一核四层四翼高考评价体系下2021届高三生物二轮复习《对照实验与实验设计思路》课件

破解对照实验的实验设计思路破解对照实验的实验设计思路1近两年高考关于实验思路的考查情况统计年份卷型题号2020年山东卷22题2020年浙江卷30题2019年全国卷Ⅰ29题2019年全国卷Ⅱ37题2019年全国卷Ⅲ29题、32题2019年海南卷27题近两年高考关于实验思路的考查情况统计年份卷型题号2020年山22020考纲对于实验的要求能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，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的运用。具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。具有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。能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订基于高考评价体系的生物课考试内容改革实施路径杨

帆

郭学恒（教育部考试中心，北京100084）

摘要：高考评价体系是新时代高考内容改革的理论支撑和实践指南，在明确新高考生物课功能定位的基础上，基于高考评价体系确定考察知识与观念，科学思维，探究与创新，责任与担当四类学科素养，考查理解能力，实验探究能力，解决问题能力，创新能力四种关键能力，提出具有学科特点的基础性、综合性、应用性、创新性的考查，要求通过设置三类试题情景，落实考察内容和考察，要求生物课考试内容改革措施的具体化，有助于高中生物科学业水平等级性考试的推进，有助于生物课育人功能的实践。考什么！2020考纲对于实验的要求能独立完成“生物知识内容表”所列的3活动一：分析高考试题一活动一：分析高考试题一4

2019全国卷Ⅲ29题农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4＋）和硝态氮（NO3－）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）NH4＋和NO3－的吸收具有偏好性（NH4＋和NO3－同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。农作物对NH4＋和NO3－的吸收具有偏好性：可能对NH4＋的吸收量大于NO3－可能对NO3－的吸收量大于NH4＋检测NO3－和NH4＋的剩余量。营养液中硝酸铵以外的氮源以硝酸铵为唯一氮源明确实验目的确定自变量确定因变量合理设置观测指标控制关键无关变量2019全国卷Ⅲ29题农作物对NH4＋和NO3－5标答实验思路：以硝酸铵为唯一氮源营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4＋和NO3－剩余量。预期结果和结论：NO3﹣和NH4﹢剩余量不同，农作物对NH4＋和NO3－的吸收具有偏好性。（若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。）1说明自变量的设置，关键无关变量的控制。

2说明因变量的检测方法实验思路：为达到实验目的而做出的宏观实验设计。对普通无关变量的控制，等量原则等不做考查要求。设计重点为：1.说明自变量的设置，本题要说明关键无关变量的控制。2.说明因变量的检测方法。3.根据实验的性质说明预测结果与结论。标答1说明自变量的设置，关键无关变量的控制。2说62019全国Ⅱ37．[生物——选修1：生物技术实践]（15分）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论。练一练：高考试题练一练：高考试题7实验思路：为达到实验目的而做出的宏观实验设计。对普通无关变量的控制，等量原则等不做考查要求。设计重点为：1.说明自变量的设置，本题要说明关键无关变量的控制。2.说明因变量的检测方法。3.根据实验的性质预测结果与结论。2019全国Ⅱ37．[生物——选修1：生物技术实践]（15分）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论。甲乙菌能否利用空气中的氮气实验思路：用无氮源培养基分别培养甲、乙菌，观察培养基中是否有菌落出现，预期结果和结论：若培养基中有菌落出现，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。反之则不能。确定自变量确定因变量合理设置观测指标控制关键无关变量明确实验目的培养基中有菌落出现培养基中无菌落出现培养基中的氮源：无氮源的培养基能不能实验思路：为达到实验目的而做出的宏观实验设计。对普通无关变量82019全国Ⅰ29将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。

