高中生物实验复习

高中生物实验复习(1)将进一步回归教材：就教材实验本身而言，简单再现型的考查占据比重不大，更多的是考查对实验现象的解释；(2)实验设计的试题趋向多元化：仍将以对照实验(验证性或探究性)为主，也不排除考查观察类、模拟类、调查类实验设计的可能。对照实验设计有由两组对照→多组对照的发展趋势。自变量如何操纵、因变量如何检测、无关变量如何控制，仍是实验设计考查的核心内容；(3)实验分析的试题仍将占据较大的比重；将重点考查结果结论的推导、图表数据的处理、原理现象的解释、已有方案的评价与修正，更重要的是实验思想方法的考查。一、实验的考查的特点：

(1)强调实验的原理、方法、步骤和相关操作要领，提炼出生物实验的共同要素和普遍规律，形成学科能力；(2)分析教材中的经典实验，如光合作用、生长素的发现、孟德尔豌豆杂交实验、肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验等；(3)剖析典例，建立科学实验的思维方法并掌握实验设计的方法技巧，理解对照类型、单一变量、所用的实验方法、观测指标等各是什么，明确操控变量的基本思想和方法。二、教材中的基础实验的复习：（一）主要注意以下几个方面：实验名称试剂颜色材料注意事项鉴定类实验淀粉鉴定碘液蓝色脱色的也叶片酒精脱色，水浴加热生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨匀浆等现配现用，水浴加热苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）橘黄（或红）色花生种子切片需用高倍显微镜观察双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液，在加B液叶绿素的提取和分离提取液：无水乙醇（丙酮）分离液：层析液新鲜绿叶加入二氧化硅和碳酸钙DNA的粗提取和鉴定二苯胺试剂蓝色鸡血细胞等水浴加热（二）考纲要求的教材实验归纳分类：注：1.在物质鉴定试验中应该注意选择无色或浅颜色的材料，这样可以避免材料本身的颜色掩盖反应的结果。（如：鉴定还原糖一般不用有色的叶片，鉴定蛋白质一般不用血红蛋白）2.物质鉴定一般不设立对照试验，若需要设立对照试验，对照组应加入成分确定的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。实验名称细胞状态染色剂颜色材料显微镜观察类观察多种多样的细胞活或死细胞不需要染色酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等观察DNA、RNA在细胞中的分布死细胞甲基绿，吡罗红绿色，红色人的口腔上皮细胞（紫色洋葱鳞片叶内表皮）观察线粒体活细胞健那绿蓝绿色人的口腔上皮细胞观察叶绿体活细胞不需要染色藓类的叶（或菠菜叶下表皮稍带叶肉、黑藻叶等）观察植物细胞的质壁分离和复原活细胞不需要染色紫色洋葱鳞片叶外表皮观察细胞的有丝分裂死细胞龙胆紫（或醋酸洋红）深色洋葱根尖细胞观察细胞的减数分裂死细胞固定装片蝗虫精母细胞体验制备细胞膜的方法死细胞不需要染色哺乳动物成熟的红细胞低温诱导植物染色体数目的变化死细胞改良苯酚品红染液深色洋葱根尖细胞注：观察类实验的目的是观察出一定的颜色或状态，所以选材很关键。