走近細(xì)胞 省賽獲獎(jiǎng)-精講版課件

最新考綱1．細(xì)胞學(xué)說的建立過程Ⅰ2．多種多樣的細(xì)胞Ⅱ3．蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能Ⅱ4．糖類、脂質(zhì)的種類和作用Ⅱ5．水和無機(jī)鹽的作用Ⅰ實(shí)驗(yàn)：1．用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞2．觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布3．檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)熱點(diǎn)提示1．原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及比較2．舉例說出常見原核生物與真核生物3．顯微鏡的使用和注意事項(xiàng)4．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、原理和評(píng)價(jià)5．蛋白質(zhì)與核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能及兩者之間的關(guān)系6．蛋白質(zhì)的脫水縮合過程及相關(guān)計(jì)算7．水和無機(jī)鹽的存在形式及生理作用8．糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、DNA的鑒定原理及相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究9．聯(lián)系社會(huì)熱點(diǎn)考查各種化合物對(duì)生物體的重要意義1．病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有依賴活細(xì)胞才能生活。 (√)2．單細(xì)胞生物依靠單個(gè)細(xì)胞完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。 (√)3．多細(xì)胞生物依賴各種分化的細(xì)胞共同完成一系列復(fù)雜的生命活動(dòng)。 (√)4．細(xì)胞是地球上最基本的生命系統(tǒng)。 (√)5．所有生物都具有生命系統(tǒng)的各個(gè)層次。 (×)6．除病毒外，所有生物構(gòu)成了生物圈這一結(jié)構(gòu)層次。 (×)一、從生物圈到細(xì)胞[判斷正誤]見p1從生物圈到細(xì)胞

特別提醒：并非所有生物都具有生命系統(tǒng)的各個(gè)層次，如植物沒有系統(tǒng)這一層次；單細(xì)胞生物沒有組織、器官、系統(tǒng)這三個(gè)層次。議一議：病毒屬于生命系統(tǒng)嗎？對(duì)非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物——病毒的認(rèn)識(shí)

病毒是生物的依據(jù)是它在宿主細(xì)胞內(nèi)能夠增殖，由于它不能獨(dú)立地完成一定的生命活動(dòng)，所以它不屬于生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。

1．病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，它主要是由核酸和蛋白質(zhì)分子組成的生物，且都有嚴(yán)整的結(jié)構(gòu)。2．病毒的生活方式為寄生生活，病毒一旦離開活細(xì)胞，不再有任何生命活動(dòng)。所以病毒的培養(yǎng)必須利用活細(xì)胞，不能利用培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基培養(yǎng)。3．病毒對(duì)寄主細(xì)胞的危害，主要靠其增殖活動(dòng)破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，細(xì)胞功能喪失。如乙肝病毒破壞肝細(xì)胞；脊髓灰質(zhì)炎病毒破壞脊髓灰質(zhì)前角的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，導(dǎo)致小兒麻痹；HIV病毒破壞T淋巴細(xì)胞，使人喪失免疫功能。

例：由A型流感病毒中的H5N1亞型引起的禽流感是一種高致病性禽類傳染病，其發(fā)病率和死亡率都很高。下列關(guān)于禽流感病毒的說法正確的是(

)A．雖然能引發(fā)傳染病，但是其沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，因此它不是生物B．能引發(fā)傳染病，必須寄生在活細(xì)胞內(nèi)C．在人工配制的富含有機(jī)物的培養(yǎng)基上就可以培養(yǎng)D．通過細(xì)胞分裂進(jìn)行繁衍后代二、細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性1．高倍顯微鏡的使用[填空](1)在低倍鏡下觀察，找到要觀察的物像，并移到

。?(2)轉(zhuǎn)動(dòng)

，換上高倍物鏡。?(3)轉(zhuǎn)動(dòng)