有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。

要求简要写出实验思路和预期结果。活动二：分析高考试题二2019全国Ⅰ29将生长在水分正常土壤中的某植物通9

2019全国Ⅰ29．（12分）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果自变量1：是否缺水（干旱与正常供水）测量气孔开度1实验材料的选择：只能选择ABA缺失突变体植株2科学设置对照实验确定自变量确定因变量控制无关变量自变量2：干旱条件下有无ABA:实验思路：为达到实验目的而做出的宏观实验设计。对普通无关变量的控制，等量原则等不做考查要求。设计重点为：1.说明自变量的设置，本题要重点突出对照来体现自变量的设置2.说明因变量的检测方法。3.根据实验的性质预测结果与结论。明确实验目的2019全国Ⅰ29．（12分）将生长在水分正常土壤中10实验思路1：取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。实验思路2：设计3组实验形成相互对照进行验证：先测定ABA缺失突变体植株的气孔开度，取气孔开度相同的ABA缺失突变体植株均等分为A，B，C3组，A组在正常水分条件下培养，B，C两组在干旱条件下，其中B组进行ABA处理，C组不做处理，一段时间后，分别测定3组植株的气孔开度。预期结果是A组气孔开度不变，B组气孔开度减小，C组气孔开度不变，实验思路3：设计一组实验形成自身前后对照进行验证：先取ABA突变体植株先在正常水分条件下培养测定气孔开度，再经干旱处理后再测定气孔开度，气孔开度不变。最后在干旱条件下进行ABA处理，一段时间后测定气孔开度。气孔开度减少。实验思路1：取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，11一核四层四翼高考评价体系下2021届高三生物二轮复习《对照实验与实验设计思路》课件12练一练：高考试题2020山东22（4）已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。实验材料及用具：生理状态相同的小鼠若干只，N抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。实验设计思路：预期实验结果：实验设计思路：取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原；一段时间后，检测两组小鼠抗N抗体的产生量

预期实验结果：实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量练一练：高考试题2020山东22（4）已知切断脾神经可以破坏131.明确实验目的2.确定自变量3.确定因变量合理设置观测指标4.控制无关变量活动三：归纳建模-对照实验的实验设计思路控制关键无关变量科学设置对照实验一.分析实验二.写实验思路1.说明自变量的设置，根据题目要求，有时要重点突出关键无关变量的控制；有时要要重点突出对照分组。2.说明因变量的检测方法。3.根据实验的性质预测结果与结论。1.明确实验目的2.确定自变量3.确定因变量4.控制无关变量14预祝各位同学高考取得优异的成绩预祝各位同学高考取得优异的成绩15一核四层四翼高考评价体系下2021届高三生物二轮复习《对照实验与实验设计思路》课件16实验目的=实验的性质（探究或验证）+自变量+因变量。实验原理是实验操作依据目的和原理实验目的=实验的性质（探究或验证）+自变量+因变量。实验原理172019全国Ⅰ29将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。

