第10讲 实验专题【知识精研】高考生物一轮复习课件

专题实验探究常考方式1.该考点下设知识点2.高考占比3.出题方式实验设计逻辑、实验方案评价、信息获取和整理

选择题或大题（占分20-30分）以考查实验目的、实验结论、实验设计、实验现象等方式提问，同时需要准确使用短文字阐述PART01控制变量和设计对照实验控制变量和设计对照实验1.自变量一、控制变量变量实验过程中变化的因素称为变量。实验过程中，人为控制的对实验对象进行处理的因素。2.因变量3.无关变量因自变量改变而变化的变量。除自变量外，实验过程中存在一些对实验结果造成影响的可变因素。实验过程中除自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致。4.单一变量组别对照组实验组变量1234过氧化氢浓度3%3%3%3%剂量2mL2mL2mL2mL反应条件常温90℃FeCl32滴肝脏研磨液2滴结果产生气泡无气泡少量较多大量卫生香燃烧情况不复燃不复燃变亮复燃无关变量无关变量自变量因变量因变量比较过氧化氢在不同条件下的分解因变量的观测指标Fe3+做催化剂过氧化氢酶控制变量和设计对照实验二、设计对照实验对照实验除作为自变量的因素外，无关变量都保持一致，并将结果进行比较的实验。对照的类型空白对照、自身对照、相互对照、条件对照1.空白对照不给对照组做任何实验处理，这里的”空白”绝不是什么影响因素都不给予，而是针对实验组所要研究的实验因素给予空白。1号试管即为空白对照二、设计对照实验2.自身对照对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不另设对照组。(不同处理的前后对照)紫色洋葱鳞片叶外表皮滴加3%的蔗糖溶液，低倍镜观察滴加清水后，低倍镜观察→→制成装片，低倍镜观察。→Fe3+做催化剂过氧化氢酶3.相互对照不另设对照组，而是几个实验组之间相互对照，其中的每一组既是实验组也是其他组的对照组。2、3、4为相互对照①探究酵母菌细胞呼吸类型；②噬菌体侵染细菌实验；③鲁宾和卡门利用同位素标记法

证明光合作用释放的O2来自水的实验。对比实验1.含义

设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。2.举例幼小蝌蚪不处理幼小蝌蚪饲喂甲状腺激素幼小蝌蚪饲喂甲状腺抑制剂条件对照就是给对照组施加跟自变量不同程度或反向处理，目的是与实验组形成对照。4.条件对照虽给对照组施以某种实验因素的处理。但这种处理是作为对照因素的，不是所要研究的实验因素。这种处理不包括实验研究给定的自变量。目的是更有效的比较实验组和对照组的结果。二、设计对照实验（1）空白对照（2）实验组（3）条件对照组控制变量和设计对照实验三、实验原则1.对照原则

在实验中，一般需要设置对照组。通过设置对照组，既能排除无关变量对实验结果的影响，又能增加实验结果的可信度和说服力。在探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用中，已知淀粉酶能够催化淀粉水解，设置淀粉酶和淀粉反应有无必要？有必要。可排除淀粉酶的活性、浓度等无关变量的影响。二、设计对照实验2.单一变量原则（等量原则）

实验组和对照组只能有自变量这一种处理因素不同。其他可能对实验结果造成影响的无关变量在实验组和对照组中应完全相同，且处于最适宜的状态。3.平行重复原则在同样条件下重复实验，以消除偶然误差。4.科学性原则实验方案严谨，选材合适恰当，实验步骤科学规范。控制变量和设计对照实验四、自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”1.加法原理：与常态相比，人为增加某种影响因素。第2组、第3组、第4组就是利用了加法原理四、自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”2.减法原理：与常态相比，人为去除某种影响因素。例1：艾佛里肺炎球菌转化实验第一组：R型活菌+S型菌的细胞提取物→混合培养第二组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+蛋白酶→混合培养第三组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+RNA酶→混合培养第四组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+酯酶→混合培养第五组：R型活菌+S型菌的细胞提取物+DNA酶→混合培养第二~五组就是利用了减法原理。四、自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”2.减法原理：与常态相比，人为去除某种影响因素。例2：研究甲状腺激素的功能第1组：健康的动物不做处理(空白对照)第2组：健康的动物饲喂一定量的甲状腺激素(加法原理)第3组：将健康的动物甲状腺摘除(减法原理)1.(2022·江西金太阳大联考)生物实验设计的关键是实验变量的确认，下列对实验自变量的确认，不正确的是(

