高中生物实验分析的一般方法及训练
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高中生物实验分析的一般方法及训练
在高中生物实验过程中，不少学生只重视实验结果，不重视分析结果；只满足于实验的成功，而不愿对实验失败的原因进行分析。造成这种现象的原因，除了是学生对实验的根本目的缺乏深刻的认识而外，不懂得如何分析实验、没有掌握实验分析的一般方法是非常重要的因素。生物学是一门实验性很强的学科，在实验过程是，会有多种因素影响、干扰实验结果，致使实验失败。此时，实验分析就显得很重要：一方面，可以找出并排除影响因素，使实验重做时能获得成功；另一方面，还可以总结出经验教训，甚至可能还有意外的收获、新的发现，这在科学史上是不乏其例的。因此，尽管现行高中生物教学大没有明确实验分析这一目的，而且实验也比较简单，但在高中生物实验教学中，除了使学生达到提高动手能力、了解实验原理和方法、验证所学知识这些目的以外，教育学生辩证地看待实验的成功与失败、教给学生进行实验分析的一般方法、初步培养学生实验分析的能力还是十分必要的！
一、实验分析的一般方法——“四步分析法”
在实验教学过程中，总结归纳出“四步分析法”，即从取材、药品与试剂、步骤及操作、显微镜的使用四个方面对实验进行分析的方法。
１．取材分析
正确取材是实验成功的第一步。有的学生实验失败的原因，往往是取材不正确而引起的，因而在实验分析时，要首先考虑取材是否正确。例如，实验一“观察植物细胞的有丝分裂”（以下简称“实验一”）中，准确切取洋葱根尖生长点部位，是实验成功的前提。一些学生制成的装片中往往看不到或看到很少的分裂相细胞，就是因为切取部位正确导致的，即没有选准根尖的生长点部位。实验二“观察植物细胞的质壁分离和复原”（以下简称“实验二”）中，取材部位应该是在新鲜的洋葱鳞片叶外表皮的紫色较深处。而在内表皮或紫色很浅的部位取材，往往观察不到或仅有很少紫色液泡。实验三“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”（以下简称“实验三”）中，剪取的是有活性的根，如果是死根、烂根，则观察不到预期的结果。实验四“叶绿体色素的提取和分离”（以下简称“实验四”）中，选取的时片要肥厚、色浓，而老叶、发黄的叶子则不能选用。
２．药品与试剂分析
药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验正确结果的重要因素，要逐一检查，不能忽视。
①关于量的问题。有些实验对药品与试剂的量有一定的要求，如实验四中，丙酮、层析液的量就要按规定使用：提取５ｇ叶片中的色素，用２ｍｌ丙酮是适中的，若丙酮过多，会使色素浓度降低，减少滤纸条上色素的量，使分离效果不明显；若丙酮少了，色素提取又不充分。色素分离时，向烧杯中倒入层析液时，其量的标准是液面不能超过１ｃｍ（距烧杯底），否则将没及滤纸条上的滤液细线，色素就迅速溶解到层析液中去了，结果在滤纸条上得不到相应的色素分离图谱。
②关天浓度问题。实验中，规定的浓度，都是人们经过多次试验后，认为最适合的。实验员在实验前配制药品与试剂时，浓度要配准，否则将会影响学生实验。如蔗糖溶液浓度较高时（高于３０％），会使细胞因发生强烈质壁分离而失水过多，细胞死亡，不能复原。亚甲基蓝溶液在配制时，要求更高，浓度高一点点，就会影响根的活性。
③关于纯度问题。有的实验如实验三，对试剂的纯度有较高的要求，如果所用蒸馏水中混入杂质阳离子，或用自来水代替，则漂洗时，不仅洗去了浮在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子，而且也会把吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离了交换下来；在对比实验中，含杂质阳离子的蒸馏水也会变蓝。
３．步骤及操作分析
步骤及操作是否正确是影响实验结果的主要因素，故应重点分析，主要有以下三种情况。
①漏做某个实验步骤。实验步骤不能少，如实验一中，根尖用１０％盐酸解离后，若不经漂洗直接染色，则染色效果极差，因为根尖上附着的盐酸将和碱性染料起中和反应，从而影响着色；制片时，用镊子尖把根尖压碎，这一步也易漏掉。实验三中根经亚甲基蓝染色后，若不用蒸馏水反复冲洗，在后面的对比实验中，蒸馏水也将变蓝。
②操作方法错误。在具体操作某个步骤时，没有按规定的操作方法做，肯定会影响实验结果。如临时装片制作时，有的学生将盖玻片直接放在清水滴上，这样制成的装片中，气泡较多，严重影响观察。实验二中，应用镊子撕取洋葱表皮，而不少学生是用刀片削或挖，以至取出的表皮较厚，这样在显微镜下也就看不到单层细胞。