有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。

要求简要写出实验思路和预期结果。2019全国Ⅰ29将生长在水分正常土壤中的某植物通182019全国Ⅱ37．[生物——选修1：生物技术实践]（15分）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论。不能因变量（观测指标）自变量关键无关变量甲乙菌能否利用空气中的氮气培养基中的氮源能培养基中有菌落出现能在培养基中正常生长无上述现象用无氮源培养基分别培养甲、乙菌上，观察培养基中是否有菌落出现，（观察细菌能否正常生长），若培养基中有菌落出现（细菌能正常生长），则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。反之就不能。2019全国Ⅱ37．[生物——选修1：生物技术实践]（15分19活动一：分析课本实验问题情境：比较H2O2在不同催化剂下的分解，证明酶的高效性。请简要写出实验思路，并预测实验结果。不同的催化剂：H2O2酶、Fe3+H2O2分解速率：气泡的产生速度、卫生香的复燃程度H2O2溶液的浓度、确定自变量明确实验目的确定因变量合理设置观测指标控制无关变量实验思路：说明自变量的设置，因变量的检测方法，无关变量的控制方法。实验思路：在含有等量H2O2溶液的甲乙两试管，甲加入2滴H2O2溶液，乙加入2滴Fe3+溶液，比较两试管气泡的产生速度。预测实验结果：甲试管产生的气泡远多于乙试管，证明了酶的高效性。活动一：分析课本实验问题情境：比较H2O2在不同催化剂下的分20三原则：单一变量原则对照原则平行重复原则三变量：自变量因变量无关变量三对照：空白对照自身对照相互对照原则、变量和对照三原则：单一变量原则对照原则平行重复原则三变量：自变量因变量21实验设计复习二轮复习实验设计复习二轮复习221.(10分)为了研究特异性免疫反应，研究者用同种小鼠为材料，以小鼠的感染情况为观察指标，分别进行4个与某种胞内寄生菌有关的免疫学实验。①给注射和未注射抗T细胞抗体的两组小鼠，分别接种某种胞内寄生菌。②给注和未注射感染过某种胞内寄生菌小鼠的T细胞的两组小鼠，分别接种该菌。③给注时和未注射感染过某种胞内寄生菌小鼠的B细胞的两组小鼠，分别接种该菌。④给注射和未注射白细胞介素-2的两组小鼠，分别接种该菌。（说明:实验条件符合实验要求)请回答:(1)设计表格，并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中。1.(10分)为了研究特异性免疫反应，研究者用同种小鼠为材料23组别不清，表格内容不知如何填写组别不清，表格内容不知如何填写24三9吴定量分析与定性分析混淆三9吴定量分析与定性分析混淆25三9三926三3俞三3俞27三3陈三3陈28实验思路实验结果原因分析①与未注射组相比，注射组小鼠容易出现感病症状胞内寄生菌主要依靠细胞免疫，注射抗T细胞抗体的小鼠使T细胞无法发挥作用②与注射组相比，未注射组小鼠容易出现感病症状注射感染过该种胞内寄生菌小鼠的T细胞中含有记忆T细胞，能快速发生二次免疫，及时清除寄生菌③与注射组相比，未注射组小鼠容易出现感病症状注射感染过该种胞内寄生菌小鼠的B细胞中含有记忆B细胞，能快速增殖分化出浆细胞，分泌抗体与寄生菌结合使其失去感染能力④与注射组相比，未注射组小鼠容易出现感病症状白细胞介素-2能增强小鼠的特异性免疫能力，是小鼠不易感病说明：每一步思路对应的结果和原因分析各1分。每一步都是一组实验，实验目的、自变量各不相同；知道考查的知识背景，明确实验原理重视实验思路的分析，预测实验结果、设计表格实验思路实验结果原因分析①与未注射组相比，注射组小鼠容29请回答:(1)设计表格，并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中。三9小结：表格设计要注意哪些方面的要素？请回答:(1)设计表格，并将预测的实验结果与结果的原因分析填30预期实验结果【解题策略】1.设计表格

（1）表格的名称（是根据实验目的而定的，基本句式是××记录表）。（2）表格工作区的行与列（对应于实验自变量和因变量，实验变量可以用组别代替）。（3）表格内容（根据设计表格的目的填写）不同浓度的烟草浸出液处理后每分钟心跳的次数记录表

测量次数烟草浸出液第１次第２次第３次平均值浓度１浓度２浓度３蒸馏水（对照）预期实验结果【解题策略】（1）表格的名称（是根据实验目的而31(2)分析与讨论①特异性应答过程包括三个过程:机体对病原体的特异性识别;细胞分裂产生淋巴细胞群;淋巴细胞特化为

