资源简介

(共41张PPT)
专题二十六 实验与探究
REPORT
考情分析
1.考查内容
（1）本专题内容属于高频考点，考查的内容包括物质鉴定类实验、显微观察类实验、调查类实验和探究类实验。
（2）探究类实验常常依托对照实验的单一变量原则进行方案设计或结果分析。
2.题型难度
（1）题型上，已出现的高考试题中，大多为单项单选题，非选择题很少出现。
（2）难度上，多为中等难度试题。
3.备考策略
（1）颜色鉴定类实验常常依据常见颜色反应直接考查，调查类实验和探究类实验较少出现。
（2）显微观察类实验多结合光学显微镜的观察范围合理地选择实验材料。
考点清单
一、实验的类型
1.验证性实验和探究性实验
（1）验证性实验
①验证性实验的实验目的是“预料之中”的，因此结果和结论只有一种情况。结果即为由所学知识或实验原理推出的现象，结论即为实验目的。
②核心：已知结果，重在操作
③命题重点：实验中涉及的知识，如实验原理、实验材料、实验步骤、实验结果、注意事项等
（2）探究性实验
①探究性实验是对未知的生物学现象进行探索，因此预期的结果及结论是所有可能出现的情况，为多种情况。其书写格式-般为“如果.....则......如果.....”
考点清单
②核心：未知结果，重在设计
③命题重点：实验分析和实验设计，如实验的自变量和因变量的判断、实验的对照分析、实验的结果分析等
（3）验证性实验与探究性实验的对比
验证性实验 探究性实验
实验名称 通常是一个特定的科学事实，如，观察分生组织细胞的有丝分裂；绿叶中色素的提取和分离 通常是自变量对因变量的影响，如探究温度对酶活性的影响；探究细胞大小与物质运输的关系
实验原理 完成实验的理论依据，可能涉及物理、化学、生物等多个学科，有些来自课本知识，有些在题目中作为条件出现 ——
实验假设 无假设，验证性实验具有预设的实验结果 有假设，探究性实验没有预设结果，自变量和因变量之间可能具有三种关系：正相关、负相关、不想管，以探究细胞大小与物质运输的关系为例，预测结果如下：①细胞越小，物质运输效率越小；②细胞越小，物质运输效率越小；③细胞大小与物质运输效率无关
实验结果 实验应具有和实验预期相符的结果，若结果和预期实验不符，则说明实验过程有问题，实验失败 实验无特定的预期结果，可能在多个结果中出现其中一个，并根据此结果得出实验结论
考点清单
2.定性实验和定量实验
定性实验 定量实验
目的 定性实验的目的只是找到变量之间的关系，探究自变量和因变量之间是否存在相关性 定量实验是定性实验的进一步发展，在确定变量相关性之后，通过量化的手段，探究自变量和因变量之间的数量关系
手段 通过定性分析找到关系 通过定量分析找数据
分组 一般只需要两组实验：对照组和实验组，通过两组实验的对照结果分析得出结论 一般需要多组实验，包括一组对照组和多组对照组，实验组之间通过不同数量形成相互对照，对比不同结果得出结论
描述 用文字语言进行相关描述 用数学语言进行描述
区分 一般通过看自变量是否有数量处理，如果自变量有一定的数量处理，则为定量实验；没有则为定性实验
举例 探究植物细胞的质壁分离和复原 不同浓度蔗糖溶液对植物质壁分离的影响
探究高温对酶活性的影响 探究不同温度下酶活性的变化
考点清单
3.预实验和正式实验
（1）概念：在正式实验之前，用标准物质或只用少量样品进行实验，以便摸索出最佳的实验条件，为正式实验打下基础。
（2）目的：可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力、财力的浪费。
（3）要求：预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义。
（4）举例：探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度，预实验使用的生长素类似物浓度为0、10-2molL， 10-8mol/L、10-6mol/L， 10-4mol/L； 通过预实验发现实验方案可行，且生长素类似物最适浓度范围在10-12~10-8mol/L，因此正式实验设置浓度为10-12 mol/L，10-11 mol/L， 10-10 mol/L、10-9mol/L、10-8mol/L.此预实验达到了验证实验可行性的目的，并为进一步实验摸索了条件。
考点清单
二、实验设计原理
1.单一变量原则
（1）概念
①变量：实验过程中可以发生变化的因素称为变量，即因果关系中所有的可能的因和果。例如，在探究温度对酶活性的影响实验中，所有可变的因素，包括影响酶活性的温度、pH、酶的抑制剂等因素和酶本身的活性都属于变量。
②自变量：人为改变的变量称作自变量，也称为实验变量，是因果关系中的“因”， 是实验的操作对象，应具有可变性和可操作性。例如①中的温度。
③因变量：随着自变量的变化而变化的变量称作因变量，也称为反应变量，是因果关系中的果，是实验的观察对象，应具有可测性和客观性。例如①中的酶活性变化。
考点清单
④无关变量：实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。无关变量与研究目标无关，但却影响研究结果，实验中应严格控制，否则实验结果的真实性无法得到认定，例如①中的pH和酶的抑制剂。
⑤额外变量：由无关变量引起的变化结果叫做额外变量，额外变量会影响实验结论的准确性。
考点清单
（2）原理
①单一变量原则：实验的本质是找到自变量和因变量之间的关系，所以在实验中需要排除无关变量的干扰，保证通过自变量影响因变量，从而得出合理的实验结果和结论。所以单一变量原则就是通过改变单一的自变量，同时控制无关变量，探究自变量对因变量的影响。
2.对照原则
（1）原理
对照原则：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验是单一变量原则实现的具体体现，通过不同组实验的比较，得出合理的结果和结论。高中所有的探究类实验中，都应设置对照，但具体的对照形式可以是空白对照，也可以是相互对照或自身对照等，有些对照并不需要单独设置对照组。
考点清单
（2）形式
①空白对照
空白对照指不做任何实验的对照组或不给对照组以任何处理因素。但注意，不给对照组任何处理因素是相对于实验组的自变量而言的，无关变量对应的处理需要和实验组中保持一致。
空白对照能对比实验组的变化和结果，增加说服力。通常未经实验因素处理的对象组为对照组，经实验因素处理的对象组为实验组；或处于正常情况下的对象组为对照组，未处于正常情况下的对象组为实验组。
②自身对照
自身对照指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不单独另设对照，通过改变自变量，观察实验前后的自身的因变量变化，得出实验结论。自身对照方法简便，关键是理清实验处理前后对象变化的差异，从而确定自变量和因变量的关系。实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。
考点清单
③相互对照
相互对照也称为对比实验，是指不单独设对照组，而是几个实验组相互对比对照，其中每一组既是实验组也是其他组的对照组，由此得出相应的实验结论。通过实验的相互对比，确立实验变量和反应变量的关系。在没有空白对照的情况下，各实验组之间遵循单一变量原则，平衡和抵消无关变量的影响，使实验结果具有说服力
④条件对照
条件对照是指虽给对象施以某种实验处理，但此处理并非实验的自变量，同时此处理可以更好地证明实验结论，此处理也被称为条件变量。通常施以条件因素的对象组为对照组，施以实验因素的对象组为实验组。
考点清单
3.平行重复原则
（1）原理：每组实验需要多个实验对象、足够的实验次数，才能避免偶然误差，使得出的结论准确。反之若实验对象过少，重复次数不足，则容易由于实验对象出现偶然误差形成错误的实验结论。
