高考生物二轮复习 资料15 实验与探究教学案

【2013考纲解读】

分子与细胞

（1）观察DNA、RNA在细胞中的分布

（2）检测生物组织中还原糖、脂肪、和蛋白质

（3）用显微镜观察多种多样的细胞

（4）观察线粒体和叶绿体

（5）通过模拟实验探究膜的透性

（6）观察植物细胞的质壁壁分离和复原

（7）探究影响酶活性的因素

（8）叶绿体色素的提取和分离

（9）探究酵母菌的呼吸方式

（10）观察细胞的有丝分裂

（11）模拟探究细胞表面积与体积的关系

遗传与进化

（1）观察细胞的减数分裂

（2）低温诱导染色体加倍

（3）调查常见的人类遗传病

稳态与环境

（1）探究植物生长调节剂对托插枝条生根的作用

（2）模拟尿糖的检测

（3）探究培养液中酵母菌数量的动态变化

（4）土壤中动物类群丰富度的研究

（5）探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替

【知识网络构建】

~~►艇实验名徐

对照嬲1实爵价与修订

一螂实验目的

单一麹期一

一分瞰翻理

科学性原即1连番原第一实锻计T本程序」

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粉碓麴探究性实设

【重点知识整合】

一、实验设计的基本原则

i.科学性原则

所谓科学性原则，是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期有科学依据，实验

的各个环节不能偏离生物学基本知识和基本原理，以及其他科学领域的基本原则。科学性原

则具有两个方面的含义：首先，必须保证实验的设计不出现科学性错误；其次，实验设计要

具有科学思想和科学方法的因素。具体地说，科学性原则体现在以下几个方面：实验原理的

科学性、实验方法的科学性、实验材料选择的科学性、实验结果处理的科学性及实验结果分

析的科学性等。

2.平行重复原则

平行重复原则要求控制某种因素的变化强度，观察其对实验结果的影响程度。任何实验

都必须能够重复，在同样条件下重复，实验结果应该一致或相近，实验设计时，可以通过在

一组实验中同时处理多个材料体现重复性原则。

3.单一变量原则

单一变量原则可使实验中的复杂关系简单化，使结果更准确。其含义包.括：①不论一

个实验有几个实验变量，都应做到一个变量对应一个需要观测反应变量；②实验中要尽可能

避免无关变量及额外变量的干扰。这一原则强调实验组和对照组只有一个量是不同的，实验

组和对照组的结果差异只能是由这个单一变量导致的，从而证明实验组变量的作用。因此，

在进行实验设计时，要首先确定实验变量并正确设置。

4.对照原则

对照原则是中学实验中最常用的原则。通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，

又可增加实验结果的可信度和说服力。在一个对照实验中，可包括实验组和对照组0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，一般是随机决定的。常