，直到看清物像為止。視野中央轉(zhuǎn)換器細(xì)準(zhǔn)焦螺旋顯微鏡的使用基本原則：不管物像多么好找，任何情況下都必須先低倍鏡后高倍鏡觀察。本講實(shí)驗(yàn)——用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞見p32．顯微鏡的放大倍數(shù)(1)顯微鏡的放大倍數(shù)是指物像長(zhǎng)度或?qū)挾鹊姆糯蟊稊?shù)，而不是面積或體積。(2)總的放大倍數(shù)是目鏡放大倍數(shù)與物鏡放大倍數(shù)的乘積。3．目鏡與物鏡長(zhǎng)短與放大倍數(shù)之間的關(guān)系(1)物鏡越長(zhǎng)，放大倍數(shù)越大，距裝片距離越近，如H1；反之則放大倍數(shù)越小，距裝片距離越遠(yuǎn)，如H2。(2)目鏡越長(zhǎng)，放大倍數(shù)越小，反之則放大倍數(shù)越大。4．放大倍數(shù)的變化與視野范圍內(nèi)細(xì)胞數(shù)量變化的關(guān)系(1)一行細(xì)胞數(shù)量的變化，可根據(jù)放大倍數(shù)與視野范圍成反比的規(guī)律計(jì)算。如：在10×10的放大倍數(shù)下看到64個(gè)細(xì)胞在視野的直徑上排成一行，則轉(zhuǎn)換為10×40的放大倍數(shù)后，看到的一行細(xì)胞數(shù)為16個(gè)。(2)圓形視野范圍內(nèi)細(xì)胞數(shù)量的變化，可根據(jù)看到的實(shí)物范圍與放大倍數(shù)的平方成反比的規(guī)律計(jì)算。如：在10×10的放大倍數(shù)下看到64個(gè)細(xì)胞充滿視野，則轉(zhuǎn)換為10×40的放大倍數(shù)后看到的細(xì)胞數(shù)為4個(gè)。5．高倍鏡與低倍鏡下視野的比較物像大小看到細(xì)胞數(shù)目視野亮度物鏡與載玻片的距離視野范圍高倍鏡大少暗近小低倍鏡小多亮遠(yuǎn)大6．判斷污物存在的位置(1)污物可能存在的位置：物鏡、目鏡或裝片(2)判斷方法7.顯微鏡成像特點(diǎn)顯微鏡下所成的像是倒立的虛像，即上下、左右均是顛倒的。細(xì)胞在顯微鏡下的像偏右上方，實(shí)際在載玻片上是偏左下方，要將其移至視野中央，應(yīng)將載玻片向右上方移動(dòng)，即物像位于哪個(gè)方向，則應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)裝片，即“同向移動(dòng)”原則。但研究細(xì)胞質(zhì)環(huán)流方向時(shí)，顯微鏡下觀察到的方向和實(shí)際環(huán)流方向一致

8．注意事項(xiàng)

(1)調(diào)節(jié)粗準(zhǔn)焦螺旋使鏡筒下降時(shí)，兩眼要注視物鏡與蓋玻片之間的距離，到快接近時(shí)(距離約為0.5cm)停止下降。

(2)首先用低倍鏡觀察，找到要放大觀察的物像，移到視野中央，然后換上高倍物鏡。

(3)換上高倍物鏡后，不能再轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋，而只能用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋來調(diào)節(jié)。

(4)觀察顏色深的材料，視野應(yīng)適當(dāng)調(diào)亮，反之則應(yīng)適當(dāng)調(diào)暗；若視野中出現(xiàn)一半亮一半暗，則可能是反光鏡的調(diào)節(jié)角度不對(duì)；若觀察花生切片標(biāo)本材料一半清晰一半模糊不清，則可能是花生切片厚薄不均造成的。案例導(dǎo)析