)A．比较过氧化氢在不同条件下分解速率的实验中，

自变量为催化剂的种类B．观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原的实验中，

自变量为环境溶液C．为破译密码子而进行的蛋白质体外合成的实验中，

自变量为氨基酸的种类D．探究影响酵母菌种群数量增长因素的实验中，

自变量可为培养液的量A习题检测PART02实验设计的基本方法实验设计的基本方法明确实验目的分析实验原理提出实验思路设计实验步骤预期结果及结论单一变量原则对照原则平行重复原则科学性原则要解决的问题与该实验进行或检测结果有关的生物学知识遵循实验原则材料分组编号（设置对照实验）给不同对象实施不同处理（控制自变量）给予相同且适宜的条件（控制无关变量）实验结果的观察与记录（因变量的检测）实验结果：观察出的实验现象实验现象：与实验目的相匹配实验设计的基本方法

首先分析实验的自变量和因变量。此类实验的实验目的一般书写为“探究自变量对因变量的影响”“探究自变量与因变量的关系”“探究自变量的作用”等等。1.验证性实验寻找题干信息，一般写有“验证XX”，即为该实验的实验目的。2.探究性实验确定自变量/因变量，可能不止一个。一、明确实验目的一、明确实验目的例：科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关，下图为实验结果曲线图，请完善探究实验的相关问题：探究锌肥施用量对番茄果实产量的影响(或探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围)实验目的实验目的自变量无关变量因变量验证酶的高效性验证酶的专一性验证温度对酶活性的影响验证pH对酶活性的影响探究酶的最适温度(或pH)催化剂的种类底物的量、反应时间、温度、pH等单位时间内底物的剩余量或生成物的增加量底物种类(酶相同)酶的种类和量、底物的量、反应时间、温度、pH等温度温度(或pH)pH酶的种类和量、底物的种类和量、反应时间、pH等酶的种类和量、底物的种类和量、反应时间、温度等酶的种类和量、底物的种类和量、反应时间等实验设计的基本方法二、分析实验原理与该实验进行或检测结果有关的生物学知识。包括选择实验材料的依据、作出实验假设的依据、设置实验步骤的依据、分析现象与结果的依据和确定观测指标的依据。1.实验原理一般由三段组成：

自变量和因变量的关系＋因变量的观测指标＋实验过程描述。探究温度对酶活性的影响：淀粉遇碘变蓝，根据不同温度下相同时间内反应后的溶液是否出现蓝色以及蓝色的深浅可以判断淀粉被水解的量，从而判断不同温度下酶的活性。二、分析实验原理2.实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考，有些题目要求对实验结果进行分析，其考查的是实验原理，所以对实验结果分析时合理套用实验原理即可。实验结论：50℃碘液不变蓝——酶的催化作用需要适宜的温度，0℃和100℃碘液变蓝——温度过低或过高都会影响酶的活性。实验原理：

淀粉遇碘变蓝，根据不同温度下相同时间内反应后的溶液是否出现蓝色以及蓝色的深浅可以判断淀粉被水解的量，从而判断不同温度下酶的活性。习题检测1.(2022·广东佛山二模)为研究红枣多糖对血糖浓度的影响，某课题组用糖尿病模型小鼠(胰岛素分泌不足)进行实验。将生理状况相同的糖尿病小鼠均分为两组，A组灌胃一定量的红枣多糖，B组灌胃等体积的生理盐水，一段时间后测定两组小鼠体内血糖浓度及胰岛素含量。回答下列问题：(1)实验中血糖指标需要在空腹条件下测定，原因是：(2)所得实验结果表明红枣多糖具有一定的降血糖作用。结合所学知识推测其作用机理是灌胃红枣多糖后，小鼠体内胰岛素含量

