【正文】 實驗專題 歸納與探究 一、掌握實驗操作技能，并能將這些相關(guān)的方法和技能進行綜合運用 (一 )考綱要求的教材實驗歸納分類 實驗類型 實驗名稱 實驗一般程序 顯微鏡觀察類實驗 DNA和 RNA在細胞中的分布 取材 → (染色 )→ 制片 → 顯微觀察 → 結(jié)論 探究性實驗 分組編號 → 設(shè)置對照 → 條件處理 → 觀察比較 → 得出結(jié)論 (或魚缸 )中群落的演替 處理 → 觀察 →結(jié)論 驗證性實驗 、脂肪和蛋白質(zhì) 選擇材料 → 材料處理 → 檢測或分離 → 觀察 模擬調(diào)查類實驗 選擇材料 → 模擬研究 → 結(jié)論 選擇課題 → 課題選擇理由 →收集、處理材料 → 結(jié)論 (二 )中學(xué)生物實驗涉及的基本技術(shù)歸納 1． 光學(xué)顯微鏡的使用 適用于觀察生物的微觀結(jié)構(gòu)，如觀察葉綠體和線粒體。注意正確掌握低倍鏡和高倍鏡的使用技術(shù)： (1)使用低倍鏡應(yīng)注意正確對光和調(diào)焦 (粗、細準焦螺旋的調(diào)節(jié) )。 (2)高倍鏡的使用方法包括： ① 低倍鏡下找到清晰物像并移至視野中央。 ② 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，使高倍物鏡正對通光孔。 ③ 調(diào)節(jié)細準焦螺旋至物像清晰。 2． 玻片標(biāo)本的制作 適用于顯微觀察，凡需在顯微鏡下觀察的生物材料，必須先制成玻片標(biāo)本。包括： (1)壓片法 (如洋蔥根尖細胞的有絲分裂 )。壓片的一般過程是：取材→ 固定 → 解離 (對不易分散的材料用鹽酸處理 )→ 漂洗 → 染色 → 壓片 →觀察。 (2)裝片法 (如高倍鏡下觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動 )。其過程是：將材料在載玻片水滴中展平 → 放蓋玻片時應(yīng)從一側(cè)慢慢蓋在水滴上，防止氣泡產(chǎn)生 → 對材料染色或改變?nèi)芤簼舛?→ 觀察。 3． 研磨、過濾 適用于從生物組織中提取物質(zhì)，如酶、色素等。 4． 紙層析技術(shù) 適用于溶液中物質(zhì)的分離，如綠葉中色素的分離。主要步驟包括制備濾紙條、畫濾液細線、層析分離。 5． 恒溫技術(shù) 適用于酶參加的生化反應(yīng)，一般用水浴或恒溫箱。 6． 解離技術(shù) 用于破壞細胞壁，分散植物細胞，制作臨時裝片，如觀察有絲分裂時制片的解離過程。 7． 比色法：適用于還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的檢測等 另外還有根尖培養(yǎng)、幼小動物的飼養(yǎng)、植物必需元素的鑒定、同位素示蹤技術(shù)等。 二、具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理 (一 )教材經(jīng)典實驗分析，方法技能遷移 1． 細胞內(nèi)物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的檢測方法 (1)淀粉：碘液； (2)還原糖：斐林試劑、班氏試劑； (3)CO2： Ca(OH)2溶液或酸堿指示劑； (4)乳酸： pH試紙； (5)有 O2：余燼木條復(fù)燃；無 O2：火焰熄滅； (6)脂肪：蘇丹 Ⅲ 或蘇丹 Ⅳ 染液； (7)蛋白質(zhì)：雙縮脲試劑； (8)染色體：龍膽紫、醋酸洋紅溶液； (9)DNA：甲基綠； RNA：吡羅紅； (10)線粒體：健那綠。 2． 實驗結(jié)果的顯示方法 (1)光合速率： O2釋放量、 CO2吸收量或淀粉產(chǎn)生量； (2)呼吸速率： O2吸收量、 CO2釋放量或淀粉減少量； (3)原子轉(zhuǎn)移途徑：放射性同位素示蹤法； (4)細胞液濃度大?。嘿|(zhì)壁分離； (5)細胞是否死亡：質(zhì)壁分離、亞甲基藍溶液染色； (6)甲狀腺激素作用：動物耗氧量、發(fā)育速度等； (7)生長激素作用：生長速度 (體重變化、身高變化 )； (8)胰島素作用：動物活動狀態(tài)。 