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生物实验题的类型和解答
图解 ： 实验试题主要包括三种题型：实验分析评价及改进题、实验设计补充题。 一、实验分析、评价及改进： 实验分析题就是利用已有的生物学知识，从实验取材、药品试剂、步骤及操作、结果及预测等进行分析，从而正确解答有关内容。 评价及改进主要分析以下几点：1．实验原理及方法是否正确；2．实验步骤是否科学；3．有没有充分利用实验条件；4．有没有设置对照实验；5．有无更为简单的实验方案；6．实验能否顺利完成；7．实验的安全性如何。 1．实验取材分析、评价及改进： 选择实验材料是实验成功的关键，因此在实验分析时取材的分析往往是实验试题的内容之一。例如：观察植物细胞有丝分裂实验、植物细胞的质壁分离和复原实验、叶绿体中色素的提取与分离实验、可溶性还原糖和脂肪和蛋白质的鉴定实验、生长素的研究实验、甲状腺激素的有关实验中，都必须选择适宜的实验材料。 [例题1] 是否可以用植物的叶肉细胞作为材料鉴定可溶性糖。 2．药品与试剂分析、评价及改进：药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验正确结果的重要因素，在进行实验分析时要逐一检查，不能忽视。例如：斐林试剂与双缩脲试剂。（1）A、B、C （2）D （3）A （4）B （5）质壁分离后不能复原 3．步骤及操作的分析、评价及改进： （1）是否漏做某个实验步骤；（2）操作步骤是否颠倒；（3）操作方法是否正确。 [[例题2]为证明“唾液淀粉酶对淀粉有消化作用”，某同学制订了下列实验方案。 (1)实验目的(略)(2)实验材料和用具(略) (3)实验方法和步骤 ①取2支试管，编号为A和B，各注入2 ｍL浆糊。②用凉开水漱口后，用小烧杯收集唾液。③向A试管内加入2 ｍＬ唾液。④向2支试管中各滴加2滴碘液。 ⑤将2支试管振荡后放在37℃水中恒温10 ｍｉｎ。同时取出2支试管，观察试管内溶液颜色的变化。(4)结论：唾液中含有淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。 该实验的方法和步骤以及结论有没有错误?如果有请指出并改正。 [解析]该题型是一种实验纠错评价题，体现了考试说明中“具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果解释和分析以及理解探索性实验的一般方法”的能力要求。该题是对课本实验四和实验五的延伸和重要补充。 [答案]实验方法和步骤中的错误：第③步应在B试管中加入2 ｍＬ清水；第④步和第⑤步应作对调，以排除碘液对淀粉分解的影响。结论错误：本实验只能证明唾液对淀粉的分解作用，但不能证明具体分解后的产物是什么。 4．结果、分析： （1）根据实验结果提出合理解释（即实验结果的分析） 这类题目理论知识一般是以高中生物教材上的有关理论为知识背景，但实验的材料、实验的方法和步骤往往是书本外的，题目的情境设置很新颖。但只要撩开新情境的面纱，抓住实验的基本原理和实验结果，结合所学的理论知识，就不难得出正确的答案。 （2）根据实验原理和实验过程，推导实验结果 这类题目一般都是以已学过的知识背景作为设计题目的根据，重点考查学生综合运用和知识迁移的能力。 解题关键：找到实验中隐藏的因果（逻辑）关系。 1．在严谨的实验中，“因同则果同，因不同则果不同”。2．如果出现“因不同而果相同”，要具体分析：①如果因对立（即实验变量是“有”和“无”），则此“因”不是形成果的真正原因，即题中的实验变量对结果无影响。②如果因不对立，则两“因”中必有内在联系，即本质相同。 解题思路： 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。 [例题3]． 植物与 植物的光合作用能力不同，这与它们的结构、生理有关。 （1）科学家发现 植物进行光合作用时，叶片中只有叶脉的维管束鞘细胞内出现淀粉粒，叶肉细胞中没有淀粉粒； 植物的情况正好相反。请你完成以下支持该发现的实验： Ⅰ.选取天竺葵（ 植物）玉米（ 植物）为实验材料，用______________________作为染色剂。 Ⅱ.实验前，先让天竺葵、玉米在光下照射几小时，分别摘取二者新鲜的正常叶片，经退绿处理后滴加染色剂，然后用肉眼观察，其被染色的部位分别是_________________ __________________________________________________________________。 （2）植物单个叶片的光合作用强度可用通气方式测定，如模式简图所示，将叶片置于同化箱中，在适宜的光照、温度条件下，让空气沿箭头方向流动。 Ⅰ.当B处气体的 浓度低于A处气体的 浓度时，说明____________________ ______________________________________________。 Ⅱ.请判断A、B两处气体的 浓度是否可能相等，并说明原因：_________________ ____________________________________________。 Ⅲ.用上述方法，在各自适宜的条件下分别测定天竺葵、玉米的光合作用强度，结果如曲线图所示，其中______________________表示玉米的光合作用强度曲线。 答案（1）Ⅰ.碘液 Ⅱ.叶肉、叶脉 （每空4分，共8分）Ⅰ.光合作用的强度大于呼吸作用的强度Ⅱ.有可能，因为光合作用的强度有可能等于呼吸作用的强度Ⅲ.甲 （每空4分，共12分） 答案：（1）传入功能。电刺激背根向中段可以产生后肢运动反应，表明神经兴奋进入脊髓中枢并通过传出神经引发肌肉收缩，因此是传入功能。电刺激背根外周段不发生反应，表明背根无传出功能。 （2）传出功能。因为电刺激腹根向中段不发生反应，而电刺激腹根外周段可以产生后肢运动反应，表明神经兴奋治传出神经引发肌肉收缩，因此是传出功能。 （3）根据（1）写出主要的实验步骤。（4）表中要反映出不同浓度梯度、对照组、实验重复次数、单位时间，平均值等。 具体举一例如下：（1）水蚤每分钟心脏跳动次数（2）显微镜、秒表（计时工具）、量筒、烧坏、载玻片、盖玻片等（3）①用蒸馏水稀释烟草浸出液原液，配成3种不同浓度的溶液②用吸管吸取水蚤，放于载玻片上，盖上盖玻片，调节光线，在显微镜低倍镜下观察：③用引流法引流，观察和记录一定时间内水蚤在蒸馏水（对照）及不同浓度烟草浸出液中心跳次数，重复三次； ④整理实验资料，算出每分钟心跳的平均次数，做出评价。 （4） 方法步骤：①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将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中，在培养过程中，使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。 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（或答有光组发芽率高于无光组，差异显著），光是该种植物种子萌发的必要条件之一。 ③有光级不萌发，无光组萌发（或答无光组发芽率高于有光组，差异显著），光抑制该种植物种子的萌发。 二、实验设计题和补充： 实验设计是指在正式进行科学实验之前，实验者根据一定的日的和要求，运用有关的科学知识、原理，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的制定。 (一) 试验设计的原则 1.科学性原则：是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都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。如：淀粉酶水解淀粉的顺序问题。 2.可行性原则：是指在设计生物学实验时，从实验原理、实验的实施到实验结果的产生，都具有可行性。 3.简便性原则：设计实验时，要考虑到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作挝程比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短。 4.可重复性重复、随机和对照是保证实验结果正确性的三大原则，多年来为研究者所公认。因此，在实验设计中也必须注意实验的可重复性。任何实验部必须要有足够的实验次数，才能判断结果的可靠性，设计的实验不能只能进行一次，在无法重复的情况下，作为正式结论，这样的结论易被推翻。 5．单因子变量原则：是处理实验中的复杂关系的准则之一。 它有两层意思：一是确保“单因子变量”的实验观测，即不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保“单因子变量”的操作规范，即实验操作中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。 （二）实验设计的内容及关键环节 1．内容：一个比较完整的实验设计方案，一般包括以下几方面的内容：①实验题目的确定；②提出假说；③设计实验方法和步骤；④提出实验的预期结果；⑤要观察和搜集的数据及方法。书写实验设计方案通常包括：“实验课题”、“实验假说”、“实验预期”、“实验目的要求”、“实验方法类型”、“实验对照类”、“实验材料用具”、“实验方法步骤”和“实验结论与讨论”等项目。而在中学生物课本的实验指导中，实验假说和实验预期大都隐含在“实验原理”中。实验方法类型、实验对照类型则一般隐含在“方法步骤”里。 2．实验设计的关键环节 （1）实验设计中的假说 在实验设计中，每一个实验目的的确定，都是一个实验假说的形成过程。我们在作出实验假说时，必须在注意假说的预见性的同时，强调客观性和多样性。 （2）实验材料和实验手段的选择 选择恰当的材料和手段，是所设计的实验能否达到预期结果的重要保证。 （3）变量的确定和控制 依据实验条件和环境因素充分控制无关变量，使实验具有科学性，结果不受干扰。 Ⅰ．变量的确定 变量或称因子，是指实验过程中所被操作的特定因素或条件。按性质不同通常可分为两类： ①实验变量与反应变量 实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量，亦称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如，在“温度对酶活性”的实验中，所给定的低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水浴)就是实验变量。而由于低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是反应变量，该实验即在于获得和解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反应变量)的因果关系。 ②无关变量与额外变量 无关变量，也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量有干扰作用，例如，上述实验中除实验变量(低温、适温、高温)以外，试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度，实验操作程度，温度处理的时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温3组实验是等同、均衡、稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对3个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。