③操作不严格。如解离、染色时间不够，漂洗的时间或次数不足。制作洋葱表皮临时装片时，未将清水滴中卷起的表皮平展开来；做质壁分离复原实验时，滴入清水的次数少，叶绿素分离实验中，滤液细线划得不细不齐都会对实验果有一定的影响。
４．显微镜的使用分析
需用显微镜的实验，有时会因为显微镜的操作，镜头污染等问题，而影响观察，看不到已经出现的现象或结果。显微镜的操作要按一定的程序进行，如对光程序、高倍镜观察程序等。有的学生不按程序操作，结果既耽误了时间，又观察不到相应的结果，而且易损坏显微镜。例如常有学生在用高倍镜观察时，把盖玻片压碎了，弄脏了镜头，就是由于这些学生在下降镜筒时，眼睛看的是目镜而不是物镜，这样，镜筒下降到什么位置就不知道了。正确的程序应该眼睛看着物镜，同时下降镜筒，让物镜接近装片，然后眼看目镜、调节细准焦螺旋直至观察到清晰物像。此外，目镜或物镜头被严重污染、焦距没有调好、放大倍数不够、视野较暗、标本不在通光孔的中心位置等诸多因素，都会直接影响观察。
二、“四步分析法”的应用
“四步分析法”在具体的实验分析或解题过程中，既可顺次运用，亦可综合运用，具体问题，灵活分析。
例１．实验一中，在显微镜视野里，几乎看不到分裂相细胞，试分析其原因。
分析：①从取材角度看，可能是没有取准生长点部位导致的；②从步骤及操作角度看，可能是没有压片过程导致标本太厚，看不到单层细胞；③从显微镜使用角度看，可能是没有移动玻片标本寻找，观察对象不在视野正中央。
例２．实验二中，质壁分离后进行复原时发现复原效果较差，其原因可能有哪些？
分析：①蔗糖溶液在配制时，浓度过大，质壁分离强烈，细胞失水过多而死亡；②质壁分离时间长了，未及时复原，细胞死亡；③滴入清水次数少或只滴入一次。
例３．实验三中，在做对比实验时，蒸馏水也变蓝了，分析其原因。
分析：①是没有漂洗或漂洗次数少；②是蒸馏水中混入了杂质阳离子；③用自来水代替蒸馏水。
三、训练题：
1、在光合作用产生氧的实验中，实验材料除金鱼藻、烧杯、漏斗、卫生香或竹签等外，
(1)还需要 ，其作用是： 。
(2)整个装置应放置在 。
(3)该实验的验证方法是 。
(4)实验结论： 。
2、银边天竺葵的叶，边缘是白色的，不含叶绿体，其余部分是绿色的。把银边天竺葵放在阳光下，照射几小时，然后摘下一片叶，脱去叶绿素，滴上碘液。结果，叶片的绿色部分 ，白色部分 。该实验说明： 。
3、1773年，英国科学家普利斯特利(J. Priestley,1733-1804)做了一个有名的实验。他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠很快也死去了。接着，他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物能够长时间地活着，蜡烛也没有熄灭。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物和小白鼠都能够正常地活着。于是，他得出了结论：植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。针对上述实验，你的解释是 。
当其他人重复普利斯特利的实验时，有的能够成功，有的总是失败。你分析其失败的最可能的原因是 。
4、1864年，德国科学家萨克斯(J. von Sachs,1832-1897)做了这样一个实验：
(1)把绿色叶片放在黑暗处几小时，目的是 。
(2)然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。该步骤的作用是 。
(3)一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈 。
(4)这一实验成功地证明了 。
(5)现在做此实验时，需要把光照几小时后的叶片摘下放入盛有酒精的小烧杯里，隔水加热。放在酒精里加热是因为 。
5、1880年德国科学家恩吉尔曼(C. Engelmann)用水绵进行了光合作用的实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵。
通过显微镜观察发现，好氧细菌只集中在 ；如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在 。恩吉尔曼的实验证明： 。
恩吉尔曼的实验在设计上有什么巧妙之处
① 。
② 。
③ 。
④ 。
