江苏省高考生物大二轮复习专题突破练习 专题七.docx

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江苏省高考生物大二轮复习专题突破练习专题七

[考纲要求]　1.了解相关实验的目的、原理、方法和操作步骤（a）。

2.初步具备验证生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理（b）。

3.具备初步探究一些生物学问题、恰当评价和完善实验方案的能力（c）。

[构建网络]

考点一　基础实验

1．教材经典实验分析与拓展

（1）细胞内物质或结构的检测方法

①淀粉：

碘液；

②还原糖：

斐林试剂、班氏试剂；

③CO2：

Ca（OH）2溶液或酸碱指示剂；

④乳酸：

pH试纸；

⑤有O2：

余烬木条复燃；无O2：

火焰熄灭；

⑥脂肪：

苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液；

⑦蛋白质：

双缩脲试剂；

⑧染色体：

龙胆紫、醋酸洋红溶液；

⑨DNA：

甲基绿；RNA：

吡罗红；

⑩线粒体：

健那绿。

（2）实验结果的显示方法

①光合速率：

O2释放量、CO2吸收量或淀粉产生量；

②呼吸速率：

O2吸收量、CO2释放量或淀粉减少量；

③原子转移途径：

放射性同位素示踪法；

④细胞液浓度大小：

质壁分离；

⑤细胞是否死亡：

质壁分离、亚甲基蓝溶液染色；

⑥甲状腺激素作用：

动物耗氧量、发育速度等；

⑦生长激素作用：

生长速度（体重变化、身高变化）；

⑧胰岛素作用：

动物活动状态。

（3）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溶液或KOH溶液；

④除去叶片中原有淀粉：

置于黑暗环境一昼夜；

⑤除去叶片中叶绿素：

酒精隔水加热；

⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰：

给植株遮光；

⑦如何得到单色光：

棱镜色散或彩色薄膜滤光；

⑧防止血液凝固：

加入柠檬酸钠；

⑨各种细胞器的提取：

细胞匀浆离心；

⑩骨的脱钙：

置于盐酸溶液中。

（4）实验中控制温度的方法

①还原糖的鉴定：

水浴加热；

②酶促反应：

水浴保温；

③用酒精溶解绿叶中的叶绿素：

酒精要隔水加热；

④用二苯胺试剂鉴定DNA：

水浴煮沸加热；

⑤细胞和组织培养以及微生物培养：

恒温培养。

（5）实验药品的用途

①NaOH：

用于吸收CO2或改变溶液的pH；

②Ca（OH）2：

鉴定CO2；

③HCl：

解离或改变溶液的pH；

④NaHCO3：

提供CO2；

⑤NaCl：

配制生理盐水及其他不同浓度的盐溶液，可用于测定动物细胞内液浓度或用于提取DNA；

⑥酒精：

用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液；

⑦蔗糖：

配制蔗糖溶液，用于测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原；

⑧滤纸：

过滤或纸层析；

⑨纱布、尼龙布：

过滤；

⑩碘液：

鉴定淀粉。

2．教材部分实验中的变量

实验

自变量

因变量

无关变量

比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率

催化剂的种类（过氧化氢酶、Fe3＋）

催化效率的高低（以点燃但无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度表示或以气泡产生速度表示）

试管等用具的洁净度、环境温度、相同材料的量、各种试剂的量、反应时间等

探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用

底物的种类（淀粉、蔗糖）

淀粉酶将淀粉水解（处理后加斐林试剂，水浴加热出现砖红色沉淀），但不能水解蔗糖（处理后加斐林试剂并水浴加热，无砖红色沉淀出现）

淀粉与蔗糖溶液的量、水浴的温度与处理时间、斐林试剂的使用量与加热时间、操作程序等

植物向性运动的实验设计和观察

①是否黑暗、单侧光照、均匀光照

②改变幼苗空间位置以接受重力影响

①幼苗弯曲状况②根的弯曲方向

幼苗的种类、生长状况、环境温度、培养条件、处理的部位及装置的合理性等

观察植物细胞的质壁分离和复原

外界溶液的浓度（即高渗及低渗溶液）

质壁分离（液泡失水缩小、颜色变深、原生质层与细胞壁分离）；质壁分离复原（液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状）