实验名称自变量因变量无关变量实验一般程序探究性实验探究影响酶活性的因素不同温度（PH）酶的活性PH（温度）、底物量、酶量、反应时间等分组编号设置对照条件处理观察比较得出结论探究酵母菌的呼吸方式氧的有无CO2生成量（澄清石灰水的浑浊程度）；酒精产生（用重铬酸钾检测）葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、PH等探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的最适浓度不同浓度生长素类似物扦插枝条生根的数量或长度实验材料的一致性、处理时间等探究培养液中酵母菌种群数量变化时间酵母菌种群数量培养液成分、培养条件、空间等探究土壤微生物的分解作用是否灭菌，是否加入土壤浸出液落叶腐烂程度，淀粉是否被分解温度、PH、落叶量、淀粉量等探究生物体维持PH稳定的机制盐酸、氢氧化钠PH盐酸和氢氧化钠的量、底物的量等实验名称调查对象统计方法调查类实验种群密度的抽样调查活动范围大的动物标志重捕法选择课题收集、处理材料结论植物或活动范围小的动物样方法调查人群中的遗传病人类的某种遗传病（遗传方式与发病率）汇总法土壤中动物类群丰富度的研究物种种类记名计数法和目测估计法实验名称实验一般程序模拟类实验通过模拟实验探究膜的透性选择材料模拟研究结论模拟探究细胞膜表面积和体积的关系性状分离比模拟实验（三）中学生物实验涉及的基本技术归纳1．光学显微镜的使用适用于观察生物的微观结构，如观察叶绿体和线粒体。注意正确掌握低倍镜和高倍镜的使用技术：(1)使用低倍镜应注意正确对光和调焦(粗、细准焦螺旋的调节)。(2)高倍镜的使用方法包括：（移、转、调）①低倍镜下找到清晰物像并移至视野中央。②转动转换器，使高倍物镜正对通光孔。③调节细准焦螺旋至物像清晰。2．玻片标本的制作适用于显微观察，凡需在显微镜下观察的生物材料，必须先制成玻片标本。包括：(1)压片法(如洋葱根尖细胞的有丝分裂)。压片的一般过程是：取材→固定→解离(对不易分散的材料用盐酸处理)→漂洗→染色→压片→观察。(2)装片法(如高倍镜下观察叶绿体和细胞质的流动)。其过程是：将材料在载玻片水滴中展平→放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上，防止气泡产生→对材料染色或改变溶液浓度（引流法）→观察。3．研磨、过滤适用于从生物组织中提取物质，如酶、色素等。4．纸层析技术适用于溶液中物质的分离，如绿叶中色素的分离。主要步骤包括制备滤纸条、画滤液细线、层析分离。5．恒温技术适用于酶参加的生化反应，一般用水浴或恒温箱。6．解离技术用于破坏细胞壁，分散植物细胞，制作临时装片，如观察有丝分裂时制片的解离过程。7．比色法：适用于还原糖、脂肪和蛋白质的检测等。另外还有根尖培养、植物必需元素的鉴定（溶液培养法）、同位素示踪技术等。（四）课堂练习：1.酒精是实验中常用的化学试剂，在下列实验中没有用到酒精的一组是（）A.低温诱导染色体的变化B.DNA和RNA在细胞中的分布C.细胞中脂肪的鉴定D.土壤小动物的调查2.洋葱是生物学上较为常用的实验材料，下列有关叙述不恰当的（）A.可利用洋葱的根尖成熟区细胞做叶绿体色素的提取和分离实验B.可利用洋葱的鳞片叶内表皮细胞观察DNA和RNA在细胞中的分布C.常利用洋葱的根尖分生区观察细胞的有丝分裂D.常利用洋葱的鳞片叶观察细胞质壁分离及复原3.红细胞是血液中的一种重要的细胞，在生物体内具有重要的生理功能。下列有关红细胞的叙述错误的是（）A.要获得较纯净的细胞膜，通常以哺乳动物成熟的红细胞为实验材料B.要提取较纯净的DNA，通常以鸟类成熟的红细胞为实验材料C.要观察细胞的无丝分裂，通常以蛙的红细胞为实验材料D.提取和分离血红蛋白也一定用哺乳动物成熟的红细胞BAD4.