不同实验原理下的操作过程与方法，你掌握了吗？
不同的实验由于其原理不同，所以有不一样的实验操作流程和方法。实验操作流程与方法的考核是近年来国家课程改革的一大亮点。考试题目可以从不同的考试方向设计，如直接考核各个实验的具体操作步骤，或考核不同实验操作步骤的目的，或考核某个实验是否需要用酒精灯加热，或考核某个实验是否需要染色或漂洗等。因此，考生在备考时，应关注和重视实验操作流程与方法。考试方向一：显微观察实验具体操作流程
1. 显微镜的使用
1.显微镜使用操作步骤
2、低倍显微镜的使用方法：取出、摆放显微镜→对好灯光→放置载玻片标本→调节焦距（先用粗调焦旋钮，再用微调焦旋钮）→用低倍显微镜观察。
3、高倍镜使用方法：在低倍镜下找到目标→将目标移至低倍镜下视野中央→转动转换器切换至高倍镜→调节光圈或反射镜增加进光量，调节微调旋钮直至物体像清晰。
特别提醒
1、显微镜下所见的图像为倒置虚像，相当于实物旋转了180°。当将观察目标移至视野中心时，载玻片移动的方向与视野内观察目标偏离的方向相同。
注：显微镜下观察到的细胞质循环方向与实际方向一致。
2、改变视场亮度，可以调节光圈和反光镜。换用高倍镜头后，视场亮度变暗，所以一般选用较大的光圈和凹面反光镜。
注意：不能使用直射阳光作为显微镜的光源，通常使用散射阳光或荧光灯作为光源。一般观察染色材料时，视野可以相对较亮，观察未染色材料时，视野可以适当暗一些，但依然可以观察清楚。
3、在低倍显微镜下调整焦距时，应先用粗调焦旋钮调整，再用细调焦旋钮进一步调整，直至图像清晰为止。换用高倍显微镜后，只能用细调焦旋钮调整。
2. 薄膜制备
1、注意区分显微镜下常见的观察用载玻片——封片与切片：封片是指从生物体上撕下（如洋葱鳞叶外表面的上皮细胞）或挑取（如人口腔上的上皮细胞）少量材料，或利用微生物（如酵母）制成的载玻片标本。封片又分为临时封片和固定封片（也叫永久封片，如蝗虫精母细胞减数分裂固定封片）。切片是用动植物器官（如花生子叶切片）经纵切或横切而得的材料制成的载玻片标本。
2、处理不同的实验材料时，应在载玻片中加入不同的液体。例如，在制作植物细胞临时载玻片的过程中，为保证观察效果，一般应将观察材料铺平在清水中，防止细胞堆积。从保持细胞形态的角度考虑，处理动物细胞（如人口腔上皮细胞）时，应使用生理盐水代替清水。
1.用高倍显微镜观察细胞时，正确的操作步骤是（ ）
①转动反射镜，调整视场亮度 ②利用微调螺旋调焦观察
③ 换成高倍物镜 ④ 将目标移至低倍物镜下的视野中心
A. ①②③④B. ②①③④
C．③④②①D．①④③②
【答案】D
【解析】由低倍显微镜换用高倍显微镜进行观察的步骤是：移动玻璃标本，使被观察物体达到视野中心→转动转换器选择高倍显微镜并对准通光孔→调节光圈，换用较大光圈使视野更明亮→转动微调焦螺钉，使物体更清晰。
【详细说明】
高倍显微镜的使用顺序为：①旋转反射镜，使视野明亮；④在低倍显微镜下观察清楚后，将待放大物体移至视野中央；③旋转转换器，切换为高倍显微镜；②观察并用微调螺钉调焦。因此步骤为①④③②，故D为正确答案。
2. 如果使用同一台显微镜观察同一标本4次，每次只调节目镜或物镜和微调旋钮，将得到以下图片。哪一个的视野最暗？
一个。
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
【分析】
用同一台显微镜观察同一标本时，一般来说，高倍显微镜观察到的细胞数目比低倍显微镜观察到的细胞数量少，细胞体积大，但由于进光量减少，视野变暗。
【详细说明】
显微镜的放大倍数越大，看到的细胞就越大。细胞越少，视野就越小。进入的光线越少，视野就越暗。图C中的细胞体积最大，这意味着显微镜的放大倍数最大，因此视野最暗。C是正确的，ABD是错误的。
因此选择C。
3.低倍显微镜下视野中的图像为“bpd”，则实际图像为
A． pdqB． dpdC． bqbD． qbp
【答案】A
【分析】
【分析】
显微镜成像的特点是虚像上下、左右颠倒。
【详细说明】
低倍显微镜下视野内的像为“bpd”，所以实际像为pdq，A正确，BCD错误，
因此选择A。
考试方向2：提取及鉴别实验的具体操作流程
1.绿叶色素提取分离注意事项
