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1、实验设计与分析第1页，本讲稿共63页一些常见的实验方法一些常见的实验方法一些常见的实验方法一些常见的实验方法、根据颜色来确定某种物质的存在：、根据颜色来确定某种物质的存在：淀粉淀粉+I+I2 2(蓝色蓝色)；还原性糖还原性糖+斐林试剂斐林试剂(砖红色砖红色)；脂肪脂肪+苏丹苏丹(橘黄橘黄)或或+苏丹苏丹(红色红色)；蛋白质蛋白质+双缩脲试剂双缩脲试剂(紫色紫色)；DNA+DNA+二苯胺（二苯胺（蓝色蓝色）大肠杆菌大肠杆菌+伊红和美蓝伊红和美蓝(菌落为菌落为深紫色深紫色，有金，有金 属光泽属光泽)第2页，本讲稿共63页一些常见的实验方法一些常见的实验方法 、来证明细胞膜具有一定的流动性来证明细胞
2、膜具有一定的流动性、同位素示踪法：、同位素示踪法：光合作用产生的光合作用产生的 的来源；的来源；光合作用中光合作用中 的去向；的去向；噬菌体侵染细菌实验证明噬菌体侵染细菌实验证明 是遗传物质，蛋是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；白质不是遗传物质；用用3H标记氨基酸，可以研究氨基酸标记氨基酸，可以研究氨基酸在细胞内合成分泌蛋白所经途径在细胞内合成分泌蛋白所经途径 氨基酸氨基酸核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体经细胞膜分泌到细胞外经细胞膜分泌到细胞外用荧光标记法用荧光标记法氧气氧气二氧化碳和水二氧化碳和水DNA第3页，本讲稿共63页一些常见的实验方法一些常见的实验方法、确定某种元素为植物生长必
3、需的元素的方法、确定某种元素为植物生长必需的元素的方法:水培法水培法(完全培养液与缺素完全培养液对照完全培养液与缺素完全培养液对照)第4页，本讲稿共63页一些常见的实验方法一些常见的实验方法 、获得无籽果实的方法、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用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房，如，如无籽蕃茄；无籽蕃茄；诱导染色体变异诱导染色体变异，如无籽西瓜。，如无籽西瓜。、确定某种动物激素功能的方法：、确定某种动物激素功能的方法：饲喂法，切除注射法，饲喂法，切除注射法，阉割移植法，切除口服法。阉割移植法，切除口服法。第5页，本讲稿共63页、确定传入、传出神经的功能：、确
4、定传入、传出神经的功能：刺激刺激+观察效应器的反应或测定神经上的电位变化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、植物杂交的方法 雌雄同花：雌雄同花：花蕾期去雄花蕾期去雄+套袋套袋 +开花期人工授粉开花期人工授粉+套袋套袋 雌雄异花：雌雄异花：花蕾期雌花套袋花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉开花期人工授粉+套袋套袋 第6页，本讲稿共63页 、确定某一显性个体基因型的方法：、确定某一显性个体基因型的方法：测交或该显性个体自交测交或该显性个体自交 、确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法：、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具有一对相对性状的纯合体的杂交纯合体的
5、杂交或或个体自交个体自交，观察，观察后代是否有性状分离。后代是否有性状分离。、确定某一个体是否具有某抗性的方法：、确定某一个体是否具有某抗性的方法：确定小麦是否具有抗锈病能力，用锈病菌去侵染，一段时确定小麦是否具有抗锈病能力，用锈病菌去侵染，一段时间后，观察有无锈斑出现间后，观察有无锈斑出现 第7页，本讲稿共63页 、鉴定血型的方法：、鉴定血型的方法：用用标准血清与待测血型混合标准血清与待测血型混合，在显微镜下观察血液的，在显微镜下观察血液的凝集情况。凝集情况。、育种的方法：、育种的方法：杂交育种；人工诱变育种；杂交育种；人工诱变育种；多倍体育种；单倍体育种；多倍体育种；单倍体育种；基因工程育
