高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講七 實驗與探究 第1講 教材實驗的類型、常用技術(shù)和方法課件.ppt

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1.(2015上海卷)將紫色洋蔥鱗葉外表皮細(xì)胞置于30%蔗糖溶液中數(shù)分鐘后，用清水引流，重復(fù)多次，則在此過程中如圖所示細(xì)胞中() A.區(qū)域①擴大，區(qū)域②紫色變淺 B.區(qū)域①縮小，區(qū)域②紫色加深 C.區(qū)域①擴大，區(qū)域②紫色不變 D.區(qū)域①縮小，區(qū)域②紫色變淺 【答案】D,【解析】區(qū)域①為細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間的空隙，充滿的是外界溶液，質(zhì)壁分離時隨著水分的失去，區(qū)域①擴大；區(qū)域②為紫色洋蔥表皮細(xì)胞的大液泡，質(zhì)壁分離時隨著水分的失去，區(qū)域②變小，顏色變深。本題實驗是質(zhì)壁分離后用清水引流，則細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，故區(qū)域①縮小，區(qū)域②紫色變淺。,2.(2015廣東卷)用秋水仙素處理二倍體植物的愈傷組織，從獲得的再生植株中篩選四倍體植株，預(yù)實驗結(jié)果如下表，正式實驗時秋水仙素濃度設(shè)計最合理的是(),A.0、2、3、4、5、6 B.0、4、5、6、7、8 C.0、6、7、8、9、10 D.0、3、6、9、12、15 【答案】B 【解析】本題考查多倍體育種的相關(guān)知識，意在考查考生的實驗與探究能力。預(yù)實驗的目的是探索實驗的條件，檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)性和可行性，根據(jù)預(yù)實驗的結(jié)果，當(dāng)秋水仙素的濃度為6 g/L時，效果最好，當(dāng)秋水仙素的濃度為4 g/L和8 g/L時效果次之，故在正式實驗時秋水仙素濃度應(yīng)設(shè)計在4 g/L~8 g/L，B項正確。,3.（2014全國新課標(biāo)Ⅰ卷）下列關(guān)于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實驗的敘述，錯誤的是（ ） A.與白色花瓣相比，采用紅色花瓣有利于實驗現(xiàn)象的觀察 B．用黑藻葉片進行實驗時，葉綠體的存在會干擾實驗現(xiàn)象的觀察 C．用紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同 D.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡中有色素，有利于實驗現(xiàn)象的觀察,【答案】B 【解析】紅色花瓣與白色花瓣相比，其細(xì)胞液中因含花青素而呈現(xiàn)紅色，有利于實驗現(xiàn)象的觀察，A正確：用黑藻葉片進行實驗時，葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈現(xiàn)綠色，與無色的細(xì)胞液形成鮮明的對比，有利于實驗現(xiàn)象的觀察，B錯誤；紫色洋蔥鱗片葉外表皮不同細(xì)胞的細(xì)胞液濃度可能不同，因此，放在同一濃度蔗糖溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離的程度可能不同，C正確；紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡中含有色素，有利于實驗的觀察，D正確。,4.(2015福建卷)為了研究從植物中提取的可可堿是否可以作為除草劑，某科研小組開展了可可堿對鬼針草根尖細(xì)胞的有絲分裂和種子萌發(fā)影響的實驗研究，結(jié)果如下表。請回答：,(1)本實驗需要制作根尖細(xì)胞有絲分裂裝片，制片過程中根尖解離需要用到的試劑是_____。右圖為顯微鏡下觀察到的部分細(xì)胞圖像，箭頭所指的細(xì)胞處于分裂期的____期。,(2)實驗結(jié)果顯示，與對照組相比，當(dāng)可可堿濃度到達(dá)1.0mmolL-1時，在分裂期的細(xì)胞中，后期和末期的細(xì)胞數(shù)目相對____。