6、在叶绿体中色素的提取和分离实验中，
(1)提取叶绿体中色素的关键主要是：
①
②
③
(2)分离叶绿体中色素的关键主要是：
①
②
7、如果将洋葱表皮细胞浸润在与细胞液浓度相同的蔗糖溶液中，这些表皮细胞将 。当红细胞细胞膜两侧的溶液具有浓度差时，红细胞会不会发生质壁分离现象 ，为什么？ 。
8、在植物栽培中，合理利用光能，可以使绿色植物充分地进行光合作用。合理利用光能主要包括 和 两个方面。如果把绿叶比喻为“绿色工厂”，那么，它的“车间”是 ，“机器”是 。动力是 ，原料是 ，产物是 。
9、设计一个简单实验，证明呼吸作用吸收氧。
实验材料：种子、广口瓶、短蜡烛、火柴等。
实验步骤：
(一)
(二)
10、设计一个简单实验，证明呼吸作用释放二氧化碳。
实验材料：
实验步骤：
11、在植物生活需要无机盐的实验中，
(1)取甲、乙两支试管，甲试管盛有肥沃土壤的浸出液，乙试管盛 。
(2) 。
(3)过些日子，观察结果。
(4)这个实验表明： 。
12、15只同种并同时孵化的体长约15mm的蝌蚪，随机分成3个组(每组5只)，饲养的水、饲料的温度等条件等同。①组加入甲状腺激素，②组加入甲状腺抑制剂，③组不加入药剂。饲养10d～20d，定时用坐标纸观察，记录蝌蚪的生长发育变化情况。
(1)依据实验的“假设－预期－验证”的原理，该实验的“假设”是 。
(2)该实验的“预期”(或推断)是 。
根据“实验对照”原理：(3)～(5)题的供选答案为：
A．实验组 B．对照组 C．条件对照 D．空白对照
(3)本实验中，①组属于 。
(4)本实验中，②组属于 。
(5)本实验中，③组属于 。
(6)本实验进行中的关键技术是 。
13、某中学生物实验室内有以下几种试剂和用品：
①10－8mol·L－1吲哚乙酸 ②1%龙胆紫溶液 ③10－4mol·L－1秋水仙素溶液(常用适宜溶液) ④0.1%亚甲基蓝溶液 ⑤10%HCl溶液 ⑥50%蔗糖溶液
(1)用上述6种试剂和用品分别处理萌发的种子10min，其中细胞仍具有生命力的是上述试剂中的 (填序号)。
(2)如果要观察根尖细胞的染色体，应选用上述试剂中的 。
(3)要研究根的向地性，应选用上述试剂中的 ，其作用原理是 。
(4)要使玉米单倍体能结实，应选用上述试剂中的 ，其作用原理是 。
(5)如果用溶液⑥处理根毛细胞，可以看到的现象是 ，但不能看到 。
14、请利用如下材料设计一个生物与环境关系的模拟实验，并做出分析。实验材料：4m2的红、绿、白3种颜色的纸板各1块。数量相等、活力相近的蝗虫3组(每组约50只)、家鸡3组(每组3只)。
(1)实验设计：
(2)实验结果：
(3)结果分析：①蝗虫的绿色体色是一种 __________，②蝗虫的草绿色的形成是 的结果。
15、给你未萌发的小麦种子、广口瓶、橡皮塞、凡士林、烧杯、小试管、NaOH、细玻璃管等材料和药品，试设计一个实验(包括实验装置、实验过程)，达到验证“生活着的小麦种子不萌发时也在进行呼吸作用”的目的。要求画出实验装置示意图。
16、下面是植物的向光性实验的设计方案示例：
(1)实验题目：植物的向光性实验。
(2)目的要求：观察植物在单侧光照射下的生长情况，验证植物的生长具有向光性。
(3)材料用具：植物幼苗(玉米、小麦等)、火柴杆、小花盆(或培养皿)、泥土、不透光的纸盒、台灯、剪刀。
(4)实验假设：
(5)实验预期：
(6)方法步骤：
①用剪刀在不透光的纸盒一侧挖一个直径为1cm的孔，待模拟 时使用。
②将几株长势相同但真叶尚未出胚芽鞘的小麦幼苗依次排开，分别栽种在两个花盆中。在幼苗的旁边插一根火柴杆，作为 。
③将制作好的遮光罩扣住花盆(一组用不透光的纸盒，另一组用一侧带小孔的纸盒)，白天将装置置于阳光充足的地方，夜间以台灯代替光源，并使光从小孔中透入纸盒。
④每天打开纸盒，观察幼苗的生长情况，记录下高度、倾斜角及当日温度、天气等情况，并间断地拍照，保留图片记录。但要注意，打开纸盒观察实验现象的时间应该尽可能地短，并保持透光孔的方向与前次一致。
(7)实验记录：将观察日期、时间、环境条件(温度、天气)、幼苗生长情况等列表记录。
(8)实验结果和结论：分析实验结果，得出结论。
17、下面是植物的向重力性实验设计方案示例
(1)实验题目：植物的向重力性实验。
(2)目的要求：了解植物根的生长具有向重力性的特点。
(3)材料用具：刚萌发的玉米种子(胚根长0.5cm左右)、培养皿、棉花、滤纸、胶布、橡皮泥、剪刀。
(4)实验假设： 。
(5)实验预期： 。
(6)方法步骤：
①取4粒同样大小已萌发并长出胚根的玉米粒，平放在一个培养皿内，使其胚根尖端部分朝向 。各萌发的玉米粒分别仅次于罗盘的 。