。最终完故对病原体的消灭和清除。②胞内寄生菌侵入靶细胞后，靶细胞消化寄生菌产生的多肽与

内的MHC蛋白结合，形成的抗原一MHC复合体就是效应细胞毒性T细胞识别靶细胞的信号分子。重视实验原理的分析，学会运用教材知识进行迁移分析（2）①效应细胞群和记忆细胞群（1分）②胞内（1分）(2)分析与讨论重视实验原理的分析，学会运用教材知识进行迁移322.（202001）30.欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。(要求与说明:A、B系大鼠即为A、B品系大鼠，实验条件适宜，皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非已”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应)实验思路：(1)实验分组与处理:组1:取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。组2:取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。组3:取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。(2)将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率。回答下列问题:(1)预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果，其中横坐标为皮肤移植后时间)：审题：实验目的；自变量、因变量；材料用具与要求说明知道考查背景知识，明确实验原理2.（202001）30.欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，33预期实验结果2.坐标曲线最后，写出曲线图的标题名称，其是根据实验目的而定的，基本句式是××曲线。预期实验结果最后，写出曲线图的标题名称，其是根据实验目的而定34（202001）30.(10分)欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。(要求与说明:A、B系大鼠即为A、B品系大鼠，实验条件适宜，皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非已”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应)实验思路：(1)实验分组与处理:组1:取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。组2:取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。组3:取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。(2)将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率(2)分析与讨论：①上述实验思路中，移植皮肤的受体大鼠是________________。①A、B系大鼠（202001）30.(10分)欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存35（202001）30.(10分)欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。(要求与说明:A、B系大鼠即为A、B品系大鼠，实验条件适宜，皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非已”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应)实验思路：(1)实验分组与处理:组1:取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。组2:取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。组3:取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。(2)将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率(2)分析与讨论：②为了进一步验证大鼠对移植皮肤起排斥反应的主要是T淋巴细胞。在实验思路的分组与处理中，若设置组4，其处理是给予大鼠免疫抑制剂，再移植皮肤片。用免疫抑制剂处理的理由是

。还可设置组5，其处理是

，理由是

。②抑制T淋巴细胞的增殖及功能，延长移植皮肤的存活时间

切除大鼠的胸腺，再移植皮肤

切除胸腺后，T淋巴细胞数量减少，延长移植皮肤的存活时间（202001）30.(10分)欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存36（202001）30.(10分)欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。(要求与说明:A、B系大鼠即为A、B品系大鼠，实验条件适宜，皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非已”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应)实验思路：(1)实验分组与处理:组1:取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。组2:取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。组3:取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。(2)将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率(2)分析与讨论：③效应细胞毒性T细胞的生物学功能有

。③对抗被病原体感染的细胞和癌细胞，对抗移植器官的异体细胞（202001）30.(10分)欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存37（201711）27.【加试题】用同种小鼠为材料,分别进行4个与某种胞内寄生菌有关的免疫学实验，下列叙述正确的是

（

）A.给切除胸腺和未切除胸腺的两组小鼠,分别接种该菌，预测未切除组小鼠易感染该菌B.给注射和未注射抗T细胞抗体的两组小鼠,分别接种该菌，预测注射组小鼠易感染该菌C.给注射和未注射感染过该菌小鼠的血清的两组小鼠,分别接种该菌，预测注射组小鼠易感染该菌D.给注射和未注射感染过该菌小鼠的T细胞的两组小鼠,分别接种该菌，预测注射组小鼠易感染该菌（201804）16.取某实验小鼠皮肤片，分别移植到同种小鼠甲和切除胸腺的同种小鼠乙身上。一段时间后，观测到该皮肤片在小鼠乙身上的存活时间比小鼠甲的长。由此推断，对该皮肤片发生排斥反应（一般指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应）的主要细胞是A.中性粒细胞B.T淋巴细胞C.B淋巴细胞D.巨噬细胞BB（201711）27.【加试题】用同种小鼠为材料,分别进行438历次选考真题的命题赏析年份背景知识设问空格实验思路结果预测讨论与分析书写分值形式分值类型分值201509小鼠、甲状腺激素4空完整实验思路4双纵坐标曲线图（4曲线）4检测指标的依据和结果原因分析2201510(肝细胞）渗透4空完整实验思路4双纵坐标曲线图（2曲线）4结果原因分析和实验操作分析2201604细菌培养4空完整实验思路5柱形图（6柱）3处理方法和细菌增长方式2201610检测生物组织样液2空完整实验思路（表格分组）7文字3

