二輪復(fù)習(xí)專題20生物實(shí)驗(yàn)課件（71張）

專題二十

生物實(shí)驗(yàn)考情分析明確考向直擊高考知識網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系縱橫整體把握1．(2019·北京卷)玉米根尖縱切片經(jīng)堿性染料染色，用普通光學(xué)顯微鏡觀察到的分生區(qū)圖像如下。對此圖像的觀察與分析，錯(cuò)誤的是()A．先用低倍鏡再換高倍鏡觀察符合操作規(guī)范B．可觀察到箭頭所指細(xì)胞的細(xì)胞核和細(xì)胞壁C．在圖像中可觀察到處于分裂期前期的細(xì)胞D．細(xì)胞不同結(jié)構(gòu)成分與該染料結(jié)合能力不同B

解析：用普通光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞的有絲分裂時(shí)，先用低倍鏡觀察，再用高倍鏡觀察，A正確。箭頭所指細(xì)胞處于有絲分裂后期，原有細(xì)胞核已解體，沒有形成新的細(xì)胞核，B錯(cuò)誤。處于有絲分裂前期的細(xì)胞，染色體散亂地分布在紡錘體的中央，圖中有染色體散亂地分布在紡錘體的中央的細(xì)胞，C正確。細(xì)胞不同結(jié)構(gòu)成分與該堿性染料的結(jié)合能力不同，染色體與堿性染料結(jié)合能力強(qiáng)，故被染成深色，D正確。

2.(2021·湖南卷)以下生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的部分操作過程，正確的是(

)D選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)操作A檢測生物組織中的還原糖在待測液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液B觀察細(xì)胞中DNA和RNA的分布先加甲基綠染色，再加吡羅紅染色C觀察細(xì)胞中的線粒體先用鹽酸水解，再用健那綠染色D探究酵母菌種群數(shù)量變化先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，再在蓋玻片邊緣滴加培養(yǎng)液解析：檢測生物組織中的還原糖應(yīng)使用斐林試劑。斐林試劑在使用時(shí)，需將NaOH溶液和CuSO4溶液混合后再加入待測樣品中，A錯(cuò)誤；利用甲基綠吡羅紅混合染色劑對細(xì)胞染色，由于甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，可顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布，B錯(cuò)誤；健那綠是專一性染線粒體的活細(xì)胞染料，因此觀察線粒體時(shí)不需要用鹽酸水解，C錯(cuò)誤；在用抽樣檢測法調(diào)查酵母菌種群數(shù)量變化的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，將培養(yǎng)液滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入后，吸取多余的培養(yǎng)液后即可鏡檢開始計(jì)數(shù)，D正確。

3．(2019·江蘇卷)為探究玉米籽粒發(fā)芽過程中一些有機(jī)物含量的變化，研究小組利用下列供選材料用具進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。材料用具：玉米籽粒；斐林試劑，雙縮脲試劑，碘液，緩沖液，淀粉，淀粉酶等；研缽，水浴鍋，天平，試管，滴管，量筒，容量瓶，顯微鏡，玻片，酒精燈等。請回答下列問題：(1)為了檢測玉米籽粒發(fā)芽過程中蛋白質(zhì)(肽類)含量變化，在不同發(fā)芽階段玉米提取液中，分別加入

試劑，比較顏色變化。該實(shí)驗(yàn)需要選用的器具有

(填序號)。①試管②滴管③量筒④酒精燈⑤顯微鏡雙縮脲①②③

(2)為了檢測玉米籽粒發(fā)芽過程中淀粉含量變化，將不同發(fā)芽階段的玉米籽?？v切，滴加

，進(jìn)行觀察。結(jié)果顯示，胚乳呈藍(lán)色塊狀，且隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，藍(lán)色塊狀物變小。由此可得出的結(jié)論是

。(3)為了驗(yàn)證上述藍(lán)色塊狀物變小是淀粉酶作用的結(jié)果，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：在1～4號試管中分別加入相應(yīng)的提取液和溶液(如下圖所示)，40℃溫育30min后，分別加入斐林試劑并60℃水浴加熱，觀察試管內(nèi)顏色變化。請繼續(xù)以下分析：碘液玉米發(fā)芽過程中胚乳的淀粉逐漸減少①設(shè)置試管1作為對照，其主要目的是

