生物高考实验：观察类与鉴别类实验的详细解析

aizixun8

生物高考实验

1. 教学大纲要求的教科书实验

1. 观察实验

在此类实验中，通常综合使用显微观察技术、染色技术和载玻片标本制作技术。它分类如下：

实验的名称

观察方式

观察对象

显微镜

玻片标本

污渍

生物材料

观察叶绿体

原色观察

叶绿体

高放大倍率

临时装片

没有

菠菜叶

观察细胞

定性流程

细胞质（以叶绿体为参考）。

高放大倍率

临时装片

没有

黑藻

嫩叶

等离子壁分离和修复的观察

大的紫色液泡

高放大倍率

临时装片

没有

洋葱

表皮

观察

有丝分裂

染色观察

染色体

高放大倍率

临时装片

龙胆紫

（品红色醋酸酯）。

洋葱根尖

脂肪的鉴定

脂肪

高放大倍率

切片→临时填充

苏丹三世或苏丹四世。

染色

花生种子

2. 鉴定实验

在此类实验中，通常使用某种试剂来识别生物体或细胞中的成分。不同的试剂用于不同的识别对象。它分类如下：

实验的名称

物体识别

试剂

颜色

水浴加热

生物材料

生物组织中糖类的鉴定

淀粉

碘溶液

蓝

没有

脱色的叶子

减少糖分

Filin 试剂

（Ban 的试剂）。

砖红色

必需（加热和煮沸）。

白色或接近白色的植物组织、尿液和血浆，含糖量高

蛋白质

鉴定

蛋白质

缩二脲试剂

紫色

没有

豆浆、牛奶、蛋清、蛋白质酶

粗 DNA 提取

识别和识别

脱氧核糖核酸

二苯胺试剂

蓝

必需（加热和煮沸）。

鸡血细胞

3. 实习和研究项目

此类实验通常使用调查进行，调查通常使用统计和测量技术。

实习、研究项目

调查受访者

统计方法

计算公式

人口密度

样本调查

动物

国旗夺回法

植物

方法 Kind of

调查人口

中等遗传病

人类的某种遗传病

聚合方法

调查环境污染

对生物的影响

环境污染程度

聚合方法

4. 探索性实验

这样的实验需要对某些生物现象提出假设，并通过设计来验证实验。例如，在教科书中，《过氧化氢酶与Fe3+的催化效率比较》、《探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的影响》、《温度对酶活性的影响》、《植物热带运动的实验设计与观察》等。

探索性生物实验应要求学生在明确实验要求和目标的前提下，遵循实验设计。程序合理，药物得救。该设计基于“从现象中推断结论”的原则。一般可以分为以下几个环节：

（1） 理论假设的形成

根据主题要求，确定实验的条件，即实验变量 X。也就是说，唯一可以对实验结果产生影响的变量。在此基础上，提出了一个理论假设。它通常可以描述为：“当条件 X 存在时，可能会发生事件 P（实验现象）;当条件 X 发生变化时，如果事件 P 发生，可以得出什么结论;当事件 P 未发生时。可以得出什么结论。”

（2） 设计探索性实验

分五个实验步骤进行：

（1） 实验准备，包括必要的实验设备和实验药物的准备;

（2） 满足条件 X，并设计实验来观察事件 P 是否可以发生;

（3） 条件 X 发生变化，设计一个实验来观察事件 P 是否可以发生以及发生到什么程度;

（4） 设计对照实验。

（5） 梳理实验是否遵循“单变量”和“平行重复”的原则。

（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） 如果存在条件 X，则事件 P 可以发生;条件 X 发生变化，事件 P 不能发生（或发生程度发生变化）。结论是.......

（2） 如果存在条件 X，则事件 P 可以发生;条件 X 发生变化，事件 P 可以发生。结论是.......

（3） 如果条件 X 存在，则事件 P 不能看涨，条件 X 发生变化，事件 P 可以发生。结论是.......

