生物实验专题

生物实验专题

撰稿：陈峰审稿：陈水清

一、课本实验复习

（第一课时）

一、高考能力要求

能独立完成“生物知识内容表”所列实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。

二、高考考查课本实验内容

（一）观察类实验

①高倍显微镜的使用和观察叶绿体；

②观察细胞质流动；

③观察植物细胞的有丝分裂；

④观察植物细胞的质壁分离与复原；

⑤观察SO2对植物的影响。

“观察类”实验是高考中最常见，也是最重要的，基于显微镜使用能力上的观察实验。

为此，要明确观察什么，为了达到观察目的要借助于什么手段，采取何种办法去要重点考

虑。

一般程序：选材→处理→制片→显微观察

1、有关显微镜的使用

显微镜使用的一般程序及使用技巧

（1）使用显微镜的一般程序为：取镜安放→对光→压片→调焦→观察→绘图。

对光：“三转动”。转动转换器——使低倍物镜对准通光孔；转运遮光器——使最大光圈对准通光孔；转动反光镜——选用平面或凹面反光镜承接外界光源。结果：一片白亮的

视野。

调焦：“下下”、“上上”。下下——转动粗准焦螺旋使镜筒下降，眼睛注视物镜与玻片

标本，直到两者接近为止；上上——转动粗准焦螺旋使镜筒上升，眼睛注视目镜，直到出

现所要观察的目标（同时移动玻片标本寻找视野）。

观察：低倍物镜下观察可用粗准焦螺旋调焦，一旦换上高倍物镜就只能用细准焦螺旋

调焦。

（2）判断视野中异物存在位置的方法：移动装片，异物不动，说明异物不在装片上；

转动转换器更换物镜，仍可观察到异物，说明异物不在物镜上；换用目镜，异物消失，说

明异物在目镜上。

（3）关于显微镜放大倍数的问题：

①显微镜放大倍数越小，看到的细胞数目越多，物镜离玻片距离越大；反之亦然。

②物像放大面积的计算：物像面积放大倍数=长度放大倍数×宽度放大倍数。长度或宽度放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。