3． 實驗條件的控制方法 (1)增加水中氧氣：泵入空氣或吹氣或放入綠色植物； (2)減少水中氧氣：容器密封或油膜覆蓋或用涼開水； (3)除去容器中 CO2： NaOH溶液或 KOH溶液； (4)除去葉片中原有淀粉：置于黑暗環(huán)境一晝夜； (5)除去葉片中葉綠素：酒精加熱； (6)除去光合作用對呼吸作用的干擾：給植株遮光； (7)如何得到單色光：棱鏡色散或彩色薄膜濾光； (8)血液抗凝：加入檸檬酸鈉； (9)各種細胞器的提?。杭毎麆驖{離心； 4． 實驗中控制溫度的方法 (1)還原糖鑒定：水浴加熱煮沸； (2)酶促反應(yīng)：水浴保溫； (3)用酒精溶解葉中的葉綠素：酒精要隔水加熱； (4)DNA的二苯胺試劑鑒定：水浴煮沸加熱； (5)細胞和組織培養(yǎng)以及微生物培養(yǎng)：恒溫培養(yǎng)。 (二 )驗證性實驗和探究性實驗 1． 二者的比較 (1)驗證性實驗 驗證性實驗是驗證某一個結(jié)論是否正確的實驗。 ① 實驗者在實驗前已經(jīng)了解并掌握了相關(guān)理論知識，并對實驗現(xiàn)象有了一定了解或已形成一定認識或提出了某種假說，而且這種假說是比較確定的，即按照假設(shè)成立，應(yīng)出現(xiàn)何種結(jié)果，再通過具體實驗來證明相應(yīng)的生物學(xué)現(xiàn)象或事實。 ② 通過驗證性實驗可以對研究對象進行更深入地了解，也能證明某種假設(shè)是否正確，從而加深對所學(xué)生物學(xué)知識的理解和記憶。 ③ 由于實驗者在實驗前大多已掌握了實驗結(jié)果和實驗結(jié)論，因此實驗者對實驗結(jié)果的預(yù)期常常是惟一的。 (2)探究性實驗 探究性實驗是探究研究對象的未知屬性、特性以及與其他因素的關(guān)系的實驗。 ① 實驗者在實驗前對研究對象不了解或不完全了解，完全由實驗者去嘗試、探索和研究，它是一種真正意義的科學(xué)研究，探究性實驗對生物科學(xué)的發(fā)展起了極大的推動作用。 ② 探究性實驗是根據(jù)一定的實驗?zāi)康?，利用現(xiàn)有的實驗條件，通過控制實驗變量的改變干擾研究對象，并觀察實驗結(jié)果 (現(xiàn)象 )和推理得出實驗結(jié)論。 ③ 由于實驗者在實驗前提出的假說往往是比較模糊的，也沒有掌握最后的實驗結(jié)果和實驗結(jié)論，因此對實驗結(jié)果的預(yù)期也是不確定的，只能把各種有可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象都考慮在內(nèi)，再由各種現(xiàn)象推出相應(yīng)的實驗結(jié)論。 ④ 此類實驗一般需經(jīng)過探究得出實驗結(jié)論，往往需討論，即 “ 如果出現(xiàn)結(jié)果 a會怎樣，如果出現(xiàn)結(jié)果 b或 c又會怎樣 ” 。 探究性實驗 驗證性實驗 實驗名稱 鑒定某人是否出現(xiàn)糖尿 驗證某糖尿病患者尿液中含葡萄糖 實驗原理 相同 (斐林試劑與可溶性還原糖作用呈現(xiàn)磚紅色沉淀 ) 實驗步驟 相同 (取尿液后加斐林試劑水浴加熱，觀察實驗現(xiàn)象 ) 實驗現(xiàn)象 出現(xiàn)或不出現(xiàn)磚紅色沉淀 出現(xiàn)磚紅色沉淀 預(yù)期實 驗結(jié)果 出現(xiàn)或不出現(xiàn)磚紅色沉淀 出現(xiàn)磚紅色沉淀 實驗結(jié)論 若出現(xiàn)磚紅色沉淀，證明此人出現(xiàn)糖尿；若不出現(xiàn)磚紅色沉淀，證明此人不出現(xiàn)糖尿 糖尿病患者尿液中含葡萄糖 2． 舉例 三、具備對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法 (一 )實驗設(shè)計的基本理論 實驗是科學(xué)研究過程中的一個重要環(huán)節(jié)，是在人為控制條件下，研究對象的變化，以其結(jié)果論證科學(xué)結(jié)論的一種科學(xué)方法。由于研究問題性質(zhì)的不同，科學(xué)研究的方法也有差異，但通常分為以下幾步： 1． 觀察 觀察是科學(xué)研究方法的第一步，這里的觀察，是