2009高考生物二轮专题复习教案：生物实验及设计基础
文档属性
| 名称 | 2009高考生物二轮专题复习教案：生物实验及设计基础 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 99.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-21 21:45:00 | ||
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文档简介
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2009高考生物二轮专题复习教案
生物实验及设计基础
一、网络导学
[本专题包括必修和选修三本教材上考试大纲规定的17个常规实验及实验设计的原则、方法与解题思路。]
二、考纲提示
生物是一门以实验为基础的学科，因此对实验的重视和复习是高考复习中重要的一环。从近几年生物高考试题分析看，对实验能力进行考查是重点，它的导向功能在这里得到了充分的体现，从知识内容看，试题涉及生物学基本原理、概念、解剖和生理知识、实验目的、材料、操作方法和步骤，对实验现象的观察分析、实验设计和结果的预测等多方面；从认识水平看，包括了解、理解、综合运用等层次。21世纪教育网
高考生物学实验题的设计思路是：从多角度考查学生的生物学实验能力，理解所学实验的实验内容，包括实验原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释和分析；理解探索性实验的一般方法；能够制订课题研究的初步计划。尤其是能根据命题意图设计出科学、合理、严谨、简单的实验方案，并能对实验现象和结果进行解释和分析；能够制订并评价课题研究的初步计划。
实验能力是“教学大纲”要求学生掌握的一项基本能力。就是能使用恰当的方法验证简单的生物学事实，并对结果进行解释和分析。此能力要求包括两方面的内容：一是能够设计简单的实验，验证简单的生物学事实；二是能对实验现象、实验结果作出正确的解释和分析。
实验能力也是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力（设计和完成实验的能力）。此能力要求也包括两方面的内容：一是独立实验的能力（大纲归定学生实验和教师演示实验），即理解实验原理、目的、要求、材料、用具；掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理；观察现象、分析数据、得出结论；常规实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处相关的实验问题。
（一）实验方法要素及处理要素关系的基本原则
1．假设与假设验证原则
实验的第一个要素：“假设”；第一项原则是“假设验证”原则。
第一个要素：假设 第一项原则：假设验证原则
假设：较概括的假定
预期：较具体的推断
验证：用事实证实或证伪 科学实验遵循的程序准则：
假设——预期——验证
2．变量与单一变量原则
实验的第二个要素：“变量”；第二项原则是“单一变量”原则。
第二个要素：变量 第二项原则：单一变量原则
①实验变量(自变量)
②反应变量(因变量)
实验目的在于操纵自变量，获取因变
③无关变量(控制变量)
④额外变量(干扰变量)
实验关键在于控制无关变量，减少干扰变量 一个实验变量对应观测一个反应变量。
如A实验变量对应观测A反应变量，不可混入B反应变量。
单一变量原则，有两层意思：一是确保“单一变量”的实验观测，即不论有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保“单一变量”的操作规范，即实施中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。
3．控制与平稳控制原则
实验的第三个要素是“控制”，第三项原则是“平衡控制”原则。
第三个要素：控制 第三项原则：平衡控制原则
①严格操纵控制实验变量与反应变量
②力求平衡抵消无关变量与额外变量 ①单组法：对同一对象，既用A法，又用B法
②等组法：对象状况相等，甲用A法，乙用B法
③轮组法：甲组：A法→B法
乙组：B法→A法
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。
4．对照与实验对照原则
实验的第四个要素是“对照”；第四项原则是“实验对照”原则。
第四个要素：对照 第四项原则：实验对照原则
设置对照，进一步消除无关变量对实验结果的影响，以增加实验结果的可信度 ①空白对照：指明不做任何实验处理的对照组。
②自身对照：实验与对照在同一对象上进行。
③条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。
④相互对照：几个实验组相互对照。
5．捕获解释与真实客观原则
实验的第五个要素是“捕获”和“解释”；第五项原则是“真实客观”原则。
第五个要素：捕获与解释 第五项原则：真实客观原则
捕获：捕捉、记录由实验变量而引起的反应变量的变化和结果，即捕获事实。
