資源簡介

南師附中生物學實驗與探究
● 06考綱中對“實驗與探究能力”要求的表述及與05考綱的比較：
(1)能獨立完成所列19個實驗。包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合的運用。
(2)具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理。
(3)具有對一些生物學問題進行初步探究的能力。包括確認變量、作出假設和預期、設計可行的研究方案、處理和解釋數據、根據數據作出合理的判斷等。
(4)能對一些簡單的實驗方案作出恰當的評價和修改。
復習中對“確認變量、作出假設和預期、處理和解釋數據、根據數據作出合理的判斷” ，及第（4）點應值得特別關注。
● 考綱考查的教材實驗：
一、物質提取、鑒定類：
（1）生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定 （2）DNA的粗提取與鑒定
（3）葉綠體中色素的提取和分離
二、顯微觀察類：
（1）高倍顯微鏡的使用和觀察葉綠體 （2）細胞質流動的觀察
（3）觀察植物細胞的有絲分裂 （4）觀察植物細胞的質壁分離與復原
三、實驗探究類：
（1）比較過氧化氫酶和Fe 3+的催化效率 （2）探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用
（3）溫度對酶活性的影響 （4）植物向性運動的實驗設計和觀察
（5）設計實驗觀察生長素或其類似物對植物生長發育的影響
四、模擬制作與實習調查類：
（1）調查人群中的遺傳病 （2）種群密度的取樣調查
（3）性狀分離比的實驗 （4）調查環境污染對生物的影響
（5）觀察SO2對植物的影響
（6）設計并制作小生態瓶，觀察生態系統的穩定性＊ （7）設計農業生態系統＊
● 實驗考查中應該注意的問題：
一、重要知識回顧：
1．顯微觀察實驗
（1）臨時裝片制作 取清潔載玻片→向載玻片中央滴一滴清水或生理鹽水→取材并置于液滴中→加蓋蓋玻片（注意防止氣泡產生）→顯微觀察。
（2）高倍顯微鏡的使用 先在低倍鏡下觀察（注意使用較大光圈，用左眼注視目鏡內的視野），找到目標后，將目標移至視野中央（裝片移動方向與物像所處位置對應）后，換高倍鏡觀察（注意調節細準焦螺旋和視野亮度，直到物像清晰）。
（3）顯微鏡觀察結果比較
視野范圍
細胞數目
視野明暗度
細胞結構
物鏡與玻片距離
高倍鏡比低倍鏡
小
少
暗
清晰
小
（4）幾個顯微觀察實驗的材料選擇
Ⅰ 觀察葉綠體和細胞質流動 一般選擇蘚類小葉或新鮮的蠶豆葉下表皮（稍帶葉肉）等葉綠體較大且豐富的材料。
Ⅱ 質壁分離復原實驗 選擇紫色洋蔥表皮（成熟的植物表皮細胞）。
Ⅲ 觀察有絲分裂實驗 洋蔥根尖或馬蛔蟲受精卵（分裂旺盛的組織或細胞）
植物細胞有絲分裂：解離→漂洗→染色→制片（特別：壓片）→觀察
2．物質的鑒定
物質
還原性糖
淀粉
脂肪
蛋白質
DNA
試劑
斐林試劑、班氏糖定性試劑
碘酒
蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ
雙縮脲試劑
二苯胺
特殊
實驗
要求
新制斐林試劑、水浴加熱煮沸2min，加熱過程中觀察
若材料具有顏色需先脫色
顯微觀察
先加試劑A（0.1g/mLNaOH）搖勻后，再加試劑B（0.01g/mLCuSO4）
設置對照；加入0.015mol/mLNaCl攪拌后加試劑，沸水中加熱5min，冷卻觀察
特征
現象
溶液顏色：淺藍色→棕色→磚紅色沉淀
呈藍色
橘黃色或紅色
出現紫色
出現藍色
拓 展：運用免疫學原理可以鑒定細胞中特定的蛋白質（原理：抗體能與抗原發生特異性結合）；運用基因探針可鑒定某種特定基因（原理：DNA分子雜交原理）。
常用化學試劑功能：①NaOH：用于吸收CO2或改變溶液的pH；②澄清石灰水：鑒定CO2；③10℅HCl：解離（使植物根尖細胞分離）或用于改變溶液pH；④NaHCO3：提供CO2；⑤NaCl：配制生理鹽水（人：0.9℅），可用于提取DNA（2mol/L溶解后加水至0.14mol/L）；⑥酒精：用于消毒處理（75%）、去除DNA中的雜質（95%冷酒精）、脂肪鑒定中洗去浮色（50%）、葉片脫色及配制解離液；⑦龍膽紫溶液或醋酸洋紅：堿性染料，用于染色體﹝質﹞染色，使于觀察染色體；⑧檸檬酸鈉：血液抗凝劑。
3．實驗材料的選擇與處理：