分离与复原现象的观察时间；装片的洁净度及临时装片的制作；材料的选择等

温度对酶活性的影响

温度（60℃热水、沸水、冰块）

加碘液后溶液颜色的变化

试管的洁净度、淀粉溶液的量、不同温度处理时间的长短、操作程序、碘液的加入量等

设计实验观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响

生长素（或生长素类似物）的不同浓度

①扦插枝条的生根状况的差异

②果实发育状况的差异

③落花落果状况在使用前后的差异

实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等

[错混诊断]

1．在25°C的实验条件下可顺利完成光合色素的提取与分离（2014·北京，5A）（　√　）

2．标志重捕法解决了活动性不强的动物取样方法上的难题（2013·江苏，2B）（　×　）

3．观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，可观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁（2012·山东，4C）（　×　）

4．用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的丰（富）度（2011·北京，2D）（　×　）

5．检测试管中的梨汁是否有葡萄糖，可加入适量斐林试剂后，摇匀并观察颜色变化（2009·福建，1D）（　×　）

6．在“探究α－萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中，用高浓度组的α－萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后，观察生根情况以确定最适浓度（2012·天津，4D）（　×　）

7．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式（2013·重庆，3C）（　×　）

题组　从考纲规定的教材实验进行命题

1．（2013·江苏，5）关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是（　　）

A．使用定性滤纸过滤研磨液

B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析

C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次

D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素

答案　B

解析　本题可排除错误选项。

色素易被滤纸吸附，故用纱布过滤，A错误；每次重复画色素滤液细线时，需等干燥后再进行，C错误；由于叶绿体中的色素不溶于水，因此研磨叶片时需用无水乙醇或丙酮溶解色素，D错误。

2．为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计不合理的是（多选）（　　）

实验编号

探究课题

选用材料与试剂

①

温度对酶活性的影响

过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液

②

温度对酶活性的影响

新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液

③

pH对酶活性的影响

新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液

④

pH对酶活性的影响

新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂

A．实验①B．实验②C．实验③D．实验④

答案　ACD

解析　过氧化氢的分解速度和过氧化氢酶的活性都受温度的影响，故实验①不合理，A正确；温度影响淀粉酶的活性，但不影响淀粉的分解，通过碘液可检测淀粉的量，故实验②合理，B错误；蔗糖酶对淀粉不起作用，故实验③不合理，C正确；斐林试剂中有碱性物质，会影响实验溶液的pH值，且鉴定时需要水浴加热，改变了实验温度，故实验④不合理，D正确。

　教材实验操作技能迁移

（1）物质鉴定类。

利用化学试剂与相关物质产生特定颜色反应，进行物质检测时，如实验材料本身具有其他颜色，在检测前首先要进行脱色处理。

（2）显微观察类实验要先制片，不同材料用不同的制片方法。

主要有装片法（把整个实验材料制成装片，如用葫芦藓观察叶绿体）、切片法（把材料切成薄片，以便观察，如脂肪的鉴定）和压片法（把材料压成一片薄层，以便观察，如观察根尖细胞的有丝分裂）三种。

（3）以成熟的植物细胞为材料，利用质壁分离也可以鉴定细胞死活。

（4）用物理或化学试剂诱变时，处理的材料应该是具有分裂能力的组织或细胞；观察染色体变异时，一定要选择正处于分裂期的细胞进行观察。

（5）进行调查研究时，所选择的样本要具有代表性，且要满足样本数量足够多的条件，以减小误差。

考点二　实验设计题的各环节突破

题组一　从实验的目的进行命题

1．为了探究某物质（X）的作用，研究者提出了以下实验思路：

（1）实验分组：

甲组：

培养液＋Y细胞＋3H－TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）＋生理盐水

乙组：

培养液＋Y细胞＋3H－TdR＋X（用生理盐水配制）每组设置若干个重复样品。

（2）分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。

（3）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD，求每组平均值并进行统计分析。

（要求与说明：

答题时用X、CRD、3H－TdR表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动物体细胞。

）

请回答：

（1）实验目的：

____________________________。

（2）预测实验结果及结论：

__________________________________。

（3）实验中采用3H－TdR的原因：

__________________________________。

答案　

（1）探究X对Y细胞增殖（DNA合成）的影响　

（2）如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）有促进作用；如果乙组CRD与甲组基本相同，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）无影响；如果乙组CRD明显低于甲组，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）有抑制作用　（3）3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根据CRD的变化来判断细胞增殖（DNA合成）情况

