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2021版新人教版新高考生物一轮复习精品学案:实验设计的基本原则

2021版新人教版新高考生物一轮复习精品学案:实验设计的基本原则

实验技能(一) 实验设计的基本原则

(2017·高考全国卷Ⅰ)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。

假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型,简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)

答案:(1)实验思路:甲组:将宿主细胞培养在含有放射性同位素标记的尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性;乙组:将宿主细胞培养在含有放射性同位素标记的胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

(2)结果及结论:若甲组收集的病毒有放射性,乙组无放射性,则为RNA病毒;反之则为DNA病毒。

实验设计遵循的四大基本原则

1.单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)、条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。

2.对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同),以便消除无关变量对实验结果的影响,增强实验结果的可信度。

3.平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。

4.科学性原则:在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。

1.已知蛋白质和双缩脲试剂反应呈现紫色,请你根据给出的实验材料设计一个验证唾液中含有蛋白质的实验,要求写出:(1)基本的实验步骤;(2)预期的结果和结论。

材料用具:双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、蛋清稀释液(含有丰富蛋白质)、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、镊子、脱脂棉。

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解析:要验证唾液中含有蛋白质,可采取设置对照实验的方法。取两支相同的试管,在其中一支试管中加入唾液,在另一支试管中加入蛋清稀释液作为对照,经过相同的处理后,根据两支试管中溶液的颜色变化来判断唾液中是否含有蛋白质。要注意材料中没有提供唾液,需要从实验者自身获取。

答案:(1)实验步骤:

①用清水漱口后取适量唾液到小烧杯中,备用;

②取2 mL蛋清稀释液和2 mL唾液分别加入甲、乙两支试管中;

③分别向两支试管中加入双缩脲试剂A液1 mL,振荡后加入双缩脲试剂B液4滴,振荡均匀后静置;

④观察并对照两支试管的颜色。

(2)预期结果和结论:甲、乙两支试管都呈现紫色,说明唾液中含有蛋白质

2.芝麻种子中含有丰富的脂肪,脂肪与苏丹Ⅲ染液反应会呈现橘黄色,请设计简单的实验,验证芝麻种子中含有脂肪,写出基本的实验思路和预期结果、结论即可。

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解析:芝麻种子很小,因此要验证芝麻中含有脂肪不能像花生子叶那样做切片用显微镜观察,要先把芝麻种子研磨后制成组织样液,再染色观察颜色变化,这样才符合科学性的原则。为了实验严谨,应留部分组织样液与实验组形成对照。

答案:(1)实验思路:将适量芝麻种子研磨后制成组织样液,取部分组织样液加到试管中,加入适量的苏丹Ⅲ染液,摇匀后和原组织样液对比,观察颜色变化。

(2)预期结果和结论:芝麻种子组织样液出现明显的橘黄色,说明芝麻种子中含有脂肪

3.(2020·济南高三模拟)谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要储能物质,种子萌发时这两种物质都可氧化分解为CO2和H2O。请回答问题:

(1)淀粉和脂肪两种物质中,________是细胞内更优良的储能物质,从元素组成上看,原因是____________________________________________________________________。

(2)现有谷类种子和油料种子各一组,请根据种子在适宜条件下萌发时的O2消耗量与CO2释放量的关系,设计实验以确定种子的类型,简要写出:①实验思路;②预期实验结果及结论。

答案:(1)脂肪脂肪分子中氧的含量远远少于淀粉,而氢的含量更多(2)①分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或分别检测这两组种子萌发时CO2释放量和O2消耗量的比值),比较两组比值的大小。②萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子;萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或

CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子。

分子生物学综合实验报告

分子生物学综合试验报告

综合实验Ⅰ.Southern杂交 (质粒DNA提取、PCR技术体外扩增DNA、质粒载体和外源DNA的连接反应、 地高辛标记的Southern杂交) 一.实验目的 1.学习Southern杂交的原理及操作方法。 2.学习碱裂解法提取质粒的原理。 3.学习PCR反应的基本原理和实验技术;了解引物设计的一般要求。 4.掌握DNA体外连接的基本技能,了解连接反应的注意事项。 二.实验原理 利用染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而达到分离的目的。在碱变性条件下,染色体DNA的氢键断裂,双螺旋解开而变性,质粒DNA氢键也大部分断裂,双螺旋也有部分解开,但共价闭合环状结构的两条互补链不会完全分离,当pH=的乙酸钠将其pH调到中性时,变性的质粒DNA又恢复到原来的碱裂解法提取质粒的主要原理是:利用染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而构型,而染色体DNA不能复性,形成缠绕的致密网状结构,离心后,由于浮力密度不同,染色体DNA与大分子RNA、蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来而被除去。 聚合酶链反应(PCR)是体外酶促合成DNA片段的一种技术,PCR 进行的基本条件:DNA模板(在RT-PCR中模板是RNA)、引物、dNTP (dATP、dTTP、dGTP、dCTP)、Taq DNA聚合酶、反应缓冲体系。 PCR循环由三个步骤组成:变性、退火、延伸。每一个循环的产物可作为下一个循环的模板,通过30个左右循环后,目的片段的扩增可达106倍。