②将滤纸剪成培养皿大小，盖在玉米粒上，然后再盖上湿棉花，直到填满整个培养皿。注意不要将棉花塞紧，以免影响根的生长。
③盖上培养皿盖，边缘用胶布封口；竖起培养皿，注意培养皿中 必须保持不变，使最上面的玉米粒的胚根垂直向下，最下面的玉米粒的胚根垂直向上，左右2个玉米粒的胚根处于 。
(7)实验记录：列表记录这4粒玉米种子胚根的生长情况。
(8)实验结果和结论：分析实验的结果，得出结论。
四、参考答案
1、(1)试管 收集金鱼藻产生的气体 (2)光下 (3)等气体充满试管的1/2左右时，取出试管，迅速地把快要熄灭的卫生香(或竹签)伸进管口，观察卫生香(或竹签)的燃烧情况。 (4) 金鱼藻在光下能够产生氧，氧是光合作用的产物。
2、变蓝 没有变蓝 叶绿体是植物进行光合作用的条件
3、植物进行光合作用吸收了蜡烛燃烧和小白鼠呼吸释放的二氧化碳，同时释放出氧气供蜡烛燃烧和小白鼠呼吸。 实验装置没有放在光照条件下
4、(1)让叶片内的淀粉运走耗尽 (2)对照 (3)深蓝色 (4)绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 (5)使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中
5、叶绿体被光束照射到的部位，附近叶绿体所有受光部位的周围，氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
①一是选用水绵作为实验材料。水绵不仅具备细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。
②二是将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常地进行。
③三是选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。
④四是进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。
6、(1)①叶片要新鲜、浓绿 ②研磨要迅速、充分 ③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发
(2)①滤液细线不仅细、直，而且含有比较多的色素 ②滤纸上的滤液细线不能触到层析液
7、维持原有的状态 不会 因为红细胞没有细胞壁
8、延长光合作用的时间 增加光合作用的面积 叶肉细胞 叶绿体 光能 二氧化碳和水 淀粉和氧
9、(1)取甲、乙两只广口瓶，甲瓶装有萌发的种子，乙瓶装有等量的未萌发的种子，用瓶塞塞紧瓶口，放到温暖的地方。
(2)24小时以后，打开瓶塞，将两支燃烧的短蜡烛分别放入甲、乙两瓶里，观察其燃烧情况。
10、（略）
11、(1)蒸馏水 (2)在两支试管中各培养一棵大小相同的健壮幼苗 (4)植物的生活需要无机盐；根吸收的是溶解在水中的无机盐
12、(1)甲状腺激素能促进蝌蚪的发育 (2) ①组变态发育加速，②组变态发育滞后，③组变态发育正常 (3)A (4)BC 5)BD (6)用药合理剂量
13、(1)①③④ (2)② (3)① 生长素对植物生长的作用与其浓度有关，低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长，根对生长素浓度反应比茎敏感，靠近地面的生长素因重力作用浓度高于上面一侧，细胞生长慢，根弯向地下生长 (4)③ 抑制纺锤体形成，使细胞内染色体加倍 (5)质壁分离 质壁分离复原
14、(1)（略） (2)红、白2块纸板上的蝗虫很快被鸡吃掉，绿色纸板上的蝗虫被完全吃掉所用的时间比较长。 (3)①保护色 ②自然选择
15、设计要点：(1)整个装置应该是密闭的 (2)利用细玻璃管设置一个液滴装置，使装置中的气体变化能够观察到 (3)整个装置绘图正确
设计原理：种子呼吸释放的二氧化碳被氢氧化钠吸收，使密闭的容器内气体体积变小，从而通过玻璃管内预先安放的有色液滴的位置变化观察到种子的呼吸作用，设置“煮死种子”不进行呼吸的对照实验
16、(4)实验假设：依据植物生长的向光性原理，幼苗应朝纸盒开孔的方向生长，也就是向着光源的方向生长。 (5)实验预期：经过一定时间之后，幼苗将弯向光源生长。 (6)①单侧光照射 ②对比的参照物
17、(4)实验假设：根的生长与地心引力有关。 (5)实验预期：经过一定时间之后，4粒玉米种子的胚根都向下生长。 (6)①培养皿中央 东、南、西、北位置 ③玉米粒的位置 水平位置