解析　

（1）该实验的自变量为某物质（X）的有无，因变量为细胞内的放射性强度。

3H－TdR是用来合成DNA的原料，若细胞分裂旺盛，则细胞内的放射性强度的平均值（CRD）就比较高。

所以该实验的目的是探究X对Y细胞增殖（DNA合成）的影响。

（2）X对Y细胞增殖（DNA合成）的影响可能是促进、抑制或无任何作用。

如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）有促进作用；如果乙组CRD与甲组基本相同，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）无影响；如果乙组CRD明显低于甲组，说明X对Y细胞增殖（DNA合成）有抑制作用。

（3）碱基T为DNA特有碱基，若用3H－TdR来培养细胞，则可知细胞的放射性来自于细胞内新合成的DNA。

CRD越高，说明细胞增殖速度越快。

　实验目的的确认方法

（1）根据题目信息，直接写出实验目的。

此类题目中往往含有“探究（验证、证明或研究等）……”的字眼，此即为该实验的目的。

（2）根据实验装置或实验现象，推断实验目的。

题组二　从实验假设进行命题

2．某学校生物兴趣小组拟对添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育的影响进行探究实验。

你若是该小组成员，请完善下列实验。

（1）实验材料和用具：

大鼠若干只，普通饲料，添加皮革蛋白粉的饲料，其他所需条件均满足。

（2）实验目的：

探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育是否有影响。

（3）实验步骤：

①选________________________________________的大鼠若干只，随机均分为A、B两组，分笼饲养；

②A组大鼠每天都饲喂适量普通饲料，B组大鼠饲喂_______________________；

③A、B两组大鼠均在相同且适宜的条件下饲养一段时间；

④检查大鼠的生长状况，统计各组大鼠的体重及发育情况。

（4）请预测该实验的实验结果并作出相应的合理分析：

（至少写出三种情况）

①________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　（3）实验步骤：

①身体健康、发育正常、体重相同　②等量的添加皮革蛋白粉的饲料

（4）实验结果和结论：

①若A、B两组大鼠的体重、发育状况基本相同，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育没有影响　②若A组大鼠的体重大于B组大鼠，且A组大鼠的生长发育状况比B组大鼠好，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育有抑制作用　③若A组大鼠的体重小于B组大鼠，且A组大鼠的生长发育状况比B组大鼠差，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育有促进作用