如圖所示：甲圖中①②表示目鏡，③④表示物鏡，⑤⑥表示物鏡與載玻片之間的距離，乙和丙分別表示不同物鏡下觀察到的圖像。下面描述正確的是A．①比②的放大倍數(shù)大，③比④放大倍數(shù)小B．把視野里的標(biāo)本從圖中的乙換為丙時(shí)，應(yīng)選用③，同時(shí)提升鏡筒C．從圖中的乙轉(zhuǎn)為丙，正確調(diào)節(jié)順序：轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器→調(diào)節(jié)光圈→移動(dòng)標(biāo)本→轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋D．若使物像放大倍數(shù)最大，甲圖中的組合一般是②③⑤(1)若乙圖是在①×④＝100倍的組合下觀察到的氣孔數(shù)，若轉(zhuǎn)換為②×③＝200倍的組合下觀察到的氣孔數(shù)為多少個(gè)？(2)若丙圖觀察到的細(xì)胞是位于乙圖右上方的細(xì)胞，從圖中的乙轉(zhuǎn)為丙時(shí)，應(yīng)如何移動(dòng)裝片？答案：(1)2個(gè)(2)向右上方移動(dòng)

顯微觀察類實(shí)驗(yàn)總結(jié)(見創(chuàng)新設(shè)計(jì)p9)用顯微鏡觀察的方式分為兩種：1．原色觀察：即觀察材料不用染色，直接用顯微鏡觀察即可。相關(guān)實(shí)驗(yàn)有：使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞、用高倍顯微鏡觀察葉綠體、觀察植物細(xì)胞的吸水和失水等。2．染色觀察：即觀察材料要經(jīng)染色劑染色后才可用顯微鏡觀察。相關(guān)實(shí)驗(yàn)有：觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布、用高倍顯微鏡觀察線粒體、觀察細(xì)胞的有絲分裂或減數(shù)分裂等。顯微觀察類實(shí)驗(yàn)題目的分析方法(見創(chuàng)新設(shè)計(jì)p9)1．了解臨時(shí)裝片的制作方法2.掌握實(shí)驗(yàn)操作的一般程序取材?(染色)?制片?顯微觀察方法實(shí)驗(yàn)材料特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)名稱壓片法比較疏松的材料，如根尖、花藥等。實(shí)驗(yàn)中要壓碎，以使細(xì)胞分散，便于觀察觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂裝片法微小生物(如草履蟲、衣藻)或大型生物的部分細(xì)胞(如人口腔上皮細(xì)胞、葉表皮細(xì)胞)，直接觀察觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體觀察植物細(xì)胞的吸水和失水切片法相對(duì)較大、較硬的材料，如花生生物組織中脂肪的檢測(cè)3．明確題目中器材和藥品的用途(見創(chuàng)新設(shè)計(jì)p9)

熟悉常用器材和藥品的用途及使用方法，就可能從中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路和方法，甚至得到具體的實(shí)驗(yàn)步驟?，F(xiàn)將常用藥品的作用總結(jié)如下：試劑作用龍膽紫溶液(醋酸洋紅液)用于染色體染色，可觀察染色體健那綠染液專一性染線粒體的活細(xì)胞染料吡羅紅—甲基綠染液對(duì)細(xì)胞中DNA(甲基綠)、RNA(吡羅紅)進(jìn)行染色，可觀察、檢測(cè)DNA和RNANaCl配制生理鹽水，可用于維持動(dòng)物細(xì)胞的正常形態(tài)或提取DNAHCl解離細(xì)胞或改變?nèi)芤旱膒H蔗糖配制蔗糖溶液，用于測(cè)定植物細(xì)胞液的濃度或觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象專項(xiàng)升格集訓(xùn)一——顯微鏡相關(guān)問題考查專訓(xùn)(見創(chuàng)新設(shè)計(jì)p9)顯微鏡的使用▲下列顯微鏡操作的方法中，正確的選項(xiàng)是(

)①對(duì)光時(shí)，陽光照在反光鏡上，視野越亮越好②進(jìn)行低倍物鏡與高倍物鏡的轉(zhuǎn)換時(shí)，扳動(dòng)物鏡轉(zhuǎn)動(dòng)較省力③使用完畢之后要用干布拭去載物臺(tái)上的水和臟物④裝箱之前，應(yīng)下降鏡筒，使物鏡插入通光孔中⑤取、放顯微鏡時(shí)，要左手托鏡座，右手握鏡臂，并且要輕拿輕放