（2）形式
①数量重复：通常实验每组对象应在三个或以上，例如，取生长发育状态相同的白兔若干只，平均分成若干组，保证每组具有多个实验对象，对实验结果进行记录后去除有明显误差的数据，剩下的数据取平均值。
②次数重复：每次实验需要重复三次或以上，使实验结果可重复出现，若实验重复次数不足，则可能造成错误结果，如孟德尔豌豆杂交实验中，每组实验均重复多次，并对每次的结果进行统计和比较。
考点清单
4.其他原则
在生物学实验设计中，还有其他几个原则，才能保证结果的准确性和结论的合理性，但在试题中很少直接考查，总结如下。
（1）随机性原则：是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。其目的包括：①消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；②平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。在实验描述中，通常体现为随机获取一定数量的实验材料。在样方法取样中，获取样方需要随机取样。
（2）科学性原则：是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期有科学依据，实验的各个环节不能偏离生物学基础知识和基本原理，以及其他学科领域的基本原则。主要体现在以下几个方面。①实验原理的科学性：实验原理是实验设计的依据，也是用来检验和修正实验过程中失误的依据，因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。例如，在颜色反应中，不同物质和不同的检测试剂发生反应产生的颜色是特定的，符合科学性要求。
考点清单
（3）简便可行性原则：简便是指在设计生物学实验时，要尽量做到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短。可行是指在设计生物学实验时，要考虑现有的实验条件，要保证现有的条件能够满足实验的要求。而有些实验的设计，虽然在原理和方法上可行，但由于步骤过于繁琐或者条件要求过高，所以很难进行。
例如预实验的作用包括两个方面：①为进一步的实验摸索条件；②可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验，造成人力、物力、财力的浪费。其中第二点就是提高科学性和可行性。
三、设计实验套路
1.实验设计概论
考点清单
实验设计类题目的分析和解答包括三个步骤，第一步为题目分析，包括：
①实验目的、原理的分析；
②实验类型的分析，确定探究性实验／验证性实验、定性实验／定量实验；
③实验对照和变量的分析（最重要）。
第二步为步骤书写，包括三个基本步骤：
①取材、分组、编号；
②处理自变量；
③观察、检测、记录因变量。第三步为预测实验结果，写出实验结论，对于验证性实验，其结果和结论都是单一的；对于探究性实验，其结果和结论可能会有三个方向，分别是正相关、负相关和不相关。
考点清单
解题思路如下：
2.全程实验设计套路
全程实验设计指的是在实验步骤上，题目不提供任何提示，所有实验步骤需要考生独立完成的实验设计。一般题目要求三步或四步的实验步骤。
分析实验设计主体
审题的第一步需要先确定实验设计的目的，包括实验的目的和原理、实验的类型 、实验的变量和对照，从而了解实验设计的框架。
第一步 分析实验目的/原理 ①实验的探究目的和原理；②实验的类型；③实验的变量和对照处理。
第二步 书写实验步骤 ①取材、分组、编号②处理实验自变量，强调无关变量相同且适宜③观察/检测/记录因变量
第三步 预测实验结果 验证性实验：一个结果，一个结论探究性实验：三个可能结果，三个可能结论
考点清单
①实验目的
实验目的就是要探究的问题或要验证的事实，题目往往会要求考生写出此实验的目的或课题，书写课题本质上是描述出题目的自变量和因变量，具有固定的答题格式，即：探究自变量对因变量的影响。在少数情况下，题目是验证性实验，此时课题应为：验证自变量对因变量的影响。
②实验原理
绝大部分情况下，实验所涉及的原理都比较简单，譬如酶的活性、光合/呼吸作用的影响因素，生长素作用的两重性、渗透作用等，这些实验是课本相关实验的变形。但是有些实验所涉及的原理需要综合多个生物学相关知识，在分析过程中要注意甄别真正的自变量。
考点清单
③实验类型
设计类实验大部分都是探究性实验，实验结果不可知，在题目要求预测实验结果时，应包含三个可能的结果，即自变量和因变量的关系是正相关、负相关或不相关。但如果题目给出的信息足够充分，或者依据教材的相关原理，可以对结果进行准确分析和判断的话。其预测结果就只有一个。对于不同题目所提供的不同信息要注意判断。
3.简述实验设计套路
（1）简要描述类实验的基本点
简要描述类实验需要描述的基本点如下：
①实验分组
考点清单
②自变量处理
③因变量观察
变量是分组对照实验最为重要的基本点，因此，这三点是必须有所体现的，而对于无关变量保持一致、平行重复的问题，通常不需要做详细表述。
2. 套用句式
通常简要描述的实验可套用如下句式：
①将实验材料分为两组（或多组）；
②A组是实验组，进行xx处理，B组是对照组，进行xx处理；以此类推。
③观察、记录因变量。
考点1 酶的应用问题综合
考点1 物质鉴定类实验
考点通关
1.在可溶性还原糖、油脂、蛋白质的鉴定实验中，对材料选择的叙述错误的是（ ）
A.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
B.花生种子富含油脂且子叶肥厚，是用于油脂鉴定的理想材料
C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的植物材料
D.马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色，是还原糖鉴定的理想材料
答案：D
解析：鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料，A正确；花生种子富含油脂且子叶肥厚，是用于油脂鉴定的理想材料，B正确；大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的植物材料，C正确；马铃薯块茎中含有较多的糖是淀粉，不属于还原糖，不适合做还原糖鉴定的实验材料，D错误。
2.生物学研究兴趣小组对作物种子发育过程中有机物积累及转化进行动态监测。下列关于检测方法及出现结果的叙述，错误的是（ ）
A.嫩大豆种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒
B.嫩甜玉米籽粒加水研磨→离心取上清液→加斐林试剂→观察砖红色沉淀检测还原糖
C.嫩花生种子加水研磨→加双缩脲试剂→依据紫色反应检测蛋白质
D.干玉米种子加水浸泡→用小刀纵切→在切面滴加碘液→依据被染成蓝色的情况检测淀粉
答案：B
解析：本题考查细胞中糖类、脂肪和蛋白质的鉴定。大豆种子中含有较多的脂肪，故可用嫩大豆种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒，A正确；斐林试剂检测还原糖，需要水浴加热，B错误；嫩花生种子含有较多的蛋白质，可将嫩花生种子加水研磨→加双缩脲试剂→依据紫色反应检测蛋白质，C正确；玉米种子含有较多的淀粉，故可用干玉米种子加水浸泡→用小刀纵切→在切面滴加碘液→依据被染成蓝色的情况检测淀粉，D正确。
考点2 显微观察类实验
考点通关
1.图1中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与装片之间的距离，图2和图3分别表示不同物镜下观察到的图像。下列叙述正确的是（ ）