解析　本题是一个探究性实验题，主要考查考生的实验设计与分析能力。

设计实验时，首先要分析实验目的，然后分析自变量、因变量，注意无关变量的一致和适宜。

另外，设计实验时要遵循单一变量原则和对照原则。

探究性实验结论不唯一，要逐一分析。

本题探究的是皮革蛋白粉对动物的生长发育的影响，因此本实验的自变量是皮革蛋白粉的有无，因变量是大鼠的生长状况，以大鼠的体重和发育情况为观测指标。

另外，注意所选取大鼠的身体状况、发育情况及体重要相同。

　探究性实验的“实验假设”的描述

（1）句式一：

“如果……现象，则……结论”。

（2）句式二：

“当条件X存在时，事件P（实验现象）会发生”或“当条件X存在时，事件P（实验现象）不发生”或“当条件X存在时，对事件P（实验现象）没有影响”。

应用提示：

①对探究性实验来说，假说对所要研究的对象设想一种或几种可能的答案或解释，即提出可能的实验原理。

②假说的书写，往往针对实验目的以陈述句式进行表达。

题组三　从实验的原理进行命题

3．根据提供的实验材料及用具，食品卫生质量检验人员设计了一个检测稻米新鲜程度的简易实验：

实验目的：

根据过氧化氢酶活性的强弱来鉴别稻米是新稻米还是陈稻米。

材料、用具：

新稻米、待测稻米、质量分数为1%愈创木酚（氧气存在时被氧化成红褐色物质，与氧浓度呈正相关）等。

实验步骤：

第一步：

取两支具塞试管，分别编号为A和B；A管内放入适量的新稻米，B管内放入等量的待测稻米。

第二步：

用移液管分别往两支试管内加入等量且适量的质量分数为1%的愈创木酚溶液，浸没稻米，盖上试管塞，充分摇匀，静置一段时间后，弃掉多余液体。

第三步：

将两支试管中浸有1%愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的培养皿中，用镊子摊开，然后，用移液管吸取体积分数为1%的过氧化氢分别滴入培养皿内的稻米中，使所有稻米都浸有过氧化氢。

第四步：

一段时间后，用放大镜观察两培养皿中稻米的颜色变化。

预期结果及结论：

A培养皿中的新稻米呈红褐色。

B培养皿中的待测稻米若颜色很浅或几乎无色，则是陈稻米；若待测稻米颜色也呈红褐色，则是新稻米。

请依据实验目的和实验流程，正确分析预期结果及结论，准确书写相应的实验原理：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使某些酚类物质（如愈创木酚）氧化成红褐色物质，其颜色的深浅与酶活性呈正相关

解析　实验原理可以依据已知的实验目的和材料书写，也可以在实验完成后，根据实验的过程和步骤等来书写。

其内容一方面侧重于写出为什么这样操作，另一方面侧重于写出为什么出现这样的现象。

这里面涵盖了：

自变量作用的科学依据，操作自变量的原理和因变量获得的原理等。

依据实验目的可知，本实验的自变量为“过氧化氢酶活性的强弱”，再结合实验材料用具可知，因变量为“质量分数为1%的愈创木酚氧化后的颜色变化”。

因此，实验原理可概括为：

①植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使愈创木酚氧化成红褐色物质；②愈创木酚氧化后颜色的深浅与酶活性呈正相关。

　探究性或验证性实验的“实验原理”的描述

（1）理论依据句式：

自变量与因变量间的内在联系。

（2）操作依据句式：

自变量的操作情况，因变量的观测指标。

应用提示：

①实验原理可以明确实验操作步骤，分清是生化实验类型还是生理实验类型。

②实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考。

③若需对实验结果进行分析，套用实验原理即可。

题组四　从实验的变量控制进行命题

4．实验中的变量主要有自变量、因变量和无关变量。

下列不属于控制无关变量的相关操作是（　　）

A．验证光合作用能产生淀粉的实验中，首先将实验植物做饥饿处理

B．验证温度影响酶活性的实验中，先将每一组底物和酶溶液分别放在相同温度下适当时间后再混合

C．验证光合作用需要光照的实验中，将叶片的一半用黑纸包住

D．绿叶中色素的提取和分离实验中，制备滤纸条时剪去两角

答案　C

解析　验证光合作用能产生淀粉的实验中，首先将实验植物做饥饿处理，目的是消耗尽原来储存的营养物质；验证温度影响酶活性的实验，先将每一组底物和酶溶液分别放在相同温度下适当时间后再混合，目的是防止实验的前后温度发生变化；绿叶中色素的提取和分离实验中，制备滤纸条时剪去两角是为了防止色素在滤纸条两侧扩散过快；验证光合作用需要光照的实验中，将叶片的一半用黑纸包住，属于设置对照实验。

　不同变量的控制特征

因为自变量是人为改变的变量，故必须可以操纵——即具有可操作性。

而因变量需要能够进行观察、记录与测量，以明确实验结果——即具有可检测性；如果实验允许无关变量的存在，就会使自变量成为非单一影响因变量的因素，自变量与因变量间的必然性就会被打破，故实验中必须排除（消除或抵消）无关变量对实验结果的影响——即无关变量具有可控制性，以避免额外变量的干扰。