DNA片段之间的连接是通过DNA连接酶的催化实现的。DNA连接酶催化具有平末端或互补粘性末端的DNA片段间相邻碱基通过3’,5’磷酸二酯键连接起来。最常用的来源于T4噬菌体的T4DNA连接酶。对于平末端或互补的粘性末端可直接进行连接反应。一个片段是平末端,另一片段为粘性末端或两个片段都是粘性末端但不配对,则需要通过各种方式使其可一匹配或通过平末端进行连接。通常采用末端补平、加同聚物尾、加接头等方式是目的片段之间能够匹配。 地高辛随机引物法标记的原理:在随机引物法标记的反应液中,有随机合成的六聚核苷酸作为引物,dATP、dCTP、dGTP、dTTP和D1G-11-dUTP作为合成底物,以单链DNA作为模板,在Klenow酶的作用下,合成插入地高辛的DNA链。以地高辛标记的探针与靶基因DNA链杂交后,再通过免疫反应进行检测。一般通过酶标记地高辛抗体检测,就可以肯定杂交反应的存在。免疫检验一般用碱性磷酸酶系统,BClP/NBT显色,敏感性很高。 三.实验准备 1.实验材料: 含质粒的大肠杆菌DH5α,LB液体培养基, LB平板培养基 2.实验试剂: Taq DNA聚合酶,10×反应缓冲液(含25mmol MgCl2),dNTP,引物(P1、P2),溴乙啶 (EB) ,点样缓冲液Loading buffer(10×):%溴酚蓝,40%甘油,目的基因及载体, 2×ligation 缓冲液,T4 DNA连接酶, L CaCl2,氨苄青霉素(100mg/mL), TBE电泳缓冲液(5×), DIG Random Labeling Mix(高效),Anti-DIG-AP Conjugate, BCIP/NBT Stock Solution,Blocking Reagent。 20×SSC:柠檬酸钠,3M NaCl,2×SSC:柠檬酸钠, NaCl, EDTA,变性液: NaOH, NaCl,中和度: Tris-HCl、、3M NaCl,Standard buffer:5×SSC、%(w/v) N-Lauroylsarcosine, % (w/v) SDS, 1% Blocking Reagent,Standard buffer+50% formamide,Anti-DIG-AP 碱性磷酸酶标记抗地高辛单抗体,BCIP/NBT储备液,冲洗液:0. 1M

高中生物实验设计专题复习

2017高中生物实验设计专题复习 1 实验设计的一般程序: 明确实验目的;分析实验原理;选择材料用具;设计实验步骤;预测实验结果; 观察收集数据;分析推理得出结论。 2 实验设计遵循的原则: ⑴单一变量原则 ? ①自变量与因变量 自变量是实验中由实验者操纵的因素或条件,而因变量是指由实验变量而引起的变化结果,二者之间是前因后果的关系。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。 例:关于“唾液淀粉酶水? 解淀粉”的实验中,“低温(冰块)、适温(37℃)、高温 (沸水)就是实验变量,而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。该实验旨在获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性(因变量)的因果关系。 ②无关变量与额外变量 无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。它们之间也是前因后果的关系。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。例如:“唾液淀粉酶实验”中,除实验变量(温度)外,试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡,就会产生额外变量,影响实验的真实结果。实验变量,或称自变量,指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量,或称因变量,指实验变量所引起产生的结果或结论。而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量,观察其对实验结果的影响。 强调:不论一个实验有几个实验变量,都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量,这就是单一变量原则,它是处理实验中的复杂关系的准则之一。 ⑵对照性原则? 对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。 ①空白对照 空白对照是指不做任何实验处理的对象组。如,在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶液,而对照组只加了等量的蒸馏水,起空白对照。 ②条件对照 条件对照是指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理作为对照意义的,或者说这种处理不是实验 假设所给定的实验变量意义的,或不是所要研究的处理因素。即虽给对照组施以部分实验因素,但不是所研究的实验处理因素;这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理,目的是通过得出两种相对立的结论,以验证实验结论的正确性。例,“动物激素饲喂小动物”实验,其实验设计方案是:甲组:饲喂甲状腺激素(实验组);乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组);丙组:不饲喂药剂(空白对照组)。显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照, 通过比较、对照,更能充分说明实验变量---甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。 ③自身对照 自身对照是指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,则是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。 ④相互对照 相互对照是指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。如“植物激素与向光性向重力性实验”和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中,所采用的都是相互对照,较好地平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果具有说服力。 ⑶等量原则 对照实验设置的正确与否,关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。具体来说有如下四个方面: ①所用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。 ②所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。 ③所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。 ④所用处理方法要相同如:保温或冷却:光照或黑暗;搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说,看起来似乎是毫无意义的,但最好还是要作同样的处理。

简单生物实验设计方案

简单生物实验设计方案 简单生物实验设计方案范文 1 土壤中分离产生-淀粉酶的菌种 一.实验目的 1、学习从土壤中分离、纯化微生物的原理与方法。 2、学习、掌握微生物的鉴定方法。 3、对提取的土样进行微生物的分离、纯化培养,并进行简单的形态鉴定 二.实验原理 -淀粉酶是一种液化型淀粉酶,它的产生菌芽孢杆菌,广泛分布于自然界,尤其是在含有淀粉类物质的土壤等样品中。 从自然界筛选菌种的具体做法,大致可以分成以下四个步骤:采样、增殖培养、纯种分离和性能测定。 1、采样:即采集含菌的样品 采集含菌样品前应调查研究一下自己打算筛选的微生物在哪些地方分布最多,然后才可着手做各项具体工作。在土壤中几乎各种微生物都可以找到,因而土壤可说是微生物的大本营。在土壤中,数量最多的当推细菌,其次是放线菌,第三霉菌,酵母菌最少。除土壤以外,其他各类物体上都有相应的占优势生长的微生物。例如枯枝、烂叶、腐土和朽木中纤维素分解菌较多,厨房土壤、面粉加工厂和菜园土壤中淀粉的分解菌较多,果实、蜜饯表面酵母菌较多;蔬菜牛奶

中乳酸菌较多,油田、炼油厂附近的土壤中石油分解菌较多等。 2、增殖培养(又称丰富培养) 增殖培养就是在所采集的土壤等含菌样品中加入某些物质,并创造一些有利于待分离微生物生长的其他条件,使能分解利用这类物质的微生物大量繁殖,从而便于我们从其中分离到这类微生物。因此,增殖培养事实上是选择性培养基的一种实际应用。 3、纯种分离 在生产实践中,一般都应用纯种微生物进行生产。通过上述的增殖培养只能说我们要分离的微生物从数量上的劣势转变为优势,从而提高了筛选的效率,但是要得到纯种微生物就必须进行纯种分离。纯种分离的方法很多,主要有:平板划线分离法、稀释分离法、单孢子或单细胞分离法、菌丝尖端切割法等。 三.实验材料 1、器材: 小铁铲和无菌纸或袋(可省)、培养皿8个、载玻片、盖玻片、普通光学显微镜、量筒、滴管、吸水纸、无菌水试管5支(每支4.5mL水)、烧杯3个、三角瓶5个、电炉、玻璃棒、接种环、镊子、恒温培养箱、高温灭菌锅、移液枪(枪头10个)、天平、滤纸、pH试纸等。 2、试剂: 配制牛肉膏蛋白胨培养基的原料(牛肉膏0.9g、

