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1、生物实验讲义-ZSL.2006.8.10生物是一门以实验为基础的学科,因此对实验的重视和复习是高考复习中重要的一环。从近几年生物高考试题分析看,对实验能力进行考查是重点,它的导向功能在这里得到了充分的体现,从知识内容看,试题涉及生物学基本原理、概念、解剖和生理知识、实验目的、材料、操作方法和步骤,对实验现象的观察分析、实验设计和结果的预测等多方面;从认识水平看,包括了解、理解、综合运用等层次。一、大纲要求和考纲要求(一)大纲要求 (二)考纲要求实验: 实验1、生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定: 1、生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定2、高倍镜的使用和观察叶绿体 2、高倍显微镜的使用和观察
2、叶绿体3、细胞质流动的观察 3、细胞质流动的观察4、观察植物细胞的有丝分裂 4、观察植物的细胞的有丝分裂5、酶的高效性 5、酶的高效性6、酶的专一性 6、酶的专一性7、温度对酶活性的影响 7、温度对酶活性的影响8、植物细胞的质壁分离与复原 8、植物细胞的质壁分离与复原9、叶绿体中色素的提取和分离 9、叶绿体中色素的提取和分离10、植物向性运动的实验设计和观察 10、植物向性运动的实验设计和观察11、DNA的粗提取与鉴定 11、DNA的粗提取与鉴定12、制作DNA双螺旋结构模型 12、制作DNA双螺旋结构模型13、性状分离的模拟实验 13、性状分离比的模拟实验14、观察SO2对植物的影响 14、
3、观察SO2对植物的影响15、学习微生物培养的基本技术 15.学习微生物培养的基本技术16、自生固氮菌的分离 实习: 实习:1、动物激素饲喂小动物的实验(选做) 1、种群密度的取样调查2、用当地某种生物做有性杂交试验(选做) 2、设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性3、种群密度的取样调查4、设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性5、学习植物组织培养技术(选做)研究性课题: 研究性课题:1、 调查媒体对生物科学技术发展的报道 1、调查对生物技术发展的报道2、 设计实验,观察生长素或生长素类似 2、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 物对植物生长发育的影响3、 调查人群中的
4、遗传病 3、调查人群中的遗传病4、 调查环境污染对生物的影响 4、调查环境污染对生物的影响5、 收集生态农业信息,根据当地农 5、收集生态农业的信息,根生产情报,设计一个农业生态系统 情报,设计农业生态系统6、 收集生物工程产业发展的信息,并 6、收集生物工程产业发展的信息,做交流报告 做交流报告7、 调查生物工程制品在社会生活中的应用, 7、调查生物工程制品在社会生活(三.) 简单比较回顾(05、06年高考实验与探究的能力目标的要求)05年06年1、理解层面理解所学实验、实习的内容,包括实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能。能独立完成“生物知识内容表”所列实验,包括理解实验目的
5、、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。2、验证层面具备验证相关生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。3、探究层面能对一些生物学问题进行初步的探究性研究。具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等。(更为具体明确)4、评价水平无能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改善。二.课本实验复习教材是基础,也是高考命题的依据,高考命题虽然取材于教材之外,但所有考查的基本实
