生物实验技能训练.docx
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生物实验技能训练
实验复习
一、实验题解答思路
1.审准实验目的和原理。
明确验证的“生物学事实”是什么，或“生物学事实”的哪一方面；实验所依据的生物学（或其他知识）原理是什么。
2.找出自变量（实验变量或实验条件）和因变量（反应变量），以及影响本实验的无关变量，然后构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。
如验证“CO2是光合作用合成有机物的必需原料）”，首先明确该实验的条件是CO2，结果是光合作用（合成有机物），影响结果的条件变化应该是CO2的有、无两种情况，那么对照的设计就应该为空白对照。
影响实验结果的无关变量有温度、pH、实验用植物的生长状况、饥饿处理的环境、吸收CO2的NoaH的量及浓度等因素，这些无关变量中任何一种因素的不恰当处理都会影响实验结果的准确性和真实性，因此实验中必须严格控制无关变量，，做到平衡和消除无关变量对实验结果的影响。
常常采用对照的方法，即在无关变量相同的情况下，观察实验变量（实验条件）的不同情况对反应变量（实验结果）的影响。
3.实验对象。
实验所用的生物学材料，如光合作用所用的叶片、验证质壁分离所用的成熟植物细胞。
4.实验条件。
完成这一实验所必须的理化条件及生物学处理方法，如光照、温度、pH、酶、缓冲剂、离心等。
5.设计实验方法和步骤。
这一环节要遵循科学性原则、可操作性原则、单一变量原则、对照原则、平行重复原则等，使实验有可信度和说服力。
6.记录分析实验结果。
分析应有的实验结果，对意料之外的结果乃至失败的情况做出恰当的分析和推论。
实验设计需要注意的有关问题：
实验原理是否科学；实验材料如何选择，是否需要处理；样品是否分组标号；控制什么自变量，变量是否唯一；实验是否有对照；如何控制无关变量；操作是否平行重复；实验结果如何观察；实验结论是否唯一等。
二、实验步骤的设计一般环节
1、取材、分组、编号
2、对实验组和对照组进行设置
3、培养、观察、处理实验结果
三、实验设计应遵循的原则
1、科学性原则：
实验设计必须有充分的科学依据。
2、可行性原则：
步骤设计简单方便，材料易获取，条件易控制，又能说明问题。
3、简单性原则：
操作方案简单。
4、单一变量原则：
自变量：
指实验中由人为操作，给定的因素或条件。
因变量：
有自变量引起的变化和结果。
无关变量：
除自变量以外影响实验结果的因素或条件。
5、对照原则：
通过设立对照排除无关变量的干扰，增加实验结果的可信度和说服力。
实验组：
接受自变量处理的对象组
对照组：
不接受自变量处理的对象组
对照类型：
空白对照：
对照组不作任何处理（不给予实验所要研究的因素）
自身对照：
实验处理前为对照组，实验处理后为实验组。
条件对照：
虽给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的实验因素，从而突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异，从侧面反衬实验因素对结果造成的影响。
相互对照：
不另设对照组，全为实验组，几个实验组相互对照。
6、平行重复原则：
任何实验都必须能够重复，若此结果只出现一次，有可能是偶然因素作用。
7、等量原则：
对实验变量以外的一切无关变量都要严格等量。
四、实验专题训练：
（一）代谢专题
1如图A装置用以测定大麦种子（主要成分是淀粉）萌发时的呼吸速率，装置中的种子事先用水浸泡过，并在稀释的消毒剂中清洗过（不影响种子的生命力）。
每隔一段时间通过Y管上的刻度尺量出气体体积的变化。
气体体积的变化与时间之间的关系如图B所示。
请回答下列问题：
（1）实验开始前应对装置进行检查，每次测量气体容积前要调整X、Y管的液面至同一水平，目的是
（2）装置中KOH的作用是
（3）在6小时内气体容积变化的主要原因是
（4）在种子始终保持活力的情况下，曲线在10小时以后保持稳定，原因是
（5）用消毒剂对装置A中的大麦种子进行清洗的目的是
（6）有人认为该实验不足以证明气体量的变化就是由萌发种子引起的，原因是该实验缺少
，请你对该实验进行改进，改进的具体方法是
改进后的实验如果温度的上升引起气体膨胀，或者外界大气压降低，则可能造成Y管中的液面
（7）如果用等量的蒸馏水替代KOH溶液，其他条件不变，重复装置A的实验，若发现Y管内液面高度没有变化，说明
（8）如果将大麦种子换成等质量的油菜种子（主要成分是硬脂酸，C、H比例高于糖类），其他条件不变，重复图A实验，在图B中绘出其气体体积与时间之间关系的变化曲线。
（9）如果采用带叶的幼苗来代替萌发的种子做上述实验，要对试管进行的处理是其目的是
2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
方法步骤一
方法步骤二
方法步骤三
A
加入240ml的葡萄糖溶液
加入10g活性干酵母
①
B
加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液
②
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
方法步骤一
方法步骤二
方法步骤三
C
③
④
加入石蜡油，铺满液面
（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。