（4）移动物像的技巧：要把物像移到视野的中央，物像在视野的哪一边，就移向哪一

边。例如物像在视野上边就向上移玻片，在左下方左下方移玻片，这样就可将物像移到视

野中央。

练习 1 用光学显微镜观察装片时，下列操作正确的是

A．将物镜对准通光孔

B．先用高倍镜，后用低倍镜观察

C．移动装片可确定污物在物镜上

D．使用高倍镜时，用粗准焦螺旋调节

练习 2 某同学在观察变形虫临时装片时，发现视野中有一较大的变形虫，但在图像

上有一小片污物，影响对变形虫的观察。

（1）在不调换目镜和物镜的情况下，应如何判断污物在何处？写出操作步骤。

（2）如果确认污物在装片内部，如何排除污物或使污物与变形虫分开？

练习 3 用显微镜镜检人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞如图。为进一步

放大该细胞，首先应将其移至视野正中央，则装片的移动方向应是

A．向右上方B．向左下方

C．向右下方D．向左下方

2、课本实验内容考查和拓展考查

重点掌握观察植物细胞的有丝分裂和观察植物细胞质壁分离与复原

练习 4 取生长健壮的小麦根尖，经过解离、漂洗、染色、制片过程，制成临时装片，

放在显微镜下观察。欲观察到细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期

A．应该选一个处于间期的细胞，持续观察它从间期到末期的全过程

B．如果在低倍镜下看不到细胞，可改用高倍物镜继续观察

C．如果在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从周围细胞中寻找

D．如果视野过暗，可以转动细准焦螺旋增加视野的亮度

练习5 用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是

A．处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等

B．视野中不同细胞的染色体数目可能不相等

C．观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体

D．细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程

练习6 观察在0.3g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明

A．细胞壁相当于一层半透膜B．洋葱表皮细胞是活的

C．此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D．细胞壁收缩导致中央液泡失水

练习7 用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是

A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象

B．在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂

C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞质，均能观察到质壁分离复原现象

D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能

练习8 下图所示是高倍镜下观察到的黑藻叶细胞图，回答下列问题：

（1）为了看到细胞质处于不断流动状态，最好选择图中的作为参照物。

（2）图中箭头表示。

（3）联系该图，说明为什么黑藻叶片是做细胞质流动的观察实验的理想材料。

练习9 环境污染对植物的生长发育有不同程度的影响。在一定程度上，植物在污染

环境中也有继续保持正常生命活动的特性，这种特性称为抗性。研究植物的抗性对筛选具

有净化环境的植物种类和保护环境有积极意义。

（1）一项研究表明，植物对SO2的抗性与叶片上气孔密度和气孔大小等有关。所得数

据如下表：

①该研究说明，植物对SO2的抗性与气孔的密度呈关系，和每个气孔的面积是关系。

②在SO2污染严重的地区，最好选择表中植物为行道树种。

（2）工业上生产中产生的SO2是酸雨（pH＜5.6）形成的主要原因之一。有人设计实验，研究酸雨对植物的毒害作用。实验过程如图所示（除图中特别说明的外，其他条件甲、乙均相同）：实验结果表明，“酸雨”使植物叶片变黄，而对照组实验中的植物没有变黄。

该实验说明“酸雨”对植物的生长发育有影响。

参照上述装置和试剂，以小麦种子为实验材料尝试设计实验，探究两种不同pH的酸雨对种子萌发率的影响。

①探究的问题：不同pH的酸雨对小麦种子萌发率的影响。

②作出的假设：

③实验步骤（简要叙述）：

④实验预期结果与分析（实验预期结果多种多样，写出其中3种并加以分析）：

a.

b.

c.

（二）分离提取鉴定类（第2课时）

①生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定；

②叶绿体中色素的提取和分离；

③DNA的粗提取与鉴定。

在高考中考查角度有四个，一是方法，二是操作步骤与要点，三是药品，四是特定的

颜色的变化等。

一般程序：选材→提取样液→鉴定→分析结果

二、实验材料的选择与处理

1．在显色实验（如物质鉴定）中，材料最好不带色或颜色浅，或实验时对有色材料进

行脱色处理。

2．材料的选择满足实验要求

（1）可溶性还原性糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等，因为这些材料中所含的主要糖类

为不具还原性的蔗糖。

（2）观察有丝分裂实验时，选择幼小根尖或动物受精卵。

（3）进行DNA提取和鉴定实验时不能选用哺乳动物红细胞作为材料；

3．应对实验材料进行处理

实验材料选择后必须经过一定的处理，才能进行定性、定量实验，有利于得出实验结

果。

（1）提取组织液中还原性糖时，可适当加水；

（2）采用蛋清做实验材料进行蛋白质的鉴定时，要充分稀释；

（3）提取DNA时，向血细胞悬液中加入清水，使细胞吸水破裂。

（4）教材中观察“植物细胞有丝分裂实验”中选择洋葱根尖做为实验材料，必须经过“解离、漂洗、染色、制作”才能在光学显微镜下观察。

练习1：下列哪一组实验材料最适合探究不同温度对酶活性影响的实验

A、H2O2、过氧化氢酶

B、淀粉、淀粉酶

C、A、B两项均合适

D、A、B两项均不合适

练习2：如欲观察细胞减数分裂过程，可选用的材料是

A、马蛔虫受精卵

B、成熟花粉

C、小鼠睾丸

D、叶芽

练习3：在适宜时期取材，能观察到植物细胞同源染色体配对现象的实验材料是

A、根尖

B、茎尖

C、花药

D、种子

练习4：下列四项中，能用于观察上四分体的实验材料是

A、蓖麻籽种仁

B、洋葱根尖

C、菠菜幼叶

D、蝗虫的精巢

练习5、萝卜贮藏根组织细胞中是否存在蛋白质和DNA ？某生物小组对此进行研究，他们从网上查阅资料得知：①蛋白质在10 % NaCl 溶液中可沉淀析出；②在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色；③DNA 溶于10% NaCl 溶液但在95%酒精中呈白色絮状沉淀，析出。