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是________，導(dǎo)致染色體無法移向細(xì)胞兩極。 (3)實驗結(jié)果表明，隨著可可堿濃度的升高，種子發(fā)芽率_____。為探究可可堿影響種子發(fā)芽率的可能原因，某同學(xué)提出假設(shè)：可可堿會降低種子中赤霉素的水平。現(xiàn)欲通過實驗檢驗上述假設(shè)，請寫出實驗設(shè)計的基本思路：__________。,【答案】(1)鹽酸(或鹽酸和酒精)中(2)減少可可堿能夠抑制紡錘體的形成(3)降低以不同濃度的可可堿處理鬼針草種子，一段時間后測定各組種子中赤霉素的含量，分析可可堿濃度與赤霉素含量的關(guān)系,【解析】(1)制片過程中根尖應(yīng)放入盛有鹽酸和酒精混合液(1∶1)的玻璃皿中解離；細(xì)胞圖像中箭頭所指的細(xì)胞內(nèi)染色體的著絲點排列在赤道板上，故該細(xì)胞處于有絲分裂中期。(2)由表中數(shù)據(jù)可知，對照組(可可堿濃度為0 mmolL-1)和可可堿濃度為1.0 mmolL-1的實驗組，其分裂期細(xì)胞中處于后期和末期的細(xì)胞所占比例分別為0.69%和0.24%，即可可堿濃度達(dá)到1.0 mmolL-1時，在分裂期的細(xì)胞中，后期和末期細(xì)胞數(shù)目相對減少。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因最可能是可可堿抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體無法移向細(xì)胞兩極。,本講主要涉及教材中的實驗原理、方法、步驟、器材、注意事項等內(nèi)容，重點考查對教材中實驗的實驗?zāi)康?、材料、步驟及注意事項等內(nèi)容的理解與應(yīng)用。此類題多以選擇題的形式出現(xiàn)。,(3)由表中數(shù)據(jù)可知，可可堿濃度為0 mmolL-1、0.1 mmolL-1、0.5 mmolL-1、1.0 mmolL-1時，種子發(fā)芽率分別為81.5%、68.1%、18.6%、2.3%，可見，隨著可可堿濃度的升高，種子發(fā)芽率降低。假設(shè)可可堿影響種子發(fā)芽率的原因是可可堿降低種子中赤霉素的水平，為了驗證該假設(shè)，可以用不同濃度的可可堿處理鬼針草種子，一段時間后測定各組種子中赤霉素的含量，如果可可堿濃度越高，赤霉素的含量越少，說明該假設(shè)成立，否則不成立。,【技巧點撥】本題最后一問要求寫出實驗設(shè)計的基本思路，在寫之前應(yīng)當(dāng)根據(jù)題干信息提取出實驗的自變量是可可堿的濃度，因變量是種子中赤霉素的含量，設(shè)計時不必寫出詳細(xì)操作步驟，只需寫出包含自變量和因變量的實驗方案即可。,（1）以上實驗除了“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”使用低倍鏡即可外，其余均需使用高倍鏡。健那綠是活細(xì)胞染色劑。 （2）先用低倍鏡再用高倍鏡。高倍鏡使用“四字訣”——找：先使用低倍鏡找到目標(biāo)→移：移動裝片，使目標(biāo)位于視野中央→轉(zhuǎn)：轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，換用高倍鏡→調(diào)：調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋、反光鏡或光圈，使物象清晰。 （3）植物線粒體相對較少，葉綠體顏色易掩蓋線粒體被染成的藍(lán)綠色，所以一般不用植物細(xì)胞觀察線粒體。 （4）觀察類實驗的目的就是觀察出現(xiàn)一定的顏色或狀態(tài)，所以選材很關(guān)鍵，例如選紫色的洋蔥表皮進行質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗，選取黑藻觀察細(xì)胞質(zhì)流動，選取含脂肪多的花生種子觀察脂肪顆粒等。 （5）以洋蔥為實驗材料應(yīng)注意：a．觀察植物細(xì)胞有絲分裂實驗中，選取洋蔥根尖分生區(qū)，因為該部位細(xì)胞有絲分裂旺盛。b．