。

。②試管2中應(yīng)加入的X是

的提取液。③預(yù)測試管3中的顏色變化是

。若試管4未出現(xiàn)預(yù)期結(jié)果(其他試管中結(jié)果符合預(yù)期)，則最可能的原因是

。

排除用于實(shí)驗(yàn)的淀粉溶液中含有還原糖發(fā)芽前玉米藍(lán)色→磚紅色淀粉酶已失活解析：(1)用雙縮脲試劑檢驗(yàn)蛋白質(zhì)或多肽時(shí)，選用的器具有試管、滴管、量筒。(2)利用淀粉遇碘液變藍(lán)色的原理可以檢測淀粉，在用碘液檢測玉米籽粒發(fā)芽過程中胚乳中淀粉含量的變化時(shí)，胚乳呈藍(lán)色塊狀，且隨著玉米籽粒發(fā)芽時(shí)間的延長，藍(lán)色塊狀物變小，說明玉米籽粒發(fā)芽過程中胚乳中的淀粉逐漸減少。(3)淀粉酶水解淀粉會形成麥芽糖，麥芽糖是還原糖，可用斐林試劑檢測，推測淀粉酶水解淀粉的情況。①設(shè)置試管1的主要目的是排除用于實(shí)驗(yàn)的淀粉溶液中含有還原糖。②該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證玉米籽粒發(fā)芽過程中淀粉逐漸減少是淀粉酶作用的結(jié)果，因此試管2中加入的X是發(fā)芽前玉米的提取液，排除發(fā)芽前玉米籽粒中含有還原糖的可能性。③斐林試劑本身的顏色是藍(lán)色，水浴加熱過程中，試管3中的顏色變化是由藍(lán)色逐漸變成磚紅色。試管4中未出現(xiàn)預(yù)期結(jié)果(其他試管中結(jié)果符合預(yù)期)最可能的原因是淀粉酶失活，導(dǎo)致淀粉沒有被水解成麥芽糖?？键c(diǎn)詮釋梳理考點(diǎn)鎖定重點(diǎn)

一、觀察類實(shí)驗(yàn)(高頻考點(diǎn))觀察類實(shí)驗(yàn)主要考查實(shí)驗(yàn)的操作技巧、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)步驟與程序。要求考生必須參與實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察，掌握實(shí)驗(yàn)操作技能。這一類的題目，有的是以選擇題的形式出現(xiàn)，也有的是以要求改正或完善實(shí)驗(yàn)步驟的簡答題的形式出現(xiàn)。

1．與顯微鏡相關(guān)的知識回眸

(1)觀察：高倍鏡使用要訣——先低后高，找移轉(zhuǎn)調(diào)：先在低倍鏡下“找”到圖像，并調(diào)節(jié)至清晰；將觀察點(diǎn)“移”到視野中央；“轉(zhuǎn)”動(dòng)轉(zhuǎn)換器，換上高倍鏡；“調(diào)”節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋及光圈，使圖像清晰。

(2)放大倍數(shù)與鏡頭長度及細(xì)胞數(shù)目的關(guān)系歸納①物像放大倍數(shù)＝目鏡的放大倍數(shù)×物鏡的放大倍數(shù)。②目鏡越短，放大倍數(shù)越大；物鏡越短，放大倍數(shù)越小，與玻片距離越遠(yuǎn)。③低倍鏡下視野中：細(xì)胞數(shù)多、細(xì)胞體積小、視野明亮。高倍鏡下視野中：細(xì)胞數(shù)少、細(xì)胞體積大、視野較暗。④放大倍數(shù)的變化與視野中細(xì)胞數(shù)目變化的關(guān)系：第一種情況：一行細(xì)胞數(shù)目的變化，可根據(jù)放大倍數(shù)與視野成反比的規(guī)律計(jì)算。第二種情況：視野中充滿細(xì)胞，圓形視野范圍內(nèi)細(xì)胞數(shù)目的變化，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。

(3)視野中異物的位置判斷只有三種可能——在載玻片上、在目鏡上、在物鏡上。判斷方法如下：①移動(dòng)玻片：污點(diǎn)隨載玻片的移動(dòng)而移動(dòng)，則其位于載玻片上。②換目鏡：污點(diǎn)不隨載玻片移動(dòng)，換目鏡后消失，則其位于目鏡上。③換物鏡：污點(diǎn)不隨載玻片移動(dòng)，換目鏡后不消失，但換物鏡后消失，則其位于物鏡上。2．實(shí)驗(yàn)歸類實(shí)驗(yàn)名稱細(xì)胞的狀態(tài)染色劑生物材料觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布死細(xì)胞甲基綠吡羅紅混合染色劑人的口腔上皮細(xì)胞觀察線粒體活細(xì)胞健那綠染液人的口腔上皮細(xì)胞觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂死細(xì)胞無(為固定裝片)蝗蟲精母細(xì)胞觀察細(xì)胞的有絲分裂死細(xì)胞龍膽紫溶液(或醋酸洋紅液)洋蔥根尖細(xì)胞觀察葉綠體活細(xì)胞無蘚類的葉(或菠菜葉、黑藻葉)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原活細(xì)胞無紫色洋蔥鱗片葉