A.①的放大倍数大于②，③的放大倍数小于④
B.若要把视野里的图像从图2转为图3，应选用③，同时升高镜筒
C.若要把视野里的图像从图2转为图3，正确的操作顺序是转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋
D.若要将物像放大到最大程度，应选用图1中的组合②③⑤
答案：D
解析：目镜越长放大倍数越小，而物镜越长放大倍数越大，所以①的放大倍数小于②，③的放大倍数大于④，要想将物像放大到最大程度，应选择的组合是题图1中的②③⑤，A错误，D正确；若要把视野里的图像从题图2转为题图3，需增大放大倍数，正确的操作顺序应该是移动装片（使物像处于视野中央）→转动转换器→调节光圈或反光镜→转动细准焦螺旋，其中换用高倍物镜③后应用细准焦螺旋来调节物镜与装片之间的距离，不能升高镜筒，B、C均错误。
2.如图所示，图甲中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，图乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。相关叙述正确的是（ ）
A.①比②的放大倍数大，③比④的放大倍数小
B.把视野里的标本从图乙转为图丙，应选用②③
C.若视野中有异物，移动装片，异物不动，则异物位于物镜上
D.从图乙转为图丙，正确的调节顺序：转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
答案：B
解析：本题考查显微镜的放大倍数、异物位置的判断及操作顺序。显微镜的放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数，物镜越长，放大倍数越大，物镜与载玻片的距离也越近，而目镜越长，放大倍数越小，据此并结合题意可知，①比②的放大倍数小，③比④的放大倍数大，A错误；把视野里的标本从图乙转为图内，即用高倍镜观察，使物像放大倍数增大，应选用②③，B正确；若视野中有异物，移动装片，异物不动，说明异物不在装片上，则异物位于物镜或目镜上，C错误；从图乙转为图丙，即使用高倍显微镜的正确操作顺序：移动装片，将要放大观察的物像移到视野中央→转动转换器，用高倍镜观察→调节光圈，增加进光量→转动细准焦螺旋，使物像清晰，D错误。
考点3 调查统计类实验
考点通关
1.调查种群密度在生产实践中具有重要意义。下列描述中与实际不符的是（ ）
A.调查种群密度常用估算的方法，如样方法、灯光诱捕法、标记重捕法等
B.麦田里蚜虫分布不均，取样数值偏差太大，不宜采用样方法调查种群密度
C.调查褐家鼠的种群密度时，可用标记重捕法，所做标记不应影响其被捕概率
D.用血细胞计数板统计酵母菌种群密度时，只计数中小方格内的酵母菌会使结果偏小
答案：B
解析：调查种群密度时，除分布范围小、个体较大的种群用逐个计数的方法外，多用估算的方法，针对不同的种群，可用样方法、灯光诱捕法、标志重捕法等，A正确；小麦蚜虫活动能力差，活动空间小，可采用样方法调查，确定样方时要随机取样，保证样方的代表性，B错误；标志重捕法成立的前提是动物两次被捕几率相等，所以标记时尽量做到不影响动物的生存机会，C正确；用血细胞计数板统计酵母菌密度时，应统计小方格内的菌和相邻的两条边线及顶角上的菌体，只统计小方格内的菌会使数据偏小，D正确。
2.某学校生物兴趣小组开展了“调查人群中的遗传病”的实践活动，以下调查方法或结论不合理的是（ ）
A.调查时，最好选取群体中发病率相对较高的多基因遗传病
B.调查时应分多个小组、对多个家庭进行调查，以获得足够大的群体调查数据
C.为了更加科学、准确地调查某遗传病在人群中的发病率，应特别注意随机取样
D.若调查结果是男女患者比例相近，且发病率较高，则可能是常染色体显性遗传病
答案：A
解析：调查人群中的遗传病时，最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病等，多基因遗传病一般不遵循孟德尔遗传定律，A错误；选取的样本要足够多，且要随机取样，调查时应分多个小组、对多个家庭进行调查，B正确；为了更加科学、准确地调查该遗传病在人群中的发病率，应特别注意随机取样，避免因为主观人为因素而对调查结果造成影响，C正确；若该病男女患者比例相近，说明该病的遗传和性别无关，而且发病率较高，则可能是常染色体显性遗传病，D正确。
考点4 探究类实验
考点通关
1.生物学家为探究DNA的复制方式，将15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养，通过密度梯度离心技术，将细胞中的14N/14N-DNA及15N/15N-DNA分离开来，在试管中得到不同密度的DNA带。下列有关DNA复制的说法，错误的是（ ）
A.复制所得子代DNA分子中（A+C）/（T+G）的值为1
B.如果DNA复制方式是半保留复制，那么第二代细胞中的DNA分子离心后可以得到两条DNA带
C.DNA分子复制时，边解旋边复制，同时需要模板、原料、能量和酶等
D.连续培养三代（复制了三次），在第三代大肠杆菌中含15N的链占该代DNA分子总链数的1/16
答案：D
解析：在双链DNA分子中，A=T，C=G，故复制所得子代DNA分子中（A+C）/（T+G）的值为1，A正确；如果DNA复制方式是半保留复制，那么第二代细胞中的DNA分子离心后可以得到两条DNA带，一条（14N/14N-DNA）位于上部，另一条（15N/14N-DNA）位于中部，B正确；DNA分子复制是一个边解旋边复制的过程，需要模板、原料、能量和酶等，C正确；连续培养三代（复制了三次），第三代大肠杆菌中含15N的链占该代DNA分子总链数的1/8，D错误。
2.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度，实验操作如图所示（注：A盒下侧有开口，可以进光）。结果预测及结论如下，其中错误的是（ ）
A.若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B中幼苗向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光对生长素分布的影响
B.若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力对生长素分布的影响
C.若A中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响与重力对生长素分布的影响程度相等
D.若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B中幼苗向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响小于单侧光对生长素分布的影响
答案：D
解析：结合题图分析，A中幼苗受重力和单侧光的影响，B中幼苗只受重力的影响。重力使生长素由远地侧向近地侧运输，单侧光使生长素由近地侧向远地侧运输。若重力对生长素分布的影响大于单侧光对生长素分布的影响，则A中近地侧生长素浓度高于远地侧，幼苗向上弯曲生长，且B近地侧生长素浓度高于A近地侧生长素浓度，所以B中幼苗也向上弯曲生长，且弯曲程度大于A，A正确；若B中幼苗向上弯曲生长，说明重力作用使幼苗两侧生长素分布不均匀，而A中幼苗水平生长，说明在重力和单侧光的作用下，幼苗中近地侧和远地侧的生长素含量相同，可推测单侧光对生长素分布的影响与重力对生长素分布的影响相等，C正确；若重力对生长素分布的影响小于单侧光对生长素分布的影响，则A中远地侧生长素浓度高于近地侧，远地侧生长快于近地侧，A中幼苗向下弯曲生长，B正确，D错误。