生物统计学实验指导

《生物统计学》实验教学教案 [实验项目] 实验一平均数标准差及有关概率的计算 [教学时数] 2课时。 [实验目的与要求] 1、通过对平均数、标准差、中位数、众数等数据的计算,掌握使用计算机计算统计量的方法。 2、通过对正态分布、标准正态分布、二项分布、波松分布的学习,掌握使用计算机计算有关概率和分位数的方法。为统计推断打下基础。 [实验材料与设备] 计算器、计算机;有关数据资料。 [实验内容] 1、平均数、标准差、中位数、众数等数据的计算。 2、正态分布、标准正态分布有关概率和分位数的计算。 3、二项分布有关概率和分位数的计算。 4、波松分布有关概率和分位数的计算。 [实验方法] 1、平均数、标准差、中位数、众数等数据的计算公式。 平均数=Average(x1x2…x n) 几何平均数=Geomean(x1x2…x n) 调和平均数=Harmean(x1x2…x n) 中位数=median(x1x2…x n) 众数=Mode(x1x2…x n) 最大值=Max(x1x2…x n) 最小值=Min(x1x2…x n) 平方和(Σ(x- )2)=Devsq(x1x2…x n) x 样本方差=Var (x1x2…x n) 样本标准差=Stdev(x1x2…x n) 总体方差=Varp(x1x2…x n) 总体标准差=Stdevp(x1x2…x n) 2、正态分布、标准正态分布有关概率和分位数的计算。 一般正态分布概率、分位数计算:

概率=Normdist(x,μ,σ,c) c 取1时计算 -∞-x 的概率 c 取0时计算 x 的概率 分位数=Norminv(p, μ, σ) p 取-∞到分位数的概率 练习: 猪血红蛋白含量x 服从正态分布N(12.86,1.332),(1) 求猪血红蛋白含量x 在11.53—14.19范围内的概率。(0.6826)(2) 若P(x <1l )=0.025,P(x >2l )=0.025,求1l ,2l 。 (10.25325) L1=10.25 L2=15.47 标准正态分布概率、分位数计算: 概率=Normsdist(x) c 取1时计算 -∞--x 的概率 c 取0时计算 x 的概率 分位数=Normsinv(p) p 取-∞到分位数的概率 练习: 1、已知随机变量u 服从N(0,1),求P(u <-1.4), P(u ≥1.49), P (|u |≥2.58), P(-1.21≤u <0.45),并作图示意。 参考答案: (0.080757,0.06811,0.00988,0.5605) 2、已知随机变量u 服从N(0,1),求下列各式的αu 。 (1) P(u <-αu )+P(u ≥αu )=0.1; 0.52 (2) P(-αu ≤u <αu )=0.42; 0.95 参考答案: [1.644854, 0.63345; 0.553385, 1.959964] 3、二项分布有关概率和分位数的计算。 概率=Binomdist(x,n,p,c) c 取1时计算 0-x 的概率 c 取0时计算 x 的概率 练习: 1、已知随机变量x 服从二项分布B (100,0.1),求μ及σ。 参考答案: 见P48,μ= np, σ=(npq)0.5 2、已知随机变量x 服从二项分布B(10,0.6),求P(2≤x ≤6),P(x ≥7),P(x<3)。 参考答案: 0.6054, 0.38228, 0.012295 4、波松分布有关概率和分位数的计算。 概率=Poisson(x,λ,c) c 取1时计算 0-x 的概率 c 取0时计算 x 的概率 练习: ),(m n Permut C m n =

高中生物实验设计的一般原则

高中生物实验设计的一般原则 近几年全国理科综合考试,高中生物考题中经常会出现实验设计题,主要是考查学生设计实验方案、独立完成实验、分析实验结果,得出实验结论,验证生物学事实的能力。对实验设计过程中应遵循的原则教材中并没有作专门具体的概括和总结,这就要在学习课本知识的过程中认真体会教材中的每个学生实验,思考实验者的设计思路,迁移知识技能。要能明确掌握生物学实验设计的基本原则和方法,才能设计出一个完整、严谨的实验方案,也才能科学地分析解释实验结果、推导结论。笔者就前人智慧的基础上,对高中生物实验设计的一般原则做一分析、归纳和总结。 实验设计的类型主要分为开放型(只给出课题,自选材料、试剂、用具等,自行设计实验方案)、条件型(给出课题、原理、材料、试剂、用具等,设计实验方案)、改错型(提供实验器材、试剂、方案,对其中的不完善的地方提出改进方案)。不论哪一种类型的实验设计,都必须遵循实验设计的一般原则: 1.实验设计要遵循科学性原则 实验设计的科学性,是指在设计实验时必须有充分的科学根据。是指实验目的要科学,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,实验操作程序要规范,整个设计思路和实验方法不能偏离生物学基本知识、基本原理。即:实验的原理要科学,实验材料的选择要科学,实验的方法步骤要科学,实验的结果、结论要科学。 生物学实验中,一种生命现象的发生往往有其复杂的前因后果,从不同角度、不同方面全面地分析问题就是科学性的基本原则。如探究细胞衰老的原因时,要考虑到不同物种、不同性别、不同年龄、不同环境等多方面的因素,要综合考虑,全面分析。要有充分的依据,科学地设计才能得出正确的实验结论。 2.实验设计要遵循对照性原则 没有对比就没有鉴别,对照性原则是实验设计的最基本的原则。对照有多种形式:有空白对照(对照组不加任何处理因素。如研究甲状腺激素对蝌蚪个体发育的影响时,实验组的饲料添加甲状腺素,对照组的饲料不添加任何制剂)、条件对照(如探究唾液淀粉酶的活性需要有适宜的PH值,设立过酸、过碱、接近中性实验条件,进行相互对比)、自身对照(对照与实验在同一受试生物上进行。如观察一条雄性鲫鱼对注射雄性激素前、后的活动变化情况)、相互对照(不独立设立对照组,而是几个实验组之间相互对照。如比较过氧化氢酶和氯化铁对催化过氧化氢水解反应的催化活性。)、标准对照(不设立对照组,实验结果与标准值或正常值对比。如测试人体摄入500克葡萄糖80分钟后血糖浓度是否正常)。设计实验时可根据实验研究的目的和内容加以合理选择。 3.实验设计要遵循变量唯一性原则