※ 顯色實驗（如物質鑒定）：材料最好不帶色或顏色淺，或實驗中脫色處理。
※ 材料選擇：滿足實驗要求，如①可溶性還原性糖鑒定中不宜選擇甜菜、甘蔗等，因為這些材料中主要的糖類為不具還原性的蔗糖；②觀察葉綠體和細胞質流動時，選擇菠菜葉下表皮稍帶葉肉（葉表皮細胞沒有葉綠體，而靠近下表皮的葉肉細胞中含少而較大的葉綠體）或用蘚類（葉片薄、葉綠體大），觀察時應選擇靠近葉脈部位細胞（葉脈附近細胞中水含量豐富，細胞質流動明顯）；③觀察有絲分裂實驗時，選擇幼小根尖或動物受精卵；④觀察質壁分離和復原實驗中選擇紫色洋蔥表皮（液泡呈紫色，便于觀察）；⑤進行DNA提取和鑒定實驗時不能選用哺乳動物紅細胞作為材料；⑥葉綠素提取實驗中選擇新鮮綠葉（葉綠素含量豐富）等。
※ 實驗材料處理：如通過升溫、損傷等手段加速細胞質流動；研磨肝臟細胞以釋放出細胞中的過氧化氫酶；向血細胞懸液中加入清水，使細胞吸水破裂等。
4．幾種重要的生物學實驗研究方法
（1）顯微觀察法：利用顯微鏡觀察生物體的細微結構或微觀的生命活動。如觀察植物細胞的有絲分裂；觀察植物細胞的質壁分離和復原的實驗；觀察花粉管萌發狀況。
（2）同位素標記法：用放射性同位素標記某些物質中的某種原子，追蹤其變化的過程和途徑。如噬菌體侵染細菌的實驗；用18Ｏ標記Ｈ2Ｏ研究光合作用O2來源；用14C標記CO2追蹤光合作用中碳原子轉移途徑的實驗；以3H標記的胸苷研究細胞分裂過程中DNA復制時期、強度；以15N標記的尿嘧啶核苷酸研究蛋白質合成時期、場所等。
（3）等組實驗法（主要是單因子的等組實驗）：實驗組與對照組的設置，只有一個單一因素不同，而其它各種條件均應適宜且相同，以此來研究單一因素在生命活動中的作用。如研究生長素的產生的部位、向光性實驗等。
（4）加法創意：研究某種物質在生命活動中的作用時，增加物質的量，看其作用的變化。 如利用飼喂法、注射法、移植法研究各種動物激素作用的實驗；植物授粉前用生長素處理雌蕊培育無子果實的實驗等。
（5）減法創意：與加法創意相反，研究某種物質在生命活動中的作用時，減少物質的量，看其作用的變化。如利用摘除法、閹割法研究各種動物激素作用的實驗；植物雌蕊授粉后除去正在發育的種子以證明果實發育與幼嫩種子產生的生長素有關的實驗等。
（6）雜交實驗法；利用雜交技術研究生物性狀的遺傳和變異，以及進行育種的研究。如孟德爾發現兩個遺傳基本規律的雜交、測交實驗；其它的各種動植物的遺傳實驗和育種實驗等。
（7）化學分析法：用化學分析的方法研究生命活動中物質的變化和生物體結構的化學成分。如葉綠體中色素的提取和分離（利用的是層析法）的實驗、大腸桿菌鑒定等。
（8）模擬實驗法：創造出類似于生命活動的各種條件來研究生命活動，或給生命活動建立模型來研究生命活動。如滲透作用的實驗裝置（可以理解為模擬植物細胞發生滲透作用時的條件，也可以理解為給植物細胞滲透作用所建立的模型）、大小兩種草履蟲單獨培養和混合培養證明兩者的競爭關系。
5．實驗設計的一般過程：
從解題技巧的角度來看，總體上可以分以下幾步進行：了解答題要求（設計、補充或訂正實驗）→明確實驗目的→分析實驗原理及實驗變量→確定實驗思路→設計主要實驗步驟→設計結果統計方法→預期結果與結論。
（1）明確答題要求 ①對已有實驗方案進行評價、修改或形成自己的正確方案；②完善實驗步驟；③根據生物現象提出合理假說并驗證；④針對某一理論或觀點設計相關實驗進行驗證等。
（2）分析實驗原理，確定實驗基本思路 根據實驗目的結合所學知識，確定實驗原理（包括：生物學、物理、化學等相關原理），再根據實驗目的結合實驗原理發生的條件，確定基本的實驗思路。
（3）設計實驗步驟 a.根據實驗目的，確定實驗變量及實驗結果測量或觀察指標；b.根據實驗變量，依據單一變量原則，設置實驗組和并行實驗組（重復實驗）；c.根據實驗原理，結合提供的實驗材料和用具，初步形成主要實驗步驟；d.結合已有的學習經驗，形成具體實驗步驟，除注意實驗步驟的科學性外，特別注意設置對照實驗、對定量實驗還應注意設計重復實驗；e.明確實驗結果觀察或測量指標及記載方式。f.整理實驗方案，檢查是否已充分利用題目中所給的實驗條件，確定題中給定的實驗試劑和材料及用具是否充分利用；設計的實驗步驟中是否有超出給定的用具。
（4）預期實驗結果，得出相應結論 一定要注意實驗目的類型是驗證類或探究類。對于驗證類實驗其實驗結果只能是一種即支持實驗目的、原理的結果；而對于探究類實驗則應盡可能分析可能出現的各種情況，并根據各種實驗結果作出相應的實驗結論。