实验的关键之一在于控制无关变量或减少额外变量，以减少误差。 Ⅱ．变量的控制 控制变量法，是指控制其他因素不变，集中研究其中一个因素的变化，保证实验不受干扰或将干扰因素降低到最低程度。包括严格地操纵实验变量，以获取反应变量，还要严格地均衡无关变量，以消除额外变量干扰。一句话，通过实验控制，尽量消除实验误差，以取得较为精确的实验结果。 ①操纵实验变量的方法：设法给研究对象施加干扰，造成实验对象的变化，从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。 方法：施加、改变、去除。 ②检测反应变量的方法：根据实验原理和实验条件确定观察和测量的指标和方法。具体：观察特异性颜色变化、沉淀反应；观察形态结构、生理变化；测量生长发育速度；测量生化反应速度。 ③控制无关变量的方法： 排除因实验对象的个体差异带来的影响；设法创造稳定的维持不变的相同条件进行对照，以抵消或排除这些因素对实验对象的干扰；设法提供适宜条件，以排除不利环境条件对实验对象的影响；重复实验，排除偶然因素的干扰，减少实验误差。 ④对照的方法 对照是实验控制的手段之一，目的还是在于消除无关变量对实验结果的影响。通过设置实验对照对比。既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。 通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组：对照组，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型： A.空白对照 指不做任何实验处理的对象组。例如，在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。 B.自身对照 指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。如“植物细胞质壁分离和复原”实验，就是典型的自身对照。自身对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。 C.条件对照 指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。例如，“动物激素饲喂小动物”的实习实验，其实验设计方案是：甲组：饲喂甲状腺激素(实验组)；乙组：饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组)； 丙组：不饲喂药剂(空白对照组)； 该实验即设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照、更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进动物的生长发育。 D.相互对照 指不另设对照组，而是几个实验组相互对比，如“植物的向性”的等组实验中，5个实验组所采用的都是相互对照，较好的平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。 （三）实验设计的基本步骤 1．确定三个变量：实验变量、反应变量、无关变量。2．给实验变量以一定的干扰。3．控制无关变量。 实验的步骤中应表述的要点 (1)控制变量A、控制无关变量 实验分组(编号)：随机大样本材料分组、验器械分组
适宜条件下进行实验B、操纵实验变量 (2)检测反应变量 [例题11]蝌蚪在发育过程中，前后肢的伸出、头部形态的改变、尾部的消失、体形的变化等，都受甲状腺激素的影响。请根据实验材料设计实验，验证甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。 实验材料：15只同时孵化的蝌蚪（体长均为15mm），三个相同的玻璃缸，培养皿、小网、坐标纸（1mm╳1mm）、饲料、甲状腺激素、甲状腺抑制剂、清水。 实验步骤：1．将15只同时孵化的同种蝌蚪（体长均为15mm），随机分为3组（每组5条），分别放入3个相同的玻璃缸中，加入等量的清水，分别编号为1、2、3号。 2．1号中加入甲状腺激素5mg，2号中加入甲状腺抑制剂5mg，3号中不加任何药物。向1号、2号玻璃缸中连续投药7天，每天一次，药量相同。 3．将3组蝌蚪在适宜的相同饲料、温度的条件下培养。 4．实验期间，每天按时观察1次，观察时用小网将蝌蚪捞出，放在培养皿中，再将培养皿放在坐标纸上，观察并测量蝌蚪的体长，观察前肢、后肢和尾的变化，并记录。 思考：找出实验中的实验变量、反应变量、无关变量。实验中采用了哪些对照方法。通过哪些具体的方法消除无关变量对实验结果的影响。 (四) 实验设计的常规解题思路 解题思路：实验目的 —→ 实验变量 —→ 实验步骤 1． 明确实验目的；通过实验目的确定实验变量；（题中可变的单一 因素） 2． 设计对照实验应遵循：单一因素不同；其他因素相同且最适。 解题模式：将相关的实验材料、用具等平均分组并编号；（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，饲养动物的容器等等。这些材料用具在试题中都会给出，注意要结合实验的目的、原理合理利用。） 1． 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）； 2． 观察并记录实验数据和现象（结合题意找出具体的观察和记录对象）。 注意事项： 1． 实验材料在数量上要尽可能多的选取，记录数据时取其平均值以减少实验误差。 2． 在记录实验数据时，要学会设计数据表格或以坐标图的形式现示实验数据。 3．注意吸取物理、化学中的相关实验原理，如：（物理）多次测量取平均值， （化学）实验前检查装置气密性等。 （五）实验设计题的类型 就是根据实验原理和所要验证的生物学事实设计实验步骤。 