考点5 科学史实验
考点通关
1.下列有关科学研究的叙述正确的是（ ）
A.施莱登和施旺运用完全归纳法建立细胞学说
B.罗伯特森根据电镜照片提出了流动镶嵌模型
C.鲁宾和卡门运用放射性同位素标记法探明氧气的来源
D.沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型属于物理模型
答案：D
解析：A、施莱登观察了大部分植物细胞，施旺观察了大部分动物细胞，运用的是不完全归纳法建立细胞学说，A错误；B、罗伯特森根据电镜照片提出了生物膜由蛋白质--脂质--蛋白质三层结构构成，B错误；C、鲁宾和卡门运用同位素标记法探明氧气的来源，但氧元素没有放射性，C错误；D、沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型属于物理模型，除了物理模型常用的还有数学模型和概念模型，D正确。
2.下列有关生物科学史的叙述中，正确的是（ ）
A.施莱登、施旺提出的细胞学说，认为细胞通过分裂产生新细胞
B.沃森和克里克运用了构建物理模型的方法研究DNA分子的结构
C.桑格和尼克森指出所有生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
D.格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
答案：B
解析：施莱登、施旺提出了新细胞从老细胞中产生，而总结出细胞通过分裂产生新细胞观点的是魏尔肖，A错误；沃森和克里克运用了构建物理模型的方法研究DNA分子的结构，B正确；桑格和尼克森提出的是流动镶嵌模型，C错误；格里菲思的肺炎双球菌转化实验的结论是在S型细菌内存在某种转化因子，D错误。
一、细胞呼吸方式的判断
物质循环与能量流动模型
教材实验中主要试剂及材料的使用
考法突破
1.教材实验的“同材异用”
（1）酒精
体积分数为50%的乙醇溶液 脂肪的鉴定中，用于洗去苏丹Ⅲ在脂防上的浮色
体积分数为70%的乙醇溶液 土壤小动物类群丰富度的研究中，保存采集的土壤小动物，防止腐烂
体积分数为75%的乙醇溶液 无菌技术中用于消毒
体积分数为95%的乙醇溶液 ①有丝分裂观察中，与15%盐酸1∶1混合成解离液：②用于叶片脱色：③DNA分离纯化中，冷却的95%酒精用于凝集DNA：④用作酒精灯燃料
无水乙醇 ①光合色素的提取和分离中，用于提取光含色素，可用丙酮代替：②低温诱导染色体数目加倍中，与冰醋酸等混合配制成卡诺氏液（固定液）
（2）盐酸
（3）NaOH溶液
质量分数为5%的盐酸 影响酶活性的条件，用于改变pH
质量分数为8%的盐酸 观察细胞DNA与RNA的实验中，增加细胞膜的通透性，使DNA与蛋白质分离
质量分数为15%的盐酸 有丝分装观察中，与体积分数为95%的酒精溶液1∶1混合成解离液
物质的量浓度为0.1mol/L的盐酸 生物体维持pH稳定的机制，用来调节pH
质量分数为0.1%的盐酸 探究温度和pH对果胶酶活性的影响中，用来调节pH
0.1g/mL NaOH溶液 检测还原糖和蛋白质的实验中，用于配制斐林试剂和双缩脲试剂
质量分数为5%NaOH溶液 影响酶活性的条件，用于改变pH
质量分数为10%NaOH溶液 探究酵母菌细胞呼吸的方式，用于吸收空气中的CO2
0.1mol/LNaOH溶液 生物体维持pH稳定的机制，用来调节pH
质量分数为0.1% NaOH溶液 探究温度和pH对果胶酶活性的影响中，用来调节pH
2.教材实验的“一材多用”
取材部位 实验名称 取材原因
叶 鳞片叶 植物细胞的质壁分离和复原 外表皮细胞含紫色中央液泡
使用高倍显微镜观察细胞的多样性 细胞较大，外表皮细胞有中央液泡，内表皮细胞有明显的细胞核
管状叶 绿叶中色素的提取和分离 色素含量多
根 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察
低温诱导植物染色体数目的变化 材料易得，且低温（4℃）下根尖也能分裂生长，染色体变异率较高
提升训练
1.下列化学试剂在实验中具有相同作用的是（ ）
A.酒精在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验和检测生物组织中的脂肪实验中的作用
B.盐酸在观察植物细胞有丝分裂实验和探究pH对酶的活性影响实验中的作用
C.CuSO4在检测生物组织中的还原糖实验和检测生物组织中的蛋白质实验中的作用
D.NaOH在探究pH对酶的活性影响实验和检测生物组织中的蛋白质实验中的作用
答案：D
解析：在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，酒精可以用来配制解离液，在检测生物组织中的脂肪实验中，酒精的作用是洗去浮色，A错误；在观察植物细胞有丝分裂实验中，盐酸可以用来配制解离液，在探究pH对酶的活性影响实验中，盐酸的作用是调节pH，B错误；CuSO4在检测生物组织中的还原糖实验中的作用是与NaOH反应生成Cu（OH）2，进而与还原糖发生氧化还原反应，CuSO4在检测生物组织中的蛋白质实验中的作用是与肽键反应，生成紫色物质，C错误；NaOH在探究pH对酶的活性影响实验和检测生物组织中的蛋白质实验中的作用都是创造碱性环境，D正确。
提升训练
2.下列有关实验操作的叙述，正确的是（ ）
A.鉴定还原糖实验中，先将斐林试剂甲、乙液等量混匀后再加入待测样液
B.在制作花生子叶切片观察脂肪颗粒过程中，用蒸馏水洗去切片表面的浮色
C.在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，使用溴麝香草酚蓝溶液检测酒精
D.观察叶片细胞的叶绿体时，直接用高倍镜观察
答案：A
解析：斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液）组成，检测还原糖时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，再加入待测样液中并进行水浴加热，观察是否出现砖红色沉淀；在制作花生子叶切片观察脂防颗粒过程中，用50%的酒精洗去切片表面的浮色；在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，使用溴麝香草酚蓝水溶液检测二氧化碳，用酸性重铬酸钾检测酒精；使用显微镜观察时，要遵循先低后高的原则，观察叶片细胞的叶绿体时，先在低倍镜下找到叶片细胞再换高倍镜观察；故选A。专题二十六 实验与探究
考情分析
1.考查内容
（1）本专题内容属于高频考点，考查的内容包括物质鉴定类实验、显微观察类实验、调查类实验和探究类实验。
（2）探究类实验常常依托对照实验的单一变量原则进行方案设计或结果分析。
2.题型难度
（1）题型上，已出现的高考试题中，大多为单项单选题，非选择题很少出现。
（2）难度上，多为中等难度试题。
3.备考策略
（1）颜色鉴定类实验常常依据常见颜色反应直接考查，调查类实验和探究类实验较少出现。
（2）显微观察类实验多结合光学显微镜的观察范围合理地选择实验材料。
考点清单
一、实验的类型
1.验证性实验和探究性实验
（1）验证性实验
①验证性实验的实验目的是“预料之中”的，因此结果和结论只有一种情况。结果即为由所学知识或实验原理推出的现象，结论即为实验目的。
②核心：已知结果，重在操作
③命题重点：实验中涉及的知识，如实验原理、实验材料、实验步骤、实验结果、注意事项等
（2）探究性实验
①探究性实验是对未知的生物学现象进行探索，因此预期的结果及结论是所有可能出现的情况，为多种情况。其书写格式-般为“如果.....则......如果.....”