（5）簡明組織語言文字 注意：①步驟設計一般不宜連續描述，往往需要分段敘說，并加以編號。②試管（或燒杯，水槽等）要加以編號，以便敘說簡潔。③盡量使用規范的實驗術語，如：載玻片、蓋玻片、臨時裝片、無N培養基、含青霉素的培養基、伊紅—美藍培養基；等量的、其它條件相同且適宜；振蕩、充分研磨等。
6．實驗設計中的幾個特別注意的問題
（1）變量：實驗變量（自變量）、控制變量、因變量
以探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用為例，淀粉酶本身是實驗變量，通過比較研究其對淀粉和蔗糖水解作用的影響；淀粉、蔗糖在實驗過程中的濃度、用量、淀粉酶的濃度、用量、水解過程中的溫度、酸堿度等都為控制變量，需遵循等量原則；而淀粉和蔗糖水解的產物和速率變化等實驗結果，即為因變量。
（2）對照實驗：
空白對照（不給對照組任何處理因素） 用甲狀腺制劑飼喂蝌蚪﹝實驗組﹞與正常情況下蝌蚪不作任何處理（空白對照組），后者的具體作用是反映自然狀態下的實驗結果。
條件對照（雖給對照組施以部分實驗因素，但不是所要研究的處理因素） 進行溫度對淀粉酶活性影響的探究實驗時，可用0℃、100℃等溫度下的現象對照，即為條件對照。
相互對照 不單設對照組，而是幾個實驗相互對照。這在驗證的條件是不明確的因素情況下使用。①“不同鹽濃度對哺乳動物紅細胞形態的影響研究”，這里的鹽濃度、pH值、溫度都是一種不確定的因素，設置的實驗組就應該是多組不同鹽濃度的溶液。②證明玉米根的生長方向與地心引力的關系實驗，將玉米種子不同方向放置。這屬于相互對照。
自身對照 即對照和實驗都在同一研究對象上進行。如①質壁分離和復原實驗在一個對象上完成，先質壁分離再進行復原實驗。②缺素培養法驗證鎂是必需的礦質元素，可以設定在一組上先用完全培養液培養再用缺素培養液培養，最后用完全培養液再培養確定。
（3）幾個重要的實驗設計原則
單一變量原則（即控制變量相同，而實驗變量不同）；對照性原則；其它條件對等性原則；可重復性；可行性原則；簡潔性原則；安全性等。
（4）保證“其它實驗條件對等性”
①所用生物材料要相同 即所用生物材料的數量、質量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。
②實驗器具相同 即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。
③實驗試劑相同 即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上的等量。
④處理方法相同 如：保溫或冷卻：光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。有時盡管某種處理對對照實驗來說看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理，如在運用手術摘除法驗證甲狀腺對動物發育的影響時，對照組也同樣進行手術，但不摘除甲狀腺。
7．實驗條件的控制方法：
①增加水中氧氣——泵入空氣或吹氣或放入水生綠藻；②減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水；③除去容器中CO2——NaOH溶液吸收；④除去葉中原有淀粉——置于黑暗環境進行“葉饑餓”；⑤除去葉中葉綠素——酒精水浴加熱；⑥除去綠色植物光合作用對呼吸作用的干擾——給植株遮光；⑦得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光。
8．微生物研究中的一般實驗步驟
配制培養基→滅菌→接種→適宜條件下培養（如細菌：37℃下培養24h或25℃下培養5～7d）→觀察結果（如菌落數量、特征）。
9．實驗題解答思路
1.審準實驗目的和原理。明確驗證的“生物學事實”是什么，或“生物學事實”的哪一方面；實驗所依據的生物學（或其他知識）原理是什么？如：“探究禽感病毒遺傳物質是DNA還是RNA”，則首先應該明確實驗原理：遺傳物質能控制生物的性狀遺傳。