用的对照组类型有空白对照、自身对照、条件对照、相互对照几种。

5.控制与平衡控制原则

该原则是指要严格地操纵自变量，以获取因变量。同时，要严格地均衡无关变量，以消

除额外变量干扰。即尽量消除实验误差，以取得较为精确的结果。常用的方法有单组、等组

及轮组实验法。

6.随机性原则

实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体或群体中随机抽取的。这样做可

以：①消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；②平衡各种条件，避免实验结果出现误

差。

二、探究性实验与验证性实验的比较

验证性实验探究性实验

验证研究对象的已知属性、特征以探究研究对象的未知属性、特征以

实验目

及与其他因素的关系。实验结论已及与其他因素的关系。实验结论存在多

的

经明确种可能

实验假

结论己知，不需假设对探究的问题提出一种可能

设

实验原

由验证内容决定由探究内容决定

理

①分组编号②实验处理（对实①分组编号②实验处理（对实验组

验组和对照组的处理，除单一变量和对照组的处理，除单一变量外，其他

实验步

外，其他条件、因素等完全相同）条件、因素等完全相同）

骤

③观察、记录实验现象，收集③观察、记录实验现象，收集整理

整理实验数据实验数据

实验现

只有一种情况存在多种可能

象

结果预

对确定的结果进行描述对多种可能进行描述

测

实验结

要验证的问题肯定或否定假说

论

三、实验设计及分析

1.科学研究方法的基本思路

生物科学是一门实验科学，在生物学中，很多基本概念、基本方法、基础理论的得出,

都是通过科学家的实验最终确立的，因此学好科学研究方法的基本思路，就显得极为重要。

科学研究方法的基本思路是：

观察、提出问题一f提出假说一f设计、完成实验一一分析数据，得出结论

2.实验设计时的-一般步骤

第一步，取材、分组、编号。在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物，取材时要

注意数量和生理及发育状态相同；用具有烧杯、培养皿、饲养动物的容器等。这些材料、用

具在试题中都会给出，要结合实验的目的和原理合理利用。

第二步，相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照

（注意：单一因素不同，其他因素相同且最适）。

第三步，进一步做相同处理（其他因素相同且最适）。

第四步，检测、观察、统计、比较。找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、

比较实验数据和现象。如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果,

便于观察。

3.实验结果与结论的分析与归纳

实验结果是指通过观察或测量的实验现象，是实验实际出现的情况。实验结论是根据对

实验因变量与自变量关系的分析得出的具有普遍意义的理论性结论。结论的得出必须依据实

验结果。

归纳实验结论的一般思路是：

（1）通过实验目的或步骤（根据单一因素不同）找出实验变量，将实验分为多个对照组。

（2）由因找果，分析实验变量与结果间的逻辑关系，先得出正确结论（分结论）。

（3）再根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面结论（总）

（4）在验证性实验中，如果实验目的已知，可直接作为正确结论，但全面性要因对照组

而定。

【高频考点突破】

考点一设计性实验

例1、某遗传实验小组用纯合的紫花香豌豆(AABB)和白花香豌豆(aabb)杂交，得到F,

植株366棵，全部表现为紫花，K自交后代有1650棵，性状分离比为9：7。同学甲认为

3产生配子时不遵循自由组合定律，同学乙认为R产生配子时遵循自由组合定律。

(1)你认为同学乙对香豌豆花色遗传的解释是,由此你可以得出的结

论是。

(2)请设计一个实验证明你的解释是否正确。

I.实验步骤：

①。

②。

II.实验结果及结论：

①.

②。

解析：本题考查对自由组合定律的理解、实验设计的一般程序及思路.自由组合定律的

实质是减数分裂产生配子时，同源染色体上的等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因

自由组合，因此本题中F：产生的配子有4种，自交后代的基因型有9种，但是表现型只有2

种，这是由于基因型为A_B_的香豌豆开紫花，基因型为aaB_、A_bb、aabb的香豌豆开白花.

嗡证F：产生配子时是否覆循自由组合定律，一般采用测交的方法，根据预期结果可以得出

相应结论.

答案：(1)基因型为A_B一的香弱豆开紫花，基因型为aaB_、A_bb、aabb的香皈豆开白

花一个性状可以由多对基因控制(2)1.实嗡步骤：①第一年选用F：植株与森县花香

豌豆测交，得到香豌豆种子②第二年将香豌豆种子种植，统计花的种类及数量n.实验

结果及结论:①如果紫花与白花的比例约为1:3,说明F：产生配子时蹲循自由组合定律②

如果紫花与白花的比例为其他比例，说明F：产生配子时不覆循自由组合定律

【解答实验设计题的一般思路】

(1)明确实验类型，确定是验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；

探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得

到相关结论。

(2)确定实验变量，并设置实验变量。可从实验题目中获得启示从而确定实验变量。

(3)遵循单一变量原则，其他条件相同，同时要确保实验的顺利进行，且避免对实验因

素的干扰。

(4)确定实验观察的对象或实验检测指标。

(5)构思实验步骤，准确表达(注意实验操作顺序的合理安排)。

(6)记录实验现象，依据实验原理，分析实验结果，得出实验结论。

考点二评价改进型实验题

例2、阅读下列内容，回答有关问题：

(1)实验目的：

①验证种子萌发、幼苗生长与生长素有关。

②确定某种植物的种子萌发、幼苗生长的最适生长素浓度范围。

(2)材料用具：

萝卜、水稻、油菜等种子若干；试管、移液管、培养皿、滤纸、生长素溶液(浓度分别

为100mg/L、10mg/L、1mg/L、0.1mg/L>0.01mg/L)。

(3)实验步骤：

①取5支试管，编号。在1〜5号试管中，分别加入5mL不同浓度的生长素溶液。

②在5支试管中各放入2粒某植物种子，浸泡24小时。

③取5个培养皿编号(1-5号)，每个培养皿内事先都垫上用蒸饱水浸湿的滤纸，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)。

(4)观察与收集数据。

(5)分析与讨论：

问题1：本实验步骤中，有三处不够严谨，请指出并改正：

①;

②;.

