2023届高考生物复习专题：实验与探究课件PPT

这是一份2023届高考生物复习专题：实验与探究课件PPT，共54页。PPT课件主要包含了移－转－调，经典实验，对比实验，实验主要考查题型，实验结论，实验方案评价，一实验目的，二实验原理分析，三实验结论等内容，欢迎下载使用。

微专题1　教材基础实验
1、实验目的2、实验原理3、实验选材（依据？还要以用什么？）4、实验操作（具体步骤？缺少、错乱对实验验结果的影响？）5、实验现象（常态下的现象？非常态的现象？什么原因？）6、实验结论
洋葱鳞片叶外表皮
1、需要染色观察的实验？
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂低温诱导植物细胞染色体数目的变化
2、必须使用活细胞的实验？
观察叶绿体和细胞质的流动观察植物细胞的质壁分离与复原
3、显色、染色、鉴定类实验的选材？
（1）富含所检测的成分（2）材料无色
例：下列实验都需要使用光学显微镜进行观察，有关实验现象描述合理的是（　　）
A．实验①　　B．实验②　　C．实验③　　D．实验④
观察植物细胞质壁分离及复原探究pH、温度对酶活性影响所用材料选用水绵进行光合作用实验的优点孟德尔选用豌豆的优点果蝇做遗传学材料的优点选用肺炎双球菌、噬菌体证明DNA是遗传物质的优点选某种遗传病进行调查
经典实验的选材要求及材料优点
遵循原则选后：科学→简便、经济
有关教材观察类实验选材的原因分析：
1、观察细胞的有丝分裂或低温诱导染色体加倍时，为什么应观察呈正方形的根尖分生区细胞？　　分生区细胞分裂旺盛，能观察到各时期的细胞；而伸长区和成熟区的细胞一般都不再分裂，观察不到正在分裂的细胞。2、观察细胞的减数分裂通常选用动物的精巢或植物的雄蕊，而不宜选用动物的卵巢或植物的雌蕊？　　 ① 雄性产生的雄配子的数量远远多于雌性产生的雌配子，在视野中更容易观察到形成精子的减数分裂； 　　 ② 很多生物雌性个体产生雌配子的过程是不连续的，所以很难看到雌配子形成的全过程的各时期。
例.（2021·广东七校联考）黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生 植物，易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法错误的是（ ）A.在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构B.观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片C.质壁分离过程中，黑藻细胞吸水能力减小D.探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液
教材实验中的“一材多用”——洋葱
微专题1　教材基础实验1.(2022·沈阳市质量抽测)下列遗传实验材料的选择与目的不匹配的是(　　)A.用噬菌体研究生物的遗传物质B.用山柳菊研究孟德尔遗传规律C.用果蝇研究基因与染色体的关系D.用大肠杆菌研究DNA的复制方式解析　孟德尔选择山柳菊作实验材料进行研究，结果并不理想，而选择以豌豆为实验材料进行研究，发现了孟德尔遗传规律，B符合题意。
1、选择材料的注意事项？
含量丰富；无色或浅色（没有颜色干扰）
2、注意显色剂本身的颜色3、注意反应条件
可防止研磨中色素被破坏
归纳盐酸和酒精的“同材异用”
（2021·河北九校联考）酒精在高中生物实验中应用非常广泛，下列相关实验对应的叙述不合理的是（ ）
A.①处应为检测生物组织中的脂肪B.②处的酒精应该与盐酸混合使用C.③处通常为适量的无水碳酸钠D.④处应为使组织细胞相互分离开
与“洗”有关的实验操作
高考常考的“颜色”归纳
提醒：颜色的深浅可做定量实验的比较
大本P65 A.鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
（2015·山东)下列有关生物学实验的叙述，正确的是(　 　)A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠B.低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞C.用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程D.将洋葱表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中，水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程
三次低倍显微镜（前后对照）：取洋葱表皮→制作装片→观察初始状态　　　　　→换高渗溶液→观察质壁分离　　　　　→换低渗溶液→观察质壁分离复原