2.找出自變量（實驗變量或實驗條件）和因變量（反應變量），以及影響本實驗的無關變量，然后構思實驗變量的控制方法和實驗結果的獲得手段。如驗證“CO2是光合作用合成有機物的必需原料）”，首先明確該實驗的條件是CO2，結果是光合作用（合成有機物），影響結果的條件變化應該是CO2的有、無兩種情況，那么對照的設計就應該為空白對照。影響實驗結果的無關變量有溫度、pH、實驗用植物的生長狀況、饑餓處理的環境、吸收CO2的NaOH的量及濃度等因素，這些無關變量中任何一種因素的不恰當處理都會影響實驗結果的準確性和真實性，因此實驗中必須嚴格控制無關變量，，做到平衡和消除無關變量對實驗結果的影響。常常采用對照的方法，即在無關變量相同的情況下，觀察實驗變量（實驗條件）的不同情況對反應變量（實驗結果）的影響。
3.確定實驗對象。實驗所用的生物學材料，如光合作用所用的葉片、驗證質壁分離所用的成熟植物細胞、離子交換吸附所用的幼嫩的根。
4.注意影響實驗的其它條件。完成這一實驗所必須的理化條件及生物學處理方法，如光照、溫度、pH、酶、緩沖劑、離心等。
5.設計實驗方法和步驟。這一環節要遵循科學性原則、可操作性原則、單一變量原則，使實驗有可信度和說服力。
6.記錄分析實驗結果。分析應有的實驗結果，對意料之外的結果乃至失敗的情況做出恰當的分析和推論。
7.注意事項及補救措施。實驗中若要使用有毒物質，應怎么辦？加熱酒精應采用水浴法隔水加熱。一旦燃燒怎么辦？這些注意事項都應該在實驗前有所準備，這些方面常常需要相關學科實驗能力的滲透。
10．科學探究的一般過程:
（1）分析生物學現象提出研究課題 一切研究源于問題的發現，因此，合理分析試題中呈現出的生物學現象、從中提出個人意見、最終形成研究課題是能力考查點之一。如：有些園藝愛好者習慣于夜晚臨睡前在自己的臥室內擺放較多的綠色盆景，你認為這種做法是否恰當？為什么？（分析：考查情境為“夜晚將綠色植物置于臥室”；可能涉及的生物學知識有：植物在黑暗中僅進行呼吸作用消耗氧氣，產生二氧化碳，不利于人類；某些植物能具有殺滅細菌功能，但黑暗中這種作用是否存在或效果如何，沒有相關背景知識。……可選擇課題：驗證黑暗中植物呼吸消耗氧氣；探究某些植物在黑暗中是否具有殺滅細菌功能等）。
（2）確定研究課題名稱 在研究課題制訂時切忌大而空，而應注意簡潔、明確，能讓人通過課題名稱基本清楚本研究目標。如：在環境污染研究中，制定：“大氣污染影響生物的生命活動”不如“SO2對小麥種子萌發影響的探究”具體；“某些酶催化需要無機離子促進”不如“Cl－對唾液淀粉酶催化活性的影響研究”明確。在課題名稱組織方面應注意課題名稱不宜過長、難懂，包含對象、內容和方式即可。
（3）提出合理的實驗假設 依據所學知識和結合試題呈現的背景信息，提出較為合理的假設，是學生學習能力考查的重點之一。比如：孟德爾根據豌豆雜交試驗中的性狀分離和自由組合現象，提出了“對分離現象和自由組合現象的解釋”。
（4）確定合理的研究方法（如實驗法、調查法或先調查后實驗等）
▲ 實驗法：在實驗設計時應特別注意以下幾個問題：
①確當運用實驗材料和用具。
②注意實驗方法步驟的科學性和可操作性。如：在有關淀粉參與的酶實驗中，對實驗中淀粉的變化分析方法應在反應完成后加入碘液或斐林試劑檢驗，而不應在反應前加入，因為先加入的碘液或斐林試劑可能對酶的催化活性造成影響；動物實驗中不宜危及動物的生命，以體現學生珍愛生命、保護動物的道德情感；在研究甲狀腺激素對蝌蚪發育的影響時，不宜采用摘除甲狀腺的方法。
③適時運用“對照性原則”、“單因子變量原則”、“其它條件對等原則”。
④結合研究課題明確實驗現象的觀察內容和方法（看什么？怎么看？）及實驗結果的記載形式（記載什么、怎么記？）。
⑤注意設計重復實驗，特別是定量實驗中數量測定應多次重復取平均值，以正確反映實驗結果。
▲ 調查法：
考試中對調查法的考查主要包括：根據調查目的合理確定調查對象（注意：在進行調查時應注意信息來源的可信性、代表性）；確定具體調查方法[如問卷式（問題式、選擇式）調查、個別訪談、資料查詢等]；調查結果分析討論等。
（5）按照設計具體實施研究方案：時間、具體過程、實驗現象（結果）。這方面的考查較少。
（6）學會以多種形式表達探究結果 數據表格、直方圖、二維坐標圖、遺傳系譜圖等能比較形象、直觀地反映生物學現象，也是科學研究中直觀反映研究結果、科學比較實驗變化的常用方式。
（7）完成實驗報告，并以適當形式進行交流 受高中學生能力的限制，在這一能力點上的考查較少。常見報告形式主要有：書面實驗報告、觀察報告、調查報告、口頭交流、實物模型、動植物活體標本等。
★ 課題研究中可能延伸的幾個考查點
（1）本研究課題研究成果的可能指導意義。
