作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，作为教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助教师提高自己的教学质量。关于好的教案要怎么样去写呢？下面是由小编为大家整理的“2012届高考生物微生物——综合运用考查的材料知识网络复习教案”，希望对您的工作和生活有所帮助。

2012级高考理综生物学知识要点的简要熟悉（5）

第五单元微生物——综合运用考查的材料

1.微生物的类群
细胞壁：主要由组成，坚韧而富有弹性。
细胞膜：化学组成和结构与细胞的相似。
没有具膜结构的细胞器
细胞质有分散的核糖体
质粒：含有几个到几百个，控制着细菌的抗药性、
固氮、抗生素生成等性状。
拟核：由1个大型环状构成，控制着细菌的主要遗传性状。
某些细菌具有的特殊结构：荚膜、鞭毛、芽孢等。
细菌主要以的方式繁殖。每种细菌在一定条件下形成的菌落，可作为鉴定的重要依据。
核酸：一种病毒只含有一种核酸（DNA或RNA）。
主要由的衣壳粒构成。
病毒的结构衣壳衣壳粒主要由1~6个组成。
具有保护，并决定着病毒特异性等功能。
有些病毒具有由蛋白质、多糖、脂类组成的。
病毒的增殖：整个过程只能在中进行。
噬菌体的增殖过程主要包括：→→→→等五个阶段。

3.培养基的配制和类型
3.1培养基配制的三大原则
第一，目的要；第二，营养要；第三，pH要。
3.2培养基的种类
根据物理性质可分为：、和。
根据化学成分可分为：、。
根据用途可分为：①选择培养基：在培养基中加入，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长。例如，在培养酵母菌的培养基中加入，可抑制细菌的生长。
②鉴别培养基：根据代谢特点，在培养基中加入配制而成的，用以鉴别不同种类的微生物。例如，在培养基中加入，可以用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌等细菌。
4.微生物的代谢
4.1代谢产物
初级代谢产物是指：微生物在生活的全过程中，通过活动不停地合成出的、对自身所必需的物质，如等。
次级代谢产物是指：微生物生长到阶段才产生的化学结构十分复杂、对微生物无明显，或并非是微生物自身所必需的物质，如等。
4.2代谢的调节：主要有和酶活性的调节两种方式。
4.2.1酶合成的调节按照微生物细胞内酶合成的方式可分为：①组成酶：即酶酶的合成过程只受控制。②诱导酶：即酶的合成过程除了受控制，还要受控制。
酶合成的调节既保证了的需要，又避免了细胞内的不必要的浪费，增强了微生物对环境的适应能力。
4.2.2酶活性的调节是指：微生物通过改变已有酶的来调节代谢速率。其主要原因是，代谢过程中产生的物质与酶结合，致使酶的产生变化。这种变化是可逆的。
酶合成的调节是一种缓慢的粗放调节。而酶活性的调节则是一种的调节方式。两种调节方式是，并且、协调起作用的。
4.3代谢的人工控制包括：①通过改变微生物的特性，即运用诱变育种的方式，选育出符合人类要求的军中。②采取一定的手段改变的微生物细胞的通透性。
5.微生物的群体生长
5.1微生物群体生长的测定常用方法有：
①测微生物的细胞数目；②测重量（称取干重或湿重）。
5.2微生物群体生长的4个时期（注意分析选修课本P.84图5-11“细菌的生长曲线”）
形成原因细胞特点意义
调整期需重新合成相应的诱导酶,以适应新
环境。诱导酶合成的调节是一种缓
慢的粗调节;必须经过一定的时间。细胞不分裂,代谢活跃,体积增长较快;大量合成所需的各种酶和ATP等成分。为对数期呈指数增长奠定基础。
对数期细胞处于无环境阻力的理想条件下;合成代谢速率分解代谢速率。种内斗争强度，生长曲线呈“”型。细胞快速分裂,以
形式更加数目；代谢强度
；菌体形态和生理特性,常作为生产用的菌种和科研材料。
稳定期环境阻力明显增大，出生率死亡率，种群密度，种内斗争加剧；生长曲线呈“”型。活菌数目达到最高峰，
代谢产物（特别是代谢产物）大量积累。发酵产物的最佳收获期。
衰亡期环境阻力进一步加大，种内斗争更
加剧烈,出生率死亡率，种群密度
显著下降，生长曲线迅速降低。细胞出现畸形，有些细胞自溶解体，释放代谢产物。——
5.3影响微生物群体生长的三大因素：
温度：每种微生物只能在一定的温度范围内生长。绝大多数微生物的最适生长温度
为。
pH：超过最适pH范围，就会影响的活性和的稳定性等。
氧：环境中氧含量的状况对不同代谢类型的微生物群体生长影响是不同的。根据代谢与氧的关系可分为：微生物，如多种细菌和大多数真菌；微生物，如产甲烷杆菌、乳酸菌；以及微生物，如酵母菌。

6.发酵工程简介：（以谷氨酸发酵为例）
菌种选育：利用现代生物技术育种的方式主要有育种、育种和育种等。
培养基的配制（配制的三大原则）

灭菌处理：主要是对和进行严格的灭菌。
扩大培养和接种
发酵过程：随时检测了解发酵过程，严格控制温度、pH、溶氧量、转速等。
分离提纯：对菌体，可采用等方法；对代谢产物，可采
用和离子交换等方法。

7．生物固氮
生物固氮的概念：指固氮微生物将大气中的氮还原成的过程。
固氮微生物主要包括：①以根瘤菌为代表的微生物，其代谢类型是；不同的根瘤菌，各自只能其侵入种类的豆科植物。
②以圆褐固氮菌为代表的微生物能够在土壤中独立进行固氮，其代谢类型是。圆褐固氮菌不仅具有较强的固氮能力外，还能够分泌促进植株生长和过时发育所需要的。
在自然界的氮循环过程中，动物分解代谢产生的尿素可被某些土壤微生物分解成氨；氨经过土壤中细菌的作用，最终转变成硝酸盐，然后被植物吸收利用。
自然界氮循环的过程（见教科书选修本P.46图2-14）
生物固氮在农业生产上的应用：制成菌剂；根瘤菌拌种；用作绿肥等。

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2012届高考生物基础冲刺复习:微生物的类群

第一节微生物的类群
基础再现：
一、细菌
1、结构：①细胞壁：主要成分是：（注意与其它细胞的区别）
（共有）②细胞膜：与其它生物的相同
③细胞质：a、细胞器有：无；
b、质粒：控制着细菌的、、等性状
④拟核：由一个大型的环状反复折叠缠绕而成，控制着细菌的。
特殊结构：有的细菌还具有、、等结构
2、细菌的繁殖：方式
3、菌落：单个或少数细菌在培养基上大量繁殖时，所形成的肉眼可见的具有一定形态结构的群体。
二、放线菌
1、形态：①基内菌丝：吸收；②气生菌丝：一定时间后分化成，产生。
2、结构：单细胞生物；与细菌的不同有：。
三、病毒
1、结构（核衣壳）：①核酸：；②衣壳由电镜下能见到的最小形态单位—（由多肽分子）构成，它的作用为：保护，决定等功能；
特殊结构（囊膜）由、和脂类构成，上有。
2、增殖的过程：
疑难突破：
1、微生物类群的比较：
分类形态结构生活方式举例
病毒寄生
原核生物界蓝藻等
真菌界单细胞或多细胞
原生生物界真核细胞结构
2、芽孢：有些细菌在细胞内形成的对不良环境具有较强抗性的，不属于生殖细胞；
细菌的运动：有的可运动
第二节微生物的营养代谢和生长
一、微生物的营养：
1、微生物的营养需求和功能
微生物所需要的营养物质包括、、、和五大营养物质
概念来源最常用来源作用
碳

