生物實驗教學與復習的幾點想法

---與同行們的交流浙江省衢州第二中學李惠新一、思想意識上重視實驗實驗能力是理科學生未來從事科學研究的基礎。學生的實驗能力是“做”出來的，不是“講”出來的。實驗條件是需要生物教師去創造的實驗習慣是需要不斷養成的幾個觀點：生物科學是科學領域中的一門實驗性的學科，生物學中的概念、原理和規律大多是由實驗觀察中推導和論證得到的。

整個生物科學的發展史就是一部實驗和探索的歷史。只有掌握了人類在認識生命科學的實踐活動中發展出來的科學實驗方法和思維方法，才能在新的情境中正確分析問題、解決問題，形成探究和創新能力。

中學生的實驗能力是在從初中一直到高中，通過長期的實驗活動的實踐培養起來的，是連續的學習和實踐過程。三個有關生物實驗的思想誤區生物實驗用多媒體視頻講一講，學生考試時照樣能拿高分。（重理論分析而輕實驗操作，重知識記憶而輕能力培養）學校對實驗不夠重視，實驗設備太差，實驗開不起來。（強調客觀原因，忽視主觀努力）學生實驗只在落實學科知識、培養實驗技能（中學實驗過程中學生實驗習慣培養更重要）學生兩方面不良的實驗習慣實驗操作方面的不良習慣實驗課前不預習實驗課時不動腦實驗課后不整理；顯微鏡觀察“獨眼”看取用藥品無限量照搬照套熱鬧樣（實驗隨意性、盲目性大）廢液廢物不進“缸”等。實驗思維、意志力方面的不良習慣實驗過程思維不嚴謹、實驗現象觀察不細致實驗思路沒有創新、實驗毅力不夠恒久良好的實驗習慣是完成實驗的重要保障。

所以我們要盡可能開設每一個必做的學生實驗，平時實驗時就要嚴格要求學生完成每一個實驗。要求學生理解實驗原理、目的和實驗程序，弄清實驗中每一種器材、藥品的作用和每一實驗步驟的作用，以及各步驟之間的聯系，從中學會研究事物、解決問題的方法，培養學生的探究能力，幫助學生實現實驗能力的遷移；同時，要善于對實驗現象和結果進行深入分析，并從中得出正確的結論。通過實驗能力的培養，形成善于開展科學實驗的良好習慣。

鑒定類實驗常用的試劑或指示物作用現象碘液檢測、鑒定淀粉淀粉遇碘變藍色本尼迪特試劑檢測、鑒定還原糖磚紅色沉淀雙縮脲試劑檢測、鑒定蛋白質紫色蘇丹Ⅲ或Ⅳ檢測、鑒定脂肪橘黃色∕紅色帶火星的木條檢測、鑒定O2O2使帶火星的木條復燃Ca(OH)2溶液檢測、鑒定CO2CO2使Ca(OH)2溶液變渾濁例：鑒定類實驗的拓展----表格形式歸納綜合比較（1）某些特定化學物質的鑒定和檢測方法的歸類實驗名稱鑒定對象試劑水浴加熱生物材料糖類的鑒定淀粉碘液不需要脫色的葉片還原糖本尼迪特試劑需要含糖量高的白色植物組織蛋白質的鑒定蛋白質雙縮脲試劑需要豆漿、牛奶、雞蛋清等脂肪的鑒定脂肪蘇丹Ⅲ∕Ⅳ需要花生等含脂肪多的種子葉綠體中的提取與分離葉綠體色素無水乙醇層析液需要新鮮的綠葉（2）某些提取或鑒定類實驗比較歸類（1）《考試說明》要求的教材實驗要求《分子與細胞》掌握程度參考本考試說明中的：（一）考試的能力要求（二）實驗與探究能力（1）檢測生物組織中的油脂（2）檢測生物組織中的糖類和蛋白質（3）用顯微鏡觀察多種多樣的細胞（4）驗證活細胞吸收物質的選擇性（5）觀察葉綠體（“觀察線粒體”不要求）（6）觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離和質壁分離復原（7）探究PH對過氧化氫酶活性的影響（8）光合色素的提取和分離（9）探究環境因素對光合作用的影響（10）觀察細胞的有絲分裂（11）制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片2.一輪復習應重視教材實驗的回顧（1）《考試說明》要求的教材實驗要求《遺傳與進化》掌握程度參考考試說明中的：（一）考試的能力要求（二）實驗與探究能力（1）模擬孟德爾雜交實驗（2）制作DNA雙螺旋結構模型《穩態與環境》（1）探究2,4—D對插枝生根的作用（2）探究培養液中酵母菌數量的動態變化（3）調查社區、村鎮或學校附近一個淡水區域的水質實驗類型考綱知識要點驗證性實驗生物組織有機成分的提取、分離和鑒定實驗（1）檢測生物組織中的油脂（2）檢測生物組織中的糖類和蛋白質（3）光合色素的提取和分離（4）驗證活細胞吸收物質的選擇性顯微鏡下的觀察實驗（5）用顯微鏡觀察多種多樣的細胞（6）觀察葉綠體（“觀察線粒體”不要求)（7）觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離和質壁分離復原（8）觀察細胞的有絲分裂（9）制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片

