高考生物实验专题复习
能力要求：实验与探究能力
◆能独立完成“生物知识内容表”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进行综合运用。
◆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、分析和处理。
◆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、试验与调查，假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。
◆能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订。
课本基础实验
验证性实验
探究性实验及科学研究方法
评价和修订实验方案
考查内容分类
从技术和研究方法的角度分类
教材中实验
光学显微镜操作技术
物质的分离与鉴定技术
微生物的培养与利用
调查
科学研究中的科学思想和一般研究方法
教材中基础实验复习
一、光学显微镜操作技术（制片、染色、观察）
1.实验目的：
⑴观察细胞或细胞器的形态、显微结构
（如有丝分裂、线粒体、叶绿体）
⑵观察细胞的活性或生理变化
（如细胞质流动、质壁分离及复原）
⑶观察细胞内特定物质的分布
（如DNA、RNA的分布、脂肪的鉴定）
2.实验原理：
⑴结构本身有颜色、易观察，不染色+变化原理
（如观察叶绿体、细胞质流动、质壁分离及复原）
⑵结构本身无颜色、不易观察，需染色
①观察细胞的活性或生理变化—活体染色
（如观察线粒体—健那绿；观察液泡—中性红）
②观察静态结构或细胞内特定物质的分布—染色
（如DNA、RNA的分布、脂肪的鉴定、有丝分裂）
3.材料用具：
⑴材料：易获得、易处理、易观察
⑵用具和试剂（据此可以推测实验原理）
4.方法步骤：取材→制片→观察
预处理
镜筒
压片夹
载物台
遮光器与光圈
反光镜
镜座
镜柱
镜臂
细准焦螺旋
粗准焦螺旋
物镜
目镜
5.显微观察的一般方法：
⑴ 显微镜结构:机械结构、光学结构
凹面、平面反光镜、遮光器、通光孔
物镜、目镜镜头长短与放大倍数
⑵ 显微镜取放
⑶ 显微观察：（低倍→高倍）
低倍显微镜观察：
调光→调焦（粗、细）→调物象位置
问题：
低倍镜和高倍镜光亮度差异及调节
无色透明结构的观察
手动装片的方向和视野中物象移动方向的关系
低倍物镜转换为高倍物镜的操作
组织中蛋白质检测
组织中还原糖检测
DNA粗提取和鉴定
亚硝酸盐的定量测定
苏丹Ⅲ或Ⅳ
甲基绿、派洛宁
龙胆紫或醋酸洋红
双缩脲试剂
斐林或本尼迪特
二苯胺
对氨基苯磺酸、　　　 N-1-萘基乙二胺溶液、 乙酸
玫瑰红色
蓝色
还原Cu（OH）2为砖红色Cu2O
碱性条件下，紫色
染色体被碱性染料着色
橘黄色或红色，亲脂
蓝绿色、红色，竞争结合
健那绿
专一性活细胞染料，蓝绿
花生种子浸泡
切花生子叶薄片
撕取洋葱鳞片叶内表皮
刮取口腔上皮细胞
刮取口腔上皮细胞
黑藻光下、温暖条件下培养
剪取取黑藻叶片
剪取根尖
撕取洋葱鳞片叶外表皮
水培洋葱或大蒜等
猪脂肪细胞苏丹Ⅲ
取口腔上皮细胞制片
水解
冲洗涂片
染色
观察
方法步骤
（8%HCl，能改变细胞膜的通透性，同时使DNA与蛋白质分离）
人口腔上皮细胞DNA、RNA分布
洋葱鳞片叶内表皮细胞DNA、RNA分布
（蒸馏水）
（0.9%的NaCl）
染色10分钟
在生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择叙述中，错误的是 ( )

A．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根、马铃薯块茎等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用予进行可溶性还原糖的鉴定
B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D．鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
A
下列关于实验一操作步骤的叙述中，正确的是 ( )

A．用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴
C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试荆甲液摇匀后，再加入乙液
D．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现混现用
（苏丹Ⅲ使细胞中出现着色的颗粒）
B
下列关于实验的描述，正确的是（ ）
A．将在蔗糖溶液中已经发生质壁分离的洋葱表皮细胞转到更高浓度的蔗糖溶液中，则发生质壁分离的复原。
B．将斐林试剂加入到蔗糖溶液中，加热后出现砖红色沉淀。
C．将肝脏研磨液煮沸冷却后，加入到过氧化氢溶液中立即出现大量气泡。
D．将双缩脲试剂加入到蛋清稀释液中，溶液变成紫色
D
能独立完成生物学教材所规定的生物实验：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进行综合的运用。
（2005全国）植物叶片表皮上分布着大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启。反之细胞失水收缩，气孔关闭。请根据所给的材料和用具，设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具 、实验步骤、预测实验结果并做出解释。
2.实验原理?