使用染色剂是生物学常用的方法，某同学对有关实验做了如下归纳：实验观察对象染色剂实验结果①花生子叶细胞脂肪颗粒苏丹Ⅲ脂肪颗粒被染成橘黄色②人空腔上皮细胞中的DNA和RNA分布吡罗红甲基绿细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积③人口腔上皮细胞中的线粒体健那绿线粒体呈蓝绿色④洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂龙胆紫间期细胞不着色，分裂期细胞染色体着色（1）上述实验结果的归纳，正确的有（实验序号）（2）实验②和实验④在染色之前，都使用了一定浓度的盐酸处理。其中实验②用盐酸可改变通透性，加速染色剂进入细胞；实验④用盐酸与酒精混合，对材料进行解离。在两个实验操作中，都要注意盐酸的浓度，处理材料的温度和。（3）健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上主要催化有氧呼吸的第阶段反应，该反应变化是。①③细胞膜时间三【H】与氧结合形成水，同时释放大量能量5.下列鉴定、观察类实验的描述不正确的是。①在“观察根尖分生组织细胞有丝分裂”实验中统计每一时期细胞数占细胞总数的比例，能比较细胞周期各时期的时间长短。②只有在保持细胞活性的条件下，才能用健那绿染色观察动物细胞的线粒体。③鉴定蛋白质时，应将双缩脲试剂A液和B也混合后再加入待检组织样液中。④将人体的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是低温时红细胞膜流动性增大。⑤洋葱表皮分别置于0.2g/ml和0.3g/ml蔗糖溶液中，观察并比较细胞质壁分离的情况，预期结果是0.2g/ml蔗糖溶液中洋葱表皮细胞质壁分离现象更明显。③④⑤三、验证性实验和探究性实验（一）二者的比较1.验证性实验验证性实验是验证某一个结论是否正确的实验。①实验者在实验前已经了解并掌握了相关理论知识，再通过具体实验来证明相应的生物学现象或事实。②由于实验者在实验前已掌握了实验结果和实验结论，因此实验者对实验结果的预期是唯一的。2.探究性实验探究性实验是探究研究对象的未知属性、特性以及与其他因素的关系的实验。①实验者在实验前对研究对象不了解或不完全了解，完全由实验者去尝试、探索和研究。②探究性实验是根据一定的实验目的，利用现有的实验条件，通过控制实验变量的改变影响研究对象，并观察实验结果(现象)和推理得出实验结论。③由于实验者在实验前提出的假说往往是比较模糊的，也没有掌握最后的实验结果和实验结论，因此对实验结果的预期也是不确定的，只能把各种有可能出现的实验现象都考虑在内，再由各种现象推出相应的实验结论。④此类实验一般需经过探究得出实验结论，往往需讨论，即“如果出现结果a会怎样，如果出现结果b或c又会怎样”。(二)举例：探究性实验验证性实验实验名称鉴定某人是否出现糖尿验证某糖尿病患者尿液中含葡萄糖实验原理相同(斐林试剂与可溶性还原糖作用呈现砖红色沉淀)实验步骤相同(取尿液后加斐林试剂水浴加热，观察实验现象)预期实验结果出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀实验现象出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀实验结论①若出现砖红色沉淀，证明此人出现糖尿；②若不出现砖红色沉淀，证明此人不出现糖尿糖尿病患者尿液中含葡萄糖（三）课堂练习：1.已知2H2O2=2H2O+O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液，0.01%的过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。（1）实验步骤：