6、种；细胞工程育种等。基因工程育种；细胞工程育种等。第8页，本讲稿共63页、测定种群密度的方法：、测定种群密度的方法：样方法；样方法；标志重捕法标志重捕法、观察药物毒性强弱：、观察药物毒性强弱：、分离微生物的方法：、分离微生物的方法：平板划线法平板划线法；用选择培养基培养用选择培养基培养(如：圆褐固氮如：圆褐固氮菌的分离，金黄色葡萄球菌的分离，细菌和酵母菌菌的分离，金黄色葡萄球菌的分离，细菌和酵母菌的分离的分离)；稀释涂布平板法稀释涂布平板法 第9页，本讲稿共63页 、测定微生物群体生长的方法：、测定微生物群体生长的方法：测定细菌的数目测定细菌的数目-显微计数显微计数 测定细菌的重量测定细菌的重
7、量-取一定体积的培养基，取一定体积的培养基，经离心分离，反复洗涤后，经离心分离，反复洗涤后，称湿重，称湿重，或烘干后称干重。或烘干后称干重。第10页，本讲稿共63页 解答实验设计类试题的一般思路：解答实验设计类试题的一般思路：(1)(1)首先确定实验目的，并对其去粗取精，提炼要点。首先确定实验目的，并对其去粗取精，提炼要点。(2)(2)运用所学知识，找准实验原理，并要做到对原理理解运用所学知识，找准实验原理，并要做到对原理理解透彻。透彻。(3)(3)根据实验原理，对照实验目的，通过初步分析，确认根据实验原理，对照实验目的，通过初步分析，确认变量，初步形成操控变量的方法。变量，初步形成操控变量的
8、方法。(4)(4)根据变量的分析，确定对照的方法。根据变量的分析，确定对照的方法。第14页，本讲稿共63页(5)(5)结合实验所给的条件，选取适当的方法结合实验所给的条件，选取适当的方法(简便性简便性原则原则)，草拟具体步骤方案。，草拟具体步骤方案。(6)(6)设计具体步骤后，要顺藤摸瓜，通过实验结果设计具体步骤后，要顺藤摸瓜，通过实验结果(现象现象)的判断，分析综合得出实验结论。的判断，分析综合得出实验结论。(7)(7)回归检验。看看自己设计的实验是否科学；是回归检验。看看自己设计的实验是否科学；是否有遗漏的地方；是否还有其他可能性存在，即检验实否有遗漏的地方；是否还有其他可能性存在，即检验
9、实验的严密性、科学性问题。实验设计的检验过程最终应验的严密性、科学性问题。实验设计的检验过程最终应该对照实验原理，回归实验目的。该对照实验原理，回归实验目的。第15页，本讲稿共63页 典例示法典例示法 过氧化氢是在有氧条件下产生的对细胞有毒害作用的物过氧化氢是在有氧条件下产生的对细胞有毒害作用的物质，它能使厌氧型生物在有氧存在时代谢受抑制。这是因质，它能使厌氧型生物在有氧存在时代谢受抑制。这是因为厌氧型生物细胞中不含分解过氧化氢的酶。请设计实验为厌氧型生物细胞中不含分解过氧化氢的酶。请设计实验证明，上述解释的正确性。证明，上述解释的正确性。实验材料：略。实验材料：略。实验步骤：实验步骤：第一步
10、：分别将等量的根瘤菌第一步：分别将等量的根瘤菌(需氧菌需氧菌)和产甲烷杆菌和产甲烷杆菌(厌氧菌厌氧菌)加水后粉碎，过滤后取得滤过液。加水后粉碎，过滤后取得滤过液。第17页，本讲稿共63页第二步：取试管第二步：取试管3 3支，并编为支，并编为1 1、2 2、3 3号。号。第三步：第三步：3 3支试管均加入支试管均加入2 mL_2 mL_，然后，然后1 1号试管加入号试管加入1 mL 1 mL _，2 2号试管加入号试管加入_，3 3号试管加入号试管加入_，振，振荡各试管。荡各试管。第四步：第四步：_号试管有气体产生，可采用号试管有气体产生，可采用_检验检验气体性质。气体性质。实验结果及结论：如果
