2024届高考生物一轮总复习实验技能实验小专题课件

实验小专题专题一信息读取类1.信息读取题：根据实验过程和结果的图表，正确读取相应的信息进行解题。2.解题策略。[典例1]科研人员探究了不同温度(和)条件下容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。图1图2(1)由图可知，与25℃相比，

，主要原因是__________________________________；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的________浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测________浓度变化来计算呼吸速率。(2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案。①称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。③记录实验数据并计算CO2

生成速率。

为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a._________________________，b.________________________________。[解题思路]第一步明确实验目的关键信息：探究不同温度(25℃和0.5℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2

生成速率的变化。推断结论：实验目的是“探究不同温度(25℃和0.5℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2

生成速率的变化”。第二步读取图(表)信息关键信息1：变量——25℃和0.5℃，条件——密闭。推断结论1：不同温度条件下CO2

生成速率不同。推断结论2：随着时间增加，若CO2生成量越来越多，则O2的量相应减少。关键信息2：与25℃相比，0.5℃条件下果实的CO2

生成速率较低。推断结论3：CO2

生成速率跟温度有关，0.5℃条件下低。第三步分析实验结果

推断结论1：CO2生成速率跟温度有关，0.5℃条件下低→生成CO2

的细胞呼吸是酶促反应，受温度影响，0.5℃低温降低了呼吸酶的活性，导致果实的CO2生成速率低。推断结论2：随着果实储存时间的增加，密闭容器内O2含量减少→细胞呼吸减弱。

(1)根据题意和图示分析可知，细胞呼吸是酶促反应，酶的活性受温度影响，与25℃相比，0.5℃条件下低温降低了细胞呼吸相关酶的活性，导致果实的CO2

生成速率较低。随着果实储存时间的增加，密闭容器内的O2

含量减少，同时CO2

浓度增大，导致细胞呼吸减弱。该实验还可以通过检测O2浓度变化来计算呼吸速率。(2)生物实验的原则是控制单一变量原则、对照原则和可重复原则，所以为了使实验结果更可靠，选取的果实成熟度应当一致，并且每个温度条件下至少有3个平行重复实验。(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性CO2

O2b.每个温度条件下至少

(2)③a.选取的果实成熟度应当一致有3个平行重复实验【针对训练】

1.(2021年北京一模)水稻穗上的颖果可分为初级颖果和次级颖果(图1所示)。与初级颖果相比，次级颖果存在开花时期晚、营养积累差等特点。为研究两者差异产生的原因，研究人员进行了相关实验。

(1)研究人员发现A基因与颖果发育有关，A基因缺失突变体的初级颖果与次级颖果发育一致。检测A基因缺失突变体与野生型水稻授粉后不同时间两种颖果中IAA的含量，结果如图2所示。图1图2图3

①据图2可知，野生型水稻初级颖果与次级颖果发育存在差异的原因是__________________________。比较野生型与A基因缺失突变体中两种颖果的IAA含量，推测A基因能__________。 ②研究人员检测了野生型中IAA合成酶基因(T基因)的转录量，结果如图3。综合图2、3结果，推测野生型中初级颖果发育优于次级颖果的原因是________________________。进一步研究发现，A基因突变体中两种颖果的T基因转录量一致，且显著低于野生型，导致突变体的初级、次级颖果发育差异消失，推测A基因可________T基因的转录。

(2)研究显示，A基因编码的A蛋白可与F蛋白结合，F蛋白可与T基因启动子结合。研究人员将T基因启动子与β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS基因)连接构建表达载体，导入野生型水稻叶片制备的原生质体，加入反应底物，检测GUS酶活性，实验处理及结果如图4。结果说明_________________________，从而确保IAA的生物合成。图4

(3)进一步研究发现，在野生型次级颖果中，当IAA含量达到一定水平，可解除A蛋白与F蛋白的结合，从而抑制IAA合成，这种调节方式称为________调节。而在初级颖果中无此机制，因而初级、次级颖果发育出现差异。

解析：(1)①据图2可知，野生型水稻初级颖果与次级颖果发育存在差异的原因是初级颖果的IAA含量高，次级颖果IAA含量低，且授粉后初级颖果的IAA含量显著增加。比较野生型与A基因缺失突变体中两种颖果的IAA含量，推测A基因能提高IAA含量。②分析图3可知，在初级颖果发育的第5天，T基因的转录量明显高于次级颖果，综合图2、3结果，推测野生型中初级颖果发育优于次级颖果的原因是授粉3至5天初级颖果中T基因转录量大于次级颖果，IAA合成量多，发育早、发育快。进一步研究发现，A基因突变体中两种颖果的T基因转录量一致，且显著低于野生型，导致突变体的初级、次级颖果发育差异消失，推测A基因可促进T基因的转录。(2)分析图4可知，该研究的自变量是加入底物的种类，分析结果可知，加入A蛋白后，GUS酶活性高于不加底物组和加入F蛋白组，但同时加入F蛋白和A蛋白的那一组中，GUS酶活性明显增高，进一步说明A蛋白与F蛋白结合，解除了F蛋白对T基因转录的抑制，从而确保IAA的生物合成。(3)在野生型次级颖果中，当IAA含量达到一定水平，可解除A蛋白与F蛋白的结合，从而抑制IAA合成，这种调节方式称为反馈调节。而在初级颖果中无此机制，因而初级、次级颖果发育出现差异。答案：(1)①初级颖果的IAA含量高，次级颖果IAA含量低，且授粉后初级颖果的IAA含量显著增加提高IAA含量②授粉3至5天初级颖果中T基因转录量大于次级颖果，IAA合成量多，发育早、发育快促进(2)A蛋白与F蛋白结合，解除了F蛋白对T基因转录的抑制(3)反馈