6、验方法、实验技术及实验思想,还是源于教材。对于每个实验可从两个方面复习:一方面是熟悉每个实验的常规内容,即了解每个实验的目的、原理、实验仪器和药品的使用、实验的方法、步骤、实验现象的观察和分析以及实验结论的得出等基本内容。另一方面引导学生站在一个全新的,应用的角度去重新分析已做过的每一个实验,从中提取出应真正要掌握的最重要的内容,如有关实验的设计思想以及每个实验中最基本的实验方法和技术,是我们在自己独立设计实验时也经常用到的。常规实验复习的基本要求(1) 熟悉每个实验的常规内容,包括实验目的、原理、实验仪器和药品的使用、实验的方法步骤、实验现象的观察和分析以及实验结论的得出等基本内容。(2)
7、站在全新的、应用的角度去重新分析已做过的每一个实验,从中提取出真正要掌握的最重要的内容,主要包括两部分内容:一是每个实验的设计思想、设计思路,做到触类旁通、能力迁移。二是每个实验中最基本的实验方法和技术(如显微镜、徒手切片、临时装片的制作、研磨、过滤、细菌培养等)1.课文中的实验内容必修本(上册) (1)关于细胞核重要作用的一组实验P33第二章(2)胡萝卜韧皮部细胞的组织培养P42第二章(3)酶发现的一组经典实验P 46第三章 (4)光合作用发现的一组经典实验P5455第三章(5)小球藻进行光合作用的实验P60第三章(6)渗透作用与水分流动的演示实验P60第三章(7)溶液养法鉴定植物必需矿质元
8、素的实验P64第三章 (8)证明根吸收的矿质元素是通过导管向上运输的实验P65第三章 (9)利用无土栽培技术培养植物P6768第四章(10)植物的向重力性生长的实验P83第四章(11)生长素发现的一组经典实验P84第四章(12)关于顶端优势的实验P85第四章(13)无子果实的培育实验P 86第四章(14)摘除公鸡睾丸的实验P98第四章 (15)摘除母鸡卵巢和又注射或口服睾丸酮的实验P98第四章必修本(下册) (1)肺炎双球菌转化实验P23第六章 (2)噬菌体侵染细菌实验P34第六章 (3)孟德尔碗豆杂交试验P1820第六章( 4)一对相对性状遗传试验P2021第六章( 5)验证基因分离规律的测
9、交实验P23第六章 (6)两对相对性状遗传实验P30第六章(7)验证基因自由组合规律的测交实验P31第六章(8)三倍体无子西瓜培育P55第六章 (9)利用延长或缩短光照时间控制动物生殖实验P83第八章(10)黑光灯诱杀农业害虫实验P84第八章(11)利用标志重捕法调查种群密度P92第八章 (12)赛达伯格湖的能量流动情况及定量分析P107第八章 (13)设计并制作小生态瓶,观察生态系统稳定性P113第八章(14)被Hg污染的水对水蚤生命活动的影响演示实验P123第九章( 15)微生物分解农药的实验P129第九章2、实验中的实验内容归类总结,引导学生构建实验类型框架a.高中生物学实验常见类型和分
10、类的依据参考表分类依据生物学实验类型实验的直接目的探索性实验、验证性实验实验的作用对照实验、析因实验、(模拟实验)实验研究的质和量定性实验、定量实验b.高中生物学实验按实验水平分类分类层次实验名称实验要求离子分子水平实验1.植物根对矿质离子的交换吸附现象2.叶绿体中色素的提取和分离3.生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质 的鉴定4.酶的高效性和专一性5.影响酶活性实验(选做)6.ATP的生理作用(选做)7.植物激素与向性(实习)8.动物激素饲喂小动物实验(实习、选 做)9.DNA的粗提取与鉴定10.制作DNA双螺旋结构模型(探究)11.模拟通过分子杂交人猿间的亲缘关系学会学会初步学会初步学会初步学
11、会初步学会初步学会初步学会学会初步学会初步学会细胞水平实验12.观察果蝇、唾液腺巨大染色体装片13.人类染色体组型分析(探究)14.观察细胞质流动15.高倍镜使用和观察叶绿体的装片16.植物细胞有丝分裂17.观察植物细胞的质壁分离和复原18.观察蝗虫精原细胞的减数分裂的装片学会初步学会初步学会学会学会学会初步学会个体水平实验19.观察玉米杂种后代粒色的分离现象20.植物的向性和感性现象的实验设计和观察21.用当地某种生物做有性杂交试验(实习、选做)初步学会初步学会初步学会种群水平实验22.性状分离比例几率的模拟(探究)23.调查人群中的遗传病(实习、选做)24.种群密度的取样调查(实习)初步学
