高考生物备考复习高中生物实验与探究专题复习

高考生物备考复习高中生物实验与探究专题复习

‎2011年高考生物备考【二轮复习】‎ 高中生物实验与探究专题复习 一、实验的基本原则 ‎1、科学性原则 ‎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科学检验得出的科学理论。‎ ‎【例1】某校生物兴趣小组想设计一个实验来证明血浆中含有葡萄糖，老师给他们提供了下列材料用具：加有柠檬酸钠的鸡血，试管，离心器，三脚架，酒精灯，大烧杯，石棉网，火柴，清水等。‎ 在实验过程还需要一种试剂是 ，实验的原理是 ‎ ‎ 。‎ ‎◆对策：熟记考纲要求的每个实验的基本原理。‎ ‎② 明确实验要求和目的，确定实验思路科学性 ‎③ 实验材料选择的科学性 ‎【例2】①孟德尔选用________作为杂交实验的材料，其原因：自花传粉， 受粉；有多对相对性状 ②质壁分离选用 的洋葱鳞片叶，其原因：有中央大液泡，且有 ，容易观察 ③新鲜的黑藻嫩叶是“观察细胞质流动”的理想材料，其原因：新陈代谢 ，叶片 ④赫尔希和蔡斯选用 为实验材料，通过侵染细菌的实验来证明DNA是遗传物质，其原因：成分简单，增殖较快 ⑤验证生物组织中的蛋白质、还原糖、脂肪选用的材料要求还原糖量含高的植物组织或器官，且组织的颜色 _ ，其原因：易于观察。‎ ‎◆对策：注意考纲要求的实验中所涉及到的实验材料，力求每个实验的选材原因清晰。注意课本中的科学史所涉及到的经典实验，理解每个实验中的选材原因。‎ ‎④设计实验步骤要合理 ‎【例3】为了验证温度对酶活性的影响，某同学设计了如下实验方案和步骤：取三支大小相同的试管，编号为甲、乙、丙，分别向三支试管中加入3mL浆糊，再各加入2mL新鲜的唾液淀粉酶溶液，振荡后，将甲、乙、丙三支试管分别置于‎0℃‎、‎60℃‎、‎100℃‎下约5min，取出试管，各加入2mL斐林试剂（边加边振荡），用沸水浴检验，观察试管内物质颜色的变化。下列对实验的评价正确的是？（ ）‎ ‎①实验步骤不正确 ②温度设置不合理 ③不能用斐林试剂检验 A．只有①正确 B．只有②正确 C．①和②正确 D．①②③都正确 ‎◆对策1：要熟记考纲要求的每个实验的操作注意事项。‎ 对策2：要熟记常用试剂的作用，力求实验方法的合理性 ‎⑤实验结果的科学性 指对于实验结果应该首先记录，然后整理，最后再经过仔细分析，找出它们所能透露给我们的最大的信息量。‎ ‎【例4】下列有关实验及显色结果的叙述，正确的是（ ）‎ ‎ A．水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀 ‎ B．沸水浴条件下，脱氧核苷酸与二苯胺发生作用呈现蓝色 ‎ C．常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色 ‎ D．常温条件下，脂肪与苏丹Ⅲ作用呈现红色 ‎◆对策：熟记实验结果的显示方法 （见课本实验专题）‎ ‎2、平行重复原则：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，使得出的结论准确、科学。‎ ‎【例5】实验目的：验证种子萌发、幼苗生长与生长素有关；确定某种植物的种子萌发、幼苗生长的最适宜生长素浓度范围。 材料用具：萝卜、水稻、油菜等种子若干；试管、移液管、培养甲、滤纸、蒸馏水、生长素溶液（浓 度分别为：1000 mg • L – 1，10 mg • L– 1，0.1 mg • L– 1，‎1 g • L– 1，0.01  g • L– 1） 实验步骤： 1．取5个试管，编号。在1-5号试管中，分别加入5 mL不同浓度的生长素溶液。 2．在5个试管中各放入2粒某种子，浸泡24小时。 3．取5个培养皿编号（1-6号），每个培养皿内事先都垫上用蒸馏水浸湿的滤纸，将从1-5号试管中取出的种子，分别放入与之对应的1-5号培养皿中，在湿滤纸上均匀摆放。盖上培养皿盖（假设氧气充足）。 观察与收集数据： 分析与讨论： 问题：本实验步骤中，有三处不够严谨，请指出并纠正：‎ 问题：本实验步骤中，有一处不够严谨，请指出并纠正：‎ ‎___________________________________________________________________________________‎ ‎3、对照性原则：即实验中设立对照组，使实验结果具有说服力。通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受自变量处理的对象组。对照组，是不接受自变量处理的对象组。‎ ‎【例6】为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200 ‎ ‎ 株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是（ ） ‎ ①实验组 ②对照组 ③黑暗中培养 ④在光下培养⑤生长良好 ⑥生长不良 ‎ A.②③⑤ B.①④⑤ C.①③⑥ D.②④⑥‎ ‎【例7】现有与某种植物种子萌发有关的4组实验处理如下表 实验组 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 处理 种皮完整，‎25℃‎蒸馏水浸泡24h 机械破损种皮，‎25℃‎蒸馏水浸泡24h 种皮完整，0.05%赤霉素水溶液‎25℃‎浸泡24h 机械破损种皮，0.05%赤霉素水溶液‎25℃‎浸泡24h 下列组合不能达到相应目的的是（ ）‎ A．