高中生物教材中实验归纳总结

高中生物教材中实验归纳总结

教材中实验归纳总结

高中生物实验中一些常见的方法1、根据颜色来确定某种物质的存在：

a淀粉+I2(蓝色)；还原性糖+斐林试剂(砖红色)；b脂肪+苏丹Ⅲ(橘黄)或+苏丹Ⅳ(红色)；c蛋白质+双缩脲试剂(紫色)；

d二苯胺鉴定溶液中的DNA呈现蓝色

e台盼蓝染色剂鉴别死细胞和活细胞,死的动物细胞被染成蓝色。f健那绿染液鉴定线粒体，健那绿染液是专一性活体染色剂.蓝绿色

g溴麝香草酚蓝水溶液检测酵母菌培养液中CO2的产生情况由蓝变绿再变黄。h橙色的重铬酸钾溶液酒精在酸性条件下，灰绿色2、用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性3、同位素示踪法：

a.光合作用产生氧气的来源；b.光合作用中二氧化碳的去向；

c.噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；d.DNA的复制是半保留复制。e.分泌蛋白的形成

4、确定某种元素为植物生长必需的元素的方法:水培法(完全培养液与缺素完全培养液对照)5、获得无籽果实的方法:

用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房，如无籽蕃茄;三倍体西瓜6、确定某种激素功能的方法：饲喂法，切除注射法，阉割移植法7、确定传入、传出神经的功能：

刺激+观察效应器的反应或测定神经上的电位变化。8、确定某一显性个体基因型的方法：测交；该显性个体自交。

9、确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法：

具有一对相对性状的纯合体的杂交自交，观察后代是否有性状分离。10、确定某一个体是否具有抗性基因的方法：

确定小麦是否具有抗锈病基因，用锈病菌去侵染，一段时间后，观察有无锈斑现。11、育种的方法：

杂交育种；人工诱变育种；单倍体育种；基因工程育种等。12、测定种群密度的方法：

样方法；标志重捕法；灯光诱捕法；抽样检测法13、测定微生物群体生长的方法：测定细菌的数目---显微计数血球计数板

实验一物质鉴定必修1P18

还原糖：斐林试剂水浴加热砖红色沉淀脂肪：苏丹III橘黄色，苏丹IV红色蛋白质：双缩脲试剂紫色反应

（1）常见还原性糖与非还原性糖有哪些？（2）还原性糖植物组织取材条件？含糖量较高、颜色为白色或近于白色

（3）斐林试剂甲、乙两液的使用方法？混合的目的？为何要现混现用？混合后使用；产生氢氧化铜；氢氧化铜不稳定。实验二观察DNA和RNA在细胞中的分布必修1P26实验原理：DNA绿色，RNA红色

分布：真核生物DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA；RNA主要分布在细胞质中。实验结果:细胞核呈绿色,细胞质呈红色.实验三体验制备细胞膜的方法P401、获得纯净细胞膜的原理：

细胞内物质有一定浓度，放在清水中吸水胀破，细胞内的物质流出来，可以得到细胞膜。2、材料：哺乳动物成熟的红细胞

原因：哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器3、方法：引流法

实验四观察质壁分离和复原62

1、条件：细胞内外溶液浓度差，活细胞，大液泡

2、材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞（具紫色大液泡），质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液，清水等。3、步骤：制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片→观察→盖玻片一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引→观察→盖玻片一侧滴清水,另一侧用吸水纸吸引→观察引流法

4、结论:细胞外溶液浓度＞细胞内溶液浓度，细胞失水质壁分离；细胞外溶液浓度＜细胞内溶液浓度，细胞吸水质壁分离复原

（1）植物细胞为何会出现质壁分离？动物细胞会吗？

当细胞失去水分时，其原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性；动物细胞不会发生质壁分离，因为动物细胞没有细胞壁。

（2）质壁分离时，液泡大小和颜色的变化？复原时呢？

细胞发生质壁分离时，液泡变小，紫色加深；当细胞质壁分离复原时，液泡变大，紫色变浅。（3）若发生质壁分离后的细胞，不能发生质壁分离复原，其原因是什么？

细胞已经死亡（可能是外界溶液浓度过大，细胞失水过多或质壁分离时间过长）实验五比较酶和Fe3+的催化效率P78（1）为何要选新鲜的肝脏？

因为在不新鲜的肝脏中，过氧化氢酶的活性会由于细菌的破坏而降低。

（2）为何要选动物的肝脏组织来做实验，其他动植物的组织的研磨液能替代吗？

因为肝脏组织中过氧化氢酶含量较丰富；其它动植物组织也含有少量的过氧化氢酶，所以能够替代。(3)自变量？对照组？实验组？实验六探究酵母菌的呼吸方式911、原理:

酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和少量二氧化碳：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量2、检测：（1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。（2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。实验七色素的提取和分离97

1、原理：提取色素：叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂丙酮或无水乙醇分离色素：各色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散速度不同

2、步骤：（1）提取色素研磨（2）制备滤纸条（3）画滤液细线：均匀，直，细，重复若干次（4）分离色素：不能让滤液细线触及层析液（5）观察和记录:结果滤纸条上从上到下依次为:橙黄色(胡萝卜素)、黄色(叶黄素)、蓝绿色(叶绿素a)、黄绿色(叶绿素b).（1）对叶片的要求？为何要去掉叶柄和粗的时脉？

绿色、最好是深绿色。因为叶柄和叶脉中所含色素很少。（2）二氧化硅的作用？不加二氧化硅对实验有何影响？

为了使研磨充分。不加二氧化硅，会使滤液和色素带的颜色变浅。（3）酒精的作用？它可用什么来替代？用水能替代吗？

溶解色素。它可用丙酮等有机溶剂来代替，但不能用水来代替，因为色素不溶于水。（4）碳酸钙的作用？不加碳酸钙对实验有何影响？

保护色素，防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏。不加碳酸钙，滤液会变成黄绿色或褐色。（5）研磨为何要迅速？要充分？过滤时为何用布不用滤纸？

研磨迅速，是为了防止酒精大量挥发；只有充分研磨，才能使大量色素溶解到酒精中来。色素不能通过滤纸，但能通过尼龙布。

（6）滤纸条为何要剪去两角？防止两侧层析液扩散过快。

（7）为何不能用钢笔或圆珠笔画线？

因为钢笔水或圆珠笔油中含有其它色素，会影响色素的分离结果。（8）滤液细线为何要直？为何要重画几次？

防止色素带的重叠；增加色素量，使色素带的颜色更深一些。（9）滤液细线为何不能触到层析液？防止色素溶解到层析液中。

（10）滤纸条上色素为何会分离？

由于不同的色素在层析液中的溶解度不同，因而它们随层析液在滤纸条上的扩散速度就不同。（11）色素带最宽的是什么色素？它在层析液中的溶解度比什么色素大一些？最宽的色素带是叶绿素a，它的溶解度比叶绿素b大一些。（12）滤纸条上相互间距最大的是哪两种色素？胡萝卜素和叶黄素。

（13)色素带最窄的是第几条色素带？为何？

第一条色素带，因为胡萝卜素在叶绿体的四种色素中含量最少。实验八DNA的粗提取与鉴定P

（1)鸡血能用猪血代替吗？为什么？

不能，因为哺乳动物的红细胞中没有细胞核，DNA含量少，不能提取DNA。（2）胀破细胞的方法？能用生理盐水吗？

向血细胞中加入蒸馏水，使细胞大量吸水而胀破；不能用生理盐水，因为血细胞在生理盐水中不能吸收水分。（3）若实验中所得黏稠物太少，其原因是什么？

第一次加蒸馏水过少，细胞未充分胀破；第二次加蒸馏水过多或过少；第一次过滤用了多层纱布；第二次过滤用了一层纱布；使用了玻璃烧杯。

（4）两次加入蒸馏水的目的分别是什么？

第一次是为了使血细胞吸水胀破；第二次是为了降低氯化钠的浓度，有利于DNA有析出。两次析出DNA的方法分别是什么？原理分别是什么？

第一次是加蒸馏水，降低氯化钠的浓度，促使DNA析出；第二次是加入冷酒精，因为DNA不溶于酒精溶液。三次溶解DNA的液体分别是什么？原理分别是什么？

第一次、第二次都是用浓度为2mol/L的氯化钠溶液，第三次用的是0。015mol/L的氯化钠溶液。其原理是DNA在氯化钠中的溶解度，是随着氯化钠的浓度的变化而改变的。当氯化钠的物质的量浓度为0。14mol/L时，DNA的溶解度最低。2mol/L的氯化钠溶液和0。015mol/L的氯化钠溶液对DNA的溶解度都比较高。鉴定DNA时为何要用两支试管？其现象分别是什么？

