1、届 二轮复习 实验与探究 学案全国通用专题十四实验与探究1.能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、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等进行综合运用。2.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，并能对收集到的数据进行处理。3.具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎法、建立模型与系统分析等科学研究方法。4.能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。教材基础实验1(2017高考全国卷)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是()A细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B检测氨基酸的
2、含量可用双缩脲试剂进行显色C若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D斐林试剂是含有Cu2的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色解析完整的细胞膜能够控制物质进出细胞，台盼蓝染色剂不能通过完整的细胞膜进入细胞，所以具有完整细胞膜的活细胞不被染色，而不完整的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂可进入细胞内，将细胞染成蓝色，A正确；检测蛋白质时可用双缩脲试剂进行显色，而检测氨基酸时不能用双缩脲试剂，B错误；染色体容易被碱性染料(如醋酸洋红液)染色，在细胞分裂中期，可观察到被染色的染色体的形态和数目，C正确；斐林试剂由0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4
3、溶液等量混合制成，其中含有一定量的Cu2和OH，葡萄糖是还原糖，可在5065 水浴条件下与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀，D正确。答案B2(地方卷重组)以下说法中错误的有()(1)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察，在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍(2017北京，1BC)(2)以月季成熟的紫红色叶片为材料，用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目(2017天津，5D)(3)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状(2017江苏，2A)(4)用纸层析法分离色素时，若滤液细线画得过粗可能会导致色素带出现重叠(2016四川，3A)(
4、5)将洋葱表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中，水分交换平衡后，制成装片观察质壁分离过程(2015山东，3D)(6)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)(7)调查人群中色盲发病率时，若只在患者家系中调查将会导致所得结果偏高(2016四川，3D)(8)测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度时，为达到实验目的，必须在碱性条件下进行(2015天津，5B)A4项B5项C6项 D7项答案C对教材中常规实验的考查一般体现在：(1)对实验原理、实验材料和实验试剂的分析和解释；(2)对实验设计中对照实验的分析和解释；(3)对实验结果的分析和解释；(4)基本实验操作仪器的使用(例如显微
5、镜)。解答这一类题的关键是要十分熟悉教材实验，掌握生物学科基本的实验设计思想、实验方法及常规实验步骤与实验分析等。 1核心热点(1)观察类实验操作流程模板(2)鉴定类实验的操作流程模板(3)调查类实验一般操作流程模板(4)探究设计类实验操作流程模板2交汇热点()(1)与高中生物实验常用材料的链接人口腔上皮细胞：观察DNA、RNA在细胞中的分布；观察线粒体。苹果或梨匀浆：检测还原糖。花生种子(匀浆)：检测脂肪。豆浆：检测蛋白质。马铃薯匀浆：检测淀粉。藓类叶(菠菜叶、黑藻叶)：观察叶绿体。紫色洋葱鳞片叶外表皮：观察植物细胞的质壁分离和复原。洋葱鳞片叶内表皮：观察DNA、RNA在细胞中的分布。洋葱(