仅做Ⅰ组与Ⅱ组实验，可探究机械破损对该种子萌发的影响 B．仅做Ⅰ组与Ⅲ组实验，可探究种皮完整条件下赤霉素对该种子萌发的影响 C．仅做Ⅱ组与Ⅲ组实验，可探究赤霉素或机械破损对该种子萌发的影响 D．仅做Ⅱ组与Ⅳ组实验，可探究机械破损条件下赤霉素对该种子萌发的影响 ‎4、单一变量原则和等量原则：单一变量原则和等量原则是完全统一的，只不过强调的侧面不同，单一变量原则强调的是自变量的单一性，即实验组和对照组相比只能有一个变量；而等量性原则强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须严格控制在适宜条件下的等量即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响，‎ ‎【例8】某兴趣小组为了研究阳光对大豆发芽的影响，而在两个花盆里种了大豆，并设计如下实验：‎ ‎ 花盆 ‎ 阳光 ‎ 温度 ‎ 水 ‎ I ‎ 光照 ‎ ‎‎20℃‎ ‎ 充足 ‎ Ⅱ ‎ 暗室 ‎ ‎‎20℃‎ ‎ 不充足 在这一实验设计中，应该改正的错误是( ) ‎ A.两个花盆应该放在向阳的地方 B.两个花盆都应放在暗处 ‎ C.两个花盆的温度不应该一样高 D.两个花盆都应该浇给充足的水 二、实验中三个变量的分析及处理 ‎1、自变量与因变量 自变量：指实验中由实验者所操纵的因素或条件。注意其可操作性，遵循对照原则。‎ 因变量：指实验中由于自变量而引起的变化和结果。因变量一般不能直接体现出来，因此就要确定其体现指标，使其具备可观察性，即找到相应的观测指标。‎ 通常，自变量是原因，因变量是结果，二者具有因果关系。‎ ‎2、无关变量 无关变量，指实验中除自变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。应遵循单一变量原则，注意消除和平衡。‎ 在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量，而且不同的实验组中的无关变量应完全相同，在设置对照实验时，除了自变量外，一般要做到：‎ ① 生物材料相同（所用材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同）‎ ‎ 植物：一般描述为长势正常且相同的同种植株 ‎ 动物：一般描述为健康状况相同，体重大致相似（有的实验还要求年龄、性别等，例如生长激素、性激素作用的研究）‎ ‎ 种子：一般描述为大小一致、饱满程度相同、活的同种 ‎② 实验所用的器具和装置要相同，实验的试剂要相同(包括成份、浓度、体积、量等)‎ ‎③ 条件控制要适宜且相同（如温度、光照强度等都要一致）‎ 这样可避免实验结果的差异是由无关变量引起的可能性，便于研究自变量与因变量的关系。‎ ‎【例9】为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育，将27只同种、同时孵化且大小相同的蝌蚪，随机均分为三组，饲养的水、饲料和温度等培养条件相同且适宜。甲组加入甲状腺激素、乙组加入甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。饲养一段时间后，观察生长情况。‎ ‎（1）本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于 （自变量 / 因变量 / 无关变量）‎ ‎（2）甲组加入的甲状腺激素是 （自变量 / 因变量 / 无关变量） ‎ ‎（3）甲组的变化和结果是 （自变量 / 因变量 / 无关变量）‎ ‎（4）实验中选同种、同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实验，其目的是 。‎ 三、各类实验题解题策略 高考中，生物实验的考查重点主要是实验设计能力的考查。要求考生对实验设计作出假设、设计对照、设计实验步骤，分析和预期实验结果，并加以处理和判断。大致可以分为以下几类题型： ‎ 实验操作题、实验原理题、实验设计题、实验评价题、实验步骤补充完善题、实习和研究性课题。‎ ‎1、实验操作题 实验操作题主要考查实验的操作技巧、注意事项、实验步骤与程序。要求考生必须参与实验，仔细观察，掌握实验操作技能。这一类的题目，有的是以选择题的形式出现，也有的是以要求改正或完善实验步骤的简答题的形式出现。‎ ‎【例10】某同学按下表所示制成临时装片进行有关实验。‎ 组别 材料 实验条件 观察内容 A 浸泡过的花生种子 清水、苏丹Ⅵ液、50%酒精 细胞中着色的小颗粒 B 紫色洋葱鳞片叶外表皮 ‎0.3g‎/mL蔗糖溶液 质壁分离 C 菠菜叶 清水 叶绿体 将上述各组实验材料按表中实验条件进行相关处理后制成临时装片，放在显微镜下观察。分析回答：‎ ‎（1）上述实验中需要的材料用具除显微镜外，还需刀片、镊子、滴管、吸水纸、 。‎ ‎（2）A组实验的目的是 ，50%酒精的作用是 ，细胞中小颗粒呈 色。‎ ‎（3）B组实验中，选用紫色洋葱鳞片叶的原因是 。‎ ‎（4）在C组实验中，要选取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，原因是 。