201704海拉细胞增殖4空完整实验思路5单纵坐标曲线图（3曲线）4药物的作用1201711海拉细胞增殖6空完善部分实验思路2双纵坐标曲线图（2曲线）3实验操作及原因分析5201804

血细胞计数板、血糖调节、甲状腺激素、二次免疫8空

单纵坐标曲线图（1或2曲线）（二次免疫）

3实验操作及原因分析7201811蛙8空完善部分实验思路

1

单纵坐标曲线（1曲线）+文字

4原因分析5201904小鼠、胰岛素5空完整实验思路4

柱形图（6柱）

3原因分析3202001大鼠皮肤移植6空

单纵坐标曲线图（3曲线）4实验操作及原因分析6历次选考真题的命题赏析年份背景知识设问空格实验思路结果预测讨391.明确考查变化，重视实验题的规范答题

（1）审题规范：

通读全题，研究条件与问题的相关性。

审清：实验目的；自变量、因变量；材料用具

小结实验题的逻辑性是很强的，题目中的每一个条件，每一个步骤，都有着紧密的联系。所以，做实验题时，不能草草读完题目就急于动笔，应沉住气。要通读全题，仔细分析题目的每一个条件，每一个问题，把握好题目前后的相关性。2.重视讨论与分析，关注与教材的联系

（1）理解并熟记及会运用必修3中胰岛素、甲状腺激素、

生长激素等激素的作用及神经调节相应知识

（2）尽量用题干中的信息文字答题

（2）规范书写实验思路

（3）规范绘制曲线、表格或柱形图等1.明确考查变化，重视实验题的规范答题

（1）审题规范：

40谢谢！

预祝各位同学高考

取得佳绩！

谢谢！

预祝各位同学高考

取得佳绩！

41破解对照实验的实验设计思路破解对照实验的实验设计思路42近两年高考关于实验思路的考查情况统计年份卷型题号2020年山东卷22题2020年浙江卷30题2019年全国卷Ⅰ29题2019年全国卷Ⅱ37题2019年全国卷Ⅲ29题、32题2019年海南卷27题近两年高考关于实验思路的考查情况统计年份卷型题号2020年山432020考纲对于实验的要求能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，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的运用。具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。具有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。能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订基于高考评价体系的生物课考试内容改革实施路径杨

帆

郭学恒（教育部考试中心，北京100084）

摘要：高考评价体系是新时代高考内容改革的理论支撑和实践指南，在明确新高考生物课功能定位的基础上，基于高考评价体系确定考察知识与观念，科学思维，探究与创新，责任与担当四类学科素养，考查理解能力，实验探究能力，解决问题能力，创新能力四种关键能力，提出具有学科特点的基础性、综合性、应用性、创新性的考查，要求通过设置三类试题情景，落实考察内容和考察，要求生物课考试内容改革措施的具体化，有助于高中生物科学业水平等级性考试的推进，有助于生物课育人功能的实践。考什么！2020考纲对于实验的要求能独立完成“生物知识内容表”所列的44活动一：分析高考试题一活动一：分析高考试题一45

2019全国卷Ⅲ29题农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4＋）和硝态氮（NO3－）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）NH4＋和NO3－的吸收具有偏好性（NH4＋和NO3－同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。农作物对NH4＋和NO3－的吸收具有偏好性：可能对NH4＋的吸收量大于NO3－可能对NO3－的吸收量大于NH4＋检测NO3－和NH4＋的剩余量。营养液中硝酸铵以外的氮源以硝酸铵为唯一氮源明确实验目的确定自变量确定因变量合理设置观测指标控制关键无关变量2019全国卷Ⅲ29题农作物对NH4＋和NO3－46标答实验思路：以硝酸铵为唯一氮源营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4＋和NO3－剩余量。预期结果和结论：NO3﹣和NH4﹢剩余量不同，农作物对NH4＋和NO3－的吸收具有偏好性。（若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。）1说明自变量的设置，关键无关变量的控制。