2. 探索性实验和验证性实验的区别

1. 概念

（1）探索性实验：是指实验者在不知道实验结果的情况下，通过自己的实验、探索、分析和研究得出结论，从而形成科学观念的一种认知活动。

（2）验证性实验：是指实验者根据已知的实验结果，为验证实验结果，巩固和加强相关知识内容，培养实验操作能力而进行的重复实验。

2. 比较

探索性实验

验证性实验

实验目的

探索未知的属性、特征以及与研究对象其他因素的关系

验证分析对象的已知属性、特征以及与分析对象的其他因素的关系

实验假设

假设通常以“如果 A，那么 B”的形式表达，它基于现有的科学理论和事实，并为被研究的对象设想一个或多个可能的答案和解释

既然结论是已知的，就不存在假设的问题

实验原理

根据咨询内容而有所不同

因验证内容而异

实验过程

本该完成的实验程序实际上并没有完成。根据咨询内容而有所不同

应该使用的协议（可能已经完成也可能没有完成）因验证的内容而异

实验现象

未知。无法描述

已知。应准确描述

实验结果预测

相应的假设，分类讨论

没有

实验结论

根据实验结果，得出相应的结论

应该对实验的目的做出积极的结论

3. 教科书中的一些经典实验

章

内容

经典实验（部分）。

生物体的新陈代谢

酶发现

1773 年。意大利科学家  证明胃液具有消化作用

光合作用的发现

（1） 1771 年，英国科学家普里斯特利发现植物可以更新空气;

（2） 1864 年，德国科学家萨克斯证明了光合作用生产淀粉的实验;

（3） 1880 年，美国科学家恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所;

（4） 20 世纪 30 年代。美国科学家鲁宾和卡门证明，光合作用释放的所有 O2 都来自水实验

调节重要活动

生长素的发现

（1） 1880 年，达尔文研究了向光性实验;

（2） 1928 年，荷兰科学家温特证明，结肠成形体的尖端产生了一条生长索

性激素的功能公

鸡和母鸡性腺的切除和相互移植实验，以证明性激素的功能

遗传和变异

证明 DNA 是遗传物质

（1）  和 Avery 肺炎球菌的转化实验;

（2） 感染细菌的实验

遗传定律的发现

孟德尔豌豆杂交实验

生物学与环境

能量流的特性

美国生态学家林德曼对生态系统能量流的定量分析

生态系统的稳定性

生物圈 II

细胞和细胞工程

生物膜中的功能键

科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，对亮氨酸的同位素标记进行了实验

单克隆抗体

身体的准备

杂交瘤细胞筛选实验

四、总结了基于教材知识的实验设计主题

背景

实验性设计主题

组成单元

化合物

（1）以干湿稻种子为研究对象，设计实验内容：探究细胞内游离水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） 鉴定唾液淀粉酶作为蛋白质

细胞膜、细胞分裂、细胞分化

（1） 使用荧光染料探索细胞膜的流动性;（2）利用红色花瓣、盐酸、水等材料探索细胞膜的选择性渗透性;（3） 探索细胞分裂素在促进植物细胞有丝分裂中的作用;（4）探究煤焦油引起的致癌作用;（5）动物细胞培养法检测该物质的毒性

ATP、光合作用、水代谢、矿物质营养、细胞呼吸

（1） 探讨萤火虫发光与 ATP 的关系;（2） 温度、光照和 CO2 浓度对植物光合作用的影响;（3） 探讨光强、温度、空气湿度和其他对蒸腾的影响;（4） 探讨溶液浓度与植物细胞渗透的关系;（5） 探讨矿质元素与植物元素缺乏之间的关系;（6） 探讨影响酵母发酵速率的因素

激素调节和

神经调控

（1） 探讨生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用;（2） 探讨赤霉素对植物伸长和生长的影响;（3） 探讨胰岛素与尿葡萄糖的关系;（4） 神经传导的实验探索