（2）实验结果预测及结论：

整个实验中，不同处理的试管中的释放速度从快到慢依次是：

。由此可得出的结论是

。（3）如果仅将实验中的37℃恒温水浴改为80℃恒温水浴，重做上述实验，释放的速度最快的是

，原因是

。①取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间②分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液③观察各管中释放气泡的快慢加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管，加蒸馏水的试管酶具有催化作用和高效性加FeCl3溶液的试管在此温度下，FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性2.某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。（1）设计出继续实验的简要步骤：①

；②

。（2）预测实验现象并作出结论。向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化

吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀

①如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；②如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜四、实验设计应遵循的原则1.单一变量原则和等量原则单一变量原则：强调的是实验组和对照组相比只有一个变量，只有这样，当实验组和对照组出现不同结果时，才能确定造成这种不同结果的原因是这个变量造成的，从而证明实验组所给试验因素的作用。等量原则：与“单一变量原则”是完全统一的，只不过强调的侧面不同。“单一变量原则”强调的是试验变量的单一性，而“等量原则”强调的是除了试验变量之外的的一切对试验结果有影响的无关变量必须控制，使其等量，以平衡和消除无关变量对结果的影响，需要强调的是在对这些无关变量进行严格控制时，不但要等量，而且是在适宜条件下的等量，常态条件下的等量。不论一个实验中有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；实验变量：也称自变量，是指实验中实验者能操纵的给定的因素和条件（可根据实验目的来确定）。反应变量：也称因变量，指实验中由于实验变量引起的变化和结果（其实就是实验结果）。两者的关系：自变量是原因，因变量是结果，即具因果关系。控制变量：也称无关变量，指实验中除实验变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。额外变量：由无关变量引起的变化结果。两者的关系：也是因果关系。但它们的存在对自变量与因变量的获得起干扰作用。实验中要做到“单一变量”，应注意“等量”。①生物材料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。②实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等要完全一样。③实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同，尤其要注意体积上等量的问题。④处理方法要相同保温或冷却：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。2.对照原则目的在于消除无关变量对试验结果的影响。通过设置对照试验，既可排除无关变量的干扰，又可增加试验结果的可信度和说服力。实验组和对照组的区分：每一个实验都有实验目的，按照实验目的，找出实验变量。实验组---接受实验变量处理的对象组；实验组的结果是之前不知道的，只有通过实验才能知道。对照组---对实验假设而言，不接受实验变量处理的对象组。（对照组是自己已知的，不用实验就知道的常识）我们认为在探究实验中，对照实验的确定，首先必须反映探究的目的或假设。不是所有的实验设计都要设对照组的，探究类、验证类需要设立。(1)空白对照：对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作处理，并非什么因素都不给予，而是针对实验所要研究的因素不给予，以体现实验因素的有无对实验结果的影响。如：探究“影响酶活性的条件”，1号试管加1mL蒸馏水，2号、3号管分别加等量的NaOH、盐酸溶液。1号试管即为典型的空白对照组。例1：如图是用来测量植物吸水和蒸腾速率的实验装置：

根据实验图示装置，如何建立本实验的对照组（用文字说明）？对照组有何意义？与图中装置相似,但放入死植物(不放植物)；通过对照实验论证植物失水是否包括装置本身失水，同时对照组的实验结果随时调整环境因素的恒定性。(2)自身对照实验与对照在同一对象上进行，不另设对照组。有的是同一研究对象在试验前后对照，如“观察植物细胞的吸水和失水”实验，即是典型的自身对照——实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化为实验组。有的是在同一研究对象的不同部位进行对照，如利用银边天竺葵证明光合作用需要叶绿体。(3)条件对照给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的实验因素，以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异，从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。质壁分离复原质壁分离和复原实验质壁分离如：证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验中，设置了以下几组实验：该实验所研究的实验因素为DNA，故用DNA处理的C组为实验组，而蛋白质或多糖虽然是实验所实施的处理因素，但与实验因素(DNA)无关，故A、B、C组之间形成条件对照，A、B组均为C组的对照组，而C组(实验组)和D组(对照组)之间形成空白对照。该实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过对照，更能说明实验因素对实验结果的影响。如：验证“酶的高效性”试验中加入鸡肝研磨液（含过氧化氢酶）的一组为实验组，而加入氯化铁的一组只是酶高效性的一个条件（高效性是相对于无机催化剂而言），实验本身并不研究氯化铁的催化作用，本实验是条件对照。(4)相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对比。如：探究“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究，进行相互对照，以得出相应的实验结论。如：“验证PH值对淀粉酶活性的影响”，设置PH值分别为5.0、6.2、6.8、7.4、8.0的5支试管，这5支试管间相互对照。3.科学性原则是指试验原理要符合科学原理，试验结果的预期有科学依据，试验的各环节不能偏离生物学基本知识和基本原理，以及其他学科领域的基本原则。(1)明确实验要求和目的，确定实验原理例：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。

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。(2)科学选择试验材料根据试验目的和试验原理选择恰当的试验材料，是保证试验获得预期结果的关键因素之一。如：孟德尔选用自花传粉的豌豆作为杂交试验材料；“植物细胞的质壁分离和复原试验”选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为试验材料。(3)合理设计操作过程Ⅰ.注意操作细节合理性：例：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，酒精直接加热，还是隔水加热？⑤使甲状腺激素、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？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Ⅱ.注意操作顺序的合理性例：“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，“蛋白质的鉴定实验”中：先将双缩脲试剂A液（0.1g/mLNaOH）加入组织样液中，再加入B液(0.01g/mLCuSO4)。“探究温度对酶活性的影响实验”中先将酶与底物的温度调至实验设定的温度，在将酶底物合。Ⅲ.简明、准确组织语言文字①实验组、对照组分别编号描述如：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。②实验步骤分步描述并加以编号（一般不宜连续描述）如：第一步……。第二步……。