源凡能为微生物
提供所需碳元
素的营养物质无机碳源：

有机碳源：，特别是主要用于合成和
；作为异养微生物的。
氮

源无机氮源：

有机氮源：
主要用于合成、以及。
生
长
因子微生物生长不可缺少的微量有机物
它主要包括、
和，一般作为和的组成成分
说明：（1）不同微生物对碳源需求差异很大。
（2）对于异养微生物含C、H、O、N的有机物既是，又是。
2、培养基的配制原则：
（1）。根据所培养微生物的、等，选择原料配制培养基
（2）。营养物质的和要适宜
（3）。真菌为；细菌为；放线菌为。
3、培养基的种类：
（1）按物理性质划分：
种类是否含凝固剂用途
固体培养基主要用于等
半固体培养基用于观察微生物的和等
液体培养基主要用于
（2）按化学成分划分
种类化学成分是否明确用途
天然培养基主要用于
合成培养基用于观察微生物的和等
（3）按培养基的用途划分
种类用途实例
选择培养基从众多微生物中分离所需的微生物加入青霉素分离得到
鉴别培养基鉴别不同种类的微生物伊红和美蓝培养基用于鉴别
二、微生物的代谢
定义：微生物细胞内所发生的；特点：；
原因：微生物的很大，能迅速与外界环境进行。
1、微生物的代谢产物
内容初级代谢产物次级代谢产物
不同点
生物繁殖是否必需
产生阶段
是否有种的特异性无
分布有
实例
相同点均在微生物细胞的中产生的
2、微生物代谢的调节
（1）酶合成的调节：①组成酶：微生物细胞内一直存在的酶，它们的合成只受的控制
②诱导酶：在情况下才能合成的酶
③意义：既保证了的需要，又避免了细胞内的浪费，增强了微生物对环境的能力
（2）酶活性的调节：①定义：微生物能通过来调节代谢的速率
②实例：谷氨酸棒状杆菌产生的谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的活性有抑制作用
③特点：是一种的调节方式
3、微生物代谢的人工控制
（1）改变微生物的遗传特性。如：诱变处理黄色短杆菌，获得不能产生酶的变异类型，提高它的赖氨酸产量（见课本P83图5-10）
（2）控制发酵过程的各种条件。如：改变细胞膜的透性使谷氨酸棒状杆菌产生的谷氨酸迅速排放至细胞外，从而解除酶的抑制
4、发酵
（1）概念：在生产实际中，通过微生物的培养，大量生产各种的过程
（注意与代谢中的发酵相区别）
（2）分为：和两种；分为：、和三种；
分为：和两种。
三、微生物的生长
1、微生物的生长规律（群体）
（1）生长曲线的绘制方法：将少量的某种细菌（纯）c
接种至的培养基中；b
在条件下培养；定期取样测定培养d
基里的生长情况。以作横坐标，a
以作纵坐标得到生长曲线
（2）微生物的生长曲线
（3）微生物群体生长的各期特点：
a、调整期：不分裂；代谢；体积；大量合成及其它细胞成分。是微生物对新环境的适应过程。
缩短方式：选取调整期较短的菌种；取期的作菌种；加大
b、对数期：菌体数目；代谢；个体形态和生理特征，常作为和的材料（开始出现种内斗争）
c、稳定期：细菌数目达到，整个培养基中达到动态平衡；原因是：的消耗；有害的积累和的变化等；
此期细胞内大量积累，特别是；有的能形成芽孢
（种内斗争最激烈）
d、衰亡期：细菌的死亡数超过繁殖速率，活菌数目。细胞将出现，甚至，有些细胞开始，释放出代谢产物
连续培养：在发酵过程中，以一定速度不断添加新的培养基，同时以同样的速度放出老的培养基，以保证微生物对的需求，并排出部分，使微生物保持较长时间的高速增长。（延长稳定期；缩短培养周期；提高设备利用率和自动化管理）
2、影响微生物群体生长的环境因素
（1）温度：每种微生物只能在一定温度范围内生长，微生物时的温度为最适生长温度
（2）PH：超过最适PH范围时，就会影响和等
（3）氧：好氧型微生物；厌氧型微生物；兼氧型微生物。
第三节发酵工程简介
一、谷氨酸发酵的分析：
1、菌种：谷氨酸棒状杆菌和菌，它们都是型微生物
2、培养基：天然培养基。由豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、生物素
3、培养方式：培养
4、培养条件控制：温度（℃）、PH（）、通气量和搅拌速度
5、提取：用中和后，经过过滤、浓缩、离心分离而成
二、发酵工程的内容：
1、菌种选育：从自然界中分离的菌种，用、和的方法培育出生产用菌种
2、培养基的配制：根据原则，选择原料制备培养基
3、灭菌：和都必须经过严格的灭菌（防止混入杂菌，造成减产）
4、扩大培养和接种：将选育的优良菌种，经过多次，让它们达到一定数量后再进行接种
5、发酵过程：是发酵的中心阶段，要随时取样检测、产物浓度等，以了解发酵过程，还要及时添加。同时，要严格控制等发酵条件
6、分离提纯：产品是菌体：用和方法提取；
产品为代谢产物用、、等方法进行提取
三、发酵工程的应用
1、在医药工业上：生产类药物和药品
2、在食品工业上：a、生产和；
B、为人类开辟了新的食物来源（蛋白）

2012届高考生物教材复习：微生物的类群

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，使教师有一个简单易懂的教学思路。那么如何写好我们的教案呢？下面是小编为大家整理的“2012届高考生物教材复习：微生物的类群”，相信能对大家有所帮助。

选修本
第16课时微生物的类群

知识精讲
一、微生物的概念
微生物包括、、和。
二、细菌
1．结构：单细胞的原核生物
（1）基本结构：控制着细菌主要遗传性状的DNA位于，控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状的基因位于。
（2）特殊结构：有些细菌具有、、。
2．繁殖：细菌主要以方式进行繁殖。
3．菌落：
每种细菌在一定条件下所形成的，可以作为鉴定的重要依据。
三、放线菌
1．形态结构：单细胞的原核生物
2．繁殖：主要进行生殖。
四、病毒
1．结构：（1）基本结构：主要由和两部分构成，两者合称为。决定病毒抗原特异性等功能的是，控制病毒的一切性状的物质是。
（2）特殊结构：流感病毒的核衣壳外面，还有一层，止面生有。
2．增殖：过程包括①→②→③→④→⑤

题例领悟
图为病毒的结构，请回答：
⑴组成3的基本单位是，其化学成分是。
⑵若此病毒为噬菌体，结构中不应有的是：［　］和［　］；当它侵染细菌时，只有进入细菌体内。
⑶若此病毒为流感病毒，当它侵入人体后，就成为，人体的细胞将消灭它。
⑷病毒在基因工程中可用作，但这时的病毒的［　］应该含有基因；在细胞工程中可用作，这时则利用了病毒的。
⑸当病毒的［　］用32P标记时，在分子遗传学上可用于证明。
答案：⑴衣壳粒蛋白质⑵2囊膜1刺突核酸⑶抗原免疫⑷运载体4核酸标记融合诱导剂侵染细菌的特性⑸4DNADNA是遗传物质

自我评价
一、选择题
1．下列不属于微生物的是
Ａ．蓝藻和蘑菇　Ｂ．葫芦藓和铁线蕨
Ｃ．噬菌体和黄曲霉　Ｄ．放线菌和变形虫
2．谷氨酸棒状杆菌异化作用方式是需氧型，它的有氧呼吸的酶主要存在于
Ａ．线粒体Ｂ．核糖体Ｃ．细胞质基质Ｄ．内质网
3．下列不属于细菌的基本结构是
Ａ．鞭毛　Ｂ．核糖体Ｃ．质粒　Ｄ．细胞壁
4．有关放线菌的叙述，正确的是
Ａ．由分枝状菌丝构成，与霉菌完全相同
Ｂ．与细菌相同，是单细胞的原核生物
Ｃ．通过有丝分裂产生孢子，形成新个体，因此属于无性生殖
Ｄ．主要生活在动植物的细胞中可致病
5．病毒的主要结构是
Ａ．核酸　Ｂ．衣壳　
Ｃ．囊膜Ｄ．核衣壳
6．病毒之所以是生物的根本原因是
Ａ．能进行新陈代谢　Ｂ．能进行繁殖　
Ｃ．能感染细胞　Ｄ．能产生可遗传变异
7．噬菌体侵染细菌的实验中，合成子代噬菌体蛋白质需要的模板和原料分别是
Ａ．噬菌体的DNA，噬菌体的氨基酸Ｂ．细菌的DNA，细菌体内的氨基酸
Ｃ．噬菌体的DNA，细菌体内的氨基酸　Ｄ．细菌的DNA，噬菌体内的氨基酸
二、非选择题
8．图为艾滋病病毒（HIV）侵染人体淋巴细胞及其繁殖过程的示意图。请据图分析说明：（提示：HIV是一种球形病毒，外有蛋白质外壳，内有RNA）
⑴艾滋病毒的遗传信息储存在它的分子中
⑵图中4至5的过程在遗传学上称为；为保证遗传信息的准确传递，此过程必须严格遵循原则进行，并需在酶的参与下才能完成。
⑶若7的碱基比例为:A占20%,U占40%,C占30%,G占10%,则6的碱基比例为　。
⑷请你根据病毒的特征，设计一种方法，以检验9（子代病毒）是否继承了1（亲代病毒）的主要性状：
自我评价答案
1B2C3A4B5D6B7C
8⑴RNA；⑵逆转录、碱基互补配对、逆转录酶；⑶A30%:T30%:C20%:G20%；⑷子代病毒是否具有侵染性

