1.2 生物学研究的基本方法（第3课时）（解析版）

1.2生物学研究的基本方法（3）

第1层基础必备练

一、选择题

1．淡水鱼类最适在20℃～28℃的温度范围内生活，在“探究水温变化对金鱼呼吸次数的影响”实验中，比较

适合的水温变化范围是

A．5℃～10℃B．10℃～15℃

C．15℃～20℃D．20℃～25℃

【答案】D

【分析】本题考查科学探究中的注意事项。水温的变化对金鱼的呼吸次数有影响，且随水温的升高，金鱼

的呼吸次数会增加。原来，温度越高，水中溶解的氧含量越少，在水温10摄氏度时1公升水中含有氧气8ml，

30摄氏度时水中只溶含氧5.6ml（查阅资料）。水体温度越高，含氧量越低，而鱼类随着水温的提高，新陈

代谢变得强烈，需要的氧气就多。鱼类为了活命就要呼吸，因此呼吸加快。

【详解】我们知道鱼类是变温动物，没有体温调节功能，其体温随外界水温高低而变化。因此，养鱼一定

要注意水温。鱼的适温范围较大，0至30℃之间都可生活，最高极限水温是34℃，最适水温是20至28℃，

所以实验时为了保证试验中数据的真实性，实验时温度要控制在鱼的生活适宜温度。故D符合题意。

【点睛】实验中，控制变量和设置对照实验是设计实验方案必须处理好的两个关键问题。

2．生物兴趣小组的同学们在生物实验室开展了“调查校园生态系统”、“探究水温变化对金鱼呼吸的影响”、“探

究不同植被对空气湿度的影响”、“探究绿叶在光下产生淀粉”等实验。图选项中，完成以上实验所需实验器

材的正确顺序是（）

A．①②③④B．①④③②C．③①④②D．④①②③

【答案】C

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【分析】图中的实验器材有：①温度计、②酒精灯、③放大镜、④干湿表。