6、大葱、大蒜)根尖分生区：观察细胞的有丝分裂；低温诱导染色体数目加倍。淀粉酶溶液：探究温度对酶活性的影响。肝脏研磨液：探究pH对酶活性的影响。含酚酞的琼脂块：模拟探究细胞表面积与体积的关系。(2)与实验药品的链接NaOH：用于吸收CO2或改变溶液的pH。Ca(OH)2：鉴定CO2。NaHCO3：提供CO2。NaCl：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。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。盐酸实验名称作用观察DNA和RNA在细胞中的分布改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色质中DNA与蛋白质分离，有助于DNA与染色剂结合观
7、察根尖细胞有丝分裂，低温诱导染色体加倍质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按11混合成解离液，使组织中的细胞相互分离开来酒精作用实验50%的酒精脂肪鉴定中洗去浮色检测生物组织中的脂肪75%的酒精用于杀菌消毒微生物的实验室培养无水乙醇提取叶绿体中的色素光合色素的提取与分离95%的酒精解离液酒精(体积分数95%)1份，盐酸(质量分数15%)1份，二者混合即成有丝分裂的实验脱色鉴定光合作用的产物淀粉 (3)与实验结果显示方法的链接光合速率：O2释放量、CO2吸收量或淀粉产生量。呼吸速率：O2吸收量、CO2释放量或淀粉减少量。原子转移途径：放射性同位素示踪法。细胞液浓度大小：质壁分离实验。细
8、胞是否死亡：质壁分离、亚甲基蓝溶液染色。甲状腺激素的作用：动物耗氧量、发育速度等。生长激素的作用：生长速度(体重变化、身高变化)。胰岛素的作用：动物活动状态。 角度一针对考纲规定的实验予以考查1(实验材料选择)下列有关实验材料的使用，正确的是()A甘蔗汁、番茄汁都可用于可溶性还原糖的鉴定B用放置时间长的蔗糖做可溶性还原糖鉴定实验时，也会有砖红色沉淀出现，说明蔗糖有还原性C鸡蛋清也能用于蛋白质的检测，但使用时需加水稀释D使用秋天凋落的银杏叶作为提取叶绿体色素实验的材料解析：选C。甘蔗汁含的是蔗糖，属于非还原糖，番茄汁本身颜色较深，会影响实验的颜色反应，不宜用作可溶性还原糖鉴定的材料，A错误。放置
9、时间长的蔗糖可能会被一些微生物分解，产生部分还原糖，B错误。采用蛋清作蛋白质检测实验材料，在使用时一定要进行稀释，否则和NaOH溶液作用后，粘附在试管管壁上会导致清洗困难，C正确。叶绿体中叶绿素不稳定，在秋天树叶凋落前易分解，故凋落的银杏叶中叶绿素含量很少，不适宜作提取叶绿体色素的实验材料，D错误。2(实验试剂作用)下列有关酸碱物质在实验中应用的说法，正确的是()A配制斐林试剂时NaOH为CuSO4与还原糖反应提供碱性条件B浓硫酸为橙色重铬酸钾溶液与酒精的反应提供酸性条件C用盐酸处理口腔上皮细胞有利于健那绿进入细胞进行染色D观察根尖细胞有丝分裂时可以用酸性龙胆紫使染色体着色解析：选B。斐林试剂
10、中的NaOH和CuSO4在使用前先混合均匀反应生成Cu(OH)2，然后与还原糖反应，因此NaOH的作用不是为反应提供碱性环境，A错误；酸性条件下橙色重铬酸钾溶液与酒精反应呈现灰绿色，酸性条件由浓硫酸提供，B正确；健那绿可将活细胞中的线粒体染成蓝绿色，染色之前用盐酸处理细胞会使细胞死亡，C错误；龙胆紫是一种能使染色体着色的碱性染料，用于观察细胞的有丝分裂实验中染色体的染色，D错误。3(实验操作过程)实验操作不当一般情况下不能达到预期结果，但有的实验或调查若通过及时调整也可顺利完成。下列有关叙述合理的是()A鉴定蛋白质时，只有斐林试剂的甲、乙液，将乙液按比例稀释可得双缩脲试剂B探究唾液淀粉酶的催化
11、活性时，发现底物与酶的混合液的pH为0.9时，可调至中性C调查遗传病发病率时，如发现样本太少，可扩大调查范围，已获得的原始数据不能再用D提取光合作用色素实验中，如发现滤液颜色太浅，可往滤液中再添加适量CaCO3解析：选A。斐林试剂的甲液是0.1 g/mL NaOH溶液，乙液是0.05 g/mL CuSO4溶液，而双缩脲试剂A液是0.1 g/mL NaOH溶液，B液是0.01 g/mL CuSO4溶液，因此将乙液按比例稀释可得0.01 g/mL CuSO4溶液，即可用于蛋白质的鉴定，A正确；过酸会使唾液淀粉酶变性失活，因此底物与酶的混合液的pH为0.9时，淀粉酶变性失活，再将pH调至中性酶的活性
