学案48 生物实验与探究Word格式.docx
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2.绿叶中色素的提取和分离
____材料→材料______→检测或分离→____
模拟实验
1.通过模拟实验探究膜的透性
2.模拟探究细胞大小与物质运输的关系
3.模拟尿糖的检测
选择材料→____研究→结论
调查类实验
1.种群密度的取样调查
2.调查常见的人类遗传病
3.土壤中小动物类群丰富度的研究
4.环境污染对生物的影响
选择课题→课题选择理由→收集、处理____→结论
探究示例1 由实际调查获得的事实证据及数据,经过科学的统计和分析,可获得一些规律性的结论。
下列有关调查、实习的内容正确的一组是( )
内容
方法
实验要点
A
人群中遗传病
实际调查法
一定要选择群体中发病率较高的单基因遗传病
B
种群密度
样方调查法
随机选取不同大小的样方,统计种群密度平均值
C
设计并制作小生态瓶
模拟淡水生态系统
将多种生物放入广口瓶中,一定要在直射光下
D
调查环境污染对生物的影响
实际调查法、实验法等
可选择SO2处理植物、探索酸雨对植物的影响
二、生物学中常见的试剂
试剂
作用对象
颜色
备注
斐林试剂
还原糖
______
________,需水浴加热
双缩脲试剂
紫色
先加____液,再加____液
苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液
脂肪
____
有毒害性和致癌性
甲基绿
绿色
DNA、RNA都存在时混合使用
吡罗红
RNA
健那绿
线粒体
活染法
龙胆紫(醋酸洋红)
紫(红)色
染色前必须漂洗彻底
探究示例2只有在保持细胞活性的条件下,才能显示细胞中某物质或结构的实验是( )
A.苏丹Ⅲ染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪
B.龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂
C.健那绿(詹纳斯绿B)染色观察动物细胞中的线粒体
D.甲基绿、派洛宁(吡罗红)染色观察动物细胞中的DNA和RNA
三、中学实验有关的一些最常见的经典性的实验方法汇总
1.实验结果的显示方法
(1)光合速度——________释放量或________吸收量或淀粉产生量。
(2)呼吸速度——________吸收量或________释放量或淀粉减少量。
(3)原子途径——____________示踪法。
(4)植物细胞液浓度大小——质壁分离、体积的变化。
(5)植物细胞是否死亡——质壁分离。
(6)甲状腺激素作用——动物耗氧量,发育速度,神经系统兴奋性等。
(7)生长激素作用——生长速度(体重变化,身高、身长变化)。
(8)胰岛素作用——动物活动状态、血糖浓度。
(9)菌量——菌落数或亚甲基蓝褪色程度。
2.实验条件的控制方法
(1)增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物。
(2)减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水。
(3)除去容器中CO2——NaOH溶液。
(4)除去叶中原有淀粉——置于________环境(饥饿处理)。
(5)除去叶中叶绿素——酒精加热。
(6)避免光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光。
(7)平衡密闭容器中CO2——________溶液。
探究示例3 下图表示三株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的同种相似植株放在不同的玻璃钟罩内。
以下关于本实验的叙述中最准确的是( )
A.证明光合作用的速率随CO2浓度的增大而增大
B.证明光合作用的必需条件是CO2
C.证明过多的CO2阻碍光合作用
D.证明NaOH能促进光合作用
变式训练1对某动物细胞进行荧光标记实验,如下示意图所示,其基本过程:
①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。
②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。
③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。
上述实验不能说明的是( )
A.细胞膜具有流动性
B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率
D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率
四、生物实验中的变量与控制
1.变量的种类
变量是指可被操纵的特定因素或条件。
据其在实验中的作用可分为两大类:
(1)自变量与因变量
自变量,指实验中由________________的因素或条件;
因变量,指实验中由于________变化而引起的变化和结果。
通常,自变量是________,因变量是________,二者具有因果关系。
实验的目的在于获得和解释这种前因后果。
例如,在“温度对酶活性的影响”的实验中,所给定的低温、适温、高温就是自变量,而由于低温、适温、高温条件变化,α淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化,这就是因变量,该实验即在于获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性变化(因变量)的因果关系。
(2)无关变量与额外变量
无关变量,指实验中除自变量以外,可能还会存在一些________因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