3两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。
请据题分析作答：
（1）甲兴趣小组想探究的具体问题是：
酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。
现提供若干套（每套均有数个）实验装置如图Ⅰ（a～d）所示：
①请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序（装置可重复使用）。
有氧条件下的装置序号：
；无氧条件下的装置序号：
。
②装置中c瓶的作用是：
，b瓶中澄清的石灰水还可用代替。
（2）乙兴趣小组利用图Ⅱ所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。
①想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）如何设计？
。
②请预测与结论相符合的现象，并填写下表：
序号
装置中红色液滴的移动现象
结论
装置Ⅱ
装置Ⅲ
1
①
②不移动
只进行有氧呼吸
2
③不移动
④
只进行无氧呼吸
3
⑤
⑥
既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
③若酵母菌消耗的O2为3mol/L，而释放的CO2为9mol/L，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖
的量是有氧呼吸的倍。
4为确定人体在运动时呼出气体中的CO2浓度是否比静止时高，某同学进行了如下探究：
作出假设：
人体在运动时呼出气体中CO2浓度比静止时高。
实验过程：
①在3个烧杯中，分别注入100ml蒸馏水，测定其PH。
②实验者在安静状态（静坐2min）、中度运动（步行2min）以及剧烈运动（跳绳2min）后，立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等量气体，测定PH。
经多次重复实验，所得平均数据如下表：
运动状态
安静
中度运动
剧烈运动
实验前PH
6．1
6．1
6．1
实验后PH
5．9
5．6
5．3
⑴作出上述假设的依据是____________________________________________
__________________________________________________________________________。
⑵该实验的原理是______________________________________________________
______________________________________________________________________。
⑶从表中数据可以看出___________越大，___________下降幅度越大,由此可以得出结论：
__________________________________________________，从而可以验证上述假设。
⑷人体代谢产生的CO2，正常情况下来自三种有机物的分解，这三大类物质是__________
_______________________________。
人体糖代谢产生CO2的细胞器是______________。
5（全国卷
）请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。
要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：
适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液，菲林试剂、试管、37℃恒温水浴锅，沸水浴锅。
（1）若“+”代表加入适量的溶液，“—”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计，请在答题卡上作答。
溶液
试管
蔗糖溶液
淀粉溶液
蔗糖酶溶液
唾液淀粉酶溶液
甲
+
—
+
—
（2）实验步骤：
①按照上表中的设计，取试管、加溶液。
②____________________________。
③____________________________。
④____________________________。
（3）结果预测：
____________________________。
（4）结论：
__________________________________。
（5）在上述试验中，如果仅将37℃恒温水浴锅的温度调到20℃。
而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37℃时的浅，其原因是____
__________________________________________________________________。
6福建卷）Ⅰ．东海原甲藻（简称甲藻）是我国东海引发赤潮的澡种之一，研究甲藻光合作用的生理特征可为认识赤潮发生机理提供重要信息。
K^S*5U.C#O
（一）某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：