12、也不会恢复，B错误；调查遗传病的发病率时，样本要足够大，而且要做到随机取样，如发现样本太少，可扩大调查范围，已获得的原始数据仍能使用，C错误；滤液颜色太浅可能是因为研磨时未加入CaCO3，叶绿体内的叶绿素被破坏，还可能是因为研磨不充分等，在滤液中加CaCO3不能改变滤液中色素的含量，D错误。4(实验结果分析)下列有关实验结果的说法，正确的是()A在某同学配制的某溶液中加入碘液后呈蓝色，说明溶液中存在淀粉，如果用斐林试剂检测后，出现砖红色沉淀，说明淀粉部分水解了B某溶液中加入斐林试剂并水浴加热后，若该溶液中不含可溶性还原糖，则溶液将无任何现象C用深秋时候的菠菜做色素提取与分离实验时，只能得到图示
13、中的和色素带D如图所示的色素带在层析液中的溶解度最大，色素带对应色素在绿叶中含量最多解析：选D。淀粉遇碘变蓝色，如果在溶液中加碘液后呈蓝色，说明溶液中存在淀粉。用斐林试剂检测后，出现砖红色沉淀，可能是部分淀粉水解了，也可能是溶液中本身含有可溶性还原糖，A错误。斐林试剂本身呈蓝色，如果溶液中不含可溶性还原糖，则加入斐林试剂并水浴加热后溶液仍呈蓝色，不能说无任何现象，B错误。深秋时候的菠菜叶中各种色素都含有，因此用菠菜做色素提取与分离实验时，四种色素带都会有，C错误。图中从到依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，其中含量最多的是叶绿素a，在层析液中溶解度最大的是胡萝卜素，D正确。 角度二教材
14、实验的深化拓展5下列有关验证实验的设计不合理的是()选项验证实验题目实验设计思路A验证渗透作用发生需要半透膜B验证成熟植物细胞的死活待测细胞蔗糖溶液C验证酶具有催化作用D验证细胞膜具有选择透过性用发绿色荧光和红色荧光的染料分别标记小鼠细胞和人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人细胞融合。结果：两种细胞融合后，两种颜色的荧光均匀分布解析：选D。验证渗透作用发生需要半透膜，则实验变量是有无半透膜，所以对照组使用纱布封口，实验组使用半透膜封口，看液面是否上升，A正确；利用质壁分离及复原来判断成熟植物细胞的死活，是将待测细胞放在一定浓度的外界溶液中，看细胞是否发生质壁分离，发生质壁分离及复原的为活细胞
15、，B正确；验证酶具有催化作用的实验中，自变量是相应酶液的有无，因变量是底物是否被分解，对照组添加等量的蒸馏水，C正确；实验设计思路是验证细胞膜具有流动性，D错误。6在探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，有人将细胞分别移至不同的培养液中继续培养一段时间，测得结果如下表。下列相关叙述正确的是()组别培养液中另添加的成分实验结果NaCl茉莉酸部分细胞质壁分离细胞正常，无质壁分离细胞正常，无质壁分离A.实验条件下部分细胞发生质壁分离体现出植物细胞壁具有选择透过性B该实验的自变量为是否加入茉莉酸，因变量为细胞是否发生质壁分离C实验结果表明，茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质
16、壁分离有抑制作用D若用健那绿对培养的胡杨细胞染色后植物细胞将不会发生质壁分离解析：选C。植物的细胞壁表现为全透性，不具有选择透过性，选项A错误；通过表格信息可知，该实验的自变量为是否加入茉莉酸和NaCl，因变量为细胞是否发生质壁分离，选项B错误；由组实验可以看出，茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用，选项C正确；健那绿能把活细胞中的线粒体染成蓝绿色，用健那绿染色后的植物细胞仍然可以发生质壁分离，选项D错误。 创新角度实验中的“一材多用”7洋葱是中学生物学实验中常用的材料之一，下面有关洋葱的实验操作过程存在缺陷的是()实验取材试剂A叶绿体中色素的提取洋葱绿色叶片无水乙醇等有机溶剂B检
17、测生物组织中的还原糖捣烂紫色洋葱鳞片叶取其汁液双缩脲试剂C观察植物细胞质壁分离紫色洋葱鳞片叶0.3 g/mL蔗糖溶液D观察植物细胞的有丝分裂洋葱根尖分生组织细胞龙胆紫溶液或醋酸洋红液解析：选B。光合色素能溶于有机溶剂，因此可用无水乙醇等有机溶剂提取叶绿体中的色素，A正确；检测生物组织中的还原糖应选用斐林试剂，且紫色洋葱鳞片叶会影响实验观察，B错误；观察植物细胞的质壁分离时可选用紫色洋葱鳞片叶外表皮(含有紫色大液泡)，所选试剂的浓度要大于细胞液浓度，如0.3 g/mL蔗糖溶液，C正确；观察植物细胞的有丝分裂可选用洋葱根尖分生组织细胞(分裂能力旺盛)，该实验中需要用碱性染料(如龙胆紫或醋酸洋红)对