②核心：未知结果，重在设计
③命题重点：实验分析和实验设计，如实验的自变量和因变量的判断、实验的对照分析、实验的结果分析等
（3）验证性实验与探究性实验的对比
验证性实验 探究性实验
实验名称 通常是一个特定的科学事实，如，观察分生组织细胞的有丝分裂；绿叶中色素的提取和分离 通常是自变量对因变量的影响，如探究温度对酶活性的影响；探究细胞大小与物质运输的关系
实验原理 完成实验的理论依据，可能涉及物理、化学、生物等多个学科，有些来自课本知识，有些在题目中作为条件出现 —
实验假设 无假设，验证性实验具有预设的实验结果 有假设，探究性实验没有预设结果，自变量和因变量之间可能具有三种关系：正相关、负相关、不想管，以探究细胞大小与物质运输的关系为例，预测结果如下： ①细胞越小，物质运输效率越小； ②细胞越小，物质运输效率越小； ③细胞大小与物质运输效率无关
实验结果 实验应具有和实验预期相符的结果，若结果和预期实验不符，则说明实验过程有问题，实验失败 实验无特定的预期结果，可能在多个结果中出现其中一个，并根据此结果得出实验结论
2.定性实验和定量实验
定性实验 定量实验
目的 定性实验的目的只是找到变量之间的关系，探究自变量和因变量之间是否存在相关性 定量实验是定性实验的进一步发展，在确定变量相关性之后，通过量化的手段，探究自变量和因变量之间的数量关系
手段 通过定性分析找到关系 通过定量分析找数据
分组 一般只需要两组实验：对照组和实验组，通过两组实验的对照结果分析得出结论 一般需要多组实验，包括一组对照组和多组对照组，实验组之间通过不同数量形成相互对照，对比不同结果得出结论
描述 用文字语言进行相关描述 用数学语言进行描述
区分 一般通过看自变量是否有数量处理，如果自变量有一定的数量处理，则为定量实验；没有则为定性实验
举例 探究植物细胞的质壁分离和复原 不同浓度蔗糖溶液对植物质壁分离的影响
探究高温对酶活性的影响 探究不同温度下酶活性的变化
3.预实验和正式实验
（1）概念：在正式实验之前，用标准物质或只用少量样品进行实验，以便摸索出最佳的实验条件，为正式实验打下基础。
（2）目的：可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力、财力的浪费。
（3）要求：预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义。
（4）举例：探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度，预实验使用的生长素类似物浓度为0、10-2molL， 10-8mol/L、10-6mol/L， 10-4mol/L； 通过预实验发现实验方案可行，且生长素类似物最适浓度范围在10-12~10-8mol/L，因此正式实验设置浓度为10-12 mol/L，10-11 mol/L， 10-10 mol/L、10-9mol/L、10-8mol/L.此预实验达到了验证实验可行性的目的，并为进一步实验摸索了条件。
二、实验设计原理
1.单一变量原则
（1）概念
①变量：实验过程中可以发生变化的因素称为变量，即因果关系中所有的可能的因和果。例如，在探究温度对酶活性的影响实验中，所有可变的因素，包括影响酶活性的温度、pH、酶的抑制剂等因素和酶本身的活性都属于变量。
②自变量：人为改变的变量称作自变量，也称为实验变量，是因果关系中的“因”， 是实验的操作对象，应具有可变性和可操作性。例如①中的温度。
③因变量：随着自变量的变化而变化的变量称作因变量，也称为反应变量，是因果关系中的果，是实验的观察对象，应具有可测性和客观性。例如①中的酶活性变化。
④无关变量：实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。无关变量与研究目标无关，但却影响研究结果，实验中应严格控制，否则实验结果的真实性无法得到认定，例如①中的pH和酶的抑制剂。
⑤额外变量：由无关变量引起的变化结果叫做额外变量，额外变量会影响实验结论的准确性。
变量概念示意图
（2）原理
①单一变量原则：实验的本质是找到自变量和因变量之间的关系，所以在实验中需要排除无关变量的干扰，保证通过自变量影响因变量，从而得出合理的实验结果和结论。所以单一变量原则就是通过改变单一的自变量，同时控制无关变量，探究自变量对因变量的影响。
2.对照原则
（1）原理
对照原则：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验是单一变量原则实现的具体体现，通过不同组实验的比较，得出合理的结果和结论。高中所有的探究类实验中，都应设置对照，但具体的对照形式可以是空白对照，也可以是相互对照或自身对照等，有些对照并不需要单独设置对照组。
（2）形式
①空白对照
空白对照指不做任何实验的对照组或不给对照组以任何处理因素。但注意，不给对照组任何处理因素是相对于实验组的自变量而言的，无关变量对应的处理需要和实验组中保持一致。
空白对照能对比实验组的变化和结果，增加说服力。通常未经实验因素处理的对象组为对照组，经实验因素处理的对象组为实验组；或处于正常情况下的对象组为对照组，未处于正常情况下的对象组为实验组。
②自身对照
自身对照指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不单独另设对照，通过改变自变量，观察实验前后的自身的因变量变化，得出实验结论。自身对照方法简便，关键是理清实验处理前后对象变化的差异，从而确定自变量和因变量的关系。实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。
③相互对照
相互对照也称为对比实验，是指不单独设对照组，而是几个实验组相互对比对照，其中每一组既是实验组也是其他组的对照组，由此得出相应的实验结论。通过实验的相互对比，确立实验变量和反应变量的关系。在没有空白对照的情况下，各实验组之间遵循单一变量原则，平衡和抵消无关变量的影响，使实验结果具有说服力
④条件对照
条件对照是指虽给对象施以某种实验处理，但此处理并非实验的自变量，同时此处理可以更好地证明实验结论，此处理也被称为条件变量。通常施以条件因素的对象组为对照组，施以实验因素的对象组为实验组。
3.平行重复原则
（1）原理：每组实验需要多个实验对象、足够的实验次数，才能避免偶然误差，使得出的结论准确。反之若实验对象过少，重复次数不足，则容易由于实验对象出现偶然误差形成错误的实验结论。
（2）形式
①数量重复：通常实验每组对象应在三个或以上，例如，取生长发育状态相同的白兔若干只，平均分成若干组，保证每组具有多个实验对象，对实验结果进行记录后去除有明显误差的数据，剩下的数据取平均值。
②次数重复：每次实验需要重复三次或以上，使实验结果可重复出现，若实验重复次数不足，则可能造成错误结果，如孟德尔豌豆杂交实验中，每组实验均重复多次，并对每次的结果进行统计和比较。
4.其他原则
在生物学实验设计中，还有其他几个原则，才能保证结果的准确性和结论的合理性，但在试题中很少直接考查，总结如下。