其中不加DNA的试管起对照作用。该试管溶液不变色，另一支加有DNA的试管溶液变蓝色。实验九探究环境因素对光合作用强度的影响p104探究关照强弱对光合作用强度的影响：方法步骤：

1、打孔器打出叶圆片30个；2、注射器排出空气。

3、将叶圆片放在黑暗处盛有清水的烧杯待用，叶圆片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉底。4、取3支烧杯，烧杯中倒入富含二氧化碳的清水。5、分别对3个实验装置进行强、中、弱三种光照。6、观察记录一段时间叶圆片浮起的数量。实验十细胞大小与物质运输的关系P110实验目的要求：

通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物质运输效率之间的关系，探究细胞不能无限长大的原因。结论：

细胞体积越大，其相对变面积小，细胞的物质运输的效率就越低。实验十一观察有丝分裂1P115

制作流程：解离→漂洗→染色→制片

1、解离过程中盐酸的作用是什么？丙酮可代替吗？分解和溶解细胞间质；不能，而硝酸可代替。2、为何要漂洗？洗去盐酸便于染色。

3、细胞中染色最深的结构是什么？染色最深的结构是染色质或染色体。

若观察时不能看到染色体，其原因是什么？没有找到分生区细胞；没有找到处于分裂期的细胞；染液过稀；染色时间过短。

实验十二低温诱导染色体加倍2P881、原理：

用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。2、方法步骤：同有丝分裂

实验十三探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用3P511、常用的生长素类似物:

NAA(萘乙酸),2,4-D,IPA(苯乙酸).IBA(吲哚丁酸)等

2、方法：①浸泡法：把插条的基部浸泡在配置好的溶液中，深约3cm，处理几小时或一天。处理完毕就可以扦插了。这种处理方法要求溶液的浓度较低，并且最好是在遮荫和空气湿度较高的地方进行处理。②沾蘸法：把插条的基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。

3、预实验：先设计一组浓度梯度较大的实验进行探索,在此基础上设计细致的实验.探究细胞液的浓度也需做预实验实验十四种群密度的取样调查61

（1）什么是种群密度的取样调查法？在被调查种群的生存环境内，随机选取若干个样方，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度。（2）在某地域中，第一次捕获某种动物M只，标志后放回原处。第二次捕获N只，其中含标志个体Y只，求该地域中该种动物的总数。MN/Y（3）应用上述标志重捕法的条件有哪些？①标志个体在整个调查种群中均匀分布，标志个体和未标志个体都有同样被捕的机会。②调查期中，没有迁入或迁出。③没有新的出生或死亡。实验十五探究培养液中酵母菌数量的动态变化3P681、培养酵母菌（温度、氧气、培养液）：可用液体培养基培养2、计数：血球计数板(2mm×2mm方格,培养液厚0.1mm)注意：

1、将培养瓶摇匀再取酵母菌培养液2、在培养后期取样液3、由于酵母菌数量太多需要先做稀释4、先盖盖玻片，边缘滴培养液，自行渗入5、稍待片刻，待酵母菌沉降到计数室底部再观察6、计算一个方格内的酵母菌数量实验十六土壤中动物类群丰富度的研究3P751、丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法

记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。

2、设计数据收集和统计表，分析所搜集的数据。实验的一般步骤：

实验原理：土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些动物的良好栖息场所。研究土壤中动物类群的丰富度，操作简便，有助于理解群落的基本特征与结构。

实验材料：土壤中的小动物。这些小动物对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。探究问题：可以调查某处土壤中小动物类群丰富度；也可以通过调查来比较不同土壤小动物类群的丰富度等等。探究过程：本研究包括五个操作环节：1、准备2、取样3、采集小动物4、观察和分类5、统计和分析。

取样：取样可以在野外用取样器取样的方法进行采集、调查，即：用一定规格的捕，捉器（如采集罐、吸虫器等进行取样），由于土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小不适于用样方法或标志重捕法。