被子植物

个体发生

（1） 验证种子是否活跃（纵切、染色）和 （2） 探索影响种子发芽的环境条件

染色体变异

探讨药物对人体细胞的毒副作用

现代生物学

进化论

利用长翅和残翅果蝇探索果蝇类型觅食环境的自然选择

种内挣扎

使用油菜或蝌蚪来探索影响种群密度的因素

光对植物的影响

探讨日照时间对植物开花期的影响

5. 生物实验中的变量分析和设计原则

1. 变量

在实验中，变量是指可以操纵的特定因素或条件，根据它们在实验中的作用可以分为两类：实验变量和响应变量。

（1） 实验变量：也称为自变量。指实验者在实验中操纵的因子或条件。

响应变量：也称为因变量。指  中  变量引起的变化和结果。

（2） 教材中相关实验中的变量

实验

自变量

因变量

比较过氧化氢酶和 Fe3+ 的催化效率

催化剂类型（过氧化氢酶，Fe3+）。

催化效率水平（表示为点燃但无焰的熏香的燃烧强度或产生气泡的速率）。

探讨淀粉酶对淀粉和蔗糖的影响

底物类型（淀粉、蔗糖）。

淀粉酶水解淀粉（处理后加入 Filin 试剂，加热煮沸，生成砖红色沉淀）。但蔗糖不能水解（处理后加入Filin试剂加热煮沸，不出现砖红色沉淀）。

温度对淀粉酶活性的影响

温度（60°C 热水、沸水、冰块）。

碘化溶液后溶液颜色的变化

观察植物细胞的血浆壁分离和恢复

外部溶液（高渗和低渗溶液）的浓度。

血浆分离（液泡水分损失缩小，颜色变暗，原生质层与细胞壁分离）;等离子壁分离和修复（液泡恢复到其原始状态，变浅颜色，恢复原始的上层质体层）。

植物趋向性的实验设计与观察

（1）是否有单边光照和均匀光照 （2）改变幼苗的空间位置，接受重力的影响

（1） 幼苗的弯曲情况和 （2） 根的弯曲方向

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

2. 几个重要的设计原则

（1） 科学原理。符合生物学的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。必须有足够数量的实验在相同条件下重复实验，以观察其对实验结果的影响程度。

（3） 单变量原理。无论试验中有多少个实验变量，都应观察到一个对应于一个响应变量的实验变量。例如，在酶效实验中，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的不同引起的。

（4） 比较原则。试验组接受自变量治疗，对照组 （对照组） 未接受自变量治疗。

控件类型：

（1） 空白对照：对照组是不做任何处理的对象组。

（2）自我控制：实验和对照对同一对象进行，没有单独的对照组，如“观察植物细胞质壁分离和恢复”的实验;实验治疗前后的受试者分别为对照组和实验组。

（3）条件对照：给实验组一些处理。对照组又给予一个条件，如在“小动物激素喂养实验”中，存在以下实验组和对照组。

的。

第 1 名：喂养甲状腺激素（实验组）。

第 2 名：喂养甲状腺激素抑制剂（条件对照组）。

第 3 点：不对蝌蚪进行处理（空白对照）。

（4）互控：是指没有其他对照组，而是用几个实验组来互相控制，比如在“植物趋向性的实验设计与观察”中，如下图所示，2 和 1 对照可以证明感光位点在结肠塑形体的尖端， 3 也可以与 1 进行比较，4 也可以用 1 控制，也可以用 2 控制。