18、染色体进行染色，D正确。洋葱在实验中的“一材多用”取材部位实验名称取材原因叶鳞片叶植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色的大液泡使用高倍显微镜观察细胞的多样性细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核观察DNA和RNA在细胞中的分布内表皮细胞近于无色管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量多根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料易得，且分生区细胞呈正方形，细胞核大，易于观察低温诱导植物染色体数目的变化材料易得，且低温(4 )下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高实验设计与分析1(2017高考全国卷)为研究胰岛素的生理作用，某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组，A
19、组腹腔注射生理盐水，B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液，一段时间后，B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状，而A组未出现这些症状。回答下列问题：(1)B、C、D三组出现上述症状的原因是_。(2)B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射，给B组腹腔注射生理盐水；为尽快缓解上述症状给C组注射某种激素、给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是_，D组注射的营养物质是_。(3)第二次注射后，C、D两组的症状得到缓解，缓解的机理分别是_。解析(1)腹腔注射胰岛素降低了血糖浓度，致使小鼠体内血糖含量下降，当血糖含量远低于正常水平时，大脑能量供应不足，会出现反应迟钝、嗜睡等症状。(2)根据题干信息
20、，为尽快缓解反应迟钝、嗜睡等症状，需要提高小鼠血糖含量，所以C组注射的激素应是胰高血糖素，D组注射的营养物质应是葡萄糖。(3)C组注射胰高血糖素后，胰高血糖素促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，使血糖浓度升高，达到正常值后，症状缓解。D组通过直接注射葡萄糖，使血糖浓度升高，达到正常值后，症状缓解。答案(1)血糖低于正常水平(2)胰高血糖素葡萄糖(3)C组：胰高血糖素能促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，使血糖水平升高；D组：葡萄糖直接使血糖水平升高2(2017高考全国卷)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现
21、后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)解析(1)在用放射性同位素标记法对新病毒进行鉴定时，要找出DNA和RNA在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，就是引导考生从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此，使病毒中的DNA或RNA的特殊碱基(DNA为胸腺嘧啶，RNA为尿嘧啶)带上标记，根据病毒中放射性标记的检测结果就可做出判断。由于病毒不能在培养基上独立生
22、活，其增殖时的原料只能来自宿主细胞，所以实验中需配制两种培养基，记为甲组和乙组，甲组含有放射性标记的尿嘧啶，乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶，分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记，之后接种新病毒，培养一段时间后，收集病毒并检测其放射牲。(2)本实验有两种不同的结果：一种是甲组有放射性，乙组无，则该新病毒为RNA病毒；另一种为乙组有放射性，甲组无，则该新病毒为DNA病毒。答案(1)思路甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其