2012届高考生物实验——能力考查的重心知识网络复习教案

2011级高考理综生物学知识内容的网络构建（7）

第七单元实验——能力考查的重心

考情分析:

在近年的理科综合能力测试中，实验作为重要的考查内容，以突出学生学习能力和科学素养的考查为目标，其分值比例逐年上升，试题呈现形式愈趋灵活多样，且常常作为理综全卷的压轴题。

从2006年起，全国的各套理科综合能力测试题，都对“实验与探究能力”的4个层次，作了较为全面的考查。

在高考理综生物学试题中，实验作为重要的考查内容，能突出学生学习能力和科学素养的考查，其分值比例逐年上升，而且常常作为理综全卷的压轴题。

目前，有关实验方面的考试要求，大都是以给出的部分信息，运用逻辑思维来进行验证性的实验为主。它不但考查了考生独立完成实验的能力：包括理解实验原理、实验目的及要求；了解材料、用具，掌握实验方法步骤；会控制实验条件（包括设立对照、重复实验）和使用实验仪器；会处理实验安全问题；会观察，分析和解释实验中产生的现象、数据，得出合理的实验结论。

认真研究修订后的考试大纲，可发现高考对实验与探究能力的考查明显加强。主要表现为以下3个方面：

①在继续注重考查教材实验的基础知识和技能基础上，已转向对实验原理、实验方法、实验技能的“移花接木”、迁移运用上；

②创设新的情景，联系生产、生活实际，对一些生物学问题进行初步探究，包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等科学实验的基本思想；

③培养创新意识，考查学生科学思维的过程，考查对一些简单实验方案作出恰当评价和修改的能力。

因此，明了实验必须遵循的三大原则，熟悉实验设计的基本步骤，是十分必要的。

1高考生物学实验的类型

高考生物学实验包括两部分：①考试大纲规定的17个基础实验、实习和研究性学习；②以课本实验为基础适当拓展的实验设计与评价。

1.1教科书中必考的17个实验

《考试大纲》中“考试范围”所列出的“实验、实习和研究性学习”共有17项，理解和掌握这些实验的内容，是最基本的高考复习要求，是实现复习高效率的出发点。对教科书中的这17个实验、实习和研究性课题，必须通过亲身经历各项实验活动，对实验原理的理解和应用，实验要用到的器材的选择、作用和使用方法，设计实验的思路和实验步骤的程序，以及实验数据的测量、数据的处理方法，对实验现象的观察分析、实验结论的归纳总结等，进行一个系统的、全面的熟悉。

实验类型考纲知识要点

生物组织有机成分的

提取、分离和鉴定（1）生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定

（2）叶绿体中色素的提取和分离

（3）DNA的粗提取与鉴定

使用显微镜的观察实验（4）高倍显微镜的使用和观察叶绿体

（5）细胞质流动的观察

（6）观察植物细胞的有丝分裂

（7）观察植物细胞的质壁分离与复原

有关酶特性的探究实验（8）比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率

（9）探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用

（10）温度对酶活性的影响

设计、观察和调查（11）植物向性运动的实验设计和观察

（12）设计实验，观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响

（13）设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性

（14）观察SO2对植物的影响

（15）调查人群中的遗传病

（16）种群密度的取样调查

（17）调查环境污染对生物的影响

在教科书中17个实验的系统复习中，要力求做到：在实验思想、原理、方法以及操作技巧等方面，从基本的熟悉逐渐转向对实验原理、实验方法、实验技术的“移花接木”、迁移运用上。

考试大纲列出的“生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”、“叶绿体中色素的提取和分离”、“DNA的粗提取与鉴定”等实验，在实验操作方法上虽然各有不同，但都体现出物质“提取、分离和鉴定”的基本方法，也有一些共同的注意事项。

显微镜是中学生物实验教学中的最常用的仪器。在考试大纲中，要求考生能熟练地使用高倍显微镜观察细胞质流动、叶绿体的运动、植物细胞的有丝分裂、植物细胞的质壁分离与复原等4个实验。高考试题中也不断呈现相关的内容。因此，教师一定要充分重视本部份内容的复习。实验条件较差的学校也最好要采用播放录像的方式，引导学生有序地回忆和记忆实验原理和操作要点。

新陈代谢从本质上来说，是指发生在生物体内的，由酶催化的一系列有序的化学反应的总称。绝大多数的酶都是蛋白质。作为生物催化剂，酶具有不同于无机催化剂的特点，这主要可通过3个具有探究性质的实验的系统复习，来进一步加深认识。

生物学实验中的观察法和调查法，是科学研究的主要方法，教材主要以“实习”、“研究性学习”为题，要求学生进行简单的实验设计，学会制定调查方案，以科学的态度完成一些简单课题的研究。本部份内容重点考查的是“植物向性运动的实验设计和观察设计实验”和“种群密度的取样调查”等。

1一些常见的实验方法和技术：

（1）生物组织有机成分的提取、分离和鉴定在生物学研究中，为了认识细胞内不同有机物的生理功能，常常需要采用物质的提取和分离技术，先把它们各自分离出来，再进行有关的研究。例如，淀粉+碘液(蓝色)；还原性糖+斐林试剂(砖红色)；脂肪+苏丹Ⅲ(橘黄)或+苏丹Ⅳ(红色)；蛋白质+双缩脲试剂(紫色)；大肠杆菌+伊红和美蓝(菌落为深紫色，有金属光泽)等。

（2）分级离心法（细胞匀浆的制备和超速离心技术）常常用于对不同细胞的微细结构进行分离以检测其功能，例如，叶肉细胞的分级离心处理，可确定线粒体、叶绿体、核糖体等细胞器的功能；肝细胞、酵母菌的分级离心，可认知线粒体和细胞质基质与细胞呼吸的关系等。

（3）显微观察法：主要有①固定观察法，如细胞的显微结构、植物细胞的有丝分裂等；②活体观察法，如细胞质流动、植物细胞的质壁分离和复原等。

（4）同位素示踪法：例如，用18O2和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子的转移途径；用噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质；DNA的半保留复制等。

此外，还有溶液培养法、纸层析技术以及生物学史中的一些实验研究等。

3实验中常用的药品：在高考有关的生物学实验中，常常要涉及到药品的用途和使用。

NaOH：用于吸收CO2或改变溶液的pH。Ca（OH）2：鉴定CO2

HCl：解离或改变溶液的pH。NaHCO3：提供CO2

斐林试剂：可溶性还原性糖的鉴定。碘液：鉴定淀粉。

苏丹Ⅲ、Ⅳ：脂肪的鉴定。双缩脲试剂：蛋白质的鉴定。

二苯胺试剂：鉴定DNA。丙酮（或酒精）提取叶绿体中的色素。

琼脂：激素或其它物质的载体，用于激素的转移或培养基。

亚甲基蓝：用于活体染色或检测污水中的耗氧性细菌（细菌的氧化可使之褪色）。

酒精：用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液。

蔗糖：配制蔗糖溶液，用于测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原。

龙胆紫溶液或醋酸洋红：碱性染料，用于染色体染色。

要点探究

这里对基础实验的归类复习，主要是熟悉那些共同的一些操作程序和注意事项。包括：显微镜的使用、临时装片的制作、实验材料的选择，等等。

探究点1使用高倍显微镜必须注意几个原则

在理科综合的考试卷中，虽然不可能直接涉及到与显微镜操作有关的内容，但作为中学理科学习中一项十分重要的操作技能的掌握，是不可忽视的。在显微镜使用的内容复习中，除了熟悉显微镜的基本结构和使用方法外，还有必要把握好以下几个原则：

①用眼原则：左眼注视目镜，右眼睁开。这样，一可减轻左眼疲劳，二方便绘图。

②物镜选用原则：先低倍后高倍，由低倍到高倍，可以用低倍物镜观察清楚的就勿需使用高倍物镜。

③准焦螺旋使用原则：先粗后细，由粗到细。

此外，目镜和物镜选用的混淆以及反光镜和光圈的选用、装片移动方向的确定、显微镜下视野中污物的判定等，都是应该引起注意的。

用显微镜的一个目镜分别与4个不同倍数的物镜组合来观察血细胞涂片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图所示。如果载玻片的位置不变，用哪一物镜在一个视野中看到的细胞最多?

