生物实验专题

恩施清江外国语学校生物组高三生物实验专题复习实验中应遵循的几个原则(一)对照性原则

(二)单一变量原则(三)等量性原则(四)科学性原则空白对照：不给对照组任何处理因素实验组对照组甲状腺制剂饲喂(一)对照性原则

（自身对照）对照组和实验组都在同一研究对象上进行质壁分离和复原实验(一)对照性原则（相互对照）不单设对照组，而是几个实验组相互对照不同盐浓度对哺乳动物红细胞的影响研究

(一)对照性原则（条件对照）给对照组部分实验因素，保证除了要研究的变量不同外其他条件完全相同燕麦实验法(一)对照性原则小结(一)对照性原则控制变量法

在生物实验设计中的应用生物的生命活动往往是错综复杂的，影响某一个生命活动的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清变化的原因和规律，当研究多个因素之间的关系时，往往先控制住其它几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法。这是一种研究问题的常用的科学实验方法。(二)单一变量性原则①生物材料要相同②实验器具要相同③实验试剂要相同④处理方法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。实验中要做到“单一变量”，应注意等量的原则即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等要完全一样。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，但还是要作同样的处理。

(三)等量性原则实验设计的一般要求明确实验要求和目的联系理论原理确定实验思路设计实验步骤（预测现象）保证实验信度（单一变量性等量性）实验结果的预测、分析和讨论(四)科学性原则③设计一个在室外空旷处进行的、在不用任何药剂、装置和触及幼苗的情况下,使幼嫩植株长成如图示形态的实验方案,并说明其原理。①用最简易的方法鉴定高杆小麦是纯种还是杂种。②培育无子果实要求用秋水仙素还是生长素。例：明确实验要求和目的，确定实验思路(四)科学性原则(1)注意操作细节合理性：合理设计操作过程⑥不同的情况下要合理地选用不同的水。如：清水、池水、凉开水、蒸馏水、生理盐水。……等等(四)科学性原则①溶液或培养基灭菌后是否要冷却后使用？②向淀粉糊中加了唾液后是否要振荡试管呢？③酶促反应的试管如何加热？是直接加热，还是水浴保温？④用酒精溶解叶中叶绿素时，酒精直接或隔水加热？⑤使甲状腺制剂、胰岛素、生长激素进入动物体内的方法应如何操作？是饲喂，还是注射？(2)注意操作顺序的合理性“蛋白质的鉴定实验”中：

(四)科学性原则合理设计操作过程例：“还原性糖鉴定实验”中：

先将斐林试剂甲液（0.1g/mL的NaOH）和乙液(0.05g/mL的CuSO4)混合以后，再加入组织样液中先将双缩脲试剂A液（0.1g/mL

NaOH）加入组织样液中，再加入B液(0.01g/mL

CuSO4)

。(3)设计方案具有可操作性

缺乏可操作性1：（湖南）统计发现，有12％的考生设计为“取1株生长正常的幼苗，先用缺镁完全营养液培养，再用完全培养液培养”例：（2002全国高考题）为验证“镁是植物生活的必需元素”，……请写出你的设计思路。缺乏可操作性2：“用去掉镁的砂性土壤培养幼苗”缺乏可操作性3：“将幼苗中运载Mg2+的载体去掉”缺乏可操作性4：“将植物体内的Mg2+分离出来”(四)科学性原则

正确思路：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完全培养液，实验组盛有不含镁离子的完全培养液，两组置于相同的适宜条件下培养。观察比较两组植物的生长发育情况。

合理设计操作过程简明、准确组织语言文字2、实验步骤分步描述并加以编号（一般不宜连续描述）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。

1、实验组别编号描述如：凡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……或甲、乙、丙……等加以编号便于区分。如：第一步……。第二步……。

……如：1、……。

2、……。

……如：“一段时间”“适宜的温度”“适量的”“一定量的”等。(四)科学性原则4、叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语，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”等等。

5、注意避免“词不达意”。如：如图二，有些学生描述为“分别在甲、乙两试管中加入A、B物质”，如此表达则成了图三的含义，显然与图二不符。准确的描述应为“在甲乙两支试管中分别加入A、B物质”或“在甲试管中加入A物质，乙试管中加入B物质。”(四)科学性原则简明、准确组织语言文字、图形