‎ ‎◆对策：‎ ‎（1）要熟悉考纲要求的所有实验的操作步骤、实验注意事项等。‎ ‎（2）观察类实验中通常运用显微镜对目标进行观察，为使观察的结果更清晰，常借助染色技术、玻片标本制作技术等，在复习中要善于归纳。‎ ‎2、实验原理题 实验原理是选择实验材料、药品，设计实验步骤和预期实验结果的依据。实验原理有的包含在实验题干的叙述中，有的需要联系课本中的生物学理论知识提取出相关的实验原理。 通常在实验原理题的题干给出实验材料、实验步骤、实验现象或实验结果，要求学生对实验原理进行解析，并在此基础上解决有关问题，以考查同学们对生物学基础知识和生物学实验的理解与应用能力。‎ ‎【例11】健康人的尿中只含有极微量的蛋白质，若尿中蛋白质含量过高，则称为蛋白尿。除了肾脏等疾病会引起蛋白尿外，健康人在剧烈运动后也会出现暂时性蛋白尿。临床上常用双缩脲试剂定性和定量检测尿中的蛋白质。请完成下面的实验，验证某人在某次剧烈运动后出现了蛋白尿。‎ 材料用具：试管、量筒、剧烈运动前后的尿液、双缩脲试剂A（质量浓度为‎0.1g·mL -1的NaOH）、双缩脲试剂B（质量浓度为‎0.01 g·mL-1的CuS04溶液)。‎ 实验原理：___________________________________________________________________________ ‎ ‎【例12】‎ 甘薯和马铃薯都富含淀粉，但甘薯吃起来比马铃薯甜.为探究其原因，某兴趣小组以甘薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30 min后测定还原糖含量.结果表明马铃薯不含还原糖，甘薯的还原糖含量见下表：‎ 处理温度（℃）‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎70‎ ‎80‎ ‎90‎ 甘薯还原糖含量(mg/g)‎ ‎22.1‎ ‎23.3‎ ‎25.8‎ ‎37.6‎ ‎40.5‎ ‎47.4‎ ‎54.7‎ ‎68.9‎ ‎45.3‎ ‎28.6‎ 为了确认马铃薯不含还原糖的原因，将设计实验，备选材料与用具为甘薯提取液(去淀粉和还原糖)，马铃薯提取液(去淀粉)二苯胺试剂，斐林试剂，双缩脲试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等.其实验原理：‎ ‎① ;‎ ‎② .‎ ‎ ◆对策：‎ ‎（1）要熟记考纲要求的每个实验的基本原理，并将所获得的知识迁移到新的实验情景中。‎ ‎（2）尤其要记住待检测物质与某种鉴定试剂反应，产生一种特殊颜色来达到鉴定的目的。‎ ‎ （3）牢记实验原理是做实验的依据和思路（注意叙述中不能采用“因为…所以…”的表述方式）‎ ‎3、实验设计题 题目给出实验目的及一些附加条件，让学生设计实验方案。解答这类题目应首先根据题目的要求和给出的条件，确定所考查的知识点及相关的实验原理，构思相关的生物情景，然后再设计便于操作的实验方案。‎ ‎◆对策：实验设计的基本思路 ‎①读题找出实验目的 确定是探究性实验还是验证性实验（一般在题干中有“验证……”、“证明……”、“探究……”，其后内容就是实验的目的。）‎ ‎②确定自变量、观测指标和无关变量 找出单一变量，确定对照组和实验组的设置，确保其他培养实验条件一致，控制无关变量。‎ 明确观测指标，是否需要统计即对数据的整理等。‎ ‎③分析材料用具、原理，绘制简易流程图 ‎ 特别提醒：‎ ⅰ有些材料需预先处理（如材料要用液体，但题目中给的是固体材料，则需配置相应浓度的溶液）‎ ⅱ实验的前测（如生理实验中需要对实验前的材料进行生理指标的测量等）‎ 选择材料，分组编号 『分组编号』→屏蔽无关变量 设置对照，在相同且适宜条件下培养（或饲养） 『对照处理』→设置自变量 运用一定的观测手段，观察实验结果 『检测观察』→观察因变量 ‎ （注意前测和后测）‎ ‎④实验步骤 ‎ ⑤联系实验目的得出结论 预测结果、得出结论 ‎　　　　　　　　　　　注意探究性实验和验证实验的不同回答 ⅰ 若是“验证性”实验，则要根据所学知识和原理，分析得出应有的实验结果和推出相应的结论，此时一般只有一个结果和相应的结论，结论是合理的、科学的、肯定的。不少结论是在题目要求验证的内容中寻找。‎ ⅱ 若是“探究性”实验，则要根据原理、目的，预测出可能的结果和推出相应的结论，此时一般有几个不同结果及相应的结论。 ‎ ‎【例13】为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。‎ ‎ （1）材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。‎ ‎ （实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定。)‎ ‎（2）方法与步骤： ？‎ ‎（3）结果预测与分析： ？‎ ‎【解题思路】‎ ‎（1）确定是验证性实验还是探究性实验：_______________‎ ‎（2）确定实验目的、实验原理 实验目的：____________________________________________________________。‎ 实验原理：_______________________________________________________ 。