郭亮



實驗是生物學高考試題中必考的內容,這類題所占分值較大,但考生失分較多。因此備考中如何有效解決實驗復習難題是一個關鍵的問題。
研究發現,妙用表格,可取得較好的實驗復習效果。同時,在高考考查的實驗試題中表格也得以大量運用,它常以單元格為表現形式,將大量信息隱藏在表格之中。這樣命題除能考查考生實驗能力外,還能夠較為全面地考查考生獲取信息、處理信息和運用信息等多種能力,具有較高的區分度,因而備受命題專家的青睞。
一、多角度復習實驗原理、方法和操作技能
1.深入總結,縱向復習
典例1:觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂實驗總結
過程 說明 注意
根尖培養 實驗課前3~4天,洋蔥根尖培養至長1~5 cm 了解根尖結構
裝片
制作 取材 剪取根尖 2~3 mm 根尖分生區,要注意單位
解離 將根尖立即放入解離液(質量分數為15%的氯化氫和體積分數為95%酒精1∶1的混合液),室溫下解離3~5 min后取出。目的:用藥液溶解細胞間質,使組織細胞分開 細胞已被解離液殺死和固定,不能連續分裂
漂洗 待根尖酥軟后,取出放入清水中漂洗約10 min 洗去酸液,防止中和堿性染色劑,便于染色
染色 把根尖放進質量濃度為0.01 g/mL或0.02 g/mL的龍膽紫溶液(或醋酸洋紅)中,染色3~5 min 染色時間不能過長
制片 將染好色的根尖取出,放在載玻片上,加一滴清水,且用鑷子尖把根尖弄碎。蓋上蓋玻片,在蓋玻片上再加一片載玻片,用拇指輕輕地壓載玻片,使細胞分散開來 注意分離和分散的區別
觀察 先在低倍鏡下找到分生區細胞(正方形、排列緊密);后用高倍鏡觀察,找出各個時期的細胞,觀察特點并記錄各期細胞數目 間期持續時間長,細胞數目多;細胞周期不同時期的時間長短,以各時期細胞數占各期細胞數總數的比例作判據
2.比較分析,橫向復習
典例2:鑒定物質或結構實驗中存在的顏色現象
鑒定項目 還原糖 蛋白質 脂肪 DNA RNA 淀粉 染色體 線粒體
實驗試劑 斐林試劑 雙縮脲 蘇丹Ⅲ/Ⅳ 甲基綠 吡羅紅 碘液 龍膽紫 健那綠
顏色現象 磚紅色 紫色 橘黃色/紅色 綠色 紅色 藍色 紫色 藍綠色
典例3:不同濃度的酒精在生物實驗中的應用
濃度 作用 實驗名稱
無水(100%)酒精 溶解色素 葉片中色素提取和分離實驗
95%酒精 配制解離液 植物細胞有絲分裂的觀察實驗、低溫誘導植物染色體數目的變化
70%酒精 消毒/滅殺、防腐 植物組織培養實驗/探究土壤中小動物類群豐富度
50%酒精 洗去浮色,便于觀察 脂肪的鑒定實驗
典例4:不同實驗中的科學研究方法
科學研究方法 方法要點 典型實驗
同位素(熒光分子)標記法 通過追蹤示蹤元素標記的化合物,可以弄清化學反應的詳細過程 如分泌蛋白形成、光合作用物質去向實驗、噬菌體侵染細菌實驗、細胞融合實驗、基因在染色體上的實驗證據
假說演繹法 在觀察和分析基礎上提出問題,通過推理和想象提出解釋問題的假說,根據假說進行演繹推理,再通過實驗檢驗演繹推理的結論 孟德爾豌豆雜交試驗、摩爾根通過果蠅雜交實驗證實薩頓假說——基因位于染色體上
類比推理法 根據兩個對象之間有某些性質相同,從而推測它們的其他性質也相同 薩頓實驗假說
模型實驗法 尋找變量之間的關系,構建模型,然后依據模型進行推導、計算,做出預測、結論 構建DNA雙螺旋模型、血糖調節實驗、種群數量的增長曲線、J型種群增長曲線Nt=N0λt等
模擬實驗法 難以直接拿研究對象做實驗時,用模型做實驗,即模仿實驗對象制作模型,或者模仿實驗的某些條件進行實驗 細胞大小與物質運輸的關系、性狀分離比的模擬
