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高中生物实验及实验设计

来源:知库网
顺义二中2010届高三第二轮复习 学 案 专题二 高中生物实验及实验设计 心在哪里,成功在哪里!

一、考试说明要求

光学显微镜操作技术, 生物体内物质的分离、鉴定技术, 微生物的培养与利用,调查,生物学研究中的科学思想和一般方法

二、必修本实验归纳

(一)、显微观察类实验:(光学显微镜操作技术)

1、显微镜的使用:取镜→安放→对光→压片→观察→收放。 (1)低倍镜使用:(观察任何标本都必须先用低倍镜,且标本应透明)

(2)高倍镜使用:先使用低倍镜确定目标→移动装片,使目标位于视野中央→转动转换器,换用高倍镜→调焦(转动细准焦螺旋)(视野较暗,可调反光镜或光圈)

2、显微镜使用注意事项:

(1)成像特点:放大倒立的虚像。

(2)放大倍数计算:物镜的放大倍数×目镱的放大倍数。

放大倍数指的是物体的长或宽。

(3)物像的移动方向与装片的移动方向相反。

(4)低倍镜下成像特点:物像小、细胞数目多、视野亮。 高倍镜下成像特点:物像大、细胞数目少、视野暗。

(5)放大倍数的判断方法:

目镜:镜头长放大倍数小,镜头短放大倍数大。

物镜:镜头长放大倍数大,镜头短放大倍数小。

物镜与装片之间的距离:距离近放大倍数大,距离远放大倍数小。

(6)低倍镜使用过程中,下降镜筒时必须双眼侧视镜筒,防止镜头撞到玻片。低倍镜找到物像后,换上高倍镜时,观察过程中只能使用细准焦螺旋。 3、制作临时装片: (1)用镊子从洋葱鳞片叶内侧撕取一小块透明薄膜──内表皮。 (2)把撕下的内表皮浸入载玻片上的水滴中,用镊子把它展平。

(3)用镊子夹起盖玻片,使它的一边先接触载玻片上的水滴,然后缓缓地放下,盖在要观察的材料上,这样才能避免盖玻片下面出现气泡而影响观察。

①图中A、B处的颜色分别是 。

②如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3g/mL的蔗糖溶液,则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是 。 ③如果将上述实验步骤二中浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片,放在80℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3g/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后,为更准确地判断A处颜色,对显微镜的操作方法是 、 。如果A处呈绿色,可能的原因是 。

例题(2):(2008江苏卷,生物,29)在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后,教

师给学生提供了2份资料。

资料一:一份“实验报告”的部分内容

(一)解离:剪取洋葱根尖5cm,放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒

精混合液(体积比为1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3~5min。

(二)染色:把根尖放在盛有0.01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5cm。 (三)漂洗:将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。

(四)制片:将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上载玻片,用

拇指轻轻按压载坡片„„

资料二:全班20个实验小组的实验数据汇总表(注:各小组计数50个细胞,实验条件与观察计数方法相同)

分 裂 期 细胞周期 间 期 前期 中期 后期和末期 实验小组1计数细胞个数 43 4 1 2 实验小组2计数细胞个数 44 3 0 3 „„ „„ „„ „„ „„ 全班计数细胞个数 880 67 18 85 计数细胞总数 1 000 各时期细胞数的百分比 88.0 6.7 1.8 3.5 (1)请改正“资料一”中的3处错误: ① ② ③

(2)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0h,请根据“资料二”,在下面画一饼状图并表示出间期、前期、中期以及后期和末期所占的时间(单位:h,精确到小数点后一位)。

(3)有些因素会影响细胞周期各时期的长短,实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有_____ ______。

4、例题(1):(2009江苏卷,理综,30)回答下列与细胞有关的实验问题。

(1)下列4项实验中,需保持细胞生理活性的有 (填序号)。 ①观察叶绿体和原生质的流动

②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布 ③探究酵母菌的呼吸方式

④红细胞中血红蛋白的提取和分离 (2)按下面步骤进行质壁分离实验。

步骤一:在洁净的载玻片中央加一滴清水,取一片藓类小叶,盖上盖玻片。

步骤二:从盖玻片一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次,使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中。 步骤三:在显微镜下观察,结果如图所示。

学案编号4 日期 2010年3月

顺义二中2010届高三第二轮复习 学 案 专题二 高中生物实验设计部分 心在哪里,成功在哪里!