6、选用文字、表格、坐标曲线图等形式进行具体、准确表达。例：某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水按照1︰1的重量比浸泡24小时，过滤后的滤液作为原液。如果你是其中一员，请设计一张表格用于在实验时记录数据。不同浓度的烟草浸出液每分钟心跳次数第一次测量第二次测量第三次测量平均值浓度1浓度2浓度3蒸馏水（对照）(四)科学性原则1/表格的设计：简明、准确组织语言文字、图形

(四)科学性原则例：用幼叶鞘作为实验材料进行生长素促进生长的探究实验设计和实验结果(四)科学性原则6、选用文字、表格、坐标曲线图等形式进行具体、准确表达。2/座标曲线表示：简明、准确组织语言文字、图形

例：小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy），抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的三代即可）马铃薯第一代yyRr×Yyrr

亲本杂交第二代YyRr,yyRr,Yyrr,yyrr

种植，选黄肉，抗病（YyRr）第三代YyRr

用块茎繁殖3/用图表示：6、选用文字、表格、坐标曲线图等形式进行具体、准确表达。简明、准确组织语言文字、图形

小麦第一代AABB×aabb

亲本杂交第二代AaBb

种植F1代，自交第三代A_B_,A_bb,aaB_,aabb

种植F2代，选矮杆，抗病（aaB-）

继续自交，期望下代获得纯合体×精心策划实验方法(1)化学物质的检测方法

①淀粉——碘液(蓝色)②还原性糖——斐林试剂\班氏试剂(砖红色)

③CO2——Ca(OH)2溶液(澄清石灰水变浑浊)④乳酸——pH试纸⑤O2——余烬复然⑥蛋白质——被蛋白酶水解、双缩脲试剂(紫红色)——苏丹Ⅲ染液(橘黄色）⑦脂肪(四)科学性原则⑧DNA——二苯胺(蓝色)——苏丹Ⅳ染液(红色）(2)实验条件的控制方法①增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物②减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水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⑤除去叶中叶绿素——酒精水浴加热⑥除去光合对呼吸干扰——给植株遮光⑦如何得到单色光——棱镜色散或透明薄膜滤光⑧血液抗疑——加入柠檬酸钠⑨线粒体提取——细胞匀浆离心⑩骨无机盐的除去——盐酸溶液精心策划实验方法(四)科学性原则(3)实验结果的显示方法①光合速度——O2释放量或CO2吸收量或有机物生成量②呼吸速度——O2吸收量或CO2释放量或有机物消耗量③原子或分子转移途径——放射性同位示踪④细胞液浓度大小——质壁分离⑤植物细胞是否死亡——质壁分离◆水生植物可依气泡的产生量或产生速率；◆离体叶片若事先沉入水底可依单位时间内上浮的叶片数目；◆植物体上的叶片可依指示剂（如碘液）处理后叶片颜色深浅。

精心策划实验方法(四)科学性原则(3)实验结果的显示方法⑥甲状腺激素—动物耗氧量,发育速度等⑦生长激素—生长速度(体重、体长变化)⑧胰岛素作用—动物活动状态⑨菌量—菌落数，亚甲基蓝褪色程度(四)科学性原则实验中常用器材和药品的使用

NaOH：Ca(OH)2：CaCl2HCl：NaHCO3：NaCl：琼脂：亚甲基蓝：酒精：蔗糖：滤纸：纱布、尼龙布：龙胆紫溶液或醋酸洋红：(四)科学性原则用于吸收CO2或改变溶液的pH鉴定CO2解离或改变溶液的pH提供CO2配制生理盐水或用于提取DNA激素或其他物质的载体或培养基用于检测污水的细菌含量用于消毒、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原过滤或纸层析过滤，遮光碱性染料，用于染色体染色提高细菌细胞壁的通透性①全面：可能的结果都要预测到。事实究竟是哪一种，应由实验现象来说明；准确地预测实验结果如：黑鼠╳白鼠②准确：如：加碘后，“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”；另外“不变”也不能说成“无现象”全黑有黑、有白全白(四)科学性原则(完全显性)典型例题剖析课内实验题课外实验题实验题——指以实验形式出现的试题。内容识记题型原理分析题型经验运用题型实验分析题型实验设计题型实验改进改错题实验题的题型及应对策略实验题型例1：给予高锰酸钾、硫酸铜2种药剂以及浓度为0.65%生理盐水(注：该浓度为两栖类生活的适宜浓度)，请设计测试这2种药剂对蝌蚪的毒性效力的实验方案。