Ａ.aＢ.bＣ.cＤ.d

D

显微镜的视野（是指在显微镜下一次所能观察到的被检玻片标本的范围）中看到细胞数目多少，与视野面积有关，而视野面积的大小与显微镜的放大倍数成反比。放大倍数越高，物镜与置于载玻片上的观察材料之间的距离越小，视野范围越小，看到的细胞数目越少；放大倍数越低，物镜与置于载玻片上的观察材料之间的距离越大，视野范围越大，看到的细胞数目越多。

通过分析可以知道：D选项的工作距离最大，应当是倍数最低的物镜，所观察到的视野面积最大。当用这样的物镜来观察同一张涂抹均匀的血细胞涂片时，因为视野面积最大，所看到的细胞数目较用其它物镜时就最多。

探究点2．实验成功的关键——材料的选择和试剂的配制

（1）还原糖的鉴定：要选择含还原糖量较高、颜色较浅的材料，这样颜色反应才明显。通过实验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。

（2）脂肪的鉴定：要选择富含脂肪的材料，如花生、蓖麻等，提前浸泡3~4h。如果是新花生种子，可以不必浸泡，否则切下的薄片不易成形。

（3）蛋白质的鉴定：最好的实验材料是鸡蛋清，其蛋白质含量相对高，配制的提取液透明，与双缩脲试剂反应后，颜色反应明显，但蛋清液需要稀释。

（4）在观察叶绿体时，宜选用叶绿体大、数目少的材料。如阴生植物藓类的叶、菠菜叶的下表皮（稍带叶肉）等。由于在不同的光照下，叶绿体可以运动并改变在细胞中的分布位置。所以，在不同光照下采集的材料，其叶内叶绿体的形态有所不同。

（5）在观察细胞质的流动时，要选用细胞质流动较快的植物，如黑藻的幼嫩叶片、南瓜幼苗的表皮毛、小麦的根毛、向日葵舌状花瓣的表皮或大白菜内层叶片叶脉的表皮细胞等。选取实验材料时，最好将所要取材的植物体置于温暖的阳光下照射1~2小时，以使植物细胞处于旺盛的生活状态。

（6）在植物细胞的质壁分离和复原的实验时，要选择生活的、成熟的（具有大液泡）、有颜色的（如紫色洋葱）植物细胞；没有大液泡的植物细胞则质壁分离现象不明显。死的植物细胞中的细胞膜，由于失去了选择透过性，所以不能发生质壁分离。

（7）在有关酶的催化特点的探究实验中，常选用动物新鲜肝脏做实验材料，原因是细胞内的过氧化氢酶未被破坏，从而提高实验现象的对比程度。也可选用植物的组织（如马铃薯的块茎、萝卜的肉质根等）做实验材料。因为过氧化氢酶广泛存在于动植物组织细胞中。

（8）正确配制和使用斐林试剂与双缩脲试剂：配制这两种试剂时，都要用到NaOH溶液和CuSO4溶液，但配制时，溶液浓度不同，使用原理和方法也有明显区别。（见下表）

斐林试剂双缩脲试剂

配方甲(A)液0.1g/mLNaOH0.1g/mLNaOH

乙(B)液0.05g/mLCuSO40.01g/mLCuSO4

使用方法甲、乙液混合均匀，现配现用先A液后B液，不能混用

反应原理

及注意事项斐林试剂中起实质作用的是生成的Cu(OH)42-络离子，放置过长就会形成Cu(OH)2沉淀或CuCO3沉淀，因而无法反应。双缩脲试剂中起作用的是碱性环境中Cu2+(与蛋白质结合形成紫色络合物)，因而必须先后使用。使用CuSO4时，溶液不能过量，否则蓝色的CuSO4溶液将遮蔽显色反应中产生的紫色。

此外，在尿糖的鉴定等临床研究或检测中（如2004年全国理综Ⅱ31），需选用班氏试剂（Benedict试剂），因为班氏试剂较斐林试剂要稳定一些，测定的效果也要灵敏一些。

例2（2005年全国卷）将小麦种子分别置于20℃和40℃培养箱中培养４天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取３支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉溶液，然后加入等量的提取液和蒸馏水，45℃水浴保温５分钟，立即在３支试管中加入等量斐林试剂并煮沸２分钟，摇匀观察试管中的颜色，结果是（）

Ａ．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色

Ｂ．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色

Ｃ．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色

Ｄ．甲呈浅红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色

答案：D

解析：（1）小麦种子在适宜温度条件下萌发，胚所消耗的养料和能量全部来自于胚乳的分解，其中淀粉酶是麦芽中含量最丰富的酶之一。淀粉酶的产生受培养温度影响较大，40℃时比在20℃时产生的快，因此在相同时间内酶合成的量要大一些。

（2）由于温度、时间和试剂用量相同，决定反应速率的关键因素是酶的浓度，而酶浓度与反应速度或催化效率是正比关系。在实验中甲和乙是实验组，酶的浓度是甲试管﹤乙试管，丙是对照组，不含淀粉酶。实验结果，甲试管中有少量还原糖（麦芽糖）生成，乙试管中有较多还原糖（麦芽糖）生成，丙试管中无还原糖（麦芽糖）生成，故３支试管中加入等量斐林试剂并煮沸２分钟后，显色反应不一样。

例3：分别在Ａ、Ｂ、Ｃ三个研钵中加２克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。试回答：

处理ＡＢＣ

SiO2（少量）＋＋＋

CaCO3（少量）－＋＋

95%乙醇（10mL）＋－＋

蒸馏水（10mL）－＋－

（注：“＋”表示加；“－”表示不加。）

（１）Ａ处理得到的溶液颜色是，原因。

（２）Ｂ处理得到的溶液颜色是，原因是。

（３）Ｃ处理得到的溶液颜色是，原因是。

答案：（１）黄绿色部分叶绿素遭到破坏（２）几乎无色叶绿体不溶于水

（３）深绿色大量叶绿素溶于乙醇中

解析：先弄清几种处理的目的。少量CaCO3的作用是保护色素，免遭破坏；乙醇的作用是提取色素（乙醇是有机溶剂，依据相似相溶原理，它可溶解有机物色素）。色素不溶于蒸馏水，故色素不能被提取。

例4在观察叶肉细胞的细胞质流动时，显微镜下视野中可看到如下图所示的图像：

（1）为看清细胞质处于流动状态，最好选择图中作为标志物。叶绿体作为观察依据的原因是。

（2）图中箭头表示，细胞质流动对活细胞的意义是。

（3）若使细胞质流动速度加快，应采取什么方法处理（）

Ａ．适当升高温度Ｂ．减弱光照

Ｃ．用一定浓度的麻醉剂处理Ｄ．用适当浓度的生长素处理

（4）若在实验前把黑藻分成两份，一份放在０℃的水中培养（Ａ），另一份在原条件下培养（Ｂ），请预测实验的结果会怎样？说明了什么？

（1）叶绿体叶绿体呈绿色，光镜下可见

（2）细胞质流动方向细胞质既是细胞器生存的环境，又是各种物质的贮存库。通过细胞质的流动，为细胞内各种生理活动提供所需的物质和能量，确保新陈代谢的正常进行。

（3）Ａ、Ｄ（促进细胞代谢的因素会使细胞质流动加快）

（4）在Ｂ条件下，能清楚看到叶绿体随细胞质流动而运动。而在Ａ条件下几乎不动；但一段时间后，如随室温温度升高，细胞内又可见到叶绿体随细胞质流动而运动。说明细胞质的流动与温度有密切关系。

观察细胞质流动时，应先找到叶绿体并以此为参照物，观察细胞质的流动及速度、方向。细胞质流动的速度与温度有关。

探究点3植物细胞质壁分离的诱发复原与自动复原

在植物细胞的质壁分离与复原实验中，一般选用的外界溶液是蔗糖溶液。当用一定浓度（0.3g/mL）的蔗糖溶液处理活的植物细胞后，蔗糖溶液的浓度大于植物细胞液的浓度时，植物细胞通过渗透作用失水而发生质壁分离。要使发生了质壁分离的植物细胞恢复原状，必须用清水处理，使外界溶液的浓度低于植物细胞液的浓度，才可发生植物细胞的质壁分离复原，这种复原称为诱发复原。（因蔗糖分子是不能通过选择透过性的膜的。）