……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。”⑥选用文字、表格、坐标曲线图等形式进行具体、准确表达。表格的设计：

a.首先要读懂题目要求在表格中记录的内容（题目中有明确的要求）b.其次要明确表格的第一列和第一行写什么，注意在第一列或第一行肯定要写组别，即实验组和对照组。c.再绘制表格（切记：表格的“工作区”要预留给设计的试验中记录的数据，而不是要学生造出数据来填入其中，因此只要设计完成一张空白表格即可）例：某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤心跳的影响”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。座标曲线表示：例：用胚芽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）用图表示：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。请设计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Ⅳ.精心策划实验方法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

(砖红色)③CO2——Ca(OH)2溶液\溴麝香草酚蓝（蓝变绿在变黄）④乳酸——pH试纸⑤O2——卫生香复燃\气泡的产生⑥蛋白质——被蛋白酶水解\双缩脲试剂(紫色)⑦脂肪——苏丹Ⅲ染液(橘黄色）\苏丹Ⅳ染液(红色）⑧DNA——二苯胺(蓝色)\甲基绿（绿色）实验结果的显示方法:①光合速率——O2释放量或CO2吸收量或有机物生成量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或上浮的时间；植物体上的叶片可依指示剂（如碘液）处理后叶片颜色深浅。②呼吸速率——O2吸收量或CO2释放量（遮光处理）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\大分子染料如红墨水⑥甲状腺激素作用——动物耗氧量，发育速度等⑦生长激素作用——生长速度（体重变化，身高身长变化）⑧胰岛素作用——动物活动状态⑨菌量——菌落数实验过程的操作方法:①验证生物组织细胞膜的选择透过性——大分子染料如红墨水②验证细胞膜具有一定的流动性——荧光标记法③追踪原子转移途径——同位素示踪法④获得无子果实——用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房（如无子番茄）；诱导染色体变异（如无子西瓜）。⑤确定传入、传出神经的功能——刺激＋观察效应器的反应或测定神经纤维上的电位变化。⑥植物杂交的方法——雌雄同花：花蕾期去雄＋套袋＋开花期人工授粉＋套袋。雌雄异花：花蕾期雌花套袋＋开花期人工授粉＋套袋。⑦确定某一个体是否具有某种抗性基因——如确定小麦是否具有抗锈病基因，用锈菌去侵染小麦叶片，一段时间后，观察有无锈斑出现或基因检测。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细胞器提取——细胞匀浆差速离心实验中常用器材和药品的使用：NaOH：用于吸收CO2或改变溶液的pHCa(OH)2：鉴定CO2CaCl2

：提高细菌细胞壁的通透性HCl：解离或改变溶液的pHNaHCO3：提供CO2NaCl

：配制生理盐水或用于提取DNA琼脂：激素或其他物质的载体或培养基酒精：用于消毒、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液蔗糖：测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原滤纸：过滤或纸层析纱布、尼龙布：过滤，遮光龙胆紫溶液或醋酸洋红：碱性染料，用于染色体染色（4）准确地预测实验结果①全面：可能的结果都要预测到。事实究竟是哪一种，应由实验现象来明；如：黑鼠╳白鼠(完全显性)全黑有黑、有白全白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”4.平行重复原则任何试验必须有足够的试验次数，才能避免结果的偶然性，减少试验的误差，使得出的结论准确、科学。5.可行性原则指整个试验设计要具有可操作性①试验方法和器材的选择上具有可操作性，既要切合实际，又要简便易行，安全可靠，现象明显。如：“验证酶专一性试验”时用唾液淀粉酶，而不用胰淀粉酶和肠淀粉酶（难获得）。②试验步骤的设计和试验结果的产生具有可行性如：“观察叶绿体”的试验中的试验材料必须是绿色的叶肉部分，如果用叶片的表皮或叶脉部分，就不能达到好的效果。五、试验题的解题思路（一）审“试验目的”根据试验的因果关系找出自变量和因变量。说明：①从试题中提出的问题：“探究（验证）……（自变量）对……（因变量）的影响”，找出自变量和因变量。②有些试题要求写出试验研究的课题，就是要求写出试验目的，可套用“探究（验证）……（自变量）对……（因变量）的影响”③若该试验是验证性试验，试验目的就是试验结论，在答试验题时可照抄试验目的。例1：在观察洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原现象时，发现蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关研究的课题。要求写出课题名称及相关研究中的自变量和因变量。探究不同蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响自变量：蔗糖溶液浓度；因变量：细胞质壁分离和复原例2：实验一：选取同品种、同年龄的健康大鼠若干只，实施切除手术，一段时间后随机等分成四组，分别注射激素及生理盐水30天，结果如图所示。该实验的目的是探究