說明：(1)以上實(shí)驗(yàn)除了“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”使用低倍鏡外，其余均需使用高倍鏡。(2)鑒定類實(shí)驗(yàn)中的“脂肪的切片法鑒定”、探究性實(shí)驗(yàn)中的“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”都需用顯微鏡觀察。

3．注意取材問題(1)觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布不能選用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞(無細(xì)胞核，也就幾乎不含DNA)。(2)不能用觀察葉綠體的材料來觀察線粒體(葉綠體中的色素顏色會掩蓋健那綠染色后的顏色變化)。

(3)觀察細(xì)胞的有絲分裂或低溫誘導(dǎo)染色體加倍時(shí)，應(yīng)注意觀察呈正方形的根尖分生區(qū)細(xì)胞(長方形的細(xì)胞可能是根尖的伸長區(qū)或成熟區(qū)的細(xì)胞，沒有分裂能力)。(4)觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂所選的材料可以是動(dòng)物的精巢和植物的雄蕊，而不宜選用動(dòng)物的卵巢和植物的雌蕊(雄配子的產(chǎn)生數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子，更容易觀察到減數(shù)分裂的細(xì)胞)。(5)觀察葉綠體時(shí)，若選用菠菜葉則取稍帶些葉肉的下表皮(靠近下表皮的葉肉細(xì)胞中的葉綠體較大而數(shù)目較少)。(6)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原應(yīng)選取成熟的植物細(xì)胞(含有大的液泡)?！纠?】(2020·全國Ⅰ卷)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模枰x用合適的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)材料的對應(yīng)，不合理的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原B蝗蟲的精巢細(xì)胞觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂C哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞觀察細(xì)胞的吸水和失水D人口腔上皮細(xì)胞觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布解析：根尖分生區(qū)無成熟的大液泡，不能用于觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原，A符合題意；蝗蟲的精巢細(xì)胞可以發(fā)生減數(shù)分裂，可以用于觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂，B不符合題意；哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞吸水會膨脹，失水會皺縮，故可以用于觀察細(xì)胞的吸水和失水，C不符合題意；人的口腔上皮細(xì)胞無色，且含有DNA和RNA，可以用于觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布，D不符合題意。答案：A【變式訓(xùn)練1】(2020·全國Ⅱ卷)下列關(guān)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．觀察活細(xì)胞中的線粒體時(shí)，可以用健那綠染液進(jìn)行染色B．探究人體紅細(xì)胞因失水而發(fā)生的形態(tài)變化時(shí)，可用肉眼直接觀察C．觀察細(xì)胞中RNA和DNA的分布時(shí)，可用吡羅紅甲基綠染色劑染色D．用細(xì)胞融合的方法探究細(xì)胞膜流動(dòng)性時(shí)，可用熒光染料標(biāo)記膜蛋白B解析：健那綠染液是將活細(xì)胞中線粒體染色的專一性染料，可以使活細(xì)胞中的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色，而細(xì)胞質(zhì)接近無色，A正確；紅細(xì)胞體積微小，觀察其因失水而發(fā)生的形態(tài)變化需要利用顯微鏡，B錯(cuò)誤；甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色，利用甲基綠、吡羅紅混合染色劑將細(xì)胞染色，可以顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布，C正確；細(xì)胞膜主要由磷脂和蛋白質(zhì)組成，用兩種熒光染料分別標(biāo)記兩種細(xì)胞的膜蛋白分子，經(jīng)過細(xì)胞融合后，兩種顏色的熒光均勻分布，可以證明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，D正確。

二、鑒定類實(shí)驗(yàn)(易錯(cuò)考點(diǎn))對于鑒定類實(shí)驗(yàn)，近幾年主要考查實(shí)驗(yàn)鑒定對象、試劑、顏色、生物材料等教材基礎(chǔ)知識，考查方式一般為選擇題，或是簡答題中的某一小問。

