專題8實驗與探究第1講教材實驗與科學史中的實驗【復習目標】

（1）

能獨立完成“課程標準”中所列的生物學實驗，包

括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，并能

將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。（2）

具備驗證簡單生

物學事實的能力，能對實驗現象和結果進行分析、解釋，并能對收集到

的數據進行處理。

整合一

教材實驗1.顯微觀察類實驗（1）

臨時裝片的制作方法方法實驗材料特點實驗名稱壓片法比較疏松的材料，如根尖、花藥等；

實驗中要壓碎，以使細胞分散，便于

觀察觀察根尖分生區組織

細胞的有絲分裂方法實驗材料特點實驗名稱裝片法微小生物（如草履蟲、衣藻）或大型

生物的部分細胞（如人口腔上皮細

胞、葉表皮細胞），直接觀察用高倍顯微鏡觀察葉

綠體和細胞質流動；

探究植物細胞的吸水

和失水切片法相對較大、較硬的材料，如花生檢測生物組織中的脂

肪（2）

幾個顯微觀察類實驗的比較觀察方式實驗名稱觀察對象玻片標本染色劑細胞狀態生物材料原色觀察觀察葉

綠體葉綠體臨時裝片無活蘚類葉片或菠菜葉觀察細胞質流動以葉綠體為標志物臨時裝片無活黑藻葉片觀察方式實驗名稱觀察對象玻片標本染色劑細胞狀態生物材料原色觀察觀察植物細

胞的吸水和

失水紫色大

液泡臨時裝片無活洋蔥鱗

片葉外

表皮觀察方式實驗名稱觀察對象玻片標本染色劑細胞狀態生物材料染色觀察觀察細胞的

有絲分裂染色體臨時裝片甲紫溶液

（或醋酸洋

紅液）死洋蔥根尖檢測生物組

織中的脂肪脂肪切片↓臨時裝片蘇丹Ⅲ染液死花生種子觀察方式實驗名稱觀察對象玻片標本染色劑細胞狀態生物材料實驗操作流程模板

2.鑒定提取類實驗實驗名稱試劑顏色生物材料備注淀粉的鑒定碘液藍色脫色的葉

片等若材料有顏色，則需先脫色還原糖的鑒定斐林試劑磚紅色沉淀蘋果或梨

的勻漿等現配現用、水

浴加熱實驗名稱試劑顏色生物材料備注脂肪的鑒定蘇丹Ⅲ染液橘黃色花生種子

切片需用高倍鏡觀察蛋白質的鑒定雙縮脲試劑紫色豆漿、稀

蛋清等先加1mLA液，后加4滴B液，搖勻使用實驗名稱試劑顏色生物材料備注綠葉中色

素的提取

和分離提取液：無水乙醇；分離液：層析液胡蘿卜素：橙

黃色；葉黃素：黃色；葉綠素a：藍

綠色；葉綠素b：黃

綠色新鮮的綠葉（如菠菜的綠葉）加入二氧化硅

是為了使研磨

更充分；碳酸

鈣可防止研磨

中色素被破壞實驗名稱試劑顏色生物材料備注DNA的粗提

取與鑒定二苯胺試劑藍色洋蔥等沸水浴加熱

5min實驗操作流程模板

3.調查類實驗調查類實驗課題調查對象統計方法計算方法調查人群中的遺

傳病的發病率人群匯總法發病率＝患者數/被調查

人數×100％調查人群中的遺

傳病的遺傳方式患者家系繪制圖表或系譜圖進行分析調查類實驗課題調查對象統計方法計算方法種群密度的取

樣調查活動能力強、活動范圍大的動物標記重捕法個體總數（N）＝初次捕獲

個體數（n）×再次捕獲個

體數（M）÷重捕的標記個體數（m），以此來估計種群密度植物或活動能力弱的動物樣方法種群密度＝所有樣方種群密度的平均值調查類實驗課題調查對象統計方法計算方法土壤中小動物類群豐