③。

问题2：为使实验结果真实和具有普遍性，需要

问题3：若你是该实验小组的成员，负责观察和收集数据，请你按实验目的的要求，设

计一张记录表格。

解析：本题主要考查对实验步骤的评价和修正能力。解题时，要从对照实验的设置、实

验材料的选取(包括材料的种类和数目)以及实验处理等方面进行分析。依实验目的，“验证

种子萌发、幼苗生长与生长素有关”，并“确定某种植物的种子萌发、幼苗生长的最适生长

素浓度范围”，可知该实验的自变量是生长素的有无及生长素浓度的高低，因此，在原实验

的基础上，需要补充无生长素的空白对照组。为提高实验的可信度，一方面要增加实验种子

的数量，另一方面可以运用不同的种子进行重复实验。通过仔细审题，发现步骤③中的滤纸

并未用不同浓度的生长素溶液进行处理，在实验结果记录表格中，要体现实验的自变量（不

同浓度的生长素溶液）和因变量（种子发芽率、幼苗长度）等。

答案：问题1：①应再设置一支对照试管，加5mL蒸镭水，编号为6②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浸湿问题2：用不同植物的

种子重复上述实验

问题3：

培养皿123456

种子发芽率（发芽粒数）

幼苗长度（mm）

考点三开放探究性实验

例3、染色体的断裂片段在有丝分裂时不能进入子细胞核中，而在细胞溶胶（细胞质基

质）中形成圆形结构，称为微核。通过染色可观察到微核，常用含微核的细胞数占观察细胞

总数的比例（微核率）来检测有毒物质对细胞的危害程度。

某研究小组应用微核检测技术探究不同浓度的氯苯对人类细胞的危害程度。请根据以下

提供的实验材料与用具，设计实验思路，绘制用于呈现实验数据的坐标系，并预测最可能的

实验结果。

材料和用具：人成纤维细胞悬浮液、培养液、0/oigTl的氯苯溶液、染色液、显微

镜、细胞培养瓶、二氧化碳培养箱等。（染色和制作装片的具体方法不作要求）

（1）实验思路：

（2）绘制一个用于呈现实验数据的坐标系。

（3）预测最可能的实验结果。

（4）检测微核时可用________溶液作染色剂。微核检测技术高度灵敏，简单易行，你觉

得它还能应用在哪些社会热点问题上？。（请举一例）

解析：（1）探究不同浓度的氯苯对细胞的危害程度，应配制不同浓度的氯苯作自变量，

用动物细胞培养技术培养细胞，显微观察统计微核细胞数。

（2）数轴要有文字标注和单位。

(3)最可能的实验结果是随着氯苯化合物浓度的增加，细胞的微核率也相应增加。

(4)微核是断裂的染色体，要用龙胆紫或醋酸洋红染色。

答案：(1)①配制浓度从低到0.1mg•氯苯化合物，分别等量加入细胞培养瓶中，

另设一只培养瓶不加氯苯化合物，并编号；

②向各培养瓶中加入等量的培养液和人成纤维细胞悬浮液，放入二氧化碳培养箱中培养

一段时间：

③取各培养瓶中培养液，染色后分别制成装片，在显微镜下观察并计数，统计出微核率。

(2)如右图：

微核率/%

。氯苯化合物浓度/(mglD

(3)随着氯苯化合物浓度的增加，细胞的微核率也相应增加。

(4)龙胆紫或醋酸洋红对食品添加剂、汽车尾气、辐射等进行安全评价(其他答案合理

也可)

【开放型实验设计题的一般解题思路】

首先，打草稿或腹稿，做到心中有数。在草稿纸上画出一个大致的流程图或拟一个纲要，

排一排实验步骤的先后顺序，认清实验中的自变量、因变量和无关变量。一般来说，分三步：

分组、处理和观察

其次，组织语言，准确描述。要注意体现“等量原则”相关词语的准确使用，如“等量”

“等温”“生长状况相同”等，在时间、温度、物质的量上难以做到准确量化描述时，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。必要

时可用图来表示，但应加入适当的文字说明。

再次，依实验类型，分析实验结果。假如题目中出现了“是否”“有无”“能否”等语气

不确定的词，在分析实验可能出现的结果时，要从正反两方面进行分析，甚至从中立的方面

分析。如“探究光对种子萌发的影响”时就可能出现三种情况：促进作用、抑制作用、没有

影响。但如果题目要求写出最可能的结果，则应根据所学的知识确定其中的一种。

最后，依据实验现象，获得实验结论。要从实验现象中获得结论，而结论往往同实验目

的相呼应。如果实验目的不够明确，则应加入自己对该实验的理解，尽量利用教材中的语言

来作答。

【难点探究】

难点一观察类实验

1.很多实验中必须先制作玻片标本，然后在显微镜下观察。下面的实验步骤错误的是

A.脂肪鉴定：切取花生子叶薄片一染色一去浮色一制片一观察

B.有丝分裂观察：解离根尖一染色一漂洗一制片一观察

C.质壁分离观察：撕取紫色洋葱鳞片叶表皮一制片f观察一滴加蔗糖溶液一观察

D,细胞质流动观察：取黑藻小叶一制片一观察

解析：有丝分裂观察的正确步骤是：解离根尖一漂洗f染色一制片-观察.