微生物学实验教案

微生物实验教案 实验一显微镜油镜的使用和细菌形态的观察 一、实验目的 以染色玻片为例,熟练掌握显微镜油镜的使用方法。 二、实验原理 1 显微镜油镜使用的原理 (1)光学部分: 接目镜、接物镜、照明装置(聚光镜、虹彩光圈、反光镜等)。它使检视物放大, 造成物象。(2)机械部分: 镜座、镜臂、镜筒、物镜转换器、载物台、载物台转移器、粗调节器、细调节器等部件。它起着支持、调节、固定等作用。2显微镜的放大倍数和分辨率(1)放大倍数=接物镜放大倍数×接目镜放大倍数 (2)显微镜的分辨率:表示显微镜辨析物体(两端)两点之间距离的能力,可用公式表示为: D=λ/2n·sin(α/2 ) 式中D:物镜分辨出物体两点间的最短距离。 λ:可见光的波长(平均μm) n: 物镜和被检标本间介质的折射率。 a:镜口角(即入射角)。3油镜使用的原理 油镜,即油浸接物镜。当光线由反光镜通过玻片与镜头之间的空气时,由于空气与玻片的密度不同,使光线受到曲折,发生散射,降低了视野的照明度。若中间的介质是一层油(其折射率与玻片的相近),则几乎不发生折射,增加了视野的进光量,从而使物象更加清晰。 三、实验材料 1显微镜、香柏油、二甲苯、擦镜纸、吸水纸、载玻片、盖玻片、接种环、镊子、酒精灯、火柴、玻璃铅笔、蒸馏水等。 2枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的玻片染色标本。 四、实验方法与步骤 (1)用前检查:零件是否齐全,镜头是否清洁。 (2)调节光亮度。 (3)低倍镜观察:先粗调再微调至物象清晰。 (4)转入中倍、高倍观察,每一不只需调微调旋纽即可看到清晰的物象。 (5)油镜观察:高倍镜下找到清晰的物象后,旋转转换器,在标本中央滴一滴香柏油,使油镜镜头浸入香柏油中,细调至看清物象为止。 (6)绘出所观察到的细菌形态图像。 (7)、换片:另换新片观察,必须从(3)步开始操作。

高考生物实验设计题的答题技巧

2019年高考生物实验设计题的答题技巧 生物实验设计,就是要求同学们能够根据实验原理,选择实验器材、安排实验步骤、进行数据处理及分析实验现象等。其主要考查学生是否理解实验原理,是否具有灵活运用实验知识的能力,是否具有在不同情境下迁移知识的能力。 实验设计题是高考热点题型,所占分值也比较高。许多同学觉得解这类题目难以下手,有时只是心里明白,却无法用准确的语言文字表达出来。其实只要理清思路,找准方法,就能化难为易,取得好成绩。解答高考实验设计题可遵循以下思路: 一、仔细审题,弄清实验目的和要求 1.确定实验目的,找出要研究的问题,这一点题目中都会给我们提示,诸如“研究、验证、探究”等字眼后面往往是试题将要研究的问题,也就是实验目的。 2.对应实验目的,运用所学知识,找准实验原理。 3.要弄清实验类型,即要设计的实验是验证性实验还是探究性实验。 4.依据实验原理确定实验变量以及影响实验结果的无关变量。 5.确定实验器材,对于生物实验题中已提供的实验材料和用具,主要分析“有什么用”“怎么用”,一般应全部用上,不可遗漏,除非试题是让你选择使用或者自行确定实验材料和用具。 二、精心设计实验步骤 书写实验步骤的“三步曲”: 1.分组标号:包括分组(实验组、对照组,其中实验组如果有浓度梯度,

至少要分三组,如果有必要,每组还要设多个相同处理)、编号、非条件处理等。 常用语言:选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组,分别编号为A、B、C……取两支试管,分别编号为甲、乙,各加入等量的某溶液;选择年龄、体重(性别)、健康状况相同的某种动物随机等量分组,分别编号为1、2、3…… 本步骤强调分组的等量原则(器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等),编号可以针对实验器具,也可以针对实验材料,有的非条件处理需在条件处理之后,则需写在第二步。 2.设置实验组(有单一变量)和对照组(无单一变量)。 常用语言:在A组中加入“适量的”……在B组中加入“等量的”……本步骤强调对照原则、各对照组条件处理的等量原则,通过“适量” 和“等量”表达出来。在具体的实验设计中,可用具体的量,如“在A 组中加入2 mL……在B组中加入2 mL……”。 3.培养或观察:放在适宜且相同的条件下培养,一段时间后观察现象,记录结果。 常用语言:将两套装置放在“相同且适宜的环境中培养一段时间”(或相应方法处理,如振荡、加热等) 本步骤强调各组外界处理的等量原则,两套装置必须放在相同且适宜的环境中,这样的实验结果才有可比性。培养的时间可根据具体的实验确定,也可以用“一段时间”描述。 特别提醒:a.最佳的书写步骤是1→2→3;b.用规范性语言准确地描