‎ ‎（3）确定自变量、因变量、无关变量 自变量：_________________________________________________________________ ‎ 因变量：_________________________________________________________________‎ 无关变量：_______________________________________________________________‎ ‎（4）设计实验步骤 ‎① ——选择材料、编号分组，前测，控制无关变量 步骤①： 将日龄相同体重相近的两组雄性成年大白鼠分别标号为甲组和乙组, 分别用给出仪器测定与记录 。‎ ‎② ——设置实验组（甲组）和对照组（乙），在相同且适宜条件下饲养以控制无关变量 ‎　步骤②：每日用 给予甲组鼠灌喂 ，给予乙组灌胃 ，‎ 在 的条件下饲养一段时间。‎ ‎③——运用一定的观测手段，观察实验结果，后测，记录，‎ ‎ 步骤③：“定期测量与记录甲、乙两组鼠的 。” ‎ ‎（5）结果预测与分析：‎ 实验目的中有“验证……”，因此是验证性实验。‎ 实验结果预测：（前测和后测的结果预测）‎ 未给甲状腺激素时，甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量 ；给甲组鼠甲状腺激素后，其耗氧量和活动量均 乙组。‎ 结果分析：（结合实验原理来分析出现该结果的原因）‎ ‎ 甲状腺激素能促进新陈代谢，提高神经系统的兴奋性，从而使耗氧量和活动量加大。‎ 说明：‎ 前测的作用是为实验结果提供一种实验前后的对照。如例13题，即使是正常大白鼠，其活动量和耗氧量也是有所区别，只有进行前测，才能与实验结果进行比较，从而使实验结果说服力更强！‎ 如果实验起始阶段状态是确定的、已知的，就没必要前测。‎ ‎2004全国高考试题31题：胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，请以小白鼠为实验对象设计实验步骤。‎ 实验材料和用具：正常实验小白鼠2只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器，试管，烧杯等。‎ 实验步骤：（实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；给药1小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液。）‎ ‎ 思考：两只正常的实验小白鼠的状态需要前测吗？ ‎ ‎【例14】面对去冬今春我国西南部分地区严重旱情，生物兴趣小组同学查阅资料发现，摩西球囊菌可以与植物根系形成共生体，能提高干旱条件下植物体内活性氧的清除能力，增强抗旱性，请完成实验设计，探究接种摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿（牧草）的抗旱能力。‎ 材料用具：紫花苜蓿幼苗，摩西球囊霉菌菌种，栽培土（经灭菌处理的田间土与河沙混合，体积比9：1），大小一致的花盆。‎ 方法步骤：⑴每个花盆中放置栽培土3㎏，并将花盆平均分成A、B两组 ‎⑵A组各花盆中 ，B组各花盆中 。‎ ‎⑶将等数量的幼苗移栽于各花盆中，置于 条件下培养；‎ ‎⑷6周后， 处理10d，每天观察、记录并统计 。‎ 结果预期与分析： ‎ ‎ ‎ ‎【解题思路】‎ ‎（1）确定是验证性实验还是探究性实验：_____________________________________‎ ‎（2）确定实验目的、实验原理 实验目的：______________________________________________________________ ‎ 实验原理：______________________________________________________________ ‎ ‎（3）确定自变量、因变量、无关变量 自变量：______________________________________________________________ ‎ 因变量：______________________________________________________________ ‎ 无关变量：________________________________________________________________‎ ‎4、实验评价和修正题 实验评价就是利用已有的生物学知识，从实验取材、药品试剂、步骤及操作、结果及预测等进行评价，从而正确解答有关内容。‎ ‎◆对策：对实验方案评价时，要注意重点从以下几方面入手 ‎（1）有无对照（如果有看对照设计是否合理），是否遵循单一变量原则和等量原则 ‎（2）实验材料及器材的选择、使用是否正确 ‎（3）实验方法、步骤是否合理 ‎（4）是否采取正确的方法进行实验结果的检测和记录 ‎ ‎①对照、单一变量等原则是否体现 ‎ 【例15】为了证实“甲状腺激素及甲状腺抑制剂对蝌蚪发育的影响”，某同学制定下列方案：‎ ‎ a.取两个玻璃缸分别编号为1号、2号； ‎ ‎ b.在两个玻璃缸中，分别加入等量(且适量)的水和新鲜水草，然后在每个玻璃缸中分别放入lO条同时孵化出的发育状况相同的蝌蚪；‎ ‎ c.向l号缸投放含甲状腺制剂的饲料，2号缸投放含甲状腺抑制剂的饲料；‎ ‎ d.