2说明因变量的检测方法实验思路：为达到实验目的而做出的宏观实验设计。对普通无关变量的控制，等量原则等不做考查要求。设计重点为：1.说明自变量的设置，本题要说明关键无关变量的控制。2.说明因变量的检测方法。3.根据实验的性质说明预测结果与结论。标答1说明自变量的设置，关键无关变量的控制。2说472019全国Ⅱ37．[生物——选修1：生物技术实践]（15分）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论。练一练：高考试题练一练：高考试题48实验思路：为达到实验目的而做出的宏观实验设计。对普通无关变量的控制，等量原则等不做考查要求。设计重点为：1.说明自变量的设置，本题要说明关键无关变量的控制。2.说明因变量的检测方法。3.根据实验的性质预测结果与结论。2019全国Ⅱ37．[生物——选修1：生物技术实践]（15分）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论。甲乙菌能否利用空气中的氮气实验思路：用无氮源培养基分别培养甲、乙菌，观察培养基中是否有菌落出现，预期结果和结论：若培养基中有菌落出现，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。反之则不能。确定自变量确定因变量合理设置观测指标控制关键无关变量明确实验目的培养基中有菌落出现培养基中无菌落出现培养基中的氮源：无氮源的培养基能不能实验思路：为达到实验目的而做出的宏观实验设计。对普通无关变量492019全国Ⅰ29将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。

有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。

要求简要写出实验思路和预期结果。活动二：分析高考试题二2019全国Ⅰ29将生长在水分正常土壤中的某植物通50

2019全国Ⅰ29．（12分）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果自变量1：是否缺水（干旱与正常供水）测量气孔开度1实验材料的选择：只能选择ABA缺失突变体植株2科学设置对照实验确定自变量确定因变量控制无关变量自变量2：干旱条件下有无ABA:实验思路：为达到实验目的而做出的宏观实验设计。对普通无关变量的控制，等量原则等不做考查要求。设计重点为：1.说明自变量的设置，本题要重点突出对照来体现自变量的设置2.说明因变量的检测方法。3.根据实验的性质预测结果与结论。明确实验目的2019全国Ⅰ29．（12分）将生长在水分正常土壤中51实验思路1：取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。实验思路2：设计3组实验形成相互对照进行验证：先测定ABA缺失突变体植株的气孔开度，取气孔开度相同的ABA缺失突变体植株均等分为A，B，C3组，A组在正常水分条件下培养，B，C两组在干旱条件下，其中B组进行ABA处理，C组不做处理，一段时间后，分别测定3组植株的气孔开度。预期结果是A组气孔开度不变，B组气孔开度减小，C组气孔开度不变，实验思路3：设计一组实验形成自身前后对照进行验证：先取ABA突变体植株先在正常水分条件下培养测定气孔开度，再经干旱处理后再测定气孔开度，气孔开度不变。最后在干旱条件下进行ABA处理，一段时间后测定气孔开度。气孔开度减少。实验思路1：取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，52一核四层四翼高考评价体系下2021届高三生物二轮复习《对照实验与实验设计思路》课件53练一练：高考试题2020山东22（4）已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。实验材料及用具：生理状态相同的小鼠若干只，N抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。实验设计思路：预期实验结果：实验设计思路：取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原；一段时间后，检测两组小鼠抗N抗体的产生量

