浙江专版2019版高考生物一轮复习实验技能提升一实验设计的基本原则教案2.pdf
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1、实验技能提升一 实验设计的基本原则实验技能提升一 实验设计的基本原则 (加试)(新题专递)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) 审题关键 信息 : 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,
2、 DNA 和 RNA 在化学组成上的区别如下: 核酸五碳糖含氮碱基 DNA脱氧核糖A、G、C、T RNA核糖A、G、C、U 信息:强调了碱基,二者碱基的区别:DNA 特有 T,RNA 特有 U。 信息:放射性同位素标记法是指用放射性的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过程的方法。回忆相关内容: 研究内容标记方法 分泌蛋白的合成、加工和运输过程将 3H 标记的亮氨酸注射到胰腺细胞中 光合作用中氧气中的氧的来源用 18O 分别标记光合作用的原料 H2O 和 CO2 光合作用碳反应中 C 元素的转移过程用 14C 标记光合作用的原料 CO2 T2噬菌体遗传物质的探究 用 3
3、2P 标记噬菌体的 DNA,用35S 标记噬菌体的 蛋白质外壳 信息: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,再让病毒去侵染被标记的宿主细胞,子代病毒就会被标记。 信息:甲、乙两组要形成对比,结合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。 答案 (1)实验思路: 甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,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。 (
4、2)实验结果及结论 : 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。 解析 (1)DNA 和 RNA 都有各自的特有碱基,DNA 特有碱基为 T,RNA 特有碱基为 U。用放射性 同位素标记碱基 U 的培养基来培养宿主细胞,使宿主细胞含有放射性,再用病毒去侵染含放 射性的宿主细胞,看子代病毒是否含有放射性,为甲组;用放射性同位素标记碱基 T 的培养 基来培养宿主细胞,使宿主细胞含有放射性,再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞,看子代 病毒是否含有放射性,为乙组。 (2)若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,则为 RNA 病毒;反之则为 DNA 病毒。 错
5、解例析 错例 1:将该病毒处理后用吡罗红甲基绿的混合染料染色,如果呈现绿色则为 DNA 病毒,如 果呈现红色则为 RNA 病毒。 错因分析:审题时遗漏关键信息,没有用放射性同位素标记法,没有用体外培养的宿 主细胞为材料,没有分成甲、乙两组。 错例 2: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: 处: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,形成不了对照。 处: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
6、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),以便减 小实验误差。 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
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