【详解】调查校园生态系统时需要用到的实验器材是③放大镜；探究水温变化对金鱼呼吸的影响需要用到

①温度计测量水温；探究不同植被对空气湿度的影响需要用到④干湿计测量空气湿度；探究绿叶在光下产

生淀粉的实验中需要用到②酒精灯脱色，因此，C正确，ABD错误。

故选C。

3．某同学在“探究水温变化对金鱼呼吸次数的影响”实验过程中预测“金鱼每分钟呼吸的次数可能会随着水温

的升高而增加”。这属于科学探究基本过程中的（）

A．提出问题B．作出假设C．制定计划

【答案】B

【分析】科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流。

【详解】该实验“探究水温变化对金鱼呼吸次数的影响”。“金鱼每分钟呼吸的次数可能会随水温的变化而变

化”，这是对探究问题作出的假设。

故选B。

生物活动课上，某兴趣小组的同学选择多条金鱼(同种同生命力同大小)平均分为三组，在相同饲养环境下，

探究了"水温变化对金鱼呼吸的影响”，并记录了实验结果，如下表：

组别金鱼数量鱼缸中水量水温呼吸频率（平均值）

1号6条3000ml9℃118次/分

2号6条3000ml19℃114.6次/分

3号6条3000ml29℃182.3次/分

分析回答下列小题。

4．探究“水温变化对金鱼呼吸的影响”的基本过程是（）

A．提出问题→作出假设→实施方案→得出结论

B．提出问题→得出结论→制订方案→作出假设→实施方案

C．提出问题→作出假设→制订方案→实施方案→得出结论→表达交流

5．下列选项对此实验描述正确的是（）

A．此实验的探究变量是金鱼条数

B．实验结论是随着水温的升高，金鱼呼吸频率增加

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C．实验结束后直接把还有生命力的金鱼丢入垃圾篓

【答案】4．C5．B

【分析】本题主要考查科学探究的相关知识。科学探究的一般过程包括：提出问题→作出假设→制订方案

→实施方案→得出结论→表达和交流。

4．科学探究一般从发现问题，提出问题开始，发现问题后根据自己已有的知识和生活经验作出假设，然后

根据实验的变量以及探究的问题制订实验计划，然后进行实施计划，最后根据实验结果得出结论。因此该

探究实验的基本过程是提出问题→作出假设→制订方案→实施方案→得出结论→表达交流，C正确。

故选C。

5．A．对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他实验条

件都相同的实验，这种不同的条件就是实验变量。根据表格可以看出，该实验的变量是水的温度，A错误。

B．根据实验结果可以看出，在一定的温度范围内，随着水温的升高，金鱼的呼吸频率也会增加，B正确。

C．要养成爱护动物的好习惯，保护动物就是保护我们人类赖以生存的环境，所以要把金鱼放回到它原来生

活的环境中，D错误。

故选B。

6．科学探究是学习和研究生物学的重要方法。下列“尝试探究水温变化对金鱼呼吸次数的影响”实验的相关

叙述中，正确的是（）

A．实验中随时都可以测量金鱼的呼吸次数

B．实验组和对照组除水温外，其他条件应相同且适宜

C．金鱼的鳃盖或口开闭一次，可计数为金鱼呼吸2次

D．升高和降低水温的范围应控制在10℃—20℃之间

【答案】B

【分析】对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其他条件

都相同的实验，其中不同的条件就是实验变量；对照实验的设计原则是：一组对照实验中只能有一个变量，

且只能以所研究的条件为变量，其它条件应相同；在“尝试探究水温的变化对金鱼呼吸次数的影响”时，实验

的变量是温度，因此实验组和对照组除水温外，其他条件应相同且适宜。

【详解】A．实验中应在调好水温后放入金鱼，待金鱼安静后开始测试计数，可以减少误差，错误。

B．实验组和对照组除水温外，其他条件行相同且适宜，符合唯一变量，B正确。

C．金鱼的鳃盖或口开闭一次，可计数为金鱼呼吸1次，C错误。

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D．在“尝试探究水温的变化对金鱼呼吸次数的影响”时，实验的变量是温度，因此实验组和对照组除水温外，

其他条件应相同且适宜，故“升高或降低水温的范围应控制在20℃～30℃”，D错误。

【点睛】解答此类题目的关键是熟练掌握探究实验的一般环节、变量的设计。

7．如表为宝安区某中学小华同学为探究"水温变化对金鱼呼吸频率的影响”的实验设计,但不够完善，下列

对其修改正确的是（）

位置金鱼光照温度

鱼缸120条明亮18℃

鱼缸220条阴暗20℃

鱼缸31条明亮22℃

A．鱼缸3应放10条金鱼

B．3个鱼缸的光照应设置为相同

C．温度应设置为相同

D．三个鱼缸的金鱼条数都为1条

【答案】B

【分析】对照实验：是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其他条

件都相同的实验。其中这种不同的条件就是实验变量。设计原则是一个探究实验中只能有一个实验变量，

其他因素均处于相同理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能。

【详解】A．对照实验是只有一个因素不同以外，其它的实验条件保持相同，因此鱼缸3应放20条金鱼，

A错误。

B．本实验探究"水温变化对金鱼呼吸频率的影响”，因此除了温度外，其他条件均相同，B正确。

C．探究"水温变化对金鱼呼吸频率的影响”，所以温度为本实验的变量，C错误

D．选取同种同生命力同大小的金鱼，其目的是控制单一变量，每组选用20条金鱼，而不是1条的目的是

减小偶然性，D错误。

故选B。

8．在“探究水温变化对金鱼呼吸次数的影响”实验中，选择的变量是

A．光照B．水温C．空气D．湿度

【答案】B

【分析】对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他

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条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处