1、提取绿叶中的色素：研磨时加入二氧化硅的目的是使研磨充分，加入碳酸钙的目的是为了防止叶绿素被破坏。
2、画滤液线：滤液线要细、直、均匀，且含颜料较多（重复多次）。
3、绿叶中色素的分离：将滤纸条插入层析液中时，层析液不能覆盖滤液线，以防止色素溶解在层析液中。
2. 物质鉴别与提取实验总结
实验名称
试剂
颜色
生物材料
评论
淀粉的鉴别
碘溶液
蓝色的
叶子变色
还原糖的鉴别
斐林试剂
砖红色沉淀
苹果或梨匀浆等
即用型，水浴加热
脂肪的鉴别
苏丹 III（或苏丹 IV）染色
橙色（或红色）
花生籽切片
需要高倍显微镜
蛋白质鉴定
双缩脲试剂
紫色的
豆浆、稀蛋清等。
先加入液体A，再加入液体B
绿叶色素的提取与分离
提取液：无水乙醇；
分离液：层析液
①胡萝卜素：橙黄色
② 黄素：黄色
③叶绿素a：蓝绿色
④叶绿素b：黄绿色
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新鲜绿叶（如菠菜叶）
加入二氧化硅是为了使研磨更彻底；加入碳酸钙是为了防止颜料在研磨过程中被破坏。
3.在理解实验原理的基础上，领悟每个实验操作的主要目的，注意不同实验中操作步骤的差异。
1、是否需要水浴加热：在还原糖、脂肪、蛋白质的鉴别实验中，还原糖的鉴别需要水浴加热。
2、是否使用显微镜：在检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质的实验中，脂肪的检测是唯一可以用显微镜检测的。
3、试剂使用区别：斐林试剂用于检测还原糖，双缩脲试剂用于检测蛋白质。斐林试剂必须现配现用，先将溶液A（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）和溶液B（质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液）等量混合后加入待测样品溶液中。
使用双缩脲试剂时，先将1mL溶液A（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）加入待测样品溶液中，摇匀，再加入4滴溶液B（质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液）。
注意：
（1）在要求用显微镜观察的实验中，需要用酒精灯的实验是观察细胞内DNA、RNA分布情况的实验。 （2）在高中生物实验中，观察植物细胞壁的分离与回收、体验细胞膜的制备方法、观察叶绿体的实验等，都不需要染色。
4.下列关于教科书实验的说法中哪些是错误的？
A.检测花生子叶中的脂肪颗粒，用适当浓度的酒精洗去浮色
B. 观察人类口腔上皮细胞中的线粒体时，用生理盐水制备 Janus green 染料
C.在叶绿体色素提取分离实验中，采用无水乙醇来提取色素。
D.在低温引起染色体数目变化的实验中，用水洗去溶液。
【答案】D
【分析】
【分析】
（1）50%体积酒精：用于检测生物组织（如花生子叶切片）中脂肪的实验中，用于洗去苏丹Ⅲ染色后切片上的浮色。
（2）无水乙醇：在叶绿体色素提取分离实验中，用作色素提取剂。
（3）在做低温引起染色体数目变化的实验时，需要用95%酒精洗掉溶液。
【详细说明】
A.检测花生子叶中的脂肪颗粒，用体积分数为50%的酒精洗去浮色。A正确。
B.观察人口腔上皮细胞的线粒体时，用生理盐水配制Janus green染料。B正确。
C.色素能溶于无水乙醇。因此，在叶绿体色素提取分离实验中，采用无水乙醇来提取色素。C正确。
D.低温诱导染色体数目变化实验中，用95%体积分数乙醇洗去溶液，答案D错误。
因此选择D。
5. 下列哪项实验或调查关于酒精的影响是错误的？（）
实验或探究活动的名称
酒精的影响
检测生物组织中的脂肪
洗去花生子叶片上的浮色
绿叶色素的提取与分离
从绿叶中提取色素
观察植物根尖细胞的有丝分裂
冲洗分离的根尖
DNA提取与鉴定
DNA进一步纯化
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【分析】
在“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验中，采用酒精分离细胞。