11、实验结果及结论：如果_，则说明上述解，则说明上述解释正确。释正确。H2O2溶液溶液根瘤菌滤过液根瘤菌滤过液等量产甲烷杆菌等量产甲烷杆菌滤过液滤过液等量清水等量清水带火星的卫生带火星的卫生香香11号试管有氧气产生，号试管有氧气产生，2、3号试号试管均不产生氧气管均不产生氧气(或或1号试管的卫号试管的卫生香猛烈燃烧，生香猛烈燃烧，2、3号试管的卫号试管的卫生香无变化生香无变化)第18页，本讲稿共63页实验评价题实验评价题第32页，本讲稿共63页第33页，本讲稿共63页实验设计的修正，就是在发现问题的基础上提出正确的方案。实验设计的修正，就是在发现问题的基础上提出正确的方案。第34页，本讲稿共63页
12、1某学校的研究性学习小组开展了某学校的研究性学习小组开展了“探究洋葱根尖分生探究洋葱根尖分生组织细组织细胞有胞有丝丝分裂的日周期性分裂的日周期性”的的课题课题研究，以确定洋葱根尖取材的最佳研究，以确定洋葱根尖取材的最佳时间时间。细细胞胞分裂指数是衡量洋葱根尖分裂指数是衡量洋葱根尖细细胞分裂状况的指胞分裂状况的指标标之一，分裂指数之一，分裂指数(观察观察视野中分裂期细胞的平均数视野中分裂期细胞的平均数/总细胞平均数总细胞平均数)100%。实验操作步骤如下：。实验操作步骤如下：第一步：取多个已第一步：取多个已经经培养好的洋葱培养好的洋葱鳞鳞茎茎(根长约为根长约为5 cm左右左右)作为实验材作为实验
13、材料。料。第二步：在某一天的第二步：在某一天的818点时间段内每隔点时间段内每隔1小时，取小时，取3根洋葱根尖分别根洋葱根尖分别制成临时装片。制作临时装片的方法如下：制成临时装片。制作临时装片的方法如下：解离：剪取洋葱根尖解离：剪取洋葱根尖23 mm，立即放入盛有质量分数为，立即放入盛有质量分数为15%的盐酸和的盐酸和体积分数为体积分数为95%的酒精混合液的酒精混合液(体积比为体积比为11)的玻璃皿中，在室温下解离的玻璃皿中，在室温下解离15 min。染色：把根尖放染色：把根尖放进进盛有盛有质质量量浓浓度度为为0.01 g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿龙胆紫溶液的玻璃皿中染色中染色35 min。漂洗
14、：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约约10 min。制片：将根尖放在制片：将根尖放在载载玻片上，加一滴清水，并用玻片上，加一滴清水，并用镊镊子把根尖弄碎，盖上子把根尖弄碎，盖上载载玻片，用拇指玻片，用拇指轻轻轻轻按按压载压载玻片。玻片。第三步：第三步：观观察、察、计计数并将数并将结结果果记录记录在表格中。在表格中。第35页，本讲稿共63页第三步：观察、计数并将结果记录在表格中。第三步：观察、计数并将结果记录在表格中。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)请改正临时装片制作步骤中的请改正临时装片制作步骤中的3处错误。处错误。(2)该研究小组的同学最后把表格中
15、的数据转变为如下的曲线图，根据曲该研究小组的同学最后把表格中的数据转变为如下的曲线图，根据曲线图，可以得出的结论是线图，可以得出的结论是_。答案：答案：(1)将将“解离解离15 min”改成改成“35 min”；实验操；实验操作步骤应改为先漂洗后染作步骤应改为先漂洗后染色；将色；将“盖上载玻片盖上载玻片”改成改成“盖上盖玻片后，再加一片盖上盖玻片后，再加一片载玻片。载玻片。”(2)洋葱根尖取材的最佳时间洋葱根尖取材的最佳时间为为11时左右时左右第36页，本讲稿共63页 某同学进行了温度对酶活性影响的研究，设计了如下实验：某同学进行了温度对酶活性影响的研究，设计了如下实验：实验步骤：实验步骤：取
16、三支试管，分别加入质量分数为取三支试管，分别加入质量分数为3%3%的可溶性淀粉溶液。的可溶性淀粉溶液。将试管分别放入将试管分别放入2525、6060的水中和冰块中，在三支试的水中和冰块中，在三支试管中分别加管中分别加入质量分数为入质量分数为2%的淀粉酶溶液，两支试管中的的淀粉酶溶液，两支试管中的pH6.8，第三支试管，第三支试管中的中的pH4，摇匀后维持各自温度，摇匀后维持各自温度5 min。在三支试管中各滴一滴碘液，并摇匀。在三支试管中各滴一滴碘液，并摇匀。观察并记录：观察并记录：(略略)结论：温度过高或过低都影响酶的活性。结论：温度过高或过低都影响酶的活性。请回答：请回答：(1)(1)该实
