高考生物實驗專題(方法總結(jié))(高考生物實驗匯總)
“許多學生想知道重大的生物學問題從何而來。每次做題的時候，他們都感覺好像認識，但填空的方式卻無法回答任何問題。事實上，這些生物學大問題的起源都是生物學教科書中實驗的改編。完成！只要記住課本上的實驗細節(jié)，你還不擔心答不出來嗎？
》1.考試大綱要求的教材實驗1觀察類實驗
在此類實驗中，常常綜合運用顯微觀察技術(shù)、染色技術(shù)、玻片標本制備技術(shù)等。分類如下：
實驗名稱
觀察方式
觀察對象
顯微鏡
載玻片標本
染料
生物材料
觀察葉綠體
原色觀察
葉綠體
高倍率
臨時貼膜安裝
沒有任何
菠菜葉
觀察細胞
質(zhì)量流量
細胞質(zhì)（以葉綠體為參考）
高倍率
臨時貼膜安裝
沒有任何
黑藻
嫩葉
觀察質(zhì)壁分離和恢復
紫色大液泡
高倍率
臨時貼膜安裝
沒有任何
洋蔥
表皮
觀察有
有絲分裂
染色觀察
染色體
高倍率
臨時貼膜安裝
龍膽紫
（醋酸鹽洋紅色）
洋蔥根尖
脂肪的鑒別
胖的
高倍率
切片臨時安裝
蘇丹III或蘇丹IV染料
花生種子
2鑒別類實驗
在此類實驗中，通常使用某些試劑來識別生物體或細胞中的成分。不同的試劑用于不同的鑒定對象。分類如下：
實驗名稱
識別對象
試劑
顏色
水浴
生物材料
生物組織中碳水化合物的鑒定
淀粉
碘溶液
藍色的
沒有任何
變色的葉子
還原糖
費林試劑
（班克羅夫特試劑）
磚紅色
需要（加熱至沸騰）
白色或近白色植物組織、尿液、血漿含糖量高
蛋白質(zhì)
鑒別
蛋白質(zhì)
縮二脲試劑
紫色的
沒有任何
豆?jié){、牛奶、蛋清、蛋白酵素
DNA粗提
檢索和識別
脫氧核糖核酸
二苯胺試劑
藍色的
需要（加熱至沸騰）
雞血細胞
3實習和研究性課題
此類實驗通常通過調(diào)查方法進行，其中經(jīng)常使用統(tǒng)計和測量技術(shù)。
實習和研究項目
受訪者
統(tǒng)計方法
計算公式
人口密度
抽樣調(diào)查
動物
標記重捕獲法
植物
方法
調(diào)查人群
遺傳性疾病
人類遺傳病
聚合法
調(diào)查環(huán)境污染
對生物的影響
環(huán)境污染等級
聚合法
4.探究性實驗
此類實驗需要對某些生物現(xiàn)象做出合理的假設，并通過設計實驗來檢驗它們。例如教材中的《比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率》、《探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的影響》、《溫度對酶活性的影響》、《植物向性的實驗設計與觀察》、ETC。
探究式生物實驗要求學生在明確實驗要求和目的的前提下，遵循“操作簡便、程序合理、藥物經(jīng)濟、現(xiàn)象推斷”的實驗設計原則。一般可以分為以下幾個環(huán)節(jié)：
(1)理論假設的提出
根據(jù)問題的要求，確定實驗的條件，即實驗變量X。這是唯一可能對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響的變量。在此基礎上，提出理論假設。它通?？梢悦枋鰹椋骸爱敆l件X存在時，事件P（實驗現(xiàn)象）可能發(fā)生；當條件.”