1．實(shí)驗(yàn)歸類實(shí)驗(yàn)名稱鑒定對象試劑顏色生物材料備注淀粉的鑒定淀粉碘液藍(lán)色脫色的葉片—檢測生物組織中的脂肪脂肪蘇丹Ⅲ(或Ⅳ)染液橘黃(或紅)色花生種子切片，需用高倍鏡觀察檢測生物組織中的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色豆?jié){、稀蛋清等先加A液，后加B液，搖勻后使用檢測生物組織中的糖類葡萄糖斐林試劑藍(lán)色→棕色→磚紅色蘋果勻漿等斐林試劑現(xiàn)配現(xiàn)用，甲液和乙液等量混合均勻后再注入綠葉中色素的提取和分離四種色素提取液：無水乙醇；分離液：層析液胡蘿卜素：橙黃色；葉黃素：黃色；葉綠素a：藍(lán)綠色；葉綠素b：黃綠色新鮮的綠葉(如菠菜葉)加入二氧化硅是為了研磨得更充分；碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞

2.注意問題(1)有關(guān)蛋白質(zhì)的鑒定①若用雞蛋清進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定時(shí)，需將雞蛋清用水稀釋。如果蛋清液稀釋程度不夠，與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會粘固在試管的內(nèi)壁上，使反應(yīng)不容易徹底，并且試管也不容易刷洗干凈。②鑒定蛋白質(zhì)時(shí)，向2mL待測組織樣液中加入1mL雙縮脲試劑A液搖勻，再加入4滴雙縮脲試劑B液搖勻。其中雙縮脲試劑B液不能過量，因?yàn)檫^量的雙縮脲試劑B液會與試劑A液反應(yīng)，使溶液呈藍(lán)色，從而掩蓋生成的紫色。

(2)綠葉中色素的提取和分離

①濾液細(xì)線要畫得細(xì)、直、勻，以防止色素帶重疊而影響分離效果；待濾液干燥后要再畫1～2次，目的是積累更多的色素，使分離后的色素帶明顯。

②分離色素時(shí)，層析液不能沒及濾液細(xì)線，以防止色素溶解于層析液中而無法得到色素帶?！纠?】(2021·紹興月考)選擇合適的試劑有助于達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。下列關(guān)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)所用試劑的敘述，錯(cuò)誤的是()A．鑒定淀粉可用碘液B．鑒定二氧化碳可用澄清的石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液C．鑒定酒精可用硫酸酸化的重鉻酸鉀溶液D．鑒定DNA可用吡羅紅染液

解析：鑒定淀粉可用碘液，A正確；鑒定二氧化碳可用澄清的石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液，B正確；鑒定酒精可用硫酸酸化的重鉻酸鉀溶液，C正確；鑒定DNA可用甲基綠染液，D錯(cuò)誤。答案：D【變式訓(xùn)練2】(2021·河北卷)關(guān)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．NaOH溶液與CuSO4溶液配合使用在還原糖和蛋白質(zhì)檢測實(shí)驗(yàn)中作用不同B．染色質(zhì)中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基綠著色C．用紙層析法分離葉綠體色素時(shí)，以多種有機(jī)溶劑的混合物作為層析液D．利用取樣器取樣法調(diào)查土壤小動(dòng)物的種類和數(shù)量，推測土壤動(dòng)物的豐富度B解析：斐林試劑分為甲液和乙液，甲液為質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液，乙液為質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液，檢測時(shí)甲液和乙液等量混合，再與底物混合，在加熱條件下與醛基反應(yīng)，被還原成磚紅色的沉淀；雙縮脲試劑分為A液和B液，A液為質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液，B液為質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液，檢測時(shí)先加A液，再加B液，目的是為Cu2＋創(chuàng)造堿性環(huán)境，A正確。染色質(zhì)是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的，在用甲基綠對DNA進(jìn)行染色之前，要用鹽酸處理，目的是讓蛋白質(zhì)與DNA分離，有利于DNA與甲基綠結(jié)合，裸露的DNA沒有與蛋白質(zhì)結(jié)合，更容易被甲基綠著色，B錯(cuò)誤。分離綠葉中的色素用紙層析法，用到的層析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯酚混合而成，C正確。物種豐富度是指群落中物種數(shù)目的多少，土壤中的小動(dòng)物具有較強(qiáng)的活動(dòng)能力，身體微小，具有避光性，常用取樣器取樣的方法進(jìn)行采集，然后統(tǒng)計(jì)小動(dòng)物的種類和數(shù)量，推測土壤動(dòng)物的豐富度，D正確。

三、調(diào)查類實(shí)驗(yàn)(易錯(cuò)考點(diǎn))調(diào)查類實(shí)驗(yàn)要注意確定調(diào)查目的、調(diào)查內(nèi)容、調(diào)查方法、調(diào)查結(jié)果，并且對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，得出調(diào)查結(jié)論，提出調(diào)查建議?？疾樾问街饕欠沁x擇題，有時(shí)是選擇題。