分子生物学实验设计实验

分子生物学实验 设计实验 题目:在大肠杆菌中表达绿色荧光基因(EGFP ) 学院:生命科学学院 专业:生态学 教师:吴传芳 姓名/学号:余光辉/20 方成/20

一、实验目的 在大肠杆菌中表达绿色荧光蛋白 二、实验流程 三、实验试剂、材料及步骤 (一)质粒DNA的提取 1.原理 碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法,其基本原理为:当菌 体在NaOH和SDS溶液中裂解时,蛋白质与DNA发生变性,当加入中和液后, 质粒DNA分子能够迅速复性,呈溶解状态,离心时留在上清中;蛋白质与染 色体DNA不变性而呈絮状,离心时可沉淀下来。 经过苯酚、氯仿抽提,RNA酶消化和乙醇沉淀等简单步骤去除残余蛋白质和 RNA,所得纯化的质粒DNA已可满足细菌转化、DNA片段的分离和酶切、常 规亚克隆及探针标记等要求 2.试剂 LB培养液:胰蛋白胨(Tryptone)10g,酵母提取物(Yeast extract)5 g,NaCl 5g, 琼脂(固体培养基)15g,用1N NaOH调pH 7.5。 溶液Ⅰ:50mmol/L 葡萄糖, 10mmol/ EDTA-Na, 25mmol/L Tris-HCl (pH8.0) 溶液Ⅱ:0.4mol/L NaOH , 2% SDS 临用前1:1配制。 溶液Ⅲ:5mol/L 醋酸钾60ml 冰醋酸11.5ml 双蒸水28.5ml 卡那霉素(20mg/mL) 抽提液(饱和酚:氯仿:异戊醇=25:24:1 ) 无水乙醇 70%乙醇 TE缓冲液或ddH2O

3.材料 含质粒pET-28a和pEGFP-N3菌液 1.5ml塑料离心管 EP管架 微量取液器和取液器吸头 常用玻璃器皿 4.实验步骤 (1)将带有质粒pET-28a和pEGFP-N3的大肠杆菌接种在液体培养基中(加氨苄青霉素50μg/mL),37℃培养过夜 (2)取培养菌液1.5mL置Eppendorf小管中,10000rpm×2min,弃上清液 (3)加入100μL溶液I,漩涡器上充分混匀,在室温下放置10 min (4)加入200μL新配制的溶液Ⅱ,轻轻翻转2~3次,使之混匀,冰上放置5 min (5)加入150μL冰冷的溶液Ⅲ,加盖后温和颠倒数次使混匀,产生白色絮状物,冰上放置15 min (6)10000rpm×5 min,取上清液于另一干净的离心管中 (7)向上清液中加入等体积(约400μL)酚/氯仿/异戊醇(25:24:1,v/v),振荡混匀,10000rpm ×10 min,将上清液转移至新的离心管中(8)加入等体积(约370μL)氯仿/异戊醇(24:1),混匀,离心2min ,取上清液于新离心管中 (9)向上清液加入2倍体积无水乙醇,混匀,-200C放置1h (10)12000rpm × 5 min,倒去上清液,把离心管倒扣在吸水纸上,吸干液体 (11)加0.8mL70%乙醇,离心1 min,倒去上清液,真空抽干或室温自然干燥30min (12)加30μL ddH2O ,-200C保存备用 5.注意 (1)饱和酚(取下层)单独吸200μL,氯仿:异戊醇(24:1)吸200μL (2)制备质粒过程中,所有操作必须缓和,不要剧烈振荡(特别是加入溶液II 和III ),以避免机械剪切力对DNA的断裂作用 (二)DNA琼脂糖凝胶电泳检测 1.原理 在质粒提取的过程中,由于操作原因,提取的质粒可能有三种:线性DNA、 开环DNA 、闭环超螺旋DNA 。 当提取的质粒DNA电泳时,同一质粒DNA泳动速度:闭环超螺旋〉线状〉开 环。 但有时也有也会出现相反情况,因为与琼脂糖浓度、电流强度、离子强度及核 酸染料含量有关。 2.试剂 Gold view(DNA染料) 0.5×TBE缓冲液 上样缓冲液(6×) 3.材料 提取的pEGFP-N3和pET-28a ,琼脂糖,锥形瓶,一次性手套,胶铲,封口膜,

高中生物实验设计的基本原则

(2017·全国Ⅰ,29)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒①两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基②之间的相互转换。请利用放射性同位素标记③的方法,以体外培养的宿主细胞④等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组⑤) 审题关键 信息①:病毒营寄生生活,由蛋白质和核酸组成,核酸是DNA或RNA,只含有二者中的一种,DNA和RNA在化学组成上的区别如下: 信息②:强调了碱基,二者碱基的区别:DNA特有T,RNA特有U。 信息③:放射性同位素标记法是指用放射性同位素替代某化合物中的特殊元素,来追踪该化合物的运行和变化规律。回忆相关内容: 信息④:联想T2噬菌体遗传物质的探究实验和病毒的寄生特点,标记病毒需要先用含有放射性元素的培养基培养宿主细胞,再让病毒去侵染标记的细胞,子代病毒就会被标记。 信息⑤:甲、乙两组要形成对比,结合信息①、②、③、④可判断出,应分别用放射性同位素标记DNA成分中的T和RNA成分中的U。 参考答案 (1)实验思路 甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

(2)结果及结论:若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。错解例析 错例:用含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基培养病毒。一段时间后收集病毒并检测其放射性。 错因分析:没有分成甲、乙两组,而是用同时含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基来培养,不能形成对照。病毒不能直接用培养基培养,这样设计不科学。 实验设计遵循的四大基本原则 1.单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。 2.对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同),以便消除无关变量对实验结果的干扰,增强实验结果的可信度。 3.平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。 4.科学性原则:在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。 1.已知蛋白质和双缩脲试剂反应呈现紫色,请你根据给出的实验材料设计一个验证唾液中含有蛋白质的实验,要求写出(1)基本的实验步骤,(2)预期实验结果和结论。 材料用具:双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、蛋清稀释液(含有丰富蛋白质)、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、镊子、脱脂棉。 答案(1)步骤: ①用清水漱口后取适量唾液到小烧杯中,备用; ②取2 mL蛋清稀释液和2 mL唾液分别加入甲、乙两支试管中; ③分别向两支试管中加入双缩脲试剂A液1 mL,振荡后加入双缩脲试剂B液4滴,振荡均匀后静置; ④观察并对照两支试管的颜色。 (2)预期结果和结论:甲、乙两支试管都呈现紫色,说明唾液中含有蛋白质。 解析要验证唾液中含有蛋白质,可采取设置对照实验的方法。取两支相同的试管,在其中一支试管中加入唾液,在另一支试管中加入蛋清稀释液作为对照,经过相同的处理后,根据