如果在植物细胞的质壁分离与复原实验中，选择的外界溶液是具一定浓度的硝酸钾溶液、尿素溶液（或甘油溶液、乙二醇溶液）等，当外界溶液的浓度大于植物细胞液的浓度时，植物细胞发生质壁分离后，不再进行实验处理来降低外界溶液的浓度，随即也可观察到植物细胞出现分离复原的现象，这种复原称为自动复原。用硝酸钾溶液处理植物细胞发生质壁分离后的自动复原，是因为当水分子通过渗透作用自由进出细胞时，硝酸根离子和钾离子（植物细胞生活所必需的矿质离子）可经主动运输进入细胞液，细胞液的浓度不断增大，水分渗入的速率增大，由此出现自动复原。而用尿素溶液（或甘油溶液、乙二醇溶液）处理植物细胞，是因为这些物质分子也可自由进入细胞。但这些外界溶液的浓度如果过大，同样可导致植物细胞过度失水而死亡。

例5（2008江苏卷）某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。

增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。

（1）设计出继续实验的简要步骤：

①；

②。

（2）预测实验现象并作出结论。

答案：(1)①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化；②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，(60℃—65℃)水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀

(2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜。

解析：(1)蔗糖是大分子物质，不能透过半透膜，故b管液面会上升。蔗糖在蔗糖酶作用下产生葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖是还原性糖，可以和斐林试剂共热产生砖红色沉淀。因此，要探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜，可以向a、b管中加入等量蔗糖酶溶液，然后各吸取少量与斐林试剂共热，观察有无砖红色沉淀的产生来判断。(2)如果蔗糖水解产物能。通过半透膜，a、b两管液面高度会缩小，均能与斐林试剂共热产生砖红色沉淀。如果蔗糖水解产物不能通过半透膜，则两管液面高度会增大，且只有b侧管中液体能与斐林试剂共热产生砖红色沉淀。

变式题将同一植物的细胞，依次在蒸馏水、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液和0.5mol的甘油溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如图所示。请回答：

（1）在Ａ、Ｂ、Ｃ中，细胞在蒸馏水中的是，在蔗糖溶液中的是，在尿素溶液中的是。

（2）试简要分析出现Ｂ、Ｃ曲线差异的原因是：

①。

②。

答案：（1）Ａ、Ｃ、Ｂ

（2）①甘油分子可通过自由扩散的方式进入细胞液，细胞液的浓度不断增大，细胞由失水逐渐变为吸水，直至平衡。②因蔗糖分子不能进入通过具有选择透过性的膜进入细胞，处在较高浓度蔗糖溶液中的细胞不断失水，原生质层收缩，使细胞液浓度升高，失水减慢，直至平衡。

解析：一定浓度的蔗糖溶液和甘油溶液都能使植物细胞发生质壁分离现象，细胞因失水收缩而体积变小，但由于植物细胞能不断吸收甘油，使细胞液的浓度不断增大，细胞吸水的能力不断增强，使细胞逐渐由失水状态变为吸水状态，植物细胞发生质壁分离自动复原的现象，所以，细胞体积开始逐渐减少随后又不断增大，因此曲线Ｂ表示的是甘油。在蔗糖溶液中，蔗糖分子不能通过选择透过性的膜，细胞因失水，原生质层收缩，使细胞液浓度升高，失水减慢直至平衡，细胞体积不再变小，因此，曲线Ｃ表示是蔗糖溶液中的细胞；在蒸馏水中的植物细胞由于不断吸收水分体积增大，因此曲线Ａ表示的是蒸馏水中的细胞体积的变化。

探究点4温度和pH对酶活性的影响

酶促反应需要适宜的温度和pH。高温、过酸和过碱都会破坏酶的分子结构，从而使其丧失活性。

例3：下图为4种不同的酶（分别以a、b、c、d表示）在不同温度下酶活性变化的曲线。在37℃时酶活性最高的是()

Ａ.aＢ.bＣ.cＤ.d

答案：D

解析：该题考查了酶的活性与温度之间的关系，以及通过实验数据的坐标曲线，分析实验结果的能力。

例4为验证pH对唾液淀粉酶的影响，实验如下：

Ⅰ.操作步骤：

①在1～5号试管中分别加入0.5%淀粉液2mL。

②加完淀粉液后，向各试管中加入相应的缓冲液3mL，使各试管中反应液的pH依次稳定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。

③分别向1～5号试管中加入0.5%唾液1mL，然后进行37℃恒温水浴。

④反应过程中，每隔1min从3号试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加一滴碘液显色，待呈橙黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色，记录结果。

Ⅱ.结果见下表：(表中※“＋”的多少表示颜色深浅)

试管编号处理12345

pH5.006.206.807.408.00

结果(颜色※)＋＋＋橙黄色＋＋＋

请回答：

(1)实验过程中，为什么要选择37℃恒温？

(2)3号试管加碘液后出现橙黄色，说明什么？

(3)如果反应速率过快，应当对唾液做怎样的调整？

(4)该实验得出的结论是什么？

答案　(1)在实验中，只有在恒温的条件下，才能排除温度因素对实验结果的干扰；37℃是唾液淀粉酶发挥催化作用的最适温度。

(2)淀粉已完全水解。　(3)提高唾液的稀释倍数　

(4)唾液淀粉酶的最适pH是6.80；高于或低于此pH时，酶的活性逐渐降低。

解析　酶的活性可受多种因素的影响。该实验的目的是验证pH对酶活性的影响，遵循单一变量原则，必须控制其他因素(如酶的浓度、淀粉液的浓度、反应时间和温度等)保持在同一和适宜条件下。在该实验中，唾液淀粉酶发挥良好催化作用的最适宜温度是37℃，所以要选择37℃恒温。

在反应过程中，每隔1min从3号试管中取出一滴反应液，用碘液检验反应情况。如果3号试管内反应液的蓝色刚好褪去，呈现橙黄色(碘液的颜色)，说明淀粉已经完全水解，应立即终止反应。如果反应继续进行，各种pH条件处理的反应液内的淀粉也将彻底水解，也就无法对比出不同pH下的酶活性的差异。选择3号试管进行试测，是由于唾液淀粉酶的最适pH是6.80(即3号试管内的处理)，3号试管内的酶活性最强，淀粉水解最快。

该实验是通过检验淀粉的水解程度来检验不同pH对酶活性的影响。如果反应速率过快，淀粉将迅速彻底水解，来不及检验，无法得出实验结果。因此反应速率过快时，可通过稀释唾液来降低反应速率。

通过对实验设计原理的理解和实验结果的简要分析，可以得出：在pH为6.80的试管内，反应液遇碘液后呈现橙黄色，表明该反应液中的淀粉已彻底水解；pH偏离6.80越远，蓝色越深，说明反应进行得越不彻底，酶活性越低，所以唾液淀粉酶的最适pH是6.80。

变式题淀粉、蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能够与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。为了探索酶的催化具有专一性的特点，某中学研究性学习课题活动小组选取了淀粉、蔗糖、唾液淀粉酶、肠蔗糖酶、斐林试剂等，进行了如下图中甲、乙、丙、丁4组实验，并作了实验记录。请分析回答有关问题。

(1)将上述实验装置放在37℃左右的恒温水浴中保持5min后，如果分别向甲、乙、丙、丁4组实验的试管中都加入斐林试剂并加热煮沸，观察到有颜色反应的是哪两组？；如果向甲、乙、丙、丁4组实验的试管中都加入碘液，则呈现蓝色反应的是　。

(2)如果要证明淀粉酶具有专一性，则起对照作用的实验组是　。

(3)在整个实验过程中，甲、乙、丙、丁4组试管都需要在37℃左右的水浴中恒温保持5min，其目的是　。

(4)如果以上述实验中的甲组来说明酶的催化作用具有高效性，则应怎样补充设计实验？

答案　(1)甲和丙　丁　(2)乙　(3)提供酶发挥良好催化作用所需的适宜温度；排除温度变化对实验结果的干扰　(4)增加一支试管，加入无机催化剂(强酸或强碱)，其他添加物和反应条件应与甲组相同。

解析：解答此题的关键是明确探究对象，寻求恰当的实验组合。在（1）题中，淀粉酶能将淀粉水解成还原糖（麦芽糖和葡萄糖），蔗糖酶能将蔗糖水解成还原糖（葡萄糖和果糖），故甲和丙试管中加入斐林试剂并加热煮沸，可观察到砖红色沉淀产生。甲、乙、丙、丁4支试管真只有甲和丁加入淀粉，而甲中淀粉已经被水解，加入碘液就只有丁试管呈现蓝色反应。

为了证明淀粉酶具有专一性，首先要确定正确的实验组合，在4支试管中，甲和乙为一个实验组合，可证明淀粉酶只能催化淀粉的水解，甲是对照租，乙是实验组；若甲和丁为一个实验组合，则是底物相同，酶的种类不同，可从另一角度证明酶的催化的专一性。