①调查方法：（样方法、标志重捕法、取样器取样法等）　　　　　　 本质上都是“抽样调查”②调查选材：中学阶段，为降低调查难度，通常选择简单的调查对象和调查目标。如： ① 调查种群密度时，植物常选双子叶植物，动物常选蚜虫、昆虫卵、跳蝻 　 和蚯蚓等小动物； ② 调查人类遗传病时，常选发病率较高的、单基因遗传病；③调查对象：根据调查目标，应选择不同的调查对象，如： ① 调查某种遗传病的发病率时，在自然人群中调查； ② 调查某种遗传病的遗传方式，应在患者家系中展开调查。④取样原则：随机取样！ 调查的随机性决定了调查的准确性，所以应做到无区别对待调查对象，以确保调查的准确性。
注意：检测放射性同位素与同位素的方法
同位素标记法和荧光标记法归纳
　　某科研小组欲了解硝化细菌的化能合成作用过程中，吸收的无机碳在细胞中先后生成各种有机物的先后顺序，请写出简要的实验思路。
　　用14C标记CO2作为硝化细菌的唯一碳源供硝化细菌进行化能合成作用，在不同时间内测定硝化细菌中具有放射性的有机物，按出现的时间先后顺序确定生物有机物的顺序。
（2017新课标Ⅰ卷）根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出：⑴实验思路，⑵预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）
⑴实验思路甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。⑵结果及结论　若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
例2：研究人员应用基因工程技术分别将抗虫基因X和抗除草剂基因Y成功导入植株M的染色体组中。让植株M自交，子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株所占比例为1/16。取植株M某部位的一个细胞置于适宜条件下培养，基因X和基因Y均被荧光标记，在无突变的情况下分裂产生了4个子细胞。用荧光分子检测只被荧光标记的基因X和基因Y。下列叙述正确的是（ ） A．植株M中基因X和基因Y可能位于一对同源染色体上 B．若4个子细胞都只含有1个荧光点，则这4个子细胞一定来自同一个母细胞 C．若4个子细胞中有2个不含荧光点，则该细胞可能经历了2次有丝分裂 D．若4个子细胞都含有2个荧光点，则该细胞分裂过程中发生过基因重组
附：教材中涉及的研究方法和技术
探究分泌蛋白的合成及运输参与的细胞器探究细胞核的功能物质跨膜运输的特点生物膜的流动镶嵌模型构建历程探究酶的本质光合作用过程探究历程孟德尔的豌豆杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验探究DNA是遗传物质的实验（转化实验与侵染实验）DNA的空间结构探索历程DNA的复制方式的探究促胰液素的发现生长素的发现历程
教材经典实验的研究方法（1）制作DNA分子双螺旋结构模型——构建物理模型法（2）种群数量增长模型——构建数学模型法（3）分离各种细胞器——差速离心法（4）证明DNA进行半保留复制——同位素示踪技术和密度梯度离心法（5）分离叶绿体中的色素——纸层析法（6）观察根尖分生组织细胞的有丝分裂——染色法（7）探究酵母菌的呼吸方式——对比实验法（8）赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验——同位素标记法
12.(2022·大连市调研)对照实验中，未做任何处理的对照组称为空白对照。 下列生物学实验中，需要设置空白对照的是(　　)A.用双缩脲试剂鉴定生物组织中的蛋白质B.观察成熟植物细胞的质壁分离与复原C.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验D.研究生长素类调节剂对插条生根的影响
　　图1中恩格尔曼的实验目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿， 通过观察________________得出实验结论。若某人也做了类似的实验，却发现细菌在叶绿体的受光部位分布是最少的，最可能的原因是___________________________。
1.（2021·广东七校联考）图1为探究光合作用历程中恩格尔曼的实验，图2为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，回答下列问题：
探究光合作用的场所（释放氧气的场所）
选择的实验材料是厌氧细菌
微专题2　实验设计与评价
1. 实验设计要点归纳
为了避免实验结果的偶然性进行多次实验
为了减少误差，样本从总体中随机选取
