幻灯片 1第一节 细胞的化学组成
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幻灯片 2一、构成细胞的元素和化合物
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幻灯片 3(2)来源:生物体有选择地从___________中获得。
(3)存在:大多以_______的形式存在。
无机自然界
化合物
大量元素:_____________________________等
微量元素:_________________________等
半微量元素:_____等
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni
Fe
1.构成细胞的元素
(1)三种分类
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幻灯片 42.构成细胞的化合物
(1)种类
(2)含量
【点拨】人体细胞鲜重中含量最多的元素是O,其次是C、H、N;
而在干重中含量最多的元素是C,其次是O、N、H。
无机化合物:____________
有机化合物:__________、蛋白质、核酸
①鲜重含量最多的化合物:_____
②鲜重含量最多的有机物:_______
③占细胞干重最多的化合物:_______
水和无机盐
糖类、脂质
水
蛋白质
蛋白质
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幻灯片 5二、检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质
班氏试剂
砖红色沉淀
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
双缩脲试剂
紫色
碘液
蓝色
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幻灯片 6【点拨】(1)检测脂肪的存在时,可将生物组织做成临时装片,染色后用显微镜观察。
(2)用双缩脲试剂检测蛋白质时,为避免CuSO4溶液本身颜色遮盖实验结果颜色,CuSO4用量一定要少。
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幻灯片 7【思维判断】
1.微量元素在生物体内的含量很少,几乎不起作用。( )
【分析】无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动都起着重要作用。如B(硼)是微量元素,植物缺少B会导致“花而不实”。
2.生物界和非生物界具有统一性。( )
【分析】组成生物体的化学元素,在无机自然界中都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的。这个事实说明,生物界和非生物界具有统一性。
×
√
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幻灯片 83.碳元素是组成生物体内有机化合物的最基本元素。( )
【分析】生物大分子在生物体的生命活动过程中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质,使它能够通过化学键连接成链状或环状,从而形成生物大分子,这表明碳是构成生物体有机化合物的最基本元素。
4.鉴定可溶性还原性糖时,加入班氏试剂摇匀后,即可观察到砖红色沉淀。( )
【分析】用班氏试剂鉴定可溶性还原性糖时,摇匀后要用沸水加热1 min~2 min,否则不会显色。
√
×
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幻灯片 9 检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质
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幻灯片 101.实验原理
(1)某些化学试剂能够使生物组织中的相
关有机化合物产生特定的颜色反应。
(2)三类颜色反应:
①还原性糖+班氏试剂→砖红色沉淀
②脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色
③蛋白质+双缩脲试剂→紫色
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幻灯片 112.实验步骤
(1)还原性糖的检测:
选材:含糖量较高、白色或近于白色的植物组织。
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幻灯片 12现象和结论:组织样液与班氏试剂在加热的过程中生成砖红色沉淀,说明组织样液中含有可溶性还原性糖
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幻灯片 13(2)脂肪的检测:
方法一:花生种子匀浆+4~5滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二:
取材:花生种子(浸泡),将子叶削成薄片
制片
观察:先在低倍显微镜下寻找已着色颗粒,再用高倍显微镜观察
现象和结论:圆形小颗粒呈橘黄色,说明花生子叶中有脂肪存在
取最理想的薄片,放在载玻片中央
滴4~5滴苏丹Ⅲ染液(染色2 min~3 min)