2.(2022年广东湛江二模)植物细胞能将胞内的ATP通过膜泡运输释放到胞外，形成胞外ATP(eATP)。eATP可通过受体介导的方式，调节植物细胞的生长、发育、抗病反应等生理活动。为探究eATP对植物光合速率的影响，科研小组用去离子水配制了适宜浓度eATP的溶液，并用其处理菜豆的叶片。一段时间后，测定叶片净光合速率和胞间CO2

浓度等的变化，结果如图所示。回答下列问题。

(1)分析以上信息可知，植物细胞释放ATP的方式是_______。AMP-PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，却不改变细胞外的eATP浓度，推测其可能的作用是__________________________________________________________。

(2)该实验对照组的处理方式为________________，并在相同的条件下培养。根据实验结果，eATP能提高菜豆叶片的净光合速率，原因可能是__________________________________________。

(3)活性氧(ROS)能促进植物叶肉细胞气孔的开放，NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶，该酶在细胞中的合成场所是_______。科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体，发现净光合速率与对照组基本一致。试推测eATP调节植物光合速率的机制：____________________________________________________。

解析：(1)题中信息显示，植物细胞能将胞内的ATP通过膜泡运输释放到胞外，显然植物细胞是通过胞吐方式释放ATP的。eATP调节作用的发挥需要与相应的受体发生特异性结合，AMP-PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，却不改变细胞外的eATP浓度，说明该抑制剂发挥作用是通过减少eATP的受体，或减弱eATP的受体的活性实现的，也可能是与eATP竞争受体结合，进而抑制了eATP与受体的结合，使eATP不能发挥信息调节作用。(2)该实验中实验组的处理方法是用去离子水配制了适宜浓度eATP的溶液，并用其处理菜豆的叶片，根据实验设计的单一变量原则和等量原则可知，对照组的处理方式为用等量的去离子水处理菜豆的叶片，并在相同的条件下培养。实验结果显示，eATP能提高菜豆叶片的净光合速率，同时胞间二氧化碳浓度和气孔导度均上升，据此可推测eATP提高菜豆叶片的净光合速率是通过提高气孔导度，增加了胞间二氧化碳浓度，进而加快了暗反应过程对二氧化碳的吸收和利用，从而提高了植物的光合速率。(3)活性氧(ROS)能促进植物叶肉细胞气孔的开放，NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶，一般而言，酶的化学本质绝大多数是蛋白质，蛋白质是在细胞质基质中的核糖体上合成的，因此，该酶是在细胞中的核糖体上合成的。题(2)实验表明eATP可通过调节气孔导度来调节植物光合速率，而活性氧(ROS)也能促进植物叶肉细胞气孔的开放，活性氧(ROS)的合成需要NADPH氧化酶的催化，当NADPH氧化酶缺失，则活性氧(ROS)无法合成，植物叶肉细胞气孔的开放无法增加，科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体，发现净光合速率与对照组基本一致。综合分析可知：eATP通过调节NADPH氧化酶基因的表达，促进活性氧(ROS)的合成，进而促进植物叶肉细胞气孔的开放，提升了叶肉细胞的气孔导度，进而实现了对光合速率的提高。答案：(1)胞吐AMP-PCP阻止eATP与受体结合，使eATP不能发挥信息调节作用(2)用等量的去离子水处理菜豆的叶片eATP能促进气孔的开放，增大胞间CO2

浓度，叶肉细胞吸收更多的CO2

参与暗反应，从而提高植物的光合速率(3)核糖体eATP通过促进ROS的合成来促进气孔的开放，从而提高光合速率专题二实验步骤补全类

解答此类题目，要能理解科学实验的一般方法，理解所考实验的实验原理、方法和操作步骤，并能对实验现象和结果进行解释和分析。1.明确实验目的——实验的核心。

(1)弄清是验证性实验还是探究性实验：在题目中往往以“验证……”“证明……”“探究……”“观察……”“调查……”

“鉴定……”等形式呈现。举例说明分析下列实验属于哪种类型的实验。

①某校研究性学习小组的同学想探究“不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用”；②为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验；③观察植物细胞的质壁分离和复原。答案：①③属于探究性实验，②属于验证性实验。项目探究性实验验证性实验实验目的探究研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系实验假设往往具有多种可能因结果已知，故不存在假设实验过程不定模仿已经做过的实验对象未知，可以不描述已知，应准确描述(2)探究性实验与验证性实验的比较。项目探究性实验验证性实验实验结果预测对应假设，分类讨论。采用“若A则B”的形式表述—实验结论—对应所给实验目的，得出肯定结论(续表)2.明确实验原理——实验的依据。