将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组甲藻pH分别设定为6．0、7．0、8．0、9．0、10．0，在黑暗中放置12h，然后在适宜光照等条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。
将实验结果绘制成下图。
K^S*5U.C#O
（1）本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定吸收量来计算净光合速率。
K^S*5U.C#O
（2）黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到，这是控制实验的变量。
（3）若甲藻长时间处于pH10．0条件下，甲藻（能、不能）正常生长繁殖，请据图分析说明原因：
。
（4）实验表明，甲藻光合作用适宜pH6．0~9．0．但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pＨ、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的 有关。
K^S*5U.C#O
（二）研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。
根据实验结果得出：
甲藻生长繁殖的适宜温度为１５°Ｃ～３０°Ｃ，最适温度为２５°Ｃ左右，当温度为９°Ｃ和３３°Ｃ时，甲藻不能正常生长繁殖。
请根据这些信息在右图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。
1．
（1）气密性确保测量数值的精确性
（2）吸收大麦种子细胞呼吸产生的CO2
（3）种子萌发时进行有氧呼吸，消耗O2，产生的CO2被KOH吸收，故装置中的气体体积减少
（4）此时种子进行无氧呼吸，产生的的CO2被KOH吸收
（5）灭菌，防止种子表面的微生物细胞呼吸产生或吸收气体影响实验结果。
（6）对照实验增加对照，把装置中萌发的大麦种子改为等量的已死亡的种子，其他处理方法不变下降
（7）萌发的大麦种子以葡萄糖为原料进行有氧呼吸，吸收的O2和产生的CO2体积相等
（8）如右图
2．
（1）①不加入石蜡油②加入10g活性干酵母
（2）去除氧气
（3）③加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液④不加入活性干酵母（4）A>B>C
3.①c→a→b（或c→b→a→b）；d→b
②吸收空气中CO2，排除其对实验结果的干扰（其他合理答案亦可）；
溴麝香草酚蓝水溶液（错别字不给分）
（2）①装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同
②①向左移④向右移⑤向左移⑥向右移③6
4.
（1）由于人体在运动时耗能增加，呼吸作用加强，产生CO2的量增加，所以呼出CO2的浓度增加。
（2）CO2在水中溶解后使水的pH下降，人在不同运动状态下产生的CO2不同，溶于水后也会导致pH不同，通过测定水pH的变化可以推测呼出气体中CO2浓度的变化。
（3）运动强度pH随着运动强度的增加，呼出的CO2浓度增加
（4）糖类脂肪和蛋白质线粒体活性
甲
+
—
+
—
乙
—
+
—
+
丙
+
—
—
+
丁
—
+
+
—
5、
（1）
（2）②混匀，37℃恒温水浴一段时间；③取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水浴一段时间；④观察实验现象并记录实验结果。
（3）含有蔗糖和淀粉酶溶液的试管（试管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的试管（试管乙）中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀；（4）（哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶）酶的催化作用具有专一性；（5）20℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少。
6.
（1）CO2
（2）原设定的PH自（3）不能因为长时间处于PH10．0的条件下，甲藻的净光合作用为负值，甲藻不能正常生长繁殖
（4）富营养（N、P含量）
调节类实验
1．大量研究证实，干旱会影响植物激素代谢和生长发育。
NO是一种细胞内和细胞间的信号传递分子，对植物的生长和发育均有诱导作用。
某研究小组以玉米幼苗根系为实验材料，研究干旱对玉米幼苗根系NO的释放及对玉米幼苗根系生长发育的影响。
实验结果如下：
请回答下列问题：
（1）实验结果说明干旱对玉米幼苗根系释放NO有作用。
NO释放增加对玉米幼苗根系的生长有作用。
（2）根据实验结果推测，植物在适度干旱环境和正常环境下生长相比，其根系的分布特点以及吸收水分能力的变化是。
（3）植物激素对根系生长有很重要的调节作用。
右图表示不同浓度生长素对同一植物不同器官所起作用的关系：
曲线。
表示生长素浓度对根所起的作用关系；右图能说明生长素的作用特点有哪些？
。
2．下图为某同学制备的带迷走神经的搏动的离体蛙心（数量若干），用插管插入蛙心的心室腔中。
插管内的液体是任氏液（能够维持蛙心跳动的生理溶液），心脏内的血液已被任氏液代替。
现用电刺激支配蛙心的迷走神经，发现心跳减慢减弱。
为了探究兴奋从迷走神经传到心脏是以局部电流的形式还是以分泌神经递质的形式呢?
