(人教通用)2020版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第一單元 細(xì)胞的概述及其分子組成 實(shí)驗(yàn)技能一 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則講義.docx
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實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則 (2017全國Ⅰ,29)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒①兩種類型。有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害。通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。 假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基②之間的相互轉(zhuǎn)換。請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記③的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞④等為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實(shí)驗(yàn)思路,(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求:實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組⑤) 審題關(guān)鍵 信息①:病毒營寄生生活,由蛋白質(zhì)和核酸組成,核酸是DNA或RNA,只含有二者中的一種,DNA和RNA在化學(xué)組成上的區(qū)別如下: 核酸 五碳糖 含氮堿基 DNA 脫氧核糖 A、G、C、T RNA 核糖 A、G、C、U 信息②:強(qiáng)調(diào)了堿基,二者堿基的區(qū)別:DNA特有T,RNA特有U。 信息③:放射性同位素標(biāo)記法是指用放射性的同位素替代某化合物中的特殊元素,來追蹤該化合物的運(yùn)行和變化過程的方法?;貞浵嚓P(guān)內(nèi)容: 研究內(nèi)容 標(biāo)記方法 分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸過程 將3H標(biāo)記的亮氨酸注射到胰腺細(xì)胞中 光合作用中氧氣中的氧的來源 用18O分別標(biāo)記光合作用的原料H2O和CO2 光合作用暗反應(yīng)中C元素的轉(zhuǎn)移過程 用14C標(biāo)記光合作用的原料CO2 T2噬菌體遺傳物質(zhì)的探究 分別用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼 信息④:聯(lián)想T2噬菌體遺傳物質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)和病毒的寄生特點(diǎn),標(biāo)記病毒需要先用含有放射性元素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞,再讓病毒去侵染標(biāo)記的細(xì)胞,子代病毒就會(huì)被標(biāo)記。 信息⑤:甲、乙兩組要形成對(duì)比,結(jié)合①②③④可判斷出應(yīng)分別用放射性的同位素標(biāo)記DNA成分中的T和RNA成分中的U。 參考答案 (1)實(shí)驗(yàn)思路:甲組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性同位素標(biāo)記的尿嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性;乙組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性同位素標(biāo)記的胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。 (2)結(jié)果及結(jié)論:若甲組收集的病毒有放射性,乙組無放射性,則為RNA病毒;反之則為DNA病毒。 錯(cuò)解例析 錯(cuò)例1:將該病毒處理后用吡羅紅甲基綠混合染色劑染色,如果呈現(xiàn)綠色則為DNA病毒,如果呈現(xiàn)紅色則為RNA病毒。 錯(cuò)因分析:審題時(shí)遺漏關(guān)鍵信息③④⑤,沒有用放射性同位素標(biāo)記法,沒有用體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞為材料,沒有分成甲、乙兩組。 錯(cuò)例2:用含有放射性同位素標(biāo)記的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)病毒。一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。 錯(cuò)因分析:沒有分成甲、乙兩組,而是用同時(shí)含有放射性同位素標(biāo)記的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培養(yǎng)基來培養(yǎng),不能形成對(duì)照。病毒不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng),這樣設(shè)計(jì)不科學(xué)。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的四大基本原則 1.單一變量原則:即除自變量(實(shí)驗(yàn)變量)以外,應(yīng)使實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無關(guān)變量保持相同且適宜。如生物材料相同(大小、生理狀況、年齡、性別等)、實(shí)驗(yàn)器具相同(型號(hào)、潔凈程度等)、實(shí)驗(yàn)試劑相同(用量、濃度、使用方法等)和條件相同(保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等)。 2.對(duì)照原則:應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的自變量不同(其他因素都相同),以便消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。 3.平行重復(fù)原則:在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中為了避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性,必須對(duì)所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行足夠次數(shù)的重復(fù),以獲得多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值,保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。 4.科學(xué)性原則:在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須有充分的科學(xué)依據(jù),即實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_,實(shí)驗(yàn)原理要正確,實(shí)驗(yàn)研究的材料和實(shí)驗(yàn)方法的選擇要恰當(dāng),整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路和實(shí)驗(yàn)方法的確定都不能偏離實(shí)驗(yàn)原理、有關(guān)的生物學(xué)知識(shí)及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本知識(shí)。 1.已知蛋白質(zhì)和雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色,請(qǐng)你根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證唾液中含有蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn),要求寫出:(1)基本的實(shí)驗(yàn)步驟;(2)預(yù)期的結(jié)果和結(jié)論。 材料用具:雙縮脲試劑A液、雙縮脲試劑B液、蛋清稀釋液(含有豐富蛋白質(zhì))、水、小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶、鑷子、脫脂棉。 答案 (1)步驟: ①用清水漱口后取適量唾液到小燒杯中,備用; ②取2mL蛋清稀釋液和2mL唾液分別加入甲、乙兩支試管中; ③分別向兩支試管中加入雙縮脲試劑A液1mL,振蕩后加入雙縮脲試劑B液4滴,振蕩均勻后靜置; ④觀察并對(duì)照兩支試管的顏色。 (2)預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:甲、乙兩支試管都呈現(xiàn)紫色,說明唾液中含有蛋白質(zhì)。 解析 要驗(yàn)證唾液中含有蛋白質(zhì),可采取設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法。取兩支相同的試管,在其中一支試管中加入唾液,在另一支試管中加入蛋清稀釋液作為對(duì)照,經(jīng)過相同的處理后,根據(jù)兩支試管中溶液的顏色變化來判斷唾液中是否含有蛋白質(zhì)。要注意材料中沒有提供唾液,需要從實(shí)驗(yàn)者自身獲取。 2.芝麻種子中含有豐富的脂肪,脂肪與蘇丹Ⅲ染液反應(yīng)會(huì)呈現(xiàn)橘黃色,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證芝麻種子中含有脂肪,寫出基本的實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果、結(jié)論即可。 答案 (1)實(shí)驗(yàn)思路:將適量芝麻種子研磨后制成組織樣液,取部分組織樣液加到試管中,加入適量的蘇丹Ⅲ染液,搖勻后和原組織樣液對(duì)比,觀察顏色變化。 (2)預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:芝麻種子組織樣液出現(xiàn)明顯的橘黃色,說明芝麻種子中含有脂肪。 解析 芝麻種子很小,因此要驗(yàn)證芝麻中含有脂肪不能像花生子葉那樣做切片用顯微鏡觀察,要先把芝麻種子研磨后制成組織樣液,再染色觀察顏色變化,這樣才符合科學(xué)性的原則。為了實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)留部分組織樣液與實(shí)驗(yàn)組形成對(duì)照。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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