去浮色(1~2滴体积分数为50%的酒精溶液)
制成临时装片(滴一滴蒸馏水,加盖玻片)
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幻灯片 14(3)蛋白质的检测:
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幻灯片 153.实验用品分析
(1)实验材料选择:
①最好选择白色或无色的实验材料,因为有颜色材料中的颜色会干扰实验结果,如西瓜、胡萝卜汁、血液、含还原性糖多的绿色叶片等;
②最好选择含还原性糖量高的材料,但含糖量高的甘蔗(含蔗糖)、甜菜(含蔗糖)和马铃薯(含淀粉)不能选择,因为蔗糖、淀粉为非还原性糖。
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幻灯片 16(2)蛋清稀释液:在蛋白质检测实验中,如果使用蛋清稀释液作为实验材料,一定要稀释到一定倍数,否则蛋清液与双缩脲试剂反应生成黏稠度较高的络合物粘附在试管上,使反应不彻底,且试管难以清洗。
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幻灯片 17【技巧点拨台】
实验中重要操作归纳
(1)加热。只有鉴定还原性糖时,需要在沸水浴中加热才能出现砖红色沉淀,其余两个实验不加热。
(2)用量。只有鉴定蛋白质时,必须保证双缩脲试剂A液是过量,且加液体的次序不能颠倒。因为过量的B液会产生Cu(OH)2蓝色沉淀,干扰实验的紫色现象。
(3)显微镜。脂肪鉴定时可用显微镜,如要观察橘黄色油滴,则一定要在显微镜下观察。
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幻灯片 18【典例训练】(2012·泰安模拟)如图为大豆种子在25℃、黑暗、无菌、潮湿的条件下萌发和生长过程中糖类和蛋白质的含量变化,请据图回答:
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幻灯片 19(1)在观察时间内,图中可溶性糖含量的变化是______________。
(2)试分析大豆种子萌发过程中总糖量下降的原因:_________;
_______________。(写出两点即可)
(3)在上述定量测定之前,进行了蛋白质含量变化的预测实验,
请填充实验原理、实验步骤和实验结果。
①实验原理:蛋白质____________________________________,
其颜色深浅与其含量成正比。
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幻灯片 20②实验步骤:
第一步:将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出,各加
入适量蒸馏水,研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液;
第二步:取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的萌发1、
5、9天的蛋白质制备液;
第三步:向3支试管中均先加入__________________________,
摇匀;_____________________________,观察对比颜色变化。
③实验结果:_________________________________________。
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幻灯片 21【解题指南】
1.考查实质:
主要考查识图能力和蛋白质的鉴定方法。
2.知识储备:
(1)黑暗条件下种子萌发时消耗有机物;
(2)总糖量下降,蛋白质含量增多;
(3)注意双缩脲试剂的使用方法。
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幻灯片 22【解析】(1)由曲线可看出可溶性糖含量先增加,后保持稳定。(2)总糖量不断下降说明种子萌发过程中不断消耗糖类,因为此时种子在黑暗条件下不能进行光合作用,所以可推测种子萌发过程中糖类被呼吸作用消耗,也有部分糖类转化成了蛋白质等其他物质。(3)由曲线知蛋白质的含量不断增多,检测蛋白质含量变化可利用蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应的原理,并且颜色深浅与蛋白质含量有关。
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幻灯片 23答案:(1)先增加,然后保持相对稳定
(2)进行呼吸作用消耗 转化成其他物质(其他答案合理也可)
(3)①与双缩脲试剂作用产生紫色反应
②2 mL(或等量)的双缩脲试剂A液 再加入3~4滴双缩脲试剂B液
③1、2、3号试管中颜色依次加深
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幻灯片 24【变式训练】下列对生物体中有关化合物的鉴定实验正确的是( )
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幻灯片 25【解析】选D。淀粉遇碘变蓝,A错误。还原性糖的鉴定需要水浴加热,B错误,蛋白质遇双缩脲试剂呈现紫色,C错误。
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幻灯片 26【变式备选】常温下进行下列处理,没有颜色变化的是( )