高考生物实验设计题及答案

高考生物实验设计题及答案 1.(16分)某研究性学习小组在同学拟对“低温是否会使物质的跨膜运输速率降低”这一问题进行探究,他们选择下列材料用具设计了相关实验。假如你是该研究小组的成员,请作出你的假设、完善实验方案并回答问题:(1)你的假设是:。 (2)实验方案: 材料用具:大烧杯、带刻度的长颈漏斗、玻璃纸、清水、适宜浓度的蔗糖溶液、冰块 实验步骤: ①取两个相同的带刻度的长颈漏斗,在漏斗口外密封上一层玻璃纸,将漏斗分别倒扣在两个相同的大烧杯中,并分别 编号为A、B。 ② 。 ③对A、B两组装置进行不同处理:A组放在室温条件下(25℃),B组 。 ④两组装置同时开始实验,几分钟后观察记录 。 (3)根据你的假设和设计的实验方案,预期的实验现象是 。 2.科学家通过研究发现:脱落后能抑制碗豆核酸、蛋白质的合成,促进叶片衰老。而细胞分裂素则抑制叶绿素、核酸和蛋白质 的降解,抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作保鲜剂。请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。 ①实验原理:叶片衰老最明显的特点是叶绿素逐渐丧失而失去绿色,离体叶片很快就会出现衰老的特点,因此,可通 过用细胞分裂来处理离体叶片,记录叶片失绿变黄所需的时间来证明。 ②实验步骤: 第一步:选取同种植物的相同叶片随机分成两组,分别标记为甲组、乙组。 第二步:在甲组叶片涂上一定浓度的细胞分裂素,乙组叶片。 第三步:记录甲、乙叶片失绿变黄所需的时间。 ③实验结果预测: 。 ④实验结论:。 3.(17分)大部分普通果蝇身体呈褐色(YY),具体纯合隐性基因的个体yy呈黄色.但是,即使是纯合的YY品系,如果用含有银盐的饲料饲养,长成的成体也为黄色.这种现象称为“表型模写”,是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表现型。 (1)对果蝇基因组进行研究,应测序哪几条染色体______________________. (2)用15N对果蝇精原细胞的一个染色体上的DNA分子进行标记,在正常情况下,n个这样的精原细胞减数分裂形成的精子中,含15N的精子数为______________. (3)已知果蝇白眼为伴X隐性遗传,显性性状为红眼(A).现有一对亲本杂交,其子代中雄性全部为白眼,雌性全部为红眼,则这对亲本的基因型是____________. (4)从变异的类型看,“表型模写”属于________________,理由是_______________. (5)现有一只黄色果蝇,你如何判断它是否属于“表型模写”? ①请写出方法步骤: 第一步:。 第二步:。 第三步:。 ②结果预测及结论: 。 4.请将下列实验步骤及结果补充完整。 实验目的:验证有机磷杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的活性具有抑制作用。 材料用具:两个相同的甲图装置、适宜的放电装置、有机磷杀虫剂、任氏液(青蛙专用生理盐水)、培养皿等。 实验步骤: 第一步:将两个装置编号1、2,并分别将装置中青蛙的“神经一腓肠肌”标本放入盛有等量任氏液的两个培养皿中。 第二步:同时用电极分别刺激两个“神经—腓肠肌”标本的神经,指针都向左偏转,然后恢复。 第三步: 第四步: 实验结果:

微生物实验设计

麻黄中生物碱的鉴定及其抑菌作用 前言 麻黄(herba ephedrae)为麻黄科草麻黄(Ephedra sinica Stapf.)、中麻黄(Ephedra intermedia Schrenk et C.A.Mey.)或木贼麻黄(Ephedra equisetina Bge.)的干燥草质茎。具有发汗解表、宣肺平喘、利水消肿的作用。麻黄中含有多种生物碱,因产地和品种的不同有一定的差异,一般以麻黄碱和伪麻黄碱为主,此外还含少量甲基麻黄碱、甲基伪麻黄碱和去甲基麻黄碱、去甲基伪麻黄碱。 一、实验目的 1. 掌握培养基的制备,无菌接种等基本手段; 2. 掌握麻黄中生物碱类化学成分的的提取、分离及鉴定技术; 3. 研究及鉴定麻黄体生物碱外抑菌作用。 二、实验原理 根据中药化学成分与溶剂间“极性相似相溶”的原理,依据各类成分溶解度的差异,选择对所提成分溶解度大、对杂质溶解度小的溶剂,依据“浓度差”原理,将所提成分从药材中溶解出来的方法。 离子交换树脂法:利用生物碱盐能够交换到强酸型阳离子树脂柱上,将麻黄

草的酸性水提液通过离子交换柱,用酸性液洗脱,由于麻黄碱的碱性比伪麻黄弱,可先从树脂柱上洗脱下来,从而使两者达到分离。 三、实验仪器与材料 1. 材料:麻黄、阳离子交换树脂、平皿、接种环、恒温干燥箱、定性滤纸、 试管、镊子、棉拭子蘸、移液管、高压锅、生化培养箱等 2. 菌种:金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、绿脓杆菌、志贺氏痢疾杆菌 3. 所需培养基:营养肉汤培养基、营养琼脂培养基及牛肉膏汤琼脂培养基。 四、实验步骤 1. 麻黄中生物碱的提取、分离、鉴定 1.1麻黄中生物碱提取、分离 2.1麻黄中生物碱鉴定 (l)氯化汞沉淀反应麻黄中生物碱在氯化汞的乙醇溶液中发生反应生成黄色沉淀,加热后沉淀变为红色。在同样条件下,与氯化汞反应生成白色沉淀。这是因为甲基麻黄碱的碱性较强,加热时能使氯化汞转变成氧化汞(砖红色),而去甲基麻黄碱生物的碱性较弱,与氯化汞反应只能生成白色的分子复盐沉淀。 (2)Vitali反应麻黄中生物碱以甲基麻黄碱和去甲基麻黄碱生物碱分子结构为主,当用发烟硝酸处理时,发生硝基化反应,生成三硝基衍生物(黄色),若再与醇钠溶液反应,发生分子内双键重排,生成醌型结构的衍生物而呈深紫色,渐转暗红色,最后颜色消失。 2. 麻黄生物碱外抑菌作用 2.1 抑菌环直径大小的测定(琼脂扩散法) 2.1.1 麻黄溶液配制称取麻黄10 g,加注射用生理盐水至20 mL