这类题目的知识背景，可以是来源于高中生物教材上的内容，也可以是书本外的知识，要验证的生物学事实是由题目提供的材料告知的。需要仔细阅读材料，弄清问题的来龙去脉，再通过分析、推理，设计出严密的实验方案，确定实验的操作步骤。 1． 设计和补充实验目的、原理、假设、步骤、预测。 求实验目的：解题思路： ①直接读取题干；②间接：实验步骤 —→ 实验变量 —→ 实验目的。 预测实验结果： 解题思路：验证性实验：根据相关原理解题，结果唯一；探究性实验：遵循完整性原则（将所有的可能性排列出来，并排除不符合实际的情况）。 写出实验原理：利用题目中提供的试剂或生物材料的特性，使生物体内“隐藏”的物质或反应，显现为可见的现象 实验假设： 对实验结果最可能的预测和解释。 [例题四]ABO血型的分类是根据红细胞上的一种与血型决定有关的蛋白质（凝集原）有关，而在每个人的血清里又含有相应的蛋白质（凝集素），但每个人的血清中没有与自身红细胞相对抗的凝集素，各种血型的凝集原和凝集素之间的关系如下表所示：
红细胞表面的A凝集原只与血清中的抗A凝集素发生凝集反应，在显微镜下能够看到红细胞凝集成团；而B凝集原只与抗B凝集素发生凝集反应，凝集原和凝集素有一一对应的关系。现在要对某一个人的血型进行鉴定，现有某人的血液两滴，请根据实验步骤对实验结果进行合理预测。 第一步：在一块载玻片的左边的a处滴一滴A型标准血清（相当于A型血人的血清），在载玻片的右边b处滴一滴B型标准血清（相当于B型血人的血清）； 第二步：在a、b处各滴一滴该人的血第三步：将载玻片放在显微镜下观察； 结果预测： ①_______________________________________________________________________ ②_______________________________________________________________________ ③_______________________________________________________________________ ④_______________________________________________________________________ [解析]该题型要求学生根据题目所给信息材料和实验步骤，对实验结果进行预测，考查学生对实验结果的提炼及获得结论和联想质疑的能力，要求学生思维要开阔、思路要活泼、答案要开放，便于学生发挥个性特长。 [答案]结果预测： ①如果a、b两处的红细胞都发生凝集反应，说明此人的血型为AB型； ②如果a、b两处的红细胞都不发生凝集反应，说明此人的血型为O型； ③如果a处的红细胞发生凝集反应，b处的红细胞不发生凝集反应，说明此人的血型为B型； ④如果b处的红细胞发生凝集反应，a处的红细胞不发生凝集反应，说明此人的血型为A型； 答案．（1）要求考生写出明确的测定指标（单位时间内的可具度的指标，如每分钟心跳次数，单位时间内的死亡率或相同数量的水蚤全部死亡所需要的时间等）。（2）根据（1）写出所需要的主要实验器材，如配置浓度所需要的量度器材、实验用具、计时工具等。 2．给出实验用具、材料、药品、实验的目的，要求根据所给器材设计实验方案。 [例题14]空气中的含菌量是衡量空气质量的指标之一。为了检测学校生物实验室、教室、校长室5 、小树林四个地方空气中的含菌情况，请利用所提供条件设计一个简单实验。 (1)请用100毫升量筒、四副培养皿、煮沸过的洗碗水设计取样的实验步骤。
(2)请用4支试管、滴管、0.01%亚甲基蓝溶液设计检测的实验步骤。
(3)实验结果的预测及分析。
(4)你所设计的实验检测到的是 细菌的相对数量。 [解析]该题考查学生根据实验目的、实验原理和实验思路设计合理的实验装置或实验步骤的能力。解答这类题型时要注意三个方面：一是思考题目中实验材料（试剂）和实验装置的作用；二是不能随意增加实验材料（试剂）；三是要充分考虑环境（如温度）因素对实验效果的影响。 [答案](1)①用量筒量取等量的煮沸过的洗碗水分别倒入4副培养皿中。②分别将以上4副培养皿暴露放置于4个场所。③静置1～3天后，同时加盖取回。(2)①分别取等量放置过的洗碗水放入4支试管中。②在每支试管内滴加5～10滴0.01%亚甲基蓝溶液置于温暖处。 (3)根据4支试管内洗碗水在相同时间内褪色的程度来判定空气中的含菌量。褪色程度最大的空气中的含菌量相对最高；褪色程度最小的，空气中含菌量最低。(4)好氧性。 （1）①用量筒量取等量的煮沸过的洗碗水分别倒入4只培养皿中；②分别将上述4只培养皿露于4个场所；③静止`1~3天后，同时加盖取回。 （1）①分别取等量放置过的洗碗水放入4只试管中；②每只试管内滴加5~10滴0.01%甲基蓝溶液置于温暖处。 （3）根据4支试管内洗碗水在相同时间内褪色的程度，来判定空气中的含菌量，褪色程度最大的，空气中含菌量相对最高，褪色度最小的，空气中含菌量最低。 （4）耗氧性 2．只给出实验目的，实验器材自选，实验方案自己设计。这种类型的设计题，最能反映学生的知识水平、实践能力的高低。 [[例题13]下图为细菌结构示意图。据图回答： (1)要观察细菌的子细胞群体的特征，应该用 培养基，此菌的菌落特征是 (2)影响细菌生长的环境因素主要为 。 (3)此菌若为生产疫苗的“工程菌”，则，疫苗产量最高的时期为 期。 (4)假定在细菌培养过程中，分离获得了不能合成某种维生素的营养缺陷型菌株，请设计一个实验以鉴定这种维生素的类型。 第一步：将变异菌株接种到 培养基上扩大培养； 第二步：(简要写出以后的实验步骤)