取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉,分别加等量的蒸馏水制成提取液,然后在a、b试管(二)、物质的分离、鉴定类实验:

中各加5mL第X天的提取液,在c、d试管中各加5mL第Y天的提取液。如图B

1、基本做法:取材——研磨(加入某物质)——过滤。

(1)在a、c试管中各加入等量碘液后,a管呈蓝色,与a管相比c管的颜色更____________,

2、叶绿体中色素的提取与分离实验有关事项 两管中被检测的物质是____________,图A中标示这种物质含量变化趋势的曲线是____________。

(2)在b、d试管中加入等量的斐林试剂,煮沸后,b管呈砖红色,与b管相比d管的颜色更(1)色素分离和提取的原理经常考察,易混淆。

____________,两管中被检测的物质是____________,图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是(2)在研磨时加入碳酸钙的作用是防止色素被破坏,加入二氧化硅的作用是有助于研磨。

____________。

(3)画滤液细线时,用力要均匀,速度要适中。 (3)已知乙烯利能增加细胞内乙烯的含量。如果在第X天喷施乙烯利,从第X天开始,曲线I(4)研磨要迅速、充分。 将呈现出________________________(加快、减慢)下降的趋势,曲线II将呈现出

________________________(加快、减慢)上升的趋势。 a.因为丙酮容易挥发;

b.为了使叶绿体完全破裂.从而能提取较多的色素;

(三)、调查: c.叶绿素极不稳定,能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。

为使实验获得成功常选用一些容易调查的内容,如植物种群密度的调查选择容易辨别个体的双(5)制备滤纸条时,要将滤纸条的一端剪去两角,可以使色素在滤纸条上扩散均匀,

子叶植物,遗传病的调查选择发病率高的单基因遗传病等。 便于观察实验结果。

1、调查:关键做到随机取样 (6)放置滤纸时,滤液细线必须在层析液上面。

2、根据调查的生物对象特点确定具体调查方法。 3、物质的鉴定:一般原理:某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物,产生特定的颜

(1) 样方法:(适于植物;活动力较弱、活动范围较小的动物种群密度调查) 色反应(鉴定前应预留部分样液做对照)。

方法 确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度 (1)物质的分离与鉴定: 几种物质鉴定的原理,方法,试剂,现象,

(根据调查对象划定调查样方的大小。调查乔木、灌木、草本植物的种群密度时,样方依次减小,

物质 试剂 现象 实验要求 22

如乔木的样方为100m,灌木为16 m,草本植物为1 m2。)

淀粉 如材料具有颜色需先脱色 (2)标志重捕法:(适于活动能力强、活动范围大的动物种群密度调查)

还原糖 新制 试剂,水浴加热 (3) 显微计数法:(研究细菌、真菌等微生物种群数量变化)

脂肪 显微镜观察 (4)取样器取样法:(研究调查土壤小动物类群丰富度)

蛋白质 先加A(NaOH),再加B( CuSO4) (5)实际调查法:调查人群中遗传病。调查人类遗传病时不能限定特定人群,且被调查人群足

DNA 够大等。

水浴加热

RNA 3、调查数据的处理常用统计法。

纤维素 例题: 跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群,对动植物的分解起重要作用。

(2)实验材料要求:

请回答:

物质分离:富含待分离的物质,且容易获得。

(1)由于跳虫和甲螨活动能力 ,身体 ,不适合用手直接捕捉,常 采用吸虫器等进

物质鉴定:除了富含被鉴定的物质外,材料本身还要颜色浅(颜色深会对鉴定时的颜色反应起

行采集。

掩盖作用,导致实验现象不明显)

(2)先要采集大量的跳虫用于实验室培养,最好选择下图中的吸虫器 ,理由是 。

若要采集大量的甲螨作为标本保存,最好选择吸虫器 ,理由是 。 例题:(2008全国卷II,理综,30)香蕉果实成熟过程中,果实中的贮藏物不断代谢转化,香蕉

逐渐变甜。图A中I、II两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。请回答:

学案编号6 日期 2010年3月

顺义二中2010届高三第二轮复习 学 案 专题二 高中生物实验设计部分 心在哪里,成功在哪里! (四)、探究类实验:(生物学研究中的科学思想和一般方法) 例题(2):(2009广东卷,理综,31)