该同学设计了以下实验步骤，请补充完整实验步骤并请回答相关问题：
实验步骤：
步骤一：
取制备好的两个离体的带有迷走神经的蛙心。
步骤二：
将两个蛙心分别置于盛有_____________的容器A、B中，并分别观察测量蛙心的心率（MA、MB）。
步骤三：
刺激A中蛙心的迷走神经，并观察测量蛙心的心率（NA）。
步骤四：
_________________________________________，并观察测量蛙心的心率（NB）。
请分析回答：
（1）实验中使用任氏液中除了含Ca2+离子外，还应含________两种无机盐离子。
（2）步骤四中能否刺激B中蛙心的迷走神经后，再观察测量蛙心的心率?
为什么?
___________________________________________________________________
（3）实验结果预测及结论：
（I）若MA________NA，MB__________NB，则实验结论为：
（II）若MANA，MB__________NB，则实验结论为：
3．（10四川卷）
I.某实验室通过手术获得下丘脑部分损毁却能存活的大鼠，进行了相关研究。
（1）实验一 按下表准备两组实验大鼠并作如下处理：
向大鼠皮下注入等量的SRBC（山羊红细胞）；7天后，取脾脏组织制成细胞悬液；将适量脾细胞悬液与SRBC混合培养一段时间，然后检测SRBC破裂情况（注：
特异性抗体与红细胞表面的抗原结合后，红细胞会破裂，释放出血红蛋白。
培养液中血红蛋白的含量越高，OD值越大）
组别
材料准备
数量（只）
培养液的OD值
甲
手术摧毁组（做手术并损毁丘脑前部）
12
0.20
乙
正常组（未做手术）
12
0.40
①向大鼠皮下注入SRBC的目的是 。
②脾细胞悬液会引起SRBC破裂，说明悬液中含有 物质，产生该物质的细胞称为
③有人认为该实验还应增设一组；做手术却不损毁下丘脑。
你认为有必要吗？
。
请说明理由：
④请为此实验拟定一个题目
（2）实验二另取正常鼠和手术手损毁鼠多组，在不同温度的环境中放置30分钟，然后测定大鼠单位时间的耗氧量。
正常鼠的结果如图所示
①请在图中绘出手术损毁鼠单位时间的耗氧量变化曲线。
②将正常鼠从室温移至低温环境，其血糖浓度会升高，原因是
。
③在适宜条件下喂养一段时间后，发现手术损毁鼠的性腺萎缩，这是由于该大鼠下丘脑释放的 减少，使垂体释放的 降低所致。
4．萝卜的生长发育过程受多种激素的共同调节，其中细胞分裂素起着重要作用。
研究还发现，氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动。
为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。
请根据提供的实验材料和用具，写出第二步及以后的实验步骤并预测实验结果。
材料用具：
生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，适宜浓度的细胞分裂素溶液，含14C标记氨基酸的溶液（氨基酸可被叶片吸收并在叶片内移动），蒸馏水，棉签，检测放射性强度的设备等。
实验步骤：
第一步：
取生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，在叶片左半叶某一部位涂抹含14C标记氨基酸的溶液（如图所示）。
第二步：
实验结果：
5．为验证甲状腺激素对代谢的影响，某同学设计了如下实验。
实验材料：
成年雄性小白鼠20只，鼠笼、鼠饮水器、湛胃管，5mg·mLˉl甲状腺激素生理盐水溶液、生理盐水、蒸馏水，1000mL广口瓶，秒表等。