理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。

【详解】对照实验指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其他条件都

相同的实验。其中这一种不同的条件就是单一实验变量。因此在“探究水温变化对金鱼呼吸次数的影响”的实

验中，就要设计以温度为变量的对照实验，因此实验的变量是水温。

【点睛】解答此类题目的关键是熟练掌握探究实验的环节和要求。

第2层能力提升练

一、实验探究题

1．某兴趣小组探究水温变化对金鱼呼吸频率影响的实验过程及结果如下表：

分组实验材料及处理水温呼吸频率（次/分）

1号3条金鱼，小鱼缸，温度计，1000mL温水25℃89

2号___________条金鱼，小鱼缸，温度计，在1000mL温水中加入热水35℃97.5

3号3条金鱼，小鱼缸，温度计，在1000mL温水中加冰块15℃35

请根据上述实验回答下列问题：

(1)该实验的自变量是。图中2号组中金鱼的数量应为条。

(2)实验中金鱼的呼吸频率可以通过观察每分钟金鱼张合的次数来测定。

(3)在2号的基础上另设4号组，将原加热水升温改为用水浴锅隔水加热升温。4号组与2号对比，哪一个组

的设计更合理?请说明理由。

(4)实验结论：水温的变化对金鱼的呼吸频率有影响；在一定的温度范围内，随着温度的升高，金鱼的呼吸

频率填“增加”或“减少”）。

【答案】(1)水温3

(2)鳃盖/口

(3)4号组更合理2号由于加入热水增加了变量，导致变量不唯一

(4)增加

【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相

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同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。一般的对实验变量进行处理的，就是实验组，没有对实验变

量进行处理的就是对照组。为确保实验组、对照组实验结果的合理性，对影响实验的其他相关因素应设置

均处于相同且理想状态，这样做的目的是控制单一变量，便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。

【详解】（1）该实验是要探究水温变化对金鱼呼吸频率影响，故该实验的变量是水温。对照实验是在研究

一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，这个不同的条件，

就是唯一变量。故图中2号组中金鱼的数量应为3条。

（2）鱼类用鳃呼吸，当水由口流进，经过鳃丝时，溶解在水里的氧就渗入鳃丝中的毛细血管里，而血里的

二氧化碳浸出毛细血管，排到水中，随水从鳃盖后缘的鳃孔排出体外，这样鱼的鳃丝中的毛细血管中的血

液转化为鲜红色的动脉血。鱼的口和鳃盖后缘有交替闭合的现象，这是鱼在呼吸。故实验中金鱼的呼吸频

率可以通过观察每分钟金鱼口张合的次数来测定。

（3）一组对照实验中只能有一个变量，其它条件应相同。这样便于排除其他条件干扰实验。因此，4号组

更加合适，因为，2号在1000mL温水中加入热水，出现两个变量，导致变量不唯一。

（4）通过实验结果可知：在一定的温度范围内，随着水温的增加，呼吸频率也增加。

2．某课外兴趣小组同学在饲养金鱼时，发现金鱼不时浮上水面直接呼吸，即发生浮头现象。为探究金鱼发

生浮头现象的可能原因，该小组将18条大小相当的金鱼，按下表给定的条件进行了实验，其中溶氧量是

指水中的氧气含量。

呼吸频率/[次/（分钟·条）]

实验组号溶氧量培养环境

第一次统计第二次统计第三次统计

甲4毫克/升隔夜自来水113111112

乙6毫克/升隔夜自来水767874

丙8毫克/升隔夜自来水575961

(1)按照对照实验的原则，每组的金鱼数量应该。

(2)该实验中的变量是。

(3)将表格数据处理时，应取平均值，目的是。

(4)处理数据并绘得下图，图中X的数值为。

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(5)根据实验数据分析，在一定的溶氧量范围内，水中的溶氧量与金鱼的浮头次数的关系是。

【答案】(1)相等

(2)溶氧量

(3)减少实验误差

(4)76

(5)水中的溶氧量越高，金鱼的浮头次数越少

【分析】（1）科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。

（2）控制单一变量和设置对照实验是探究实验必须遵守的原则。

【详解】（1）对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件

都相同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。由题知，该实验变量是溶氧量，其他条件应相同且适宜，

故每组的金鱼数量应该相等。

（2）由于鱼生活在水中，吸收水中的溶解氧，所以该实验探究引发金鱼发生浮头现象的因素是溶氧量。

（3）在实验过程中，实验结果取平均值，目的是避免偶然性，减少实验误差，增强实验可信度。

（4）在实验过程中，实验结果取平均值，由表格数据知，图中X=（76+78+74）÷3=76，数值为76。

（5）由表格数据可知，在一定的溶氧量范围内，随着水中的溶氧量增加，金鱼呼吸频率减少，浮头次数减

少。

3．某学校课外兴趣小组同学在饲养金鱼时，发现金鱼不时浮上水面直接呼吸，即发生浮头现象。为探究金

鱼发生浮头现象的可能原因，按表一给定的条件进行了相关实验。

呼吸频率

实验组号溶氧量培养环境

第一次统计第二次统计第三次统计

甲4mg/L隔夜自来水113111112

第7页共10页.