(2)設計探究性實驗
實驗分為五個步驟：
實驗準備，包括必要的實驗儀器和實驗藥物的準備；
如果滿足條件X，則設計一個實驗，觀察事件P是否會發(fā)生；
條件X變化，設計實驗觀察事件P是否會發(fā)生以及發(fā)生到什么程度；
設計對照實驗。
檢查實驗是否遵循“單變量”和“平行重復”的原則。
(3)觀察，記錄和結(jié)論
仔細觀察并準確記錄實驗現(xiàn)象。并根據(jù)實驗現(xiàn)象做出相應的結(jié)論。一般規(guī)則是：
如果條件X存在，則事件P可能發(fā)生；如果條件X改變，事件P就不能發(fā)生（或者發(fā)生的程度改變）。結(jié)論是……。
如果條件X存在，則事件P可能發(fā)生；如果條件X發(fā)生變化，事件P就會發(fā)生。結(jié)論是……。
如果條件X存在，事件P就不會發(fā)生。如果條件X發(fā)生變化，事件P就會發(fā)生。結(jié)論是……。
2.探索性實驗和驗證性實驗的區(qū)別1概念
(1)探索性實驗：
是指實驗者在不知道實驗結(jié)果的情況下，通過自己的實驗、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學概念的認知活動。
(2)驗證性實驗：
是指實驗人員根據(jù)已知的實驗結(jié)果，為驗證實驗結(jié)果、鞏固和強化相關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能力而進行的重復實驗。
2比較
探索性實驗
驗證性實驗
目的
探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系
驗證研究對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系
實驗假設
假設一般以“如果A，則B”的形式表達。它是根據(jù)現(xiàn)有的科學理論和事實，對所研究的對象設想一種或幾種可能的答案和解釋。
既然結(jié)論已知，就不存在假設的問題
實驗原理
因研究內(nèi)容而異
因驗證內(nèi)容而異
實驗流程
所需的實驗步驟實際上并未完成。因研究內(nèi)容而異
所需的實驗步驟可以是之前完成的，也可以是尚未完成的，并且根據(jù)驗證內(nèi)容的不同而有所不同。
實驗現(xiàn)象
未知。無需描述
一個已知的。應準確描述
實驗結(jié)果預測
對應假設、分類討論
沒有任何
實驗結(jié)果
根據(jù)實驗結(jié)果做出相應的結(jié)論
做出與實驗目的相對應的肯定結(jié)論
3.教材中的一些經(jīng)典實驗章節(jié)
內(nèi)容
經(jīng)典實驗（部分）
生物代謝
酶的發(fā)現(xiàn)
1773.意大利科學家斯帕蘭扎尼的實驗證明胃液的消化功能
光合作用的發(fā)現(xiàn)
1771年，英國科學家普里斯特利發(fā)現(xiàn)植物可以更新空氣；
1864年，德國科學家薩克斯進行實驗，證明光合作用產(chǎn)生淀粉；
1880年，美國科學家恩格曼的實驗證明葉綠體是光合作用的場所；
20世紀30年代。美國科學家魯賓和卡門實驗證明光合作用釋放的氧氣全部來自水
生命活動的調(diào)節(jié)
生長素的發(fā)現(xiàn)
1880年，達爾文進行了研究向光性的實驗；
1928年，荷蘭科學家溫特證明，胚芽鞘的尖端產(chǎn)生生長索。
性激素的功能
通過去除公雞和母雞的性腺并相互移植來證明性激素功能的實驗
遺傳與變異
證明DNA是遺傳物質(zhì)
Griffiths和Avery的肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗；
噬菌體感染細菌的實驗
發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律
孟德爾豌豆雜交實驗
生物學和環(huán)境
能量流的特點
美國生態(tài)學家林德曼的生態(tài)系統(tǒng)能量流定量分析方法
生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性
“生物圈二號”實驗
細胞與細胞工程
生物膜功能連接
科學家在研究分泌蛋白的合成和分泌時使用同位素標記亮氨酸的實驗
單克隆抗
身體準備
雜交瘤細胞篩選實驗
4.根據(jù)課本知識總結(jié)實驗設計主題背景知識
實驗設計主題
構(gòu)成細胞
的化合物
采用干、濕水稻種子設計實驗：探討細胞內(nèi)游離水含量與代謝強度之間的關(guān)系；探討B(tài)元素對花粉管萌發(fā)的影響；鑒定唾液淀粉酶為蛋白質(zhì)