每天分别向两缸中投放一些饲料；‎ ‎ e.每隔一段时间观察一次，观察时用小网将蝌蚪捞出放在培养皿中，再将培养皿放在坐标纸上(‎1 mm×‎1 mm)，观察并且测量蝌蚪的体长变化(前肢和后肢的生长情况，尾的变化等)。上述实验设计方案中，有一些明显的设计缺陷或不足，请你修改并完善该设计方案。‎ ‎(1)该设计方案的明显缺陷是 ，因此，a过程应该为(只需陈述修改内容，下同) ；c过程应该为 。‎ ‎(2)方案中存在着引起实验误差的不妥之处， d过程的不妥之处应该改为 ‎ ‎ 。‎ ‎②实验方法、步骤是否合理 此类题目给出了实验操作的方法、一系列步骤。要求学生分析评价方法、解题程序的科学性和规范性。找准解题切入点，避开误区，设计最佳实验方案。‎ ‎【例16】为验证pH对唾液淀粉酶活性的影响，某位学生设计如下： ‎ ‎ (1)在1～3号试管中分别加入O.5％的新鲜可溶性淀粉液2.O mL。‎ ‎ (2)分别向l～3号试管中加O.5％唾液1.O mL。 ‎ ‎ (3)向1号试管注入1.0 mL蒸馏水，向2号试管注入质量分数为5％的NaOH溶液1.0 mL，向3号试管注入质量分数为5％的HCl溶液1.0 mL。‎ ‎ (4)振荡这3支试管，使试管内的液体混合均匀。然后，将3支试管下半部浸入‎60℃‎左右的热水浴中，保持5 min。‎ ‎ (5)在3支试管中加入2.O mL斐林试剂振荡后，将3支试管的下半部放入盛有热水的大烧杯中，用酒精灯加热，煮沸1min。观察3支试管中溶液的变化情况，记录结果。‎ ‎ 该学生的设计方案，有无不妥之处？若有请改正并指出原因。‎ ‎【变式训练1】保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：‎ 材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。‎ 方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂（‎60kg·hm-2）、氮肥（‎255kg·hm-2）、保水剂（‎60kg·hm-2）+氮肥（‎255kg·hm-2）,置于相同的轻度干旱条件下培养，其它培养条件相同且适宜。‎ ‎②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10:00-11:00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。结果（均值）如下表： ‎ 实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。‎ ‎（1） 请指出上述方法步骤的缺陷并改正：步骤① ;步骤② 。‎ ‎（2） 如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。‎ ‎(3) 实验测得的CO2 吸收量 （大于、等于、小于）光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定 释放量计算。‎ ‎5、实验补充完善题 实验补充完善题是高考的热点题型，该题型将实验与探究能力渗透到各题题干及解题过程中进行考查，将常规实验与探究能力、实验与理论知识融合考查，注重探究过程和方法，并加强文字表达思想、描述实验结果等能力的考查。实验补充完善题包括以下内容：（1）添加实验假设；（2）完善实验步骤；（3）总结实验结论；（4）补充填加对照实验。实验补充完善题的解题思路与完全实验设计的解题思路基本一致。‎ ‎【例17】假设你去某饲料研究所进行课外实践活动，需要完成以下任务：‎ ‎（1）选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。提供的试剂有：①碘液，②苏丹Ⅲ溶液，③双缩脲试剂，④斐林试剂。你选用的试剂应该是 ；蛋白质与相应试剂反应后，显示的颜色应为 。‎ ‎（2）完善以下实验设计并回答问题。‎ ‎ 探究A动物蛋白对小鼠生长的影响 资料：饲料中的蛋白含量一般低于20﹪ ；普通饲料可维持小鼠正常生长；A动物蛋白有可能用于饲料生产。‎ 一、研究目的：探究A动物蛋白对小鼠生长的影响。‎ 二、饲料：‎ 基础饲料：基本无蛋白质的饲料；普通饲料（含12%植物蛋白）：基础饲料+植物蛋白；‎ 试验饲料：基础饲料+A动物蛋白。‎ 实验分组：‎ 实验组号 小鼠数量（只） 饲料 饲养时间（天）‎ ‎1 10 基础饲料 21‎ ‎2 10 试验饲料1（含6﹪ A动物蛋白） 21‎ ‎3 10 试验饲料2（含12﹪ A动物蛋白） 21‎ ‎4 10 试验饲料3（含18﹪ A动物蛋白） 21‎ ‎5 10 试验饲料4（含24﹪ A动物蛋白） 21‎ ‎6 10 Ⅰ Ⅱ 备注：小鼠的性别组成、大小、月龄、喂饲量和饲养环境均相同。‎ 实验方法和检测指标：略 ‎①实验组6中，Ⅰ应该为 ，原因是 ；Ⅱ应该为 ，原因是 ；‎ ‎②要直观和定量地反映小鼠的生长情况，可以测量小鼠的 和 。‎ ‎[变式训练1]某实验室通过手术获得下丘脑部分损毁却能存活的大鼠，进行了相关研究。‎ ‎(1)按下表准备两组实验大鼠并作如下处理：向大鼠皮下注入等量的SRBC（山羊 红细胞）；7天后，取脾脏组织制成细胞悬液；将适量脾细胞悬液与SRBC混合培养一段时间， 然后检测SRBC破裂情况（注：特异性抗体与红细胞表面的抗原结合后，红细胞会破裂，释放出血红蛋白。