3.D点拨:生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定,是根据其与某种试剂产生的特定颜色反应进行的。在题目给出的选项中,还原糖的鉴定需要加斐林试剂,同时还要水浴加热,而非直接加热产生砖红色沉淀。
回顾4测试考点1、4 表9-29-2是关于“DNA粗提取与鉴定实验中”所使用的材料、操作及其作用的表述,正确的是(多选)( )
表9-29-2
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试剂 |
操作 |
作用 |
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A |
柠檬酸钠溶液 |
与鸡血混合 |
防止血液凝固 |
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B |
蒸馏水 |
与鸡血细胞混合 |
保持细胞形状 |
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C |
蒸馏水 |
加入到溶解有DNA的NaCl溶液中 |
析出DNA |
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D |
冷却的酒精 |
加入到过滤后含DNA的NaCI溶液中 |
产生特定的颜色反应 |
考点5实验设计中应注意的问题(拓展考点)
(1)科学性原则:所谓科学性原则,是指实验的原理要符合科学原理,实验结果的预期要有科学依据,实验的各个环节都不能偏离生物学基本知识和基本原理,以及其他学科领域的基本原则。
科学性原则具有两个方面的含义:首先,必须保证实验的设计不出现科学性错误;其次,实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。具体来说,生物学实验设计的科学性原则体现在以下几个方面:
①实验原理的科学性:实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据,因此它必须是经前人总结或经检验得出的科学理论,5题,要求学生设计实验验证钙离子在血液凝固中的作用。题中给出了两个实验原理:血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用,若缺少它则血液不能凝固;草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应,形成草酸钙沉淀,因此具有抗凝血作用。这两条原理科学而且完整,学生可由此产生明确的设计思路。
②实验材料选择的科学性:根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料,是保证实验达到预期结果的关键因素之一。孟德尔选用白花传粉的豌豆作为杂交实验的材料。以及“植物细胞的质壁分离与复原”实验选用紫色的洋葱作为实验材料都是一些经典的成功选材的范例。再如,新鲜的黑藻嫩叶是“观察细胞质流动”实验的理想材料,因其新鲜,故能保证观察到的是活细胞;因其含水量多,故能保证细胞质的流动速度快,实验现象明显;因其含叶绿体,故能使细胞质的流动速度和流动方向清晰可见;因其叶片薄,故便于制片且能在显微镜下观察。另外.黑藻在一年四季都可以培养,取材方便。有了这样的实验材料,再加上科学的方法,就可以顺利地达到实验目的。
③实验方法的科学性:只有科学而严谨的实验方法,才能得出正确而可靠的实验结果,如证明植物细胞呼吸释放二氧化碳的实验是这样设计的:通人的空气首先经过NaOH溶液除去其中的CO2,再经过 Ca(OH)3溶液检验C02是否除尽,最后才通人装有萌发种子的密封瓶中。只有经过这样的步骤.才能完全排除干扰因素(空气中C02),才能证明瓶中排出的C02确实来源于种子。
④实验结果处理的科学性:这是指对于实验得出的结论不能简单对待,而应该首先记录,然后整理.最后再经过仔细分析,找出它们所能够透露给我们的最大信息量。如下面这个实验:用含有各种必需矿质元素的溶液培养大麦,48h后测定几种离子的浓度占该离子开始浓度的百分比,实验结果如表9-29-1:
表9 29 1
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实验条件 |
水分消耗/mL |
Ca2+,K+,Mg2+(%) |
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光照 |
1090 |
135,27,179 |