实验结果分析：细菌能______________的培养基中所添加的维生素，就是___________的维生素。 [解析]该题既考查与实验有关的生物学知识，又能考查学生利用生物学知识来设计实验的能力。这种比较好的常用题型将课本知识与实验技能有机的结合起来，很受师生欢迎。 [答案](1)固体 大而扁平、边缘呈波状或锯齿状 (2)温度、pH值、氧气 (3)稳定。 (4)完全 第二步：配制系列培养基，每种培养基为只添加某一种维生素的“完全培养基”；将扩大培养的变异菌种分别接种到上述培养基中培养；观察细菌生长情况。 实验结果分析：细菌能正常生长的培养基中所添加的维生素，就是该变异菌株不能合成的维生素。 [解析]本题的实验目的是验证钙离子在血液凝固中的作用，具体要求是：①完成实验步骤的设计和给出实验结果；②回答实验设计中的相关问题。 本实验的原理题目中已经给出：①血液中的钙具有凝血作用；②草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应生成草酸钙，很显然，本实验的研究对象为钙离子，分析题中给出的实验条件，特别是给出的实验设计的第一步，可确定试管A和试管B为一组对照实验，其中试管A用于观察除去血液中钙离子后血液的凝固情况，试管B用于观察血液中有钙离子(不清除有的钙离子)时的凝固情况，因此A管为实验组，B管为对照组，分析实验材料和用具的作用：家兔提供血液，酒精棉用于消毒，注射器用于抽取血液，试管、生理盐水和草酸钾已在第一步实验中用到。因此，实验设计如下： 第二步：用70%酒精棉消毒，用注射器取家兔血。 第三步：立即将等量的新鲜血液分别加入到A、B两支试管中。 根据题目所给的信息，由于A试管中有草酸钾，与血液中的钙离子结合生成了草酸钙，血液中没有了钙离子，预期血液将不会凝固；B管中加入的是生理盐水，不影响血液中的钙离子，因此预期血液将发生凝固，所以实验结果是：A管不凝固，B管凝固。 实验设计到此似乎已经完成，但仔细审题会发现，题目中给出的适宜浓度的氯化钙溶液尚未用到。再仔细推敲前三步实验，可以发现，实验设计还不够严密，尚不能排除A管中血液不发生凝固不是草酸钾的直接作用，要排除这一疑问，应再增加一步实验，即在A管内继续加入钙离子， 以进一步观察血液的凝固情况，如果血液发生了凝固。则证明第三步实验中A管血液不凝固不是草酸钾的直接作用。 实验设计从第一步到第三步采用的是并列对照实验。第四步则进一步采用前后对照实验，从而较严密地证明了钙对血液凝固的作用。很显然，题目设置B管的目的应是作为A管的对照。 [答案]第二步：用酒精棉消毒，用注射器取家兔血。 第三步：立即将等量的新鲜血液分别加入到A、B两试管中，静置一段时间。 结果：A管：不凝固，B管：凝固。 第四步：将等量的CaCl2溶液分别加入到A、B两试管中。 结果：A管：凝固，B管：仍凝固；(第四步B管中不加CaCl2溶液也行)。 问题：B管是作为A管的对照。 [误区]忽略了题中给出的适宜浓度的氯化钙溶液，导致实验设计不严密。 [说明](1)试剂用量对实验结果有影响，但本题对此不作要求。 (2)本实验总体上采用的是并列对照实验的方法，因此在AU两试管的处理上除了实验变量外，其余的各项操作都必须是相同或尽量相同，如加入的血液、氯化钙溶液都必须等量。3、课题研究探索设计型 [例题六] 某研究性学习小组在进行“调查环境污染对生物的影响”课题研究时，确定了对“家庭煤炉对植物生长的影响”的子课题研究，并制定了研究方案。请回答下列问题： （1）你认为该研究方案应包括哪些内容？ _______________________________________________________________________ （2）简述该课题研究的两点主要意义： ①_______________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ （3）你对该课题研究作出的假设是________________________________________；预期是__________________________________________________________。 （4）该小组开展研究的过程和结果如下： 取两盆生长状况相似的葱，一盆（编号1）置于阳台，一盆（编号2）置于厨房煤炉旁，白天给予同样的护理，并进行同样的光照，经过一个月的观察，结果如下：
①该课题采用的研究方法是______________________________________________。 ②你得出的初步结论是__________________________________________________。 （5）如果让你完成该课题的研究报告，你的报告中应含有的主要内容是_______ ______________________________________________________________________。 [解析]课题研究是新教材最具特色的一项内容，要求学生会制定课题研究的计划和方案，并按照计划和方案独立完成或协作完成课题研究任务。该课题研究的目的是让学生学会调查研究环境污染对植物影响的一般方法，了解大气污染对植物生长的不利影响。一个完整的课题研究方案应包括研究目的、内容、方法、形式、结论、研究报告等。该课题把研究的过程和结果以已知信息出现，降低了题目的难度，同学们可从中领悟实验研究的基本方法。“能够制定课题研究的初步计划”是高考能力考查的高层次要求，是今后高考命题的重要题型。 [答案]（1）研究目的、研究方法、结果预测、结论、完成时间、报告形式等 （2）①学会调查研究环境污染对植物影响的基本方法（一般方法） ②了解大气污染对植物生长的不利影响 （3）煤球燃烧产生的二氧化硫会影响植物的生长 一段时间后，在煤炉旁生长的植物会出现一些明显的症状。 （4）①实验法、观察法②家庭煤炉燃烧产生的气体影响植物的生长 （5）前言（包括课题研究背景、目的、原理、意义等）、材料与方法、结果、结论与讨论、参考文献等 实验评价题型解题技巧 1. 首先看有无对照实验， 如果无添加对照组，如果有→步骤2 2.再看是否单一变量，在实验中除要设计的变量外，其他条件都必须一致，特别注意实验过程中是否会因添加试剂、或进行某个操作而引起控制条件的不一致性。例如研究温度对酶活性影响，则温度为变量。除单一变量外，其他条件应完全一样。 ① 实验对象的一致性 ② 等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等。 ③ 实验控制时间的一致性 ④ 实验条件的一致性 …… 3.如果是单一变量，则看实验原理、实验操作、语言叙述等是否有错误