A．①②③B．①②④C．②⑤D．③⑤

答案：D1．下面甲→戊是用顯微鏡觀察的幾個(gè)操作步驟，如下圖在顯微鏡下要把視野中的物像從圖1轉(zhuǎn)為圖2，其正確的操作步驟是(

)

甲：轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋乙：調(diào)節(jié)光圈丙：轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋丁：轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器戊：移動(dòng)標(biāo)本

A．甲→乙→丙→丁 B．戊→丁→乙→丙

C．乙→甲→戊→丁 D．丁→戊→丙→乙

解析：圖1為低倍鏡物像，圖2為高倍鏡物像，由圖1到圖2因視野范圍變小，必須先移動(dòng)標(biāo)本將物像調(diào)到視野中央，再換高倍物鏡，調(diào)整細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，但一定不能轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋。答案：B2．觀察細(xì)胞中染色體行為并計(jì)數(shù)時(shí)，使用光學(xué)顯微鏡的正確方法是(

)A．低倍鏡對(duì)焦，將觀察目標(biāo)移至視野中央，換用高倍鏡并增加進(jìn)光量，調(diào)焦觀察

B．低倍鏡對(duì)焦，將觀察目標(biāo)移至視野中央，換用高倍鏡并減少進(jìn)光量，調(diào)焦觀察

C．低倍鏡對(duì)焦，換用高倍鏡，將觀察目標(biāo)移至視野中央，減少進(jìn)光量，調(diào)焦觀察

D．高倍鏡對(duì)焦，將觀察目標(biāo)移至視野中央，增加進(jìn)光量，調(diào)焦觀察

解析：顯微鏡使用規(guī)則：先用低倍鏡對(duì)焦，再用高倍鏡觀察。因?yàn)楦弑剁R視野范圍小、視野暗，所以換用前應(yīng)將觀察目標(biāo)移至視野中央，換用后調(diào)節(jié)增加進(jìn)光量，并調(diào)節(jié)焦距，進(jìn)行觀察。答案：A▲用顯微鏡觀察標(biāo)本時(shí)，正確的操作順序應(yīng)是(

)①把裝片放在載物臺(tái)上，使標(biāo)本位于低倍物鏡的正下方②眼睛從側(cè)面注視物鏡，轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋使鏡筒下降至離標(biāo)本0.5cm處③轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，使低倍物鏡對(duì)準(zhǔn)通光孔④調(diào)節(jié)反光鏡，左眼注視目鏡，使視野明亮⑤用左眼注視目鏡，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋使鏡筒上升，直到看見物像；再用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)節(jié)，使視野中的物像清晰⑥轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器使高倍物鏡對(duì)準(zhǔn)通光孔⑦轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，直到物像清晰⑧將要觀察的物像移動(dòng)到視野中央

A．①③②④⑤⑦⑧⑥B．③④①②⑤⑧⑥⑦

C．④③①⑦②⑥⑤⑧D．①②③④⑦⑥⑤⑧B顯微鏡的構(gòu)造及成像原理3．使用普通光學(xué)顯微鏡觀察水中微生物，若發(fā)現(xiàn)視野中微生物如圖1所示方向游走，請(qǐng)問應(yīng)該把載玻片向圖2所示的哪個(gè)方向移動(dòng)(

)A．甲B．乙C．丙D．丁解析：顯微鏡下觀察到的是倒立的虛像，物像位于哪個(gè)方向，玻片應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)。答案：C▲用顯微鏡檢查人血涂片時(shí)，發(fā)現(xiàn)視野內(nèi)有一清晰的淋巴細(xì)胞(如圖)。為進(jìn)一步放大該細(xì)胞，首先應(yīng)將其移至視野正中央，則裝片的移動(dòng)方向應(yīng)是(