解释：论证、说明实验变量与反应变量的因果关系，并推出结论，即解释事实。 捕获解释事实、现象、数据，一定要实事求是，客观真实，力戒主观臆造
（二） 实验设计的基本内容、三个原则、实例和备考策略
1.实验设计的基本内容
（1） 实验名称 是关于一个什么内容的实验。
（2） 实验目的 要探究或者验证的某一事实。
（3） 实验原理 进行实验依据的科学道理。
（4） 实验对象 进行实验的主要对象。
（5） 实验条件 根据实验原理确定仪器和设备；要细心思考实验的全过程。
（6） 实验方法与步骤 采用的方法及最佳操作程序。每一步必须是科学的；能及时对仪器、步骤进行有效矫正。高考资源网
（7） 实验测量与记录 对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。
（8）实验结果预测及分析 能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。
（9） 实验结论 对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。
2.实验设计的实例分析
“验证成熟植物细胞的渗透作用”实验设计实例：
Ⅰ 实验名称：观察马铃薯条的渗透吸水与渗透失水现象。
Ⅱ 实验目的：验证成熟植物细胞的渗透作用。
Ⅲ 实验原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞通过渗透作用失水；反之则吸水。
Ⅳ 实验对象：新鲜马铃薯条。
Ⅴ 实验条件：0.8g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水、大试管、有刻度的小烧杯、刀片、镊子等。
Ⅵ 实验设计的基本原则：对照、等量。
Ⅶ 实验方法与步骤：
(1)制备3条长度、宽度、体积都相同的新鲜马铃薯条。
(2)将其中的2条分别放入盛有等体积的蔗糖溶液与蒸馏水的烧杯中，另1条放入加塞的空试管中。
(3)2h以后，通过比较的方法观察薯条的长度变化及蒸馏水、蔗糖溶液体积的变化。
Ⅷ 实验结果预测分析：可能出现的实验结果是：
(1)放入蒸馏水中的薯条长度增加，而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积明显大于蒸馏水体积。
(2)放入蒸馏水中的薯条长度增加，而放入蔗糖溶液中的薯条长度不变，且蒸馏水的体积小于蔗糖溶液体积。
(3)放入蒸馏水中的薯条长度不变，而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积大于蒸馏水体积。
(4)薯条的长度及溶液的体积都没有明显的变化。
Ⅸ 实验测量与记录：将放入溶液中的薯条与试管中的薯条比较观察，并比较烧杯中溶液的体积：放入蒸馏水中的薯条变长、放入蔗糖溶液中的薯条变短，且烧杯中蔗糖溶液的体积比蒸馏水的体积大。
Ⅹ 实验结论：放入蔗糖溶液中的薯条渗透失水，放入蒸馏水中的薯条渗透吸水。
3.实验设计题的分类解析
验证性实验的基本内容
（1）实验题目
（2）实验原理 即完成实验所用的理论依据
（3）目的要求 通过实验要解决的问题
（4）材料用具
（5）方法步骤
（为加强说服力，有时往往对实验要设立“实验组”和“对照组”。设计对照实验时切记：只有遵循“单一变量”原则，这样才有对照价值。补充实验步骤时，对每一步有必要先打腹稿然后下笔，并要编号清楚（如⑴……⑵……，表达清晰。）
（6）实验结果（预测实验现象）
验证性实验由于有明确的实验目的，预测的结果是科学的、合理的、惟一的。有实验（题目）中需要记录实验结果，这就要搞清楚记录什么？如何记录？
①用文字描述：略。
②表格的设计： 要理清设计思路： Ⅰ.首先要读懂题目要求在表格“工作区”记录的内容。（题目中有明确的要求） Ⅱ.其次要明确表格的第一列写什么？第一行写什么？注意在第一列或第一行中肯定要写组别，即实验组和对照组（相互对照中组数可能更多）。 Ⅲ.再绘制表格（切记：表格“工作区”是预留给所设计的实验中记录到的数据，而不是要学生造出数据来填入其中。因此只要设计完成一张空白表格即可。设计表格时，要先在草稿纸上画出表格轮廓，再写入答题纸中。） Ⅳ.表格设计好后，切勿忘记给表格添上题注（即表格名称）。
③坐标图的设计：要理清横轴的含义？纵轴的含义？纵横轴的单位？曲线的走势？关键点？
④分析实验结果： 用书本理论分析实验结果。
（7）实验结论 联系实验目的得出结论。结论是合理的、科学的、肯定的。不少结论是在实验要验证的内容中寻找。
（8）讨论
①对实验操作的理论、具体细节等进行讨论。
②也可讨论与实验无直接关系但有一定联系的其他知识。
注意：
验证性实验中，实验目的、实验（或预测）结果和实验结论三者是一致的。结果是指通过实验所观察到的实验现象或通过实验直接得到的“成果”。
验证性实验中，由于要验证的结论是肯定的，因此无实验假设。
在验证实验中，如果实验记录作为题目条件已出现，那么就可得到肯定的实验结论。
探究性实验的基本内容
（1）实验课题 如试题需要学生写出实验课题，那对课题的文字描述大多渗透在题干的字里行间，仔细阅读便可领会。实验课题的格式有：
“×××××××××××研究”