（2）開展研究性課題的實踐意義 增強學生的合作精神和科學探究能力；加強對已有知識的理解掌握；培養自己的創新能力等。
（3）對他人研究成果的分析、評價及應用
★ 特別應該注意的三種表述、統計實驗結果的形式：坐標曲線圖（定量、定性曲線）、柱形圖、統計表格。
例題與訓練
1．用于可溶性還原糖鑒定的實驗材料中，經實驗比較，顏色反應的明顯程度，依次是
A.蘋果＞梨＞白蘿卜＞白色甘藍 B.蘋果＞白蘿卜＞白色甘藍＞梨
C.梨＞蘋果＞白蘿卜＞白色甘藍葉 D.蘋果＞白蘿卜＞梨＞白色甘藍葉
2．下列研究方法不恰當的是
A.利用紙層析法分離葉綠體中的色素 B.利用生長素培育無子果實
C.利用同位素示蹤法研究光合作用暗反應中碳的轉移途徑
D.利用飼喂法研究胰島素的作用
3．右圖為黑藻細胞的細胞質環流示意圖，視野中的葉綠體位于液泡的右方，細胞質環流的方向為逆時針，則實際上黑藻細胞中葉綠體的位置和細胞質環流的方向分別為
A.葉綠體位于液泡的右方，細胞質環流的方向為順時針
B.葉綠體位于液泡的左方，細胞質環流的方向為逆時針
C.葉綠體位于液泡的右方，細胞質環流的方向為逆時針
D.葉綠體位于液泡的左方，細胞為黑藻細胞的細胞質環流的方向，為順時針
4．下面是調查雙子葉草本植物種群密度的取樣調查，操作正確的是
①確定調查對象 ②選取樣方 ③計數 ④計算種群密度 ⑤丈量
A.①→②→③→④ B.①→⑤→④ C.①→④ D.①→③→②→④
5．有關樣方選取的敘述正確的是
A.只要調查雙子葉草本植物的種群，樣方數目一定為10個
B.只要調查雙子葉植物種群，樣方的大小一般為1 m2
C.樣方的大小和數目是固定的
D.對喬木的調查取樣與雙子葉植物的調查取樣完全一樣
6．苦荬菜種群密度取樣調查過程是
①選取樣方 ②計數 ③確定某一地段中的苦荬菜為調查對象 ④計算種群密度
A.①②③④ B.①③②④ C.③①②④ D.①④②③
7．在調查動物的種群密度時，一般采用標志重捕法。其中需要注意的一點是標志不能過分醒目，因為該法的前提是
A.標志個體與未標志個體在重捕時被捕的概率相等
B.要注意色素無害而溶劑可能有毒
C.在調查研究期間標志不能消失 D.不能導致動物得病、感染等
8．用甲狀腺激素飼喂蝌蚪實驗中，需要嚴格控制的實驗條件是
A.容器的大小 B.水草的多少 C.換水的多少 D.投藥的劑量
9．某學生在測定一個生物種群分布比較均勻的原始森林中的山毛櫸的種群密度時，采取如下操作：
①選擇山毛櫸比較均勻、長5千米、寬1千米的長方形地塊；②將該地塊分成三等份，在每一份的中央劃一個樣方；③樣方邊長5米的正方形；④每一樣方的數量記錄如下：
樣方
第一樣方
第二樣方
第三樣方
個體數
3
5
4
請回答：
（1）根據該同學的調查，該原始森林中山毛櫸的種群密度為______________。
（2）該調查結果是否可靠？____________。原因是__________________。
答案：（1）0.16株/平方米 （2）不可靠 所選取的樣方面積太小
10．請根據所給的器材設計一個實驗，探究小麥根系是否能分泌淀粉酶。
材料用具：質量分數0.2mg/mL的淀粉溶液、質量分數0.02mg/mL的瓊脂溶液、稀I—IK溶液、清水、足量小麥種子、培養皿、燒杯、恒溫箱等
實驗步驟：第一步：將等量質量分數0.2mg/mL的淀粉溶液和質量分數0.02mg/mL的瓊脂溶液混合均勻后平均倒入兩個培養皿中，制成一薄層平板，并標號為A、B。其中A為實驗組，B為對照組。
第二步：
結果預測及原因分析：
第二步：將小麥種子置于培養皿中，然后倒入少量的清水使之保持濕潤，待根長至2cm左右時，用作實驗材料。
第三步：將上述材料平均分成兩組，一組置于A培養皿中，另一組用蒸煮等方法處理，使之死亡，置于B培養皿中。確保兩組小麥根系與瓊脂培養基接觸良好。然后將A、B兩培養皿放在恒溫箱中培養。
第四步：數小時后取出培養皿、拿掉萌發的種子，滴加數量相同的稀I—IK溶液數滴，觀察培養皿顏色的變化。
（1）A、B培養皿都變藍；說明小麥根系的分泌物中不含淀粉酶 （2）A培養皿中根系接觸的地方不變藍，其余地方變藍；B培養皿都變藍；說明小麥根系的分泌物中含有淀粉酶
14．生物實驗室發現有三瓶蔗糖溶液，它們的濃度分別為10%、30%、50%，但試劑瓶上標簽不慎掉落，現提供紫色洋蔥、載玻片、蓋玻片、顯微鏡等必需實驗用具，請設計實驗將這些溶液按濃度由高到低排序。
實驗原理：_____________________________________________