富度的研究土壤中小動物記名計算法或目

測估計法—實驗操作流程模板

4.模擬、探究類實驗實驗名稱自變量因變量無關變量通過模擬實

驗探究膜的

透性半透膜兩側的

溶液濃度差漏斗玻璃管液面

的上升高度半透膜的種類、開始

時的液面、溫度等條件探究植物細

胞的吸水和

失水外界溶液濃度植物細胞的狀態（中央液泡的大小、原生質層的位置及細胞大小）植物細胞的種類、發

育程度、溫度等實驗名稱自變量因變量無關變量探究溫度對

淀粉酶活性

的影響不同溫度酶的活性（加碘

液后溶液顏色的

變化）pH、底物量、酶

量、試管的潔凈程

度、反應時間、操作

程序等探究pH對過

氧化氫酶活

性的影響不同pH酶的活性（氣泡的數量或帶火星的衛生香燃燒的猛烈程度）溫度、底物量、酶

量、試管的潔凈程

度、反應時間、操作

程序等實驗名稱自變量因變量無關變量探究酵母菌

細胞呼吸的

方式氧氣的

有無CO2生成量（澄清石灰水的

渾濁程度或溴麝香草酚藍

溶液變成黃色的時間長

短）；酒精的產生（用酸

性重鉻酸鉀溶液檢測）葡萄糖溶液的量

和濃度、澄清石

灰水的量、溫

度、pH、錐形瓶

的潔凈程度等實驗名稱自變量因變量無關變量探究光照強

度對光合作

用強度的影

響光照強度（燒

杯與光源的距

離）同一時間段內各燒

杯中圓形小葉片浮

起的數量圓形小葉片的種類、

大小、數量、溫度、

燒杯大小、燒杯中水

的體積等探究抗生素

對細菌的選

擇作用抗生素的

有無抑菌圈的直徑培養基的成分、初始細菌數量與種類、圓形濾紙片的大小、培養時間等實驗名稱自變量因變量無關變量探索生長素類調節

劑促進插條生根的

最適濃度不同濃度的

生長素類調

節劑插條的生根

數量或長度實驗材料、處理時間等探究培養液中酵母

菌種群數量的變化時間酵母菌種群

數量培養液的成分、培養

條件、空間等實驗名稱自變量因變量無關變量探究土壤微

生物對淀粉

的分解作用土壤微生物的

有無淀粉溶液加碘液、

斐林試劑后的顏色

變化淀粉溶液的體積、反

應體系的體積、反應

的時間等實驗操作流

程模板

5.教材實驗中試劑的應用（1）

鹽酸（2）

酒精酒精濃度用途體積分數為50％在脂肪的檢測中用于洗去浮色體積分數為70％殺死、固定土壤小動物在菊花組織培養中用于對外植體和操作臺消毒酒精濃度用途體積分數為95％與質量分數為15％的鹽酸1∶1混合，用于觀察植物

細胞有絲分裂實驗中的解離低溫誘導染色體加倍實驗中，用于沖洗卡諾氏液及

解離液的制備酒精濃度用途體積分數為95％DNA的粗提取與鑒定中，粗提取DNA的過程要用體

積分數為95％的冷酒精，以析出DNA光合色素的提取實驗中，體積分數為95％的酒精加

無水碳酸鈉可代替無水乙醇提取色素無水乙醇光合色素的提取實驗中，用于提取色素（3）NaOH溶液①

在鑒定組織中蛋白質的存在時，質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液作

為雙縮脲試劑的成分之一，為該實驗提供堿性環境。②

在鑒定組織中還原糖的存在時，質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液作

為斐林試劑的成分之一。③

在與細胞呼吸有關的實驗中，用NaOH溶液吸收裝置中的CO2，以保

證裝置中沒有CO2存在。④

在探究影響酶活性的條件（pH）時，用物質的量濃度為0.01mol/L的

NaOH溶液來調節pH。（4）

其他常用試劑試劑名稱作用實驗應用質量濃度為0.3g/mL的

蔗糖溶液使植物細胞剛好發生

質壁分離且對細胞無

傷害植物細胞的質壁分離

及復原實驗層析液溶解并分離色素綠葉中色素的分離試劑名稱作用實驗應用二氧化硅（石英砂）使研磨充分綠葉中色素的提取碳酸鈣防止研磨中色素被破壞6.與“洗”有關的實驗操作例1

