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2013届高考生物一轮复习专题学案
48 生物实验与探究
考纲要求 1.教材基本实验(Ⅱ)。2.实验设计及分析(Ⅰ)。3.实验评价与修订(Ⅰ)。
命题规律 在各套高考卷中,实验作为重要内容,突出了对学生学习能力和科学素养的考查,而且常常作为全卷的压轴题。分析近三年高考可以看出,对于教材实验,一般不单独考查一个,而是将几个实验综合在一起进行考查。对于教材以外的拓展实验,一般是创设情境,利用所学的实验技能、方法进行分析、解答。具体如下:
1.以教材所列实验内容为命题素材,以对实验技术的掌握,对实验原理、实验程序、实现现象、实验结果等内容的分析、归纳与总结为基本要求,重点考查实验过程、操作技能及分析推导能力,以及运用恰当的语言对实验结果作出科学描述和解释的能力。试题基础性强,难度较小或适中。这类题目在高考中考查较多,如2010年江苏卷第19题、2009年福建理综第1题、2008年江苏卷第4题等。
2.以技术为背景而设计的各项实验,重点考查基础知识、基本理论及运用已有知识在新情境下解决新问题的能力。试题具有较强的综合性,但难度适中,如2009年江苏卷第32题,探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用;2008年宁夏理综第29题,考查了用硫酸铵溶液分离蛋白质。
3.以给出的材料为基础,要求根据现有条件,设计实验程序,预测实验结果,对实验结果进行合理的分析和解释。题目所需背景知识也可能与教材内容无关,所要验证的事实由题目提供的材料告知,因此需要阅读材料,再通过分析,设计出严密的实验方案,如2010年浙江理综第29Ⅱ、2010年安徽理综第29Ⅱ、2009年广东卷第36题、2009年福建理综第26题等。此类题目考查了考生独立完成实验的能力,包括理解实验原理、实验目的及要求;了解材料、用具;会控制实验条件(如设置对照、重复实验、控制无关变量等)和使用实验仪器;会处理实验安全问题;能观察和解释实验现象、数据,得出合理的结论,较好地反映考生的综合素质(如自学能力、收集处理信息的能力、语言表达能力、逻辑思维能力等)。此类题目符合当前高考改革的需要,并成为目前高考命题的热点题型。
4.给出实验的原理、步骤等,对实验能否完成实验目的作出评价,或对实验中的错误进行修订,如2008年江苏卷第29题。此类题目在高考中相对较少。
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在实验设计中,还有一类题目是设计表格用以填入记录的数据,如2010年浙江理综第29题。
纵观近几年高考试题,高考实验的命题形式多种多样,绝不仅仅局限于做过的实验,其特点是“情在书外,理在书中”,主要以考查能力为主,具体命题角度也呈现多样化,如补充实验步骤、预测实验结果、设计实验程序、探索实验中各种因素对实验的影响、探索生物的某种生理作用等。
考查题型上,主要以简答题形式出现,选择题相对较少。
命题趋势 实验题是高考必考的内容,也是命题的热点。高考生物实验的考查,一是重视实验回归教材:从内容上看,既可对教材实验内容直接考查,也可对教材相关实验的原理和方法进行拓展考查。从形式上看,不是简单机械的重复,而是通过创设新的实验情境,考查考生对教材实验的分析、理解和提取新信息的能力;二是重视对探究能力的考查:既有以实验操作技能训练为主的试题,又有以检验已知的事实、概念或原理为主的验证性试题,作为相对成熟的考查模式,探究性实验仍然是未来两年高考的重点和热点,题型以简答为主,难度0.56,不易得分。
实验一般程序 一、考纲要求的教材实验归纳分类 实验类实验名称 型 1.用高倍显微镜观察几种细胞 2.观察DNA和RNA在细胞中的分布 显微镜 3.用高倍显微镜观察叶绿体和观察类 线粒体 4.观察植物细胞的吸水和失水 5.观察细胞的有丝分裂和减数分裂 1.影响酶活性的条件 2.探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究性 3.低温诱导染色体数目变化 实验 4.植物生长素类似物对插条生根的作用 取材→(染色)→____→ 显微观察→结论 ____编号→____对照→条件____ →观察比较→得出____ 京翰教育高中生物辅导网http://www.jhshengwufudao.com
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5.探究培养液中酵母菌种群数量的变化 处理→______→结论 6.探究水箱(或鱼缸)中群落的演替 1.检测生物组织中的糖类、脂肪验证性 ____材料→材料______→ 和蛋白质 实验 检测或分离→____ 2.绿叶中色素的提取和分离 1.通过模拟实验探究膜的透性 模拟实2.模拟探究细胞大小与物质运选择材料→____研究 验 输的关系 →结论 3.模拟尿糖的检测 1.种群密度的取样调查 2.调查常见的人类遗传病 选择课题→课题选择理由调查类 3.土壤中小动物类群丰富度的→ 实验 研究 收集、处理____→结论 4.环境污染对生物的影响 探究示例1 (创新预测)由实际调查获得的事实证据及数据,经过科学的统计和分析,可获得一些规律性的结论。下列有关调查、实习的内容正确的一组是( ) 内容 方法 实验要点 一定要选择群体中发病率较A 人群中遗传病 实际调查法 高的单基因遗传病 随机选取不同大小的样方,统B 种群密度 样方调查法 计种群密度平均值 设计并制作小生模拟淡水生态将多种生物放入广口瓶中,一C 态瓶 系统 定要在直射光下 调查环境污染对实际调查法、实可选择SO2处理植物、探索酸D 生物的影响 验法等 雨对植物的影响 听课记录:
二、生物学中常见的试剂 作用对试剂 颜色 备注 象 斐林试剂 还原糖 ______ ________,需水浴加热 ______ 双缩脲试剂 紫色 先加____液,再加____液 ____ 苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液 脂肪 有毒害性和致癌性 ______ 京翰教育高中生物辅导网http://www.jhshengwufudao.com
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______ 甲基绿 绿色 DNA、RNA都存在时混合使RNA ____ 用 吡罗红 健那绿 线粒体 ______ 活染法 龙胆紫(醋酸洋______ 紫(红)染色前必须漂洗彻底 ____ 红) 色 探究示例2 (2011·山东卷,6)只有在保持细胞活性的条件下,才能显示细胞中某物质或结构的实验是( )
A.苏丹Ⅲ染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪 B.龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂 C.健那绿(詹纳斯绿B)染色观察动物细胞中的线粒体 D.甲基绿、派洛宁(吡罗红)染色观察动物细胞中的DNA和RNA 听课记录:
三、中学实验有关的一些最常见的经典性的实验方法汇总 1.实验结果的显示方法
(1)光合速度——________释放量或________吸收量或淀粉产生量。
(2)呼吸速度——________吸收量或________释放量或淀粉减少量。
(3)原子途径——____________示踪法。
(4)植物细胞液浓度大小——质壁分离、体积的变化。 (5)植物细胞是否死亡——质壁分离。
(6)甲状腺激素作用——动物耗氧量,发育速度,神经系统兴奋性等。
(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、血糖浓度。 (9)菌量——菌落数或亚甲基蓝褪色程度。 2.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。
(4)除去叶中原有淀粉——置于________环境(饥饿处理)。 (5)除去叶中叶绿素——酒精加热。
(6)避免光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光。 (7)平衡密闭容器中CO2——________溶液。
探究示例3 下图表示三株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的同种相似植株放在不同的玻璃钟罩内。以下关于本实验的叙述中最准确的
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是( )
A.证明光合作用的速率随CO2浓度的增大而增大 B.证明光合作用的必需条件是CO2 C.证明过多的CO2阻碍光合作用 D.证明NaOH能促进光合作用 听课记录:
变式训练1 (2009·浙江卷,5)对某动物细胞进行荧光标记实验,如下示意图所示,其基本过程:①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。
上述实验不能说明的是( ) A.细胞膜具有流动性
B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率
D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率 四、生物实验中的变量与控制 1.变量的种类
变量是指可被操纵的特定因素或条件。据其在实验中的作用可分为两大类:
(1)自变量与因变量
自变量,指实验中由________________的因素或条件;因变量,指实验中由于________变化而引起的变化和结果。通常,自变量是________,因变量是________,二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如,在“温度对酶活性的影响”的实验中,所给定的低温、适温、高温就是自变量,而由于低温、适温、高温条件变化,α-淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化,这就是因变量,该实验即在于获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性变化(因变量)的因果关系。
(2)无关变量与额外变量
无关变量,指实验中除自变量以外,可能还会存在一些________
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