符合生物学基本知识和原理
排除偶然或者人为因素干扰
实验设计应遵循的基本原则
消除无关变量对实验结果的影响
对照性原则在实验设计中通常要设置对照组，使实验具有说服力和严谨性。
不施加自变量因素，其他无关变量完全相同。（如等量蒸馏水/生理盐水；假手术等）
②自身对照：对照组和实验组都在同一研究对象上进行。不另设对照组。
洋葱鳞片叶外表皮→观察→3%蔗糖溶液处理，观察→清水处理，观察；
某动物 → 摘除甲状腺 → 一段时间后注射甲状腺激素；
某植物 → 培养在缺X元素的培养基中 → 一段时间后加X元素。
①探究DNA还是蛋白质是遗传物质32P标记DNA的T2噬菌体→侵染大肠杆菌 35S标记蛋白质的T2噬菌体→侵染大肠杆菌②探究酵母菌的呼吸方式有氧条件→测定酵母的呼吸 无氧条件→测定酵母的呼吸
几个实验组之间相互对照，不另设对照组。其中的每一组既是实验组也是其他组的对照组。
④阳性对照和阴性对照：从预期结果的角度，出现/不出现结果
——利用自变量和因变量确定
探究（验证）DD（自变量）对ZZ（因变量）的影响。
例1、图1所示，探究性实验装置共六个，六个装置中分别加入饱和葡萄糖溶液及两粒凝胶珠，实验开始时，小液滴都在C点（刻度管足够长，瓶内氧气充足）。六个装置分别在0℃、15℃、25℃、35℃、45℃、55℃温度下，每隔2min后，记录各个装置中小液滴的位置，并且描绘出实验开始10min后的坐标曲线图如图2。 该实验的实验目的是______。
探究温度与酵母菌发酵速度（呼吸速率）之间的关系 
练1：（2021福建17，改编）龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类，生长速度快，一年可多次种植和收获。大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素。科研人员设置不同大气CO2浓度（大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC）和磷浓度（低磷浓度LP和高磷浓度HP）的实验组合进行相关实验，结果如图所示。 （1）根据上述信息，本实验的目的是： （2）由图可知，在较强的光照强度下，HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低，推测原因是：
探究不同CO2浓度和磷浓度组合条件下，光照强度对龙须菜净光合速率的影响。
在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态会吸收更多的矿质元素，消耗更多的有机物，所以细胞呼吸会增强，净光合速率会降低。
实验目的书写的4要素？
实验性质、实验对象、自变量、因变量
答题要点：（1）讲清楚为什么可以这样做？即：自变量的作用原理；（2）讲清楚为什么会出现这样的现象？即：因变量的检测原理。
例2.(2017·全国卷Ⅰ，29改编)某科研机构发现了一种新型病毒，并对该病毒的遗传物质进行研究。请回答下列问题。(1)可用化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究，原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
按遗传物质分，可将病毒分为DNA病毒和RNA病毒两类。 DNA中特有的是脱氧核糖和碱基T，RNA特有的是核糖和碱基U；所以可以通过化学分析的方法，分析该新型病毒遗传物质中五碳糖或含氮碱基的种类，来判断其遗传物质是DNA还是RNA
练2：据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。 （1）实验目的：鉴定一种茅草的根是否含有还原性糖和淀粉。 （2）实验原理： 。
还原糖和斐林试剂水浴加热反应生成砖红色沉淀；淀粉和碘液反应生成蓝色溶液
——利用实验目的确定，总结数据
例3.地塞米松是一种人工合成的糖皮质激素类药物，临床上常被用来治疗脑水肿，其副作用是停药后会出现反弹。科研人员研究发现促皮质激素（ACTH）也能用于治疗脑水肿。为了研究ACTH的治疗效果，有关医疗专家做了临床实验，实验结果如下表所示。
ACTH治疗脑水肿的效果好于地塞米松； ACTH治疗后基本无反弹情况出现
根据表中数据可得出的结论① ；②_____________________________________。
练3：（2022北京2，改编）光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。
由图中信息，可得出的实验结论有？（答出3点）