)A．向右上方B．向左上方

C．向右下方D．向左下方

解析：裝片移動(dòng)原則是“同向移動(dòng)”，像在何方就向何方移裝片。答案：A4．(2010·濱州模擬)如圖所示，1,2為物鏡，3,4為目鏡，5,6為觀察到物像時(shí)物鏡與標(biāo)本之間的距離。下列各組情況中，顯微鏡的放大倍數(shù)最大的是(

)A．1,3,5B．2,4,6C．2,3,5D．2,4,5

解析：顯微鏡的放大倍數(shù)是目鏡和物鏡放大倍數(shù)的乘積。要使顯微鏡的放大倍數(shù)最大，必須使用放大倍數(shù)最大的目鏡和物鏡。在物鏡1和2中，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的2放大倍數(shù)大；在目鏡3和4中，長(zhǎng)度較短的3放大倍數(shù)大。高倍物鏡成像時(shí)，鏡頭與標(biāo)本之間的距離較小。故正確答案為C。答案：C▲用顯微鏡觀察裝片時(shí)，在低倍鏡下發(fā)現(xiàn)有一異物，當(dāng)移動(dòng)裝片時(shí)，異物不動(dòng)；轉(zhuǎn)換高倍鏡后，異物仍可以觀察到，則異物可能存在于(

)A．物鏡上 B．目鏡上

C．實(shí)驗(yàn)材料上 D．反光鏡上

答案：B顯微鏡放大倍數(shù)問題5．用顯微鏡的一個(gè)目鏡分別與四個(gè)不同倍數(shù)的物鏡組合起來觀察細(xì)胞。當(dāng)成像清晰時(shí)，每一物鏡與裝片的距離如圖所示。如果載玻片位置不變，下列哪一物鏡在一個(gè)視野中看到的細(xì)胞最多(

)答案：D6．顯微鏡目鏡為10×、物鏡為10×?xí)r，視野中被相連的64個(gè)分生組織細(xì)胞所充滿。若物鏡轉(zhuǎn)換為40×后，則在視野中可檢測(cè)到的分生組織細(xì)胞數(shù)為(

)

若64個(gè)細(xì)胞排成一行，則換40×物鏡后，視野中可檢測(cè)到的分生組織細(xì)胞數(shù)為(

)A．2個(gè) B．4個(gè)C．8個(gè)D．16個(gè)

解析：顯微鏡的放大倍數(shù)＝目鏡倍數(shù)×物鏡倍數(shù)。在放大100倍時(shí)，設(shè)視野直徑為d，則面積S＝π()2，此時(shí)視野中有64個(gè)細(xì)胞；當(dāng)放大400倍時(shí)，其直徑相當(dāng)于原來的1/4，則圓面積S＝π()2，即為原來的1/16，故看到的細(xì)胞數(shù)目為64/16＝4個(gè)。若64個(gè)排成一行，放大400倍，其長(zhǎng)度相當(dāng)于原來的1/4，則看到的細(xì)胞數(shù)為64×1/4＝16個(gè)。答案：B

D顯微鏡知識(shí)的綜合考查(2010·泉州模擬)右圖是顯微鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：

(1)如果[8]上安置的兩個(gè)物鏡標(biāo)有40×和10×，目鏡[6]標(biāo)有10×，那么根據(jù)圖中物鏡的安放狀態(tài)，所觀察到物像的________(填“長(zhǎng)度”“面積”和“體積”)是物體的________倍。

(2)某同學(xué)依次進(jìn)行了下列操作：①制作裝片；②用左眼注視目鏡視野；③轉(zhuǎn)動(dòng)[4]調(diào)至看到物像；④轉(zhuǎn)動(dòng)[5]調(diào)至物像清晰。你認(rèn)為該操作程序是否正確？如有不完整請(qǐng)作補(bǔ)充說明。