实验原理来源于课本中的相关知识(题干较短)或来源于题干(题干较长)，因此可通过联想相关知识或解读题干来解题。3.明确实验变量——解题的关键。变量是实验设计中可以变化的因素或条件，具体分类如下。

实验设计要遵循“单一变量”原则，即不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量。[典例2]小麦的穗发芽情况影响其产量和品质。某地引种的，进行了如下实验。(1)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下。步骤红粒管白粒管对照管①加样0.5mL提取液0.5mL提取液C②加缓冲液/mL111③加淀粉溶液/mL111④37℃保温适当时间终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色显色结果＋＋＋＋＋＋＋＋＋注：“＋”数目越多表示蓝色越深。

步骤①中加入的C是________________，步骤②中加缓冲液的目的是____________。显色结果表明，淀粉酶活性较低的品种是________________；据此推测，淀粉酶活性越低，穗发芽率越________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应__________。(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案。

X处理的作用是使________________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著_________(填“深于”或“浅于”)白粒管，则表明α­淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。[解题思路]第一步明确实验目的关键信息：为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系。推断结论：实验目的为“探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系”。第二步理解实验原理结合题干联想课本相关知识得出实验原理：1.淀粉在淀粉酶的催化作用下会随着时间的延长而出现不同程度的水解。2.淀粉遇碘液变蓝，蓝色越深表明淀粉含量越高。第三步明确实验变量

表格主要分为单自变量和双自变量表格，单自变量表格横、纵坐标分别是自变量和因变量，双自变量表格横、纵坐标均为自变量，表格内的数据为因变量。

关键信息1：取穗发芽时间相同且质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，表格的行、列标题。推断结论1：本实验的自变量为“小麦籽粒”。推断结论2：本实验中的“加样”为无关变量，应该保持相同；本实验的因变量为“显色结果”。第四步分析实验结果关键信息1(表格信息)：红粒管颜色显著深于白粒管，对照管颜色最深。推断结论1：颜色越深，说明淀粉被分解得越少，淀粉酶的活性越低。关键信息2：红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。推断结论2：淀粉酶的活性越低，种子的发芽率越低。

根据表格数据分析可知，实验的自变量是小麦籽粒，则“加样”属于无关变量，应该保持相同，所以步骤①中加入的C是0.5mL蒸馏水，作为对照；加入缓冲液的目的是调节pH；实验的因变量是显色结果，颜色越深，说明淀粉被分解得越少，则淀粉酶活性越低；若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应缩短。据图分析可知，X处理的目的是使β-淀粉酶失活。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著深于白粒管，则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。(1)0.5mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)β-淀粉酶失活深于【针对训练】

3.(2021年北京海淀区一模)造血干细胞(HSC)在骨髓中产生，可分化和发育为血细胞和免疫细胞。当受到某些细胞因子刺激后，骨髓中的HSC释放到外周血中，此过程称为HSC动员。收集外周血中的HSC，可用于干细胞移植及血液疾病治疗。

(1)图1表示HSC动员的机制。由图可知，粒细胞集落刺激因子(G-CSF)刺激骨髓中的伤害性感受神经元，促进神经纤维末梢中的________________融合，释放神经肽(CGRP)，CGRP作为一种______可作用于HSC_______上的受体，促进HSC迁移至血管中。图1

(2)研究人员用RTX药剂使小鼠的伤害性感受神经元失活，未处理的小鼠为对照组，实验处理及检测结果如下表所示。组别注射物质CGRP相对量外周血中HSC的相对量RTX组溶剂VⅠ3RTX组CGRPⅡ10对照组溶剂Ⅲ10对照组CGRPⅣ20

表中实验结果支持了图1中的过程，请完善表格，V处为注射_________刺激小鼠，Ⅰ～Ⅳ处数据依次为_________(选填数字“0、6、15、6”)。

(3)R蛋白是HSC上受体的组分之一。为研究HSC动员对骨髓造血的影响，研究人员以野生型小鼠及敲除编码R蛋白基因的小鼠为实验材料，实验处理及检测结果如图2和图3所示。图2图3

①图2结果表明R蛋白是受体响应CGRP信号所必需的，依据是___________________________________________________________________________________________________________。

②图3结果说明______________________________________________________________________________________。 ③综合图2和图3实验数据可知，G-CSF刺激后，野生型小鼠体内HSC总量明显高于敲除组，推测原因是____________________________________________________________________。

(4)辣椒中富含辣椒素，辣椒素也可作用于伤害性感受神经元。为探究其能否增强由G-CSF刺激引起的造血干细胞动员，研究人员给野生型小鼠分别喂食含辣椒素的辛辣食物及普通食物，检测并比较两组小鼠体内CGRP含量。请补充完善上述实验方案：______________________________________________。