細胞膜、細胞分裂、細胞分化
利用熒光染料探索細胞膜的流動性；用紅色花瓣、鹽酸、水等材料探索細胞膜的選擇透過性；探討細胞分裂素促進植物細胞有絲分裂的作用；探討煤焦油引起的癌變；動物細胞培養(yǎng)法檢測物質(zhì)毒性
ATP、光合作用、水代謝、礦物質(zhì)營養(yǎng)、細胞呼吸
探討螢火蟲發(fā)光與ATP的關(guān)系；溫度、光照、CO2濃度對植物光合作用的影響；探究光照強度、溫度、空氣濕度等對蒸騰作用的影響；探討溶液濃度與植物細胞滲透作用的關(guān)系；探討礦質(zhì)元素與植物元素缺乏的關(guān)系；探討影響酵母發(fā)酵速度的因素
激素調(diào)節(jié)和
神經(jīng)調(diào)節(jié)
探索生長素和細胞分裂素在植物組織培養(yǎng)中的作用；探討赤霉素對植物伸長和生長的促進作用；探討胰島素與尿糖的關(guān)系；神經(jīng)傳導的實驗研究
被子植物
個體發(fā)育
驗證種子是否有活力（縱向切片、染色）探究影響種子發(fā)芽的環(huán)境條件
染色體變異
探究藥物對人體細胞的毒副作用
現(xiàn)代生物學
進化論
利用長翅果蠅和鋸齒翅果蠅探索覓食環(huán)境對果蠅類型的自然選擇
種內(nèi)斗爭
利用油菜籽或蝌蚪探討影響種群密度的因素
光對植物的影響
探討日照長度對植物開花期的影響
5.生物實驗中的變量分析及設計原理1變量
在實驗中，變量是指可以操縱的特定因素或條件。根據(jù)其在實驗中的作用，可分為兩類：實驗變量與反應變量。
(1)實驗變量：也稱自變量。指實驗者在實驗中所操縱的因素或條件。
響應變量：也稱為因變量。指實驗中實驗變量引起的變化和結(jié)果。
(2)教材中相關(guān)實驗中的變量
實驗
自變量
因變量
比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率
催化劑類型（過氧化氫酶，F(xiàn)e3+）
催化效率水平（以點燃但無焰的衛(wèi)生香的燃燒強度或氣泡產(chǎn)生的速度來表示）
探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用
底物類型（淀粉、蔗糖）
淀粉酶水解淀粉（處理后加入費林試劑，加熱煮沸，生成磚紅色沉淀）。但不能水解蔗糖（處理后加入費林試劑加熱煮沸，不會出現(xiàn)磚紅色沉淀）
溫度對淀粉酶活性的影響
溫度（60熱水、開水、冰塊）
加入碘后溶液顏色變化
觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和恢復
外部溶液的濃度（高滲和低滲溶液）
質(zhì)壁分離（液泡失水收縮，顏色變深，原生質(zhì)層與細胞壁分離）；質(zhì)壁分離恢復（液泡恢復原來的形狀，顏色變淺，原來的上質(zhì)層恢復到原來的狀態(tài)）
植物向性實驗設計與觀察
是單邊照射還是均勻照射改變苗木的空間位置，接受重力的影響
幼苗的彎曲情況根部的彎曲方向
觀察二氧化硫?qū)χ参锏挠绊?/p>
不同濃度的SO2
植物生長狀態(tài)的變化
2幾個重要的設計原則
(一)科學原理。符合生物學的基礎知識和原理以及其他學科領域的基本原理。
(2)并行重復原則。必須有足夠多的實驗，在相同條件下重復實驗，觀察其對實驗結(jié)果的影響。
(3)單變量原則。無論一項實驗中有多少個實驗變量，一個實驗變量都應該與一個觀察到的響應變量相對應。例如，在酶效率實驗中，只有催化劑不同，其他部分完全相同。反應結(jié)果的差異只是由催化劑不同造成的。
(4)比較原則。實驗組接受自變量處理，對照組（controlgroup）不接受自變量處理。
對照類型：
空白對照：對照組為不進行任何處理的對象組。
自我對照：實驗和對照對同一對象進行，不單獨設立對照組，如“植物細胞質(zhì)壁分離與修復的觀察”實驗；實驗處理前后對象的狀況分別為對照組和實驗組。
條件控制：給予實驗組一定的處理。對對照組給予另一種條件的處理，如“用動物激素喂養(yǎng)小動物的實驗”中，有以下實驗組和對照組。
第1號：喂甲狀腺激素（實驗組）
第2號：飼喂甲狀腺激素抑制劑（條件對照組）
No.3：未對蝌蚪進行任何處理（空白對照）
相互對照：是指沒有單獨的對照組，而是用幾個實驗組進行相互比較。例如，《植物熱帶運動的實驗設計與觀察》中，如下圖所示，2和1的比較可以證明感光部分在胚芽鞘的尖端，3也可以和1進行比較，4也可以和1比較，2也可以比較。
6.實驗過程中常用試劑的作用、檢測指標的設置及實驗條件的控制1化學物質(zhì)的常用檢測試劑或方法
(1)淀粉——碘溶液
(2)還原糖——斐林試劑或班克羅夫特試劑(沸水浴，磚紅色沉淀)