6. 下列哪项相关实验对酒精的描述正确？
A.在观察根尖细胞有丝分裂的实验中，将解离的根尖用酒精溶液冲洗。
B.在脂肪鉴别实验中，可用50%酒精溶液洗去浮色
C.无水乙醇在绿叶色素提取分离实验中起到分离色素的作用
D.在探索酵母细胞呼吸方式的实验中，可用清石灰水来检验酒精
【答案】B
【解析】在观察根尖细胞有丝分裂实验中，解离的根尖用清水冲洗，故选项A错误；苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ易溶于酒精。在脂肪鉴别实验中，用50%酒精溶液可以洗去浮色，故选项B正确；在绿叶色素的提取与分离实验中，用无水乙醇可以提取色素，但不能分离色素，故选项C错误；在探究酵母细胞的呼吸方式实验中，应使用酸化的重铬酸钾溶液来检验酒精，故选项D错误。
测试方向三：探究性实验的具体操作流程
1. 群体遗传病调查方法及一般程序
1、确定调查对象：最好选择人群中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病等，因为单基因遗传病受环境的影响较小。
2、确定调查范围：如果调查某种遗传病的遗传情况，就需要对病人的家庭群进行调查、统计；如果调查某种遗传病的发病率，就应该在一般人群中进行随机抽样调查。
3.分析数据、得出结论：计算某种遗传病的发病率[某种遗传病的发病率=（患有某种遗传病的人数/接受某种遗传病调查的人数）×100%]；绘制遗传系谱图，推断某种遗传病的遗传方式。
2. 调查人口密度的常用方法——抽样法
1、适用范围：活动范围较小的植物或动物（如蚯蚓、蚜虫、蚜虫等）。
2. 注意事项
（1）选取样地的原则是随机抽样。常用的抽样方法有：五点抽样法、等距抽样法。选取样地的数目取决于总面积的大小，总面积大，应选取较多的样地。样地的大小应根据所调查的生物个体的大小和数量来确定。例如，一般情况下调查植物种群密度时，草本植物样地面积为1m2，灌木样地面积为16m2，乔木样地面积为100m2；调查数量较少的植物时，样地面积应大一些。
（2）计数时：同一物种所有个体，不论大小，均须计数；样地内及样地相邻两边和顶点上的所有个体均须计数，每个样地选取相同的两相邻边进行计数，一般遵循“只数上面不数下面，只数左边不数右边”的原则。
（3）计算种群密度：设每个样地的种群密度统计量为n1，n2，n3，…nm，则种群密度N=（n1+n2+n3+…nm）/m。
3. 调查动物种群密度常用方法：标记-重捕法
1、适用范围：活动能力强，活动范围大的动物，如哺乳动物、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类等。
2.计算公式：
3.注意事项：
（1）调查期间没有发生大规模的迁入或移出、出生或死亡事件；
（2）标记不应过于显眼并且不应影响被标记物体的正常生理活动；
（3）标记不易脱落，并能维持一定的时间；
（4）有标记的个体与未标记的个体在重新捕获时被捕获的概率相同。
特别提醒
黑光诱捕法：适用于调查趋光性昆虫的种群密度。
4 土壤微型动物丰富度研究方法
1.土壤微型动物丰富度调查方法：通常采用采样器取样法进行采集调查。
提醒：
（1）由于许多小土壤动物活动能力强，体型微小，不宜采用取样法或标记回捕法进行调查。
（2）不同环境采集的土壤样品应分别统计。
（3）采样时应注意随机采样，避免受人为心理因素影响而造成结果出现较大偏差。
2. 土壤小动物采集方法： ①用捕虫器采集。（如图A所示）。
②简易采集方法：用放大镜观察，用解剖针搜寻。
③用吸虫器收集（图B）。
3.计数方法：常用的方法有： ①名义计数法——直接计数种类的数量；
②目测估计法——分等级估计，如非常、很多、较多、较少、一点、很少等。
4.注意事项：
（1）取样器的质地和尺寸取决于具体土壤；
（2）在昆虫诱捕器上方使用加热灯，因为昆虫倾向于向潮湿、黑暗的地方移动并避开高温；
（3）体积分数为70%的酒精，可以杀死小动物，并防止其腐烂，起到防腐作用；
（4）吸虫器内的纱布，可防止昆虫被吸走；
（5）采样时，应注明采样时间、地点，如小动物名称不详，应记录为“待鉴别×××”，并记录其特征。