答案：B

【拓展整合】实验归类

实验名称细胞的状态染色剂生物材料

观察DNA、RNA在

死细胞甲基绿毗罗红

细胞中的分布

人的口腔上皮细胞

观察线粒体活细胞健那绿

观察细胞的减数分裂死细胞无（为固定装片）蝗虫精母细胞

低温诱导染色体加倍死细胞改良苯酚品红染液

洋葱根尖细胞

观察细胞的有丝分裂死细胞龙胆紫（或醋酸洋红）

醛母菌细胞、水绵细胞、叶的保

观察多种多样的细胞活或死细胞

卫细胞、鱼的红细胞等

观察叶绿体活细胞无（无需染色）碎类的叶（或菠菜叶、黑藻叶）

观察植物细胞的

活细胞紫色洋葱鳞片叶表皮细胞

质壁分离与复原

【特别提醒】（1）以上实验除了“观察植物细胞的质壁分离与复原”使用低倍镜即可

外，其余均需使用高倍镜。（2）鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“培

养液中酵母菌种群数量的动态变化”都需用显微镜观察0

难点二鉴别类实验

例2、下列有关实验及显色结果的叙述，正确的是（）

A.在水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀

B.脱氧核甘酸与毗罗红作用呈现红色

C.在常温条件下，蛋白质与双缩腺试剂发生作用呈现紫色

D.在常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色

解析：蔗糖无还原性，在水浴条件下，姜林试剂与其发生修睫魏自沉淀产生；甲

基绿使DNA呈绿色；在常温条件下，核糖核酸与毗罗窗姆呈现红色.

答案:C

【拓展整合】

实验名称试剂颜色生物材料备注

淀粉的鉴定碘液蓝色脱色的叶片

苹果或现配现用、

还原糖的鉴定斐林试剂砖红色沉淀

梨匀浆等水浴加热

苏丹HI（或IV）染花生种

脂肪鉴定橘黄（或红）色需用高倍镜观察

液子切片

豆浆、稀先加A液，后加B液，

蛋白质鉴定双缩胭试剂紫色

蛋清等摇匀使用

提取液：无水乙①胡萝卜素：橙黄色②叶黄加入二氧化硅是为了研

叶绿体中色素新鲜的绿叶

醇；分离液：层素：黄色③叶绿素a：蓝绿磨得更充分；碳酸钙可防

的提取和分离（如菠菜叶）

析液色④叶绿素b：黄绿色止在研磨中色素被破坏

【特别提醒】实验材料应注意选择无色或颜色浅的材料，这样可以避免材料本身的

颜色掩盖反应产生的物质的颜色，如鉴定还原糖一般不用有色的材料，鉴定蛋白质一般不用

血红蛋白等。

难点三调查类实验

例3.下列所列举的调查活动或实验，实验所得到数值与实际数值相比，可能偏小的

①在探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管中吸出培养液计数前没有振荡试管②

在调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物没有打开电灯③用标志重捕法调查池塘

中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落④用样方法调查草地中的蒲公英时，不

统计正好在样方线上的个体

A.①②③B.③

C.①②④D.②③④

解析.：该题考查种群数量的调查、种群密度的调查、群落中动物丰富度的调查，属于

常规实验的考查。在探究培养液中酵母菌数量时，从试管中吸出的培养液计数前没有振荡导

致酵母菌贴试管壁的个体被忽略，使培养液中的酵母菌数比实际结果偏小；在调查土壤中小

动物丰富度时;用诱虫器采集小动物没有开灯会导致捕获到的动物种类减少，最终使实际结

果偏小；用标志重捕法调查种群密度时，鲤鱼身上标志物脱落会导致第二次捕获到的标志个

体减少，但根据公式标记比例不变，所以求得的该种群生物总数变大；用样方法求蒲公英的

种群密度，如果不统计样方线上的个体数，导致统计的个体数减少，故种群密度比实际结果

偏小。

答案：C

【特别提醒】

①调查方法：取样调查法。可根据不同的调查目的和对象应用不同的取样方法。

②调查选材：为使实验获得成功，常选用一些容易调查的内容，如植物种群密度的调

查选择客易辨别个体的双子叶植物，遗传病的调查选择发病率高的遗传病等。

③随机调查：调查的随机性决定了调查的准确性，所以应做到无区别对待调查对象，

以确保调查的准确性。

难点四探究性实验

例4.选择30只生理状况大致相同的健康成年小白鼠，测定小白鼠单位时间耗氧量的

平均值，以代表小白鼠的物质代谢强度，将其随机分为甲、乙两组，做如下处理:

级别实验处理方法实验结果

切除10天后，测得其物质代谢强度

甲切除小白鼠体内的甲状腺

大大下降

切除小白鼠体内的甲状腺，5天后，

切除10天后，测得其物质代谢强度

乙连续给小白鼠注射一定量溶于某种溶剂

没有下降

中甲状腺激素

由此可以推测：甲状腺激素能提高小白鼠的物质代谢能力。为了证明这一推论，要增

加下列哪项作为对照实脸

A.切除甲状腺，注射生理盐水

B.既不切除甲状腺，又不注射甲状腺激素

C.从切除甲状腺后的第5天开始，注射用于该实验的某.溶剂

D.从切除甲状腺后的第5天开始，注射溶于另一种溶剂中的甲状腺激素

解析：本题主要考查实城变量的控制对实验结果的葡响.要使实嗡结果更严谨、更有

说服力，就应严格厘循单一变量原则，乙组注射的是甲状腺激素+某溶剂，为了排除无关变

量对实验的干扰，应再增加一组对照组，即切除小白鼠体内的甲状腺，5天后，开始注射等

量的某溶剂.

答案：C

【变式探究】为了探究某物质(X)的作用，研究者提出了以下实验思路：

(D实验分组：

甲组：培养液+Y细胞+%—TdR(：Tl标记的胸腺喀咤脱氧核甘)+生理盐水

乙组：培养液+Y细胞+智一TdR+X(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。

(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度)，求每组的平均值。

(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD,求每组平均值并进行统计分

析。

(要求与说明：答题时用X、CRD、TdR表示相关名词：Y细胞是能增殖的高等动物

体细胞)

请回答：

(1)实验目的：«

(2)预测实验结果及结论：。

(3)实验中采用引一TdR的原因是：。

【解析】(1)该实验的变量为某物质(X)的有无，因变量为细胞内的放射性强度的强弱。

3H—TdR是用来合成DNA的原料，若细胞分裂旺盛，则细胞内的放射性强度的平均值(CRD)

就比较高。所以该实验的目的是探究X对Y细胞增殖（DNA合成）的影响。（2）X对Y细胞增殖

（DNA合成）的影响可能是促进、抑制或无任何作用。如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对

Y细胞增殖（DNA合成）有促进作用；如果乙组CRD与甲组基本相同，说明X对Y细胞增殖（DNA

合成）无影响;如果乙组CRD明显低于甲组,说明X对Y细胞增殖（DNA合成）有抑制作用。（3）

碱基T为DNA特有碱基，若用：'H-TdR来培养细胞，则可知细胞的放射性来自于细胞内新合

成的DNA。CRD越高，证明细胞增殖速度越快。

【答案】（1）探究X对Y细胞增殖（D虺合成）的彩响（2）如果乙组CRD明显高于甲组,

说明X对Y细胞噌殖（DNA合成）有促进作用；如果乙组CRD与甲组基本相同，说明X对丫细

胞噌殖（DNA合成）无影响；如果乙组CRD明显低于甲组，说明X对Y细胞噌殖（DNA合成）有

抑制作用（3）：H—TdR是DNA合成的原料之一，可根据CRD变化来判断细胞增殖（DNA合成）

情况

【特别提醒】如何做出假设并预期实验结果

（1）假设的做出一定要根据已有的知识经验进行，否则做出的假设就是罗列各种可能的

情况，意义不大。做出的假设还应该紧紧呼应提出的问题。

（2）做出假设后还应预期相应的实验结果，为实验的检测做好准备，为实验结果的分析

提供相应的依据。

（3）验证性实验无需假设，一般只能是一种预期结果；而探究性实验需要做出假设，在

此基础上做出两种及两种以上的预期。并得出相应的结论。

难点五评价性实验

例5、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

小组为探究“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•hnT?）、氮肥（255kg•M）、保水剂（60kg•hm-2）+氮肥C255kg•hnT

与，置于相同的轻度干旱条件下培养，其他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0）2吸收量及叶绿素含量的测定，结果（均值）如下表：

组号CO2吸收量/Hmol,m-2•s-1叶绿素含量/mg•

A10.663.07

B13.043.02

C15.913.05

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中的缺陷并改正：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CO?吸收量的原因可能是________。

（3）实验测得的CO?吸收量（大于、等于、小于）光合作用过程中CO?实际消耗量，

理由是。

光合作用强度可通过测定C02吸收量，也可以通过测定释放量计算。

解析：（1）本题实嗡步骤①缺少对照组；步骤②中，为了减小实验误差，取材时应取植

株相同部位的叶片•（2）彩响光合作用的内部因素有自由水的含量，参与光合作用的物质

ATP、NADPH的量及酶的活性等.（3）本题中实测光合作用CO：吸收量等于植物光合作用实际

8：消耗量减去细胞呼吸CO；释放量，测定光合作用强度既可通过冽定CO；释放量，也可通过

测定0：释放量进行计算.

