届高三生物二轮复习通用版专题复习教师用书专题四 实验系统.docx
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届高三生物二轮复习通用版专题复习教师用书专题四实验系统
我们之所以将实验也列为系统,因为实验也具备形成“系统”的要素和条件。
一是从生物实验自身来说:
高中生物按实验类型可分为“显微观察类”“物质提取与检测类”“调查模拟类”“探究设计类”(对应第1讲内容);按考点可分为“实验目的和原理”“实验材料和方法”“实验变量的控制”“实验结果和结论”(对应第2讲内容);按高考题型可分为“验证性实验”“探究性实验”“评价和修正性实验”(对应第4讲内容);按试题题材类型可分为“文字信息类”“曲线数据类”“表格数据类”(对应第3讲内容)。
二是从学生的认知规律来说:
学习遵循一个“扎牢基础知识”(对应第1讲内容)到“提高解题技能”(对应第2、3讲内容)到“内化规律方法”(对应第4、5讲内容)的过程。
本书对实验的编排上按学生的认知规律行文,内容上巧妙地将实验类型、实验考点、实验题型、实验题材融合穿插其中,形成一个很和谐、很闭环的知识认知“系统”。
通过“系统”地编排设计,把实验的“点”讲全,“法”讲透,以期彻底攻克实验这一高考老大难问题。
[系统图示]
[19个教材实验分类汇总]
分类
教材实验
考纲要求
显微观察类
(1)观察DNA、RNA在细胞中的分布
(2)用显微镜观察多种多样的细胞
(3)观察线粒体和叶绿体
(4)观察植物细胞的质壁分离和复原
(5)观察细胞的有丝分裂
(6)观察细胞的减数分裂
1.了解显微镜的基本构造,熟练掌握显微镜的基本操作,特别是高倍镜的使用
2.掌握临时装片制作等相关的操作技能,并能了解这些实验所需材料的特点、试剂的作用
3.能对相关实验的现象和结果进行分析,以及对相关实验进行恰当评价并设计完善实验方案
物质提取与检测类
(1)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
(2)叶绿体色素的提取和分离
1.理解实验原理,明确相关试剂的作用
2.学会对实验结果进行正确的分析和评价
调查模拟类
(1)模拟探究细胞表面积与体积的关系
(2)通过模拟实验探究膜的透性
(3)调查常见的人类遗传病
(4)模拟尿糖的检测
(5)土壤中动物类群丰富度的研究
1.掌握模拟实验和调查实验的实验目的,开展实验的步骤及方案,并对实验的结果进行分析和判断
2.掌握调查、建立模型与系统分析等科学的研究方法
3.掌握对遗传病的遗传方式、发病率和种群丰富度等实验结果和数据的分析、处理的技能
探究设计类
(1)探究影响酶活性的因素
(2)探究酵母菌的呼吸方式
(3)低温诱导染色体加倍
(4)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
(5)探究培养液中酵母菌数量的动态变化
(6)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替
1.学会从实验目的中寻找相关的实验变量
2.学会依据原理来制定对实验结果进行检测的方案设计
3.学会分析实验中设置的对照实验,以及设置的目的和要求
4.学会分析每个实验中的单一变量以及无关变量
5.学会预测相应的实验结果和对实验结果进行分析并得出结论
第1讲扎牢实验基础——4大类教材实验汇总让你“以不变应万变”
考点一
一、抓牢主干知识——学什么
1.列表比较六个显微观察类实验(填表)
实验名称
观察
方式
观察
对象
细胞
状态
染色剂
常用实
验材料
观察DNA和RNA在细胞中的分布
染
色
观
察
核酸
死
甲基绿、
吡罗红
人的口腔
上皮细胞
观察线粒体
线粒体
活
健那绿
人的口腔
上皮细胞
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
染色体
死
龙胆紫
溶液(或
醋酸洋
红液)
洋葱根尖
低温诱导染色体加倍
染色体
死
改良苯
酚品红
染液
洋葱根尖
观察叶绿体
原
色
观
察
叶绿体
活
无
菠菜叶(稍带
叶肉的下表
皮)、藓类的叶
观察植物细胞的质壁分离与复原
紫色大
液泡
活
成熟植物细
胞,如紫色洋
葱鳞片叶
外表皮
2.关注洋葱在实验中的“一材多用”(填表)
取材部位
实验名称
取材原因
叶
鳞片叶
植物细胞的质壁分离和复原
外表皮细胞含紫色大液泡
使用高倍显微镜观察细胞的多样性
细胞较大,外表皮细胞有大液泡,内表皮细胞有明显的细胞核