12、会初步学会初步学会生态系统水平实验25.设计制作小生态瓶,观察生态系统 稳定性(实习)26.调查或观察环境污染对生物的影响(实习)初步学会实步学会说明:标号是1997年颁布的大纲增加的实验、实习、探究内容c.按实验方法归类、观察实验:还原性糖、蛋白质、脂肪的鉴定、植物细胞有丝分裂观察、叶绿体、细胞质的观察等。示踪原子法:噬菌体侵染细菌的实验、用18O和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。等组实验法:淀粉酶催化淀粉水解的实验,植物激素与向性。杂交实验法;一对相对性状的遗传化学分析法:叶绿体色素的提取与分离、DNA的粗提取模拟实验法:渗透作用的实验装置、分离定律的模拟实验等。d
13、.按实验性质分类: 观察类实验, 鉴别类实验, 实习和研究性课题, 探究性和验证性实验, 生理现象的分析设计实验, 模拟实验题, 生物技术类实验,定行实验,定量实验,实验设计等3.实验内容的简单复习(一)观察类实验(1)、高倍镜的使用和观察叶绿体实验原理:叶绿体存在于细胞质基质中,一般是绿色的、扁平的椭球形或球形。步骤:取材(藓类叶)制片观察疑难点拔:本实验是一个用观察法进行的验证类实验。叶绿体的分布情况,可以通过下述方法获得。将三个含藓类叶的装片分别放在200W、25W的白炽灯下和暗处,依次处理5分钟、10分钟后再观察。可以看到在强光下,叶绿体的侧面对着光源;在弱光下,叶绿体以最大的面对着光
14、源;在暗处叶绿体呈无规律排列。想一想,这与叶绿体吸收光的多少有什么关系。(2)、观察细胞质流动实验原理:活细胞中的细胞质处于不断流动的状态,可用叶绿体运动作为标志。步骤:取材黑藻叶片制片观察疑难点拔:本实验是一个用观察法进行的验证类实验。如细胞质不流动,或者流动很慢,采取方法有三种可加速其细胞质的流动。一是进行光照1520min,二是提高盛放黑藻的水温。三是切伤一小部分叶片。(3)、观察植物细胞的有丝分裂原理:高等植物体的分生区细胞能进行有丝分裂,用高倍显微镜观察有丝分裂各个时期细胞内的染色体变化情况,从而识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。步骤:洋葱根尖的培养装片制作(解离、漂洗、染色、制片)
15、观察疑难点拔本实验是一个用观察法进行的验证实验。关键是选择、处理观察对象和选择观察方法。选择观察对象应选分裂旺盛的部位(根尖、茎尖的分生区),取材必须在分裂旺盛的时间(不同植物、不同地区、不同时间),这样才能保证制作的装片可观察到较多的细胞分裂图像,本实验观察的对象是染色体的变化,为了使其在细胞图象中凸现出来,制作装片时应染色,此为细胞水平的观察实验,必须借助显微镜来观察。(4)、观察植物细胞的质壁分离与复原原理:内因为原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,外因为细胞液的浓度与外界溶液的浓度差。步骤:装片观察疑难点拔:本实验是一个用观察法进行的验证类实验。运用本实验的方法还可以做几个探索实验:用
16、不同质量浓度的蔗糖溶液对洋葱表皮进行实验,探索洋葱表皮细胞在什 么质量浓度范围内质壁分离最快,在什么质量浓度范围内不发生质壁分离,在什么质量浓度上发生了质壁分离之后不能复原。用质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液对不同的植物细胞做质壁分离实验,比较它们的质壁分离速度。采用其他的一定质量浓度的溶液(如尿素溶液、硝酸钾溶液等小分子溶液)做质壁分离实验,探索这些溶液能否使洋葱表皮细胞发生质壁分离,能否复原。(5)、观察So2对植物的影响原理:Na2So3与稀H2So3反应生成So2,现场制备So2对长势相同的同种植物幼苗的影响。疑难点拔:本实验一个宏观观察类实验。关键是依据实验目的巧妙选择观察对象、确