6、常用试剂在实验过程中的作用、检测指标的设定及实验条件的调节

1. 化学物质的常见检测试剂或方法

（1） 淀粉 - 一碘溶液

（2）还原糖 一一费林试剂或班氏试剂（沸水浴，砖红色沉淀）。

（3） CO2-Ca（OH）2 溶液或酸碱指示剂

（4） 乳酸 一对一 - pH 试纸

（5） O2-one-with  木条重新点燃

（6） 无 O2-one-flame 熄灭

（7） 蛋白一双尿素试剂（不加热，发生紫色反应）。

（8） 一号染色体-龙胆紫溶液、乙酸品红色溶液

（9） DNA-一-二苯胺试剂（沸水浴、蓝色反应）。

（10）脂肪111苏丹III.染色液（橙色）或苏丹IV染色液（红色）。

2. 如何显示实验结果

（1）光合速率：1-1 O2 释放或 C O2 吸收或淀粉生成

（2）呼吸速率：1-1 O2吸收或C O2释放或淀粉减少

（3） 物质代谢途径———放射性同位素示踪方法

（4） 细胞液的浓度———等离子壁分离

（5） 细胞是否死亡———血浆壁分离、细胞质流动

（6） 甲状腺激素的作用———动物的耗氧量、发育速度等

（7） 生长激素———生长速率（体重变化）的作用。高度变化）。

（8） 胰岛素的作用 - 动物活动状态

（9） 亚甲蓝溶液的细菌数量———菌落数或褪色程度

（10） 大肠杆菌——— Eosin-11 Melin 琼脂培养基（鉴定培养基）。

3. 实验条件的控制方法

（1） 增加水中的氧气———泵送人们的空气，或吹或释放人们的绿色植物

（2） 减少水中的氧气———密封容器或用油膜覆盖或使用凉开水

（3） 从容器中取出 CO2 ——— NaOH 溶液

（4） 去除叶子上的原始淀粉———置于黑暗环境中（饥饿处理）。

（5） 去除叶子中的叶绿素———用酒精加热

（6） 去除光合作用对细胞呼吸的干扰———为植物遮荫

（7） 获得单色光———棱镜色散或彩色胶片滤光片

（8） 加入柠檬酸钠———血液抗凝

（9） 线粒体提取———细胞匀浆离心

（10） 哺乳动物红细胞的细胞膜提取———水处理

（11） 浸入盐酸溶液———骨脱钙

（12）灭菌方法———培养基采用高压灭菌器灭菌：接种回路采用火焰燃烧灭菌;用肥皂洗手，擦干双手，并用 75% 酒精消毒;用甲醛蒸汽或紫外线灯对实验室或接种箱进行消毒;整个接种过程在实验室的无菌区或酒精灯的火焰旁边进行。

4. 实验中的温度控制方法

（1） 还原糖和 DNA 鉴定：在沸水浴中加热

（2）酶促反应：水浴保温

（3） 用酒精溶解叶子中的叶绿素：酒精应在水中加热

（4） 细胞和组织培养和微生物培养：恒温培养

7. 中学生物实验包含的基本技术

1. 载玻片标本的制备：通常，临时加载是

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（1） 压片法（如洋葱根尖细胞有丝分裂）。压片的一般过程如下：物料提取→固定→解离（对不易分散的物料用10%HCl处理）、→染色→观察→压迫。

（2） 镶嵌方法（如在高倍率下观察叶绿体和细胞质流动）。其过程如下：将载玻片液滴中的物料压平→放置盖玻片时从一侧慢慢覆盖盖玻片，以防止形成气泡→观察物料→染色或溶液浓度变化。

2. 显微镜使用的基本技术：包括使用低倍率和高倍率的技术

（1） 使用低倍率镜头时，注意正确调整光线和焦距（调整粗和细准焦螺旋）。

（2）高倍率镜头的使用包括：（1）找到低倍率镜头下的物体图像，并将其移动到视场中心;（2） 旋转转换器，使高功率物镜面向光圈;（3） 调整微调螺旋，直到图像清晰。

3.纸色谱技术（如叶绿体中色素的提取和分离）:(1）样品制备液;（2） 滤纸条的制备;（3） 点胶溶液;（4） 色谱法，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，产生特异性颜色的反应。根据颜色响应确定生物组织中是否存在某些有机物。

5. 恒温技术（例如，探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的影响）。

（1） 条件：水浴，恒温。

（2）用途：该技术主要用于酶的催化反应或细菌的培养。

6、研磨过滤技术（如叶绿体中色素的提取和分离）：研磨过程小，加入SiO2充分研磨，色素提取时加入CaCO3，避免色素被破坏。原因是叶绿体基质呈弱碱性，细胞液呈弱酸性，加入人 CaCO3 是为了让弱碱性 CaCO3 中和细胞液中的酸性物质。使色素分子在叶绿体破裂后保持在弱碱性环境中。稳定颜料的凹槽和特性。