（2）采集小动物：使用诱虫器取样，比较方便，且效果较好，但时间可能要长一些。根据土壤动物具有趋湿、趋暗、避高温的习性，在诱虫器上应加热光源。

（3）发现体形较大的动物，可用包着纱布的镊子取出；体形较小的动物可用吸虫器采集。采集到的小动物可放入酒精中，有利于固定，防止腐烂；也可将活着的小动物放入试管中。试管内要放湿棉花，模拟土壤湿润的环境。

（4）观察和分类：需要借助动物分类的专业知识。（5）统计和分析：“统计和分析”，要求设计一个数据收集和统计表，并据此进行数据分析。（6）丰富度的统计方法：记名计算法和目测估计法。

（7）记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。

（8）目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。

（9）结论：组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越丰富，群落结构也越复杂。

（10）组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越丰富，群落结构也越复杂。实验十七对土壤中微生物的分解作用的探究P102（一）、提出问题：落叶或淀粉在土壤中能被分解掉,这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用,还是土壤中微生物的作用呢（二）、做出假设：土壤微生物可通过自身产生酶的作用,将较复杂有机物分解成简单有机物或无机物分子（三）、实验预期：土壤中的微生物对落叶和淀粉是具有分解作用的.（四）、设计实验落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？

以带有落叶的土壤为实验材料。采用对照实验的办法，设计实验组和对照组。对照组的土壤不做处理（自然状态）；实验组的土壤要进行处理，以尽可能排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变（例如，将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中1h灭菌）。1、土壤微生物对落叶的分解作用

1)准备好2个圆柱形的玻璃容器,高度约为10cm,一个贴上"实验组"的标签,一个贴上"对照组"的标签。2)对"实验组"进行灭菌处理,方法是用塑料袋罩住玻璃容器上方,将其放人60℃恒温箱中灭菌1h。3)灭菌1h后将其取出.

4)取落叶12片,分成2份,要求大小分配平均.然后,分别用纱布包好,埋入2个容器中,深度约为5cm.

5)将2个容器放于实验室相同的环境内,1个月后,取出纱布包,观察比较对照组的落叶与实验组的落叶腐烂程度.

2、土壤微生物对淀粉的分解作用

1)制备4种土壤(花泥,黄泥,操场沙土,庭院土)浸出液.将土壤放人垫有厚纱布的烧杯中,加水搅拌,然后将纱布连同土壤一起取出.将烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。

2)取5只50mL的小烧杯分别标上"花泥","黄泥","操场沙土","庭院土","蒸馏水",分别放入10mL的淀粉糊,在标有"蒸馏水"的小烧杯中加人30mL蒸馏水,在其他的4个小烧杯中分别对应地加人4种土壤浸出液各30mL。

3)在室温20℃左右的环境下放置7d后,分别取"蒸馏水","花泥"烧杯的溶液20mL,将其作为A,B,分别放人2支试管中,分别编号为A1,A2,B1,B2.这里就以花泥浸出液作为实验对象,其他几种的土壤浸出液的操作方法相同.4)在A1,B1中加人碘液,而在A2,B2中加入斐林试剂,并用试管夹夹着放在酒精灯上加热.观察试管中溶液的颜色变化.推出结论

1)土壤微生物对落叶的分解作用观察到对照组的落叶与实验组的落叶相比较腐烂程度要高,这个实验结果说明土壤中的微生物对落叶是具有分解作用的.

2)土壤微生物对淀粉的分解作用观察到A1的溶液为深蓝色,B1的溶液颜色为无色,而A2中则是蓝色的絮状沉淀,B2中则为砖红色.这个实验结果说明淀粉在花泥中微生物的作用下被分解为葡萄糖了。

扩展阅读：高中生物教材实验归纳分析

高中生物教材实验归纳分析

一、《教学大纲》规定的部分实验归类分析1．观察类实验

在此类实验中常综合运用显微观察技术、染色技术、玻片标本制作技术等。归类如下：实验名称观察叶绿体观察细胞质流动观察质壁分离与复原观察有丝分裂脂肪的鉴定2．鉴别类实验