(3)CO——Ca(OH)2溶液或酸堿指示劑
(4)乳酸——pH試紙
(5)O2——用火星重新點燃木條
(6)無火焰熄滅O2——
（7）蛋白——縮二脲試劑（不加熱，紫色反應）
(8)染色體——龍膽紫溶液、醋酸洋紅色溶液
（9）DNA——二苯胺試劑（沸水浴，藍色反應）
(10)脂肪——蘇丹III染料（橙色）或蘇丹IV染料（紅色）
2實驗結(jié)果的顯示方法
(1)光合速率——O2釋放或CO2吸收或淀粉生產(chǎn)
(2)呼吸頻率——O2吸收或COO2釋放或淀粉減少
(3)物質(zhì)代謝途徑——放射性同位素示蹤法
(4)細胞溶液濃度——質(zhì)壁分離
(5)細胞是否死亡——質(zhì)壁分離和細胞質(zhì)流動
(6)甲狀腺激素對——動物耗氧量、發(fā)育速度等的作用。
(7)生長激素的影響——生長速度(體重變化.身高變化)
(8)胰島素對——動物活動狀態(tài)的影響
(9)細菌計數(shù)：——個菌落或亞甲藍溶液褪色度
(10)大腸桿菌——伊紅-亞甲藍瓊脂培養(yǎng)基（鑒定培養(yǎng)基）
3實驗條件的控制方法
(1)通過抽氣或吹氣或釋放綠色植物來增加水中的氧氣
(2)為減少水中的氧氣，將——容器密封或用油膜覆蓋或使用冷開水
(3)取出容器內(nèi)的CO2——NaOH溶液
(4)除去葉子上的原淀粉——，置于黑暗環(huán)境中(饑餓處理)
(5)除去葉子中的葉綠素——，用酒精加熱
(6)消除光合作用對細胞呼吸的干擾，給植物遮光
(7)獲得單色光——棱鏡色散或彩色膠片濾光片
(8)血液抗凝——添加檸檬酸鈉
(9)線粒體提取、——細胞勻漿離心
(10)細胞膜提取——水處理哺乳動物紅細胞
(11)——鹽酸溶液浸泡使骨頭脫鈣
(12)滅菌方法——培養(yǎng)基高壓蒸汽滅菌：接種環(huán)用火焰灼燒滅菌；用肥皂洗手、擦干，然后用75%酒精消毒；實驗室或接種箱采用甲醛蒸汽或紫外線燈滅菌；整個接種過程在實驗室的無菌區(qū)域或酒精燈火焰旁進行。
4實驗中控制溫度的方法
(1)還原糖及DNA鑒定：沸水浴加熱
(2)酶促反應：水浴保溫
(3)用酒精溶解葉子中的葉綠素：酒精必須隔水加熱
(4)細胞組織培養(yǎng)和微生物培養(yǎng)：恒溫培養(yǎng)
7.生物實驗包含的基本技術(shù)1玻片標本的制作：一般制作的是臨時裝片
(1)壓片法(如洋蔥根尖細胞有絲分裂)。
壓片的一般過程為：收集固定解離（不易分散的材料用10%HCl）染色壓片觀察。
(2)封片法(如在高倍顯微鏡下觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動)。
流程為：將水滴中的材料壓平在載玻片上放置蓋玻片時，從一側(cè)慢慢蓋在水滴上，防止氣泡產(chǎn)生對材料進行染色或改變?nèi)芤簼舛扔^察。
2顯微鏡使用的基本技術(shù)：包括低倍鏡和高倍鏡的使用技術(shù)
(1)使用低倍率鏡頭時，應注意光線和焦點的正確調(diào)節(jié)(粗、細調(diào)焦螺釘?shù)恼{(diào)節(jié))。
(2)使用高倍鏡的方法包括：
找到低倍率下的物像，并將其移至視場中心；
旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器，使高倍物鏡正對光闌；
調(diào)節(jié)微調(diào)焦螺釘，直至物像清晰。
3紙層析技術(shù)（如葉綠體中色素的提取和分離）：
樣品制備液；
準備濾紙條；
去污液；
色譜分析并觀察實驗結(jié)果。
4比色法（如生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定）：
它利用生物組織中的有機物與某些化學試劑相互作用，產(chǎn)生特定的顏色反應。基于顏色反應識別生物組織中某些有機化合物的存在。
5恒溫技術(shù)（如探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用）
(1)條件：水浴、恒溫。
(2)用途：該技術(shù)主要用于酶催化反應或細菌培養(yǎng)。
6研磨、過濾技術(shù)（如葉綠體中色素的提取與分離）：
在研磨過程中添加SiO2以保證充分研磨，在顏料提取時添加CaCO3以防止顏料被破壞。原因是葉綠體基質(zhì)呈弱堿性，細胞液呈弱酸性。添加CaCO3是為了讓弱堿性的CaCO3中和細胞液中的酸性物質(zhì)。葉綠體破碎后，色素分子仍處于弱堿性環(huán)境中。保持顏料的質(zhì)地和性能穩(wěn)定。
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