培养液中血红蛋白的含量越高，OD值越大）。‎ 组别 ‎ 材料准备 数量（只）‎ 培养液的OD值 ‎ 甲 手术损毁组（做手术并损毁下丘脑前部）‎ ‎ 12‎ ‎ O. 20‎ ‎ 乙 正常组（未做手术）‎ ‎ 12‎ ‎ O. 40‎ ‎①向大鼠皮下注入SRBC的目的是________________________________。‎ ‎②脾细胞悬液会引起SRBC破裂，说明悬液中含有________物质，产生该物质的细胞称为 ‎________________________________.‎ ‎③有人认为该实验还应增设一组：做手术却不损毁下丘脑。你认为有必要吗？________________‎ 请说明理由________________________________________________________________。‎ ‎④请为此实验拟定一个题目________________________________________________。‎ ‎ ①作为抗原 ②抗体 效应B细胞 ③有必要 可以排除手术本身对实验结果的影响 ‎ ‎④探究下丘脑对抗体产生的影响 ‎ ‎6、关于实验装置实验题 此类试题多属理科综合实验题，不仅考查学生对生物学科主干知识的掌握，还考查学生对学科间知识的综合运用。能充分地体现新课程标准中“用图表介绍研究方法和结果，阐明观点”这一能力要求。‎ ‎【例18】下图是一位学生设计的实验，用来证明CO2是光合作用的主要原料。‎ ‎ (1) 请指出该装置的主要错误。‎ ‎ ① ；‎ ‎ ② ；‎ ‎ ③ ；‎ ‎ ④ 。‎ ‎ (2)如需对照实验，请描述对照实验的设计。‎ ‎7、实习和研究性课题 ‎◆对策：‎ 调查的随机性决定了调查的成败，所以应做到无区别对待调查对象，以确保调查的随机性。如调查动物的标志重捕法要求标志物不能太明显，不能对调查对象生存产生不利和有利的影响等；调查植物的样方法要求样方法的选择严格按取样法取样，不能带个人的爱好等；调查人类遗传病时不能限定特定人群，且被调查人群足够大等。‎ ‎8、设计实验记录的表格、绘制曲线 根据实验目的，用表格形式记录实验现象和数据，表达实验结果，是生物新课程标准明确要求中学生应有的一种能力。设计表格时要注意列和行中每项所表示的含义和单位。对于较复杂的表格、表头的设计较关键。在平时学习时要留心储备这类知识。绘制曲线要求学生确定横坐标、纵坐标的单位和含义，再根据实验现象或结果描述自变量和因变量之间的关系曲线。主要用来考查学生运用数学知识和生物知识综合分析和解决问题的能力。‎ ‎【例19】虽然蟾蜍的排卵是有季节性的，但也可以通过想体内注射促性腺激素促进其排卵。为验证促性腺激素有促进蟾蜍排卵的作用，请利用提供的实验材料和用具、步骤，设计实验记录表。（注：蟾蜍排卵可通过检查泄殖腔开口处有无卵细胞作为观察指标，注射激素后只要求观察1次）‎ 材料用具：发育成熟体重相同的雌性蟾蜍6只，注射器，饲养笼，适宜浓度的促性腺激素溶液，‎ ‎0.65%NaCl溶液（蟾蜍用生理盐水）。‎ 实验步骤：‎ ‎①将6只雌性蟾蜍随机编号1～6，其中编号1～3的蟾蜍作为对照组，4～6的蟾蜍作为实验组，分别放入饲养笼中。 ②检查两组每只蟾蜍的泄殖腔开口处有无卵细胞，进行记录。 ③实验组每只蟾蜍注射一定量适宜浓度的促性腺激素溶液，对照组每只蟾蜍注射等体积0.65%NaCl溶液。 ④一定时间后，检查两组每只蟾蜍的泄殖腔开口处有无卵细胞，进行记录。‎ 设计实验记录表格：‎ 习题巩固：‎ ‎【例20】某木本植物种子成熟后不能萌发，经过适宜的预处理可以萌发。现用甲、乙、丙、丁四种预处理方法处理种子，再将处理后的种子分成两组：一组在温度和水分等适宜的条件下进行萌发实验并测定萌发率，结果见表；另一组用于测定A、B两种激素的含量，结果见图。请回答：‎ 预处理方法 室温、保湿（甲）‎ ‎4℃‎‎、保湿（乙）‎ ‎4℃‎‎、水浸种（丙）‎ ‎4℃‎‎、干燥（丁）‎ 种子萌发实验条件 温度和水分等适宜条件 种子萌发率（%）‎ ‎0‎ ‎100‎ ‎98‎ ‎0‎ ‎（1）由表可知，有利于该种子萌发的预处理条件是＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎（2）由表和图可知，两种激素中抑制种子萌发的是＿＿＿＿。‎ ‎（3）已知激素A存在于上述木本植物种子的种皮中，为了验证激素A对种子萌发的作用，可用白菜种子为材料，进行实验，请补充完成下列实验步骤，并预测结果、得出结论。‎ 实验步骤：‎ ‎①剥离该木本植物种子的种皮，提取激素A，并制备成激素A水溶液。‎ ‎②分别用 和 处理白菜种子，置于适宜温度下培养。‎ ‎③一定时间后，统计白菜种子的 。‎ 预测结果： ‎ ‎ ‎ 得出结论： ‎ ‎ ‎ 四、常见实验中的注意问题 ‎1、有关酶的实验设计，应注意各步骤的顺序，必须先调节相关条件（温度、pH等）才能让反应物与酶相遇，还应注意空白对照中加入“等量清水”。‎ ‎2、生长素设计中，应注意对胚芽鞘的生长状况的描述，如“向哪方弯曲生长”、“直立生长”、“不弯曲不生长”。无子番茄培育要注意“去雄”、“套袋”、“使用一定浓度生长素类似物”。 ‎3、动物激素调节实验中，有些激素只能用“注射”（如胰岛素），有些可以“饲喂”（如甲状腺激素）。‎ ‎4、无土栽培时应注意“培养液中通空气”、“适时适量补充稀释培养液”。