额外变量,也称干扰变量,指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。
显然,额外变量会对因变量有干扰作用。
例如,上述实验中除自变量(低温、适温、高温)以外,试管洁净程度、α淀粉酶的浓度和纯度、可溶性淀粉的浓度和纯度、试剂溶液的剂量、实验操作程序、温度处理的时间长短等等,都属于无关变量,要求对低温、适温、高温3组实验是等同、均衡、稳定的;
如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件,对3个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定,则会在实验结果中产生额外变量,出现干扰,造成误差。
2.变量的控制
控制变量法是指控制其他因素不变,集中研究其中一个因素的变化,保证实验____________或将干扰因素降低到________程度。
通过实验控制,尽量减小实验误差,以取得较为精确的实验结果。
(1)操纵自变量的方法:
设法给研究对象施加干扰,造成研究对象的变化,从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。
(2)检测因变量的方法:
根据实验原理和实验条件确定观察、测量的指标和方法。
具体:
观察特异性的颜色变化、沉淀反应;
观察形态结构、生理变化;
测量生长发育速度;
测量生化反应速度等。
(3)控制无关变量的方法(平衡控制):
排除因实验对象的个体差异带来的影响;
设法创造稳定的相同的条件进行对照,以抵消或排除这些因素对实验对象的干扰;
设法提供适宜条件,以排除不利环境条件对实验对象的影响;
重复实验,排除偶然因素的干扰,减小实验误差。
(4)对照的方法:
对照是实验控制的手段之一,目的还是在于消除________变量对实验结果的影响。
通过设置对照实验,即可排除________变量的影响,又可增加______的可信度和说服力。
不论一个实验有几个实验变量,都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量,这就是单一变量原则,它是处理实验中的复杂关系的准则之一。
探究示例4 下列对有关实验的变量的叙述,正确的是( )
A.在探究温度对酶活性影响的实验中,温度和pH是自变量
B.在模拟探究细胞大小与物质运输关系的实验中,正方体琼脂块的体积是无关变量
C.在探究植物生长调节剂对扦插枝条生根作用的实验中,插条生根数是因变量
甲
乙
丙
丁
抗生素
-
0.1
维生素
0.5
蛋白质
44
淀粉
66
D.在探究酵母菌呼吸方式的实验中,酒精是无关变量
变式训练2 某人将刚孵出的蟑螂分甲、乙、丙、丁四组,分别喂含不同营养的食物(如下表)。
表中的数字代表所含成分的多少,“-”表示没有此成分。
由表中内容可知,该研究者想研究的对蟑螂发育有影响的物质共几种( )
A.1B.2C.3D.4
五、探究性实验
1.探究性实验的基本模式
(1)理论假设的提出
提出问题,明确________x,提出假说。
假说必须能被检验,常描述为:
当x存在时,事件如何;
当x改变时,事件若_______,可证明……当事件_______时,可得到何种结论。
(2)设计实验
①实验准备,包括实验器材及药品。
②设置变量x,观察x被满足及x发生变化时,事件是否发生,如何变化。
③设计对照实验。
④检查你的实验设计是否遵循了“________变量”、“平行实验”等原则。
(3)分析数据
实验结束时要对数据进行分析,看是否存在什么规律或趋势。
它们能不能支持你的假说?
它们是否指出了你在实验中存在的缺陷?
是否需要收集更多的数据?
(4)得出结论
在下结论的时候,你要确定收集的数据是否支持原先的假说。
通常需要____________实验才能得出最后的结论。
探究示例5 小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多。
请设计一个实验方案,探究不同光照强度对大豆植株高度的影响,并预测实验结果。
实验材料和用具:
大豆种子(200粒)、光照培养箱(光照强度范围0~10000Lux,温度、湿度等均可自行设定)、培养皿、直尺等。
(1)实验方案:
(2)实验结果预测:
2.探究性实验与验证性实验的比较
比较项目
概念
指实验者在______实验结果的前提下,通过自己实验、探索、分析、研究得出结论,从而形成科学概念的一种认知活动
指实验者针对____的实验结果而进行的以____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______实验
实验目的
探究研究对象的____属性、特征以及与其他因素的关系
验证已知对象的____属性、特征以及与其他因素的关系
实验假设
假设一般采用“如果A,则B”的形式表达,是根据现有的科学理论、事实,对所要研究的对象设想出____或____可能性的答案、解释
因结论是已知的,故______假设问题
实验原理
因____内容而异
实验步骤
①取材、分组、编号;
②相同处理、不同处理;
③进一步相同处理;
④检测、观察、统计、分析
实验现象
________
实验果预期
对应假设,分类讨论
实验结论
根据____的实验结果,进行分析
对应实验目的作出____结论
探究示例6
鉴定某人____出现糖尿
验证某糖尿病患者尿液中__葡萄糖
相同(斐林试剂与可溶性还原糖作用呈现砖红色沉淀)
相同(取尿液后加斐林试剂水浴加热,观察实验现象)
____________砖红色沉淀
____砖红色沉淀
预期实
验结果
若____砖红色沉淀,证明此人出现糖尿;
若______砖红色沉淀,证明此人不出现糖尿
糖尿病患者尿液中______葡萄糖
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