1.实验目的?
3.材料用具:
4.方法步骤:
⑴取材:
⑶观察：
⑵制片:
⑷处理:
⑸再观察:
菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、载玻片、显微镜、吸水纸、滴管、镊子等。
用镊子撕取菠菜叶下表皮
载玻片上滴一滴清水，将下表皮平展放入清水中，盖上盖玻片，制成临时装片。
将临时装片放在显微镜的载物台上，先在低倍镜下找到气孔，移到视野中央，再用高倍镜进行观察，记录观察到的气孔状态。
在盖玻片的一侧滴上浓盐水，在另一侧用吸水纸引
流，反复多次 。
连续观察气孔的变化，并作记录。
质壁分离及其复原实验的应用
5.预期实验结果(现象)及解释：
在清水中气孔开启:
因为当细胞液浓度大于细胞外溶液的浓度时，保卫细胞吸水膨胀变形，气孔开启。
在浓盐水中气孔关闭:
因为当细胞液浓度小于细胞外溶液的浓度时，保卫细胞失水收缩，气孔关闭。
气孔具有开启和关闭的功能
6.实验结论:
具备验证简单生物学事实的能力，能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
（2010新课标卷）若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是
A．水稻胚乳和花生子叶 B．天竺葵叶和水稻胚乳
C．紫色洋葱和花生子叶 D．天竺葵叶和紫色洋葱
二、物质的提取、分离和鉴定实验
生物组织中还原性糖、蛋白质的鉴定
DNA的粗提取和鉴定
叶绿体色素的提取、分离和鉴定
如何选材？提取的方法？鉴定原理？实验现象？
（NH2-CO-NH-CO-NH2 ）
（双缩脲）
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素b（黄绿色）
总结：物质的提取、分离和鉴定实验
选材
1、在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将提取获得的含DNA的黏稠物(还含有较多杂质)分别处理如下：
A．放入0.14mol/L的氯化钠溶液中，搅拌后过滤，得滤液A和黏稠物a；
B．放入2mol/L的氯化钠溶液中，搅拌后过滤，得滤液B和黏稠物b；
C．放人冷却的95％的酒精溶液中，搅拌后过滤，得滤液C和黏稠物c；
以上过程获得的滤液和黏稠物中，因含DNA少而可以丢弃的是__________
2、为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA，将丝状物放入试管中，滴加 溶液加热，试管呈现 色；与此同时应作 实验。
A、b、C
二苯胺
蓝
对照
（10年江苏）某生物小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份．每份l0 g。剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于-20℃条件下保存24 h。
DNA粗提取：
第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤。取滤液备用。
第二步：先向6个小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20 mL体积分数为95％的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂。混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。
注：“+”越多表示蓝色越深
分析上述实验过程，回答下列问题：
⑴该探究性实验课题名称是 。
⑵第二步中”缓缓地”搅拌，这是为了减少 。
⑶根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：与20℃相比，相同实验材料在-20℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2： 。
②针对结论1请提出合理的解释： 。
⑷氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性．在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：
。然后用体积分数为95％的冷酒精溶液使DNA析出。
参考答案：
⑴探究不同材料、不同保存温度对DNA提取量的影响
⑵ DNA断裂
⑶ ① 结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多
②低温抑制了相关酶的活性，DNA被降解的速度慢
⑷将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液
（10海南卷）某城市兔唇畸形新生儿出生率明显高于其他城市，研究这种现象是否由遗传因素引起方法不包括
A.对正常个体与畸形个体进行基因组比较研究
B.对该城市出生的双胞胎进行相关的调查统计分析
C.对该城市出生的兔唇畸形患者的血型进行调查统计分析
D.对兔唇畸形患者家系进行调查统计分析
三、调查
答案C
调查目的：兔唇畸形新生儿出生率明显高于其他城市的原因是
遗传因素还是环境因素
A—分子水平分析遗传物质的不同；
B—遗传物质相同的情况下考查环境因素的影响；
D—家系分析，寻找遗传规律
遗传学调查——群体调查、家系分析
生态学调查——样方法、标志重捕法