探究性實驗酶學實驗（10）探究PH對過氧化氫酶活性的影響設計與觀察實驗（11）探究環境因素對光合作用的影響（12）探究2,4—D對插枝生根的作用（13）探究培養液中酵母菌數量的動態變化模擬實驗模型制作（14）制作DNA雙螺旋結構模型（15）模擬孟德爾雜交實驗調查實驗（16）調查社區、村鎮或學校附近一個淡水區域的水質（2）教材實驗的分類高考命題往往是在教材實驗的基礎上進行重組與改造，創設新情境，提出新問題，考查學生的創新和探究能力。對教材實驗的考查一般為：⑴對實驗原理、實驗材料和實驗試劑的分析和解釋；⑵對實驗步驟及實驗順序的分析和解釋；⑶對實驗設計中對照實驗的設置、分析和解釋；⑷對實驗結果的分析和解釋及實驗結論的獲得；⑸基本實驗操作儀器的使用（如顯微鏡）。因此，一輪復習應重點回顧和理解教材中各實驗的實驗原理、實驗選材、實驗試劑選擇、實驗步驟、實驗結果的分析和解釋、實驗結論的獲得、基本實驗操作儀器的使用等內容。

例1（2008年山東卷）1、從細胞膜上提取了某種成分,用非酶法處理后,加入雙縮脲試劑出現紫色；若加入斐林或班氏并加熱，出現磚紅色。該成分是（）A、糖脂B、磷脂C、糖蛋白D、脂蛋白

C（本題主要考查考生對教材實驗蛋白質鑒定和還原糖鑒定實驗原理是否理解、兩種顯色反應是否清晰。）

例2（07年江蘇試題）若以雞蛋蛋白液為材料進行蛋白質鑒定實驗，發現蛋白液與雙縮尿試劑發生反應后會粘固在試管壁上。下列關于這一現象形成原因的描述中正確的是（）A．雞蛋蛋白液稀釋不夠，攪拌不勻B．只添加了雙縮尿試劑A，未添加雙縮尿試劑BC．雞蛋蛋白液不是合適的實驗材料D．蛋白液與雙縮尿試劑的反應時間不夠長（本題主要考查考生是否做過蛋白質鑒定實驗，對實驗的原理是否理解、對操作過程是否熟悉。）A例3（10海南卷）某城市兔唇畸形新生兒出生率明顯高于其他城市，研究這種現象是否由遺傳因素引起方法不包括（）A.對正常個體與畸形個體進行基因組比較研究B.對該城市出生的雙胞胎進行相關的調查統計分析C.對該城市出生的兔唇畸形患者的血型進行調查統計分析D.對兔唇畸形患者家系進行調查統計分析C（本題主要考查的是遺傳學調查方法。）三、練習考試時勤于訓練有計劃地在平時練習及考試試題中增加不同題型的實驗類試題；試題應精編精選，方向性正確，針對性要強；平時訓練重在知識的落實和基本能力的形成1.研究各省市高考實驗類試題考查方向的變化考查教材實驗的拓展遷移和靈活應用考查經典實驗的拓展與再分析考查科學研究中的科學思想和一般研究方法考查用生物學知識解決生產、生活實際問題（1）考查教材實驗的拓展遷移和靈活應用例4（2011年福建理綜卷）使用染色劑染色是生物學實驗常用的方法，某同學對有關實驗做了如下歸納：

實驗觀察對象染色劑實驗結果①花生子葉細胞的脂肪顆粒蘇丹Ⅲ脂肪顆粒被染成橘黃色②人口腔上皮細胞中的DNA和RNA分布毗羅紅甲基綠細胞內染成綠色的面積顯著大于染成紅色的面積③人口腔上皮細胞中的線粒體健那綠線粒體呈現藍綠色④洋蔥根尖分生組織細胞的有絲分裂龍膽紫間期細胞不著色，分裂期細胞染色體著色（1）上述實驗結果的歸納，正確的有_______（實驗序號）。（2）實驗②和實驗④在染色之前，都使用了一定濃度的鹽酸處理。其