答案：（1）没有对照组，应另设一组不施保水剂和氮肥作为对照组取材方法不科学，

选取的叶片还应取自植株的相同部位（2）提高了光合作用有关酶的含量与活性（3）小于

实验测得的8；吸收量是光合作用过程中C0；实际消耗量与呼吸作用8；释放量之差0；

【拓展整合】

1.举例

探究性实验验证性实验

验证某糖尿病患者尿液中含葡萄

实验名称鉴定某人是否出现糖尿

糖

实验原理相同（斐林试剂与可溶性还原糖作用出现砖红色沉淀）

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）

实验现象出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀

预期实验结果出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀

若出现砖红色沉淀，证明此人出现糖尿；糖尿病患者尿液中含葡

实验结论

若不出现砖红色沉淀，证明此人不出现糖尿萄糖

2.实验设计时的一般步骤

(1)取材、分组、编号

取材时要注意数量和生理及发育状态相同，用具要相同等，即无关变量要相同且适宜,

不影响实验结果。

(2)变量处理

根据单一变量原则和对照原则，对不同组别进行变量处理，以引起不同的实验结果来

实现实验目的。

(3)根据需要可进行进一步相同处理；

其他因素相同且最适的继续处理。

(4)检测、观察、统计、比较

必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。

【易错点点睛】

易错点一根据实验的原理、结果与类型不能正确选择实验材料

(1)避免材料颜色对实验结果的干扰

①葡萄糖的鉴定：应选择浅颜色的组织材料如苹果、梨；血液应通过离心或沉淀将血细

胞去掉。

②叶片中淀粉的鉴定：用脂溶性物质将叶片中色素溶解掉。

(2)根据所提取或鉴定的物质选材料

①色素的提取与分离：选深绿色材料如菠菜叶，不选浅绿色或不含色素的材料

②还原糖的鉴定：所选材料必须含有还原糖，如莘果、梨、血浆、糖尿病病人尿液等，

但甘蔗和甜菜等因主要含蔗糖而不能作为实验材料。

③脂肪的鉴定：选富含脂肪的种子，如花生种子。

④蛋白质的鉴定：选富含蛋白质的材料如植物大豆种子(或用豆浆)、动物材料鸡蛋蛋白

(去掉蛋黄，稀释，留样液作对照)。

⑤DNA：鸟类动物的红细胞（去掉血清），哺乳动物的红细胞因无细胞核不能作实验材料,

但其他组织细胞可作实验材料。

⑥HQz酶：肝脏（新鲜）或马铃薯块茎。

（3）遗传方面的实验材料：要求相对性状明显，繁殖周期短。植物一般选择草本、自花

传粉闭花受粉植物；动物中常用果蝇做实验。

（4）细胞分裂方面的材料：细胞分裂旺盛的部位如根尖分生区、形成层部分；细胞周期

短而分裂期长的材料。

（5）可用洋葱作为实验材料的实验

质壁分离一一鳞茎叶表皮（细胞液呈紫色便于观察）；

有丝分裂一一根尖分生区（乳白色）；

色素的提取与分离一一种植，长出绿叶；

观察不到染色体一一不进行细胞分裂；

观察不到叶绿体一一不见光部分。

例1、下列各项中正确的是（）

A.做植物细胞有丝分裂实验时，可用蒜叶代替洋葱

B.做植物细胞质壁分离和复原实验时，可用30%的食盐溶液代替30%的蔗糖溶液

C.做叶绿体色素提取和分离实验时，可用乙醇代替丙酮

D.做DNA粗提取和鉴定实验时，可用新鲜猪血代替鸡血

解析：做植物细胞有丝分裂实验时，目的是要观察细胞分裂，而蒜叶细胞不易观察到，

故不能代替洋葱（根尖）.做质壁分离和复原实验时，不能用30%的食盐溶液代替30%的蔗糖

溶液，因为30%的食盐溶液浓度太高，分离速度快，会使细胞过度失水而死亡.色素可以溶

解于有机溶剂中，如丙酮、酒精、石油配，故可以用酒精（乙醒）代替丙酮.猪是哺乳动物，

其成熟的红细胞没有细胞核，无DNA,不可替代鸡血.