例1： (广东、河南高考题)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：
该实验方案有几项明显错误，请指出错误并改正。
例2：某同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状腺素的活性。为了探索这一问题，他做了一个实验。在实验步骤(1)、(2)、(3)中各有一处错误或不妥之处，请改正并预测实验现象及结论。实验步骤: (1)取三只相同的洁净玻璃缸，编上号，分别装上等量的蒸馏水、河水、自来水。 (2)取发育状况不同的15只蝌蚪，分成三等份，分别放人1、2、3号玻璃缸中，三只玻璃缸放在相同的适宜外界条件下培养。 (3)每天同时向1、2、3号玻璃缸中分别投入普通饲料、甲状腺制剂拌匀的饲料、用60℃温水处理1小时的甲状腺制剂拌匀的饲料。 (4)过几天比较蝌蚪的发育状况。改正： 预测实验现象及结论：
例3：为了证实“甲状腺激素及甲状腺抑制剂对蝌蚪生长发育的影响”，某同学制订了下列实验设计方案： a.取2个玻璃缸分别编号，1号、2号。 b.在2个玻璃缸中，分别加入等量(且适量)的水和新鲜水草，然后在每个玻璃缸中分别放人10条发育状态不同的蝌蚪。 c.向1号缸投放含甲状腺激素试剂的饲料，2号缸投放含甲状腺抑制剂的饲料。 d.每天分别向各缸中投放一些饲料。 e.每隔一定时间观察一次，观察时用小网将蝌蚪捞出放在培养皿中，再将培养皿放在坐标纸上(1mm×lmm)，观察并且测量蝌蚪的体长变化(前肢和后肢的生长情况，尾的变化等)。 上述实验设计方案中，有一些明显的设计缺陷或不妥，请你修改完善该设计方案。 (1)该设计方案的明显缺陷是 ，因此，a过程应改为(只须陈述修改内容，下同) ；c过程应改为 。 (2)方案中存在着引起实验误差的不妥之处，b过程的不妥之处应改为 ，d过程的不妥之处应改为 。
例4：下表是验证唾液淀粉酶专一性的实验设计：已知(1)滴加本迪森试剂如出现黄色，证明还原性糖的存在。(2)唾液淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖，但不能水解 蔗糖成为葡萄糖和果糖，麦芽糖、果糖、葡萄糖具 有还原性；淀粉和蔗糖不具有还原性。 (1)表中3号试管和4号试管各留下了一处空白， 你认为3号试管空白处的操作应是 ， 4号试管的空白处的处理应是 ，其理由是 。 (2)实验中1号和2号试管起 作用的。 (3)实验结果说明 试管内有还原性糖存在。 (4)本实验中保持试管温度为37℃的理由是 。 (5)本实验为什么可证明唾液淀粉酶的专一性? 试分析其理由： 。 例5：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。 （1）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？会对实验造成什么干扰？
（2）若要完成本实验，请你重新进行设计合理方案。
1．以下为生物学家格里菲斯在小鼠身上进行的肺炎双球菌转化的几个实验： ①将无毒性的R型活细菌注射入小鼠体内，小鼠不死亡； ②将有毒性的S型活细菌注射入小鼠体内，小鼠死亡； ③将加热杀死的S型细菌注射入小鼠体内，小鼠不死亡； ④将无毒性的R型活细菌和热杀死的S型细菌混合注射入小鼠体内，小鼠死亡，并在小鼠体内发现活的S细菌，分析回答： （1）实验③说明_______________________对小鼠无毒害作用；实验④说明__ __________________________________________________________________。 （2）该实验可以得出这样一个结论：在加热杀死的S型细菌型中，很可能含有促成这一转化的遗传物质，但这种物质究竟是什么还不能被证明。请你在上述实验基础上再设计一个实验方案加以证明（写出主要步骤、预期结果和结论）。主要步骤和预期结果 ①将加热杀死的S型细菌分离，分别得到蛋白质和DNA。 ②
③
结论：_________________________________________________。 39、（10分）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、以及把具有活性的甲状腺素放在50℃的温水中处理10min。 ⑴实验方案的设计： 第一步：取玻璃缸3只，分别标记甲、乙、丙； 第二步： 第三步：甲缸每天喂饲料，则乙缸和丙缸怎样饲喂？
第四步：观察。 ⑵采用何种指标来确定温度对甲状腺激素生物活性的影响？
⑶实验结果预测及结论： ①
②
③
④ ⑷该实验为何用蝌蚪，而不用小白鼠作实验材料？
3．用插管插入到青蛙心的心室中，制备带神经的博动的离体青蛙心（见图甲）。插管内的液体是任氏液（能够维护青蛙心跳动的生理溶液），心脏内的血液已被任氏液代替，插管内的任氏液液面随青蛙心的收缩与舒张而上下移动。