实验材料：白萝卜

实验用具：粉碎机、烧杯、漏斗、试管、滤纸、玻璃棒、镊子、载玻片、天平、纱布。

药品及试剂：蒸馏水、NaCl 、95%环酒精、甲基绿染液、双缩脲试剂、蛋白质标

准样品。

请你根据所提供的条件参与实验设计并完成实验。

一、材料处理：

二、提取：

三、鉴定及结果：

四、讨论：

1.蛋白质要萝卜贮藏根组织细胞中所起的作用是。

2.DNA主要来自萝卜贮藏根组织细胞的。

练习6：( 1）植物叶片表皮上分布有大量的气孔，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。

请以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，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、预测实验结果并作出解释。

练习7 洋葱是生物学实验的常用材料之一，下图是一段时间培养后的洋葱示意图，

请回答下列问题：

(1)若利用此洋葱观察植物细胞的有丝分裂，则取材部位应是，该部位用肉眼观察呈色。实验中用和分

别作为解离液和染色液，当你用显微镜观察时，发现大部分细

胞处于细胞分裂的间期，发现大部分细胞处于细胞分裂的间期，

原因是。

(2)若要验证植物细胞吸水原理，则最好的取材部位

是，请在右侧空白处画出你在显微镜下观察到的细

胞失水后的状态（画一个细胞）。

(3)若要尝试利用此洋葱进行叶绿体色素的提取和分离实验，你将用到的试剂分别是

、。

练习8．提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是

A．未见色素带，说明材料可能为黄化叶片

B．色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液

C．提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素 b

D．胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高

2．生物实验中常用药品及作用

NaOH：用于吸收CO2或改变溶液的pH Ca(OH)2:鉴定CO2

HCl：解离或改变溶液的pH NaHCO3:提供CO2

斐林试剂：可溶性还原糖的鉴定，煮沸2min 碘液：鉴定淀粉

苏丹Ⅲ、Ⅳ：脂肪的鉴定双缩脲试剂：蛋白质的鉴定

二苯胺试剂：鉴定DNA，沸水浴加热5min 柠檬酸钠：血液抗凝剂

NaCl:配制生理盐水及其他不同浓度的盐溶液，可用于提取DNA等。

琼脂：激素或其他物质的载体，用于激素的转移或配制培养基。

亚甲基蓝：用于活体染色或检测污水中的好氧性细菌（细菌的氧化可使之褪色）

酒精：用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液。

蔗糖：配制蔗糖溶液，用于测定植物细胞浓度或观察植物细胞质壁分离和复原。

龙胆紫溶液或醋酸洋红液：碱性染料，用于染色体染色。

练习9 例1：生物实验室里，有下列试剂供实验时选用（）

A、10-10M的吲哚乙酸

B、10-4M秋水仙素

C、0.6%NaCl溶液

D、醋酸洋红染液

E、10%HCl溶液

F、50%蔗糖溶液

(1)分别用上述6种试剂处理小麦幼苗根尖细胞30min后观察，经哪些试剂处理后的细胞仍有生活力？

(2)欲观察洋葱根尖细胞染色体，应选用试剂

(3)能促使插条生根的试剂是

(4)欲使单倍体水稻结实，应选用试剂

(5)在验证“细胞吸水原理”的实验中，用试剂F处理洋葱表皮，过一段时间后，用清水

替代试剂F，镜检时发现。

练习10：以下是与高中生物实验有关的内容。

(1)请将表中实验名称与材料、试剂、用具的对应关系用连线表示，每项只准选择一次。

实验名称材料、试剂、用具

探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用黑藻

细胞质流动的观察斐林试剂

温度对淀粉酶的活性的影响碘液

叶绿体中色素的提取和分离载玻片

观察植物细胞的有丝分裂乙醇

(2)做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，画滤液细线要注意的事项是，为了防止丙酮和苯危害我们的身体健康，在研磨和层析分离时应当分别采取的操作措施是

、。

(3)某同学做“观察植物细胞的有丝分裂”实验

时，绘制了细胞分裂期的三个时期模式图（如图），

你画出细胞分裂期中所缺时期的模式图。

练习11．用乙烯利催熟香蕉的过程中，会出现下列生理现象：①出现一个呼吸速率迅速上升的阶段；②香蕉果皮由绿色逐渐变为黄色；③果肉甜味逐渐增加。请回答下列问题：（1）如果通风不良，催熟的香蕉会产生酒味，请解释原因。