https://shxy.nyist.edu.cn/__local/F/5C/D1/1073F38CB06ED140F18D73F6E35_E0676438_2BEF.jpg
7. 下列关于“调查人群中的遗传疾病”的表述中，哪一项是正确的？
A. 调查时最好选择多基因遗传病
B.为保证调查的有效性，调查的患者数量应足够。
C.某种遗传病的发病率=（患某种遗传病的人数/接受某种遗传病调查的人数）×100%
D.若所研究的遗传病发病率较高，可以判定该遗传病为显性遗传病
【答案】C
【解析】“在人群中调查遗传病”时，最好选择单基因遗传病，故A错误；为保证调查效果，调查时应采用随机抽样，故B错误；某种遗传病的发病率=（患某种遗传病的人数/被调查某种遗传病的人数）×100%，故C正确；不能完全根据所调查遗传病的发病率来判断遗传病的遗传方式，故D错误。
【考点定位】调查人群遗传病
【大师观点】学生经常对人群遗传病研究的内容感到困惑
调查人群中的遗传疾病
【注意】
（1）调查的时候最好选择人群中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视等。
（2）调查某种遗传病的发病率，应当在人群中进行随机抽样调查，并且调查样本要足够大。
某种遗传病的发病率=（患有某种遗传病的人数/接受某种遗传病调查的人数）×100%
（3）调查某种遗传病的遗传模式时，需要对患者的家系进行调查，绘制遗传系谱图。
8. 下列关于采样法和标记—重捕法的表述中，错误的是？
A. 五点抽样和等距抽样是调查人口密度常用的抽样方法。
B.抽样的关键是实现随机抽样
C. 应采用标记-重捕法调查蝗虫种群密度
D.在标记—重新捕获法中，由于捕获的动物很难重新捕获，因此估计值可能会大于实际值。
【答案】C
【分析】
【分析】
一般对植物、活动能力不强的小动物、昆虫卵等常采用采样法，步骤为：确定调查对象→选定样地→计数→计算种群密度；对活动能力强的动物常采用标记—重新捕获法，步骤为：确定调查对象→捕获并标记个体→重新捕获并计数→计算种群密度。
【详细说明】
AB. 五点抽样法和等距抽样法是调查人口密度常用的方法。应用时应遵循随机抽样的原则。A和B都是正确的。
C.跳蚤是一种运动能力较弱、活动范围较小的动物，其种群密度调查方法是抽样法。C错误。
D.标记—重捕法计算公式为：种群总数=第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数÷第二次标记的个体数。如果捕获的动物难以再次捕获，第二次标记的个体数就会减少，从而导致计算出的种群规模过大。D正确。
因此选择C。
【强调】
取样方法注意事项：①随机取样；②样本量要适中；③样本数量不宜过少；④一般选择容易辨认的双子叶植物（叶脉一般呈网纹）；⑤常用五点取样法、等距取样法。
9、假如想调查某农田中某种鼠类与某种双子叶草本植物的种群密度，要采用的方法是：
A.标记—重捕法、取样法 B.取样法、标记—重捕法
C. 取样法、取样法 D. 标记—重新捕获法、标记—重新捕获法
【答案】A
【分析】
问题分析：农田中老鼠活动性强，活动范围大，若要调查某农田中某一类型老鼠的种群密度，应采用标记—重捕法；双子叶草本植物数量较多，容易辨认，其叶脉一般呈网状，若要调查某农田中某一类型双子叶草本植物的种群密度，可采用抽样法。因此选A选项。
考点：本题考察种群的特征，旨在考查学生对一些生物学问题进行初步探索的能力，包括运用观察、实验、调查、假设推导、建立模型、系统分析等科学研究方法的能力。
10. 下列关于“土壤微型动物丰富度”研究的论述中，错误的是？
A. 标记-重捕法一般不用于调查土壤微动物丰富度
B. 当使用昆虫陷阱收集小动物时，我们利用土壤动物容易被光和水分吸引的事实。
C. 土壤微型动物丰富度的统计方法包括名义计数和目测估计。
D.采集的土壤动物可用70%酒精溶液保存。
【答案】B
【解析】调查流动性强、活动范围大的动物种群密度一般采用标记—重捕法，调查小型土壤动物丰富度一般采用采样器取样法。A正确；用捕虫器采集小动物时利用了昆虫的趋光性，而采样器取样法利用了小土壤动物的避光、趋湿性。B错误；小土壤动物丰富度的统计方法有名义计算法和目测估计法。C正确；采集到的土壤小动物可以保存在体积分数为70%的酒精溶液中。D正确。