(填“升高”或“降低”)，组织细胞

，导致血糖浓度降低。避免进食后机体从食物中吸收的葡萄糖对实验数据产生影响升高对葡萄糖的摄取、利用和储存增加习题检测(3)为使实验更科学，还应增加一组

小鼠，以测定

的基准值。(4)该实验的原理是：灌胃等体积生理盐水的正常血糖浓度和胰岛素含量

胰岛素是唯一一种能直接降低血糖浓度的激素；促进胰岛素分泌可降低糖尿病小鼠血糖浓度(答案合理即可)2.下列实验中，有关实验组和对照组的设置，正确的是(

)D选项实验名称实验组对照组A探究过氧化氢酶作用的最适pH氢氧化钠溶液或盐酸＋过氧化氢溶液＋过氧化氢酶蒸馏水＋过氧化氢溶液＋过氧化氢酶B验证过氧化氢酶具有催化作用过氧化氢溶液＋肝脏研磨液过氧化氢溶液＋FeCl3溶液C验证酶的专一性新鲜蔗糖溶液＋新鲜蔗糖酶液新鲜淀粉溶液＋新鲜淀粉酶液D验证某种酶是蛋白质待测酶溶液＋双缩脲试剂标准蛋白质溶液＋双缩脲试剂习题检测三、提出实验思路实验设计的基本方法

思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要求“言简意赅”。比如：用某种方法处理某种材料，观察其对某方面的影响效果。

一般须体现“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“相同且适宜”。三、提出实验思路例：某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。甲组：将X酶用蛋白酶处理，再与糖原溶液混合，

在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。乙组：将X酶用RNA酶处理，再与糖原溶液混合，

在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。四、设计实验步骤实验设计的基本方法1.材料分组编号（设置对照实验）取生长（生理）状况相同或相似的材料若干，均分为若干组，编号为A、B、C。。。2.给不同对象实施不同处理（控制自变量）对照组：不施加实验变量处理，

常见的如注射生理盐水、缓冲液或手术但不处理等。实验组：施加实验变量。3.在相同且适宜的条件下处理/培养/反应一段时间（控制无关变量）4.实验结果的观察与记录（因变量的检测）观察现象或测定指标四、设计实验步骤例：柽柳是一种泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明。实验材料：柽柳幼苗若干；适宜浓度的含Ca2+和K＋的完全培养液；细胞呼吸抑制剂；蒸馏水。①将柽柳幼苗随机分为甲、乙两组，分别培养在适宜浓度的含Ca2+和K＋的完全培养液中。②甲组柽柳幼苗的培养液中，加入一定量的细胞呼吸抑制剂，乙组柽柳幼苗的培养液中加入等量的蒸馏水，在适宜的条件下培养。③分别测定两组柽柳幼苗吸收Ca2+和K＋的速率，并进行比较五、预期结果及结论实验设计的基本方法1.实验结果2.实验结论与实验目的相匹配。如果自变量是不同浓度、温度等，下结论时，第一句写：一定浓度/温度范围内。

实验结论是根据实验现象，对实验因变量与自变量关系进行分析，得出的具有普遍意义的理论性结论。实验结论的得出必须依据实验结果。通过观察或测量得到的实验现象，是实验实际出现的情况。五、预期结果及结论例:（2023·东莞期中）酶的化学成分大多数是蛋白质，少数是RNA，也有极少数由蛋白质和RNA共同构成。存在于染色体端粒上的端粒酶在癌细胞中很活跃，从而赋予癌细胞复制的永生性。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的癌细胞等为材料，设计实验以确定端粒酶的化学成分。（1）实验思路：甲组：

，培养一段时间后，在癌细胞的染色体端粒上获取端粒酶，并检测其放射性。乙组：