在高中生物实验过程中，不少学生只重视实验结果，不重视分析结果；只满足于实验的成功，而不愿对实验失败的原因进行分析。造成这种现象的原因，除了是学生对实验的根本目的缺乏深刻的认识而外，不懂得如何分析实验、没有掌握实验分析的一般方法是非常重要的因素。生物学是一门实验性很强的学科，在实验过程是，会有多种因素影响、干扰实验结果，致使实验失败。此时，实验分析就显得很重要：一方面，可以找出并排除影响因素，使实验重做时能获得成功；另一方面，还可以总结出经验教训，甚至可能还有意外的收获、新的发现，这在科学史上是不乏其例的。因此，尽管现行高中生物教学大没有明确实验分析这一目的，而且实验也比较简单，但在高中生物实验教学中，除了使学生达到提高动手能力、了解实验原理和方法、验证所学知识这些目的以外，教育学生辩证地看待实验的成功与失败、教给学生进行实验分析的一般方法、初步培养学生实验分析的能力还是十分必要的！
一、实验分析的一般方法——“四步分析法”
在实验教学过程中，总结归纳出“四步分析法”，即从取材、药品与试剂、步骤及操作、显微镜的使用四个方面对实验进行分析的方法。
１．取材分析
正确取材是实验成功的第一步。有的学生实验失败的原因，往往是取材不正确而引起的，因而在实验分析时，要首先考虑取材是否正确。例如，实验一“观察植物细胞的有丝分裂”（以下简称“实验一”）中，准确切取洋葱根尖生长点部位，是实验成功的前提。一些学生制成的装片中往往看不到或看到很少的分裂相细胞，就是因为切取部位正确导致的，即没有选准根尖的生长点部位。实验二“观察植物细胞的质壁分离和复原”（以下简称“实验二”）中，取材部位应该是在新鲜的洋葱鳞片叶外表皮的紫色较深处。而在内表皮或紫色很浅的部位取材，往往观察不到或仅有很少紫色液泡。实验三“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”（以下简称“实验三”）中，剪取的是有活性的根，如果是死根、烂根，则观察不到预期的结果。实验四“叶绿体色素的提取和分离”（以下简称“实验四”）中，选取的时片要肥厚、色浓，而老叶、发黄的叶子则不能选用。
２．药品与试剂分析
药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验正确结果的重要因素，要逐一检查，不能忽视。
①关于量的问题。有些实验对药品与试剂的量有一定的要求，如实验四中，丙酮、层析液的量就要按规定使用：提取５ｇ叶片中的色素，用２ｍｌ丙酮是适中的，若丙酮过多，会使色素浓度降低，减少滤纸条上色素的量，使分离效果不明显；若丙酮少了，色素提取又不充分。色素分离时，向烧杯中倒入层析液时，其量的标准是液面不能超过１ｃｍ（距烧杯底），否则将没及滤纸条上的滤液细线，色素就迅速溶解到层析液中去了，结果在滤纸条上得不到相应的色素分离图谱。
②关天浓度问题。实验中，规定的浓度，都是人们经过多次试验后，认为最适合的。实验员在实验前配制药品与试剂时，浓度要配准，否则将会影响学生实验。如蔗糖溶液浓度较高时（高于３０％），会使细胞因发生强烈质壁分离而失水过多，细胞死亡，不能复原。亚甲基蓝溶液在配制时，要求更高，浓度高一点点，就会影响根的活性。
③关于纯度问题。有的实验如实验三，对试剂的纯度有较高的要求，如果所用蒸馏水中混入杂质阳离子，或用自来水代替，则漂洗时，不仅洗去了浮在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子，而且也会把吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离了交换下来；在对比实验中，含杂质阳离子的蒸馏水也会变蓝。
３．步骤及操作分析
步骤及操作是否正确是影响实验结果的主要因素，故应重点分析，主要有以下三种情况。
①漏做某个实验步骤。实验步骤不能少，如实验一中，根尖用１０％盐酸解离后，若不经漂洗直接染色，则染色效果极差，因为根尖上附着的盐酸将和碱性染料起中和反应，从而影响着色；制片时，用镊子尖把根尖压碎，这一步也易漏掉。实验三中根经亚甲基蓝染色后，若不用蒸馏水反复冲洗，在后面的对比实验中，蒸馏水也将变蓝。
②操作方法错误。在具体操作某个步骤时，没有按规定的操作方法做，肯定会影响实验结果。如临时装片制作时，有的学生将盖玻片直接放在清水滴上，这样制成的装片中，气泡较多，严重影响观察。实验二中，应用镊子撕取洋葱表皮，而不少学生是用刀片削或挖，以至取出的表皮较厚，这样在显微镜下也就看不到单层细胞。