。

胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响（二）作“试验假设”是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是对所提出的问题作出的参考答案。说明：①假设是根据现有的科学理论和事实，对所要研究的对象想一种或几种可能的答案或解释。②一般试验不要求写试验假设，如果要求写出，假设一般采用陈述句表示。③验证性试验由于试验结论已知，不需要作出假设。例：为确定人体在运动时呼出气体中的CO2浓度是否比静止时高，某同学进行了探究：

作出假设：

人体在运动时呼出气体中CO2的浓度比静止时高。（三）析“试验原理”分析试验所依据的科学原理是什么？涉及到的生物学及相关学科中的方法和原理有哪些？说明：一般的实验原理是由三部分组成的：自变量如何控制；因变量如何检测；自变量如何影响因变量。例：为确定人体在运动时呼出气体中的CO2浓度是否比静止时高，某同学进行了如下探究：①在3个烧杯中，分别注入100mL蒸馏水，测定其pH。②实验者在安静状态（静坐2min）、中度运动（步行2min）以及剧烈运动（跳绳2min）后，立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等量气体，测定pH经多次重复实验，所得平均数据如下表：运动状态安静中度运动剧烈运动实验前pH6.16.1

6.1

实验后pH5.95.65.3请回答：该实验的原理是：CO2在水中溶解后使水的pH下降，人在不同状态运动下产生的CO2不同，溶于水后也会导致pH不同，通过测定水pH的变化可以推测呼出气体中CO2浓度的变化。（四）辨“材料用具”材料用具既是对实验过程的提示又是对实验步骤的限定。说明：一般的实验题会给出材料用具（原则：不少用也不多用），但完全开放性试题要求根据实验目的，自主选择实验材料用具。（五）套“实验步骤”实验设计的一般步骤：1.取材，分组编号：将若干生长状况，大小相同的材料（用具）随机均分为若干组，并用A、B、C……进行标号。2.材料处理（①根据实验变量设置对照；②其他因素相同且适宜的继续处理，试剂等量且适量）：A组加适量的……（实验处理），B组加等量的……（对照处理），其他条件相同且适宜。3.观察、记录：把……培养（生理实验）或反应（生化反应）一段时间后，观察记录……数据进行相关处理或求平均值。例：小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多。请设计一个实验方案，探究不同光照强度对大豆植株高度的影响，并预测实验结果。实验材料和用具：大豆种子（200粒）、光照培养箱（光照强度范围0—10000Lux，温度、湿度等均可自行设定）、培养皿、直尺等。（1）实验方案：①选出180粒大小一致的种子，分成六祖，每组30粒，放入六个相同的培养皿中，分别编号为1、2、3、4、5、6。②将上述6组分别置于光照强度0、2000、4000、6000、8000、10000Lux的光照培养箱中，温度、湿度等其余条件相同且适宜。③培养一段时间后，用直尺测量植株高度，计算每组的平均值。注：要求至少分为三组（三个处理），每组有一定的种子数量，光照强度必须有0Lux（黑暗）（六）述“实验结果、结论”若实验为验证性实验，依据实验原理写出实验结果，实验结论照抄实验目的。若实验为探究性实验，先假设出结论推结果，再写出结果得结论。说明：常见的探究性实验有三种结论：1.实验组比对照组好，自变量有利、促进；2.实验组比对照组差，自变量不利、抑制；3.实验组和对照组无显著差异，自变量无影响；例1：研究还发现，氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动。为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用具，写出第二步及以后的实验步骤，并预测实验结果。