主要實驗步驟：__________________________________________
實驗結果及實驗結論：____________________________________________
實驗原理：滲透作用
主要實驗步驟：①將三瓶試劑編號為A、B、C；②取載玻片，向載玻片中央滴加A瓶中的蔗糖溶液一滴，取紫色洋蔥外表皮制作臨時裝片，靜置5分鐘后，利用顯微鏡觀察、并統計發生質壁分離細胞的比例；③重復步驟②，注意選取的洋蔥表皮應取自同一洋蔥的相同部位；④依次以B、C瓶中的蔗糖溶液重復實驗步驟②、③；⑤統計A、B、C瓶溶液中洋蔥表皮細胞平均質壁分離比例。
實驗結果及結論：在不同濃度的溶液中，發生洋蔥表皮細胞發生質壁分離的比例不同，質壁分離細胞比例最高的對應溶液濃度最高（50%），質壁分離細胞比例最低的對應溶液濃度最低（10%），比例介于兩者之間的對應溶液濃度為30%。
學生
操 作 步 驟
解離
漂洗
染色
制片
觀察
甲
—
+
+
+
+
乙
+
—
+
+
+
丙
+
+
—
+
+
丁
+
+
+
+
+
戊
+
+
+
+
+
15．在進行《觀察植物細胞有絲分裂》實驗中，甲～戊五位同學在剪取洋蔥根尖后立即進行的操作步驟如右下表。請回答：
（1）甲觀察到的實驗結果是 ，乙觀察到的實驗結果是 ，丙觀察到的實驗結果是 。（請從下列序號選擇）
A．染色體未著上顏色，無法看清
B．細胞重疊，看不到染色體
C．染色體著色，清晰可見
D．染色體著色很淺，模糊不清
（2）丁同學在進行上述步驟后，直接在高倍鏡下觀察，長時間未找到有絲分裂的細胞，正確操作是 。
（3）戊同學觀察到了許多呈長方形的細胞，但未找到有絲分裂各時期的圖像，可能的原因是 。
（4）經教師糾正后，丁同學在視野中找到了有關細胞有絲分裂圖像，但丁同學所看到的細胞圖像位于視野的右上方，你認為他應如何正確移動裝片。 。
（5）戊同學經教師指點后，也找到了細胞分裂圖像，他欲觀察洋蔥根尖有絲分裂中期的染色體數目和形態，應選用的目鏡和物鏡的組合是 和 。
（6）解離的目的是 。
（1）B D A （2）在顯微鏡使用時先使用低倍鏡，再使用高倍鏡 （3）觀察部位不正確（該生看到期的是成熟區細胞或伸長區細胞） （4）將裝片向右上方移動 （5）B C （6）用藥液使組織細胞分散開
淀粉圓點
實驗處理方法
碘液處理后
的顏色反應
A
新鮮唾液與鹽酸混合
藍黑色
B
經過煮沸的新鮮唾液
藍黑色
C
只有新鮮唾液
紅棕色
D
接種面包霉
紅棕色
E
只有2%蔗糖酶液
？
16．在淀粉塊上的5個圓點位置，分別用不同的方法處理如圖所示：將該實驗裝置放入37℃恒溫箱中，保溫處理24小時后，用碘液沖浸淀粉一瓊脂小塊，其結果記錄于表。請你仔細分析后回答下列問題：
(1)你對圓點A和B的顏色變化的解釋是___________。
(2)圓點D的顏色變化與圓點C一致，你的解釋是_____________。
(3)你認為圓點E應呈現_______色，其理由是蔗糖酶__________。
(4)上述實驗裝置要放入37℃恒溫箱中進行保溫處理，你提出兩個理由加以解釋：①______________；②_______________。
答案 (1)強酸和強堿使唾液淀粉酶失活 (2)面包霉分泌淀粉酶 (3)藍色 不能催化淀粉水解 (4)利于面包霉生長 提高酶的活性
17．證明“唾液淀粉酶對淀粉有消化作用”，某同學制訂了下列實驗方案：
(1)實驗目的及實驗材料和用具(略)
(2)實驗方法和步驟
①取1支試管，注入2ml漿糊。②用涼開水漱口后，用小燒杯收集唾液。③向試管內加入2ml唾液。④往試管中滴加2滴碘液。⑤將試管振蕩后放十分鐘。取出試管，觀察溶液顏色的變化。
(3)結論：唾液中含有淀粉酶能將淀粉分解成麥芽糖。
該實驗的方法和步驟以及結論有沒有錯誤？如果有，請指出并改正。
有三處錯誤：(1)未設立對照實驗，步驟①還應取1支試管，③往這支試管中加入2ml清水 ；(2)步驟順序顛倒，步驟④應與步驟⑤對調；(3)實驗結論錯誤，本實驗只能證明淀粉被水解，而不能證明水解產物是什么。
18．關于“DNA的粗提取和物理性狀觀察”實驗：
（1）實驗材料選用雞血球液，而不用雞全血，主要原因是雞血球液中含有較高含量的____________。