乙6mg/L隔夜自来水767874

丙8mg/L隔夜自来水585960

(1)根据实验原则，表格中甲组的金鱼数量是条，该实验探究引发金鱼发生浮头现象的因素是。

(2)将表格处理后可得到如图所示结果，图中X的数值为。

(3)在实验过程中，我们还可以增加每组的统计次数，这样做的目的是为了增加实验结果的可靠性。

(4)实验可证明，在一定的溶氧量范围内，水中的溶氧量越高金鱼浮头次数会越。

(5)鱼类身体两侧的侧线具有功能。

(6)鱼在水中呼吸时，它的口和鳃盖后缘是张合的。

【答案】(1)6溶氧量

(2)76

(3)偶然性

(4)少

(5)感知水流方向和测定水流速度

(6)交替

【分析】1、科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流。

2、对照实验就是为了防止其他因素的影响，再设置一组对照实验，使它除了原实验本身改变的条件外，其

他条件保持相同，最后与原实验所得结果进行对照，观察异同，对照实验用来证明某种因素对实验结果的

确切影响。

【详解】（1）该小组将18条大小相当的金鱼，按表一给定的条件进行了相关实验，平均分成三组，所以

根据实验原则，表格中甲组的金鱼数量是6条，由于鱼类生活在水中，吸收水中的溶解氧，所以该实验探

究引发金鱼发生浮头现象的因素是溶氧量。

（2）在实验过程中要取平均值，所以将表格处理后可得到，图中X=（76+78+74）÷3=76，数值为76。

（3）在实验过程中我们还可以增加每组的统计次数，这样做的目的是为了增加实验结果的可靠性，避免实

验的偶然性。

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（4）实验结果显示：溶氧对金鱼的呼吸次数影响明显，在一定的溶氧浓度范围内，溶氧升高，水中的溶氧

量越高金鱼浮头次数会越少。

（5）鱼类生活在水中，鱼身体两侧具有侧线，具有感知水流方向和测定水流速度的作用。

（6）鱼在水中生活的呼吸方式是用鳃呼吸，鱼张口时水从口中进入，通过鳃丝的毛细血管，溶解在水中的

氧进入血液，血液中的二氧化碳由鳃丝排放到水中，二者进行气体交换，这样通过口与鳃盖后缘的交替张

合就完成了呼吸。

第3层拓展培优练

爱好养鱼的同学有时会发现，饲养的观赏鱼胸、背、尾鳍和体表皮肤有白点状分布，几天后白点布满全身。

鱼儿游动迟钝，食欲不振，体质消瘦，皮肤伴有出血点，有时左右摆动，并在水族箱壁、水草、砂石旁侧

身迅速游动蹭痒，游泳逐渐失去平衡，若治疗不及时，短时间内可造成大批死亡。这就是因小瓜虫（如图）

寄生鱼体而引发的小瓜虫病。为研究三种药物对小瓜虫的杀灭效果，科研人员先将小瓜虫置于培养液中培

养。其后，用清水配制的不同浓度药物处理离体小瓜虫，一段时间后观察统计死亡率如下表所示。

药物孔雀石绿硝酸亚汞硫酸铜合剂

浓度（mg/l）00.30.60.900.20.30.401.01.31.6

死亡率（%）0511280027550262977

(1)该实验探究的问题是。

(2)实验还设置了用处理离体小瓜虫，作为对照组。

(3)由实验结果可知，硝酸亚汞从浓度为开始表现对小瓜虫的杀灭作用。三种药物杀灭小瓜虫的效果

都随浓度增加而加强。所有处理