养、饲养等条件应相同，即控制无关变量； （或饲养）、观察、记录：观察记录实验现象和实验数据； ：“验证性”的实 验，要根据所学知识和原理，分析得出应有的实验结 果和推出相应的结论（此时一般只有一个结果和相应 的结论，且结论与实验目的相对应）。 如“验证 ……” 、 “证明 ……” 都可预测到与实验目的一致的结果。 F实验结论：通过现象、结果的分析，概括出规律性 的结论，结论一般就是实验目的。 例 1 在相同的环境条件下分别种植大麦与狗尾草，它们都生长良好，把二者的种子混匀后播种，则大麦正常生长，狗尾草的生长明显受到抑制（矮小）。 （ 1）为了验证大麦的生长对狗尾草的生长有明显的抑制作用，请根据所给材料器具，在给出的实验方法和步骤的基础上继续完成实验步骤，并预期实验结果。 材料器具：大麦种子，狗尾草； 50（ cm） 50（ cm） 10（ cm）的栽种盒，剪刀，洒水壶，天平，直尺等。 方法步骤： 第一步：选取 A、 B、 C三个栽种盒，在栽种土壤表面画 5（ cm） 5（ cm）的小方格，每小方格中心放一粒大麦或狗尾草种子，三个栽种盒的播种方法依次为： A：只种狗尾草种子 B：只种大麦种子 C： ； 第二步：洒上少许泥土覆盖种子，用洒水壶浇水，把三个栽种盒放在 20℃ 左右环境中培养 2~4周，每天均保持足够时间的。 第三步：每天观察记录，统计盒内植株的地上枝平均干重、 等数量特征，比较三个栽种盒的植物特征差异。 结果预测和结论：。 （ 2）为了进一步证实大麦分泌物具有抑制狗尾草生长的作用，某研究性学习小组的同学用完全培养液 （甲）、培养过大麦的营养液（乙）进行了以下实验： 把长势相同的狗尾草幼苗分为 A、 B两组， A组用甲液 培养， B组用乙液培养，实验容器符合要求，实验过 程中的 A、 B两组均通入空气。 一段时间后， B组狗尾 草长势明显不如 A组。 该组同学由此得出结论：大麦 根部分泌物会抵制狗尾草的生长。 然而，该实验尚不 足以得出上述结论，请你提出正确的实验设计思路。 （ 3）本实验启示我们，在设计对照实验时，必须遵循 原则，才能获得准确可靠的结论。 解析 设计实验的过程中，应该遵循对照原则和单一变量原则。 根据本题的实验目的，该实验为验证性实验。 实验过程中应设计实验组和对照组，实验组是在同一栽种盒中同时种植大麦种子和狗尾草种子，对照组有两组，一组种植大麦种子，另一组种植狗尾草种子；两组实验过程中注意单一变量的控制，即栽种盒中只有种植的种子这一实验变量不同，其余的无关变量（如种子的播种量、温度等）一定要相同。 注意“实验现象”和“结论”的区别。 答案 （ 1）第一步： C：大麦种子和狗尾草种子间行种植 第二步：光照 第三步：平均株高（或平均叶长） 结果预期和结论： C盒中的狗尾草生长情况明显比 A盒中的差；大麦的生长对狗尾草的生长有明显的抑制作用 （ 2）把长势相同的狗尾草等量分为 A、 B两组，均用甲液培养；过一段时间后，向 A、 B两组培养液中分别加入等量蒸馏水、乙液，观察并记录狗尾草的生长情况（培养容器符合实验要求，培养过程均通入空气） （ 3）单一变量 题型 2 探究性实验设计 第一步，取材、分组、编号 在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物等，取材时应注意数量、生理及发育状态要相同；用具有烧杯、培养皿，饲养动物的容器等。 这些材料用具在试题中都会给出，注意要结合实验的目的、原理合理利用。 第二步，相同处理和不同处理 根据实验变量设置对照（注意：单一因素不同；其他因素相同且最适）。 第三步，进一步的相同处理 其他因素相同且在最适环境下继续培育。 第四步，检测、观察、统计、比较 如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。 必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。 在进行结果预测时，应讨论可能出现的各种情况，并根据各实验结果得出相应的结论。 （注意：对于验证类实验结果，只能是一种，即支持实验目的、原理。 ） 例 2 蛋白质的空间构型遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。 高温、强碱、强酸、重金属等会使蛋白质变性。 现提供：质量分数为 3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为 2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、碘液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯等材料用具。 请你设计实验探究乙醇能否使蛋白质变性。 实验原理：（略） 实验步骤：。 实验结果的预测及结论：。 最可能的实验结果：。 解析 首先要清楚该实验的生物学原理，用碘液检测可溶性淀粉溶液出现的颜色变化，反映出淀粉酶活性的高低；通过淀粉酶活性的高低，反映出乙醇能否使蛋白质变性。 其次要根据实验设计的对照原则和单一变量原则，即在实验过程中，除了向一支试管滴加入适量的蒸馏水，向另一试管加等量的无水乙醇外，其他实验操作都相同；对实验结果出现的可能性，预测一定要完全。 答案 实验步骤：（ 1）取 2支试管，编上 A、 B号，然后向 A、 B试管内各加入 1 mL新鲜淀粉酶溶液，再向 A试管加 5滴蒸馏水，向 B试管加 5滴无水乙醇，最后各加 2 mL可溶性淀粉溶液；（ 2）将 2支试管摇匀后，再同时放入适宜温度的温水中维持 5 min；（ 3）取出 A、B试管，各加入 1~2滴碘液，摇匀并观察现象。