________________________________________________________________。(3)該同學(xué)觀察時(shí)，[6]上標(biāo)有15×字樣，[9]的兩個(gè)鏡頭上分別標(biāo)有40×和10×字樣，他用40×觀察后轉(zhuǎn)換10×，此時(shí)視野內(nèi)的細(xì)胞數(shù)量比原來多還是少？(4)這時(shí)，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)理想的物像，位于視野右下方。為了便于高倍(40×)觀察，他應(yīng)向________移動(dòng)載玻片，再轉(zhuǎn)換高倍鏡。(5)大部分動(dòng)植物體是不透明的，不能直接在顯微鏡下觀察，一般要經(jīng)過特珠處理，如將標(biāo)本做成很薄的切片。但酵母菌、水綿、洋蔥表皮等材料卻可以直接做成裝片放在顯微鏡下觀察，這主要是因?yàn)樗鼈?

)A．是單個(gè)或單層細(xì)胞B．都帶有特殊的顏色C．是無色透明的D．是活的細(xì)胞答案：(1)長(zhǎng)度100

(2)不正確。正確操作是：①→轉(zhuǎn)動(dòng)[5]下降鏡筒→②→轉(zhuǎn)動(dòng)[5]調(diào)至看到物像→轉(zhuǎn)動(dòng)[4]調(diào)至物像清晰(3)多(4)右下方(5)A生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及解題策略一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路四、高考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的題型

五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

1.變量的概念及種類；變量或稱因子，是指實(shí)驗(yàn)過程中被操作的特定因素或條件。按性質(zhì)不同，變量通?？煞譃閮深悾孩賹?shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量：

實(shí)驗(yàn)變量是指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件。反應(yīng)變量是指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。通常兩者之間具有因果關(guān)系，而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的在于獲得和解釋這種前因后果。如“植物向光性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和觀察”的目的在于是否獲得單側(cè)光(實(shí)驗(yàn)變量)與植物向光性(反應(yīng)變量)的因果關(guān)系。②無關(guān)變量與額外變量：無關(guān)變量是指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的其他一切影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。額外變量是指實(shí)驗(yàn)中由無關(guān)變量引起的變化和結(jié)果。無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果同樣產(chǎn)生影響并使實(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤差，但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不作為研究對(duì)象，而是控制或減少無關(guān)變量的干擾。如上述實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量有無單側(cè)光外，外界的氣溫、濕度等都屬于無關(guān)變量。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之一在于通過控制無關(guān)變量而減少額外變量，以減少誤差。嚴(yán)格控制無關(guān)變量，遵循單一變量原則在任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，無關(guān)變量總是大量存在的，而且類型繁多。只有嚴(yán)格控制無關(guān)變量，消除了無關(guān)變量的影響，才能真正確定實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量之間的因果關(guān)系，體現(xiàn)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性原則、單一變量原則。因此，控制無關(guān)變量是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的精髓。常用的控制無關(guān)變量的方法主要有以下兩種：平衡法：設(shè)置對(duì)照組，使無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的影響相同，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果在相同的條件下顯現(xiàn)出來，體現(xiàn)對(duì)照原則和等量原則，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的嚴(yán)謹(jǐn)性和說服力。多數(shù)無關(guān)變量可通過設(shè)置對(duì)照來控制。消除法：排除或隔離無關(guān)變量的影響。如在雜交實(shí)驗(yàn)中，去雄和在人工授粉前后都應(yīng)給雌花套上紙袋以隔離其他花粉對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；在微生物實(shí)驗(yàn)中，滅菌和在無菌環(huán)境中操作，可以排除雜菌污染對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；在許多實(shí)驗(yàn)中都應(yīng)設(shè)法提供適宜條件，以排除不利環(huán)境條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。2.實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組；通常一個(gè)實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組是指能反映實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，需要研究的接受?shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組。而對(duì)照組是不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組。這樣，從理論上說，由于無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的影響是相等的，被平衡了的，故實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組兩者之間的差異，則可認(rèn)定為是來自實(shí)驗(yàn)變量的效果，這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可信的。對(duì)照組的類型按對(duì)照的內(nèi)容和形式的不同，通常有以下幾種對(duì)照類型：(1)空白對(duì)照：是指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)照組。例如，在“生物組織中還原糖的鑒定”的實(shí)驗(yàn)中，向甲試管溶液加入試劑，而乙試管溶液不加試劑，一起進(jìn)行沸水浴，比較它們的變化。這樣，甲為實(shí)驗(yàn)組，乙為對(duì)照組，且乙為典型的空白對(duì)照?？瞻讓?duì)照能清楚地對(duì)比和襯托出實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果，增強(qiáng)了說服力。(2)自身對(duì)照：是指實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，即不另設(shè)對(duì)照組。單組法和輪組法，一般都包含有自身對(duì)照。如“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)就是典型的自身對(duì)照。自身對(duì)照方法簡(jiǎn)便，關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異，實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組。(3)條件對(duì)照：是指雖然給對(duì)象施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但這種處理是作為對(duì)照意義的，或者說這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所給定的實(shí)驗(yàn)變量。例如“用動(dòng)物激素飼喂小動(dòng)物”的實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)，采用等組實(shí)驗(yàn)法，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是：甲組飼喂甲狀腺激素(實(shí)驗(yàn)組)，乙組飼喂甲狀腺抑制劑(條件對(duì)照組)，丙組不飼喂藥劑(空白對(duì)照組)。該實(shí)驗(yàn)既設(shè)置了條件對(duì)照，又設(shè)置了空白對(duì)照，通過比較、對(duì)照，更能充分說明實(shí)驗(yàn)變量——甲狀腺激素有促進(jìn)幼小動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育的作用。(4)相互對(duì)照：是指不另設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比對(duì)照，在等組實(shí)驗(yàn)法中，大都是運(yùn)用相互對(duì)照，如“植物的向性”的等組實(shí)驗(yàn)中采用的都是相互對(duì)照，較好地平衡和抵消了無關(guān)變量的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說服力。