材料用具：生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，适宜浓度的细胞分裂素溶液，含14C标记氨基酸的溶液（氨基酸可被叶片吸收并在叶片内移动），蒸馏水，棉签，检测放射性强度的设备等。实验步骤：第一步：取生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，在叶片左半叶某一部位涂抹含14C标记氨基酸的溶液（如图所示）。第二步：实验结果及结论：实验步骤：第二步：将叶片均分为两组，编号为a、b。第三步：在a组叶片右半叶某一部位涂抹适宜浓度的细胞分裂素溶液，在b组叶片的相应部位涂抹等量的蒸馏水。第四步：在相同条且适宜件下放置一段时间后，检测a组叶片涂抹细胞分裂素部位和b组叶片沫抹蒸馏水部位的放射性强度。实验结果：a组叶片涂抹细胞分裂素部位的放射性强度高于b组叶片涂抹蒸馏水部位的放射性强度。实验结论：氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动例2：现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子萌发的影响，请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等。1、方法步骤：①取两个相同的培养皿，分别编号为1、2。向培养皿中倒入适量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中。②将1号置于有光照的环境中，2号置于黑暗环境中，在培养过程中，使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。③培养一段时间，观察并记录种子的萌发情况。2、可能的实验结果及相应的结论：①有光组萌发，无光组也萌发（或答发芽率差异不显著）该种植物的种子萌发不受光的影响。②有光组萌发，无光组不萌发光是该种植物的种子萌发的必要条件之一。③有光组不萌发，无光组萌发光抑制该种植物种子的萌发。六、实验设计例题分析改进型：分析所提供的实验方案，对其中的不完善之处提出改进方案补充型：要求学生对实验过程中的个别方面进行科学的补充。限制型：给出课题、原理、材料、试剂、用具等，设计实验方案。开发型：只给出课题，自选材料、试剂、用具等，设计实验方案分析型：根据实验内容分析作答。1.改进型例1：为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”，某同学制订了下列实验方案：（1）实验目的和实验材料用具（略）（2）实验方法和步骤：①用一适当大小的玻璃罩罩住一株正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏气。②将上述植物及装置放在暗室中饥饿消耗掉叶片内贮藏的有机物，暗室内装有红色安全灯。③饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。④取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中水浴加热，使叶绿素溶于酒精中⑤将已脱色的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘液检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现

该实验方案有几项明显错误，请指出错误并改正（1）实验步骤②中暗室内用“红色安全灯”是错误的，应改为“绿色安全灯”（2）实验步骤⑤中的“葡萄糖”是错误的，应改为“淀粉”。（3）未设对照实验。对照实验的步骤可设计如下：装置同题干中的步骤①，但玻璃罩内用一杯NaHCO3溶液代替NaOH溶液。例2：某同学进行了温度对酶活性影响的研究，设计了实验：

实验步骤：（1）取三支试管，分别加入质量分数为3％的可溶性淀粉溶液。（2）将试管分别放入25℃、60℃的水中和冰块中，在三支试管中分别加入质量分数为2％的淀粉酶溶液，两支试管中的pＨ＝6.8,第三支试管中的pH＝４，摇均后维持各自温度5min。（3）在三支试管中各滴一滴碘液，并摇均。