1．實(shí)驗(yàn)歸類實(shí)驗(yàn)名稱調(diào)查對象調(diào)查方法調(diào)查常見的人類遺傳病隨機(jī)確定的人群；一定數(shù)量的家族匯總法土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究生活在土壤中的小動(dòng)物目測估計(jì)法

2.注意問題(1)①調(diào)查時(shí)，最好選取群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病，如紅綠色盲癥、白化病等；②調(diào)查某種遺傳病的發(fā)病率時(shí)，要隨機(jī)抽樣調(diào)查，且要保證調(diào)查的群體足夠大。(2)①取樣時(shí)應(yīng)注意隨機(jī)取樣，避免人為心理作用；②動(dòng)物類群因所處地段不同，可能差異較大；③樣土塑料袋上標(biāo)明取樣的地點(diǎn)和時(shí)間；④不知名的動(dòng)物標(biāo)記為“待鑒定××”；⑤調(diào)查的指標(biāo)是動(dòng)物種類的豐富度和數(shù)量豐富度。

【例3】菌根是菌根真菌與植物根系的聯(lián)合體。菌根真菌從土壤中吸取養(yǎng)分和水分供給植物，植物為菌根真菌提供糖類等有機(jī)物。在菌根形成率低的某高寒草甸試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行菌根真菌接種，可提高部分牧草的菌根形成率。下圖為接種菌根真菌后試驗(yàn)區(qū)內(nèi)兩種主要牧草種群密度和群落物種豐富度的變化結(jié)果。（1）圖中種群密度數(shù)值應(yīng)采用樣方調(diào)查結(jié)果的_________值。平均

解析：(1)牧草采用樣方法調(diào)查種群密度，且取各樣方平均值，保證數(shù)據(jù)的科學(xué)有效性。（2）據(jù)圖推測，兩種牧草中菌根真菌依賴程度更高的是____________。接種菌根真菌后，該試驗(yàn)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性提高，原因是_____________________________________________________________________________。優(yōu)質(zhì)牧草A物種豐富度升高，生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)解析：(2)從圖表中分析，優(yōu)質(zhì)牧草A在菌根真菌作用下，種群密度逐年升高，而劣質(zhì)牧草B種群密度逐年降低。接種菌根真菌后，生態(tài)系統(tǒng)物種豐富度不斷增加，物種多樣性增多，生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性提高。【變式訓(xùn)練3】(2021·長春聯(lián)考)下列關(guān)于“調(diào)查人群中的遺傳病”的敘述，正確的是(

)A．為保證調(diào)查的有效性，調(diào)查的患者應(yīng)足夠多B．研究單基因遺傳病的遺傳方式，在人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查C．不選擇多基因遺傳病調(diào)查是因其發(fā)病易受環(huán)境因素的影響D．若所調(diào)查的遺傳病發(fā)病率較高，則可判定該遺傳病為顯性遺傳病C解析：為保證調(diào)查的有效性，調(diào)查的遺傳病一般選擇在群體中發(fā)病率較高的遺傳病，選取的樣本應(yīng)該足夠大，A錯(cuò)誤；調(diào)查某種遺傳病的遺傳方式，應(yīng)在具有患者的家系中進(jìn)行調(diào)查，B錯(cuò)誤；不選擇多基因遺傳病調(diào)查是因其發(fā)病易受環(huán)境因素的影響，C正確；發(fā)病率較高的遺傳病不一定是顯性遺傳病，要確定其遺傳方式，還需繪制系譜圖，再根據(jù)系譜圖進(jìn)行判斷，D錯(cuò)誤。

四、探究類實(shí)驗(yàn)(高頻考點(diǎn))

1．變量的控制控制變量法是指控制其他因素不變，集中研究其中一個(gè)因素的變化，保證實(shí)驗(yàn)不受干擾或?qū)⒏蓴_因素降到最低程度。通過實(shí)驗(yàn)控制，盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，以取得較為精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(1)操縱實(shí)驗(yàn)變量的方法：設(shè)法給研究對象施加干擾，造成研究對象的變化，從而使研究對象在被干擾狀態(tài)中反映出某種現(xiàn)象和屬性。(2)檢測反應(yīng)變量的方法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)條件確定觀察、測量的指標(biāo)和方法。具體包括：觀察特異性的顏色變化、沉淀反應(yīng)；觀察形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理變化；測量生長發(fā)育速度；測量生化反應(yīng)速度。

(3)控制無關(guān)變量的方法(平衡控制)：排除因?qū)嶒?yàn)對象的個(gè)體差異帶來的影響；設(shè)法創(chuàng)造穩(wěn)定且相同的條件進(jìn)行對照，以抵消或排除這些因素對實(shí)驗(yàn)對象的干擾；設(shè)法提供適宜條件，以排除不利環(huán)境條件對實(shí)驗(yàn)對象的影響；重復(fù)實(shí)驗(yàn)，排除偶然因素的干擾，減小實(shí)驗(yàn)誤差。