预期实验结果：实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量练一练：高考试题2020山东22（4）已知切断脾神经可以破坏541.明确实验目的2.确定自变量3.确定因变量合理设置观测指标4.控制无关变量活动三：归纳建模-对照实验的实验设计思路控制关键无关变量科学设置对照实验一.分析实验二.写实验思路1.说明自变量的设置，根据题目要求，有时要重点突出关键无关变量的控制；有时要要重点突出对照分组。2.说明因变量的检测方法。3.根据实验的性质预测结果与结论。1.明确实验目的2.确定自变量3.确定因变量4.控制无关变量55预祝各位同学高考取得优异的成绩预祝各位同学高考取得优异的成绩56一核四层四翼高考评价体系下2021届高三生物二轮复习《对照实验与实验设计思路》课件57实验目的=实验的性质（探究或验证）+自变量+因变量。实验原理是实验操作依据目的和原理实验目的=实验的性质（探究或验证）+自变量+因变量。实验原理582019全国Ⅰ29将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。

有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。

要求简要写出实验思路和预期结果。2019全国Ⅰ29将生长在水分正常土壤中的某植物通592019全国Ⅱ37．[生物——选修1：生物技术实践]（15分）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论。不能因变量（观测指标）自变量关键无关变量甲乙菌能否利用空气中的氮气培养基中的氮源能培养基中有菌落出现能在培养基中正常生长无上述现象用无氮源培养基分别培养甲、乙菌上，观察培养基中是否有菌落出现，（观察细菌能否正常生长），若培养基中有菌落出现（细菌能正常生长），则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。反之就不能。2019全国Ⅱ37．[生物——选修1：生物技术实践]（15分60活动一：分析课本实验问题情境：比较H2O2在不同催化剂下的分解，证明酶的高效性。请简要写出实验思路，并预测实验结果。不同的催化剂：H2O2酶、Fe3+H2O2分解速率：气泡的产生速度、卫生香的复燃程度H2O2溶液的浓度、确定自变量明确实验目的确定因变量合理设置观测指标控制无关变量实验思路：说明自变量的设置，因变量的检测方法，无关变量的控制方法。实验思路：在含有等量H2O2溶液的甲乙两试管，甲加入2滴H2O2溶液，乙加入2滴Fe3+溶液，比较两试管气泡的产生速度。预测实验结果：甲试管产生的气泡远多于乙试管，证明了酶的高效性。活动一：分析课本实验问题情境：比较H2O2在不同催化剂下的分61三原则：单一变量原则对照原则平行重复原则三变量：自变量因变量无关变量三对照：空白对照自身对照相互对照原则、变量和对照三原则：单一变量原则对照原则平行重复原则三变量：自变量因变量62实验设计复习二轮复习实验设计复习二轮复习631.(10分)为了研究特异性免疫反应，研究者用同种小鼠为材料，以小鼠的感染情况为观察指标，分别进行4个与某种胞内寄生菌有关的免疫学实验。①给注射和未注射抗T细胞抗体的两组小鼠，分别接种某种胞内寄生菌。②给注和未注射感染过某种胞内寄生菌小鼠的T细胞的两组小鼠，分别接种该菌。③给注时和未注射感染过某种胞内寄生菌小鼠的B细胞的两组小鼠，分别接种该菌。④给注射和未注射白细胞介素-2的两组小鼠，分别接种该菌。（说明:实验条件符合实验要求)请回答:(1)设计表格，并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中。1.(10分)为了研究特异性免疫反应，研究者用同种小鼠为材料64组别不清，表格内容不知如何填写组别不清，表格内容不知如何填写65三9吴定量分析与定性分析混淆三9吴定量分析与定性分析混淆66三9三967三3俞三3俞68三3陈三3陈69实验思路实验结果原因分析①与未注射组相比，注射组小鼠容易出现感病症状胞内寄生菌主要依靠细胞免疫，注射抗T细胞抗体的小鼠使T细胞无法发挥作用②与注射组相比，未注射组小鼠容易出现感病症状注射感染过该种胞内寄生菌小鼠的T细胞中含有记忆T细胞，能快速发生二次免疫，及时清除寄生菌③与注射组相比，未注射组小鼠容易出现感病症状注射感染过该种胞内寄生菌小鼠的B细胞中含有记忆B细胞，能快速增殖分化出浆细胞，分泌抗体与寄生菌结合使其失去感染能力④与注射组相比，未注射组小鼠容易出现感病症状白细胞介素-2能增强小鼠的特异性免疫能力，是小鼠不易感病说明：每一步思路对应的结果和原因分析各1分。每一步都是一组实验，实验目的、自变量各不相同；知道考查的知识背景，明确实验原理重视实验思路的分析，预测实验结果、设计表格实验思路实验结果原因分析①与未注射组相比，注射组小鼠容70请回答:(1)设计表格，并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中。三9小结：表格设计要注意哪些方面的要素？请回答:(1)设计表格，并将预测的实验结果与结果的原因分析填71预期实验结果【解题策略】1.设计表格