（1）随机性原则：是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。其目的包括：①消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；②平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。在实验描述中，通常体现为随机获取一定数量的实验材料。在样方法取样中，获取样方需要随机取样。
（2）科学性原则：是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期有科学依据，实验的各个环节不能偏离生物学基础知识和基本原理，以及其他学科领域的基本原则。主要体现在以下几个方面。①实验原理的科学性：实验原理是实验设计的依据，也是用来检验和修正实验过程中失误的依据，因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。例如，在颜色反应中，不同物质和不同的检测试剂发生反应产生的颜色是特定的，符合科学性要求。
（3）简便可行性原则：简便是指在设计生物学实验时，要尽量做到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短。可行是指在设计生物学实验时，要考虑现有的实验条件，要保证现有的条件能够满足实验的要求。而有些实验的设计，虽然在原理和方法上可行，但由于步骤过于繁琐或者条件要求过高，所以很难进行。
例如预实验的作用包括两个方面：①为进一步的实验摸索条件；②可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验，造成人力、物力、财力的浪费。其中第二点就是提高科学性和可行性。
三、设计实验套路
1.实验设计概论
实验设计类题目的分析和解答包括三个步骤，第一步为题目分析，包括：
①实验目的、原理的分析；
②实验类型的分析，确定探究性实验／验证性实验、定性实验／定量实验；
③实验对照和变量的分析（最重要）。
第二步为步骤书写，包括三个基本步骤：
①取材、分组、编号；
②处理自变量；
③观察、检测、记录因变量。第三步为预测实验结果，写出实验结论，对于验证性实验，其结果和结论都是单一的；对于探究性实验，其结果和结论可能会有三个方向，分别是正相关、负相关和不相关。
解题思路如下：
第一步 分析实验目的/原理 ①实验的探究目的和原理； ②实验的类型； ③实验的变量和对照处理。
第二步 书写实验步骤 ①取材、分组、编号 ②处理实验自变量，强调无关变量相同且适宜 ③观察/检测/记录因变量
第三步 预测实验结果 验证性实验：一个结果，一个结论 探究性实验：三个可能结果，三个可能结论
2.全程实验设计套路
全程实验设计指的是在实验步骤上，题目不提供任何提示，所有实验步骤需要考生独立完成的实验设计。一般题目要求三步或四步的实验步骤。
分析实验设计主体
审题的第一步需要先确定实验设计的目的，包括实验的目的和原理、实验的类型 、实验的变量和对照，从而了解实验设计的框架。
①实验目的
实验目的就是要探究的问题或要验证的事实，题目往往会要求考生写出此实验的目的或课题，书写课题本质上是描述出题目的自变量和因变量，具有固定的答题格式，即：探究自变量对因变量的影响。在少数情况下，题目是验证性实验，此时课题应为：验证自变量对因变量的影响。
②实验原理
绝大部分情况下，实验所涉及的原理都比较简单，譬如酶的活性、光合/呼吸作用的影响因素，生长素作用的两重性、渗透作用等，这些实验是课本相关实验的变形。但是有些实验所涉及的原理需要综合多个生物学相关知识，在分析过程中要注意甄别真正的自变量。
③实验类型
设计类实验大部分都是探究性实验，实验结果不可知，在题目要求预测实验结果时，应包含三个可能的结果，即自变量和因变量的关系是正相关、负相关或不相关。但如果题目给出的信息足够充分，或者依据教材的相关原理，可以对结果进行准确分析和判断的话。其预测结果就只有一个。对于不同题目所提供的不同信息要注意判断。
3.简述实验设计套路
（1）简要描述类实验的基本点
简要描述类实验需要描述的基本点如下：
①实验分组
②自变量处理
③因变量观察
变量是分组对照实验最为重要的基本点，因此，这三点是必须有所体现的，而对于无关变量保持一致、平行重复的问题，通常不需要做详细表述。
2. 套用句式
通常简要描述的实验可套用如下句式：
①将实验材料分为两组（或多组）；
②A组是实验组，进行xx处理，B组是对照组，进行xx处理；以此类推。
③观察、记录因变量。
考点通关
考点1 物质鉴定类实验
1.在可溶性还原糖、油脂、蛋白质的鉴定实验中，对材料选择的叙述错误的是（ ）
A.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
B.花生种子富含油脂且子叶肥厚，是用于油脂鉴定的理想材料
C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的植物材料
D.马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色，是还原糖鉴定的理想材料
答案：D
解析：鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料，A正确；花生种子富含油脂且子叶肥厚，是用于油脂鉴定的理想材料，B正确；大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的植物材料，C正确；马铃薯块茎中含有较多的糖是淀粉，不属于还原糖，不适合做还原糖鉴定的实验材料，D错误。
2.生物学研究兴趣小组对作物种子发育过程中有机物积累及转化进行动态监测。下列关于检测方法及出现结果的叙述，错误的是（ ）
A.嫩大豆种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒
B.嫩甜玉米籽粒加水研磨→离心取上清液→加斐林试剂→观察砖红色沉淀检测还原糖
C.嫩花生种子加水研磨→加双缩脲试剂→依据紫色反应检测蛋白质
D.干玉米种子加水浸泡→用小刀纵切→在切面滴加碘液→依据被染成蓝色的情况检测淀粉
答案：B
解析：本题考查细胞中糖类、脂肪和蛋白质的鉴定。大豆种子中含有较多的脂肪，故可用嫩大豆种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒，A正确；斐林试剂检测还原糖，需要水浴加热，B错误；嫩花生种子含有较多的蛋白质，可将嫩花生种子加水研磨→加双缩脲试剂→依据紫色反应检测蛋白质，C正确；玉米种子含有较多的淀粉，故可用干玉米种子加水浸泡→用小刀纵切→在切面滴加碘液→依据被染成蓝色的情况检测淀粉，D正确。
考点2 显微观察类实验
1.图1中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与装片之间的距离，图2和图3分别表示不同物镜下观察到的图像。下列叙述正确的是（ ）