17、定实验变量和控制无关变量。选择观察对象为植物的幼苗,因幼苗对外界环境的影响最敏感。实验变量为不同浓度的So2,不仅可定性观察实验结果,也可进行初步的定量研究。为了更好地突出实验目的,设计了空白对象,既没有实验量参与的一组对象。说明: (1)在此类实验中常综合运用显微观察技术、染色技术、玻片标本制作技术等。(2)观察类实验应注意的问题注意取材;根据观察对象采用合适的材料,如观察有丝分裂应选取根尖分生区细胞;观察质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞等。注意材料处理:根据不同材料,不同的观察对象,做不同的材料处理,如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。注意制片方法:显微观察实验要用装片,不同材料用不同的
18、制片方法。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,如脂肪鉴定),压片法(把材料压碎成一薄层以便观察,如观察根尖有丝分裂)。注意光学显微镜的使用方法。(二)鉴定物质成分的生化实验1、生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定原理:根据某些化学试剂与所鉴定的物质产生特定的颜色反应设计不同的实验来鉴定这些物质的存在。疑难点拔:本实验为验证类实验。葡萄糖、果糖和麦芽糖的分子内含醛基,醛基具有还原性,可与弱氧化剂反应。与醛基有特定颜色反应的化学试剂可用来鉴定这三种糖的存在:a、利用斐林试剂;b、利用班氏试剂:由A液(CuSo4溶液)和B液(柠檬酸钠和碳酸
19、溶液)配制而成;c利用银氨溶液;结果出现银镜。脂肪的鉴定可用苏丹III、苏丹IV。蛋白质的鉴定可用双缩脲试剂、浓硝酸试剂(结果形成黄色沉淀)斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOH和CuSo4组成,但二者有以下不同:a、溶液浓度不同;b、使用原理不同(斐林试剂是新配制的CU/OH2溶液;双缩脲试剂是碱性环境下的Cu2+)c、使用方法不同。2、DNA的粗提取与鉴定原理:略使细胞吸水胀破DNA在高浓度Nacl溶液中,溶解度最大降溶液Nacl的浓度,使DNA溶解度达到最低同3同4浓缩沉淀DNA二苯胺能使DNA着色方法:略1、加20ml蒸馏水,稀释溶液2、过滤加入2mol/L的Nacl溶液40ml加入蒸馏水约
20、300ml加入2mol/L的Nacl溶液20ml加入95%冷酒精50ml加入1滴二苯胺溶液步骤:制备血细胞液提取核物质溶解核内DNA析出DNA析出DNA再溶解提取较纯净的DNADNA的鉴定疑难点拔:制备鸡血细胞液时离心后除去上清液。实验过程中两次加入蒸馏水的作用不同。第一次的目的是为了使外界溶液浓度于血细胞内细胞液的浓度,细胞大量吸水胀破得到DNA;第二次的目的是降低Nacl溶液浓度到DNA溶解度最低点,这样DNA分子可以从Nacl溶液中析出。说明: (l)在此类实验中,常利用某种试剂对生物体或细胞中成分进行鉴别,针对不同的鉴别对象,采用不同的试剂。归类如右: (2)鉴别类实验应注意的问题 实
21、验结论常根据特定的颜色反应来确定。 有些可不设立对照实验,若需设立,应增设一组,加入已知的待检测物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。 注意选择合适的试剂,并注意试剂使用的特殊要求,如加热煮沸等。三调查实验题1 种群密度的取样调查原理:在一般情况下,逐一计数某个种群的个体总数是困难的。常常用取样调查法来估计整个种的种群密度。植物种群密度的取样调查常用样方法。动物种群密度 的取样调查常用标志重捕法。2 调查人群中的遗传病步骤:确定课题,设计方法,实地调查,整理资料,分析结论3、收集有关生态农业的信息,根据当地农业生产情况设计农业生态系统目的: 初步学会根据当地农业生产情况,设
22、计良性循环的农业生态系统。疑难点拔:通过本课题的研究重点学会根据课题目的设计方案的方法。设计原则:生态学原理与现代农业技术组结合能够构成一个合理的生产结构充分利用自然界的物质和能量资源减少环境污染充分考虑经济、社会和生态的结合效益能够实现良性循环设计方式:平面设计 垂直设计 时间设计 食物链设计4、调查环境污染对生物的影响目的:重点学会调查环境的基本方法和根据不同的调查目的确定具体的调查方法。调查方法:环境污染的涉及面广,因此对生物产生不利影响也很多。环境污染的调查方法主要有野外观察法、社会调查法、文献调查法,根据不同的调查目的确定具体的调查方法。5、调查媒体对生物科学技术发展的报告6、收集有