已知刺激支配蛙心甲的神经，会引起心跳减慢减弱。试利用下述材料和用具，设计一个简单的实验，证明神经受刺激后心室内存在引起青蛙心脏博动变化的某种物质。 实验材料和用具：2支吸管、2个带有与甲相同装置的离体青蛙心（乙和丙）、任氏液。 实验步骤和现象： （1）_____________________________________________________________ （2）_____________________________________________________________ 结论：________________________________________________________________。 4．请设计一个实验，判断种子胚细胞和胚乳细胞的死活。 （1）实验原理：_________________________________________________________ （2）实验原料和器材：__________________________________________________ （3）实验步骤：________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ （4）实验结果预测：____________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ （5）该实验最可能的结果和结论应是 5．已知纯种的粳稻与糯稻杂交，F1全为粳稻。粳稻中含直链淀粉遇碘呈蓝黑色（其花粉粒的颜色反应也相同），糯稻含支链淀粉，遇碘呈红褐色（其花粉粒的颜色也相同）。现有一批纯种粳稻和糯稻，以及一些碘液。请设计两种方案来验证基因的分离规律。（实验过程中可自由取用必要实验器材。基因用M和m表示）。 方案一： (1)实验方法： 。 实验步骤： ①_______________________________________________________________________， ②_______________________________________________________________________。 (2)实验预期现象：______________________________________________________。 (3)对实验现象的解释：__________________________________________________。 (4)实验的结论：________________________________________________________。 方案二： (2)实验方法： 。 实验步骤： ①______________________________________________________________________， ②______________________________________________________________________。 (2)实验预期现象：_____________________________________________________。 (3)对实验现象的解释：_________________________________________________。 (4)实验的结论：_______________________________________________________。 6．日常饮食中都或多或少含有核酸。据研究，每100 g白米或面粉中含有核酸46 mg。核酸含量较高的是鱼类、海鲜、猪肝和豆制品等食物，如100 g鱼干核酸含量高达1187 mg。 据报道，各种补充核酸的保健品以“基因食品”推出，号称能补充和及时修复人体受损基因，迅速消除疾病；从而成为21世纪第1个春节人们送礼的新宠，而且价格不菲。 基因与健康的密切关系毋庸置疑。我国“人类基因组计划”重大项目秘书长杨焕明教授在很多场合说过，“人类所有的疾病都直接或间接与基因受损有关”，而且一些诺贝尔奖获得者也有类似的表述。请结合上述材料，运用你所学的新陈代谢和遗传学知识分析上述资料中存在的不科学的说法。 7．为检测光质（不同波长的光）对衣藻光合作用强度的影响，现提供如下的材料：红、绿、白3种颜色的40 W灯泡数个，试管数只、足量衣藻、pH试纸、石蜡油、NaHCO3溶液。请你完成下图的实验设计并回答有关问题： 实验开始步骤为：按图2—7所示组装好实验装置，放在20 ℃的环境中进行实验。 （1）写出后面的实验设计的主要步骤是： 。 （2）请预测并简要分析上述实验结果： 。 （3）在不改变实验方法和材料的情况下要提高实验效果就应 。
实验评价题型解题技巧 例1答案：诊断 错因：忽视了平时的生物实验操作和训练。正确思路：①实验中无对照实验；②实验中不能用红色安全灯，因为色素能够吸收红光，进行光合作用，影响实验结果；③淀粉遇碘变蓝是淀粉等特有的颜色反应，而不是葡萄糖的颜色反应。鉴定还原糖(葡萄糖)的存在应用的试剂是班氏试剂。 正确答案是：(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(此项不改，仅在对照中提到也给分)；(2)实验步骤⑤中的“葡萄糖”是错误的，改为淀粉；(3)未设对照。对照的作法是：a．装置同题干中的步骤①，但玻璃罩内用同一种生长状况相同的另一株植物代替题干中的植物；用一杯清水代替NaOH溶液。b．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。暗室内装有绿色安全灯。c．重复题干中的步骤③、④。d．重复改正后的题干中的步骤⑤。 例2 参考答案 改正：(1)蒸馏水/河水/自来水改为河水，(2)不同改为相同，(3)投入后加等量。预测实验现象及结论：①若B玻璃缸内蝌蚪发育最快，而A、C玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，说明高温使甲状腺制剂失活。②若B玻璃缸内蝌蚪发育最快，C玻璃缸内次之，A玻璃缸最慢，说明高温使甲状腺制剂活性降低。③若B、C玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，而A玻璃缸内较慢，说明高温未影响甲状腺制剂活性。) 