解析：(1)根据图示可以看出G-CSF刺激突触前膜后，引起了神经纤维末梢中的突触小泡与突触前膜融合，释放神经肽，因此可判定CGRP为一种神经递质(或信号分子)，可作用于HSC细胞膜上的受体，促进HSC迁移至血管中。(2)题干描述该实验的结果支持图1的过程，而图1中的过程需要G-CSF刺激突触前膜，引起前膜释放CGRP，作用于HSC，而单纯用RTX药剂会让伤害性神经元失活，所以RTX组和对照组相比，自变量为伤害性神经元是否有活性，因此在两个RTX组中要设置是否有G-CSF刺激，因此可确定V为注射G-CSF刺激小鼠；根据该机制的过程，RTX组伤害性神经元失活，用G-CSF刺激也不会引起CGRP释放，因此Ⅰ为0，因此外周血中HSC的相对量也最低，Ⅱ和Ⅲ对应的组别中，一个是被RTX处理，另一个是没有G-CSF刺激，且两组外周血中HSC的相对量相同，因此可推测两组的CGRP相对量都为6；而Ⅳ的神经元正常，且加入CGRP，其外周血中HSC的相对量也最高，因此确定Ⅳ的值为15。(3)①图2中注射G-CSF后，对照组(野生型)可以引起外周血中HSC的相对量升高，与之相比，敲除了R基因的敲除组外周血中HSC的相对量较少，可确定R基因表达的R蛋白是受体响应CGRP信号所必需的。②图3中可以看出无论是否注射G-CSF，已经是否有R基因的表达产物，单位体积骨髓中HSC存储数量基本不变，因此可确定HSC动员对骨髓中HSC的存储量无影响。③综合图2和图3实验数据可知，G-CSF刺激后，野生型小鼠体内HSC总量明显高于敲除组，可以推测该机制可能是受G-CSF刺激后，HSC迁移至外周血导致骨髓中HSC增殖，维持骨髓中HSC的储存量，从而使体内HSC总量增加。(4)该实验的实验目的是为探究辣椒素能否增强由G-CSF刺激引起的造血干细胞动员，因此自变量为是否喂食辣椒素，因变量为造血干细胞动员程度，但该过程需要由G-CSF刺激，因此需要对喂食辛辣食物与普通食物的野生型小鼠分别注射G-CSF，而因变量需要检测两组小鼠外周血中HSC的数量，题中实验方案需补充完善2点：①实验处理：需要对喂食辛辣食物与普通食物的野生型小鼠分别注射G-CSF。②检测指标：需要检测两组小鼠外周血中HSC的数量。答案：(1)突触小泡与突触前膜神经递质(或信号分子)细胞膜(2)G-CSF0、6、6、15(3)①注射G-CSF刺激后，敲除组外周血中HSC数量显著低于野生型②HSC动员对骨髓中HSC的存储量无影响③HSC迁移至外周血导致骨髓中HSC增殖，维持骨髓中HSC的储存量，从而使体内HSC总量增加(4)需补充2点：①实验处理：需要对喂食辛辣食物与普通食物的野生型小鼠分别注射G-CSF。②检测指标：需要检测两组小鼠外周血中HSC的数量

4.(2022年广东普宁华侨中学二模)阳生植物受到周围植物遮蔽时，茎伸长速度加快，使株高和节间距增加，叶柄伸长，这种现象称为避阴反应(如下图)，而阴生植物通常无此反应。日光充足被其他植物遮蔽

(1)光合色素主要吸收自然光中的________，自然光被植物滤过后，其中红光(R)/远红光(FR)的比例下降，引起植物的避阴反应，从适应环境的角度分析其生理意义是_______________________________________________________________________________。

(2)研究发现，光敏色素使植物感知其他植物的遮阴。现有野生型和光敏色素B突变型(缺乏有功能的光敏色素B)拟南芥若干，利用这两种拟南芥验证光敏色素B使植物具有避阴反应，请补充表格中的实验设计思路并预测实验结果。拟南芥①正常光下(不遮阴)④野生型②⑤茎明显伸长(避阴反应)光敏色素

B突变型③茎伸长不明显(无避阴反应)⑥②________；④________；⑥________。

(3)光敏色素B感知R/FR的变化，调控某些基因表达，如激活生长素(IAA)、赤霉素(GA)合成相关基因的转录，促进茎秆伸长。在避阴反应的植物中检测到乙烯含量增加。乙烯在避阴反应中促进生长的实现，部分依赖于提高植物对赤霉素信号的敏感度，试推测其可能的机制___________________________________________________________________________。

(4)脱落的叶片中脱落酸含量明显增加。科研人员推测脱落酸能通过诱导乙烯的合成促进脱落，为验证该推测是否正确，可以利用________(填“脱落酸”或“乙烯”)缺失突变体植株进行研究。进一步研究发现，在叶片脱落过程中生长素含量下降。由此说明植物的生长发育和适应环境变化的过程是__________________________的结果。