A.用苏丹Ⅲ染液处理动物的皮下脂肪
B.用碘液处理淀粉溶液
C.在豆浆中加入双缩脲试剂
D.在葡萄糖溶液中加入班氏试剂
【解析】选D。常温下,脂肪遇苏丹Ⅲ染液即被染成橘黄色;淀粉溶液遇到碘液变蓝色;豆浆中含有蛋白质,遇到双缩脲试剂变紫色;葡萄糖溶液中加入班氏试剂,经沸水加热后才出现砖红色。
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幻灯片 27 探究实验的步骤完善
——无机盐的作用特点
【案例】科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关,如图为实验结果曲线图,请完善探究实验的相关问题。
(1)实验目的:_______________________________________。
材料用具:不同浓度的硫酸锌溶液(本实验SO42-对实验结果的影响可忽略),用相同的杉木糠和土壤浸出液栽培的240株长势相同的番茄幼苗。
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幻灯片 28(2)实验步骤:
①将240株番茄幼苗平均分成__________组并编号;
②在相同且适宜条件下将幼苗培养至花蕾期,_______________
_____________________________________________________;
③继续培养至果实成熟,______________________________。
④绘制实验结果曲线图(如图)。
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幻灯片 29(3)实验分析与结论:
①结果表明,施用锌肥的最佳浓度范围是_________________。
②根据该实验的结果分析科学施肥的理由:_________________
_____________________________________________________。
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幻灯片 30【命题人透析】
(1)准确、规范“实验目的”:
实验目的的获取需依据提示信息,从题意给予的信息可以看出,本实验研究的是“锌肥的施用量与番茄的果实产量的关系”,所要研究的内容是“未知属性”,实验目的应该定位在“探究” 上;从曲线图给予的信息可以看出“不同硫酸锌溶液浓度下,番茄果实产量不同”;因此本实验的实验目的就是“探究锌肥施用量对番茄产量的影响”或根据坐标图提出另外的实验目的。
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幻灯片 31(2)确定分组的数量及实验设计的原则:
①明确分组依据,进行合理分组。
题中曲线图横坐标中不同硫酸锌溶液浓度的数量是分组的依据。曲线图中给出了7种不同浓度的硫酸锌溶液,再考虑要设计对照实验,因此要把240株番茄幼苗平均分成8组。
②紧扣实验设计的原则。
根据平行重复原则,将240株番茄幼苗平均分成8组并编号;根据等量原则、对照原则,“实验组喷洒适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液,对照组喷洒等量的蒸馏水”。
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幻灯片 32【标准答案】
(1)探究锌肥施用量对番茄产量的影响(探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围)
(2)①8
②实验组喷洒适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液,对照组喷洒等量的蒸馏水
③称量每组番茄所结果实的重量
(3)①12 mg/L~16 mg/L
②锌肥施用量超过最佳范围(12 mg/L~16 mg/L)时果实产量下降,且造成浪费
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幻灯片 33【阅卷人点评】
得分要点
(2)必须体现“实验组、适量、等体积、不同浓度”、“对照组喷洒等量的蒸馏水”。
(3)②必须体现“超过最佳范围”、“产量下降”。
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幻灯片 34失分案例
(1)错答为“锌肥浓度与果实产量的关系”;“验证锌肥浓度与果实产量之间的关系”等。
(2)①错答成“7”组。
②错答成“喷洒适量的不同浓度的硫酸锌溶液”; “实验组喷洒适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液,对照组不做处理”等。
③错答成“统计每组番茄所结果实的数量”。
(3)①错答成“16 mg/L”。
②错答成“合理使用锌肥,使果实产量最高”。
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幻灯片 351.(2012·咸阳模拟)生物界中的各种生物具有高度的一致性,其表现不包括( )
A.可共用一套遗传密码子
B.都含有核酸和核糖体
C.组成生物体的化学元素基本一致
D.构成蛋白质的氨基酸种类基本相同
【解析】选B。病毒不具有细胞结构,不含有核糖体。