中，實驗②用鹽酸可改變______通透性，加速染色劑進入細胞；

實驗④用鹽酸與酒精混合，對材料進行解離。在兩個實驗操作中

都要注意鹽酸濃度，處理材料時的溫度和______。（3）健那綠使線粒體著色與線粒體內膜的酶系統有關。線粒體內膜上

的酶主要催化有氧呼吸的第______階反應，該反應變化是____。

例5（2011年湖北理綜31題）某同學從溫度為55～65"C的泉水中篩選出能合成脂肪酶的細菌，并從該細菌中提取了脂肪酶。回答問題：(1)測定脂肪酶活性時，應選擇____作為該酶作用的物質，反應液中應加入____溶液以維持其酸堿度穩定。(2)要鑒定該酶的化學本質，可將該酶液與雙縮脲試劑混合，若反應液呈紫色，則該酶的化學本質為____。(3)根據該細菌的生活環境，簡要寫出測定該酶催化作用最適溫度的實驗思路。參考答案：（2）考查經典實驗的拓展與再分析組別1組2組3組4組培養液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代數多代多代一代兩代培養產物ABB的子I代B的子Ⅱ代操作提取DNA并離心離心結果僅為輕帶（14N/14N）僅為重帶（15N/15N）僅為中帶（15N/14N）1/2輕帶（14N/14N）1/2中帶（15N/14N）例6（2010北京理綜卷）科學家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術及密度梯度離心方法進行了DNA復制方式的探索實驗，實驗內容及結果見下表。⑴要得到DNA中的N全部被放射性標記的大腸桿菌B，必須經過______代培養，且培養液中的_____是唯一氮源。⑴多15N/15NH4Cl組別1組2組3組4組培養液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代數多代多代一代兩代培養產物ABB的子I代B的子Ⅱ代操作提取DNA并離心離心結果僅為輕帶（14N/14N）僅為重帶（15N/15N）僅為中帶（15N/14N）1/2輕帶（14N/14N）1/2中帶（15N/14N）⑵綜合分析本實驗的DNA離心結果，第_______組結果對得到結論起到關鍵作用，但需要把它與第_______組和第_______組的結果進行比較，才能說明DNA分子的復制方式是

。⑵312半保留復制⑶分析討論：①若子I代DNA的離心結果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自于_______，據此可判斷DNA分子的復制方式不是

復制。②若將子I代DNA雙鏈分開后再離心，其結果______（選填“能”或“不能”）判斷DNA的復制方式。③若在同等條件下將子Ⅱ代繼續培養，子n代DNA離心的結果是：密度帶的數量和位置__________。其中含有放射性的DNA所占的比例

。④若某此實驗結果中，子I代DNA的“中帶”比以往實驗結果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為______。⑶①B（親代DNA）半保留②不能③沒有變化下降④15N（3）考查科學研究中的科學思想和一般研究方法例7（2010年北京理綜卷）在驗證生長素類似物A對小麥胚芽鞘（幼苗）伸長影響的實驗中，將如圖1所示取得的切段浸入蒸餾水中1小時后，在分別轉入5種濃度的A溶液（實驗組）和含糖的磷酸鹽緩沖液（對照組）中，在23℃的條件下，避光振蕩培養24小時后逐一測量切段長度（取每組平均值）實驗進行兩次，結果見圖2。請分析并回答問題：（1）生長素類似物是對植物生長發育有重要調節作用的一類化合物。本實驗中1mg/L濃度的溶液促進切段伸長的效果最明顯。（2）振蕩培養的目的是：①增加溶液中的氧氣以滿足切段細胞呼吸的需求；②使切段與溶液成分接觸更均勻（充分）。（3）生長素類似物A應溶解于含糖的磷酸鹽緩沖液中，以得到5種濃度的A溶液。切段浸泡在蒸餾水中的目的是減少切段中內源激素對實驗結果的影響。（4）圖2中，對照組切段的平均長度是7.0

mm。濃度為0.001mg/L的溶液對切段伸長有（選填“有”或“無”）促進作用；與濃度為1mg/L的結果相比，濃度為10mg/L的溶液對切段的影響是促進伸長的作用減弱

。（5）圖2中，濃度為0.1mg/L時實驗二所得數據與實驗一偏差較大，在做原始記錄時對數據應C

（選填下列選項前的字母）。A．舍棄B．修改C．如實填寫為檢驗該濃度下相關的數據的可靠性，還應（多次）重復實驗

。例7（2011年浙江理綜卷）為了探究某物質（X）的作用，研究者提出了以下實驗思路：（1）實驗分組：甲組：培養液+Y細胞+3H-TdR(3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷)+生理鹽水乙組：培養液+Y細胞3H-TdR+X（用生理鹽水配制）每組設置若干個重復樣品。（2）分別測定兩組的CRD（細胞內的放射性強度），求每組的平均值。將各樣品在適宜條件下培養合適時間后，測定CRD，求每組平均值并進行統計分析。（要求與說明：答題時用X、CRD、3H-TDR表示相關名詞：Y細胞是能增值的高等動物體細胞）請回答：（1）實驗目的：