解析：(1)叶片中的叶绿体色素进行光合作用时主要吸收红光和蓝紫光。自然光被植物滤过后，由于植物叶片中的叶绿素吸收红光，导致红光(R)与远红光(FR)的比例下降。R与FR的比值的变化引起植物的避阴反应。避阴反应利于植物捕获更多的光，提高植物遮阴时光合作用强度，为生长发育提供物质和能量。(2)由题意知，该实验是验证光敏色素B使植物具有避阴反应，实验材料是野生型和光敏色素B突变型(缺乏有功能的光敏色素B)拟南芥若干。该实验的自变量是拟南芥的种类和是否遮阴。可通过在实验一段时间后，观察茎伸长速度是否加快、株高和节间距是否增加、叶柄是否伸长等现象，来验证光敏色素B使植物具有避阴反应。(3)乙烯通常具有缩短节间距，降低株高等抑制生长的作用，赤霉素能促进细胞伸长，从而引起植株增高的作用。避阴反应中存在增长节间距、增高株高的现象，而在避阴反应的植物中检测到乙烯含量增加，乙烯在避阴反应中促进生长功能的实现，部分依赖于提高植物对赤霉素信号的敏感度，其机制可能是乙烯提高了GA与受体结合能力或促进GA信号传导途径的某个环节。(4)为验证脱落酸能通过诱导乙烯的合成促进脱落，实验的自变量为是否有乙烯合成机制，因变量是叶片的脱落情况，这里采用乙烯缺失突变体植株进行研究，以正常植株作为对照，若在脱落酸使用情况下正常株叶片脱落的数量多于突变株，则能证明上述结论。进一步研究发现，在叶片脱落过程中生长素含量下降。由此说明植物的生长发育和适应环境变化的过程不是单一激素的作用，而是多种激素相互作用共同调节的结果。答案：(1)红光和蓝紫光利于捕获更多的光，提高植物遮阴时光合作用强度，为生长发育提供物质能量(2)茎伸长不明显(无避阴反应)遮阴茎伸长不明显(无避阴反应)(3)提高了GA与(4)乙烯多受体结合能力(促进GA信号传导途径的某个环节)种激素相互作用共同调节专题三实验评价类1.实验材料用具的评价角度和改进技巧。

(1)材料用具是否恰当。明确实验原理，分析所给的材料用具应具备的条件(浓度、规格等)。如观察洋葱表皮细胞的质壁分离与复原实验时不能用0.5g·mL-1

的蔗糖溶液。

(2)是否遗漏重要的实验用具。分析处理操作对象、观察现象时，所用到的重要用具，仔细检查在所给用具中是否存在。如观察叶绿体的形态和分布，不能缺少显微镜。(3)药剂选择使用和用量是否准确。根据所学实验要求合理选择、使用，做到用量准确。(4)材料用具是否充分利用。思考所给材料用具分别起什么作用，怎样运用。2.实验步骤的评价角度和改进技巧。(1)步骤是否完整，是否设置对照实验。若没有，应依据实验目的、原理，确定设置的对照类型，进行补充。

(2)步骤是否合理，操作步骤是否颠倒。应依据已有的生物学知识进行调换。如使用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，A液(NaOH溶液)和B液(CuSO4

溶液)滴加顺序不能颠倒。

(3)操作是否违反生物学原理。若违反，应进行纠正。如在探究温度对酶活性影响的实验中，不能用斐林试剂检测。

(4)是否遵循单一变量原则、等量原则和排除无关变量的干扰。应保证实验组和对照组除自变量外，其他条件完全一致，如在探究温度对酶活性影响的实验中，保证实验组和对照组除温度外，其他条件(如pH、加入底物的量等)完全一致。(5)实验条件是否正确。如分析实验是否需要搅拌、加热，实验所需的温度、光照等条件是否合理。3.实验结果的评价角度和改进技巧。(1)实验结果的种类是否符合实验的类型。验证性实验只有一种结果，探究性实验的结果要分类讨论。

(2)实验结果出现科学性错误。应根据实验原理和过程，联系教材相关知识，推导出正确的实验结果。如双缩脲试剂鉴定蛋白质时，结果写成蓝色。(3)因果关系倒置。要学会表达，表达的模式是根据实验结果(现象)，推导出实验结论。

[典例3](2021年广西梧州联考)番茄灵(PCPA)是一种植物生长调节剂，可有效防止落花落果，提高坐果率。番茄灵的使用浓度一般为20～50ppm。如果在花未开放时用番茄灵蘸花，坐果率约为40%；花半开放或盛开时蘸花，坐果率几乎达100%；花后蘸花，坐果率约为60%。(1)植物生长调节剂是指____________；它________(填“属于”或“不属于”)植物激素。(2)根据题意推测番茄灵的生理作用与下列________类似。a.生长激素c.脱落酸b.2，4-Dd.乙烯利

(3)研究小组甲欲探究使用番茄灵的最适浓度，在进行正式实验之前需要先进行预实验。预实验与正式实验的差异有__________________________________________________(答出一点即可)。

(4)研究小组乙欲探究储藏温度对番茄灵作用效果的影响，初步设计如下的实验思路：在花未开放时，用浓度适宜的番茄灵对足够数量、长势相同的盆栽番茄进行蘸花，然后分别搬至温度为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃的温室大棚内种植(其他环境条件相同且适宜)。一段时间后测定各组的坐果率。请对其中的主要不合理之处进行修改完善。①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。[解题思路]第一步明确实验目的关键信息：欲探究储藏温度对番茄灵作用效果的影响。推断结论：实验目的为“探究储藏温度对番茄灵作用效果的影响”。第二步明确实验变量

关键信息1：在花未开放时用番茄灵蘸花，坐果率约为40%；花半开放或盛开时蘸花，坐果率几乎达100%；花后蘸花，坐果率约为60%。推断结论1：蘸花时间应在花半开放或盛开时。