③操作不严格。如解离、染色时间不够，漂洗的时间或次数不足。制作洋葱表皮临时装片时，未将清水滴中卷起的表皮平展开来；做质壁分离复原实验时，滴入清水的次数少，叶绿素分离实验中，滤液细线划得不细不齐都会对实验果有一定的影响。
４．显微镜的使用分析
需用显微镜的实验，有时会因为显微镜的操作，镜头污染等问题，而影响观察，看不到已经出现的现象或结果。显微镜的操作要按一定的程序进行，如对光程序、高倍镜观察程序等。有的学生不按程序操作，结果既耽误了时间，又观察不到相应的结果，而且易损坏显微镜。例如常有学生在用高倍镜观察时，把盖玻片压碎了，弄脏了镜头，就是由于这些学生在下降镜筒时，眼睛看的是目镜而不是物镜，这样，镜筒下降到什么位置就不知道了。正确的程序应该眼睛看着物镜，同时下降镜筒，让物镜接近装片，然后眼看目镜、调节细准焦螺旋直至观察到清晰物像。此外，目镜或物镜头被严重污染、焦距没有调好、放大倍数不够、视野较暗、标本不在通光孔的中心位置等诸多因素，都会直接影响观察。
二、“四步分析法”的应用
“四步分析法”在具体的实验分析或解题过程中，既可顺次运用，亦可综合运用，具体问题，灵活分析。
例１．实验一中，在显微镜视野里，几乎看不到分裂相细胞，试分析其原因。
分析：①从取材角度看，可能是没有取准生长点部位导致的；②从步骤及操作角度看，可能是没有压片过程导致标本太厚，看不到单层细胞；③从显微镜使用角度看，可能是没有移动玻片标本寻找，观察对象不在视野正中央。
例２．实验二中，质壁分离后进行复原时发现复原效果较差，其原因可能有哪些？
分析：①蔗糖溶液在配制时，浓度过大，质壁分离强烈，细胞失水过多而死亡；②质壁分离时间长了，未及时复原，细胞死亡；③滴入清水次数少或只滴入一次。
例３．实验三中，在做对比实验时，蒸馏水也变蓝了，分析其原因。
分析：①是没有漂洗或漂洗次数少；②是蒸馏水中混入了杂质阳离子；③用自来水代替蒸馏水。
三、训练题：
1、在光合作用产生氧的实验中，实验材料除金鱼藻、烧杯、漏斗、卫生香或竹签等外，
(1)还需要 ，其作用是： 。
(2)整个装置应放置在 。
(3)该实验的验证方法是 。
(4)实验结论： 。
2、银边天竺葵的叶，边缘是白色的，不含叶绿体，其余部分是绿色的。把银边天竺葵放在阳光下，照射几小时，然后摘下一片叶，脱去叶绿素，滴上碘液。结果，叶片的绿色部分 ，白色部分 。该实验说明： 。
3、1773年，英国科学家普利斯特利(J. Priestley,1733-1804)做了一个有名的实验。他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠很快也死去了。接着，他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物能够长时间地活着，蜡烛也没有熄灭。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物和小白鼠都能够正常地活着。于是，他得出了结论：植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。针对上述实验，你的解释是 。
当其他人重复普利斯特利的实验时，有的能够成功，有的总是失败。你分析其失败的最可能的原因是 。
4、1864年，德国科学家萨克斯(J. von Sachs,1832-1897)做了这样一个实验：
(1)把绿色叶片放在黑暗处几小时，目的是 。
(2)然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。该步骤的作用是 。
(3)一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈 。
(4)这一实验成功地证明了 。
(5)现在做此实验时，需要把光照几小时后的叶片摘下放入盛有酒精的小烧杯里，隔水加热。放在酒精里加热是因为 。
5、1880年德国科学家恩吉尔曼(C. Engelmann)用水绵进行了光合作用的实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵。
通过显微镜观察发现，好氧细菌只集中在 ；如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在 。恩吉尔曼的实验证明： 。
恩吉尔曼的实验在设计上有什么巧妙之处
① 。
② 。
③ 。
④ 。
6、在叶绿体中色素的提取和分离实验中，
(1)提取叶绿体中色素的关键主要是：
①
②
③
(2)分离叶绿体中色素的关键主要是：
①
②