在此类实验中，常利用某种试剂对生物体或细胞中成分进行鉴别．针对不同的鉴别对象，采用不同的试剂。归类如下：实验名称生物组织中糖类的鉴定蛋白质的鉴定DNA粗提取与鉴定鉴定对象淀粉还原糖试剂碘液斐林试剂(班氏试剂)双缩脲试剂颜色蓝色砖红色水浴加热无需要（加热煮沸）生物材料脱色的叶片含糖量高的白色或近白色的植物组织、尿液、血浆豆浆、牛奶、鸡蛋清、蛋白质类酶鸡血细胞染色观察原色观察观察方式观察对象叶绿体细胞质(以叶绿体作参照)紫色大液泡显微镜高倍高倍玻片标本临时装片临时装片染色剂无无生物材料菠菜叶黑藻嫩叶洋葱表皮洋葱根尖高倍临时装片无龙胆紫(醋酸洋红)苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液染色体高倍临时装片脂肪高倍切片→临时装片花生种子蛋白质紫色无DNA二苯胺试剂蓝色需要（加热煮沸）3．实习和研究性课题

此类实验常通过调查法，调查法中常使用统计技术和测量技术。实习、研究性课题调查对象统计方法计算公式动物种群密度的取样调查植物标志重捕法样方法调查人群中遗传病人类某种遗传病汇总法调查环境污染对生物的影响4.探究性实验

环境污染程度汇总法

此类实验需要对某些生物学现象作出合理化的假设并通过设计实验进行验证。如教材中“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”、“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”、“温度对酶活性的影响”、“植物向性运动的实验设计和观察”等。探究性生物学实验应当要求学生在明确实验要求、目的的前提下，遵循实验设计“操作方便．程序合理，药品节约．依据现象推测结论”的原则进行设计．一般可分以下几个环节：(1)理论假设的提出

根据题目要求，确定实验的条件即实验变量X。即惟一一个对实验结果可能产生影响的变量。在此基础上提出理论假设．它常常可以描述为：“当条件X存在时，事件P(实验现象)可能发生；当条件X改变时，若事件P发生，能得出何结论；当事件P不发生．能得出何结论。”(2)设计探究性实验分五个实验步骤进行：

①实验准备，包括必要的实验器材及实验药品的准备；②满足条件X，设计一个实验，观察事件P能否发生；

③条件X改变，设计一个实验，观察事件P能否发生，发生的程度如何；④设计对照实验。

⑤梳理，实验是否遵循“单一变量”、“平行重复”原则。(3)观察，记录和结论

仔细观察并准确记录实验现象．并根据实验现象做出相应的结论，一般规律是：

①若条件X存在，事件P能发生；条件X改变，事件P不能发生(或发生程度改变)。结论是。②若条件X存在，事件P能发生；条件X改变，事件P能发生。结论是。③若条件X存在，事件P不能发牛，条件X改变，事件P能发生。结论是。

二、探究性实验和验证性实验的区别1．概念

（1）探究性实验：指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的种认知活动。

（2）验证性实验：指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。2．比较

实验目的探究性实验探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系假设一般采用“如果A，则B”的形式表述，是根据实验假设现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释实验原理实验过程实验现象实验结果预测实验结论

三、教材中的部分经典实验

因探究内容而异应有的实验步骤，实际上并未完成．因探究内容而异未知．可以不描述对应假设，分类讨论对应实验结果，作出对应结论因验证内容而异应有的实验步骤，可以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容而异已知．应准确描述无对应实验目的做出肯定结论因结论是已知的，因此不存在假设问题验证性实验验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系

章节内容酶的发现经典实验(部分)1773年．意大利科学家斯帕兰札尼证明胃液具有消化作用的实验①1771年，英国科学家普里斯特利发现植物可以更新空气的实验；生物的新陈代谢光合作用的发现②1864年，德国科学家萨克斯证明光合作用产生淀粉的实验；③1880年，美国科学家恩格尔曼证明叶绿体是光合作用场所的实验；④20世纪30年代．美国科学家鲁宾和卡门证明光合作用释放的O2全部来自水的实验①1880年，达尔文研究向光性的实验；②1928年荷兰科学家温特证明胚芽鞘尖端产生了生长索的实验摘除和相互移植公鸡和母鸡生殖腺证明性激素功能的实验①格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌的转化实验；②噬茁体侵染细菌的实验孟德尔的豌豆杂交试验美国生态学家林德曼对生态系统能量流动的定量分析方法“生物圈Ⅱ号”实验科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时用同位素标记亮氨酸的实验生命活动的调节生长素的发现性激素的功能证明DNA是遗传物质遗传规律的发现能量流动的特点生态系统的稳定性生物膜功能上的联遗传和变异生物与环境细胞与细胞工程系单克隆抗体的制备杂交瘤细胞的筛选实验