（2）在圖A所示的實驗步驟中加蒸餾水的目的是_________________，通過圖B所示的步驟取得濾液，再在溶液中加入2 mol/LNaCl溶液的目的是__________________；圖C所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是_______________________________。
（3）為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是DNA，可滴加____________溶液，結果絲狀物被染成藍綠色。
答案：（1）DNA （2）使血球破裂 使濾液中的DNA溶入濃鹽溶液 使DNA析出 （3）甲基綠
19．為了驗證植物的根總是向著重力方向生長，有人設計了下列實驗：
第一步：取已萌發的玉米4粒，分別放在培養皿的四個位置上（如圖），并且幼苗的根尖都朝向培養皿的中心。
第二步：將濾紙剪成培養皿大小，蓋在玉米粒，再蓋上濕棉花，直到填滿整個培養皿。然后蓋上培養皿蓋，使玉米粒不能移動位置。用膠布將培養皿和蓋粘牢。
第三步：把培養皿豎立放在恒溫箱內（無光照），不讓其滾動，在適宜的溫度下培養。
請根據上述實驗的設計思路，回答下列有關問題：
（1）若培養皿豎立起來后，位置C在正下方，那么，四粒玉米中，處于_______位置的玉米粒可作實驗對照。
（2）請你預測該實驗的結果。
（1）C （2）四只種子均彎曲向下生長。
20．下圖所示是水稻的根對生長素的反應情況，請根據圖示反映出的生長素對水稻的根生長的作用，設計實驗，并預測實驗結果，以分別驗證低濃度的生長素可以促進水稻根的生長、高濃度可抑制水稻根的生長。
（1）實驗材料和用具：水稻幼苗若干，大小相同的裝有等量完全培養液的玻璃瓶若干，不同濃度的生長素溶液，量尺等。
（2）實驗步驟：
第一步：___________________________________________________。
第二步：___________________________________________________。
第三步：___________________________________________________。
（3）設計一張表格用于記錄實驗數據。
（4）結果及分析：
結果：_________________________________________________。
分析：_________________________________________________。
（2）第一步：取五株長勢相同的水稻幼苗，分別栽培在盛有相同營養液的A、B、C、D、E五只相同的培養瓶中
第二步：A、B、C、D瓶中分別添加濃度為10－12mol／L、10一10mol／L、10－8mol／L、10－6mol／L的生長素，E瓶中加入等量的水
第三步：將五株水稻幼苗在相同的外界條件下，培養一段時間后，測量五株幼苗根的長度分別為MA、MB、MC、MD、ME
（3）實驗記錄表格：
MA
MB
MC
MD
ME
實驗后根的長度（cm）
（4）MB＞MA＞ME＞MD＞MC這表明低濃度的生長素促進水稻根的生長，高濃度的生長素抑制水稻根的生長
20．在研究生物遺傳物質的過程中，人們做了很多的實驗進行探究，包括著名的“肺炎雙球菌轉化實驗”。請分析以下實驗并回答問題：
（1）某人曾重復了“肺炎雙球菌轉化實驗”，步驟如下：
A．將一部分S型細菌加熱殺死；
B．制備符合要求的培養基，并分為若干組，將菌種分別接種到各組培養基上（接種的菌種見圖中文字所示）；
C．將接種后的培養裝置放在適宜溫度下培養一段時間，觀察菌落生長情況（見上圖）。
①制備符合要求的培養基時，除加入適當比例的水和瓊脂外，還必須加入一定量的無機鹽、 、 、 ，并調整pH。
②本實驗中的對照組有 。
③本實驗得出的結論是： 。
（2）艾弗里等人通過實驗證實了在上述細菌轉化過程中，起轉化作用的是DNA。請利用DNA酶做試劑，選擇適當的材料用具，設計實驗方案，驗證“促進R型細菌轉化成S型細菌的物質是DNA”，并預測實驗結果，得出實驗結論。
①實驗設計方案：
第一步：從S型細菌中提取DNA，制備符合要求的培養基，并將盛有等量培養基的培養裝置分別標號A、B、C；
第二步：
第三步：
第四步：
②預測實驗結果并得出結論：
③通過你設計的實驗，還能得出什么新的結論：
（1） ①氮源 有機碳源 生長因子 ②1、2、3組
③S型細菌中的某種物質（轉化因子）能使R型細菌轉化成S型細菌，（產生可遺傳的變異） 而且這種轉化是可遺傳的