（1）表格的名称（是根据实验目的而定的，基本句式是××记录表）。（2）表格工作区的行与列（对应于实验自变量和因变量，实验变量可以用组别代替）。（3）表格内容（根据设计表格的目的填写）不同浓度的烟草浸出液处理后每分钟心跳的次数记录表

测量次数烟草浸出液第１次第２次第３次平均值浓度１浓度２浓度３蒸馏水（对照）预期实验结果【解题策略】（1）表格的名称（是根据实验目的而72(2)分析与讨论①特异性应答过程包括三个过程:机体对病原体的特异性识别;细胞分裂产生淋巴细胞群;淋巴细胞特化为

。最终完故对病原体的消灭和清除。②胞内寄生菌侵入靶细胞后，靶细胞消化寄生菌产生的多肽与

内的MHC蛋白结合，形成的抗原一MHC复合体就是效应细胞毒性T细胞识别靶细胞的信号分子。重视实验原理的分析，学会运用教材知识进行迁移分析（2）①效应细胞群和记忆细胞群（1分）②胞内（1分）(2)分析与讨论重视实验原理的分析，学会运用教材知识进行迁移732.（202001）30.欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。(要求与说明:A、B系大鼠即为A、B品系大鼠，实验条件适宜，皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非已”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应)实验思路：(1)实验分组与处理:组1:取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。组2:取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。组3:取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。(2)将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率。回答下列问题:(1)预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果，其中横坐标为皮肤移植后时间)：审题：实验目的；自变量、因变量；材料用具与要求说明知道考查背景知识，明确实验原理2.（202001）30.欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，74预期实验结果2.坐标曲线最后，写出曲线图的标题名称，其是根据实验目的而定的，基本句式是××曲线。预期实验结果最后，写出曲线图的标题名称，其是根据实验目的而定75（202001）30.(10分)欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。(要求与说明:A、B系大鼠即为A、B品系大鼠，实验条件适宜，皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非已”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应)实验思路：(1)实验分组与处理:组1:取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。组2:取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。组3:取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。(2)将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率(2)分析与讨论：①上述实验思路中，移植皮肤的受体大鼠是________________。①A、B系大鼠（202001）30.(10分)欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存76（202001）30.(10分)欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。(要求与说明:A、B系大鼠即为A、B品系大鼠，实验条件适宜，皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非已”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应)实验思路：(1)实验分组与处理:组1:取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。组2:取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。组3:取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。(2)将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率(2)分析与讨论：②为了进一步验证大鼠对移植皮肤起排斥反应的主要是T淋巴细胞。在实验思路的分组与处理中，若设置组4，其处理是给予大鼠免疫抑制剂，再移植皮肤片。用免疫抑制剂处理的理由是

。还可设置组5，其处理是

，理由是

。②抑制T淋巴细胞的增殖及功能，延长移植皮肤的存活时间

切除大鼠的胸腺，再移植皮肤

切除胸腺后，T淋巴细胞数量减少，延长移植皮肤的存活时间（20