四、以教材知识为背景的试验设计题材归纳总结

背景知识构成细胞的化合物细胞膜、细胞分裂、细胞分化ATP、光合作用、水细胞呼吸激素调节及神经调节被子植物的个体发育染色体变异现代生物进化理论种内斗争光对植物影响

五、生物试验中的变量与设计原则分析1．变量

在实验中，变量是指可被操纵的特定因素或条件，据其在实验中的作用，可分为两类：实验变量与反应变量。（1）实验变量：也称为自变量。指实验中由实验者所操纵的因素或条件。

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实验设计题材①用干燥和潮湿的水稻种子设计实验：探究细胞内自由水的含量与代谢强度的关系；②探究B元素对花粉管萌发的影响；③鉴定唾液淀粉酶是蛋白质①用荧光染料探究细胞膜的流动性；②用红色花瓣、盐酸、清水等材料探究细胞膜的选择透过性；③探究细胞分裂素促进植物细胞有丝分裂的作用；④探究煤焦油引起细胞癌变；⑤动物细胞培养方法检测物质毒性大小①探究萤火虫发光与ATP的关系；②温度、光照、CO2浓度对植物光合作用的影响；③探究光⑤探究矿质元素与植物元索缺乏症的关系；⑥探究影响酵母菌发酵速度的因素①探究生长素与细胞分裂素在植物组织培养中的作用；②探究赤霉素对植物伸长生长的促进作用；③探究胰岛素与尿糖的关系；④神经传导的实验探究①验证种子是否有活性（纵剖、染色）②探究影响种子萌发的环境条件探究药物对人体细胞的毒副作用利用长翅果蝇与残翅果蝇探究觅食环境对果蝇类型的自然选择利用油菜或蝌蚪探究影响种群密度的因素探究日照时间长短对植物开花期的影响分代谢、矿质营养、照强度、温度、空气湿度等对蒸腾作用的影响；④探究溶液浓度与植物细胞渗透作用的关系；

反应变量：亦称因变量。指实验中由实验变量而引起的变化和结果。（2）教材中相关实验中的变量

实验比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用底物的种类（淀粉、蔗糖）自变量催化剂的种类（过氧化氢酶、Fe3+）因变量催化效率的高低（以点燃但无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度或气泡产生速度表示）淀粉酶将淀粉水解（处理后加斐林试剂，加热煮沸出现砖红色沉淀）。但不能水解蔗糖（处理后加斐林试剂并加热煮沸，无砖红色沉淀出现）温度对淀粉酶活性的影响观察植物细胞的质壁分离与复原植物向性运动的实验设计和观察温度（60℃热水、沸水、冰块)外界溶液的浓度（高渗及低渗溶液）①是否单侧光照、均匀光照②改变幼苗的空间位置以接受重力影响观察二氧化硫对植物的影响不同浓度的SO2植物生长状态的变化①幼苗的弯曲状况②根的弯曲方向加碘液后溶液颜色的变化质墅分离（液泡失水缩小、颜色变深，原生质层与细胞壁分离）；质壁分离复原（液泡修复原状、颜色变浅，原上质层恢复原状)2．几个重要的设计原则

（1）科学性原则。符合生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。

（2）平行重复原则。必须有足够的实验次数，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。

（3）单一变量原则。不论个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量。如酶高效性实验中，只有催化剂不同，而其他部分完全相同，反应结果的差异只是由催化剂不同引起。（4）对照原则。实验组接受自变量处理，对照组（控制组）不接受自变量处理。对照类型：

①空白对照：对照组为不作任何处理的对象组。

②自身对照：实验与对照在同一对象上进行，不另设对照组，如“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验；实验处理前后的对象状况分别为对照组和实验组。

③条件对照：给实验组某种处理。给对照组另一条件的处理，如在“动物激素饲喂小动物的实验”中，存在以下实验组和对照组。照织。

1号：饲喂甲状腺激素（实验组）

2号：饲喂甲状腺激素抑制剂（条件对照组）3号：对蝌蚪不作任何处理（空白对照）

④相互对照：指不另设对照组，而是利用几个实验组相互对照，如在“植物向性运动的实验设计和观察”中，如下图所示，2与1对照可证明感光部位在胚芽鞘尖端，3也可与1对照，4也可与1对照，也可与2对照。