答案：C

易错点二对实验方案的设计思路不清晰、实验结果的检测指标不准确

实验设计题目最容易犯的错误有三点：一是不能确定变量并根据自变量确定分组数目；

二是对实验设计的“三段论”步骤不清晰，“东写一点、西写一点”思路混乱；三是实验结

果的观测指标确定不切合实际，我们所选取的实验观测指标最好是肉眼可以看得见或可以直

接测量的指标。

例2、某生物兴趣小组开展“温度对甲状腺激素生物活性影响”的课题研究。实验材料

有几只相同的玻璃缸、清水、发育状态相同的小蝌蚪数十只、饲喂蝌蚪的饲料、未经处理的

具有活性的甲状腺激素，以及用50。C的温水中处理10min的甲状腺激素。请写出你的实

验方案。

（1）实验方案的设计。

（2）采用何种指标来确定温度对甲状腺激素生物活性的影响？

解析：实验方案的设计首先要确定实嘛变量，然后根据实嗡变量确定分组及各组的处理

方法.本实验中实验变量是温度，按照温度的高、中、低分成三组或更多.根据甲状腺激素

的作用，我们可以确定实嗡结果的观测指标：阳蚪发育成青蛙所需的时间的长短.

答案：（1）①分组：取玻璃缸3只，分别标记甲、乙、丙；放入等量的清水和困蚪；②

处理：鹦般勰雌饲料，燕吸;未经处理的甲状腺激素和饲料，豳*5。。C处理

10min的甲状腺激素和饲料；③结果现察分析：三组怵I蚪放在相同环境下饲养，观察它们

的生长、发育状况.（2）困蚪发育成青蛙所需的时间的长短.

【历届高考真题】

[2012年高考试题】

一、选择题

1.（2012年高考全国卷5）关于细菌的叙述中，正确的是

A.不同种类细菌的生长均需要相同碳源

B.常用液体培养基分离获得细菌单菌落

C.细菌大量培养过程中，芽抱形成于细菌生长的调整期

D.培养基中含有高浓度NaCl有利于金黄色葡萄球菌的筛选

【答案】D

【解析】自养型细菌可以利用无机碳源，异养型细菌只能利用有机碳源，A错误.分离

细菌并获得单菌落需要固体培养基，B错误.芽泡是细菌为适应不利的环境而产生的休眠体,

而调整期资源丰富，不会产生芽抱，C错误.金黄色葡萄球菌有耐高浓度盐的特点，D正确.

【考点定位评题主要考查微生物培养和分离的相关知识，考查学生的分析和理解能力，

难度中等.需要学生在平时识记常见微生物的生活特征和生活史，理解几种常见的培养基的

一般作用.

2.（2012江苏高考21）下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，合理的是（）

A.在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长

B.条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸

C.果酒发酹过程中发酵液密度会逐渐减小

1）.将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量

【答案】ABC

【解析】在果酒发酵后期，由于瓶中的营养物质减少，单位时间内产生的CO?的量减少,

所以拧开瓶盖的间隔时间可以延长，A正确；在糖源、氧气充足的条件下，鼻酸菌可将葡萄

汁中的糖分解成醍酸，B正确；果酒发酵过程中，营养物质消耗，并且有水的生成，密度会

逐渐减小，C正确；将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，近瓶口表面的盐要铺厚一些，但底层不

需要大量用盐，D错误.

【考点定位】本题考查发酵食品加工的基本方法这一知识点，涉及果酒、果醛和腐乳制

作过程的原理和方法.属于了解层次.

3.（2012江苏高考18）下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是

A.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度

B.将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝

C.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取

I）.用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少

【答案】C

【解析】洗涤剂能够瓦解细胞膜，但不能增加DNA的溶解度，A错；将DNA丝状物放

入二苯胺试剂中沸水浴中变蓝，不需要冷却，E错；常温下菜花匀浆中有些能类可破坏DNA,

而影响DNA的提取，C正确；用玻棒缓慢搅拌港液并不歌向DNA的含量，而在粗提取时，

缓慢撑拌有利于DNA附着，D错

【考点定位】本题主要是对实脸内容的考查，主要是涉及"DNA粗提取与鉴定实嗡”这

一实验中的原理、方法和操作步骤等内容.属于实嗡考查中比较基础的内容.