关键信息2：用浓度适宜的番茄灵对足够数量、长势相同的盆栽番茄进行蘸花，然后分别搬至温度为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃的温室大棚内种植(其他环境条件相同且适宜)。 推断结论2：本实验中的“长势相同的盆栽番茄”“环境条件”为无关变量，应该保持相同且适宜。推断结论3：本实验的因变量为“储藏温度”。关键信息3：一段时间后测定各组的坐果率。推断结论4：本实验的因变量为“坐果率”。第三步评价实验关键信息1：实验目的是探究储藏温度对番茄灵作用效果的影响。

推断结论1：应先用不同温度处理番茄灵，再进行蘸花。 关键信息2：根据题干信息“在花未开放时用番茄灵蘸花，坐果率约为40%；花半开放或盛开时蘸花，坐果率几乎达100%；花后蘸花，坐果率约为60%”。推断结论2：蘸花时间应在花半开放或盛开时。

(1)植物生长调节剂是指人工合成的，对植物生长、发育具有调节作用的化学物质，它不属于植物激素。(2)据题干“番茄灵是一种植物生长调节剂，可有效防止落花落果，提高坐果率”，因此其功能类似于2，4-D。故选b。(3)预实验是在正式实验之前，用标准物质或只用少量样品进行实验，为正式实验打下基础。可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力、财力的浪费。故预实验需要设置对照组，而正式实验不需要设置对照组；预实验使用的浓度梯度较大，而正式实验使用的浓度梯度较小。

(1)人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质不属于(2)b(3)预实验需要设置对照组，而正式实验不需要设置对照组；预实验使用的浓度梯度较大，而正式实验使用的浓度梯度较小(4)蘸花时间应在花半开放或盛开时应先用不同温度处理番茄灵，再进行蘸花Ca2+、Na＋等阳离子内流，此时膜外的电位变化是________，从而【针对训练】

5.(2022年广东深圳模拟)2021年诺贝尔生理学或医学获得者发现了热敏感的辣椒素受体TRPV1。TRPV1是细胞膜上的一种通道蛋白，辣椒中的辣椒素或43℃以上高温均能引发感觉神经元兴奋，从而产生痛觉和灼热感。回答下列问题。(1)食用辣椒时，辣椒素与感觉神经元上的TRPV1结合后促进产生兴奋。兴奋沿传入神经传至大脑皮层，使人产生痛觉，该过程________(填“属于”或“不属于”)反射。

(2)吃辣椒时出现流汗、血液循环加速等类似高温的情况，原因是在下丘脑的________中枢作用下汗腺分泌加强、皮肤毛细血管舒张，以此增加散热。此时可以通过喝冷饮或捏鼻子用嘴呼气降低舌面温度，从而________________以缓解辣的感受。

(3)为研发新药物，科研人员对天然辣椒素的作用进行了研究。给正常大鼠的腹腔注射STZ(可诱导形成糖尿病)，获得若干只患病的大鼠模型。将其随机分为数量相等的两组，其中一组为模型组，另外一组灌服辣椒素设为治疗组。一段时间后检测相关的指标，结果如图所示。注：GLUT5影响回肠中葡萄糖的吸收

①根据相关蛋白检测结果，推测辣椒素降低治疗组大鼠空腹血糖含量的原因可能是___________________________________________________________________________________________。 与其他两组比较，设置模型组的目的是_________________________________________________________________________。 ②进一步研究表明，辣椒素可通过激活TRPV1受体，刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。为验证TRPV1受体是辣椒素降糖机制中不可缺少的，研究人员在上述实验的基础上再做了一组实验，将患病大鼠腹腔注射TRPV1受体抑制剂然后灌胃等量的生理盐水，一解析：(1)静息时，K＋外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正；受刺激后，Na＋内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负，因Na＋等阳离子内流，此时膜外的电位变化是由正变负。反射需要完段时间后检测并比较大鼠血清胰岛素的含量。本实验设计不严谨，需要增设一组实验，具体为________________________________________________________________________________________。此食用辣椒时，辣椒素与感觉神经元上的TRPV1结合后促进Ca2+、整的反射弧，痛觉中枢在大脑皮层，兴奋沿传入神经传至大脑皮层，使人产生痛觉，该过程缺少传出神经和效应器，不属于反射。神经末梢膜上

