“生色”并茂，夯实二轮实验复习

山东

笔者发现，近几年高考全国卷理综生物试题中实验所占分值较高，试题主要从教材基础实验、实验思想方法及实验设计与分析等几个角度进行命制。现笔者结合人教版生物必修教材将二轮实验复习的备考策略总结如下。

1.列表统计法——纵观课本，教材实验大洗牌，框架于心

1.1 五个检测类实验

表1

1.2 六个观察类实验

表2

续表

【例1】（2017年，天津卷，第5题）叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是 （ ）

A.用无水乙醇提取叶绿体中的色素

B.用水做层析液观察花青苷的色素带

C.用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水

D.用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目

【解析】本题综合考查学生对实验基础知识的掌握情况及所学知识的迁移能力，难度中等。考生看到试题后脑海中应马上呈现出“绿叶中色素的提取和分离”“植物细胞的吸水和失水”和“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”3个实验的相关知识，本题只不过把实验材料换成了月季而已。月季叶绿体中含有的叶绿素和类胡萝卜素为脂溶性，能溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取叶绿体中的色素；月季成熟的紫红色叶片中含有的花青苷能溶于水，可用水做层析液观察花青苷的色素带；月季成熟叶片细胞中有大液泡，可用于质壁分离与复原实验探究细胞的失水与吸水；月季叶片表皮细胞是成熟细胞，不再进行细胞分裂，不能用于染色体形态和数目的观察。

【答案】D

1.3 四个调查类实验

表3

续表

【例2】（2017年，全国卷Ⅲ，第5题）某陆生植物种群的个体数量较少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是 （ ）

A.将样方内的个体进行标记后再计数

B.进行随机取样，适当扩大样方的面积

C.采用等距取样法，适当减少样方数量

D.采用五点取样法，适当缩小样方面积

【解析】用样方法不需要对样方内的个体进行标记再计数；根据题干信息“某陆生植物种群的个体数量较少”，在用样方法调查时，选取的样方过小，可能导致收集到的数据较少，偶然性较大，因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量。四种调查方法的适用范围总结如下：（1）标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物；（2）样方法适用于植物或活动能力弱、活动范围小的动物和虫卵；（3）显微计数法适用于肉眼看不到的细菌、酵母菌或血细胞；（4）取样器取样法适用于活动能力较强、身体微小的土壤小动物。

【答案】B

2.归纳总结法 ——试剂、材料巧归队，细节铭记

2.1 酒精

（1）体积分数为50%：在脂肪检测中用于洗去浮色。

（2）体积分数为70%：在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物；在其他实验中可用于消毒。

（3）体积分数为95%（无水乙醇）：用于光合作用色素的提取；与质量分数为15%的盐酸混合用于有丝分裂实验中的解离或在低温诱导染色体数目的变化实验中用于冲洗卡诺氏液。

2.2 盐酸

（1）观察DNA和RNA在细胞中的分布：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色质中的DNA与蛋白质分离，有助于DNA与染色剂结合。

（2）观察根尖有丝分裂和低温诱导染色体数目的变化：用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1混合成解离液，使植物组织中的细胞相互分离。

【例3】高中生物学实验中多处用到酒精，不同浓度的酒精在实验中的作用不同。下列相关叙述正确的是（ ）

A.花生子叶薄片用苏丹Ⅲ染液染色后，需用体积分数为50%的酒精洗去浮色

B.洋葱根尖细胞用卡诺氏液固定后，需用体积分数为70%的酒精冲洗两次

C.用体积分数为75%的酒精作为溶剂提取绿叶中的色素

D.在室温下用体积分数为95%的酒精直接对洋葱根尖细胞进行解离

【解析】考生若在复习时自己能分类、比较并整理酒精的作用，遇到此题时就会胸有成竹。在用显微镜观察生物组织中的脂肪时，用苏丹Ⅲ染液染色后需用体积分数为50%的酒精洗去浮色；在低温诱导染色体加倍实验中，洋葱根尖细胞用卡诺氏液固定后，需用体积分数为95%的酒精冲洗两次；在提取光合作用色素的实验中，用无水乙醇作为溶剂提取绿叶中的色素；在观察植物根尖有丝分裂的实验中，用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合作为解离液。

【答案】A

2.3 洋葱

（1）植物细胞的质壁分离和复原实验：洋葱鳞片叶外表皮细胞含紫色大液泡。

（2）使用高倍显微镜观察细胞的多样性：细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核。

（3）观察DNA和RNA在细胞中的分布实验：洋葱内表皮细胞近于无色，易于观察。

（4）叶绿体中色素的提取和分离实验：洋葱管状叶色素含量多。

（5）观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验：实验材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察。