17、验能否得出上述实验结论？该实验能否得出上述实验结论？(2)(2)指出步骤中不正确之处，并在此基础上加以纠正或补指出步骤中不正确之处，并在此基础上加以纠正或补充相应的内容。充相应的内容。第37页，本讲稿共63页 答案答案(1)(1)按此步骤不能得出以上实验结论。按此步骤不能得出以上实验结论。(2)a.(2)a.试管上没有做标记，应用字母或数字进行标记，如三支试试管上没有做标记，应用字母或数字进行标记，如三支试管上分别标记管上分别标记A A、B B、C C。b b步骤步骤中加入试管中的两种溶液应有量的描述，如步骤中加入试管中的两种溶液应有量的描述，如步骤中应补充中应补充3%3%的可溶性淀粉溶液的可
18、溶性淀粉溶液2 mL2 mL。c c实验组与对照组未遵循单一变量原则。两组中存在酸碱度和温度实验组与对照组未遵循单一变量原则。两组中存在酸碱度和温度两个变量，应只有一个温度变量，酸碱度应一致，两个变量，应只有一个温度变量，酸碱度应一致，pHpH应都为应都为6.8(6.8(只只要答出要答出pHpH应一致就可以应一致就可以)。第38页，本讲稿共63页 典例示法典例示法 在在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，一位同学的操实验中，一位同学的操作过程如下：作过程如下：实验步骤：实验步骤：第一步：取第一步：取1 1支试管，其内注入可溶性淀粉溶液支试管，其内注入可溶性淀粉溶
19、液2 mL2 mL；第二步：再注入新鲜的淀粉酶溶液第二步：再注入新鲜的淀粉酶溶液2 mL2 mL振荡；振荡；第三步：接着注入斐林试剂第三步：接着注入斐林试剂2 mL(2 mL(边加入，边振荡边加入，边振荡)；第四步：将试管下部放入盛有开水的烧杯中，用酒精灯加热煮沸第四步：将试管下部放入盛有开水的烧杯中，用酒精灯加热煮沸1 min1 min。实验现象：试管内液体仍呈蓝色。实验现象：试管内液体仍呈蓝色。第39页，本讲稿共63页(1)(1)该实验现象说明淀粉该实验现象说明淀粉 _ _。(2)(2)要使实验第四步出现要使实验第四步出现“试管中的液体由蓝色变成砖红试管中的液体由蓝色变成砖红色色”的实验现
20、象，你认为应如何改进实验步骤？的实验现象，你认为应如何改进实验步骤？_。没有被水解成还原糖没有被水解成还原糖在第二步后，将试管下部浸入在第二步后，将试管下部浸入60热水浴中保温热水浴中保温5 min，然后再做第三、，然后再做第三、四步四步第40页，本讲稿共63页(3)(3)上述上述(1)(1)和和(2)(2)两小题，能够说明淀粉酶具有的特性是两小题，能够说明淀粉酶具有的特性是 _ _。(4)(4)该同学根据第该同学根据第(2)(2)小题作了改进，看到了预期的实验现小题作了改进，看到了预期的实验现象，于是得出结论：淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖，具有专一象，于是得出结论：淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽
21、糖，具有专一性。但其他同学认为这两点结论均不妥，其理由是：性。但其他同学认为这两点结论均不妥，其理由是：_；_。酶的活性受温度影响酶的活性受温度影响(或酶发生作用需要适宜的条件或酶发生作用需要适宜的条件)该实验并不能证明淀粉水解的产物就是麦芽糖，只能证明淀粉水解的产物是还原糖该实验并不能证明淀粉水解的产物就是麦芽糖，只能证明淀粉水解的产物是还原糖实验步骤中没有设置相应的对照实验，无法证明该酶具有专一性实验步骤中没有设置相应的对照实验，无法证明该酶具有专一性第41页，本讲稿共63页(2012(2012大纲卷大纲卷33)33)（8 8分）某同学为了探究分）某同学为了探究pHpH对人唾液淀粉对人唾液