7、如果将洋葱表皮细胞浸润在与细胞液浓度相同的蔗糖溶液中，这些表皮细胞将 。当红细胞细胞膜两侧的溶液具有浓度差时，红细胞会不会发生质壁分离现象 ，为什么？ 。
8、在植物栽培中，合理利用光能，可以使绿色植物充分地进行光合作用。合理利用光能主要包括 和 两个方面。如果把绿叶比喻为“绿色工厂”，那么，它的“车间”是 ，“机器”是 。动力是 ，原料是 ，产物是 。
9、设计一个简单实验，证明呼吸作用吸收氧。
实验材料：种子、广口瓶、短蜡烛、火柴等。
实验步骤：
(一)
(二)
10、设计一个简单实验，证明呼吸作用释放二氧化碳。
实验材料：
实验步骤：
11、在植物生活需要无机盐的实验中，
(1)取甲、乙两支试管，甲试管盛有肥沃土壤的浸出液，乙试管盛 。
(2) 。
(3)过些日子，观察结果。
(4)这个实验表明： 。
12、15只同种并同时孵化的体长约15mm的蝌蚪，随机分成3个组(每组5只)，饲养的水、饲料的温度等条件等同。①组加入甲状腺激素，②组加入甲状腺抑制剂，③组不加入药剂。饲养10d～20d，定时用坐标纸观察，记录蝌蚪的生长发育变化情况。
(1)依据实验的“假设－预期－验证”的原理，该实验的“假设”是 。
(2)该实验的“预期”(或推断)是 。
根据“实验对照”原理：(3)～(5)题的供选答案为：
A．实验组 B．对照组 C．条件对照 D．空白对照
(3)本实验中，①组属于 。
(4)本实验中，②组属于 。
(5)本实验中，③组属于 。
(6)本实验进行中的关键技术是 。
13、某中学生物实验室内有以下几种试剂和用品：
①10－8mol·L－1吲哚乙酸 ②1%龙胆紫溶液 ③10－4mol·L－1秋水仙素溶液(常用适宜溶液) ④0.1%亚甲基蓝溶液 ⑤10%HCl溶液 ⑥50%蔗糖溶液
(1)用上述6种试剂和用品分别处理萌发的种子10min，其中细胞仍具有生命力的是上述试剂中的 (填序号)。
(2)如果要观察根尖细胞的染色体，应选用上述试剂中的 。
(3)要研究根的向地性，应选用上述试剂中的 ，其作用原理是 。
(4)要使玉米单倍体能结实，应选用上述试剂中的 ，其作用原理是 。
(5)如果用溶液⑥处理根毛细胞，可以看到的现象是 ，但不能看到 。
14、请利用如下材料设计一个生物与环境关系的模拟实验，并做出分析。实验材料：4m2的红、绿、白3种颜色的纸板各1块。数量相等、活力相近的蝗虫3组(每组约50只)、家鸡3组(每组3只)。
(1)实验设计：
(2)实验结果：
(3)结果分析：①蝗虫的绿色体色是一种 __________，②蝗虫的草绿色的形成是 的结果。
15、给你未萌发的小麦种子、广口瓶、橡皮塞、凡士林、烧杯、小试管、NaOH、细玻璃管等材料和药品，试设计一个实验(包括实验装置、实验过程)，达到验证“生活着的小麦种子不萌发时也在进行呼吸作用”的目的。要求画出实验装置示意图。
16、下面是植物的向光性实验的设计方案示例：
(1)实验题目：植物的向光性实验。
(2)目的要求：观察植物在单侧光照射下的生长情况，验证植物的生长具有向光性。
(3)材料用具：植物幼苗(玉米、小麦等)、火柴杆、小花盆(或培养皿)、泥土、不透光的纸盒、台灯、剪刀。
(4)实验假设：
(5)实验预期：
(6)方法步骤：
①用剪刀在不透光的纸盒一侧挖一个直径为1cm的孔，待模拟 时使用。
②将几株长势相同但真叶尚未出胚芽鞘的小麦幼苗依次排开，分别栽种在两个花盆中。在幼苗的旁边插一根火柴杆，作为 。
③将制作好的遮光罩扣住花盆(一组用不透光的纸盒，另一组用一侧带小孔的纸盒)，白天将装置置于阳光充足的地方，夜间以台灯代替光源，并使光从小孔中透入纸盒。
④每天打开纸盒，观察幼苗的生长情况，记录下高度、倾斜角及当日温度、天气等情况，并间断地拍照，保留图片记录。但要注意，打开纸盒观察实验现象的时间应该尽可能地短，并保持透光孔的方向与前次一致。
(7)实验记录：将观察日期、时间、环境条件(温度、天气)、幼苗生长情况等列表记录。
(8)实验结果和结论：分析实验结果，得出结论。
17、下面是植物的向重力性实验设计方案示例
(1)实验题目：植物的向重力性实验。
(2)目的要求：了解植物根的生长具有向重力性的特点。
(3)材料用具：刚萌发的玉米种子(胚根长0.5cm左右)、培养皿、棉花、滤纸、胶布、橡皮泥、剪刀。
(4)实验假设： 。
(5)实验预期： 。
(6)方法步骤：
①取4粒同样大小已萌发并长出胚根的玉米粒，平放在一个培养皿内，使其胚根尖端部分朝向 。各萌发的玉米粒分别仅次于罗盘的 。
②将滤纸剪成培养皿大小，盖在玉米粒上，然后再盖上湿棉花，直到填满整个培养皿。注意不要将棉花塞紧，以免影响根的生长。