23、放射性。(2)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。此类实验题的考查形式灵活多变，备考的有效策略是加强针对性训练，并熟练应用“答题模板”灵活进行思维变通，善于对实验结果分析、数据处理及结论推导等，切实做到“规范化”。 1变量法寻找实验目的(1)根据题目信息，直接写出实验目的此类题目中往往含有“验证”或“探究”的字眼，此即为该实验的目的。(2)根据实验装置或实验现象，推断实验目的此类试题首先应确定实验的自变量和因变量，再寻找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的。2三段法分析实验原理(1)实验原理一般由三段组成。自变量和因变量的关系因变量的观测指标实验具
24、体过程描述。(2)自变量的作用(反应)原理，即“为什么这么做”。要密切关注实验目的及题干信息，注意充分利用题干的提示或联系教材基础知识进行准确描述。(3)因变量的检测原理(或操作原理、现象原理)，即“为什么出现这样的现象”。可参考题中相关实验步骤。3实验假设的确定方法(1)假设的确定依据对探究性实验来说，假设是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)假设的描述句式一：“如果现象，则结论”。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”。4“四步法”规范书写实
25、验步骤(1)材料分组编号(设置对照实验)。(2)对不同的对象施以不同的处理(控制自变量)。(3)给以相同且适宜的条件(控制无关变量)。(4)实验结果的观察与记录(因变量的预测)。5倒推法预测实验结果(1)探究性实验结果的预测对应假设，常需分类讨论。实验结论要根据可能的实验结果进行分析。(2)验证性实验的结果与相应结论只需考虑一种情况。一般只有一个结果和一个相应的结论，且结论就在题目中，如“验证”“证明”等。实验结论对应实验目的应得出肯定结论。 角度一实验方案的设计1为探究药物X对糖尿病脑病的治疗作用，研究者做了如下实验。(1)糖尿病是由于_分泌不足等原因引起的代谢紊乱综合征。长期高血糖会引起某
26、些大脑神经元损伤，这些神经元释放的乙酰胆碱是一种兴奋性的_，其释放量减少会导致大脑认知功能下降，出现糖尿病脑病。(2)研究者将若干只生长状况相同的大鼠均分为6组，其中1组大鼠作为空白对照组，26组大鼠用特定药物处理。一段时间后，分别给6组大鼠注射等量生理盐水、不同浓度的药物X和药物D(用于糖尿病脑病治疗的常规药物)，21天后检测15组大鼠的血糖和体重，结果如表。组别注射的物质(1次/日)体重平均值(g)血糖浓度平均值(mg/dL)1等量生理盐水331.25119.252等量生理盐水116.25589.1530.014 mgkg1药物X236.36299.1240.07 mgkg1药物X259.
27、43265.6050.35 mgkg1药物X269.36231.25实验中26组大鼠用特定药物处理的目的是获得_大鼠。第35组结果说明，药物X能够使大鼠_和_的现象得到明显缓解，且随药物X浓度升高作用效果增强。解析：(1)糖尿病主要是由于胰岛素分泌不足引起的血糖持续升高，或者组织细胞胰岛素受体损伤引起的疾病，而乙酰胆碱是一种最常见的兴奋类神经递质。(2)用药物处理是为了获得糖尿病的小鼠，药物X有治疗糖尿病的作用。答案：(1)胰岛素神经递质(2)糖尿病模型(或“患糖尿病的”)血糖浓度升高体重降低 角度二实验步骤的修正完善及实验结果的分析与评价2小肠黏膜可分泌促胰液素促进胰液分泌，有人认为胃黏膜可
28、分泌胃泌素，该物质能影响胃液的分泌。请完成以下探究实验。(1)主要实验材料和用品：小鼠若干只、生理盐水、胃黏膜液、注射器等。(2)实验假设：_。(3)实验步骤：a把_小鼠分成数量相等的A、B两组；BA组_，B组注射_；c在相同且适宜的条件下饲养，观察并记录_；(4)实验结果预测：a如果A组胃液分泌量明显比B组多，则假设成立；b如果A组胃液分泌量与B组相当，则假设不成立。解析：根据题干“有人认为胃黏膜可分泌胃泌素，该物质能影响胃液的分泌”可知，实验的假设是胃泌素能促进胃液分泌(或胃泌素能抑制胃液分泌)。补充实验步骤时，需注意该实验的自变量是有无胃泌素，因变量是胃液的分泌情况，因为胃黏膜可分泌胃泌素，故A组静脉注射一定浓度的胃黏膜液，B组注射等量的生理盐水。最后一步的观察指标为小鼠胃液的分泌情况。另外，答题时需注意，A、B两组的处理应与题目中给出的实验结果预测及你的假设相吻合。答案：(2)胃泌素能促进胃液分泌(3)生长发育相同的健康静脉注射一定浓度的胃黏膜液等量的生理盐水小鼠胃液的分泌情况3某科研人员为了探究生长素类似物萘乙酸对萝卜幼苗生长的影响，做了如下实验：将长势一致的萝卜幼苗随机分为若干组，每组2株。配制四组不同浓度的萘乙酸溶液