（2022·江蘇卷）下列有關實驗方法的描述合理的是（

B

）A.將一定量胡蘿卜切碎，加適量水、二氧化硅，充分研磨，過濾，獲

取胡蘿卜素提取液B.適當濃度蔗糖溶液處理新鮮黑藻葉裝片，可先后觀察到細胞質流動

與質壁分離現象C.檢測樣品中的蛋白質時，須加熱使雙縮脲試劑與蛋白質發生顯色

反應D.用溴麝香草酚藍溶液檢測發酵液中酒精含量的多少，可判斷酵母菌

的呼吸方式B總結提煉

高中生物實驗中常見“顏色”的總結[對點訓練]1.（2020·江蘇卷）生物學實驗常呈現“五顏六色”的變化。下列實驗

中，溶液顏色變化的敘述正確的是（

C

）A.在新鮮的梨汁中加入斐林試劑，混勻后在水浴加熱條件下由無色變

成磚紅色B.在厭氧發酵的果汁中加入酸性重鉻酸鉀溶液，混勻后由藍色變成灰

綠色C.在DNA溶液中加入二苯胺試劑，混勻后在沸水浴條件下逐漸變成藍色D.在氨基酸溶液中加入雙縮脲試劑，混勻后逐漸變成紫色C整合二

科學史與經典實驗1.科學家的研究成果科學家研究成果施萊登和施旺等提出了細胞學說，揭示了細胞的統一性和生物體結構

的統一性羅伯特森提出了細胞膜模型的假說：所有的生物膜都由蛋白

質—脂質—蛋白質三層結構構成，認為膜是靜態的科學家研究成果辛格和尼科爾森提出生物膜流動鑲嵌模型恩格爾曼證明葉綠體是植物進行光合作用的場所魯賓和卡門用同位素標記法證明了光合作用中釋放的氧全部來自水科學家研究成果卡爾文用放射性同位素標記法探明了CO2在光合作用中的轉

化途徑孟德爾采用假說—演繹法，提出了遺傳的分離定律和自由組

合定律薩頓提出基因在染色體上的假說摩爾根采用假說—演繹法證明基因在染色體上科學家研究成果格里菲思推想S型細菌中含有某種“轉化因子”，使R型細菌轉

化為S型細菌艾弗里等證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是遺傳物質科學家研究成果沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結構模型克里克提出了中心法則達爾文在《物種起源》中提出了自然選擇學說斯他林和貝利斯發現了促胰液素，這是人們發現的第一種激素溫特通過實驗證明，胚芽鞘的尖端確實產生了某種物質