23、关生物工程产业发展的信息,并做交流报告7、调查生物工程制品在社会生活中的应用,并写出调查报告。目的:这三个课题是用文献法进行的社会科学研究领域的调查类课题,通过本课题的研究活动要初步学会社会科学研究的一般方法。步骤:社会科学研究的一般步骤是:确定研究课题制定研究计划收集信息资料加工分析收集的信息资料提出论点或假说撰写研究报告自我评价。说明: 此类实验常通过调查法,调查法中常使用统计技术和测量技术。(四)物质性质的探索实验1、酶的高效性、专一性、温度对酶活性的影响特性原理对照实验实验结果高效性过氧化氢酶H2O2 H2O+O2Fe3+ H2O2 H2O+O2酶催化强Fe3+催化弱 燃烧检验专一性淀
24、粉 麦芽糖唾液淀粉酶唾液淀粉酶蔗糖 无分解后淀粉 砖红色(还原糖)蔗糖 无对酶活性影响60热水淀粉酶溶液淀粉 麦芽糖淀粉酶淀粉 无冰块淀粉酶溶液沸水淀粉 无淀粉 无蓝色分解后淀粉 兰色(淀粉遇碘变兰色),酶的催化需要适宜的温度高温使酶失活,低温使酶活性下降.疑难点拔:这三个实验为探索类实验。探索酶的高效性时,应合理设计对照实验,严格控制实验变量。探索酶的专一性时,设计实验首先要从已知入手,确定何为实验变量(自变量),何为因变量,何为控制变量。淀粉、蒸糖水解的产物,水解的速率等为变化的结果,即因变量,从因变量入手我们将推知自变量(实验变量)即淀粉酶对其的影响程度或它们之间的关系。淀粉、蔗糖在实验
25、过程中的浓度、用量,淀粉酶的浓度、用量。水解过程的温度等都为控制变量,需遵循同时等量原则,以排除控制变量对2个水解反应的影响。探索温度对酶活性的影响时,通过研究某一因素,如温度(实验变量)对某一特定反应的影响时,要在其他因素(控制变量)相同的条件下进行。观察不同的实验变量(如不同的温度)对特定反应的影响结果(因变量),以便对实验结果(实验变量与因变量关系)进行科学的分析。2、叶绿体中色素的提取和分离原理:叶绿体中的色素能溶解于丙酮中,可以用丙酮提取叶绿体中的色素。色素在石油醚中的溶解度不同,随石油醚在滤纸上扩散的速度不同,从而分离四种色素。步骤:提取色素(取材研磨过滤)制备滤纸条画滤液细线分离
26、色素(准备层析液放入滤纸条)观察。疑难点拔:四条色素带的分布与色素扩散速度有关,而扩散速度大小由分子量大小所决定,这四种色素的分子量分别是:胡萝卜素(C40H56)536、叶黄素(C40H56O2)568、叶绿素a(C55H72O5N4Mg)892、叶绿素b(C55H70O6N4Mg)906,所以色素带从上到下,即扩散从快到慢依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。胡萝卜素与叶黄素分子量相差32,叶绿素a与叶绿素b的分子量相差14,故前二种色素的距离大于后二种色素的距离。色素带的粗细与色素的含量有关。通常叶绿素含量是类胡萝卜素的四倍,叶绿素a的含量是叶绿素b的三倍,叶黄素含量是胡萝卜素的二
27、倍,含量越多,色素带就会越浓越粗,故由浓粗到淡细依次是:叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素。说明: 此类实验需要对某些生物学现象作出合理化的假设并通过设计实验进行验证。这类实验要求高,开放性强。 (1)分清实验组和对照组。 (2)分析实验设计中的单一变量。 (3)注意实验操作步骤的前后顺序要有逻辑性(前因后果),步步有理,环环相扣,各步骤要严密、完整。(4)注意实验用具与试剂及需要控制的实验条件。 (5)注意实验结果的观察、记录、分析和结论,确定对实验结果的观察内容和合适的观察方法,最后对结果作出科学的解释并得出正确的结论。(五)生理现象的分析设计实验1、植物向性运动的实验设计和观察原理:植物受单
28、方外界的刺激而引起的定性运动叫做向性运动。其运动方向随刺激的不同方向而定。如单侧光使植物表现出向先性运动,地心引力(重力)引起的向地性运动。疑难点拔:本实验是设计类实验。设计完整的实验方案一般包括以下内容:实验题目;假设:对可见现象提出一种可检测的解释;预期结果:要检测一个假设前,先提出实验的预期结果。如果预期没有实现,则说明假设不成立;如果预期得到实现,则假设成立。实验方法:根据实验的目的和提出的假设,来具体设计实验的方法步骤。观察和收惧数据:按实验设计的观察内容、方法和次数等进行观察,并如实记录。分析:对实验记录下来的现象、结果、数据进行整理、分析。得出结论:根据实验事实推论得出结论。撰写