既然该实验是探索酶的催化具有专一性，遵循实验的单一变量原则，这里的变量应该是酶的不同或者底物不同，其他反应条件都应相同。37℃是酶催化的最适温度。

要用实验中的甲组来说明酶的催化作用具有高效性，只能另外添加一支试管进行实验处理。

第56讲实验设计与评价（2课时）

实验设计是着重考查考生：确定实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计实验数据的处理方法和分析实验现象，得出正确的实验结论，以及对提供的一些实验方案进行评价等。无论是哪种类型的实验设计，都是根据实验提出的问题，运用已具备的生物学知识和实验基本技能，或者根据实验题目中给出的信息、提示，构思出解决问题的实验方案。近年对高考对实验与探究能力的考查已由原来单一的验证性的实验，转向了设计性、评价性、探究性的实验。

知识框架

1实验必须遵循的三大基本原则：

（1）设置对照原则：在实验设计中，为排除无关条件的干扰，常常要设立对照实验。通过干预或控制研究对象，以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。常见对照方法主要有：

①空白对照不给对照组任何处理因素。如：在研究甲状腺激素促进蝌蚪发育实验中，先取等量的同龄且发育状态相同的小蝌蚪60只，分为两组放入容积相同的两个玻璃缸，加入等量的自然水和蝌蚪饲料；一组加入甲状腺激素，另一组不加任何药品，就是空白对照。

②条件对照给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的实验因素。如：在上述空白对照的举例中，如果取等量的同龄且发育状态相同的小蝌蚪60只，分为三组（编号甲、乙、丙）放入容积相同的三个玻璃缸，加入等量的自然清水和蝌蚪饲料；甲组加入甲状腺激素，乙组加入甲硫咪唑(甲状腺抑制剂)，是条件对照，丙组不加任何药品，是空白对照。

③相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。例如：验证植物根对矿质离子有选择吸收的特性，可把蕃茄和水稻分别培养在成分相同的培养液中，过一段时间后，测定培养液中各种矿质元素离子浓度的变化，就会发现蕃茄吸收Ca多，吸收Si少；而水稻吸收Si多，吸收Ca少。以上就是两个实验组的相互对照。

④自身对照对照和实验都在同一研究对象上进行。如：要研究植物根具有向重力性，茎具有背重力性，可把某一植株横放于培养基上，让其自然生长，经过一段时间后，便可观察到根向重力生长，茎背重力生长。这里，对照和实验都在同一个体上进行，属于自身对照。

（2）单一变量原则：控制其它因素不变，只改变其中一个因素，观察其对实验结果的影响。如探索温度对酶活性的影响时，只能改变反应的温度，其它如pH、酶浓度等就要完全一样。

（3）平行重复原则：对所做的实验在同样条件下，进行足够次数的重复，不能只进行1－2次便轻易得出结论。任何一项生物学实验，要有科学性，都必须能够重复，都必须经得起重复。

此外，还应注意科学性原则（指在设计实验时，必须要有充分的科学依据，也就是要以前人的实验为基础，而不是凭空设想，主观臆造）、简便经济原则（如，装置简单、实验步骤较少、使用材料用具少、实验时间较短等）等。

2探究性实验和验证性实验的比较

探究性实验验证性实验

实验目的探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系

实验假设假设一般采用“如果A，则B”的形式表述，是根据现有的科学理论、事实．对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的解释因结论是己知的，因此不存在假设问题

实验原理因探究内容而异因验证内容而异

实验过程应有的实验步骤实际上并未完成，因探究内容而异实验步骤可以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容而异

实验现象未知，可以不描述已知，应准确描述

实验结果预测对应假设，分类讨论。一般需讨论“如果出现结果①会怎样，如果出现结果②或③又会怎样”。但有时也会出现“预测最可能的结果”的问题．此种情况应根据已有知识推测最合理的结果。无

实验结论无对应实验目的做出肯定结论

复习策略

实验设计与评价是近年高考的亮点之一。它要求考生对实验原理，实验器材，实验步骤，实验数据处理的方法及分析实验现象，都必须有一个全面的了解。所以这部分内容的复习，要在基础实验熟悉中进行一个明显的层次提升。主要训练考生是否能够通过对实验原理的理解，利用提供的部分信息，对实验方案进行设计和补充，分析实验结果，做出正确判断。

使用建议

由于高考侧重于对实验与探究能力的考查，实验设计与评价类型的试题是近几年高考理综的一个热点和重点。因此，我们对实验的复习，应该立足于对基本实验方法、实验技能、实验思维的强化和巩固着手，培养我们的实验分析、实验改错、实验设计和具有在不同情景下迁移知识的能力。

编读互动

由于高考一方面是考查考生设计实验方案、验证生物学事实的能力，考查考生对实验结果分析、解释和推导结论的能力，以及根据某些实验条件和部分结果，推测下一步实验结果的能力；同时也考查考生对生物学实验中常以图、表等抽象形式所表达的生物学意义的理解能力，准确描述相关的现象、原理的能力。这种考查目标更适应对学生创新能力的自我展现。这就要求考生能明确掌握生物学实验设计的基本原则和基本步骤，惟其如此，才能设计出一个完整严谨的实验方案，也才能有根有据地分析解释实验结果、推导结论，根据部分实验结果推测、预期后续实验步骤的结果及理解、表述等。

课前热身

1有人设计了下列实验，试图证明“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输（如生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输）”。

一．材料、用具：胚芽鞘、琼脂、刀片等

二．方法、步骤与结果：

（一）制备琼脂块（见下图）

（二）取一段胚芽箱中间部分，上面放合IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块（见下图）

（三）取步骤（二）下面琼脂块（a）的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧

三．结论：以上实验证明了“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输”。

我们认为，仅用该实验步骤（一）、（二）、（三）还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。

本题着重考查运用对照实验的原理和方法，来全面评价题中所示的实验方案，并将其完善以进行严密地论证。同时也考查考生将已经学过的知识通过解答高考试题，得到进一步的深化和发展，即在考试中再学习的能力，充分体现了高考必须“选拔具有潜在学习能力的学生”之功能。

求解该题应具备的基础知识虽然在新教材中已明确指出，但是要通过缜密而又周到的实验，对“生长素在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端向下端运输”的现象进行严密论证，则是一个有较高能力要求的问题。

科学实验必须遵循基本的实验原则，对照就是一个十分重要的原则。在实验设计中必须要有对照，以对所研究的有关生物学现象通过正反两个方面的实验观察和比较分析，由此得出的结论才无懈可击。

题中所示的实验步骤是将胚芽鞘中段正放情况下，证明生长素可从胚芽鞘上端向下端运输。而仅有这样一个实验是不够的，必须设置一个对照实验，即在其它条件、方法相同的条件下，将胚芽鞘中段倒放进行实验，观察结果，才能充分证明生长素在植物体内的运输特点。

（2）补充方法、步骤与结果（一）：另取一段胚芽鞘中间部分倒放。上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块。

补充方法、步骤与结果（二）：取补充步骤（一）下面琼脂块（b）的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧。

2为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度，某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组，用蒸馏水处理作为对照组进行实验，结果发现三组扦插枝条生根无差异。参考该同学的实验，在下一步实验中你应该如何改进，才能达到本实验的目的?请说明理论依据。

解析：该题仍取材于教科书中的经典实验，但在能力要求上却有了明显的提升。题中已告诉某同学用两种浓度的生长素类似物和蒸馏水处理，三组扦插枝条生根无差异，说明配制的两种浓度的生长素类似物都不是促进扦插枝条生根的浓度范围。

由于生长素作用具有两重性的特点，即浓度过高或过低都不能促进扦插枝条生根。所以该实验改进的方法是增加一系列实验组，即配制一系列浓度梯度的生长素类似物，扩大实验浓度的范围，以寻找生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度。

答案：在某同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上，分别在低于低浓度的范围设置一组浓度梯度、高于高浓度的范围设置一组浓度梯度，以及两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验从而找到促进枝条生根的适宜浓度。

理论依据：生长素促进生根的浓度范围是一定的浓度过高或过低都不能促进生根。

考点整合:

1实验设计方案应包括的的内容：

①拟订实验题目：

②提出假设：即对观察的现象提出一种可检测的解释。

③预期结果：即在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。如果预期没有实现，则说明假设不成立；如果预期得到实现，则假设成立。