不論一個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，都應(yīng)確定一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，觀測一個(gè)反應(yīng)變量，這就是單一變量原則，它是處理實(shí)驗(yàn)中復(fù)雜關(guān)系的準(zhǔn)則之一。

2．相關(guān)實(shí)驗(yàn)中的變量實(shí)驗(yàn)名稱自變量因變量無關(guān)變量通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性半透膜兩側(cè)溶液的濃度差漏斗玻璃管液面的上升高度半透膜的種類、開始時(shí)的液面、溫度等條件探究溫度對淀粉酶活性的影響不同溫度(至少三種)酶的活性(加碘液后溶液顏色的變化)pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時(shí)間、操作程序等探究pH對過氧化氫酶活性的影響不同pH(至少三種)酶的活性(氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒的劇烈程度)溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時(shí)間、操作程序等探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式氧的有無CO2生成量(澄清石灰水的混濁程度等)；酒精的產(chǎn)生(酸性重鉻酸鉀檢測)葡萄糖溶液、石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶潔凈程度、連接導(dǎo)管的大小等實(shí)驗(yàn)名稱自變量因變量無關(guān)變量模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系細(xì)胞體積的大小物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男虱傊瑝K的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的時(shí)間、測量的準(zhǔn)確性等探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度不同濃度的生長素類似物扦插枝條的生根數(shù)量或長度實(shí)驗(yàn)材料的一致性、激素濃度的準(zhǔn)確性、處理時(shí)間的一致性等探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化時(shí)間酵母菌種群數(shù)量培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等

3.注意問題

(1)探究溫度(pH)對酶活性的影響時(shí)，必須在達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度(pH)的條件下，再讓反應(yīng)底物與酶接觸，避免在未達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度(pH)時(shí)反應(yīng)底物已與酶接觸發(fā)生反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(2)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式①新配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液先加熱煮沸(殺死里面的微生物、除去溶液中的空氣)，等冷卻(防止高溫殺死酵母菌)后再將食用酵母菌加入；②酵母菌培養(yǎng)液應(yīng)封口放置一段時(shí)間，待酵母菌將瓶內(nèi)的氧氣消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，以保證檢測到的一定是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2使澄清的石灰水變混濁。

(3)探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度①裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于觀察，如觀察促進(jìn)生根的實(shí)驗(yàn)可以用水培法。②所設(shè)組別除不同濃度的生長素類似物處理外，還要增加一組蒸餾水處理的作為空白對照。(4)探究培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化①從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，要輕輕振蕩幾次，使酵母菌均勻分布，以確保計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，減少誤差。②該探究不需要設(shè)置對照，因?yàn)殡S著時(shí)間的延長，酵母菌種群數(shù)量的變化，在時(shí)間上形成前后自身對照，但要獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，必須重復(fù)實(shí)驗(yàn)，求得平均值。③對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)只計(jì)算相鄰兩邊及其頂角的酵母菌。④實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用試管刷蘸洗滌劑擦洗血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的做法是錯(cuò)誤的，正確的方法是浸泡和沖洗。

五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1．生物實(shí)驗(yàn)中的變量和原則

(1)變量、自變量、因變量和無關(guān)變量實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素或條件稱為變量。其中由實(shí)驗(yàn)者操縱的因素或條件稱為自變量，也稱實(shí)驗(yàn)變量；實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量引起的變化和結(jié)果稱為因變量，也稱反應(yīng)變量；通常自變量是原因，因變量是結(jié)果，兩者具有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中除自變量外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素或條件稱為無關(guān)變量，也稱控制變量。(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則①科學(xué)性原則。②平行重復(fù)原則。③單一變量原則，強(qiáng)調(diào)的是實(shí)驗(yàn)組和對照組相比只能有一個(gè)變量，只有這樣，當(dāng)實(shí)驗(yàn)組和對照組出現(xiàn)不同結(jié)果時(shí)，才能確定這種不同結(jié)果肯定是這個(gè)變量引起的。④對照性原則，對照實(shí)驗(yàn)是指除了一個(gè)因素以外，其余因素都相同的實(shí)驗(yàn)。設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，既可排除無關(guān)變量的干擾，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。實(shí)驗(yàn)組和對照組：實(shí)驗(yàn)組是接受自變量處理的對象組；對照組是不接受自變量處理的對象組。常用的對照類型：A．空白對照對照組為不做任何處理的對象組。如探究“影響酶活性的條件”中，1號試管加1mL蒸餾水，2號、3號試管分別加等量的NaOH溶液、HCl溶液，1號試管即為典型的空白對照組；如“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中，1號試管即為空白對照組。B．自身對照實(shí)驗(yàn)與對照在同一對象上進(jìn)行，不另設(shè)對照組。如“觀察植物細(xì)胞的吸水和失水”，實(shí)驗(yàn)處理前的對象狀況為對照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對象狀況為實(shí)驗(yàn)組。