29、实验报告。2、设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性疑难点拔:本实验是一个设计类实验。设计制作生态瓶时,小生态瓶中必须包括生态系统的四种成分,特点要注意必须有足够的分解者。各种生物之间以及生物与无机环境之间,必须能够进行物质循环和能量流动。生物之间要有合适的食物链结构,生物的数量不宜过多。小生态瓶必须是透明的,这样可保证生态瓶中有充足的太阳能,当然,小生态瓶一定要封闭。3、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疑难点拔:本实验是设计实验。通过实验进一步体会设计和实施的过程。设计思路:确定课题:本课题的题目范围较大,要在大题目的范围内选择一个较小的课题进行研究。比如“设计实验,
30、观察NAA对葡萄插条生根的影响”。提出假设:根据所学知识对实验内容提出假设。如“假设NAA可以使插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力,产生愈伤组织,长出不定根”。设计对照实验:为了证明某种生长素类似物对植物生长发育产生影响,除了实验组外,还要设计一个空白对照组。为了探索某种生长素类似物在各种浓度范围内对植物的生长发育产生影响,必须同时设计几个不同浓度为实验组作为条件对照。观察记录:为了有效地观察记录实验变化,设计装置就要考虑观察的方便。如观察促进生根的实验可以用透明容器水培法。论证规律和物质结构的模拟实验题1、制作DNA双螺旋结构模型疑难点拨:制作前应考虑的问题:DNA的单位是脱氧核苷酸,它由什么成
31、分组成?它们怎样连结,脱氧核苷酸之间在什么地方连接,DNA中两条链的走向是怎样的,它们之间的碱基按什么原则连接?立体结构怎样?2.性状分离比的模拟实验 目的:本实验建立的模型是数学原理模型,即模拟形成配子时等位基因的分离和雌雄配子的随机结合的统计学模型。重要启示是根据基本原理建立数学模型。(七)生物技术类实验1、学生细菌培养的基本技术。目的:通过对牛肉膏蛋白胨培养基的配制,理解配制培养基的一般步骤和方法;了解灭菌的基本原理,以及实验室中常用的灭菌方法;初步掌握细菌培养的基本技术。(八)定性和定量实验定性实验定性实验是判断研究对象具有哪些性质,并判定某种物质的成分、结构或者鉴别某些因素之间是否具
32、有某种关系的一种实验方法。一般来说是解决的是“有与无”和“是与否”的问题。如植物生长素对植物的促进生长作用的证明。判断叶绿体中色素的种类和颜色。定量实验为了对研究对象的性质、组成及影响因素有更深入的认识,就必须探究它们之间的数量关系。证明生长素的量对植物的影响。PH值与酶的活性的关系,植物的光合作用与环境的温度、CO2、光照强度等的关系,生物体内微量元素对生物代谢的影响,都有其相应的数学表达式或函数曲线图。4、教材中相关实验中的变量: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(过氧化氢酶和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或气泡产生的速度
33、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(淀粉和蔗糖)淀粉酶能将淀粉水解(处理后加斐林试剂,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、不同温度的处理时间长度、操作的程序、碘液的加入量等观察植物细胞的质壁分离和复原外界物质的浓度(高渗及低渗溶液)质壁分离(液泡失水缩小、颜色变深、原生质层和细胞壁分离);质壁分离的