‎ ‎5、微生物培养中注意“无菌”、“接种到培养基”及氧气、pH、温度的控制，培养基配制注意碳源、氮源、生长因子、水、无机盐，并在调节pH后灭菌。‎ ‎6、遗传学实验 ‎①复制、转录、翻译时条件的控制； ‎ ‎②DNA粗提取应选用非哺乳动物的红细胞，注意蒸馏水的使用和过滤的目的，鉴定时注意水浴加热的条件控制及现象。‎ ‎7、植物杂交实验：如果为两性花（花中既有雄蕊又有雌蕊）的植物杂交，如：应注意“去雄”、“人工授粉”、“授粉后套袋”；如果为单性花（即有雄无雌或有雌无雄），则无需“去雄”，但要“套袋”。8、动物杂交实验：千万不能有“自交”，应为“与相同基因型的异性交配”。 ‎9、基因工程实验：注意“限制性内切酶”、“运载体”、“DNA连接酶”、“目的基因”、“受体细胞” ‎ ‎ 等科学语言的使用。 ‎10、实验条件的控制方法 ‎（1）增加水中氧气——泵入空气；吹气；放入绿色植物 ‎（2）减少水中氧气——容器密封；油膜覆盖；用凉开水 ‎（3）除去容器中CO2——NaOH溶液 ‎（4）除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中 ‎（5）除去叶片中叶绿素——酒精水浴加热 ‎（6）除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光 ‎（7）动物细胞破裂――蒸馏水渗透胀破；搅拌；离心 ‎（8）杀灭细菌―――煮沸；烘烤；酒精；高浓度NaCl；含青霉素培养基 ‎（9）控制容器的温度——用保温瓶或绒棉来隔热，避免生物所产生的热会散失至四周。‎ ‎（10）避免种子上的微生物影响——实验前对萌发的种子进行消毒。‎ ‎11、书写步骤时应注意：‎ ‎①要分步描述并加以编号（一般不宜连续描述）；‎ ‎②实验中涉及到两组或两组以上，所用器材需用1、2、3……或A、B、C……等加以编号便于区分；‎ ‎③在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用“定性”的语言表达，如“一段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、“一定量的”等；‎ ‎④叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用俗语口语，如：“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”，“等量的”不宜说成“一样多的”，“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”，“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”，“褪色”说成“无色”，另外“不变”也不能说成“无现象”等等。 ‎ 高中生物实验与探究专题复习答案 ‎【例1】斐林试剂或班氏糖定性试剂 还原糖与斐林试剂（或班氏糖定性试剂）在沸水浴加热条件下出现砖红色沉淀 ‎【例2】（1） 豌豆 闭花 （2）紫色 颜色 （3）旺盛 较薄 ‎ ‎（4）噬菌体（5）较浅或近于白色 ‎【例3】 D ‎ ‎【例4】C ‎ ‎【例5】① 应该在设置一支试管，加5ml蒸馏水，编号6 ② 步骤②中的种子数目过少 ‎ ‎③ 步骤③中的滤纸应该用对应浓度的生长素溶液处理 ‎【例6】C 解析：实验设计中的单一变量为有光和无光。正常光照条件下生长发育的幼苗应是对照组（即②④⑤），故实验组（接受了实验变量处理的组）应为①③⑥。‎ ‎【例7】C ‎【例8】 D ‎【例9】（4）排除无关变量对实验结果的干扰 ‎ ‎【例10】（1）盖玻片、载玻片（缺一不给分） （2）检测花生种子含有脂肪；洗去浮色；红色（3）使细胞液呈紫色，便于观察（4）叶绿体主要存在于叶肉细胞中 ‎ ‎【例11】实验原理：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，并且颜色的深浅与蛋白质的浓度成正比 ‎【例12】①淀粉酶水解淀粉产生还原糖; ‎ ‎②还原糖与斐林试剂反应，产生砖红色沉淀 ‎【例13】（2）方法与步骤：‎ ‎①将日龄相同体重相近的两组雄性成年大白鼠分别标号为甲组和乙组，并分别用给出仪器测定与记录耗氧量和活动量。 ‎ ‎②每日用灌胃器给予甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液，给予乙组灌胃等量的蒸馏水，饲养一段时间。 ‎ ‎③定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量。 ‎ ‎（3）结果预测与分析：‎ 实验结果预测：未给甲状腺激素时，甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量相近。给甲组鼠甲状腺激素后，其耗氧量和活动量均大于乙组。‎ 结果分析：甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，提高神经系统的兴奋性，从而使耗氧量和活动量加大。