調查法 樣方法:確定對象→隨機取樣→計數→計算平均值 調查植物、某種昆蟲卵、蚜蟲、跳蝻等的種群密度
標志重捕法:隨機確定空間→標記捕捉對象(M)并釋放→重捕個體數量(n)→統計重捕個體中被標記數(m)→按公式計算()→多次實驗求平均值 調查活動能力強的動物種群密度
取樣器取樣法:對活動能力強、身體微小、活動范圍小的土壤動物,隨機取樣 調查物種豐富度
1.調查某種遺傳病在人群中的發病率:在人群中隨機抽樣,然后用統計學方法進行計算;
2.調查某種遺傳病的遺傳方式:在某個典型的患者家系中進行 調查遺傳病的類型及發病率
【拓展應用】對需要求平均值的實驗、實驗過程需要用顯微鏡的實驗、用洋蔥可以做的實驗等,都可以用多角度復習法總結。
二、歸納探究性實驗思路和方案
1.利用表格,比較探究性實驗關鍵概念
典例5:設計實驗方案要區分的七對概念
組別 概念 內容 組別 概念 內容
1 自變量 實驗中不同組別唯一不同的因素 5 驗證 結論唯一,結果是一定的
無關變量 實驗中不同組別都相同的因素 探究 結論不唯一,結果是不一定的
2 實驗組 能夠得到實驗結論的組 6 實驗假設 肯定的說法,實驗的前提
對照組 與實驗組對應的標準組或空白組 實驗目的 實驗的歸宿
3 實驗結果 實驗得到的具體現象、數據,又叫因變量 7 實驗原理 因
實驗結論 由具體現象分析得出的理論 實驗結論 果
4 定性原則 只確定有無、大小或快慢
定量原則 確定多少或深淺
2.利用表格,拓展教材中可探究的實驗,比較異同,提供探究思路和方法
典例6:教材實驗和拓展實驗的比較(僅提供列表復習方法)
教材實驗 拓展和應用 異同
影響酶活性的條件 探究淀粉酶最大催化效率的最適pH值 關鍵要比較自變量、因變量的變化
探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度 探究生長素類似物對同一植物不同器官的影響、探究其他植物激素對植物生長的影響等
探究環境因素對光合作用的影響 探究環境因素對葉綠素形成的影響
探究酵母菌細胞呼吸的方式 探究動植物細胞呼吸的方式
3.利用表格,總結探究性實驗的考查要點
探究性實驗一般包括:課題、假設、設計實驗、預期、完成實驗、觀察并記錄結果(有時需收集數據)、分析結果(數據)并推導結論七個基本內容。七個基本內容中,除完成實驗筆試無法考查外,其他各項均是考查點。
典例7:探究性實驗考查要點總結
考查項目 考查方式 解答要點
課題 通常對課題的考查要求考生以合乎規范的方式寫出或補充課題,難度不大 要緊扣試題的意圖,不能偏題。要有具體的、明確的目標,不能大而空
假設 根據試題中給出的材料、用具和藥品,提出可檢測的假設 與實驗結論基本一致
實驗預期 常考點,有兩種情況,一是預期最可能的結果,二是預期各種可能的結果。該點一般和結論一起考查 注意題目的意思,扣題回答,還要注意實驗的性質,若是驗證性實驗,只回答一種結果預期
實驗步驟設計 最常見的幾種考查形式是:寫出實驗步驟、補充關鍵步驟、續寫步驟或找出設計中的錯誤。該考查點對考生來說最難,跨度最大,需熟知儀器、藥品的使用方法,掌握生物學實驗的一些基本技術、方法,掌握設計的原則并能準確運用,還需有具體實驗情境中獲取信息和靈活處理能力 一把握好幾個原則,對照原則(單因子變量原則)、重復原則、科學原則。二了解步驟順序:分組并編號→前期共性處理→實驗變量處理→后期共性處理→觀察現象,記錄結果→分析結果,推導結論
觀察并記錄結果 常考查一些可檢測或可觀察的實驗現象(因變量) 注意結果和結論的不同
分析結果(數據)并推導結論 高考常見題型,有時沒有探究過程,直接考查實驗結果的數據分析,根據分析得出實驗結論 根據具體情況分析解答