（10海南卷）某同学拟调查一个面积为100 hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是
A．计数该草地上该种植物的全部个体数目
B．设置1个1 m2样方，计数样方中该种植物的个体数目
C．随机设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
D．在该种植物密集处设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
植物种群密度调查方法—样方法
注意事项：随机取样、多个样本、平均值
答案：C
（高考题）“标志（记）重捕法”是动物种群密度调查中一种常用的调查法：在被调查种群的生存环境中捕获一部分个体（M）全部进行标记后释放，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数（m）占捕获数（n）的比例，估计该种群的数量（N）。某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠—布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积2hm2（1hm2=10000m2），随机布设100个鼠笼，放置1夜后，统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归；3日后进行重捕调查。所得到的调查数据如下表。
⑴假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等，写出样方中种群总数（N）的计算公式 。
⑴M:N=m:n N=Mn/m
⑵该草地布氏田鼠的平均种群密度为 只/hm2。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏 。
⑶综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例（♀/♂）为 。
⑷在上述调查的同时，还对样方中布氏田鼠的洞口进行了调查（假设样方只有这一种鼠），平均每100m2有3.6个洞口，洞口数与田鼠数的比例关系为 。
⑵32:N=4：36 N=288 288÷2=144 高
⑶8/9（或32/36）
⑷ 3.6：（144÷100）= 2.5：1
（10江苏）科研人员对江苏某地沿海滩涂米草群落和裸露泥滩的大型底栖（土壤）动物丰富度进行了对比研究。在相同取样条件下，利用一种常用底泥采样器（50cm ×50cm × 30cm）采得各动物类群的物种数和个体总数如下表。下列有关本研究的叙述，正确的有
A．裸露泥滩的大型底栖动物物种丰富度高于米草群落
B．米草群落的大型底栖动物种群密度高于裸露泥滩
C．改用另一规格的常用底泥采样器会影响对比研究的结论
D．改变采样的时间会影响采集到的物种数和个体总数
11＞6
答案：AD
四、微生物的培养和利用
简介：微生物的概念和范畴
培养基的类型
微生物所需的营养等
伊红美兰培养基
乳糖 有机酸
大肠杆菌
和伊红美兰发生反应，出现紫色带有金属光泽的菌落
尿素培养基
未接种的尿素培养基
10-5
10-4
微生物培养的基本操作——无菌技术
微生物培养的基本程序
培养基的配制—称量→溶化→调pH→分装→包扎
总结微生物培养、分离、计数的基本程序或方法
分离微生物纯种的方法
1.平板划线法
2.液体稀释涂布法
3.利用选择培养基进行分离
4.利用鉴别培养基进行鉴别后分离
如利用只含尿素为氮源的选择培养基分离尿素分解菌
1.液体稀释涂布法
微生物的计数
2.显微观察法：比例计数或直接计数（血球计数板）
计数室（中央大方格）的长、宽和高分别为：
1 mm 、1 mm和 0.1mm
计数室的容积：0.1mm3 （万分之一毫升）
取样：稀释一定倍数的菌液
酵母细胞数/ml＝80小格内酵母细胞个数/80×400×104×稀释倍数
计数顺序：
左上→右上→右下→左下
压在格线的，只统计左线和上线
3.称重法：
一个细胞（细菌）一般重约10－12～10－13g
4.比浊法记数
当细菌浓度达到107个/ml时,培养基会浑浊
大肠杆菌的培养和分离
分离以尿素为氮源的微生物
观察土壤中微生物对纤维素的分解作用
果酒果醋的制作
◎有气泡产生
◎放置一段时间后 产生大量气泡。
★发酵3至4天后。 （期间每天放气两次）
(高考题）葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：
⑴利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是 。
⑵该微生物通过无氧呼吸可分解 ，产生的终产物是 和 。
⑶甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是 ，导致发酵中出现的主要异常现象是 。丙同学的错误是 ，导致发酵中出现的主要异常现
上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是 、 、 。
⑷在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是 。
象是 。
⑴酵母菌
⑵葡萄糖 乙醇（酒精） CO2
⑶甲：未夹住发酵瓶的充气管，使发酵液从充气管流出，氧气进入，发酵液变酸