1、科学研究方法的基本步骤: 疫苗对预防传染病具有重要意义。为研制抗某种病毒的灭活病毒疫苗.研究人员设计实辘方案 通过观察 提出 设计并完成 分析数据 提出问题 假说 实 验 得出结论 2、实验设计的几个原则 (1)对照性原则:科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了,且使实验结论更有说服力。

一个实验通常分为实验组和对照组(控制组)。实验组是施加实验变量处理的被试组;对照组是不施加实验变量处理的对象组,两者对无关变量的影响是相等的,两组之间的差别,认为是来自实验变量的结果。

(2)单一变量原则

控制其他因素不变,而只改变其中某一实验变量,,观察它对实验结果的影响。

(3)平行重复原则 :为了避免实验结果的偶然性,有时须对所做的实验进行足够次数重复,在实验设计中要充分考虑这一点。

(4)科学性原则 :在实验设计前,必须有充分的科学依据,而不足凭空想象。 3、实验设计时的一般方法(操作步骤的四步曲)及表达:

(1)取材\\分组\\编号:取材时要注意数量和生理及发育状态相同;用具要“相同”等表达:如选择长势相同,大小相似的同种植物(材料)随机平均分为A\\B两组或甲\\乙两组. (2)相同处理和不同处理:

根据实验变量设计对照(注意单一因素不同,其他因素相同且最适)表达:如按实验要求分别对实验组和对照组进行处理(体现单一变量和等量原则)

(3)进一步的相同处理: 其他因素相同且最适的继续处理表达:如把两个组放在适宜\\相同的环境条件下培养一段时间. (4)检测\\观察\\统计\\比较: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. 表达:观察和记录实验数据并作记录. 4、例题(1):

(2004年北京理综)一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔10m、500m、1000m的同一山坡上。在相应生长发育阶段,同一海拔的野菊株高无显著差异,但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响,请完成以下实验设计。 (1) 实验处理:春天,将海拔500m、1000m处的野菊幼芽同时移栽于10m处。 (2) 实验对照:生长于 m处的野菊。

(3) 收集数据:第二年秋天 。 (4) 预测支持下列假设的实验结果:

假设一 野菊株高的变化只受环境因素的影响,实验结果是:移栽至10m处野菊株高 。

假设二 野菊株高的变化只受遗传因素的影响,实验结果是:移栽至10m处野菊株高 。

假设三 野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响,实验结果是:移栽至10m处野菊株高 。

如下:( l )制备疫苗

将纯化的某种病毒在特定的______________________中培养、增殖。收获病毒后用灭活剂杀死,但要确保灭活病毒的________________不被破坏且能被免疫细胞识别。这样得到的灭活病毒即为本实验所用的疫苗。

(2)用实验动物检测疫苗刺激机休产生抗体的能力

① 实验原理:通过接种疫苗,灭活病毒进人实验动物体内可刺激 B 细胞,使之增殖、分化形成效应 B 细胞(浆细胞)并产生相应的________________;当____________病毒再次人侵时,机体能产生更强的特异性免疫反应,包括_______________________________________。

② 实验过程:将健康的实验动物分成对照组和多个实验组,每组若干只动物。 对照组的处理:接种不含疫苗的接种物,一段时间后再_____________________。 实验组的处理:接种_____________________________。一段时间后再接种病毒。

为确定该疫苗的有效浓度,不同实验组动物需接种_______________________的疫苗。 ③分析实验结果:统计实验组和对照组动物的发病率、存活率·

若该疫苗可以刺激机体产生足够的抗体.则实验组比对照组发病率_______________,存活率____________。

例题(3):(2009福建卷,理综,26)

右图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具:保温桶(500mL)、温度计活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。

实验假设:酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。

(1)取A、B两装置设计实验如下,请补充下表中内容:

装置 A B 方法步骤一 加入240ml的葡萄糖溶液 加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液 方法步骤二 加入10g活性干酵母 ② 方法步骤三 ① 加入石蜡油,铺满液面 (2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ,这是控制实验的 变量。

(3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量,还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤: 装置 C 方法步骤一 ③ 方法步骤二 ④ 面 方法步骤三 加入石蜡油,铺满液(4)实验预期:在适宜条件下实验,30分钟后记录实验结果,若装置A、B、C温度大小关系是:

(用“<、=、>”表示),则假设成立。

学案编号6 日期 2010年3月

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