質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗中，選取紫色洋蔥外表皮，因為洋蔥表皮細(xì)胞有紫色大液泡，便于觀察c.觀察植物細(xì)胞中DNA和RNA在細(xì)胞中的分布實驗中，選用洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮細(xì)胞，因為細(xì)胞無色，便 于觀察。,例 1 （2015長沙二月調(diào)考）使用染色劑染色是生物學(xué)實驗常用的方法，某同學(xué)對實驗材料、所用試劑及實驗結(jié)果做了如下的歸類，其中正確的是（ ） A.③④⑥⑦ B.④⑤ C.②③⑤⑦ D.④⑤⑥⑦,【答案】B 【解析】①根尖分生組織有絲分裂觀察實驗所用染色劑為堿性染料龍膽紫或醋酸洋紅溶液，染色體被染成紫紅色，故①錯誤；②口腔上皮細(xì)胞觀察線粒體，用健那綠染色，線粒體染成藍(lán)綠色，故②錯誤；③黑藻葉片用來觀察葉綠體，不需要染色，故③錯誤；④口腔上皮細(xì)胞作為實驗材料是用來觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布，選用的是甲基綠和吡羅紅混合染色劑，實驗結(jié)果是細(xì)胞核染成綠色，細(xì)胞質(zhì)染成紅色，故④正確；⑤花生種子作為實驗材料用來觀察脂肪，用染色劑蘇丹Ⅳ(或蘇丹Ⅲ)，脂肪被染成紅色(或橘黃色)，故⑤正確；⑥紫色洋蔥鱗片葉外表皮作為實驗材料用來觀察質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原實驗，實驗材料的液泡本身就是紫色，不需要染色劑染色，故⑥錯誤；⑦菠菜葉片用來觀察葉綠體，要求材料是活的，而且材料本身有色素，顯綠色，不需要染色劑，故⑦錯誤；所以只有B項正確。,變式1 （2015成都調(diào)考） 觀察與實驗是生物科學(xué)研究中的重要手段。以下是四位同學(xué)在實驗室中利用光學(xué)顯微鏡觀察到的現(xiàn)象，你認(rèn)為具有科學(xué)性的是（ ） A.甲同學(xué)：菠菜的稍帶葉肉的下表皮葉肉細(xì)胞中葉綠體具有雙層膜結(jié)構(gòu) B.乙同學(xué)：質(zhì)壁分離發(fā)生時，紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞中液泡逐漸縮小且顏色逐漸變深 C.丙同學(xué)：經(jīng)解離和染色的洋蔥根尖分生區(qū)的細(xì)胞染色體向細(xì)胞兩極緩慢移動 D.丁同學(xué)：經(jīng)蘇丹Ⅲ染色后的花生子葉細(xì)胞中有紫色的脂肪顆粒,【答案】B 【解析】菠菜的稍帶葉肉的下表皮葉肉細(xì)胞中葉綠體具有雙層膜結(jié)構(gòu)，用普通光學(xué)顯微鏡看不到，A項錯誤；質(zhì)壁分離發(fā)生時，紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞因失水液泡變小且顏色逐漸變深，光鏡下不可看到染色體向細(xì)胞兩極緩慢移動，C項錯誤；蘇丹Ⅲ可將脂肪顆粒染成橘黃色，D項錯誤。,（1）鑒定脂肪時，如用花生種子切片，需用顯微鏡觀察；若在組織樣液中滴加蘇丹Ⅲ染液或蘇丹Ⅳ染液，不需用顯微鏡。 （2）葉綠素的提取和分離是兩個過程，不可混淆。先用無水乙醇提取色素，最后用紙層析法來分離色素；各種色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上擴散速度不同，畫濾液細(xì)線一定要均勻、直、細(xì)，每次待干后重復(fù)若干次；分離色素時不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，防止色素溶解在層析液中。,【解析】本題考查物質(zhì)的鑒定實驗，考查學(xué)生的識記與理解能力。甲基綠能將DNA染成綠色，吡羅紅能將RNA染成紅色，DNA主要分布在細(xì)胞核中，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，A、B項錯誤；健那綠可將線粒體染成藍(lán)綠色，C項正確；蘇丹III可以用來鑒定脂肪，不能用來鑒定蛋白質(zhì)，D項錯誤。,例 2 (2015山東滕州高三期末調(diào)考)某同學(xué)以新鮮洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮為實驗材料，經(jīng)不同處理和染色劑染色，用高倍顯微鏡觀察。