A.①的放大倍数大于②，③的放大倍数小于④
B.若要把视野里的图像从图2转为图3，应选用③，同时升高镜筒
C.若要把视野里的图像从图2转为图3，正确的操作顺序是转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋
D.若要将物像放大到最大程度，应选用图1中的组合②③⑤
答案：D
解析：目镜越长放大倍数越小，而物镜越长放大倍数越大，所以①的放大倍数小于②，③的放大倍数大于④，要想将物像放大到最大程度，应选择的组合是题图1中的②③⑤，A错误，D正确；若要把视野里的图像从题图2转为题图3，需增大放大倍数，正确的操作顺序应该是移动装片（使物像处于视野中央）→转动转换器→调节光圈或反光镜→转动细准焦螺旋，其中换用高倍物镜③后应用细准焦螺旋来调节物镜与装片之间的距离，不能升高镜筒，B、C均错误。
2.如图所示，图甲中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，图乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。相关叙述正确的是（ ）
A.①比②的放大倍数大，③比④的放大倍数小
B.把视野里的标本从图乙转为图丙，应选用②③
C.若视野中有异物，移动装片，异物不动，则异物位于物镜上
D.从图乙转为图丙，正确的调节顺序：转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
答案：B
解析：本题考查显微镜的放大倍数、异物位置的判断及操作顺序。显微镜的放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数，物镜越长，放大倍数越大，物镜与载玻片的距离也越近，而目镜越长，放大倍数越小，据此并结合题意可知，①比②的放大倍数小，③比④的放大倍数大，A错误；把视野里的标本从图乙转为图内，即用高倍镜观察，使物像放大倍数增大，应选用②③，B正确；若视野中有异物，移动装片，异物不动，说明异物不在装片上，则异物位于物镜或目镜上，C错误；从图乙转为图丙，即使用高倍显微镜的正确操作顺序：移动装片，将要放大观察的物像移到视野中央→转动转换器，用高倍镜观察→调节光圈，增加进光量→转动细准焦螺旋，使物像清晰，D错误。
考点3 调查统计类实验
1.调查种群密度在生产实践中具有重要意义。下列描述中与实际不符的是（ ）
A.调查种群密度常用估算的方法，如样方法、灯光诱捕法、标记重捕法等
B.麦田里蚜虫分布不均，取样数值偏差太大，不宜采用样方法调查种群密度
C.调查褐家鼠的种群密度时，可用标记重捕法，所做标记不应影响其被捕概率
D.用血细胞计数板统计酵母菌种群密度时，只计数中小方格内的酵母菌会使结果偏小
答案：B
解析：调查种群密度时，除分布范围小、个体较大的种群用逐个计数的方法外，多用估算的方法，针对不同的种群，可用样方法、灯光诱捕法、标志重捕法等，A正确；小麦蚜虫活动能力差，活动空间小，可采用样方法调查，确定样方时要随机取样，保证样方的代表性，B错误；标志重捕法成立的前提是动物两次被捕几率相等，所以标记时尽量做到不影响动物的生存机会，C正确；用血细胞计数板统计酵母菌密度时，应统计小方格内的菌和相邻的两条边线及顶角上的菌体，只统计小方格内的菌会使数据偏小，D正确。
2.某学校生物兴趣小组开展了“调查人群中的遗传病”的实践活动，以下调查方法或结论不合理的是（ ）
A.调查时，最好选取群体中发病率相对较高的多基因遗传病
B.调查时应分多个小组、对多个家庭进行调查，以获得足够大的群体调查数据
C.为了更加科学、准确地调查某遗传病在人群中的发病率，应特别注意随机取样
D.若调查结果是男女患者比例相近，且发病率较高，则可能是常染色体显性遗传病
答案：A
解析：调查人群中的遗传病时，最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病等，多基因遗传病一般不遵循孟德尔遗传定律，A错误；选取的样本要足够多，且要随机取样，调查时应分多个小组、对多个家庭进行调查，B正确；为了更加科学、准确地调查该遗传病在人群中的发病率，应特别注意随机取样，避免因为主观人为因素而对调查结果造成影响，C正确；若该病男女患者比例相近，说明该病的遗传和性别无关，而且发病率较高，则可能是常染色体显性遗传病，D正确。
考点4 探究类实验
1.生物学家为探究DNA的复制方式，将15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养，通过密度梯度离心技术，将细胞中的14N/14N-DNA及15N/15N-DNA分离开来，在试管中得到不同密度的DNA带。下列有关DNA复制的说法，错误的是（ ）
A.复制所得子代DNA分子中（A+C）/（T+G）的值为1
B.如果DNA复制方式是半保留复制，那么第二代细胞中的DNA分子离心后可以得到两条DNA带
C.DNA分子复制时，边解旋边复制，同时需要模板、原料、能量和酶等
D.连续培养三代（复制了三次），在第三代大肠杆菌中含15N的链占该代DNA分子总链数的1/16
答案：D
解析：在双链DNA分子中，A=T，C=G，故复制所得子代DNA分子中（A+C）/（T+G）的值为1，A正确；如果DNA复制方式是半保留复制，那么第二代细胞中的DNA分子离心后可以得到两条DNA带，一条（14N/14N-DNA）位于上部，另一条（15N/14N-DNA）位于中部，B正确；DNA分子复制是一个边解旋边复制的过程，需要模板、原料、能量和酶等，C正确；连续培养三代（复制了三次），第三代大肠杆菌中含15N的链占该代DNA分子总链数的1/8，D错误。
2.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度，实验操作如图所示（注：A盒下侧有开口，可以进光）。结果预测及结论如下，其中错误的是（ ）
A.若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B中幼苗向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光对生长素分布的影响
B.若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力对生长素分布的影响
C.若A中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响与重力对生长素分布的影响程度相等
D.若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B中幼苗向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响小于单侧光对生长素分布的影响
答案：D