TRPV1被激活→Ca2+、Na＋等阳离子内流→感觉神(2)吃辣味时出现流汗、血液循环加速等类似高温的情况，原因是在下丘脑体温调节中枢参与下汗腺分泌加强，皮肤毛细血管舒张以增加散热。据题意可知，“辣”的产生过程：辣椒素刺激→感觉经末梢产生兴奋→兴奋最终传至大脑皮层→产生痛觉，喝冷饮或捏鼻子用嘴呼气降低舌面温度能减少对TRPV1的激活(或关闭部分TRPV1受体)，从而不能在大脑皮层产生痛觉，以缓解辣的感受。(3)该实验自变量为是否灌服辣椒素，因变量为血糖含量和相关蛋白质含量。①分析柱形图，与模型组比，辣椒素能降低空腹血糖含量，GLUT5含量下降而胰岛素含量升高，其机理可能是促进胰岛B细胞分泌胰岛素，抑制回肠通过GLUT5吸收葡萄糖。模型组和治疗组用的都是糖尿病小鼠，对照组用的是正常小鼠，遵循单一变量原则，对照组应该注射等量的生理盐水。与对照组比较，设置模型组的目的是确定动物模型的构建是否成功。②分析题意，本研究目的是“验证TRPV1受体是辣椒素降糖机制中不可缺少的”，自变量应该是TRPV1受体是否工作，因变量是胰岛素的分泌量。研究人员将患病大鼠腹腔注射TRPV1受体抑制剂然后灌胃等量的生理盐水，一段时间后检测并比较大鼠血清胰岛素的含量，缺少实验对照，应增设一组“患病大鼠腹腔注射TRPV1受体抑制剂然后灌胃等量的辣椒素溶液”。答案：(1)由正变负不属于(2)体温调节减少对TRPV1的激活(或关闭部分TRPV1受体)(3)促进胰岛B细胞分泌胰岛素，抑制回肠通过GLUT5吸收葡萄糖成功获得患糖尿病的大鼠模型，确保血糖含量降低、胰岛素含量升高是辣椒素作用的结果患病大鼠腹腔注射TRPV1受体抑制剂然后灌胃等量的辣椒素溶液

6.(2022年广东模拟)EV71是引发人手足口病的一种肠道病毒(图1)。目前临床上还没有有效的治疗药物，疫苗的研发与接种是控制手足口病流行的重要手段。科研人员用小鼠进行相关实验，据下图回答下列问题。图1图2

(1)该实验的自变量是________。多次免疫后，分别取上述3组小鼠的血清和未免疫小鼠血清，测定血清中抗体与相关抗原的结合强度，结果如图2所示。实验表明EV71免疫的小鼠血清抗体________(填“是”或“不是”)单一抗体，判断依据是_______________________________________________________________。

(2)科学家通过基因工程诱导大肠杆菌表达病毒的衣壳蛋白VP1经纯化，加佐剂SA04吸附后，二者共同被免疫系统识别加工，发挥免疫作用，吸附后制成疫苗用于预防手足口病，与传统灭活疫苗相比，这样的重组疫苗更安全又有效，其主要原因是______________________________________________________________。

(3)为评价SA04疫苗佐剂能否提高疫苗的免疫效果，科研人员将VP1、VP1经SA04佐剂吸附后分别注射于小鼠体内，然后在第7、14、21、28天测定相应抗体的相对含量。请指出本实验方案存在的缺陷并改进实验方案：____________________________________________________________________________________。

解析：(1)由图可知，抗原种类是该实验的自变量。由图2可知，EV71免疫的小鼠血清可以结合EV71、VP1和VP2多种抗原，且抗原－抗体结合强度相对值都较大，可知EV71免疫的小鼠血清抗体不是单一抗体。(2)由于衣壳蛋白VP1无侵染能力，但可刺激机体产生抗体和记忆细胞，所以衣壳蛋白VP1经纯化，加佐剂SA04吸附后，二者共同被免疫系统识别加工制成疫苗与传统灭活疫苗相比更安全又有效。(3)本实验缺乏对照组，改进方案是增加注射SA04佐剂处理和注射生理盐水的对照组，使实验更有说服力。答案：(1)抗原种类不是EV71免疫的小鼠血清可以结合EV71、VP1和VP2多种抗原(2)衣壳蛋白VP1无侵染能力，但可刺激机体产生抗体和记忆细胞(3)缺少对照组：增加注射SA04佐剂处理和注射生理盐水的对照组专题四实验设计思路与实验设计类1.实验设计题的一般要求。2.实验中应遵循八大原则(此处着重强调常考的几个)。(1)对照原则。①空白对照：不给对照组任何处理。②自身对照：对照组和实验组都在同一研究对象上进行。③相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。

④条件对照：虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量。如“动物激素饲喂小动物实验”。 甲组：饲喂甲状腺激素(实验组)。乙组：饲喂甲状腺激素抑制剂(条件对照组)。丙组：不饲喂药剂(空白对照组)。(2)单一变量原则：除了要研究的条件不同外，其他条件都应相同且适宜。(3)等量原则。①生物材料要相同。a.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。b.试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等要相同。②实验试剂要相同：即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上的等量。③处理方法要相同：无关变量如保温或冷却，光照或黑暗，搅拌或振荡，对照组和实验组要一致。

(4)平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。

(5)科学性原则：在设计实验时必须有充分的科学依据，即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的材料和实验方法的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。(6)另外还有可操作性原则、随机性原则等。3.解题策略。4.“四步法”规范书写实验步骤。

【要点提示】①要求写出实验思路和补充实验步骤的试题，都要注意“无关变量”的描述，尤其是补充实验步骤类试题。因为无关变量是决定实验成败的关键因素，补充实验步骤时，必须要对无关变量的操作进行说明。

②实验设计时要注意遵循单因子变量原则和对照原则。除了自变量以外，其他影响因变量的因素要控制，一般描述用于为“适宜且相同”“理想条件下”“生理状况一致”等文字表述。