六、生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的解題策略——實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)“六要素”新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)探究性研究的具體要求是：“具有對(duì)一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，包括確認(rèn)變量、作出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計(jì)可行的研究方案、處理和解釋數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)做出合理的判斷等”。因此，所有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要問題就是“六要素”，即細(xì)心審題、原理分析、材料分析、變量分析、結(jié)果分析和正確表達(dá)。審題①瀏覽試題；②明確要求；③挖掘條件(特別是隱涵條件)類型分析實(shí)驗(yàn)類型驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)探究性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑囶}中已知，用線畫出即可把題目中提出的問題變?yōu)殛愂鼍鋵?shí)驗(yàn)假設(shè)不需要假設(shè)對(duì)探究問題提出一種可能性原理分析實(shí)驗(yàn)原理即實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的科學(xué)道理，涉及生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的許多方法和原理。要結(jié)合課本所學(xué)知識(shí)，并充分利用題中給出的實(shí)驗(yàn)條件來確定實(shí)驗(yàn)原理材料分析試題一般會(huì)給出材料用具，但完全開放性試題要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，自主選擇實(shí)驗(yàn)材料和用具(原則：不要少用也不要多用)變量分析步驟1獲取實(shí)驗(yàn)中的變量(唯一不同的量)，將材料用具用1、2、3……進(jìn)行分組標(biāo)號(hào)步驟2①不施加實(shí)驗(yàn)變量(自然條件或模擬自然條件)，設(shè)為對(duì)照組；②施加實(shí)驗(yàn)變量，設(shè)為實(shí)驗(yàn)組(也可能是相互對(duì)照)；③控制無關(guān)變量，即其他條件相同(考慮可操作性原則和重復(fù)原則)步驟3根據(jù)反應(yīng)變量，反應(yīng)或培養(yǎng)一段相同時(shí)間后，尋找具有可操作性的觀察指標(biāo)(特異顏色變化、沉淀反應(yīng)；形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征變化等)，或測(cè)定指標(biāo)(生長(zhǎng)發(fā)育速度、生化反應(yīng)速度等)，記錄數(shù)據(jù)或結(jié)果。結(jié)果分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確描述對(duì)應(yīng)假設(shè)，分類討論：①實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組無顯著差異，實(shí)驗(yàn)變量無影響；②實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組好，實(shí)驗(yàn)變量有利；③實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組差，實(shí)驗(yàn)變量不利(如果是相互對(duì)照，也分類討論)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖龀隹隙ńY(jié)論表達(dá)將實(shí)驗(yàn)分析的結(jié)果用語言、文字、圖表、曲線予以正確表達(dá)檢查檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及語言表達(dá)有沒有科學(xué)性錯(cuò)誤【例】科學(xué)的發(fā)現(xiàn)看似偶然，其實(shí)是必然的。青霉素的發(fā)現(xiàn)就是一個(gè)最好的例證。

