高中生物实验 一周强化 主讲: 主讲:黄冈中学高级教师 张玉祥 一,一周知识重难点 1,考试内容: 分类层次 实验名称 1,生物组织中还原糖,脂肪,蛋白 质的鉴定 实验要求 学会 探索类 离子, 2,比较过氧化氢酶和 Fe3+的催化 学会 效率 分子 学会 3, 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 水平初步学会 4,温度对酶活性的影响 实验 学会 5,叶绿体中色素的提取和分离 初步学会 6,DNA 的粗提取与鉴定 7, 高倍显微镜的使用和观察叶绿体 细胞 水平实验 8,细胞质流动的观察 9,观察植物细胞的有丝分裂 10,观察植物细胞的质壁分离与复 原 学会 学会 学会 学会 探索类 探索类 验证类 验证类 实验方法 验证类 验证类 验证类 验证类 验证类 设计类 设计类 实习类 11,植物向性运动的实验设计和观 初步学会 察 初步学会 个体水平12,设计实验,观察生长素或生长 实验 素类似物对植物生长发育的影响 初步学会 13, 学习微生物培养的基本技术 (培 养基制备,接种培养等技术) 种群水 14,调查人群中的遗传病 初步学会 调查类 调查类 设计类 平实验 15,种群密度的取样调查(实习) 初步学会 16,设计并制作小生态瓶,观察生 初步学会 生态系统 态系统的稳定性(实习) 水平实验 17,调查环境污染对生物的影响 18,观察 SO2 对植物的影响 2,考纲解读: 初步学会 初步学会 调查类 验证类 本考查点的内容大致与去年相当,但今年删除了制作类,调查类,收集类中的六个实验,实习考点,不再作为考试 要求,考生在备考时要作相应的调整.《考试大纲》对本专题的要求可划分为两类:一是理解实验及实习的目的,原理,方法和操作步骤,掌握相关的操 作技能,进一步理解有关的生物学知识;二是能独立完成实验和实习,理解探究性实验的基本过程,初步学会探究性实 验的一般方法.具体的是能用恰当的语言对实验结果及方法作出科学描述和解释(包括用图表,数据),用恰当的方法 验证相关的生物学事实,能在新情境下运用已有的技能,方法,原理解决新问题.高考对考生实验能力的要求体现在考查的内容上,由于在高考中考查实验操作技能目前还难以实现,因此考查的内 容主要集中在实验原理,目的,材料用具,方法步骤,操作要领以及实验程序,实验现象,实验结论的分析,归纳和总 结上.通过实验方法创设新情境,侧重考查实验思维能力成为命题趋向.从近几年出现的高考题分析,实验设计和分析是一个热点,主要考查考生是否理解实验原理和能否分析实验结果, 是否具有灵活运用实验知识的能力及在不同情境下对知识的迁移能力.而研究性学习是新出现的一种实验题型,具有一 定的开放性.今后实验题有可能在以下两个方面有所突破:①开
放性(题目,材料,方法步骤一个环节),②对实践中 一些具体实验数据的处理,分析,表达和描述.3,规律,方法和技巧 (1)实验,实习和研究性学习的分类 中学生物课本中的实验,实习和研究性课题按其实验方法可分为以下几种类型 Ⅰ,验证性实验:特点是验证前人的科学研究过程和结论,而这种结论在理论课中已讲过.例如:生物组织中还原 糖,脂肪和蛋白质的鉴定;观察植物细胞的有丝分裂;观察植物细胞的质壁分离和复原;叶绿体中色素的提取和分离等.这类实验重点理解实验原理,掌握实验步骤,解释实验结果产生的原因.Ⅱ,探索类实验:这类实验的特点是实验目的和实验结果带有不确定性,要经过实验或研究得出结论.例如:比较 过氧化氢酶和 Fe3+的催化效率;探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用;探索温度对淀粉酶活性的影响等.在这类实验中 应注意实验变量的控制,实验步骤的正确与否,这样才能得到正确的结论.Ⅲ,模拟类实验:其特点是所用材料全是非生物材料和替代材料,通过对实际研究过程相似的情景,模拟实际研究 过程.例如:性状分离比的模拟实验;制作 DNA 双螺旋结构模型.通过此类实验同学能理解掌握科学研究的一般方法, 加深对课本相关知识点内容的理解.今年高考不涉及此类实验.Ⅳ,调查类实验:其特点是研究的对象是客观存在的事实,现象,通过对客观事实和现象之间联系的了解,得出结 论,提出自己的观点.例如:种群密度的取样调查;调查环境污染对生物的影响.Ⅴ,设计类实验:其特点是根据学过的生物学原理设计完整的研究过程,包括仪器,材料,用具和方法,步骤等.例如, 植物向性运动的实验设计和观察, 设计实验观察生长素和生长素类似物对植物生长的影响, 设计并制作小生态瓶, 观察生态系统的稳定性等.(2)中学生物实验包含的基本技术 Ⅰ,玻片标本的制作:一般制作的是临时装片.A 压片法(如洋葱根尖细胞的有丝分裂).压片的一般过程是:a 取材;b 固定;c 解离(对不易分散的材料用 HCl 处 理);d 染色;e 压片;f 观察.B 装片法(如高倍镜下观察叶绿体和细胞质的流动).a 将材料在载玻片水滴中展平;b 放盖玻片时应从一侧慢慢盖在 水滴上,防止气泡产生;c 染色时或改变溶液浓度时,从一侧滴染色液或溶液,另一侧用吸水纸吸引.C 涂片法(如血涂片制作,现行高中生物实验中未使用).涂片时要注意:a 载玻片必须清洁;b 涂层要均匀;c 染色细 菌可用亚甲基蓝染色;d 血液用瑞氏染液.Ⅱ,显微镜使用的基本技术:包括低倍镜和高倍镜的使用技术.使用低倍镜时应注意正确对光和焦距的调节(粗, 细准焦螺旋的调节).高倍镜的使用方法包括:a 低倍镜下找到物像并移至视野中央;b 转动转换器,