34、复原(液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状)溶液的种类及浓度、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、材料的选择等植物向性运动的实验设计和观察是否单侧光照(黑暗、单侧光照、均匀光照)改变幼苗的空间位置以接受重力影响幼苗的弯曲状况;根的弯曲方向。幼苗的种类及生长状况、环境温度、培养条件、赤露的部位、装置的合理性等;萌发种子的种类几萌发状况、环境温度、培养条件的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(或类似物)的不同浓度 扦插枝条的生根状况的差异;果实发育状况的差异;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观察S
35、O2对植物的影响不同浓度的SO2植物体生长状态的变化实验装置及器材的一致性、植物生长状况、SO2浓度的控制、培养的环境条件、实验的操作程序、观察时间的长短等三、实验中常用的一些基本的实验方法和技术:1.一些常见的实验方法、根据颜色来确定某种物质的存在: 淀粉+I2(蓝色);还原性糖+斐林试剂(砖红色); 脂肪+苏丹(橘黄)或+苏丹(红色); 蛋白质+双缩脲试剂(紫色); 大肠杆菌+伊红和美蓝(菌落为深紫色,有金属光泽)、用颜色标记法来确定原肠胚三个胚层的分化情况。、用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性、同位素示踪法:光合作用产生氧气的来源; 噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质,蛋白质不
36、是遗传物质; DNA的复制是半保留复制; 用18O2和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。、确定某种元素为植物必需的元素方法: 水培法(完全培养液与缺素完全培养液对照)、获得无籽果实的方法: 用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房,如无籽蕃茄、 诱导染色体变异,如无籽西瓜。、确定某种激素功能的方法: 饲喂法,切除注射法,阉割移植法,切除口服法。、确定传入、传出神经的功能: 刺激+观察效应器的反应或测定神经上的电位变化。、植物杂交的方法 雌雄同花:花蕾期去雄+套袋 +开花期人工授粉+套袋 雌雄异花:花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉+套袋、确定某一显性个体基因型的方法: 测交;
37、 该显性个体自交。、确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法: 具有一对相对性状的纯合体的杂交 自交,观察后代是否有性状分离。、确定某一个体是否具有抗性基因的方法: 确定小麦是否具有抗锈病基因,用锈菌去侵染,一段时间后,观察有无锈斑 出现。、鉴定血型的方法: 用标准血清与待测血型混合,在显微镜下观察血液的凝集情况。、育种的方法: 杂交育种;人工诱变育种;多倍体育种;单倍体育种;基因工程育种;细胞工程育种 、测定种群密度的方法:样方法; 标志重捕法、生态瓶的制作方法。、分离微生物的方法: 平板划线法;用选择培养基培养(如:圆褐固氮菌的分离,金黄色葡萄球菌的 分离,细菌和酵母菌的分离)、测定微生物群
38、体生长的方法: 测定细菌的数目-显微计数 测定细菌的重量-取一定体积的培养基,经离心分离,反复洗涤后,称湿. 或烘干后称干重。(19)等组实验法,如小麦淀粉酶催化淀粉水解的实验,发现生长素的燕麦胚芽鞘实验(20)加法创意法,如用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究动物胰岛素和生长激素,用移植法研究性激素等。(21)减法创意法,如用阉割法、摘除法研究性激素、甲状腺激素和生长激素的实验,雌蕊受粉后除去正在发育着的种子等。(22)化学分析法,如番茄和对Ca和Si选择吸收,叶绿体中色素的提取和分离实验等。(23)理论分析法,如大、小两种草履虫竞争的实验,植物根向地生长、茎背地生长的实验,植物向光性实验等