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黑暗 |
534 |
105,35,113 |
上面的结果因为经过了记录和整理,所以使人一目了然。观看这个实验结果,首先要分析出该实验中设计了哪些对照组。由上表可知,表中出现三组对照:一组是有光与无光;一组是水分的吸收与矿质元素的吸收;还有一组是不同的矿物质元素的吸收情况比较。所以,我们分析实验结果时,也应从这三方面人手,得出如下实验结论:一是植物对水分和矿质元素的吸收,与光有一定的关系;二是植物对水分和矿质元素的吸收是相对独立的两个过程;三是植物对矿质元素的吸收具有选择性。
(2)平行重复原则:任何实验必须有足够的实验次数,才能避免结果的偶然性,使得出的结论科学、准确。平行重复原则要求控制某种因素的变化强度,在同样条件下重复实验。观察其对实验结果的影响程度。
(3)单一变量原则:该原则可使实验中的复杂关系简单化,使结果更准确,其含义是:不论一个实验有几个实验变量,都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量;实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。
(4)控制与平衡控制原则:该原则是指要严格地操纵自变量,获取因变量。同时,严格地均衡无关变量,以消除额外变量干扰。即尽量消除实验误差,以取得较为精确的结果。常用的方法有单组、等组及轮组实验法。
(5)对照原则:对照原则是中学实验设计中最常用的原则,如有关酶的高效性、专一性和影响酶活性的条件的实验,观察植物细胞的质壁分离和复原实验等都采用了对照。通过设置对照实验,既可排除无关变量的干扰,又可增加实验结果的可信度和说服力。
对于对照实验,一个实验可包括实验组和对照组,实验组是接受自变量处理的对象组,对照组(控制组)是不接受自变量处理的对象组,至于哪个作实验组,哪个作对照组,一般是随机决定的。常用的对照类型有以下几种:空白对照:对照组为不作任何处理的对象组。如“探索影响淀粉酶活性的条件”,实验中,1号试管加lmL蒸馏水、2号、3号试管分别加等量的NaOH,HCI溶液。1号试管即为典型的空白对照组;自身对照:实验与对照在同一对象上进行,不另设对照组,如“观察植物细胞质壁分离和复原”实验,即是典型的自身对照--实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化为实验组;条件对照:给实验组某种处理,给对照组另一条件的处理,如在“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中,存在以下实验组和对照组;甲组:饲喂甲状腺激素(实验组);乙组:饲喂甲状腺激素抑制剂(条件对照组);丙组:对蝌蚪不作任何处理(空白对照);相互对照:指不另设对照组,而是利用几个实验组相互对照。
考题5 )在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中,一位同学的操作过程如下:
实验步骤:第一步:取1支试管,其内注入可溶性淀粉溶液2mL;
第二步:注入新鲜的淀粉酶溶液2mL振荡;
第三步:注入斐林试剂2mL(边加久,边振荡);
第四步:将试管下部放入盛有开水的烧杯中,用酒精灯加热煮沸lmin。实验现象:试管内液体仍呈蓝色。
(1)该实验现象说明淀粉
(2)要使实验出现“试管中的液体由蓝色变成砖红色”的实验现象,你认为应如何改进该实验步骤?
(3)上述(1)和(2)两小题,能够说明淀粉酶具有的特性是
(4)该同学根据第(2)小题作了改进,看到了预期的实验现象,于是得出结论:淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖,具有专一性。但其他同学认为这两点结论均不妥,其理由是: ① ; ②
考题5点拨:最后的实验现象还是蓝色表明并没有还原性糖的产生。原因是第二步后没有将试管下部浸入60*(2左右热水中保温 5Min,因为淀粉酶在60℃左右活性最高。通过(1)和(2)两个小题可以说明酶的催化功能与温度有关,只有在最合适的温度下活性才最高。由于实验中没有设置对照实验,所以不能说明酶具有专一性。答案:(1)没有被水解成还原糖(2)在第二步后,将试管下部浸入60℃左右热水中保温5min,然后再做第三、四步。 (3)酶的活性受温度影响(或“酶需要适宜的条件”) (4)该实验并不能证明淀粉分解的产物就是麦芽糖,只能证明淀粉分解的产物是还原糖;实验步骤中没有设置相应的对照实验,无法证明该酶具有专一性
Ⅲ.典型例题精讲精析 蓦然回首灯火阑珊