4.（2012江苏高考17）下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是

A.从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小

B.作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药

C.尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用

D.将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌

【答案】C

【解析】化学结合法可能影响酶的活性部位而影响反应效果，而吸附法是物理方法不影

响酶的分子结构，A正确；消化酶在消化道内起作用，B正确；尿糖试纸由于使用后不能将

反应物和酶分开，而不能再次使用，C错：固定化酵母细胞在凝胶珠中，用无菌水冲洗可洗

去CaCk和表面的杂菌，D正确

【考点定位】本题考查酶的应用，涉及固定化酶中的原理、操作和应用等知识。属于了

解层次。

5.（2012北京高考5）高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影

响最大的一项是

A.将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中

B.将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上

C.将转基因植物叶片接种到无菌培养基上

D.将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上

【答案】C

【解析】植物组织培养中的外植体必须在严格的无菌环境中进行培养，而且操作的各环

节都要注意严格灭菌，必须无菌操作，C对；葡萄酒的制作原理是利用酵母菌无氧发酵时产

生酒精，在无氧条件下，大部分微生物都不能生存，随着发酵的进行，酒精度噌大，也有杀

菌的作用；而制作腐乳时，主要是将毛霉等微生物接种在豆腐上，此过程的加盐、加卤汤等

操作均有一定的杀菌作用；选择培养基只能允许目的菌生长，会抑制其他杂菌生长，因此不

是严格无菌操作时A、B、D选项的情况下比C选项的受影响要小.

【考点定位】本题考查对传统发酵技术的应用、微生物的培养和植物培养技术中无菌操

作的掌握.重点要求考生熟悉相应操作过程中的注意事项，这种类型的题目考查的内容相时

固定，重点放在细节，难度中等.

二、非选择题

6.（2012重庆高考30—11）11.乙醇可部分替代石油燃料，利于纤维素酶、酵母菌等可

将纤维素转化成乙醇、耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解，从而有利于酵母菌发酵

产生乙醇。

（1）某研究小组将产纤维素酶的菌株，通过诱变和高温筛选获得新菌株，为探究新菌

株所产纤维素酶能否耐受800c高温，进行了以下实验。

试管1试管2

第一步加入适量缓冲液加入等量纤维素酶溶液（缓冲液配制）

第二步___________________________30min

第三步加入—

第四步60℃水浴保温lOmin

第五步加入___________________________

第六步沸水浴中加热2min,观察实验现象

结果与结论：①若,则表明该纤维素酶能耐受80℃高温;

②若,则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温；

（2）酵母菌发酵产生的乙爵属于（填“初级”或“次级”）代

谢产物。

【答案】n⑴80c水浴保温适量纤维素液斐林试剂或班氏糖定性试剂.一

①试管1内呈蓝色，试管2内有陡红色沉淀产生

②试管1和2内均呈蓝色[来源：中，教“屈z*z*s*tep]

⑵次级

【解析】II⑴根据实验是探究纤维素酶能否耐受80c高温，所以应先对纤维素酶用80c

高温处理，常用方法为水浴8CC保温.对酶进行高温处理后，然后再加入适量的纤维素酶

作用的底物一一纤维素，利用纤维素酶能使纤维素水解为还原糖，来检验经高温处理的酶是

否还有活性，还原糖可用斐林试剂或班氏糖定性试剂检测.

①如果纤维素酶能耐受80c高温，则经80c高温处理后，依然能使纤维素水解，经斐

林试剂检测能出现传红色沉淀

②反之，不能出现传红色沉淀.

⑵乙醇时酵母菌无明显生理功能，并非是酵母菌生长和繁殖所必需的物质，这样的物质

为次生代谢产物.

【考点定位】此题考查光合作用和书上第一个实嗡的变式实喊，联系的知识点较多，要

求学生有一定的数据函数图象处理分析能力，难度较大.光合作用在教学中仍为教学重点.

教学中应加以重视.

7.（2012山东高考34）【生物一生物技术实践】

辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。

I愈伤组织I-^-►£31———

MWM］

用4胞i—►।高产细胞系］—►।细胞培养物］—

（1）图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的和过程。

（2）图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是。培养基中的生长素和细

胞分裂素用量的比值（填''高"或“低”）时，有利于芽的分化。对培养基彻底

灭菌时，应采用的灭菌方法是。

（3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是。用酶解法将愈伤组织分离

成单细胞时，常用的酶是和纤维素酶。

（4）提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是o

【答案】（1）脱分化（或去分化）：再分化

（2）琼脂低高压蒸汽灭菌

（3）70%果胶酶

（4）防止有机溶剂的挥发

【解析】（1）由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化，脱分化产

生的愈伤组织继续进行培养，又可重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化.

（2）培养基中常用的凝固剂是琼脂.同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比

例影响植物细胞的发育方向.生长素和细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化；反之

则利于根的分化.培养基应用高压蒸汽灭菌锅灭菌.

（3）外植体消毒所用酒精的体积分数是70%.曲解法将愈伤组织分离成单细胞所用的

的是果胶酶和纤维素酶.

（4）用萃取法提取植物有效成分时，应在加热瓶口安装冷凝回流装置，目的是防止加

热时有机溶剂挥发.

【试题评价】