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幻灯片 362.(2012•烟台模拟)双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白质中的肽键与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。下列能与双缩脲试剂发生紫色反应的化合物是( )
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幻灯片 37【解析】选D。4种化合物中A为乙醇,B、C为氨基酸,只有D项含有类似肽键(—CO—NH—)的—CO—NH—CO结构,可与双缩脲试剂发生紫色反应。
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幻灯片 383.过度肥胖的人的肌肉细胞内含量最多的有机化合物是( )
A.水 B.脂肪 C.蛋白质 D.核酸
【解析】选C。细胞中含量最多的化合物是水,但含量最多的有机化合物则是蛋白质。
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幻灯片 394.在可溶性还原性糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中,对实验材料的选择叙述错误的是( )
A.马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色,可用于进行可溶性还原性糖的鉴定
B.花生种子富含脂肪且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的好材料
C.大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D.鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质鉴定的动物材料
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幻灯片 40【解析】选A。用于可溶性还原性糖鉴定的材料的要求是:①含糖量高,且必须是还原性糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)。②颜色较浅或近于白色,便于观察。马铃薯块茎中含有的糖大多是淀粉,还原性糖含量极少。用于脂肪鉴定的材料是富含脂肪的种子,花生种子富含脂肪,是用于脂肪鉴定的理想材料。用于蛋白质鉴定的材料是富含蛋白质的生物组织,常用的是大豆和鸡蛋清(蛋白)。
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幻灯片 415.下列关于组成生物体的化学元素的说法中,正确的是( )
A.哺乳动物血液中钙过多时会出现抽搐现象
B.氧元素是活细胞中含量最多的元素,碳元素是生物体内最基本的元素
C.玉米和人体内所含有的元素种类大体相同,同一种元素在两者体内的含量相差不大
D.随着叶龄的增加,叶片中各种元素的含量将逐渐增加
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幻灯片 42【解析】选B。哺乳动物血液中缺钙时会出现抽搐现象。碳元素是生物体内最基本的元素,氧元素是活细胞中含量最多的元素。玉米和人体内所含有的元素种类大体相同,同一种元素在两者体内的含量相差很大。随着叶龄的增加,叶片中部分元素的含量将逐渐减少,部分难分解的元素,如Fe、Ca等含量基本保持不变。
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幻灯片 436.以花生子叶为材料进行脂肪的检测时,制作临时装片的正确步骤是( )
①盖盖玻片 ②切子叶
③苏丹Ⅲ染液染色 ④酒精洗去浮色
A.①②③④ B.②①④③
C.②③①④ D.②③④①
【解析】选D。制作临时装片的步骤包括切片、制片,其中制片过程又包括染色、洗去浮色和盖盖玻片。
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幻灯片 447.组成生物体的化合物有可溶性还原性糖(葡萄糖、果糖、乳糖)、脂肪、蛋白质等物质。能与某些试剂发生反应,产生特定的颜色变化,从而鉴定生物组织或分泌物中这些化合物的存在。现欲鉴定牛奶中是否含有乳糖、脂肪和蛋白质。
(1)该实验所需的材料和试剂至少要有牛奶、____________、___________、___________和仪器_____________等。
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幻灯片 45(2)对班氏试剂和双缩脲试剂的配制,下列叙述正确的是( )
A.都含有氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液
B.班氏试剂的配制是将4~5滴的0.05 g/mL的硫酸铜溶液滴入
2 mL 0.1 g/mL的氢氧化钠溶液中即成
C.双缩脲试剂是将3~4滴的0.01 g/mL的硫酸铜溶液滴入2 mL 0.1 g/mL的氢氧化钠溶液中混合而成的
D.双缩脲试剂含有两种试剂:0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和
0.05 g/mL的硫酸铜溶液