（2）在催熟的过程中每日取样，提取果皮中光合色素进行纸层析。色素带会出现什么

变化？出现该变化的原因是什么？

（3）果肉变甜是因为（A.果胶；B.多糖；C.可溶性糖）积累的结果，这种（类）物质是由什么物质转化而来的？是如何转化的？

练习12 关于“DNA的粗提取与鉴定”的实验：

（1）实验材料选用鸡血球液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血球液中含有较高含量的。

（2）在下图中A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是；通过图中B所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入2mol/LnaCl溶液的目的是，图中C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是。

（3）为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA，可滴加溶液，结果丝状物被染成蓝绿色。

（三）实习和研究性课题（第三课时）

1．调查人群中的遗传病；

2．种群密度的取样调查；

3．调查环境污染对生物的影响；

4．设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性；

5．设计实验，观察生长素和生长素类似物对植物生长发育的影响。

练习 1 生物研究性小组的同学对某地区人类的遗传病进行调查。在调查中发现甲种

遗传病（简称甲病）在患有该病的家族中发病率较高，往往是代代相传，乙种遗传病（简

称乙病）的发病率较低。以下是甲病和乙病在该地区万人中表现情况统计表（甲、乙病均

由核基因控制）。请根据所给的材料和所学的知识回答：

（1）控制甲病的基因最可能位于，控制乙病的基因最可能位于，主要理由是。

（2）下图是该小组同学在调查中发现的上述两种遗传病的家族系谱图。其中甲病与正

常为一对相对性状，显性基因用A表示，隐性基因用a表示；乙病与正常为一对相对性状，

显性基因用B表示；隐性基因用b表示。请根据家族系谱图回答下列问题：

①Ⅲ10的基因型为。

②如果Ⅳ11是男孩，则该男孩同时患甲病和乙病的概率为，只患甲病的概

率为。

练习 2 生态工作者从东到西对我国北方A、B、C三种类型的草原进行调查。下表是

不同调查面积的物种数量统计结果：

（1）A、B、C三种类型的草原对放牧干扰的抵抗力稳定性由强到弱的顺序是，导致这三种类型的草原物种数量不同的关键生态因素是。如果将A草原与我国东北针叶林相比，两者之间恢复力稳定性较强的是。

（2）调查B草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：

①选取40cm×40cm为最佳样方面积。

②在该物种分布较密集的地方取5个样方。

③计数每个样方内该植物的个体数，若计数结果由多到少依次为N1、N2、N3、N4、N5，则将N5作为种群密度的估计值。

请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。

练习 3 科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变

雌性体内出现雄性生殖器官。近期某水域被该类有机物X污染，为了解此有机物对水生软

体动物是否有致畸作用，生物兴趣小组同学提出开展探究活动。请利用中学生物实验室常

用的器材以及下列实验材料和用具，设计实验并预测实验结果。

实验材料和用具：采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺（A螺）（300只），解剖镜，有机污染物X溶液，养殖池，正常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。

提示：给药剂量、具体仪器操作不作要求，室温恒定，养殖时间30天，A螺为雌雄异体，性别特征可在解剖镜下鉴定。

（1）拟定课题名称：

（2）设计实验步骤：

（3）预测实验结果：

练习4：在欧美国家时兴一种水晶球的生态球作为家庭摆设，该球密封，内装有水，2或3小鱼或虾，底部有沙子，珊瑚等，并长着一些水藻。小鱼和水藻在很长一段时间内生

活正常。请回答：

（1）这个生态球应放在的地方。

（2）此球内的能量流动情况是。

（3）小鱼和水藻能长时间生存的原因是。

（4）此球能较长时间保持相对稳定是因为。

练习 5 已知在促进生长的浓度范围内，浓度相同时，生长素类似物萘乙酸（NAA）产生的促进生长作用大于吲哚乙酸（IAA）。为了验证NAA和IAA的这种差异，可分别用

胚芽鞘和扦插枝条为材料进行实验。请简单写出实验设计思路并预测结果

（1）以胚芽鞘为材料的实验设计思路及预测结果。

实验设计思路：

预测结果：

（2）以扦插枝条为材料的实验设计思路及预测结果：

实验设计思路：

预测结果：

（四）探究与验证类

1．比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率；

2．探索淀粉酶对该粉和蔗糖的作用；

3．温度对酶活性影响；

4．植物向性运动的实验设计和观察。