【考点位置】人口密度调查
【大师要点】1.种群密度调查方法有：1）抽样法；2）标记—重捕法；3）黑光诱捕法；4）取样器抽样法；5）镜检计数法（血细胞计数法）；调查应根据不同的调查对象选择适当的调查方法。2.取样器抽样法既可用于调查土壤小动物的多度，也可调查某种土壤小动物的种群密度。
测试方向4：探究性实验的具体操作流程
1、探究酵母细胞呼吸方式的实验两个重点（以图片为例）：
1、A组接上皮球（或气泵），不断通入足够的空气，以保证有足够的O2供应；通入的空气先经过一个装有NaOH溶液的锥形瓶，以除去空气中的CO2，保证C瓶中清澈的石灰水的浑浊是由于酵母细胞呼吸作用产生的CO2造成的。
2、将D瓶密封放置一段时间，待酵母将D瓶中的O2全部消耗完后，再接上装有清石灰水的锥形瓶，以确保E瓶中清石灰水的浑浊是由于酵母进行无氧呼吸产生的CO2引起的。
2.探索实验注意事项
在进行科学研究时，在进行正式实验之前，有时需要做初步实验，以探索进一步实验的条件，检验实验设计的科学性、可行性，避免因设计不合理、盲目进行实验而造成人力、物力、财力的浪费。
例如，在探索生长素类似物促进插穗生根的最佳浓度的试验中，预试验的主要目的是寻找促进插穗生根的生长素类似物溶液的浓度范围，因此需要设立蒸馏水处理的对照组；在正式试验中，可以缩小浓度范围，设立一系列具有浓度梯度的生长素类似物溶液。
11.下列关于酵母细胞呼吸方式的实验分析中，错误的是？
A.氧气是实验过程中引起酵母呼吸方式不同的外部因素。
B.培养基中葡萄糖浓度过高，影响酵母的繁殖和生长
C.有氧和厌氧条件下培养的酵母培养基温度升高
D. 用酸性重铬酸钾溶液可以鉴别酵母细胞呼吸的产物。
【答案】D
【分析】
【分析】
在探索酵母呼吸方式的实验中，自变量是氧气的有无，因变量是二氧化碳的产生量或是否产生酒精。
【详细说明】
A.自变量是氧气的有无，因此A正确；B.培养基中葡萄糖浓度过高，酵母失水过多而死亡，因此B正确；C.有氧呼吸和无氧呼吸都能产生能量，因此培养酵母的培养基温度会升高，因此C正确；D.酵母细胞无氧呼吸的产物酒精可以用酸性重铬酸钾溶液来鉴别，但有氧呼吸的产物不能用该溶液来鉴别，因此D错误。所以D为正确答案。
2.实验问题
12、两个生物兴趣小组对酵母细胞的呼吸作用进行了如下探索性实验，请分析回答：
(1)兴趣小组A想探究的具体问题是：酵母在有氧和无氧条件下都能产生CO2吗？现提供几套实验装置（每套若干件），如图Ⅰ（a~d）所示。
①请根据实验目的选择设备编号，并按实验的装配要求排序（设备可重复使用）。有氧条件下的设备顺序：（图中箭头和序号表示）；厌氧条件下的设备顺序：（图中箭头和序号表示）。
②设备中瓶子C的功能是。
③温度和pH相同时，影响酵母细胞呼吸模式的外部因素主要是。
⑵兴趣组B使用图ⅱ（橡胶塞上的弯曲管是带有红色液滴的玻璃管）中所示的设备来探索酵母细胞的呼吸方法。
①为了获得实验结论，必须同时设置控制实验。
②如果设备II中的红色液滴向左移动并且设备III中的红色液滴不移动，则意味着酵母单元以____的方式呼吸。
③如果酵母摄入3摩尔/L的O2并释放9 mol/L的二氧化碳，则厌氧呼吸中酵母消耗的葡萄糖量是有氧呼吸中的时代。
【答案（1）①C→A→B（或C→B→A→A→B）D→B②在空气中并排放其对实验结果的干扰③氧（2）①与设备II相同，除了使用相等数量的水，而不是使用相等数量的水。
【分析】
问题分析：
（1）有氧呼吸所需的装置是C→A→B，氢氧化钠的作用是从空气中吸收二氧化碳； S的呼吸主要是氧气（2）。产生的气体，仅应进行有氧呼吸。 ③有氧呼吸中消耗的O2量为3 mol/L，所消耗的葡萄糖量为0.5 mol，释放的二氧化碳量为3 mol/L；有氧呼吸的时间。
测试点：这个问题测试了与细胞呼吸有关的实验设计，旨在测试学生独立完成“生物学知识内容表”中列出的生物学实验的能力，包括了解实验的目的，原理，方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能够全面应用这些方法和技能，以这些方法和技能涉及这些实验。
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