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幻灯片 46(3)在用双缩脲试剂鉴定牛奶中是否含有蛋白质时,正确的操作是( )
A.2 mL牛奶稀释液中先加0.1g/mL的NaOH溶液1 mL,再加4滴0.01g/mL的CuSO4溶液
B.2 mL牛奶稀释液中先加4滴0.01g/mL的CuSO4溶液,再加0.1g/mL的NaOH溶液1 mL
C.2 mL牛奶稀释液中,同时加入0.1g/mL的NaOH溶液和0.01g/mL的CuSO4混合液1 mL
D.在NaOH和CuSO4混合液1 mL中加入2 mL牛奶稀释液
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幻灯片 47(4)实验需要用显微镜的是( )
A.还原性糖的鉴定 B.蛋白质的鉴定
C.脂肪的鉴定 D.全都要
(5)某些单子叶植物中,如大蒜、韭菜等叶子中含有大量的还
原性糖,但这些单子叶植物的叶子不宜作实验材料,原因是
____________________________________________________。
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幻灯片 48【解析】(1)鉴定牛奶中是否有乳糖、脂肪和蛋白质三种成分,分别用班氏试剂、苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液、双缩脲试剂,同时还需要显微镜。
(2)班氏试剂:甲液0.1 g/mL的NaOH溶液+乙液0.05 g/mL的CuSO4溶液,现用现配;双缩脲试剂:A液0.1 g/mL的NaOH溶液+B液0.01 g/mL的CuSO4溶液,先向待测组织样液中加入A液,再加B液少量,且顺序不能颠倒。
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幻灯片 49(3)双缩脲试剂鉴定蛋白质的正确操作:向2mL牛奶稀释液中滴加1mL双缩脲试剂A液,摇匀,再滴加4滴双缩脲试剂B液,摇匀即可。
(4)脂肪鉴定中观察脂肪颗粒的存在,需要用显微镜。
(5)植物叶片色素含量多,颜色较深,对还原性糖和班氏试剂的颜色反应起到了遮掩作用,不宜作为实验材料。
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幻灯片 50答案:(1)班氏试剂 苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液
双缩脲试剂 显微镜
(2)A (3)A (4)C
(5)这些叶子的颜色较深,对还原性糖和班氏试剂的颜色反应起到了遮掩作用
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幻灯片 51实验方法 验证某种无机盐为植物生长发育所必需
【理论指导】
无机盐在植物生长发育中起着非常重要的作用,确定某种无机盐是否是植物生长发育所必需,可采用缺素培养法进行验证。
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幻灯片 52具体方法:
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幻灯片 53【典例分析】
验证镁是合成叶绿素的原料。缺镁叶绿素合成受阻,光合作用不能正常进行,植物不能正常生长。
材料用具:
足量的黄瓜幼苗、镁盐溶液(浓度适宜)、完全营养液、缺镁完全营养液(浓度适宜)、蒸馏水、烧杯若干。
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幻灯片 54【分析】
(1)验证思路:该实验需设置成对照实验,实验的变量是镁离子的有无。
(2)验证方法:
对照组:正常植物+完全营养液→生长正常
实验组:正常植物+缺镁完全营养液
①若生长正常→则镁不是合成叶绿素的原料;
②若生长不正常+镁盐溶液→生长正常→则镁是合成叶绿素的原料。
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幻灯片 55(3)必要条件:给幼苗提供生长发育的必需无机盐,实验组和对照组均需给予光照,因为叶绿素的形成除了需要镁离子外,还需光照。
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幻灯片 56【拓展】
(1)把黄瓜幼苗等分为两组,一组放在镁盐溶液中培养,另一组放在蒸馏水中培养,这样设计合理吗?
提示:不合理。
分析:虽然实验设计用对照组保证了单一变量,即镁盐的有无,但是忽视了植物的生长发育还需要其他必备的多种无机盐。
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幻灯片 57(2)如果黄瓜幼苗在实验组和对照组中的处理合理,然后共同培养在适宜温度且无光照的条件下,请预测实验结果。
提示:实验组和对照组的黄瓜幼苗叶片均变黄。
分析:因为叶片中叶绿素的合成不但需要镁盐提供原料,而且必须在光照下才能进行。
(3)能否用沙子或土壤固定黄瓜幼苗的根系进行培养观察?
提示:不能。
分析:因为沙子或土壤中可能含有镁盐,不能保证实验组和对照组镁盐的有无。
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幻灯片 58----
幻灯片 59----
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