。（2）預測實驗結果及結論：

。（3）實驗中采用3H-TDR的原因是：

。（1）探究X對Y細胞增殖（DNA合成）的影響（2）如果乙組CRD明顯高于甲組，說明X對Y細胞增殖（DNA合成）有促進作用； 如果乙組CRD與甲組基本相同，說明X對Y細胞增殖（DNA合成）無影響； 如果乙組CRD明顯低于甲組，說明X對Y細胞增殖（DNA合成）有抑制作用。（3）3H—TdR是DNA合成的原料之一，可根據CRD變化來判斷細胞增殖（DNA合成）情況。（4）考查用生物學知識解決生產、生活實際問題

例8（2011年安徽理綜29題）保水劑是一類高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物興趣小組探究“保水劑和氮肥對小麥光合作用的影響”，進行了以下實驗：材料用具：相同土壤基質栽培的小麥幼苗若干，保水劑，氮肥等。方法步驟：①選取長勢一致的小麥幼苗若干，平均分為A、B、C三組，分別施用適量的保水劑（60kg·hm-2）、氮肥（255kg·hm-2）、保水劑（60kg·hm-2）+氮肥（255kg·hm-2）,置于相同的輕度干旱條件下培養，其它培養條件相同且適宜。②在小麥灌漿期選擇晴朗無風的上午，于10:00-11:00從每組選取相同數量的葉片，進行CO2吸收量及葉綠素含量的測定。結果（均值）如下表：組號CO2吸收量/μmol·m-2·s-1葉綠素含量/mg·g-1

A10.663.07B13.043.02C15.913.05實驗結論：適量的保水劑與氮肥配施有利于提高小麥光合作用強度。（1）請指出上述方法步驟的缺陷并改正：步驟①

;步驟②

。（2）如不考慮方法步驟中的缺陷，從影響光合作用的內在因素分析，保水劑與氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是。實驗測得的CO2吸收量

（大于、等于、小于）光合作用過程中CO2實際消耗量，理由是

。光合作用強度可通過測定CO2吸收量，也可以通過測定

釋放量計算。參考答案：（1）缺少對照實驗相同部位（2）提高光合作用酶的數量和活性（3）小于實驗測得的CO2吸收量是光合作用過程中CO2消耗量與呼吸作用CO2釋放量之差。O2。生物學研究中的科學思想和一般方法做出假設和預期設計可行實驗方案和實驗裝置收集、分析數據，做出合理判斷對簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂2.加強學生實驗題解題能力的對應訓練實驗設計的原則、程序和注意問題明確實驗目的：要做什么？實驗分組？明確實驗原理：怎么做？根據材料和器具推測；已知；題目信息確定實驗步驟：分組→處理（實施方案）→觀察記錄現象，收集數據原則：單一變量、對照、大樣本、分組編號實驗預期：驗證性實驗：預期結果確定探究性實驗：預期結果不確定，有多種情況結論：根據實驗現象，緊扣實驗目的四、專題復習內提升能力實驗專題復習要補充實驗設計知識實驗專題復習要對高考實驗題型進行分類復習實驗專題復習要重在提升實驗能力1.補充實驗設計的基礎知識（1）什么是實驗？實驗就是依據假設，在人為控制條件下，對實驗變量的變化和結果進行捕獲和解釋的科學方法。（2）實驗中的變量變量：在實驗中，變量是指可被操縱的特定因素或條件。自變量（實驗變量）：指實驗中人為操縱的因素或條件。

無關變量：也稱控制變量，是指實驗中除自變量以外的能夠影響因變量的因素或條件。因變量（反應變量）：指實驗中由自變量而引起的變化和結果。額外變量（干擾變量）：由無關變量引起的變化和結果。（3）變量的控制排除對研究對象的干擾

---減法原理設法對研究對象施加干擾

---加法原理（4）實驗探究的步驟（5）實驗設計的基本原則對照性原則隨機性原則等同性和單一變量原則平行重復原則

設計性實驗試題主要考查學生是否理解教材中學習過的實驗原理，是否具有靈活運用實驗原理的能力，是否具有在不同情境下遷移知識的能力和創新能力；能否在給定的條件下，根據所問的問題設計實驗。考查內容包括實驗設計的嚴謹性、實驗條件的控制、單一變量原則和對照性原則等運用、實驗結果表達和數據處理和是否能得出正確結