观察DNA和RNA在细胞中的分布
内表皮细胞近于无色
管状叶
叶绿体中色素的提取和分离
色素含量多
根
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
材料易得,且分生区细胞分裂能力强,染色体数目少,易于观察
低温诱导植物染色体数目的变化
材料易得,且低温(4℃)下根尖也能分裂生长,诱导染色体变异率较高
二、感悟经典考题——考什么
1.(2019·江苏高考)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述合理的是()
实验编号
实验名称
观察到的实验现象
①
观察植物细胞的质壁分离和复原
镜检1:
几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色;
镜检2:
不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致
②
观察多种多样的细胞
菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成;人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
③
观察细胞的有丝分裂
洋葱根尖伸长区细胞长,液泡大;分生区细胞呈正方形,多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰
④
探究酵母菌种群数量的动态变化
酵母细胞呈球形或椭圆形,细胞核、液泡和线粒体的形态、数目清晰可见
A.实验①B.实验②
C.实验③D.实验④
解析:
选A因为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中具有紫色的大液泡,所以在显微镜下观察时几乎整个细胞呈紫色。
紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同细胞的细胞液浓度不完全相同,在同种较高浓度的外界溶液中,不同细胞质壁分离的位置、程度不一致。
用显微镜观察植物细胞时,因细胞膜紧贴着细胞壁,故不能观察到细胞膜,在光学显微镜下也不能观察到人口腔上皮细胞的核糖体。
洋葱根尖分生区细胞呈正方形,多数细胞处于分裂间期,观察不到染色体。
探究酵母菌种群数量的动态变化的实验中,酵母菌未经染色,在光学显微镜下观察时细胞核不明显,也观察不到线粒体。
2.(2019·全国卷Ⅰ)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述,错误的是()
A.与白色花瓣相比,采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素,有利于实验现象的观察
解析:
选B红色花瓣的色素存在于液泡中,便于观察细胞的质壁分离现象。
用黑藻叶片进行质壁分离实验时,能够以叶绿体为标志观察到原生质体的收缩,有利于实验现象的观察。
由于不同部位的细胞液浓度不同,故用同一较高浓度的蔗糖溶液做实验,观察到的质壁分离程度可能不同。
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,有利于观察液泡大小的变化。
三、掌握方法技巧——怎么办
1.掌握观察类实验操作流程
2.归纳盐酸和酒精的“同材异用”
(1)不同浓度酒精的用途:
酒精浓度
用途
体积分数为50%
在脂肪鉴定中用于洗浮色
体积分数为70%
在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物;消毒
体积分数为95%
与质量分数为15%的盐酸混合用于有丝分裂实验中的解离
低温诱导染色体加倍实验中的冲洗卡诺氏液
无水乙醇
用于光合作用色素的提取
(2)盐酸在不同实验中的应用:
实验名称
盐酸的作用
观察DNA和RNA在细胞中的分布
①改变膜的通透性,加速染色剂进入细胞
②使染色质中DNA与蛋白质分离,有助于DNA与染色剂结合
观察根尖有丝分裂,低温诱导染色体加倍
质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1混合成解离液,使组织中的细胞相互分离
四、题组训练冲关——这样练
1.用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(W)和内表皮细胞(N)为实验材料进行实验,下列相关叙述正确的是()