（6）低温诱导植物染色体数目的变化实验：材料易得，且低温（4℃）下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高。

【例4】实验材料的选择是科学探究中的一个关键环节。下列有关紫色洋葱细胞为实验材料的叙述，正确的是 （ ）

A.鳞片叶外表皮细胞，可用于叶绿体色素的提取和分离实验

B.鳞片叶外表皮细胞，可用于观察线粒体实验

C.鳞片叶内表皮细胞，可用于观察DNA、RNA在细胞中的分布实验

D.根尖分生区细胞，可用于观察细胞的减数分裂实验

【解析】本题难度中等。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不含叶绿体，不能用于叶绿体色素的提取和分离实验；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具紫色液泡，不能用于观察细胞线粒体实验；紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞接近无色，可用于观察DNA、RNA在细胞中的分布实验；紫色洋葱根尖分生区细胞只能进行有丝分裂，不能进行减数分裂，不能用于观察细胞的减数分裂实验。

【答案】C

3.形象记忆法 ——美丽颜色串教材，赏心悦目

3.1 红

（1）还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀（水浴加热）

（2）脂肪+苏丹Ⅳ染液→红色

（3）RNA+吡罗红溶液→红色

（4）染色体（质）+醋酸洋红液→红色

（5）叶绿素a和叶绿素b→主要吸收红光和蓝紫光

3.2 黄

（1）脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色

（2）叶绿体中色素分离的滤纸条中：胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色

3.3 蓝

（1）淀粉+碘液→蓝色

（2）DNA+二苯胺试剂→蓝色（沸水浴加热）（选修1）

3.4 绿

（1）DNA+甲基绿溶液→绿色

（2）活细胞中的线粒体+健那绿染液→蓝绿色

（3）酒精+橙色的重铬酸钾溶液→灰绿色

（4）叶绿体中色素分离的滤纸条中：叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→蓝绿色

3.5 紫

（1）染色体（质）+龙胆紫溶液→紫色

（2）蛋白质+双缩脲试剂→紫色

（3）叶绿体中的4种色素→主要吸收蓝紫光

【例5】（2014年，全国卷Ⅰ，第4题）下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是 （ ）

A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察

B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察

C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同

D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察

【解析】红色花瓣的色素存在于液泡中，便于观察细胞的质壁分离现象；用黑藻叶片作为实验材料进行质壁分离实验时，能够以叶绿体为标志观察到原生质体的收缩，有利于实验现象的观察；由于不同部位的细胞液浓度不同，故用同一浓度的蔗糖溶液做实验，观察到的质壁分离程度可能不同；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素，有利于观察液泡大小的变化。

【答案】B

【例6】（2016年，海南卷，第15题）下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是 （ ）

A.取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖

B.黑暗中生长24 h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉

C.玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核

D.花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒

【解析】成熟香蕉中含有较多葡萄糖，用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀；黑暗中生长24 h的天竺葵叶片，淀粉被消耗，加入碘液后不发生蓝色反应；玉米根尖细胞经甲基绿染色后，在显微镜下可观察到细胞核呈绿色；花生子叶富含脂肪，经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒呈橘黄色。

【答案】B

综合例5和例6两个高考题，对于显色实验，考生可注意以下几点：

（1）在显色实验中，材料最好不带颜色或者颜色较浅，以避免材料本身对实验现象的干扰。例如不能用西瓜汁、草莓汁、人的血液等作为检测还原糖实验的材料，也不能用橘子汁加苏丹Ⅲ试剂，通过是否有橘黄色来判断脂肪的有无。若材料有颜色，实验时可对有色材料进行脱色处理。（2）物质检测实验一般不设置对照实验，若需设置对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。（3）可溶性还原糖检测中不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料，因为它们含蔗糖比较多，蔗糖无还原性。（4）颜色深浅与所检测的物质的含量有关，含量越多，颜色越明显。

总之，在二轮复习教材实验基础知识时，学生可按照一定的形式对实验进行分类梳理，如可按照检测类、观察类、探究类等进行分类，还要在分类梳理的前提下，对其中所呈现出的共性进行细化，对教材实验基础知识做到牢牢把握。教师可通过各种各样的方法，让学生将教材基础实验考点熟记于心，使考生在考场上灵活应用所学知识，遇变不惊从容应考。