生物统计学简答题

1. 什么是生物统计学生物统计学的主要内容和作用是什么 生物统计学是用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料,是研究生命过程中以样本来推断总体的一门学科。 生物统计学主要包括试验设计和统计分析两大部分的内容。其基本作用表现在以下4个方面:1.提供整理和描述数据资料的科学方法,确定某些性状和特性的数量特征。2.判断试验结果的可靠性。3.提供由样本推断总体的方法。4.提供试验设计的一些重要原则。 2. 随即误差与系统误差有何区别随机误差也称为抽样误差或偶然误差,它是由于试验中许多无法控制的偶然因素所造成的试验结果与真实结果之间的误差,是不可避免的,随机误差可以通过试验设计和精心管理设法减小,而不能完全消除。 系统误差也称为片面误差,是由于试验处理以外的其他条件明显不一致所产生的带有倾向性或定向性的偏差。系统误差主要由一些相对固定的因素引起,在某种程度上是可控制的。 3. 准确性与精确性有何区别 准确性指在调查和实验中某一实验指标或性状的观测值和真实值接近程度。精确性指调查和实验中同一实验指标或性状的重复观察值彼此接近的程度。准确性是说明测定值和真实值之间符合程度的大小;精确性是反映多次测定值的变异程度。 4. 平均数与标准差在统计分析中有何用处他们各有哪些特性平均数的用处:

①平均数指出了一组数据的中心位置,标志着资料所代表性状的数量水平和质量水平;②作为样本或资料的代表数据与其他资料进行比较。平均数的特征:①离均差之和为零;②离均差平方和为最小。 标准差的用处:①标准差的大小,受实验后调查资料中的多个观测值的影响,如果观测值之间的差异大,离均差就越大;②在计算标准差是如果对观察值加上一个或减去一个a,标准差不变;如果给各观测值乘以或除以一个常数a,所得的标准差就扩大或缩小a倍;③在正态分布中,X+-S内的观测值个数占总个数的%,X-+2s内的观测值个数占总个数的%,x-+3s 内的观测值个数占总个数的%。标准差的特征:①表示变量分布的离散程度;②标准差的大小可以估计出变量的次数分布及各类观测值在总体中所占的比例;③估计平均数的标准差;④进行平均数区间估计和变异数的计算。 5. 什么是正态分布什么是标准正太分布正态分布曲线有什么特点μ和σ对正态分布曲线有何影响 正态分布是一种连续型随机变量的概率分布,它的分布特征是大多数变量围绕在平均数左右,由平均数到分布的两侧,变量数减小,即中间多,两头少,两侧对称。 U=0,σ2=1的正态分布为标准正态分布。 正态分布具有以下特点:标准正态分布具有以下特点:①、正态分布曲线是以平均数μ为峰值的曲线,当x=μ时,f(x)取最大值;②、正态分布是以μ

高中生物探究性实验设计专题

高中生物探究性实验设计专题 一、背景叙述 高中生物实验分两种类型,验证性实验和探究性实验(包括研究性课题),由于后者更能体现探究能力、实验设计能力和运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力;更能体现科学态度、科学精神和创新意识,是高考中为高校选拔人才的较好材料,近年来一直被沿用。由于缺乏实验设计的有关理论知识,平时的练习也偏少,因此,遇到这类题型,就会感到茫然。为解决这一问题,现将有关实验设计的基本理论、实验设计的思路方法和常见的类型作一介绍,以期增加理论知识,提高分析问题和解决问题的能力之目的。 二、基本内容 探究性实验一般包括:课题、假设、设计实验、预期、完成实验、观察并记录结果(有时需收集数据)、分析结果(数据)并推导结论七个基本内容。 (一)提出课题 人们对事物作缜密观察以后,常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题,虽然任何人都能提出问题,但只有意义的问题才值得探讨,课题即为实验的题目,是实验要达到的具体目标,例如“蚯蚓如何借肌肉的收缩和舒张而移动身体?” (二)假设 科学方法的第三步是假设。假设,也称假说或猜测,指用来说明某种现象但未经证实的论题,也就是对所提出的问题所做出的参考答案。假设一般分为两个步骤:第一步,提出假设,即依据发现的事实材料或已知的科学原理,通过创造性思维,提出初步假定;第二步,做出预期(推断),即依据提出的假设,进行推理,得出假定性的结论;例如,新编高中生物的“动物激素饲喂小动物的实验”,其假设是:“甲状腺激素对动物的生长发育有影响”;其预期结果是:“用适量的甲状腺激素饲喂蝌蚪,将促使蝌蚪的生长发育加速”。实验预期是较具体的推断。