温度相同时，在一定CO2浓度范围内，光合速率会随着CO2的浓度升高而增大；当CO2的浓度相同时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度后，随着温度的升高而减小；在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高。
实验设计步骤的“四步曲”
注意：实验思路是较为“粗线条”的思考过程，主要讲清楚你的实验是怎么操作的， 让别人通过看你的文字描述就能清楚准确地知道你是怎么做这个实验的，而实验步骤是更为“细节化”的操作流程。
(3)进一步研究发现，角膜移植过程中的免疫排斥作用与移植过程中受体角膜组织中肿瘤坏死因子α(TNF－α)合成增多有关，请设计实验加以证明(提供的实验材料有：大鼠穿透性角膜移植模型若干只，抗TNF－α单克隆抗体、供体大鼠角膜移植片、角膜移植液)。请利用实验材料写出简单的实验步骤和预期实验结果。实验步骤：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。预期实验结果：_____________________________。
将大鼠穿透性角膜移植模型随机均分为甲、乙两组，术前将供体大鼠角膜移植片置于角膜移植液中孵育24 h，移植后甲组受体注射抗TNF－α单克隆抗体、乙组不做处理
甲组角膜存活时间显著长于乙组
实验思路：取一定量正常小鼠随机平均分成三组：甲组正常条件饲养；乙组置于低氧条件饲养；丙组饲喂药物A的同时在低氧条件饲养一段时间后分别取三个小组的脾脏，测定每组小鼠淋巴细胞的平均数预期结果：三个小组淋巴细胞的平均数目是甲组和丙组的基本一致， 都大于乙组的
例4：研究表明：低氧应激时，小鼠内脏神经对脾脏淋巴细胞的正常增殖有抑制作用，请以正常小鼠为材料，设计实验验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。（提示：药物A可以抑制内脏传出神经）
2.(2022·山东东营市调研)骨是人体中钙的最大储库，通过成骨与溶骨作用，不断与细胞外液进行钙交换，对维持血钙稳定有重要作用。甲状腺分泌的降钙素(CT)和甲状旁腺分泌的甲状旁腺素(PTH)是调节机体钙代谢的主要激素，其作用如图所示。
(4)请以健康小鼠为实验材料设计实验，验证甲状旁腺能够分泌PTH，且PTH能影响血钙浓度，要求写出实验思路(分三组相互对照)，并预期实验结果。
实验思路：选取生理状态相同的健康小鼠若干只，随机均分为甲、乙、丙3组，测量每组小鼠的血钙浓度；甲组做手术但不摘除甲状旁腺，乙组和丙组都摘除甲状旁腺，一段时间后测量每组小鼠的血钙浓度；给丙组注射PTH，甲组和乙组注射等量的生理盐水，一段时间后测量每组小鼠的血钙浓度。预期结果：第1次测量小鼠的血钙浓度，三组无明显差别；第2次测量小鼠的血钙浓度，甲组明显高于乙组和丙组；第3次测量小鼠的血钙浓度，乙组明显低于甲组和丙组。
(4)研究发现，上述实验效果最佳的施氮水平与钙肥均能提高柳枝稷的抗旱特性，且与钙肥混合使用效果更佳。请设计实验验证该结论(简要写出实验思路即可)。
答案　将生理状态相同的柳枝稷随机分为四组：不施肥、适宜钙肥、中氮[纯N 120(kg·hm－2)]、等量钙肥与中氮[纯N 120(kg·hm－2)]混合处理，在干旱条件下培养，一段时间后测定并比较各组的净光合速率。
“五看法”评价实验设计
(五)评价实验设计方案
（1） 该兴趣小组设计的实验方案有些不妥之处，请提出4条改进意见：a.________________________________________________________________；b._____________________________________________;c._________________________________________;d.__________________________________________________________。
应增加两组小白鼠的数量，避免偶然因素导致实验结果不准确，甚至实验失败
甲、乙两组小白鼠的健康和生理状况应该一致
实验前应先测定甲、乙两组小白鼠的体温
（2） 有同学认为实验组与对照组可在同一组小白鼠身上进行，你是否赞同这个观点?并说明理由。_________________________________________________________________________。
赞同，先做不破坏下丘脑的实验，再做破坏下丘脑后的实验，进行自身前后对照
在实验设置的浓度范围内，当Cd2+浓度高于10×10-6ml/L时，石莼净光合速率的变化趋势是___________,判断依据是_______________。
净光合速率等于总光合速率减去呼吸速率的差值，当Cd2+浓度高于10×10-6ml/L时，随Cd2+浓度增加，石莼总光合速率略有下降（变化不大），但呼吸速率逐渐明显下降