‎ ‎ 【例14】⑵接种等量的摩西球囊霉菌菌种 不接种 ‎ ‎ ⑶适宜且相同 ‎（4）干旱 紫花苜蓿死亡率（或存活率或存活天数）‎ 结果预测与分析：‎ A组紫花苜蓿死亡率明显低于B组，这可能是接种摩西球囊霉菌提高了抗旱能力 A组紫花苜蓿死亡率明显等于或高于B组，这可能是接种摩西球囊霉菌不能提高抗旱能力 ‎（考查有关实验设计内容，根据题意可知，设置对照实验，遵循等量且适宜原则，放在干旱环境中进行选择指标为紫花苜蓿的存活率。）‎ ‎【例15】【解析】本题以“甲状腺激素促进幼小动物发育”的知识为背景，综合考查了实验设计的两个基本原则——“对照原则”和“控制单一变量原则”。还考查了学生应用生物学基本知识分析和解决有关问题的能力。本题应设三组实验，一组在饲料中加入甲状腺抑制剂. 一组在饲料中加入甲状腺激素，一组只加入普通饲料。通过实验结果比较，才能充分说明甲状腺激素和甲状腺抑制剂的生理作用，否则无法说明问题。实验设计应遵循单一变量的原则，对实验条件要严格控制，如蝌蚪的大小，投放饲料和药剂的量，否则实验不易成功。‎ ‎【答案】（1）该实验设计方案的明显缺陷是缺少空白对照；在a过程再加1个玻璃缸编为3号（或：取三个玻璃缸分别编号为1号、2号、3号）；c过程应为：在3号缸内，投放和1号、2号缸数目大小相同的蝌蚪、普通的饲料，不加任何药剂，作为空白对照，来增强实验的可信度和说服力。（2）d过程中的“一些饲料”应改为“等量饲料”。‎ ‎【例16】【解析】验证pH对酶活性的影响，一定要先使酶的活性发生改变后，再加入淀粉，否则会影响实验效果。做这类题时，应依据教材实验方案和自己做实验的经验，进行分析判断，从中找出错误并加以改正。唾液淀粉酶可使淀粉水解成麦芽糖，麦芽糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。关于pH对酶活性影响的实验中，操作时必须先将酶置于不同环境条件下(加清水、加NaOH溶液、加HCl溶液)，使酶的活性发生改变，然后再加入可溶性淀粉液。如果改变顺序，先加可溶性淀粉液和唾液淀粉酶溶液，后放入不同环境中，则会因酶还没有接触NaOH溶液和HCl溶液，活性很高，使3支试管中都有还原糖(麦芽糖)生成，最终会出现3支试管中溶液均变成砖红色，看不到pH对酶活性的影响。‎ ‎【答案】该实验的实验步骤顺序有误，正确顺序应为：(2)→(3)→(1)→(4)→(5)。因为一旦将(1)提前，在酶还没有失去活性的情况下，会使淀粉分解产生还原糖，使3支试管中溶液均变成砖红色，导致实验失败。‎ ‎【变式训练1】（1）① 没有对照组，应设置不施用保水剂的氮肥的一组实验作为对照。② 取材方法不科学，叶片应取自植物的相同部位。（2）提高了与光合作用有关的酶的含量和活性 （3）小于实验测得的CO2吸收量是是光合作用过程中的实际消耗量与与呼吸作用CO2释放量之差。O2‎ ‎【例17】【解析】本题主要考查学生的理解能力、获取信息能力、实验探究能力和综合运用能力。要鉴定蛋白质，需要利用双缩脲试剂和蛋白质发生紫色颜色反应的原理进行。要探究A动物蛋白对小鼠生长的影响，不同浓度A动物蛋白的组合即2、3、4、5为实验组，且为相互对照组；第1组为空白对照组，排除基础饲料对实验结果的影响；还缺乏另外一个对照组，来排除植物蛋白对实验结果的影响，即第6组，所以Ⅰ 应该为普通饲料，饲养时间为无关变量，应处于相同且适宜的状态，所以Ⅱ应该为21；反应变量的检测方法可以选择测量小鼠的平均体长和平均重量。‎ ‎【答案】（1）③ 紫色（2）①普通饲料 要排除普通饲料中的植物蛋白对实验结果的影响 21 无关变量应该处于相同且适宜的状态 ‎②平均体长 平均体重 ‎【例18】【解析】该同学设计的装置是为了证明“CO2是光合作用的主要原料”。由于光合作用的产物中有淀粉，因此可通过碘遇淀粉变蓝这一特性来检验实验结果。为了消除叶片中原有淀粉对实验结果的影响，应首先让实验装置中的植物进行48 h的饥饿处理，消耗原有的淀粉，然后把植物平均分成两组，实验组装置中放入盛有Ca(OH)2溶液的小烧杯，除去装置中 CO2，对照组中无Ca(OH) 2溶液，有CO2，其他实验条件两组完全相同。由于光质和光照强度都影响ATP和[H]的数量，从而影响淀粉的形成。而光合作用只利用红橙光和蓝紫光，几乎不利用绿光，故原装置中绿色玻璃瓶应换成无色玻璃瓶。为增加淀粉的生成量，使实验现象更明显，应从多个方向照光。‎ ‎【答案】（1）原装置错误有：①应用暗处理48 h的植物；②不用绿玻璃，应用无色玻璃瓶；③光照方向应从各个方向照射；④应设计对照实验。‎ ‎ （2）对照实验设计：对照实验的实验条件与改正后的实验装置基本相同，只是将Ca(OH) 2溶液换为等量的H2O，这样实验组(无CO2)和对照组(有CO2)除有无CO2这一实验条件不同外，其他实验条件完全一样，将实验组和对照组的叶片取出，经酒精煮沸脱色后，滴加等量碘液，实验组不变蓝，对照组变蓝，从而证明CO2是光合作用的主要原料。 ‎ ‎【评价】本题考查影响光合作用的条件，在能力方面，主要考查学生运用所学的基本知识分析、理解图示信息和解答有关问题的能力。‎ ‎【例20】‎ ‎（1）低温　　水分（或‎4℃‎保湿、‎4℃‎水浸种）（每空1分，共2分）‎ ‎（2）A　（2分）‎ ‎（3）步骤：‎ ‎②分别用激素A水溶液和蒸馏水处理白菜种子，置于适宜温度下培养，其中蒸馏水处理为对照（2分）‎ ‎③一定时间后，统计白菜种子的发芽率。（2分）‎ 预测结果：‎ 激素A处理的白菜种子发芽率低于对照（1分）‎ 结论：‎ 激素A对种子萌发有抑制作用（1分）‎ ‎【例19】 促性腺激素促进蟾蜍排卵实验记录表 记录时间：‎ ‎ ‎