六、实验过程中常用试剂的作用、检测指标的设置及实验条件的调控1．化学物质的常用检测试剂或方法（1）淀粉一碘液

（2）还原糖一一斐林试剂或班氏试剂（沸水浴，砖红色沉淀）（3）CO2一一Ca（OH）2溶液或酸碱指示剂（4）乳酸一一pH试纸（5）O2一带火星木条复燃（6）无O2一火焰熄火

（7）蛋白质一双缩脲试剂（不加热，紫色反应）（8）染色体一龙胆紫溶液、醋酸洋红液（9）DNA一二苯胺试剂（沸水浴，蓝色反应）

（10）脂肪一一一苏丹Ⅲ染液（橘黄色）或苏丹Ⅳ染液（红色）2．实验结果的显示方法

（1）光合速率一一O2释放量或CO2吸收量或淀粉产生量（2）呼吸速率一一O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量（3）物质代谢途径放射性同位素示踪法（4）细胞液浓度大小质壁分离

（5）细胞是否死亡质壁分离、细胞质流动（6）甲状腺激素的作用动物耗氧量，发育速度等（7）生长激素的作用生长速度（体重变化．身高变化）（8）胰岛素的作用一一动物活动状态

（9）菌量菌落数或亚甲基蓝溶液褪色程度

（10）大肠杆菌伊红一一美蓝琼脂培养基（鉴别培养基）3．实验条件的控制方法

（1）增加水中氧气泵人空气或吹气或放人绿色植物（2）减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水（3）除去容器中的CO2NaOH溶液

（4）除去叶片中原有淀粉置于黑暗环境中（饥饿处理）（5）除去叶片中叶绿素酒精加热

（6）除去光合作用对细胞呼吸的于扰给植株遮光（7）得到单色光棱镜色散或彩色薄膜滤光（8）血液抗凝加入柠檬酸钠（9）线粒体提取细胞匀浆离心

（10）细胞膜提取清水处理哺乳动物红细胞（11）骨的脱钙盐酸溶液浸泡

（12）灭菌方法培养基用高压蒸气灭菌：接种环用火焰灼烧灭菌；双手用肥皂洗净，擦干后用75％酒精消毒；实验室或接种箱用甲醛蒸汽或紫外灯灭菌；整个接种过程都在实验室无菌区或酒精灯火焰旁进行。4．实验中控制温度的方法

（1）还原糖、DNA鉴定：沸水浴加热（2）酶促反应：水浴保温

（3）用酒精溶解叶中的叶绿素：酒精要隔水加热（4）细胞和组织培养以及微生物培养：恒温培养

七、中学生物实验中包含的基本技术1．玻片标本的制作：一般制作的是临时装片

（1）压片法(如洋葱根尖细胞的有丝分裂)。压片的一般过程是：取材→固定→解离（对不易分散的材料用10%HCl处理)→染色→压片→观察。

（2）装片法（如高倍镜下观察叶绿体和细胞质的流动）。其过程是：将材料在载玻片水滴中展平→放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上，防止气泡产生→对材料染色或改变溶液浓度→观察。2．显微镜使用的基本技术：包括低倍镜和高倍镜的使用技术

（1）使用低倍镜时应注意正确对光和焦距的调节（粗、细准焦螺旋的调节）。

（2）高倍镜的使用方法包括：①低倍镜下找到物像并移至视野中央；②转动转换器，使高倍物镜正对通光孔；③调节细准焦螺旋至物像清晰。

3．纸层析技术（如叶绿体中色素的提取和分离）：①制样液；②制备滤纸条；③点样液；④层析，观察实验结果。4．比色法（如生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定）：是利用生物组织中的有机物与某些化学试剂相互作用，产生特定的颜色反应。根据颜色反应鉴定生物组织中某些有机物的存在。5．恒温技术（如探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用）（1）条件：水浴、恒温。

（2）用途：此项技术主要用于酶的催化反应或细菌的培养等。

6．研磨、过滤技术（如叶绿体中色素的提取与分离）：研磨过程小加入SiO2是为了研磨充分，色素提取时加CaCO3是为了避免色素被破坏。其原因是叶绿体基质呈弱碱性，细胞液呈弱酸性，加人CaCO3是为了让弱碱性的CaCO3中和细胞液的酸性物质．使色素分子在叶绿体破裂后仍处于弱碱性环境中．使色素的结沟和性质维持稳定。

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