下列描述正確的是() A.經(jīng)吡羅紅甲基綠染色，可觀察到紅色的細(xì)胞核 B．經(jīng)吡羅紅甲基綠染色，可觀察到綠色的細(xì)胞質(zhì) C.經(jīng)健那綠染色，可觀察到藍(lán)綠色顆粒狀的線粒體 D．經(jīng)蘇丹Ⅲ染色，可觀察到橘黃色顆粒狀的蛋白質(zhì) 【答案】C,變式2 現(xiàn)有無標(biāo)簽的四種樣品各一瓶：稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液，某學(xué)生用雙縮脲試劑和斐林試劑將它們正確鑒定出來了，其實驗步驟和結(jié)果見下表： 根據(jù)上述實驗結(jié)果，下列判斷正確的是（ ） A.1為葡萄糖、2為淀粉酶、3為淀粉、4為稀蛋清 B.1為淀粉、2為淀粉酶、3為葡萄糖、4為稀蛋清 C.1為葡萄糖、2為稀蛋清、3為淀粉、4為淀粉酶 D.1為淀粉、2為稀蛋清、3為淀粉酶、4為葡萄糖,【答案】B 【解析】本題主要考查生物組織中幾種有機物的檢測與鑒定的基礎(chǔ)實驗。雙縮脲試劑、斐林試劑分別檢測蛋白質(zhì)和還原糖。淀粉酶可水解淀粉成還原糖。據(jù)題表可推測，1號樣品為淀粉，2號樣品為淀粉酶，3號樣品為葡萄糖，4號樣品為稀蛋清。,例 3 （2015鄭州三月質(zhì)檢）下列在統(tǒng)計時結(jié)果誤差與其他選項不同的是（ ） A.樣方法：在個體密集區(qū)取樣 B.標(biāo)志重捕法：生物第二次被捕獲的難度加大 C.豐富度調(diào)查：不統(tǒng)計不認(rèn)識的物種 D.抽樣檢測法：在未經(jīng)搖勻的酵母菌培養(yǎng)液下層取樣,【答案】C 【解析】樣方法、標(biāo)志重捕法和抽樣檢測法調(diào)查的都是種群的密度，而豐富度指的是群落中物種數(shù)目的多少，與前三者完全不同，C項正確。,（1）調(diào)查數(shù)據(jù)的處理常用統(tǒng)計法。 （2）為使實驗獲得成功，常選用一些容易調(diào)查的內(nèi)容，如植物種群密度的調(diào)查應(yīng)選擇容易辨別個體的雙子葉植物，遺傳病的調(diào)查選擇發(fā)病率高的單基因遺傳病等。 （3）調(diào)查的隨機性決定了調(diào)查的成敗。如標(biāo)志重捕法要求標(biāo)志物不能太明顯，不能對調(diào)查對象生存產(chǎn)生不利和有利的影響等；樣方法要求樣方的選擇嚴(yán)格按取樣法取樣，不能帶個人的好惡，且樣方足夠大等；調(diào)查人類遺傳病時要求不能限定特定人群，且被調(diào)查人群足夠大等。,變式3 (2015云南部分名校聯(lián)考)下列有關(guān)調(diào)查、實驗的描述，錯誤的是( ),【答案】B 【解析】調(diào)查人群中遺傳病的發(fā)病率，要選擇群體中發(fā)病率較高的某單基因遺傳病在人群中隨機調(diào)查，A項正確；用樣方法調(diào)查種群密度時，應(yīng)選取同樣大小的樣方，B項錯誤；探究酵母菌種群數(shù)量的變化規(guī)律，在取樣前要輕輕振蕩試管，使酵母菌分布均勻，C項正確；用取樣器取樣法調(diào)查土壤小動物的豐富度時，采集的小動物可放在體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精中固定，D項正確。,（1）培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化實驗需用高倍顯微鏡，且需用到血細(xì)胞計數(shù)板，方法是抽樣檢測法。 （2）探究溫度對淀粉酶活性的影響時應(yīng)特別注意，底物和酶均應(yīng)事先達(dá)到同一設(shè)定溫度后再混合，混合后仍應(yīng)在同一設(shè)定溫度下保溫一段時間。 （3）影響酶活性的因素有很多，如溫度、pH。實驗過程中要嚴(yán)格控制好各種變量，用淀粉來探究溫度對酶活性的影響時不宜用斐林試劑檢驗(應(yīng)該用碘液)，因為斐林試劑與還原性糖只有在加熱條件下才能生成磚紅色沉淀。不能用過氧化氫和過氧化氫酶的反映來探究溫度對酶活性的影響，因為溫度不僅影響過氧化氫酶的活性還會直接加速過氧化氫分解。