22、淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：酶活性的影响，设计了如下实验步骤：在在A A、B B、C C、D D、E5E5支试管中分别加入支试管中分别加入pH5.0pH5.0、6.06.0、7.07.0、8.08.0、9.09.0的适宜浓度缓冲液的适宜浓度缓冲液5ml5ml，再分别加入质量分数为，再分别加入质量分数为1%1%的的淀粉液淀粉液1ml1ml。各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1ml1ml，摇匀。，摇匀。将将5 5支试管放入支试管放入7070恒温水浴中，保温时间相同且合适。恒温水浴中，保温时间相同且合适。取出各试管，分别加入斐林试剂取出各试管，分别加入
23、斐林试剂2ml2ml，摇匀。，摇匀。观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适用的最适pHpH。上述实验步骤中有。上述实验步骤中有2 2处错误，请更正并说明更正处错误，请更正并说明更正的理由（不考虑试剂的浓度和加入量、的理由（不考虑试剂的浓度和加入量、pHpH梯度以及实验重复梯度以及实验重复次数），以便实验能得到正确的预期结果。次数），以便实验能得到正确的预期结果。“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题 PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。第42
24、页，本讲稿共63页中中7070应该为应该为3737。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为3737（1 1）。在在A A、B B、C C、D D、E5E5支试管中分别加入支试管中分别加入pH5.0pH5.0、6.06.0、7.07.0、8.08.0、9.09.0的适宜浓度缓冲液的适宜浓度缓冲液5ml5ml，再分别加入质量分数为，再分别加入质量分数为1%1%的淀粉液的淀粉液1ml1ml。各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1ml1ml，摇匀。，摇匀。将将5 5支支试试管管放放入入7070恒恒温温水水浴浴中中，保保温温时时间间相相同同
25、且且合合适适。取取出出各各试试管，分别加入斐林试剂管，分别加入斐林试剂2ml2ml，摇匀。，摇匀。观观察察各各试试管管溶溶液液的的颜颜色色，通通过过颜颜色色深深浅浅判判断断唾唾液液淀淀粉粉酶酶作作用用的最适的最适pHpH。上述实验步骤中有上述实验步骤中有2 2处错误：处错误：第43页，本讲稿共63页在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色。时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色。在在A A、B B、C C、D D、E5E5支试管中分别加入支试管中分别加入pH5.0pH5.0
26、、6.06.0、7.07.0、8.08.0、9.09.0的适宜浓度缓冲液的适宜浓度缓冲液5ml5ml，再分别加入质量分数为，再分别加入质量分数为1%1%的淀粉液的淀粉液1ml1ml。各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1ml1ml，摇匀。，摇匀。将将5 5支支试试管管放放入入7070恒恒温温水水浴浴中中，保保温温时时间间相相同同且且合合适适。取取出各试管，分别加入斐林试剂出各试管，分别加入斐林试剂2ml2ml，摇匀。，摇匀。观观察察各各试试管管溶溶液液的的颜颜色色，通通过过颜颜色色深深浅浅判判断断唾唾液液淀淀粉粉酶酶作作用用的的最最适适pHpH。上述实验步骤中有上述实验步骤中有2 2处错误：处错误：（2 2）。第44页，本讲稿共63页