组别药剂名称药剂浓度初始放入蝌蚪数24h内死亡蝌蚪数实验A组

高锰酸钾①高浓度②中浓度③低浓度实验B组硫酸铜①高浓度②中浓度③低浓度对照组0.65%生理盐水例2：给予生长状况相似盆栽菊花5组（每组2—3盆），2，4-D溶液，小喷雾器、移液管、烧杯等。请设计一个实验，观察不同浓度的2，4-D对菊花花芽分化的影响。实验原理：

2，4-D对菊花花芽分化有抑制作用（假设），能延迟菊花的开花时间（预期结果）实验步骤：1、配制浓度分别为0.01mg.L-1、0.1mg.L-1、1mg.L-1、5mg.L-1

的2，4-D溶液。2、选取5组盆栽菊花，编号.5，放置在阳光、通风、水分、温度等条件适宜相同的环境下管理。3、分别用配制好的4种不同的2，4-D溶液喷洒编号1-4组菊花的植株，第五组喷洒清水作对照组。喷洒次数及量相同。实验记录定期观察、测量、记录菊花发育的情况，填写下表：

组别

项目

1

2

3

4

5

0.01mg.L-1

0.1mg.L-1

1mg.L-15mg.L-1

清水开始形成花蕾的时间开始开花的时间菊花盛开的时间其他（花蕾大小、植株的高低等）供选择的实验器材：新鲜葱兰花、恒温箱、培养皿、葡萄糖溶液、琼脂、硼酸溶液、稀盐酸、蒸馏水、滴管、镊子、载玻片、显微镜等（1）研究课题________________________________________。（2）实验步骤:

（3）实验结果________________________________.

（4）实验结论________________________________________。探索不同温度条件下花粉管萌发情况

利用葡萄糖、琼脂和蒸馏水等配制固体培养基（不加琼脂也可）；设置5组实验，将花粉洒落在培养基上，分别放置于10℃、20℃、30℃、40℃、50℃的恒温箱中。数小时后在显微镜下观察比较花粉管的长度

置于？℃的花粉管长度较长？℃为葱兰花花粉管萌发的适宜温度

例3．被子植物的花粉落到雌蕊的柱头上，受到柱头上黏液的刺激萌发长出花粉管。被子植物花粉管的萌发及其效果，一般与①温度、②促进物、③氧气等条件有关，请任意选择其中一项为研究课题，并在提供的实验器材中选取合理的器材进行实验，完成下面的实验报告。促进物：（1）探索硼元素对花粉管萌发情况的影响（2）配制两组培养基，一组中加入硼酸，另一组加入等量盐酸；将花粉洒落在两组培养基上；数小时后观察比较花粉管的长度）（3）硼酸的一组花粉管长度较长（4）硼酸能促进花粉的萌发和花粉管的伸长氧气：（1）探索氧气对花粉管萌发情况的影响（2）配制两组培养基—固体培养基和液体培养基，将花粉撒落在两组培养基上，并轻轻震荡，使液体培养基上的花粉沉降到液面下；数小时后观察比较花粉管的长度（3）固体培养基上的花粉管长（4）有氧条件下花粉萌发较快

提示：只要设计合理，符合实验的科学性、可操作性、单一变量性等实验设计的原则即可。另外实验结果与实验现象要求一致。例4：验证甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育实验步骤：1、将3个相同的玻璃缸分别编为1、2、3号。2、将15条同时孵化的同种蝌蚪（体长均为15mm），随机分为3组（每组5条），分别放入3个玻璃缸中，在适宜的相同水质、饲料、温度条件下饲养。3、1号中加入甲状腺激素5mg，2号中加入甲状腺抑制剂5mg，3号中不加任何药物。4、向1号、2号玻璃缸中连续投药7天，每天一次，药量相同。5、实验期间，每天按时用标尺测量蝌蚪的体长，观察前肢、后肢和尾的变化，并记录。例5：血糖含量的相对恒定是保证动物机体进行正常生理活动的重要条件，一旦机体内血糖含量过低，细胞的正常活动则受到影响，动物会出现惊厥、昏迷等现象。为了验证“胰岛素具有降低血糖的生理作用”，请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测实验应出现的结果，并写出实验结论。（一）实验材料和用具：小白鼠4只；鼠笼2个；胰岛素溶液；50%葡萄糖溶液；生理盐水；注射器若个。（二）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）第一步：将4只小白鼠分为实验和对照两组，每组2只。……..实验结论：