例3参考答案：(1)缺少空白对照组(或对照组)；增加一个缸，编号为3号；3号缸投放常规饲料(或不含任何激素的饲料)。只是甲状腺试剂和甲状腺抑制剂的比较，不能得出有效的结论，这里明确缺乏空白对照组是关键，为回答下面的问题打开了突破口。(2)发育状态相同的蝌蚪；等量的饲料。 对照实验条件相同是个重要因素，不可忽视。 例4参考答案：(1)加入一滴唾液；不加蒸馏水；保证试管具有等量的物质，从而证明实验结果的差异是由唾液淀粉酶的作用引起的。(2)对照b。(3)3号。(4)唾液淀粉酶在37℃左右时催化效率最高。(5)3号试管变黄，说明唾液淀粉酶使淀粉分解成了麦芽糖，而4号试管未变黄，说明淀粉酶没有将蔗糖分解成果糖和葡萄糖，从而证明了唾液淀粉酶具有专一性 本实验是生物实验常用的对比分析实验，特别要注意．3、4号试管的比较。1、2号起对照作用。 例5答案：(1)①对照组也应与实验组一样剥去部分鳞片时；②两组放在相同环境下培养，其条件不仅是温度和湿度，还有光归、pH值等；③水仙的品种和大小应当一致。(其他合理答案也给分) (2)针对以上问题，取20个相同品种、大小一致的水仙头，随机分成两组，实验组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；对照组10个处理方式除不用萘乙酸处理外，其它均与实验组相同，作为对照；两组放在完全相同环境下培养， 巩固练习参考答案： 1.(1)加热杀死的S型细菌 小鼠体内R型活细菌在加热杀死的S型细菌的作用下可以转化为活的S型细菌 (2)②将无毒性的R型活细菌和分离得到的蛋白质混合注射入小鼠体内，小鼠不死亡，在小鼠体内没有发现活的S型细菌。 ③将无毒性的R型活细菌和分离得到的DNA混合注射入小鼠体内，小鼠死亡，并在小鼠体内发现活的S型细菌。 结论：蛋白质不是遗传物质，DNA是遗传物质。 2．（１）放入等量的清水和蝌蚪 乙缸喂未经处理的甲状腺激素和饲料 丙缸喂经50℃处理的甲状腺激素和饲料 （２） 蝌蚪发育成青蛙所需的时间的长短 （３） ①甲>乙=丙，活性不变 ②甲>乙>丙，活性增强 ③甲=丙>乙，活性丧失 ④甲>丙>乙，活性减弱（以上比较均为蝌蚪发育成青蛙所需的时间） （４）蝌蚪的胚后发育为变态发育，发育期短，现象明显。 3．实验步骤和现象： （1）吸取任氏液或刺激神经前的蛙心甲中内的任氏液，加入以离体蛙心乙中，蛙心博动没有变化 （2）吸取刺激神经后的蛙心甲内任氏液，加入以蛙心丙中，引起离体蛙心丙的博动减弱减慢。 结论：由此证明，神经受刺激后，心室腔内确实存在引起心脏博动变化的某种物质。 4．（1）活细胞的细胞膜具选择透过性，死细胞的细胞膜具全透性 （2）玉米种子 刀片 培养皿 红墨水 清水 放大镜 （3）①选取10粒大小相同的饱满粒大的玉米种子放在盛有清水的培养皿中浸泡，②涨大后将玉米种子用刀片从中线处切开，将其一半放入盛有红墨水的培养皿中浸泡，③一定时间后取出放入盛有清水的培养皿中漂洗，直到漂洗掉浮色为止，④用放大镜观察切片后玉米种子剖面的着色情况。 （4）①如果胚和胚乳均为红色，则说明二者为死细胞。 ②如果胚和胚乳均为无色，则说明二者为活细胞。 ③如果胚为红色，胚乳为无色，则说明前者为死细胞后者为活细胞。 ④如果胚为无色，胚乳为红色，则说明前者为活细胞后者为死细胞。 （5）如果胚为无色，胚乳为红色，则说明前者为活细胞后者为死细胞。 5.方案一：（1）采用测交法加以验证①首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻。②让F1杂合粳稻与糯稻测交，观察后代性状分离现象（2）实验预期现象为测交后代应出现两种不同的表现型类型且比例为 1：1（3）F1产生了两种不同的配子，比例为1：1。依据测交使用的糯稻为纯合体只产生一种含糯性基因的配子，后代既然出现两种表现型，粳稻（含M）和糯稻（含m，且为mm纯合），则F1必然产生两种类型的配子，即 M和m（4）由此可见，F1中必然含有M和m基因，且M和m这对等位基因在F1产生了两种不同的配子，从而验证了基因的分离规律 方案二：（1）运用F1花粉鉴定法（2）①首先让纯种粳稻和糯稻杂交，获取出F1杂合粳稻②F1开花时取其一个成熟的花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察（3）实验现象为花粉一半为蓝黑色，一半为红褐色（4）实验现象说明F1在产生配子的过程中产生了一种含 M基因的配子（蓝黑色）和一种含m基因的配子（呈红褐色），由此说明，F1已在减数分裂产生配子的过程中所含等位基因M基因和m基因随同源染色体的分离而分离，并最终形成了两种不同的配子，从而直接验证了基因的分离规律 6．文中说补充核酸的食品号称为“基因食品”，能够补充和修复人体基因，这种说法是不科学的。 核酸是大分子的有机化合物，包括DNA和RNA，而基因是有遗传效应的DNA片段。虽然不同生物的核酸的基本组成单位是一样的，但是每种生物的核酸和基因都有其特异性。（3分）况且核酸食品并不能以核酸大分子的形式直接被人体吸收利用，而必须降解为小分子的物质才能被人体吸收作为核酸合成的基本材料。（2分）可见服用核酸能补充人体基因的说法是不科学的。（1分）基因作为遗传物质具有一定的稳定性，如果服用核酸食品就能够修复即改变人体基因，人体就要经常产生基因突变了。可见服用核酸能修复人体基因的说法也是不科学的。（3分） 7.（1）将衣藻分成等量的3份，分别放入3只编号相同的试管中，并加上等量清水。再将3种灯泡在距试管相等的位置照射相同的时间，用pH试纸检测溶液pH的变化（4分） （2）衣藻在不同种光照下光合强度不同，CO2吸收量不同，试管内pH不同。在绿光下光合作用最弱，而呼吸作用的强度与其他试管的衣藻基本相同，这样就有更多的CO2溶于水生成碳酸，使pH最低；红光下稍高；白光下最高（4分）（3）适当提高温度（2分） |
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