实验步骤：
第一步，将小白鼠置于鼠笼内正常饲养，实验室温度保持在23℃左右；
第二步，给小白鼠每日每次用灌胃法饲给5mg·mLˉl甲状腺激素溶液lmL，每日2次，连续用药1周；
第三步，1周后将每只小白鼠放入广口瓶中，把瓶口密封后立即观察小白鼠
的活动，并记录其存活时间，最后根据全组动物的实验结果，计算平均存活时间。
根据以上实验步骤，完成下列问题：
（1）本实验的基本原理是
（2）为增强说服力，请完善上述实验步骤中的每一步。
第一步，。
第二步，。
第三步，。
（3）设计一张表格，记录实验结果。
6．某同学设计了一个验证“幼嫩叶片可以产生生长素，生长素能阻止叶柄脱落”的实验。
材料：
如图所示健康植物若干，不含（或含）生长素的羊毛脂，剪刀等。
步骤：
第一步：
取两盆长势相同的植物，去除顶芽，分别标号甲、乙。
第二步：
用剪刀剪去甲盆植物叶片C，在叶柄断口敷上不含生长素的羊毛脂；乙不作处理。
第三步：
甲乙两植物置于相同条件下培养一段时间，观察叶柄C的情况。
请回答：
（1）实验中去掉顶芽有无道理？
为什么？
该同学用叶片C作研究对象有无不当？
为什么？
（2）如对不当之处作了修改，该同学可能得到的实验现象是什么？
据此能否验证题干结论？
（3）如果让你参与实验，你准备如何完善设计？
1．
（1）抑制抑制
（2）根系分布更深更广，吸水能力更强
（3）A生长素的作用有两重性：
既能促进生长，也能抑制生长；不同器官对生长素
的反应敏感度不同
2．步骤二：
等量任氏液
步骤四：
随后将容器A中适量的溶液转移到容器B中
（1）
（2）不能若先刺激蛙心的迷走神经再观察蛙心的心率，则无论兴奋是以局部电流的形式还是以神经递质的形式从传出神经传到效应器，都会产生相同的实验现象
（3）
兴奋是以神经递质的形式从传出神经到效应器
兴奋是以局部电流的形式从传出神经到效应器
3．1、
（1）抗原
（2）抗体效应B细胞
（3）有必要排除手术本身对实验结果的影响（4）探究下丘脑对抗体产生的影响
（1）
（2）在低温刺激下，下丘脑通过相关神经促进肾上腺素和胰高血糖素分泌，肾上腺素和胰高血糖素能促进肝糖元分解，使血糖升高。
（3）促性腺激素释放激素促性腺激素
4．实验步骤：
第二步：
将叶片均分为两组，编号；
第三步：
在a组的叶片的右半部某一部位涂抹适宜浓度的细胞分裂素溶液在b组相应部位涂抹等量的蒸馏水；
第四步：
在相同条件下放置一段时间后,检测a组的叶片涂抹细胞分裂素部位和b组涂抹蒸馏水部位的放射性强度。
实验结果：
a组的叶片涂抹细胞分裂素部位的放射性强度高于b组涂抹蒸馏水部位的放射性强度。
5．
（1）甲状腺激素能促进新陈代谢，提高神经系统的兴奋性。
施用甲状腺激素
的少白鼠，在密闭容器中，活动加强，更易因缺氧窒息而死亡（3分）
（2）将小白鼠平均分成两组（即给药组和对照组），并标号（3分）；对照组
的每只每次依上述方法饲给lmL生理盐水（3分）；对照组和给药组按同样方法测定，并将两组结果进行比较（3分）
（3）小白鼠存活时间记录表（6分）
（4）放入密封广口瓶中的初期，小白鼠的活动量实验组大于对照组。
实验组平均存活时间比对照组短（4分）
6．
（1）有避免顶芽产生生长素的影响。
有不当应选用A作研究对象，如选C，C为老叶，且还受A、B叶片产生的生长素的影响。
（2）甲盆的A叶柄脱落，乙盆的A叶柄不脱落不能
（3）另设第三组丙，去掉A叶片，在叶柄断口敷上含生长素的羊毛脂，叶柄A不脱落。
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