丙：瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，排气时发酵液从排气管流出
甲：葡萄醋（或果醋）
乙：葡萄酒（或果酒）
丙：葡萄酒（或果酒）
⑷未及时排气
腐乳的制作
用分光光度计定量测定标准液，建立标准曲线。通过比色，计算样品中亚硝酸盐含量。
泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定
问题：
1、制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他材料，原因是 。
2、盐水需煮沸冷却后才可使用，原因是 。
3、泡菜风味的形成关键在于 。
4、泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因是 。
5、发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是 。
6、测定亚硝酸盐含量的方法是 。
【例】下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答：
亚硝酸盐的含量低
加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响
调味料
泡菜坛子密封不严或取菜工具不卫生或盐的比例过小，都会引起杂菌滋生、泡菜变质
发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化，及时检测是把握取食泡菜的最佳时机
比色法
问题：
7、若探究不同食盐浓度对亚硝酸盐含量的影响，（1）选择的实验材料最好是 （红萝卜/白萝卜），理由是 。
（2）在进行实验时分三组，除了实验材料的质量相同外，还要保证每组泡菜的 相同。
【例】下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答：
避免植物中色素对显色反应的干扰
制作条件
生物学研究中的科学思想和一般方法
生物学重大发现的启迪
做出假设和预期
设计可行实验方案和实验装置
收集、分析数据，做出合理判断
对简单的实验方案做出恰当的评价和修订
实验设计的原则、程序和注意问题
1.明确实验目的：
要做什么？实验分组？
2.明确实验原理：
怎么做？
根据材料和器具推测；已知；题目信息
3.确定实验步骤：
分组→处理（实施方案） →观察记录现象，收集数据
单一变量、对照、大样本、分组编号
原则：
4.实验预期：
验证性实验：
预期结果确定
探究性实验：
预期结果不确定，有多种情况
5.结论：
根据实验现象，紧扣实验目的
生物实验方法
1.设计实验的基本步骤
实验设计方案的内容
（1）题目——从中可以分析得出实验变量
（2）假设——对可见现象提出的一种可检测的解释
（3）预期——不应与假设矛盾
（4）实验——根据题目和假设来具体设计实验的方法步骤
（5）观察和收集数据——事先设计定时观察的内容和次数
并如实记录
（6）分析——可以以图表的形式呈现
（7）推论——根据实验事实进行推理，得出结论
（8）交流——写出书面实验报告
2.生物学实验设计应遵循的原则
（1）科学性原则
1）必须保证实验的设计不出现科学性错误
2）实验设计要具有科学思想和科学方法

具体应体现在以下几个方面：
① 实验原理的科学性——经前人总结或经科学检验得
出的科学理论
②实验材料选择的科学性——豌豆、紫色洋葱的表皮
细胞、黑藻等
③实验方法的科学性——植物呼吸作用释放CO2 、
（NaOH——Ca(OH)2——萌发的种子）
“饥饿处理”
生物实验方法
2.生物学实验设计应遵循的原则
（1）科学性原则

具体应体现在以下几个方面：
④实验结果处理的科学性——对于实验得出的结论不能
简单对待，而应该首先记
录，然后整理，再经过仔
细分析，找出它们所能够
透视出最大信息量
生物实验方法
2.生物学实验设计应遵循的原则
（1）科学性原则
（2）简便可行性原则
探究食糖与尿糖的关系
（3）控制变量原则
实验变量（自变量）
反应变量（因变量）
无关变量（控制变量）

必须能够有效确认“实验组”与“对照组”
2.生物学实验设计应遵循的原则
（1）科学性原则
（2）简便可行性原则
（3）控制变量原则
（4）设置对照原则
空白对照
条件对照
相互对照
自身对照

（5）单因子变量原则
2.生物学实验设计应遵循的原则
（6）等量性原则
需要强调的是，在进行严格控制某些无关变量时，不但要等量，而且是要在适宜条件下的等量，常态条件下的等量。
【例】探索PH对酶活性影响
（7）平行重复原则
（8）充分占有原则
在实验设计过程中，要充分利用题目给出的“信息”，包括知识背景、实验器具、实验药品等。
一般地，如果在实验设计过程中，有些实验器具或实验药品没有用上，则说明实验设计思路有问题。另外，仔细分析实验器具和实验药品，也能为实验设计提供思路。
3.实验中常用的一些方法和技术
（1）常用的试剂和实验方法
1）染料及染色剂
2）掌握几种制剂的作用
①2，4—D等生长素类似物
②10-4M的秋水仙素
③0.9%生理盐水，10%KNO3溶液，15%盐酸溶液， 丙酮、酒精，层析液，龙胆紫、醋酸洋红,0.3g/ml蔗糖溶液
④紫外线
3.实验中常用的一些方法和技术
（1）常用的试剂和实验方法
3）最常见的经典的实验方法
Ⅰ化学物质的检测方法
①淀粉
②还原性糖
③CO2、O2
④蛋白质
⑤染色体
⑥DNA、RNA
⑦脂肪
3.实验中常用的一些方法和技术
（1）常用的试剂和实验方法
3）最常