,例 4 （2015重慶四月模擬）下列實驗的目的、自變量和觀測指標(biāo)對應(yīng)關(guān)系中錯誤的是（ ）,【答案】D 【解析】在探究植物細(xì)胞吸水和失水的實驗中，不同的蔗糖溶液會引起液泡體積的變化，蔗糖溶液的濃度是自變量，液泡體積的變化是因變量，A項正確；探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度，自變量是生長素類似物濃度，觀測指標(biāo)是插條生根狀況，B項正確；模擬尿糖的檢測，自變量是不同濃度的葡萄糖溶液，觀測指標(biāo)是觀察葡萄糖試紙的顏色變化，C項正確；探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，自變量是氧氣的有無，觀測指標(biāo)是澄清石灰水的渾濁程度，D項錯誤。,變式4 下列有關(guān)生物學(xué)實驗的說法，正確的是（ ） A.利用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)微生物時，為了方便計數(shù)要適量稀釋樣液以分散細(xì)胞 B.在統(tǒng)計土壤動物物種豐富度時，為了方便可排除不知道名稱的小動物 C.在模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系時，瓊脂塊表面積與體積之比是自變量，NaOH擴散速度是因變量 D.觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離實驗時，為了方便操作可直接在載物臺上滴加蔗糖溶液,【答案】A 【解析】利用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)微生物時，如果濃度過高，觀察時會出現(xiàn)重疊而無法準(zhǔn)確計數(shù)，因此要適量稀釋樣液以分散細(xì)胞；在統(tǒng)計土壤動物物種豐富度時，知名、不知名的小動物都應(yīng)統(tǒng)計，若不統(tǒng)計不知名小動物，會使豐富度的統(tǒng)計結(jié)果偏小；在模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系時，瓊脂塊（內(nèi)含酚酞試液）的體積是自變量，因溶液遇酚酞試液變粉紅色，所以可以通過觀察瓊脂塊——“細(xì)胞”變成粉紅色的過程，了解到物質(zhì)擴散進入“細(xì)胞”。再通過測量擴散進入“細(xì)胞”的深度，比較不同體積的瓊脂塊“細(xì)胞”吸收物質(zhì)的速度，以探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系；載物臺有一定的傾斜度，不能直接滴加蔗糖溶液，應(yīng)取下載玻片，滴加后再放到載物臺上。,例 (2015湖南長沙三月調(diào)考)下列有關(guān)生物學(xué)研究方法的敘述，不正確的是() A.利用抽樣檢測法對培養(yǎng)液中的酵母菌進行計數(shù) B.通常用層析液分離和提取綠葉中的色素研究色素的種類和含量 C.沃森和克里克用構(gòu)建物理模型的方法研究DNA的結(jié)構(gòu) D.利用標(biāo)記示蹤法研究光合作用過程中碳元素的轉(zhuǎn)移途徑 【易錯提示】解答此題的關(guān)鍵是正確記憶實驗方法，否則易選錯。,【答案】B 【解析】通常利用提取液提取綠葉中的色素，而層析液只起到分離色素的作用。,高中教材中涉及的科學(xué)方法歸納 （1）對照實驗法，如比較過氧化氫酶和Fe2+的催化效率。 （2）模擬實驗法，如利用滲透裝置模擬成熟植物細(xì)胞滲透吸水和失水的過程。 （3）雜交實驗法，如孟德爾選用豌豆作為實驗材料，運用雜交實驗法，研究出兩大遺傳定律。 （4）顯微觀察法，如利用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體。 （5）調(diào)查法，如標(biāo)志重捕法和樣方法。 （6）染色法，如利用蘇丹Ⅲ染液將脂肪染成橘黃色。 （7）差速離心法，如利用細(xì)胞質(zhì)中各種結(jié)構(gòu)的質(zhì)量差異，采用不同的離心速度產(chǎn)生不同的離心力，將各種細(xì)胞器分開。 （8）引流法，如觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原實驗中，使細(xì)胞處于0.3 g/mL的蔗糖溶液中。 （9）同位素標(biāo)記法，如利用H218O和 14CO2分別追蹤光合作用中氧原子和碳原子的轉(zhuǎn)移途徑。,