③要分步描述并加以编号(一般不宜连续描述)。如果实验前要对材料处理或其他准备工作，一般要写在分组编号前。 ④获取反应变量(即因变量)要写清楚怎么获取(如：观察、测量、比较等)，并且要写清楚获取什么反应变量(即因变量，如：气泡多少、生根数目、颜色变化等)。

5.实验思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要求是“言简意赅”，书写实验思路时须体现“对照思想”，显示“自变量”和“因变量”，对“无关变量”表述时应注意体现“适宜且相同”；而实验步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精确细致”，书写时必须体现“自变量”如何设置，“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜等。实验设计思路的规范写法：①控制自变量；②观测因变量。注意施加不同自变量处理后要培养一段时间后观测因变量指标；有时还需要比较分析得出结论。[典例4]，某同学提出了以下实验思路：取蛙1只，捣毁该蛙的脑，将其悬挂起来。(如上图所示)，

①观察是否屈腿。

②洗去H2SO4，再用1%H2SO4

溶液刺激该蛙左后肢的趾端，测量该刺激与屈腿是否同时发生。③，用电刺激直接刺激腓肠肌，观察其是否收缩。 ④用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌细胞，在坐骨神经上是否能测量到电位变化。

(说明：实验条件适宜，实验中的刺激强度足够，屈腿反射属于屈反射)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。(2)为了验证屈腿反射中的反射中枢所在部位，在上述实验的基础上写出第⑤项实验思路。[解题思路]第一步明确实验目的关键信息：为验证反射弧的组成与作用。推断结论：实验目的为“验证反射弧的组成与作用”。第二步理解实验原理关键信息1：用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端。推断结论1：该反射为屈反射，神经中枢位于脊髓。该反射的进行需要完整的反射弧。推断结论2：兴奋通过反射弧需要时间。关键信息2：分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本。推断结论3：坐骨神经腓肠肌标本包括反射弧中的传出神经和效应器。第三步根据实验原理预测结果根据关键信息1推断结论1：屈反射的反射弧完整，能屈腿。关键信息2：用1%H2SO4

溶液刺激该蛙左后肢的趾端，测量该刺激与屈腿是否同时发生。推断结论2：不能同时发生。关键信息3：电刺激腓肠肌，观察其是否收缩。推断结论3：肌细胞能感受电刺激，腓肠肌能收缩。推断结论4：因兴奋在反射弧中单向传导，在坐骨神经上不能测到电位变化。

(1)屈反射的神经中枢在脊髓而不在大脑，所以即使捣毁大脑，仍然可以发生屈反射；由于兴奋的传导与传递需要时间，所以刺激和屈腿不能同时发生；肌肉细胞和神经细胞一样可以兴奋，肌细胞受到刺激后会收缩；传出神经和腓肠肌细胞间相当于突触结构，兴奋在神经肌肉接头的传递是单向的，即兴奋只能由传出神经传到腓肠肌而不能从腓肠肌传到传出神经，所以刺激腓肠肌，在坐骨神经上检测不到电位变化。(2)验证反射中枢存在的部位，应设计破坏脊髓的实验组。组别①②③④预测结果是否是否原因屈反射中枢在脊髓，反射弧完整，可以完成反射，所以能够屈腿从刺激到发生反应需要经过兴奋的传导与传递，这需要一定的时间，所以刺激与屈腿不同时发生电刺激使腓肠肌的肌细胞产生动作电位或兴奋，引起肌肉收缩由于传出神经和腓肠肌细胞间相当于突触结构，兴奋在神经肌肉接头的传递是单向的，所以刺激腓肠肌细胞，在坐骨神经上测不到电位变化(1)(2)⑤用针捣毁该蛙的脊髓，再用1%H2SO4溶液刺激该蛙的左后肢趾端，观察是否屈腿。【针对训练】7.(2021年浙江模拟)为探究铅中毒对大鼠神经调节的影响，某研究小组利用下列材料和试剂进行了实验。

材料和试剂：生长发育状况相同的大鼠若干，浓度分别为0.5g·L-1、1g·L-1、1.5g·L-1、2g·L-1、2.5g·L-1的醋酸铅溶液、蒸馏水。(用灌胃方式施加醋酸铅溶液)请你完善以下实验方案，并分析有关问题。(1)完善实验思路。

①_________________________________________________________________________________________________________；②各组每天按上述处理60天，其他条件相同且适宜；③60天后测定脑组织铅含量及乙酰胆碱酯酶活性并记录；④对实验数据进行统计分析。(2)预测实验结果。结果发现随施加的醋酸铅浓度增大，大鼠乙酰胆碱酯酶活性下降，请用坐标曲线图表示实验结果。(3)分析讨论。

乙酰胆碱是与学习记忆有关的化学递质，该递质由突触前膜释放进入______________，与突触后膜上的受体结合，引发突触后膜______________变化，发挥效应后在乙酰胆碱酯酶的催化下水解。本实验通过检测单位时间内胆碱生成量，进而计算该酶的活性。实验结果表明：脑组织中铅含量越高，乙酰胆碱水解速度越______________。

答案：(1)①将大鼠随机均分成6组，编号为A、B、C、D、E、F，A组灌胃适量蒸馏水，B、C、D、E、F组分别灌胃等量的0.5g·L-1、1g