观察并记录：（略）

结论：温度过高或过低都影响酶的活性。

请回答：指出步骤中不正确之处，并在此基础上加以纠正或补充相应的内容。

a.试管上没有做标记，应用字母或数字进行标记如三支试管上分别标记Ａ、Ｂ、Ｃ。b.步骤（１）（２）中加入试管中的两种溶液应有量的描述，如步骤（２）中应补充３％的可溶性淀粉2ml。c.实验组与对照组未遵循单一变量原则。两组中存在酸碱度和温度两个变量，应只有一个温度变量，酸碱度应一致，pH应都6.8。例3：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。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？①对照组也应与实验组一样剥去部分鳞片叶；②两组放在相同适宜环境下培养，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。2.补充型例1：现有如下材料：3支试管（编号分别为A、B、C）、淀粉、碘液以及控制在37℃、0℃、100℃的3个水浴锅。（1）请根据以上提供的材料及条件，写出实验的步骤④及其以后的实验步骤，以证明温度对酶的催化活性的影响。实验步骤：步骤①：制备6ml淀粉溶液并冷却至常温。步骤②：收取唾液若干。步骤③：取3支试管各加入2ml可溶性淀粉。步骤④：步骤⑤：步骤⑥：把三个试管按序放入37℃、0℃、100℃的3个水浴锅内一定时间各加入等量适量唾液,振荡.各加入等量适量碘液，振荡,观察实验现象（2）A、B、C三支试管加入淀粉液、唾液的量及保温时间的长短均应相同，这是为了

，

以便得出科学结论。如果再将B、C置于37℃温水中若干时间后，检验的结果可能是怎样的？以免由于时间或量不同而影响效果对照B管蓝色变浅，C管蓝色不变。例2：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。……..实验现象：实验结论：甲组（实验组）惊厥昏迷等现象，对照组正常注射葡萄糖后，实验组恢复正常,对照组仍正常。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。（扣题）

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℃（适宜）环境中。

第四步：两组皮下均注射等量葡萄糖，观察现象。例3：某实验小鼠适宜生活在25℃左右的环境中，为探究低于适宜温度的环境（如10℃）对小鼠能量代谢的影响（能量代谢的强弱用单位时间的耗氧量表示），请依据所给的实验装置（如图）、实验材料和用品，在给出的实验方法和步骤的基础上，继续完成探究实验，预测可能的实验结果和结论，并回答问题。实验室温度：25℃左右材料和用品：小鼠、冰袋、秒表等步骤1：将小鼠放入广口瓶的笼子内，加塞密闭。打开夹子（A）、（B）、（C），片刻后关闭夹子（B），用注射器抽取10毫升氧气备用。关闭夹子（C），打开夹子（B），使水检压计液面左右平齐。步骤2：步骤3：步骤2：待小鼠安静后，关闭夹子（A），记下时间，将注射器向前推进5毫升（推进数量合理即可），水检压计液面左侧升高，关闭夹子（B），待水检压计的液面左右平齐时，记录时间。得到在25℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间。步骤3：将冰袋放在广口瓶周围，调节距离，使瓶内的温度稳定在10℃，待小鼠安静后，重复步骤1、2中的有关操作。得到在10℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间。结果预测和结论：该实验最可能的结果和结论应是

。原因是

。①消耗5毫升氧气所用的时间10℃少于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会加强。②消耗5毫升氧气所用的时间10℃多于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会减弱。③消耗5毫升氧气所用时间10℃等于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢不受影响。消耗5毫升氧气所用的时间10℃少于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会加强。因为小鼠是恒温动物，在10℃比25℃下维持体温所消耗的能量多。3.限制型例1:矿质元素主要是由植物的根系所吸收的，它对植物正常的生长发育至关重要，缺乏矿质元素的植株一般生长缓慢，植株矮小、瘦弱，而矿质元素的吸收与根的呼吸作用关系密切。请利用下列所提供的材料用具设计一个实验验证根系的有氧呼吸能促进根对矿质养料的吸收。一、材料用具玉米幼苗、植物油、脱脂棉、广口瓶、塑料细管、植物无土培养液二、实验步骤和实验结果（1）取两只同样大小的广口瓶，分别注入等量的无土培养液，再分别滴入等量的少许植物油，在培养液表层形成油膜，编号为甲瓶、乙瓶。

（2）取两株长势大致相同的玉米苗，分别放入上述广口瓶中培养，并用脱脂棉分别加以固定。每天用塑料细管向甲瓶中吹气数次，乙瓶不吹气。（3）将两瓶置于适宜环境培养,每天观察记录甲、乙两瓶中植株的生长情况。

结果：甲瓶玉米苗生长迅速，植株高大、健壮。

乙瓶玉米苗生长缓慢，植株短小、瘦弱。

4.开放型例1：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