④实验操作：根据实验的目的和提出的假设，来具体设计实验的方法步骤。

⑤观察记录：在实验方案中，要事先设计定时观察的内容和观察的次数，同时应按要求进行观察，并将观察到的现象和结果如实地记录下来。有的实验还需要采集数据。

⑥分析结论：对实验记录下来的现象、结果、数据进行整理、分析，有的可用图表表示出来。

在具体的实验设计中，还可根据实验题目的具体要求，选择的材料以及实验要用到的技术手段，作出灵活多样的考虑。

要点探究

探究点1选择材料用具、设计实验装置、观察实验现象、预期实验结果、

下图是未完成的实验装置，请利用A、B、C三支试管、新鲜叶片和必要的辅助材料，设计一个证明光合作用吸收CO2与呼吸作用释放CO2的实验，并预计实验结果。(注:实验开始时,各试管中的指示剂均呈绿色。)

（1）当A管用于证明光合作用吸收CO2的实验时，需要，指示剂呈色。

（2）当B管用于证明呼吸作用释放CO2的实验时，需要，指示剂呈色。

（3）C管在实验中起作用，指示剂呈色。

（4）用几层纱布包上照光的D管，实验结果表明指示剂颜色没有发生变化，试分析其原因：。

答案：（1）放入新鲜叶片，蓝色（2）放入新鲜叶片并遮光，黄色（3）对照，绿色

（4）光合作用吸收CO2的量与呼吸作用释放CO2的量相等（或光合速度等于呼吸速度；光合作用合成有机物的量等于呼吸作用分解有机物的量）

解析：求解该题的基本方法是：①审清题意（包括看懂图），找到解题的关键所在。②联系化学知识，判断实验中CO2的增加和酸碱度的变化，题中指示剂颜色的变化就可反映。③从未完成的实验装置中找出设计实验的思路、方法。该题中D试管的装置是最完整的，这就暗示了其它试管的装置设计。④在设计实验要证明某些问题时，为了排除无关条件的干扰，常常要设计对照。然后根据各小题的设问，逐次再进行分析，回答问题。

第（1）问：由于光合作用场所是叶绿体，在A试管内必须加入新鲜叶片。试管内的叶片给予了充足的光照和适宜的温度（25℃），在这样的条件下，光合作用吸收CO2的量必然大于呼吸作用释放CO2的量。又因为叶片处于一个相对密闭的环境中，试管中CO2的含量便逐渐减少，指示剂逐渐变碱性，呈现蓝色。

第（2）问：呼吸作用是绿色植物一刻也不停顿地进行着的一项生理活动。要证明呼吸作用释放CO2，除了在B试管内放入新鲜叶片外，还应将试管进行遮光处理，以避免在光照下光合作用吸收CO2对该项实验的影响。在遮光并密闭的B试管环境中，随着叶片呼吸作用的进行，试管中CO2的含量便逐渐增多，指示剂逐渐变酸性，呈现黄色。

第（3）问：在该题中，C管在实验中起对照作用，就可以证明只有叶片加入试管才能有光合作用和呼吸作用，也才能有指示剂颜色的变化。C管内未放入新鲜叶片，光合作用和呼吸作用都不能进行，管内气体不发生任何变化，指示剂仍然呈现绿色。C管作为B管的对照，还必需与B管同时进行遮光处理。

第（4）问：D管由于有几层纱布包上并照光，顾管内叶片光合作用吸收CO2的量与呼吸作用释放CO2的量大致相等，因此管内指示剂颜色没有发生变化。

变式题将青蛙脑破坏保留脊髓，在脊柱下部打开脊椎骨，剥离出脊髓一侧的一对脊神经根（包含一个背根和一个腹根，见下图）。分别电刺激背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应。已知背根含有传入神经，腹根含有传出神经，背根和腹根合并成脊神经。

请根据上述提供的实验材料（实验用具自选）设计实验步骤,并预测实验结果，以分别验证背根具有传入功能，腹根具有传出功能。

答案实验步骤1：在背根中央处剪断（或用麻醉药阻断），分别电刺激背根向中段、外周段，观察蛙后肢是否发生运动反应。

预期结果：电刺激背根向中段发生蛙后肢运动反应；电刺激背根外周段不发生反应，说明背根具有传入功能。

实验步骤2：在腹根中央处剪断（或用麻醉药阻断），分别电刺激腹根向中段、外周段，观察蛙后肢是否发生运动反应。

预期结果：电刺激腹根向中段不发生反应，电刺激腹根外周段应发生蛙后肢运动反应，说明腹根具有传出功能。

解析本题材料虽来自学生在初中所学过而又基本遗忘的知识，但题中的图文都明确给出了求解该题所必需的背景知识：脊神经是混合性神经，其背根由感觉（传入）神经纤维组成，腹根由运动（传出）神经纤维组成。因此该题不仅考查对模式图的阅读和理解能力，更突出对逻辑推理和论证能力以及探究思维过程的考查。

因此，在缺乏对探究性对象的了解和对探究性实验的准备不足情况下，面对这样的试题，首要是平和自己的心态，在细心阅读和冷静思考中，寻找破题处。

然后简要梳理出回答该题所需要的背景知识：一个反射活动的完成是建立在完整的反射弧的基础上，按照神经冲动传导的方向，反射弧包括5个环节，即：感受器→传入神经纤维→神经中枢→传出神经纤维→效应器。该题中“蛙后肢发生运动反应”的中枢在脊髓。

既而作推理性的分析：既然脊神经的背根含有传入神经，要验证背根具有传入功能，可将背根在中央处剪断，然后分别电刺激背根的向中段（朝脊髓方向）和外周段（朝感受器方向），观察蛙后肢是否发生运动反应。同样要验证腹根含有的传出神经具有传出功能，也可将腹根在中央处剪断，然后分别电刺激腹根的向中段和外周段，观察蛙后肢是否发生运动反应。

探究点2设计实验方案，验证实验原理

（2000年浙江25）血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝固，草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，起抗凝作用。请根据提供的实验材料和用具，简要写出第二步以后的实验步骤和实验结果，验证钙离子在血液凝固中的作用，并回答问题。

一、实验材料和用具：（1）家兔（2）生理盐水（3）酒精棉（4）适宜浓度的草酸钾溶液（5）适宜浓度的氯化钙溶液（6）试管、注射器（针管、针头）

二、实验步骤和实验结果

第一步：在A、B试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水（见下图）

第二步：......

问题：设置B管的目的是。

答案：第二步：用酒精棉消毒（家兔耳廓缘静脉），用注射器取兔血（1-2mL）

第三步：立即将等量的鲜血分别加入到A、B试管中，经过一段时间后，

结果：A管：不凝固，B管：凝固

解析：本题试图以初中学过的有关血液凝固的知识为材料，要求通过设计实验程序、观察实验结果，来验证题目中提供的材料所告知的生物学事实。该题着重考查推理能力、收集处理信息的能力以及语言文字的表达能力等，是一道综合分析能力较强的实验题。

求解该题的基本程序是：①明确实验目的和要求，联系实验原理在认真阅读试题后，清楚题目中所要验证的生物学事实是：血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用（这个背景知识非高中所学内容，故题中作了交代）。

②确定实验思路仔细审查题目中提供的实验材料和用具，初步设想一下这些材料、用具在该实验中可能起的作用是什么？观察血液中有钙离子和无钙离子这两种情况下，血液的凝固情况，以验证钙离子在血液凝固中的作用。

③完成实验设计和分析根据题意，在已设置好的第一步之后，把实验步骤有序地补充完整。

从题中第一步已经知道，A、B两支试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水。题中也告诉草酸钾能与血液中的钙离子形成草酸钙沉淀，起抗凝作用；而生理盐水则相当于人体内的细胞外液，不影响血液中钙离子的作用。因此，如果A、B两支试管中分别加入新鲜血液后，会出现A试管中血液不凝固（血液中的钙离子与草酸钾发生了反应），B试管中血液凝固的现象。由B试管对照（第一次对照）组可说明，缺乏钙离子血液不凝固，有钙离子血液能凝固。

如何肯定是血液中的钙离子而不是其它物质在血液凝固中起作用？可由题中提供的材料再做一次对照（即第二次对照）实验。即在A试管发生沉淀之后加入一定量的氯化钙溶液，至钙离子完全与草酸钾发生反应，继续加入氯化钙就会发现A试管中血液发生了凝固。从A试管加入氯化钙前后的现象对比，便可以验证在血液凝固中起作用的是钙离子而非其它物质。

在这个实验步骤的完成中，还必须注意取鲜血的方法，实验程序以及语言文字表达的简练、准确性。

变式题胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。

（一）实验材料和用具：

正常实验小白鼠2只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器，试管，烧杯等。

（二）实验步骤：

（实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；给药1小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液。）

（三）实验结果的预测、解释和结论：

答案（二）实验步骤：（l）确定1只鼠为实验鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液；另一只鼠为对照鼠，腹腔注射等容量生理盐水。（2）将两支试管分别编号为1号和2号，各加入等量的班氏糖定性试剂。