③盖上培养皿盖，边缘用胶布封口；竖起培养皿，注意培养皿中 必须保持不变，使最上面的玉米粒的胚根垂直向下，最下面的玉米粒的胚根垂直向上，左右2个玉米粒的胚根处于 。
(7)实验记录：列表记录这4粒玉米种子胚根的生长情况。
(8)实验结果和结论：分析实验的结果，得出结论。
四、参考答案
1、(1)试管 收集金鱼藻产生的气体 (2)光下 (3)等气体充满试管的1/2左右时，取出试管，迅速地把快要熄灭的卫生香(或竹签)伸进管口，观察卫生香(或竹签)的燃烧情况。 (4) 金鱼藻在光下能够产生氧，氧是光合作用的产物。
2、变蓝 没有变蓝 叶绿体是植物进行光合作用的条件
3、植物进行光合作用吸收了蜡烛燃烧和小白鼠呼吸释放的二氧化碳，同时释放出氧气供蜡烛燃烧和小白鼠呼吸。 实验装置没有放在光照条件下
4、(1)让叶片内的淀粉运走耗尽 (2)对照 (3)深蓝色 (4)绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 (5)使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中
5、叶绿体被光束照射到的部位，附近叶绿体所有受光部位的周围，氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
①一是选用水绵作为实验材料。水绵不仅具备细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。
②二是将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常地进行。
③三是选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。
④四是进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。
6、(1)①叶片要新鲜、浓绿 ②研磨要迅速、充分 ③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发
(2)①滤液细线不仅细、直，而且含有比较多的色素 ②滤纸上的滤液细线不能触到层析液
7、维持原有的状态 不会 因为红细胞没有细胞壁
8、延长光合作用的时间 增加光合作用的面积 叶肉细胞 叶绿体 光能 二氧化碳和水 淀粉和氧
9、(1)取甲、乙两只广口瓶，甲瓶装有萌发的种子，乙瓶装有等量的未萌发的种子，用瓶塞塞紧瓶口，放到温暖的地方。
(2)24小时以后，打开瓶塞，将两支燃烧的短蜡烛分别放入甲、乙两瓶里，观察其燃烧情况。
10、（略）
11、(1)蒸馏水 (2)在两支试管中各培养一棵大小相同的健壮幼苗 (4)植物的生活需要无机盐；根吸收的是溶解在水中的无机盐
12、(1)甲状腺激素能促进蝌蚪的发育 (2) ①组变态发育加速，②组变态发育滞后，③组变态发育正常 (3)A (4)BC 5)BD (6)用药合理剂量
13、(1)①③④ (2)② (3)① 生长素对植物生长的作用与其浓度有关，低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长，根对生长素浓度反应比茎敏感，靠近地面的生长素因重力作用浓度高于上面一侧，细胞生长慢，根弯向地下生长 (4)③ 抑制纺锤体形成，使细胞内染色体加倍 (5)质壁分离 质壁分离复原
14、(1)（略） (2)红、白2块纸板上的蝗虫很快被鸡吃掉，绿色纸板上的蝗虫被完全吃掉所用的时间比较长。 (3)①保护色 ②自然选择
15、设计要点：(1)整个装置应该是密闭的 (2)利用细玻璃管设置一个液滴装置，使装置中的气体变化能够观察到 (3)整个装置绘图正确
设计原理：种子呼吸释放的二氧化碳被氢氧化钠吸收，使密闭的容器内气体体积变小，从而通过玻璃管内预先安放的有色液滴的位置变化观察到种子的呼吸作用，设置“煮死种子”不进行呼吸的对照实验
16、(4)实验假设：依据植物生长的向光性原理，幼苗应朝纸盒开孔的方向生长，也就是向着光源的方向生长。 (5)实验预期：经过一定时间之后，幼苗将弯向光源生长。 (6)①单侧光照射 ②对比的参照物
17、(4)实验假设：根的生长与地心引力有关。 (5)实验预期：经过一定时间之后，4粒玉米种子的胚根都向下生长。 (6)①培养皿中央 东、南、西、北位置 ③玉米粒的位置 水平位置
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