C．條件對照給對照組施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但這種處理是作為對照意義的，不是所研究的實(shí)驗(yàn)變量意義的，從一個(gè)側(cè)面襯托實(shí)驗(yàn)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果所造成的影響。如“驗(yàn)證甲狀腺激素促進(jìn)幼小動(dòng)物發(fā)育”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了以下幾組實(shí)驗(yàn)：甲組：飼喂甲狀腺激素(實(shí)驗(yàn)組)乙組：飼喂甲狀腺激素抑制劑(條件對照組)丙組：不做任何處理(空白對照)D．相互對照指不另設(shè)對照組，而是利用幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對照，也稱為對比實(shí)驗(yàn)。如“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了有氧和無氧兩種條件，探究酵母菌在不同條件下細(xì)胞呼吸的方式，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果是事先未知的，通過對比可以看出氧氣條件對細(xì)胞呼吸的影響。

2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的解題思路(1)了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫J(rèn)真讀題，弄清該題是驗(yàn)證還是探究生物學(xué)事實(shí)，即明確實(shí)驗(yàn)要解決什么問題。一般在題干中有“驗(yàn)證……”“證明……”“探究……”等字樣。(2)明確實(shí)驗(yàn)原理：就是明確完成該實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)是什么。這就需要分析實(shí)驗(yàn)中所涉及的生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的知識、方法，以及所依據(jù)的科學(xué)原理。另外，提供的實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法和原理也應(yīng)考慮在內(nèi)。(3)寫出實(shí)驗(yàn)操作過程①選材：所選材料應(yīng)保持條件相同(如日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠)。②分組編號：研究對象、器皿等要分組編號，設(shè)立實(shí)驗(yàn)組和對照組；分成幾個(gè)組，因?qū)嶒?yàn)而異。常用的語言：取兩支試管，分別編號為甲、乙，各加入等量的某溶液；選擇長勢相同、大小相似的同種植物，隨機(jī)等量分組，分別編號為A、B、C……選擇年齡、體重(性別)、健康狀況相同的某種動(dòng)物，隨機(jī)等量分組，分別編號為1、2、3……③實(shí)驗(yàn)處理：分別對實(shí)驗(yàn)組和對照組施加單一變量。除實(shí)驗(yàn)變量外，對實(shí)驗(yàn)組和對照組的培養(yǎng)、飼養(yǎng)等條件應(yīng)相同，即控制無關(guān)變量；要注意能體現(xiàn)“單一變量”的詞語的準(zhǔn)確表達(dá)，如使用“等量且適量”“相同”“適宜”等詞語。④培養(yǎng)(或飼養(yǎng))、觀察、記錄：觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這里要注意高中生物常見的觀察指標(biāo)：a．顏色變化：可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定，色素分離，DNA鑒定，大腸桿菌鑒定，質(zhì)壁分離與復(fù)原。b．形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理狀況的變化。c．液面改變：氣體體積變化、液體體積變化。d．其他：氣味變化、沉淀、溫度、pH、氣泡產(chǎn)生等。另外，必要時(shí)輔以圖表。如在生長素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可以畫出胚芽鞘、瓊脂塊，并在圖中加以標(biāo)注。酶的實(shí)驗(yàn)也可以用表格代替步驟的具體表述。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析或預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：“驗(yàn)證性”的實(shí)驗(yàn)要根據(jù)所學(xué)知識和原理，分析得出應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和推出相應(yīng)的結(jié)論(此時(shí)一般只有一個(gè)結(jié)果和相應(yīng)的結(jié)論，且結(jié)論與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南鄬?yīng))。如“驗(yàn)證……”“證明……”都可預(yù)測到與實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊恢碌慕Y(jié)果?！疤骄啃浴钡膶?shí)驗(yàn)在進(jìn)行結(jié)果預(yù)測時(shí)，應(yīng)討論可能出現(xiàn)的各種情況，并根據(jù)各實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出相應(yīng)的結(jié)論。大多有三種可能：變量促進(jìn)結(jié)果、變量抑制結(jié)果、變量與結(jié)果無關(guān)。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過現(xiàn)象、結(jié)果的分析，概括出規(guī)律性的結(jié)論，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)論一般就是實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹！纠?】(2019·全國模擬卷改編)生物實(shí)驗(yàn)中常用到對照實(shí)驗(yàn)的方法，下列對照實(shí)驗(yàn)設(shè)置不正確的是()A．探究酵母菌種群數(shù)量變化時(shí)，設(shè)置有氧條件和無氧條件的兩組B．驗(yàn)證酶催化作用具有高效性時(shí)，設(shè)置無機(jī)催化劑催化和酶催化的兩組，對比說明酶具有高效性C．驗(yàn)證胚芽鞘的感光部位在尖端時(shí)，必須對尖端進(jìn)行遮光與不遮光處理，切去尖端，其他因素可能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響D．在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，用未標(biāo)記的噬菌體侵染被標(biāo)記的大腸桿菌若干代，從而得到被標(biāo)記的噬菌體解析：探究酵母菌種群數(shù)量的變化必須在相同條件下，測定不同時(shí)間的酵母菌種群數(shù)量的變化，是和之前酵母菌種群數(shù)量作對比，可以看作是自身對照，A錯(cuò)誤。答案：A【變式訓(xùn)練4】某轉(zhuǎn)基因作物有很強(qiáng)的光合作用強(qiáng)度。某中學(xué)生物興趣小組在暑假開展了對該轉(zhuǎn)基因作物光合作用強(qiáng)度測試的研究課題，設(shè)計(jì)了如下裝置。請你和他們一起利用下列裝置完成光合作用強(qiáng)度的測試實(shí)驗(yàn)，并分析回答有關(guān)問題：注：A為開頭；B為玻璃鐘罩；C為轉(zhuǎn)基因作物；D為燒杯(內(nèi)裝有NaHCO3溶液或NaOH溶液)；E為紅墨水滴；F為直尺。Ⅰ.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)先測定植物的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，方法步驟：①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