微生物学实验总结

微生物学实验总结 高熹 1120152430 时间如清风般从你我指间滑过,无声无息,快得我们都不曾驻足一望,莫然回首间,本学期的微生物学实验已接近尾声。一学期的时间虽短,但老师的谆谆教诲、同学们的良好配合和严格的实验操作,都将为微生物学实验课程画上一个完美的句号。 众所周知,微生物学是一门实验与理论高度结合的科目,是一门以实验为基础与生活生产息息相关的课程。需要我们不断地做实验,在实验中观察、分析相应的结果。所以我认为,要做好微生物学实验要有以下的四个能力: 1、独立思考能力 我想,在这个过程中,其中一个重要的感悟就是独立思考的重要性。当在试验中发现与预料过程所不符,那么必定是过程中出现错误,而寻找并解决的这个过程是书本中无法给予的。做实验绝对不能人云亦云,要有自己的看法,这样就要有充分的准备,若是做了也不知道是个什么实验,那么做了也是白做。在实验过程中,自己看书,独立思考,最终解决问题,从而也就加深了我们对课本理论知识的理解,达到了“双赢”的效果。 2、突破创新能力 实际上,在弄懂了实验原理的基础上,我们的时间是充分的,做实验应该是游刃有余的,如果说创新对于我们来说是件难事,那改良总是有可能的。试着通过自己现有的知识,多想,多做,多总结,我想首先是作为一个求知者在追求知识的道路上必须坚守的原则,其次就是要敢于突破,我们都站在巨人的肩膀上,踮起脚尖即使触不到天空,也可以更加拓宽自己的视野。 3、现代信息技术的使用能力 在微生物学实验学习中,有很多特殊的、特定的实验,如有毒有害物质参与且不易排污的实验、不易操作或难以成功的实验、需要反复观察的实验、反应慢导致单位课时中难以完成的实验等。我们在研究改进措施的同时,也可以借助于现代信息技术手段制作视频资料或多媒体课件进行辅助学习。 4、动手能力 动手操作对激发微生物学学习兴趣、帮助理解微生物学知识、培养解决问题能力、创新能力等具有重要作用。尤其是微生物学这样一种学科,动手能力的强弱与知识的掌握其实是同等重要的。如果动手能力太弱,所学习到的知识就无法通过有效的方式真正组织起来,那么学到的知识就只是输入而没有输出,只有理论而没有实践,对于这样一门学科,这样的缺陷是致命的,而这样的能力是必须具备的。 本学期我们一共完成了十个实验,分别是:显微镜油镜的使用、细菌形态观察和细菌的革兰氏染色、放线菌、酵母菌、霉菌的形态观察和微生物的显微镜计数法、培养基的制备、周围环境中微生物的观察以及从土壤中分离纯化微生物、 细菌生长曲线的测定、环境因素对微生物生长发育的影响、细菌鉴定中常 用的生理生化反应、微生物的诱变育种、水中大肠菌群的计数—MPN法、乳酸菌发酵实验、甜酒酿发酵实验、固定化酵母细胞发酵啤酒实验。 通过这些微生物学实验,不仅是对我理论课程的加深,更是对我实验能力的

高中生物实验原则谈高中生物实验设计的原则及实验设计模式

高中生物实验原则谈高中生物实验设计的原则及实验设计 模式 所谓实验设计,就是要求学生设计实验原理,选择实验器材, 安排实验步骤,设计数据处理的方法及分析实验的现象。实验设计,主要考查学生是否理解实验原理,是否具有灵活运用实验知识的能力,是否具有在不同情境下迁移知识的能力。下面笔者结合平时的教学实际,谈谈生物实验设计应遵循的几个原则及实验设计的模式。 一、实验设计应遵循的原则 1.对照性原则 在实验设计中,通常设置对照组。通过干预或控制研究对象以 消除或减少实验误差,鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。实验设计中可采用的对照方法很多,除了有阳性对照、标准对照、自身对照、相互对照之外,通常采用空白对照的原则:即不给对照组以任何处理因素。值得强调的是,不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的,实际上对对照组还是要做一定的处理,只是不加实验组的处理因素。 2.随机性原则

实验设计中的随机化原则,是指被研究的样本是从总体中任意 抽取的。这样做的意义在于:一是可以消除或减少系统误差,使显著性测验有意义;二是平衡各种条件,避免实验结果中的偏差。 3.平行重复原则 平行重复原则,即控制某种因素的变化幅度,在同样条件下重 复实验,观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复,这是具有科学性的标志。上述随机性原则虽然要求随机抽取样本,这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差,但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。 4.单因子变量原则 单因子变量原则,即控制其他因素不变,只改变其中某一变量,观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要求做到前后一致。 二、实验设计模式 l.从实验步骤出发设计研究性实验

高中生物实验设计方案专题 知识归纳

高中生物实验设计专题 一、高考生物实验考试大纲 (1)能独立完成所列生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。 (2)具备验证简单生物学事实的能力,并对实验现象和结果进行解释、分析和处理。 (3)具备对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。 (4)能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。 二、生物实验设计的科学性分析 实验能力是“教案大纲”要求学生掌握的一项基本能力。就是能使用恰当的方法验证简单的生物学事实,并对结果进行解释和分析。此能力要求包括两方面的内容:一是能够设计简单的实验,验证简单的生物学事实;二是能对实验现象、实验结果作出正确的解释和分析。 实验能力也是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力(设计和完成实验的能力)。此能力要求也包括两方面的内容:一是独立实验的能力(大纲规定学生实验和教师演示实验),即理解实验原理、目的、要求、材料、用具;掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理;观察现象、分析数据、得出结论;常规实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处理相关的实验问题。用理、化、生三科实验中所学的知识去解决实际问题。实验所占比分为30%(基本不变,也可能在25%左右)。 实验设计是较高的能力要求,除要具备一定的知识基础外,还需要具有一定的创造能力。所设计的实验是建立在科学的基础上的,还应具有一定的观察和发现问题的能力。要提高这方面的能力,必须改变过去“背实验”的方法,亲自动手做实验,熟悉实验的操作步骤,弄清实验的原理,能运用所学知识对实验现象进行分析,以此来验证或探究某一结论。只有这样,才能促进实验能力的提高,促进科学思维的形成和发展,才能真正对实验的知识、内容进行举一反三。 1.实验设计的基本内容 1.1 实验名称是关于一个什么内容的实验。 1.2 实验目的要探究或者验证的某一事实。 1.3 实验原理进行实验依据的科学道理。 1.4 实验对象进行实验的主要对象。 1.5 实验条件根据实验原理确定仪器和设备;要细心思考实验的全过程。 1.6 实验方法与步骤实验采用的方法及必需(最佳)操作程序。每一步骤都必须是科学的;能急时对仪器、步骤进行有效矫正。 1.7 实验测量与记录对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。 1.8 实验结果预测及分析能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。 1.9 实验结论对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。 2.实验设计的基本原则 2.1 科学性原则 所谓科学性,是指实验目的要明确,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,整个设计思路和实验方法的确定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

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