“×××××××××××实验”
“××××××××××的影响”
（2）实验原理 是完成实验所应用到的理论依据。有的是书本学到的理论知识，有的在题目中作为条件出现。
（3）实验目的 大多是写做了该实验后要解决的问题。
（4）材料用具：包括实验材料、仪器、试剂等，有时省略。大多数试题是作为条件提供给学生。
（5）实验假设 指用来说明某种现象但未经证实的论题，也就是对所提出问题所作出的参考答案。如果要学生写出来，请参阅实验课题的名称，但要比实验课题的名称在文字上写得更具体一些。
（6）实验步骤的设计（即实验设计方案或曰实验设计思路） 涉及到：
①实验设计思想
②器材药品
③实验步骤（要体现单一变量对照原则）。为此要设立“实验组”和“对照组”。设立对照组时，只需明确写出单一变量内容，其余条件（无关变量，如培养条件等）用“其他……条件与（甲）对照组相同”即可。
④观察记录（图表、曲线等。表格的设计要求同验证性实验）
（7）实验预测及分析 探究性实验是对本不知道，现在需要知道的实验现象或结果进行探究。即使我们能用掌握的理论知识作出科学的、唯一的预测，但由于我们是作理论上的实验设计，因此实验预测应该是开放性的，即要写出所有可能出现的实验现象或结果。
探究性实验不象验证性实验能得出一个肯定的结论，往往有几种预测结果，相应的就有几种可能的结论。
（8）讨论 讨论的是与实验直接有关的内容，也可能是与该实验内容有关的其他知识。
实验设计题的内容虽然较多，但在实际考试中由于种种原因，如试题考查内容、试卷长度等，内容往往是不完整的，主要由试题设计者来决定，选取其中主要部分对学生进行考查。
4.实验设计的三个原则
（1）对照性原则——科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。
“实验组”与“对照组”确认
一个实验通常分为实验组和对照组（控制组）。实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果，如 2005年春季高考 3题中为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态（即来接受实验变量处理）的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强实验的信度。按照对照方式的不同可分为4种：
①空白对照：即不作任何实验处理的对照组。例如，在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以作对照。
②相互对照：即不设控制组，只在几个实验组之间相互对比。例如，在植物激素与向性的设计实验中，5个实验组的相互比较。在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。
③条件对照：即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，动物激素饲喂小动物的实验方案中：饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组。
④自身对照：即实验与对照在同一对象上进行。例如，将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。
再如: 在探究温度(或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0度、50度,100度) 为条件对照。清水(软水) 、河水(硬水) 对加酶洗衣粉影响中，清水(软水) 、河水(硬水) 为相互对照。用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。
（2）等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等。
（3）单因子变量的原则。
实验变量剖析
在实验过程中变量是指可被操纵控制的在性质和数量上可以变化的特定因素或条件，具体分析如下
①实验变量与反应变量：
a．实验变量是研究者主动操纵的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量（也称自变量），自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。
b．反应变量（又称因变量），是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。
c.二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。
②无关变量（控制变量）是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量，实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的真实性无法得到认定、我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。