(1)仔細(xì)閱讀下列句子，按青霉素發(fā)現(xiàn)的過程進(jìn)行排序________。(只寫編號(hào))①弗萊明用一小滴青霉菌所產(chǎn)生的代謝物質(zhì)，滴在正在生長(zhǎng)的葡萄球菌上，幾小時(shí)后葡萄球菌奇跡般地消失了。②弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉菌菌落周圍葡萄球菌不能生長(zhǎng)。③或許是青霉菌的生長(zhǎng)搶奪了葡萄球菌的營養(yǎng)，或許是青霉菌產(chǎn)生了某種代謝物質(zhì)殺死或抑制了葡萄球菌的生長(zhǎng)。④他將青霉菌的代謝物質(zhì)稀釋1000倍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仍然有效；并試著用青霉菌的代謝物質(zhì)治療局部多種細(xì)菌感染的傷口也獲得成功。⑤他把這種代謝物質(zhì)命名為青霉素。(2)發(fā)現(xiàn)青霉素的過程與弗萊明的科學(xué)態(tài)度和思維方式有關(guān)。他采用青霉菌所產(chǎn)生的代謝物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要想驗(yàn)證的假設(shè)是(

)A．青霉菌的生長(zhǎng)搶奪了葡萄球菌的營養(yǎng)B．青霉菌產(chǎn)生的某種代謝物質(zhì)殺死或抑制了葡萄球菌的生長(zhǎng)C．青霉菌的生長(zhǎng)以葡萄球菌為營養(yǎng)D．青霉菌產(chǎn)生的某種代謝物質(zhì)刺激了葡萄球菌的生長(zhǎng)(3)仔細(xì)分析(1)題的句子，歸納弗萊明在發(fā)現(xiàn)青霉素的過程中得到的三個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。①________________________________________________________________；②________________________________________________________________；③________________________________________________________________。(4)對(duì)弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素的整個(gè)過程進(jìn)行總結(jié)，可以得出科學(xué)研究大致分為五個(gè)步驟。請(qǐng)?jiān)谙聢D每個(gè)小方框中各填入科學(xué)研究的某個(gè)步驟，并用箭頭(→)把方框連接起來。

解析：了解青霉素發(fā)現(xiàn)史的簡(jiǎn)要發(fā)展進(jìn)程，根據(jù)題目提供的選項(xiàng)的邏輯關(guān)系，就可以把正確的順序排列出來，即觀察到某種現(xiàn)象→提出假設(shè)→設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)→數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析→得出結(jié)論。如此順序多次重復(fù)，便能使科學(xué)不斷向前發(fā)展，遺傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和研究過程與此有著驚人的類似。青霉素的發(fā)現(xiàn)和批量生產(chǎn)、應(yīng)用，挽救了大批細(xì)菌感染者的生命，特別是第二次世界大戰(zhàn)中傷員的生命。因此，人們常把青霉素稱為第二次世界大戰(zhàn)中繼原子彈、雷達(dá)之后的第三大發(fā)明。答案：(1