,使高倍物镜镜正 对通光孔;c 调节细准焦螺旋至物像清晰.Ⅲ,纸层析技术(如叶绿体中色素的提取和分离):具体方法:a 制样液;b 制备滤纸条;c 点样液;d 层析,观察 实验结果.Ⅳ,比色法(如生物组织中还原糖,脂肪和蛋白质的鉴定):是利用生物组织中的有机物与某些化学试剂相互作用, 能产生颜色反应的原理,可以根据颜色反应鉴定生物组织中某些有机物的存在.Ⅴ,恒温技术(如探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用):a 水浴,b 恒温箱.此项技术主要用于酶的催化反应或 细菌的培养等.Ⅵ,研磨,过滤技术(如叶绿体色素提取),研磨过程中加入 SiO2 是为了研磨充分,色素提取时加 CaCO3 是为了 避免色素被破坏.其原因是叶绿体基质呈弱碱性,细胞液呈酸性,加入 CaCO3 是为了让弱碱性的 CaCO3 中和细胞液的弱 酸性,使色素分子在叶绿体破裂后仍处于弱碱性环境中,使色素的结构和性质维持稳定.Ⅶ,设置对照:很多实验都要设置对照.设置对照的方法很多,有的以不处理为实验组的对照(如组织中还原糖的 鉴定时留一些组织样液作为比色对照);有的以常规品种或常规浓度作为对照;有的实验是相互对照.无论哪一种对照 都必须遵循单因子变量原则.(3)实验设计的常见方法: a.化学物质的检测方法如: ①淀粉——碘液 ②还原性糖——斐林试剂,班氏试剂 ③CO2——澄清石灰水或酸碱指示剂 ④乳酸——pH 试纸 ⑤O2——余烬复然 ⑥无 O2——火焰熄灭 ⑦蛋白质——双缩脲试剂 b.实验结果的显示方法如: ①光合速度——O2 释放量或 CO2 吸收量或淀粉产生量 ②呼吸速度——O2 吸收量或 CO2 释放量或淀粉减少量 ③原子途径——放射性同位素示踪 ④细胞液浓度大小——质壁分离 ⑤细胞是否死亡——质壁分离,细胞质流动情况 ⑥甲状腺激素作用——动物耗氧量,发育速度,动物活动状态,动物体温变化等 ⑦生长激素作用——生长速度(体重变化,身高身长变化) ⑧胰岛素作用——动物活动状态 ⑨菌量——菌落数或亚甲基蓝褪色程度 c.实验条件的控制方法 ①增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物 ②减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水 ③除去容器中 CO2——NaOH 溶液(KOH 溶液) ④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境(饥饿处理) ⑤除去叶中叶绿素——酒精加热 ⑥除去光合对呼吸干扰——给植株遮光(黑暗处理) ⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光 ⑧血液抗疑——加入柠檬酸钠 ⑨线粒体提取——细胞匀浆离心 ⑩骨的脱钙——盐酸溶液 学生除了要熟悉以上这些常见的实验方法外,还要学会如何针对一个具体的设计题去恰当地选用实验方法,这一方 面可围绕实验目的来选择,另一方面可
通过分析题目要求和材料用具来确定.(4)实验内容应融于构建的知识体系中 生物学是一门实验科学,高中生物学中的学生实验和教材中的演示实验及生物学发展过程中一些重要发现的研究过 程,是生物学知识体系中的一个重要组成部分.复习实验内容应以知识体系为基础,并与知识体系有机地融合在一起.例如"观察植物细胞质壁分离和复原"的实验就可证明植物细胞是一个特殊的渗透系统,证明渗透作用的原理.在复习时 应抓住渗透作用发生的条件:半透膜和膜两侧溶液具有浓度差.再结合具体问题分析某些实验步骤为什么这样做?为什 么会出现这样的变化?如为什么要选择紫色洋葱鳞片的表皮细胞做观察材料?"质壁分离"中的"质"和"壁"分别指的是什 么?分离发生后液泡中的紫色发生怎样的变化?教材中关于孟德尔发现和证实两个遗传规律的杂交测交实验,是"遗传 变异"的知识体系中的重要部分,其中问题的提出,实验的设计,实验现象的表述,对实验结果分析的假设,对假设的 验证,实验结论的得出和表述等内容是复习的重点.这部分内容的分析将有助于学生逐步提高分析实验和设计实验的能 力.此外噬菌体侵染细菌的实验,细菌的转化实验,生长素发现的实验,DNA 半保留复制等一些经典实验,都应结合 知识体系的构建,复习实验设计的思路,程度,方法,原理及实验现象和结论等.复习时将实验知识与理论基础知识融为一体,为分析,解决新的实验问题和设计新的实验,形成一定实验能力,奠 定知识基础.(5)关于实验应注意的几个原则: a.科学性原则 b.可行性原则 c.单一变量原则 d.实验对照原则 e.可重复性原则 f.简约性原则 其中 c 和 d 是我们要特别注意的两个原则.--