题组五　从实验步骤进行命题

5．1928年，英国细菌学家格里菲思想研制出能够抗肺炎双球菌的疫苗。

我们知道，肺炎双球菌初次进入小鼠体内后，一般先要经过吞噬细胞的摄取和处理，将其内部隐藏的抗原决定簇暴露出来，并传递给T细胞。

T细胞释放淋巴因子作用于小鼠体内的B细胞，B细胞进而增殖分化为浆细胞，浆细胞产生抗肺炎双球菌的抗体发挥免疫效应。

有人设想抗R型细菌的抗体也能抗S型细菌（R型细菌可以作为S型细菌的疫苗）。

请为他设计一个实验验证这一想法：

实验目的：

验证抗R型细菌的抗体也能抗S型细菌（R型细菌可以作为S型细菌的疫苗）。

实验原理：

动物体受到外界抗原性物质刺激可以产生特异性抗体，将抗原消灭。

实验材料：

小鼠若干只、S型活菌、R型活菌、生理盐水、注射器等。

（提示：

可用生理盐水配制一定浓度的活菌液，但浓度和剂量不作要求）

实验过程：

①________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

实验结果及结论：

甲组小鼠存活，而乙组小鼠死亡，说明抗R型细菌的抗体也能抗S型细菌（R型细菌可以作为S型细菌的疫苗）。

答案　实验过程：

①取小鼠若干只，均等地分成两组，分别编号为甲组和乙组　②在甲组小鼠体内注射用生理盐水配制的R型活菌液1mL，在乙组小鼠体内注射生理盐水1mL　③一段时间后，再分别给甲、乙两组小鼠注射用生理盐水配制的S型活菌液1mL，观察两组小鼠的生活状况

解析　通过对实验目的“验证抗R型细菌的抗体也能抗S型细菌”的分析，可知本实验设计的自变量是抗R型细菌的抗体的有无。

再依据实验结果及结论，不难对实验过程进行设计。

具体来说，可以对小鼠进行分组编号，如将小鼠均等地分为甲和乙两组，然后一组施以变量（一定量的用生理盐水配制的R型活菌液）处理，另一组进行等量（生理盐水）对照。

一定时间后，分别对两组小鼠注入一定量的用生理盐水配制的S型活菌液，观察对照组和实验组的现象。

　准确描述实验操作步骤的“三步曲”

题组六　从实验结果与结论进行命题

6．某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。

请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。

增添的实验材料：

蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。

（1）设计出继续实验的简要步骤：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

（2）预测实验现象并作出结论：

___________________________。

答案　

（1）①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热（或隔水加热）U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化　②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入等量的斐林试剂，50℃～65℃水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀　

（2）如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀生成，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀生成、B试管内有砖红色沉淀生成，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜

解析　该实验的目的是探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜，由提供的实验材料可推知实验原理：

蔗糖的水解产物如果能透过半透膜，则由于渗透作用，两边的液面差会缩小，用斐林试剂检验，水浴条件下会出现砖红色沉淀；否则，会因为蔗糖的水解使b管内溶质分子数增加而两边液面差加大，且用斐林试剂检验时a管内溶液不出现砖红色沉淀。

实验步骤设计重点考查无关变量的控制，如两侧加入等量的蔗糖酶，水浴控制酶活性的最适温度等。

　预测实验结果，得出实验结论

（1）预测结果：

“变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关”，或“全肯定；全否定；一肯定一否定”等。

例如对“比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率”这个实验进行结果预测时，有以下3种可能：

①过氧化氢酶的催化效率高于Fe3＋的催化效率；②Fe3＋的催化效率高于过氧化氢酶的催化效率；③过氧化氢酶的催化效率与Fe3＋的催化效率基本相同。

根据酶具有高效性的特点可知，①是最可能的结果。

（2）得出结论：

探究性实验的每一个结果和结论一般都用“如果（若）……就（则）……”来描述，不能前一个结果和结论用“如果（若）……就（则）……”来描述，后面的结果和结论用“反之”“否则”等词表示。

考点三　验证、探究、评价类实验

1．验证性实验题型特点

验证性实验的实验目的是“预料之中”的，因此结果和结论只有一种情况。

结果即由所学知识或实验原理推出的现象，结论即实验目的。

如“验证CO2是光合作用的必需原料”的实验，实验结果为对照组叶片遇碘变蓝；实验组叶片遇碘不变蓝。

结论为