；②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

。③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動(dòng)的方向和刻度。甲、乙兩裝置的D中都放入NaOH溶液，裝置乙作為對照(校正)將裝置甲、乙的玻璃鐘罩遮光處理，放在溫度等相同的環(huán)境中(2)測定植物的凈光合作用強(qiáng)度，方法步驟：①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

。

②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動(dòng)的方向和刻度。甲、乙兩裝置的D中都放入NaHCO3溶液，裝置乙作為對照(校正)將裝置甲、乙放在光照充足、溫度適宜等相同的環(huán)境中(3)實(shí)驗(yàn)操作30分鐘后，記錄甲裝置中紅墨水滴移動(dòng)情況：項(xiàng)目裝置實(shí)驗(yàn)30分鐘后紅墨水滴移動(dòng)情況測定植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)度甲裝置____(填“左”或“右”)移1.5cm乙裝置右移0.5cm測定植物凈光合作用強(qiáng)度甲裝置____(填“左”或“右”)移4.5cm乙裝置右移0.5cm左右

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)分析：假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1cm，植物體內(nèi)的葡萄糖增加或減少1g。那么該植物的細(xì)胞呼吸速率是

g/h。白天光照15h，一晝夜葡萄糖的積累量是

g(不考慮晝夜溫差影響)。484解析：本實(shí)驗(yàn)通過測定氧氣的消耗量來反映植物呼吸強(qiáng)度，通過測定氧氣的凈釋放量來反映凈光合作用強(qiáng)度。因此測定呼吸強(qiáng)度得出的數(shù)據(jù)中，抵消了對照的數(shù)據(jù)，實(shí)際呼吸強(qiáng)度為每半小時(shí)左移(1.5＋0.5)cm，實(shí)際凈光合作用強(qiáng)度為每半小時(shí)右移(4.5－0.5)cm，因此，該植物的呼吸速率為(1.5＋0.5)×2＝4g/h；一晝夜葡萄糖的積累量為(4.5－0.5)×2×15－9×4＝84g。典例精析方法點(diǎn)撥舉一反三

【典型例題】某同學(xué)為了探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：①在A、B、C、D、E5支試管中分別加入pH為5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5mL，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉液1mL。②各試管中分別加入適當(dāng)濃度的唾液稀釋液1mL，搖勻。③將5支試管放入70℃恒溫水浴中，保溫時(shí)間相同且合適。④取出各試管，分別加入斐林試劑2mL，搖勻。⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。

上述實(shí)驗(yàn)步驟中有2處錯(cuò)誤，請更正并說明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù))，以便實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫秸_的預(yù)期結(jié)果。(1)

。

。(2)

。

，