A.W、N均可作为观察质壁分离的实验材料,但N的视野亮度要小于W
B.W、N均可用于观察线粒体的分布情况,但需要用健那绿染色
C.若用来观察染色体的形态和数目,N可用W不可用
D.若用来观察DNA和RNA在细胞中的分布,W可用N不可用
解析:
选A紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞(W)中的液泡为紫色,便于观察质壁分离情况;内表皮细胞(N)的液泡中没有色素,需将视野调暗才能观察到质壁分离情况。
W中紫色的液泡严重影响对染色后线粒体的观察。
W和N均为高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,故均不能用于观察染色体的形态和数目。
若用来观察DNA和RNA在细胞中的分布,N可用W不可用。
2.下列有关说法错误的是()
A.把洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中,细胞仍处于生活状态
B.把洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液中,细胞会发生质壁分离,然后放在清水中,不会复原,但细胞仍处于生活状态
C.观察线粒体的实验过程中,线粒体处于生活状态
D.用洋葱根尖细胞进行观察细胞的有丝分裂实验时,根尖细胞处于死亡状态
解析:
选B把洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中,细胞能发生质壁分离现象,此时细胞仍处于生活状态,然后再放在清水中仍能复原。
但把洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液中,细胞会严重失水而死亡。
用健那绿对线粒体染色属于活体染色,因此线粒体处于生活状态。
用洋葱根尖细胞进行观察细胞的有丝分裂实验时,解离过程已将细胞杀死。
3.下列关于显微观察类实验中试剂的说法,正确的是()
A.在观察生物组织中的脂肪实验和观察细胞有丝分裂实验中,酒精的浓度相同,作用不相同
B.在观察DNA和RNA在细胞中分布实验和观察细胞有丝分裂实验中,盐酸的作用原理相同
C.在低温诱导染色体加倍实验中,卡诺氏液的作用是固定细胞形态
D.利用洋葱鳞片叶外表皮细胞进行实验时,用一定浓度的氯化钠溶液或一定浓度的盐酸都能发生质壁分离现象
解析:
选C在观察生物组织中的脂肪实验中,用体积分数为50%的酒精洗去苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液的浮色;在观察细胞有丝分裂实验中,用体积分数为95%的酒精与盐酸一起构成解离液。
在观察DNA和RNA在细胞中分布实验中,盐酸的作用是改变细胞膜通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
卡诺氏液的作用是固定细胞形态。
盐酸、醋酸、酒精等对细胞有伤害作用,不宜用作质壁分离实验;一定浓度的氯化钠溶液能使洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离现象,然后又会自动复原。
考点二
一、抓牢主干知识——学什么
1.列表比较五个检测类实验(填表)
实验名称
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的
鉴定
碘液
蓝色
脱色的
叶片
—
还原糖
的鉴定
斐林
试剂
砖红色
沉淀
苹果或梨
匀浆等
现配现用、
水浴加热
脂肪
鉴定
苏丹Ⅲ(或
Ⅳ)染液
橘黄
(或红)色
花生种
子切片
需用高倍
镜观察
蛋白质
鉴定
双缩脲
试剂
紫色
豆浆、稀
蛋清等
先加A液,
后加B液,
摇匀使用
绿叶中
色素的
提取和
分离
提取液:
无水
乙醇;
分离液:
层析液
胡萝卜素:
橙黄色
叶黄素:
黄色
叶绿素a:
蓝绿色
叶绿素b:
黄绿色
新鲜的绿叶(如菠菜叶)
加入二氧化硅是为了研磨得更充分;加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏
2.关注物质检测类实验中的四个问题(填空)
(1)在显色实验(如物质检测)中,材料最好不带颜色或颜色较浅,或实验时对有色材料进行脱色处理。
(2)物质鉴定实验一般不设置对照实验,若需
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