二、实验步骤和实验结果

第一步：将4只小白鼠分为实验和对照两组，每组2只。

第二步：将两组小白鼠饥饿处理18—24小时

第三步：实验组在腹腔下注射适量的胰岛素，对照组注射等量的生理盐水，置于30℃—37℃环境中。

现象：甲组（实验组）惊厥昏迷等现象，对照组正常第四步：两组皮下均注射葡萄糖，实验组恢复正常,对照组仍正常。实验结论：实验鼠出现惊厥、昏迷是血糖降低的结果，血糖降低是胰岛素的生理作用所引起的。

例6：请设计出鉴别两种不同浓度蔗糖溶液的实验方法。（一种浓度为0.1g/mL，另一种浓度为0.3g/mL）参考答案一：取一U型管，底部用半透膜将两种溶液隔开，水分子通过半透膜发生渗透作用。AB

液面升高的一侧则是0.3g/mL的蔗糖溶液（A），另一侧是0.1g/mL的蔗糖溶液（B）。例7：为了研究人工合成的生长素类似物萘乙酸是否对植物的开花具有影响，有人设计了以下实验：取20个水仙头，随机分成两组，一组10个不做任何处理，任其自然生长，作为对照；另一组10个水仙头均剥去部分鳞片叶，露出花芽，并用0.1mg/mL的萘乙酸处理。两组放在相同温度和湿度环境下培养。实验组的10个水仙头除2个死亡外，其他8个分别在6-9天时间内开花，平均比对照组早开花一个月。（1）据此得出萘乙酸可以促进水仙开花的结论.实验还有哪些不够严密的问题会对实验结果造成干扰？（2）若要完成本实验，请你重新进行设计合理方案。(1)①对照组也应与实验组一样剥去部分鳞片叶；②两组放在相同环境下培养，其条件不仅是温度和湿度，还有阳光、pH值等；③水仙的品种和大小应当一致。(其他合理答案也可)

(2)针对以上问题，取20个相同品种、大小一致的水仙头，随机分成两组，实验组10个水仙头均剥去部分鳞片叶，露出花芽，并用0.1mg/mL的萘乙酸处理；对照组10个处理方式除不用萘乙酸处理外，其它均与实验组相同，作为对照；两组放在完全相同环境下培养。

例8：（2004春季高考）为了研究胰腺的胰液分泌调节，某人从实验狗甲的一段小肠刮下黏膜，将该黏膜放入稀盐酸中浸泡，把过滤后的提取液注入实验狗乙的静脉，结果引起实验狗乙的胰液大量分泌，并由此得出“小肠黏膜中存在促进胰液分泌的某种物质”的结论。分析这一实验与结论，回答下列问题：仅根据上述实验能否得出该结论，为什么？

操纵方法：注射稀盐酸提取的小肠黏膜物质无关变量：稀盐酸控制方法：设置空白对照：在实验狗丙的静脉中注入等量的稀盐酸(注射液中不含小肠黏膜物质)反应变量：胰液分泌量检测方法：检测胰液分泌量实验变量：小肠黏膜中物质不能例9：将动物的肝细胞研磨并除去ATP后，分别放入3只标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的锥形瓶中，装置和处理如图a，将锥形瓶瓶口密封后，放入20℃水浴锅中，1h后的结果如图b。------

Ⅲ号锥形瓶的酒精液滴在玻璃管中向左移动Ⅲ呼吸（有氧呼吸）肝细胞的呼吸作用需要葡萄糖和ATP（2）该实验的全部结果说明

，

。（1）实验中可以看到的明显变化是

由此可以推断

号锥形瓶中发生了

，

作用。有人设计了下列实验，试图证明“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输（如生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输）”。（1）材料、用具：胚芽鞘、琼脂、刀片等（2）方法、步骤与结果：

①制备琼脂块

②取一段胚芽箱中间部分，上面放合IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块有人设计了下列实验，试图证明“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输（如生长素只能从胚芽鞘