（2） ① 第二步： A中不加任何提取物，B中加入提取出的S型細菌DNA， C中加入提取的S型細菌DNA和DNA酶；(順序可變)
第三步：在三組培養基上分別接種等量的R型細菌；
第四步：將接種后的培養裝置放在適宜溫度下培養一段時間，觀察菌落生長情況。
②（A、C組中未出現S型細菌；）A中只有R型細菌、B中有R型和S型細菌、C中只有R型細菌；只有B組培養基中出現S型細菌，說明DNA分子可以使R型細菌轉化為S型細菌
③（DNA結構要保持完整才能促進R型細菌轉化為S型細菌。）DNA只有在結構保持完整未被破壞的條件下，才能具有轉化作用。
21．已知青蛙體色的變化與環境的明暗有關，若將普通的深色青蛙放在明亮處，膚色變淺，再放到暗處，膚色又變深。若明亮處，向青蛙注射一種垂體分泌的某種激素，體色將逐漸變深，但不久后又慢慢恢復淺色。請根據要求完成下列問題：
(1)請完成下列實驗設計，以驗證青蛙接受光刺激的部位是眼睛而不是身軀部分。
步驟：①把一只青蛙的眼睛用黑紗蒙住，放在亮處及暗處一段時間。
②__________________________________________________
現象：步驟①____________________________________________________
步驟②____________________________________________________
(2)如在明亮處切除此蛙垂體，再把此蛙放在暗處，蛙體將保持____________。
(3)青蛙這種隨環境明暗而變化的體色，在生物學上稱為____________。
(4)通過上述實驗證明蛙的體色變化是受________________調節的。
⑴②把另一只同樣大小的青蛙的身軀用黑紗蒙住只露眼睛，放在亮處及暗處一段時間。步驟①青蛙體色不變(或均為暗色)；步驟②青蛙的體色在光下變亮色，在暗處為暗色。⑵淺色。⑶保護色。⑷神經和激素。
22．請根據下面提供的實驗材料和用品，設計一個探究洋蔥表皮細胞下細胞液濃度的實驗。寫出詳細步驟，并說明判斷細胞液濃度的依據。
實驗材料和用品：顯微鏡、蓋玻片、載玻片、刀片、鑷子、濾紙、小培養皿、移液管、滴管、燒杯、容量瓶、1 mol/L蔗糖、蒸餾水等
（1）實驗課題：__________________________________________
（2）實驗原理：______________________________________________
（3）主要實驗方案：
（4）請設計實驗結果記載表（注意表格中的有關的合理信息）：
表格標題：
（5）判斷此洋蔥細胞液濃度的依據：
（6）試以坐標曲線表示實驗結果，并在曲線上標出檢測細胞液濃度。
（1）實驗課題：洋蔥表皮細胞的細胞液濃度的測定
（2）實驗原理：滲透作用原理
（3）主要實驗方案：
①用1 mol/L蔗糖溶液配制出0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7 mol/L的蔗糖溶液各10mL，分別加到小培養皿中并標明，加蓋以免水分蒸發而改變蔗糖溶液濃度。
②從相同部位的植物組織上剝取表皮，切成約3~4個平方毫米的小塊。迅速依次浸入不同濃度的蔗糖溶液中，每一小培養皿中放3塊。每一濃度相隔10min，以便有充分的時間觀察。
③約過30min后，依次取出材料，放在載玻片上，并用滴管加1~2滴相應的蔗糖溶液，蓋上蓋玻片，在鏡下觀察，每個樣品檢查100個細胞左右，并將結果記錄、分析。
（4）實驗記載表：
培養皿號
蔗糖溶液（mol/L）
發生初始質壁分離細胞占觀察細胞數量的百分比
1
0.2
2
0.3
3
0.4
4
0.5
5
0.6
6
0.7
引起50%左右細胞發生初始質壁分離的那個濃度，就是與細胞液等滲的濃度。如果在兩個相差0.1 mol/L的蔗糖溶液中，一個沒發生質壁分離，一個發生初始質壁分離但比例過大，則等滲濃度應在這兩個濃度之間。
（5）判斷此洋蔥細胞液濃度的依據：
當外界蔗糖溶液濃度>細胞液濃度時，細胞質壁分離，而等于時則不發生質壁分離。又因為一個組織中各細胞的細胞液濃度不完全一樣，所以實際操作中，鏡下觀察到50%的細胞處于初始質壁分離時，該蔗糖濃度等于細胞液濃度。
（6）

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