（3）给药1小时后，对两只小白鼠采尿液，实验鼠尿液放入1号试管内，对照鼠尿液放入2号试管内。

（4）将两支试管摇匀后，放入盛有开水的烧杯内加热煮沸，待冷却后，观察两支试管溶液颜色的变化。

（三）实验结果的预测、解释和结论：

l号试管中应该出现砖红色沉淀，表明实验鼠尿液中有葡萄糖；2号试管中仍为蓝色溶液，表明对照鼠尿液中无葡萄糖。

实验结论：实验鼠血糖升高，超过一定数值而出现糖尿，是胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的。

解析：题目中给出的班氏定性试剂，是用于检测还原性糖如葡萄糖的。实验提示：提取小白鼠尿液，通过尿液中含有葡萄糖可以推测小鼠血糖已超出一定数值。为提高实验的科学性和实验信度，实验设计过程中对照是必不可少的，对照组和实验组通常只能一个条件是不同的，所以给实验鼠腹腔注射胰高血糖素溶液的同时应注意给对照鼠腹腔注射等量生理盐水

探究点3对实验设计方案进行评价与矫正

为验证“镁是植物生活的必需元素”，三位同学进行了实验设计，下列是实验的基本思路。请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么？再写出你的设计思路。

（1）实验一：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进行培养。对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。

答：

（2）实验二：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以蒸馏水，实验组浇以蒸馏水配制的镁盐溶液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。

答：

（3）实验三：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以含有植物必需的各种元素的完全营养液，实验组浇以不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。

答：

（4）下面由你进行实验设计，请写出你的设计思路。

答：

答案：（1）不能。因为蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物必需的矿质元素而使两组植物生长均不正常。

（2）不能。因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子。

（3）不能。因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子。

（4）取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完全营养液，实验组盛有不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气。观察比较两组植物的生长发育情况。

解析：该题提供的三种实验设计思路中，均含有程度不同的合理成分，在逐一评价时，不仅要重视分析和阐明实验设计不能取得预期结果的原因，而且要关注实验设计思路中隐含的合理成分，从而为提出一个合理的实验设计思路创造条件。

在设计实验一中，该同学知道要以合适的容器进行溶液培养，但不了解缺素培养的正确方法。蒸馏水和以蒸馏水配置的镁盐溶液都缺乏植物生活所必需的各种矿质元素，因而使两组植物均不能正常生长发育，从而无法进行比较，也就不能确定镁是否是必需元素。

在设计实验二中，该同学未注意到培养基中是否可能有镁离子存在。砂性土壤会含有各种矿质元素，不能保证缺素培养的严格性。在这样的情况下，浇蒸馏水和蒸馏水配置的镁盐溶液无助于实验的正确进行。

在设计实验三中，该同学知道要以完全培养液和缺乏该元素的“完全培养液”来培养对照组和实验组植物，但忽略了肥力均匀的砂性土壤中是否存在镁元素。因此，对照组和实验组的培养基中都因存在镁元素而不能达到实验目的。

根据上述分析，三个实验方案的思路均不能达到预定的目的。要得出正确的实验设计思路，可从三个实验方案中除去错误之处，取其正确的方面，组成完整简短的答案。

变式题[2006年天津卷-31（2）]绝大多数微生物最适生长温度为25～37℃。为了探究培养温度对谷氨酸棒状杆菌代谢产物（谷氨酸）合成量的影响，设计如下实验。在实验中有4处错误，分别标以①、②、③、④，请依次分析错误原因。

第一步：设定培养温度为28℃、29℃、30℃。①

第二步：将菌种接种到灭菌后的液体培养基中，分别在设定的温度条件下密闭培养。②

第三步：在衰亡期定时取样，分别测定谷氨酸合成量，记录结果并绘制曲线。③

实验结果预测及结论：若在30℃培养条件下，谷氨酸合成量最大，则认为，30℃为该细菌合成谷氨酸的最适培养温度。④

答案：（2）①温度设定范围过窄。②谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌，不应密闭培养。

③从调整期至衰亡期均有谷氨酸的合成，故取样时期有遗漏。④实验结果有局限性，合成谷氨酸的最适培养温度有可能高于30℃。

解析：该题重点考查了对给定的实验方案进行评价和修改。依次分析可寻找出该实验方案中的错误及原因。①由于绝大多数微生物最适生长温度为25～37℃，所以在第一步设定培养温度时，至少应有低于25℃和高于37℃的培养温度。②谷氨酸棒状杆菌是好氧型细菌，在培养过程中应不断进行通气。③在利用谷氨酸棒状杆菌发酵时，虽然群体生长的4个时期都有谷氨酸的生成，但以稳定期谷氨酸的积累量最多。④由于第一步温度设定范围过窄，高于30℃的培养条件下的合成量无法得知，所以实验结果会有明显的误差，也就不能确定30℃为该细菌合成谷氨酸的最适培养温度。

2012届高考生物教材复习微生物的代谢和生长教案

选修本

第18课时微生物的代谢和生长

一、微生物代谢的特点

二、微生物的代谢产物

项目生长繁殖是否必需产生阶段种的特异性分布产物

不同点初级代谢产物

次级代谢产物

相同点

三、微生物代谢的调节

1．酶合成调节

组成酶的合成只受的控制，诱导酶的合成是和共同作用的结果。

2．酶活性的调节

酶活性调节的机制是，酶活性调节的意义是。

四、微生物代谢的人工控制

1．人工控制的目的：

2．人工控制的措施：①②

五、微生物群体生长的规律

1．测定群体生长的方法：①测细菌的数目，②测重量。

2．生长曲线：以为横坐标，以为纵坐标作图，反映细菌生长规律的曲线。

六、连续培养法

七、影响微生物生长的环境因素：、、。

识图作答：

（1）该图是细菌生长曲线，由图可看出细菌生长分为①期、②期、

③期、④期。

（2）大量合成细胞分裂所需酶及ATP的时期在期，若扩大再生产选取菌种最好在期；这两时期细菌呈型增长，种群数量接近K值出现在期，其原因是；若该细菌用来产生抗生素，为了增加产量，则应；曲线④形成的原因是。

答案：（1）调整对数稳定衰亡（2）调整对数J稳定营养物质消耗、代谢产物积累、PH值变化及时补充营养物质有害物质积累、细胞畸形、有些开始解体

1．对微生物代谢产物的叙述正确的是

　Ａ．初级代谢产物的种类在不同微生物细胞中不同

　Ｂ．抗生素、维生素、激素是微生物生长到一定阶段才产生

　Ｃ．次级代谢产物在细胞内、外都可能存在

　Ｄ．微生物的代谢增物是自身生长、繁殖所必需的

2．有关大肠杆菌半乳糖苷酶的叙述正确的是

　Ａ．是细胞内一直存在的酶

　Ｂ．它的形成是因为环境中存在乳糖

　Ｃ．环境中有葡萄糖时此酶不能合成

　Ｄ．乳糖的代谢能否进行与此酶的活性有关

3．工业上利用谷氨酸棒状杆菌大量积累谷氨酸，应采用

　Ａ．加大葡萄糖的投放量　Ｂ．加大菌种的密度

　Ｃ．改变菌体细胞膜通透性Ｄ．改变培养基碳源和氨源的比例

4．关于组成酶的叙述正确的是

　Ａ．既有胞内酶,又有胞外酶

　Ｂ．受遗物质和营养物质的控制

　Ｃ．是微生物细胞内一直存在酶

　Ｄ．组成酶通过调节酶的活性来调节微生物的代谢活力

5．发酵是指

　Ａ．微生物的呼吸过程Ｂ．一种微生物的繁殖过程

　Ｃ．微生物的新陈代谢Ｄ．微生物产生代谢产物和菌体的过程

6．细菌生长中，代谢最旺盛的时期是

　Ａ．调整期Ｂ．对数期Ｃ．稳定期Ｄ．衰亡期

7．微生物连续培养的特点是

　Ａ．可充分利用培养基Ｂ．生产条件要求很高

　Ｃ．缩短了培养周期　Ｄ．微生物长期处于高速生长状态

8．微生物群体生长的测定方法　①测定样品的细胞数目　②测定次级代谢产物的总含量　③测定培养基中细菌的体积　④测定样品的细胞质量Ｄ．

　Ａ．②④　Ｂ．①④　Ｃ．①③　Ｄ．②③

9．暴露在空气中,下列哪种微生物不能生存

　Ａ．酵母菌Ｂ．真菌　Ｃ．放线菌Ｄ．产甲烷杆菌

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文章来源：http://m.jab88.com/j/73380.html

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