39、。(24)模拟实验法,如渗透作用的实验装置,分离定律的模拟实验等。上述内容基本上可以包括一般的实验方法,通过这次复习理解了这些方法,将有助于认识、分析和设计新的实验内容。此外,上述多数的实验方法有一个共同的特点:就是实验结论的得出,都是一个逻辑推理的过程,或者说都是一个透过现象看到本质的思维推理的过程。因此,在复习中要充分体会和体验这种过程。可以说,构建实验的方法体系,为分析、解决、设计新的实验,以及形成实验能力,奠定了良好的方法基础和思维基础。2.常用技术手段(1)关于光学显微镜的使用:显微镜的取送:右手握镜臂;左手托镜座;置于胸前。显微镜的旋转:镜筒朝前,镜臂朝后;置于观察者座位前的桌子上
40、,偏向身体左侧,便于左眼向目镜内观察;置于桌子内侧,距桌沿5cm左右。对光:转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐上升,然后转动转换器,使低倍物镜对准通光孔;用手指转动遮光器(或片状光圈),使最大光圈对准通光孔,左眼向目镜内注视,同时转动反光镜,使其朝向光源,使视野内亮度均匀合适。低倍物镜的使用:用手转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐下降,同时两眼从侧面注视物镜镜头,当物镜镜头与载物台的玻片相距23mm时停止。用左眼向目镜内注视(注意右眼应该同时睁着),并转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐上升,直到看清物象为止。如果不清楚,可调节细准焦螺旋,至清楚为止。高倍物镜的使用:使用高倍物镜之前,必须先用低倍物镜找到观察的物象,并
41、调到视野的正中央,然后转动转换器再换高倍镜。换用高倍镜后,视野内亮度变暗,因此一般选用较大的光圈并使用反光镜的凹面,然后调节细准焦螺旋。观看的物体数目变少,但是体积变大。反光镜的使用:反光镜通常与遮光器(或光圈)配合使用,以调节视野内的亮度。反光镜有平面和凹面。对光时,如果视野光线太强,则使用反光镜的平面,如果光线仍旧太强,则同时使用较小的光圈;反之,如果视野内光线较弱,则使用较大的光圈或使用反光镜的凹面。镜头的擦拭:用专门的擦镜纸;擦镜头时,先将擦镜纸折叠几次,然后朝一个方向擦,不可来回擦或转动擦;如果镜头被油污污染,则可在擦镜纸上滴几滴二甲苯,然后按上述方法擦拭。显微镜的放大对象:是物体的
42、长和宽,不是面积,更不是体积。显微镜的焦距问题:物镜离装片的远近,准焦螺旋的使用。显微镜使用时物象移动方向:相反,即物象在视野何方,则装片即向该方向移动。显微镜使用时异物的判断:目镜、物镜或装片上,通常通过移动玻片(是否在玻片上),转动转换器(是否在物镜上)来判断,剩下在目镜上。实验后显微镜的安置:显微镜使用完毕后,应将玻片取吓,将其机械部分用白纱布擦拭干净;转动转换器,让两个物镜偏于两旁;转动粗准焦螺旋,使镜筒下降至最低点,将反光镜竖起,蒙上红绸布,然后将显微镜锁入箱内。(2)临时装片、切片和涂片的制作:适用于显微镜观察,凡需在显微镜下观察的生物材料,必须先制成临时装片、切片和涂片,如“观察
43、植物细胞的质壁分离和复原”中要制作洋葱表皮细胞的临时装片,在“生物组织中脂肪的鉴定”中要制作花生种子的切片,在“观察动物如人体血液中的细胞”中要制作血液的涂片等等。(3)研磨,过滤:适用于从生物组织中提取物质如酶、色素等,要求学生熟练掌握研磨、过滤的方法,如研磨时要先将生物材料切碎,然后加入摩擦剂(常用二氧化硅)、提取液和其它必要物质,充分研磨之后,往往要进行过滤,以除去渣滓,所用过滤器具则根据需要或根据试题中提供的器材加以选用,如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等。(4)解离技术:适用于破坏细胞壁,分散植物细胞,制作临时装片。(5)恒温技术:适用于有酶参加的生化反应,一般用水浴或恒温箱,根据题目要求选用。(6)纸层析技术:适用于溶液中物质的分离。主要步骤包括制备滤纸条、划滤液细线、层析分离等。(7)植物叶片生成淀粉的鉴定:适用于光合作用的有关实验,主要步骤包括饥饿处理、光照、酒精脱色、加碘等。另外还有根尖培养、幼小动物的饲养、植物必需元素的鉴定、同位素示踪技术等。熟悉常用的实验方法和技术,理解每种方法和技术的适用情况并熟练掌握其操作技能,以便在设计实验时能进行迁移和利用.