解析：结合题图分析，A中幼苗受重力和单侧光的影响，B中幼苗只受重力的影响。重力使生长素由远地侧向近地侧运输，单侧光使生长素由近地侧向远地侧运输。若重力对生长素分布的影响大于单侧光对生长素分布的影响，则A中近地侧生长素浓度高于远地侧，幼苗向上弯曲生长，且B近地侧生长素浓度高于A近地侧生长素浓度，所以B中幼苗也向上弯曲生长，且弯曲程度大于A，A正确；若B中幼苗向上弯曲生长，说明重力作用使幼苗两侧生长素分布不均匀，而A中幼苗水平生长，说明在重力和单侧光的作用下，幼苗中近地侧和远地侧的生长素含量相同，可推测单侧光对生长素分布的影响与重力对生长素分布的影响相等，C正确；若重力对生长素分布的影响小于单侧光对生长素分布的影响，则A中远地侧生长素浓度高于近地侧，远地侧生长快于近地侧，A中幼苗向下弯曲生长，B正确，D错误。
考点5 科学史实验
1.下列有关科学研究的叙述正确的是（ ）
A.施莱登和施旺运用完全归纳法建立细胞学说
B.罗伯特森根据电镜照片提出了流动镶嵌模型
C.鲁宾和卡门运用放射性同位素标记法探明氧气的来源
D.沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型属于物理模型
答案：D
解析：A、施莱登观察了大部分植物细胞，施旺观察了大部分动物细胞，运用的是不完全归纳法建立细胞学说，A错误；B、罗伯特森根据电镜照片提出了生物膜由蛋白质--脂质--蛋白质三层结构构成，B错误；C、鲁宾和卡门运用同位素标记法探明氧气的来源，但氧元素没有放射性，C错误；D、沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型属于物理模型，除了物理模型常用的还有数学模型和概念模型，D正确。
2.下列有关生物科学史的叙述中，正确的是（ ）
A.施莱登、施旺提出的细胞学说，认为细胞通过分裂产生新细胞
B.沃森和克里克运用了构建物理模型的方法研究DNA分子的结构
C.桑格和尼克森指出所有生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
D.格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
答案：B
解析：施莱登、施旺提出了新细胞从老细胞中产生，而总结出细胞通过分裂产生新细胞观点的是魏尔肖，A错误；沃森和克里克运用了构建物理模型的方法研究DNA分子的结构，B正确；桑格和尼克森提出的是流动镶嵌模型，C错误；格里菲思的肺炎双球菌转化实验的结论是在S型细菌内存在某种转化因子，D错误。
考法突破
教材实验中主要试剂及材料的使用
1.教材实验的“同材异用”
（1）酒精
体积分数为50%的乙醇溶液 脂肪的鉴定中，用于洗去苏丹Ⅲ在脂防上的浮色
体积分数为70%的乙醇溶液 土壤小动物类群丰富度的研究中，保存采集的土壤小动物，防止腐烂
体积分数为75%的乙醇溶液 无菌技术中用于消毒
体积分数为95%的乙醇溶液 ①有丝分裂观察中，与15%盐酸1∶1混合成解离液：②用于叶片脱色：③DNA分离纯化中，冷却的95%酒精用于凝集DNA：④用作酒精灯燃料
无水乙醇 ①光合色素的提取和分离中，用于提取光含色素，可用丙酮代替：②低温诱导染色体数目加倍中，与冰醋酸等混合配制成卡诺氏液（固定液）
（2）盐酸
质量分数为5%的盐酸 影响酶活性的条件，用于改变pH
质量分数为8%的盐酸 观察细胞DNA与RNA的实验中，增加细胞膜的通透性，使DNA与蛋白质分离
质量分数为15%的盐酸 有丝分装观察中，与体积分数为95%的酒精溶液1∶1混合成解离液
物质的量浓度为0.1mol/L的盐酸 生物体维持pH稳定的机制，用来调节pH
质量分数为0.1%的盐酸 探究温度和pH对果胶酶活性的影响中，用来调节pH
（3）NaOH溶液
0.1g/mL NaOH溶液 检测还原糖和蛋白质的实验中，用于配制斐林试剂和双缩脲试剂
质量分数为5%NaOH溶液 影响酶活性的条件，用于改变pH
质量分数为10%NaOH溶液 探究酵母菌细胞呼吸的方式，用于吸收空气中的CO2
0.1mol/L NaOH溶液 生物体维持pH稳定的机制，用来调节pH
质量分数为0.1% NaOH溶液 探究温度和pH对果胶酶活性的影响中，用来调节pH
2.教材实验的“一材多用”
取材部位 实验名称 取材原因
叶 鳞片叶 植物细胞的质壁分离和复原 外表皮细胞含紫色中央液泡
使用高倍显微镜观察细胞的多样性 细胞较大，外表皮细胞有中央液泡，内表皮细胞有明显的细胞核
管状叶 绿叶中色素的提取和分离 色素含量多
根 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察
低温诱导植物染色体数目的变化 材料易得，且低温（4℃）下根尖也能分裂生长，染色体变异率较高
提升训练
1.下列化学试剂在实验中具有相同作用的是（ ）
A.酒精在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验和检测生物组织中的脂肪实验中的作用
B.盐酸在观察植物细胞有丝分裂实验和探究pH对酶的活性影响实验中的作用
C.CuSO4在检测生物组织中的还原糖实验和检测生物组织中的蛋白质实验中的作用
D.NaOH在探究pH对酶的活性影响实验和检测生物组织中的蛋白质实验中的作用
答案：D
解析：在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，酒精可以用来配制解离液，在检测生物组织中的脂肪实验中，酒精的作用是洗去浮色，A错误；在观察植物细胞有丝分裂实验中，盐酸可以用来配制解离液，在探究pH对酶的活性影响实验中，盐酸的作用是调节pH，B错误；CuSO4在检测生物组织中的还原糖实验中的作用是与NaOH反应生成Cu（OH）2，进而与还原糖发生氧化还原反应，CuSO4在检测生物组织中的蛋白质实验中的作用是与肽键反应，生成紫色物质，C错误；NaOH在探究pH对酶的活性影响实验和检测生物组织中的蛋白质实验中的作用都是创造碱性环境，D正确。
2.下列有关实验操作的叙述，正确的是（ ）
A.鉴定还原糖实验中，先将斐林试剂甲、乙液等量混匀后再加入待测样液
B.在制作花生子叶切片观察脂肪颗粒过程中，用蒸馏水洗去切片表面的浮色
C.在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，使用溴麝香草酚蓝溶液检测酒精
D.观察叶片细胞的叶绿体时，直接用高倍镜观察
答案：A
解析：斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液）组成，检测还原糖时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，再加入待测样液中并进行水浴加热，观察是否出现砖红色沉淀；在制作花生子叶切片观察脂防颗粒过程中，用50%的酒精洗去切片表面的浮色；在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，使用溴麝香草酚蓝水溶液检测二氧化碳，用酸性重铬酸钾检测酒精；使用显微镜观察时，要遵循先低后高的原则，观察叶片细胞的叶绿体时，先在低倍镜下找到叶片细胞再换高倍镜观察；故选A。
2

展开更多......

收起↑