促使尖端下面部位生長2.教材經典實驗的選材與方法實驗名稱實驗選材實驗方法備注光合作用的發

現（需光和O2

的產生）綠色植物遮光法實驗前進行饑餓處理同位素標記法用18O分別標記H2O和CO2DNA是遺傳

物質的證據兩種肺炎鏈球菌體內轉化法S型細菌中存在能使R型細菌轉化成S型細菌的“轉化因子”實驗名稱實驗選材實驗方法備注DNA是遺傳

物質的證據兩種肺炎鏈

球菌體外轉化法DNA是遺傳物質大腸桿菌和

噬菌體放射性同位

素標記法注意誤差分析：保溫時間

過短、過長、攪拌不充分實驗名稱實驗選材實驗方法備注生長素的

發現胚芽鞘對照法感受光刺激的部位是胚芽鞘

尖端，單側光對植物向光生

長產生某種影響胚芽鞘、瓊脂對照法尖端產生生長素，向下運

輸，促進尖端下部的生長3.經典實驗中的條件控制與結果顯示的方法（1）

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：密閉實驗裝置中放入NaOH溶液或KOH溶液。④

除去葉片中原有淀粉：置于黑暗環境中一段時間。⑤

除去葉片中葉綠素：酒精加熱。⑥

避免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

分離細胞器：差速離心法。（2）

實驗中控制溫度的方法①

斐林試劑鑒定還原糖：水浴加熱。②

酶促反應：水浴保溫（最適溫度或實驗給定溫度）。③

二苯胺試劑鑒定DNA：沸水浴加熱。④

細胞和組織培養以及微生物培養：恒溫培養箱。（3）

實驗中處理激素的方法①

消除葉片中脫落酸的影響：去除成熟的葉片。②

消除植株本身的生長素：去掉生長旺盛的器官或組織（芽、生長

點）。③

補充植物激素的方法：涂抹、噴灑、用含植物激素的羊毛脂膏或瓊

脂作載體。④

補充動物激素的方法：口服（飼喂）、注射。⑤

阻斷植物激素的傳遞：插云母片等。（4）

實驗結果的顯示方法①

光合速率：O2釋放量、CO2吸收量或淀粉產生量。②

呼吸速率：O2吸收量、CO2釋放量或淀粉減少量。③

原子轉移途徑：同位素示蹤法。④

細胞液濃度大小：質壁分離。⑤

細胞是否死亡：質壁分離、臺盼藍染液染色。⑥

甲狀腺激素的作用：動物耗氧量、發育速度等。⑦

生長激素的作用：生長速度（體重變化、身高變化）。⑧

胰島素的作用：動物活動狀態。例2

（2023·江蘇省高郵中學模考）生命科學史中蘊含著豐富的科學思

維和方法，下列相關敘述正確的是（

D

）A.摩爾根用假說—演繹法證明了基因在染色體上呈線性排列B.赫爾希和蔡斯借助電鏡發現T2噬菌體的DNA注入大腸桿菌C.艾弗里肺炎鏈球菌轉化實驗使用的是自變量控制中的“加法原理”D.科學家通過同位素標記法和密度梯度離心法證明了DNA半保留復制

方式D總結提煉

自變量控制的“加法原理”和“減法原理”（1）

加法原理：與常態比較，人為增加某種影響因素，如在“比較過

氧化氫在不同條件下的分解”實驗中，與對照組相比，實驗組分別作加

熱、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理。（2）

減法原理：與常態比較，人為去除某種影響因素，如在艾弗里的

肺炎鏈球菌轉化實驗中，每個實驗組特異性地去除某種物質，從而鑒定

出DNA是遺傳物質。[對點訓練]2.（2023·南京、鹽城二模）下列有關生物科學史的敘述，正確的是

（

C

）A.若摩爾根改用豌豆做雜交實驗，則也能發現伴性遺傳現象B.卡爾文證明了植物光合作用產生的氧氣中的氧全部來自水C.斯他林和貝利斯證明了胰腺分泌胰液存在著化學物質的調節D.溫特用同位素標記法證明燕麥胚芽鞘產生了促進生長的化學物質C

1.（2022·江蘇卷）下列物質的鑒定實驗中所用試劑與現象對應關系錯

誤的是（

B

）A.還原糖—斐林試劑—磚紅色B.DNA—臺盼藍染液—藍色C.脂肪—蘇丹Ⅲ染液—橘黃色D.淀粉—碘液—藍色B1234567891011121314151617181920212223242.（2021·江蘇卷）采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮進行質壁分離實驗，下

列相關敘述正確的是（

A

）A.用鑷子撕取的外表皮，若帶有少量的葉肉細胞則仍可用于實驗B.將外表皮平鋪在潔凈的載玻片上，直接用高倍鏡觀察細胞狀態C.為盡快觀察到質壁分離現象，應在蓋玻片四周均勻滴加蔗糖溶液D.實驗觀察到許多無色細胞，說明紫色外表皮中有大量細胞含無色

液泡A3.（多選）（2023·淮安一調）如圖為“探究pH對過氧化氫酶活性影

響”的實驗裝置，相關分析錯誤的有（

BC

）A.不同組別裝置內的緩沖液pH不同，濾紙片的大小和數量相同B.不同pH條件下的實驗結果一定不同C.可通過反應結束后各組量筒內氣體的體積大小來判斷酶活性的大小D.可用該裝置進一步驗證“過氧化氫酶的高效性”BC4.（2020·江蘇卷）采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分

離”實驗，下列敘述錯誤的是（

B

）A.提取葉綠體色素時可用無水乙醇作為溶劑B.研磨時加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞C.研磨時添加二氧化硅有助于色素的提取D.畫濾液細線時應盡量減少樣液擴散B5.（2021·浙江1月卷）在進行“觀察葉綠體”的活動中，先將黑藻放在

光照、溫度等適宜條件下預處理培養，然后進行觀察。下列敘述正確的

是（

A

）A.制作臨時裝片時，實驗材料不需要染色B.黑藻是一種單細胞藻類，制作臨時裝片時不需要切片C.預處理可減少黑藻細胞中葉綠體的數量，便于觀察D.在高倍鏡下可觀察到葉綠體中的基粒由類囊體堆疊而成A6.（2021·江蘇卷）分析黑斑蛙的核型，需制備染色體標本，流程如圖

所示。相關