【例题剖析】例如，生物课本内温度对酶活性影响的实验中：实验变量是低温（冰），适温(60℃），高温（沸水）；酶的活性变化即反应变量；试管的洁净度，淀粉酶的稀释度，可溶性淀粉的浓度，碘液的量和浓度，温度处理时间，操作程序等是无关变量。实验中不论有几个实验变量，都应做到每个自变量对应一个因变量，此外还要做到操作规范。在实验设计、实施的全过程中，应严格操纵实验变量，严格控制无关变量，尽可能消除误差，获取较为精确的反应变量。 5. 5.备考策略
归类总结，引导构建实验类型框架
高中生物学实验常见类型和分类的依据参考表
分类依据 生物学实验类型
实验的直接目的 探索性实验、验证性实验
实验的作用 对照实验、析因实验、（模拟实验）
实验研究的质和量 定性实验、定量实验
（1）探索性实验和验证性实验
概念 特点 联系
探索性实验 是探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系的实验方法。 是对研究对象的不了解，或不完全了解，全凭实验者去“尝试”，所以，探索性实验也称“试验”，是一种开创性的研究。解题时，描述实验现象时是未知的，可不描述。实验结果预测是对应假设，分类讨论。无实验结论。 两种类型在生物科学研究的过程中往往是不可分割的，在对研究对象的探索过程中，对未知的研究目标，必然要提出假设或猜想，并做出预期，只有通过验证性实验来证明假设的正确与否，才能得出科学的结论
验证性实验 是验证某一个理论是否正确的实验。 当对研究对象有了一定的了解，并形成一定认识或提出某种假设时，就需要用实验来证明其正确与否。解题时，描述实验现象时是已知的，应准确描述。没有实验结果预测和分类讨论。对应实验目的做出肯定结论。
（2）比较实验
比较实验是通过对照或比较来研究和揭示研究对象某种属性或某种原因的一种实验方法。这种实验要设置两个或两个以上的相似组样，一个是对照组，作为比较的标准；另一个是实验组，通过某种实验步骤，在两组之间判定实验组是否具有某种性质或影响。
概念 例
对照比较实验 对照比较实验是在两个相似组样中进行，其中一个是已经确定其结果的事物，称之为“对照组”，让其自然发展，实验者对之不加干涉；另一组是未知的、需要研究的事物，称其为“实验组”。将实验组中的未知因素同对照组的已知因素进行干预，以确定该因素的影响作用。 高中生物平时作的练习大多是对照比较实验。如实验证明甲状腺激素能促进小蝌蚪的发育。
◆ 可以把对照比较实验模式为
对照组 A1A2A3……An=M 注A为研究因素，M为实验结果。A2*为干预因素，M*为干预后的结果
实验组 A1A2*A3……An=M*
（3）定性和定量实验
定性实验 定性实验是判断研究对象具有哪些性质，并判定某种物质的成分、结构或者鉴别某些因素之间是否具有某种关系的一种实验方法。一般来说是解决的是“有与无”和“是与否”的问题。 如植物生长素对植物的促进生长作用的证明。 判断叶绿体中色素的种类和颜色。
定量实验 为了对研究对象的性质、组成及影响因素有更深入的认识，就必须探究它们之间的数量关系。 证明生长素的量对植物的影响。PH值与酶的活性的关系，植物的光合作用与环境的温度、CO2、光照强度等的关系，生物体内微量元素对生物代谢的影响，都有其相应的数学表达式或函数曲线图。
（4）验证性实验和探究性实验有关内容的比较
目的 步骤 假设 预测 结果 结论
验证性实验 验证…… 相同 无 结果惟一 解题前已知 有惟一肯定的结论
探究性实验 探究…… 有 结果多种 解题前后都未知 几种预测就有几种结论
当然，涉及到具体的实验题时，一般不会面面俱到，也就是以上各项实验要求不会在试题中全部出现，即在题中仅出现其中的部分要求，因此解题时需具体情况具体分析。
（三）实验设计题的应试技巧
解答实验设计题的思路
1．明确实验目的 弄清该题要验证或探究的是什么样的生物学事实。一般在题干中有“验证……”、“证明……”、“探究……”，其后内容就是实验的目的。
[例题] 为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。
(1)材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。
(实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定。)
(2)方法与步骤：_____________________________________________。
(3)结果预测与分析：________________________________________。
[解析]（接上例）此实验目的就是题干中“为了验证甲状腺激素的生理作用”这句“验证”后面的内容，即“验证甲状腺激素的生理作用”。
2．分析实验原理 就是完成该实验的理论依据是什么？这就需要分析实验中所涉及的生物学及相关学科中的知识、方法，以及所依据的科学科学原理。另外提供的实验仪器的使用方法和原理也是应考虑在内。此过程要求学生利用储备知识独立分析、运用。
[解析]接上例：实验原理是甲状腺激素的生理作用，即加速物质的氧化分解，耗氧量增加，提高神经系统的兴奋性，使活动量增加。
3．独立设计实验 根据题目给出的材料、用具（一般情况下要用全所给的材料用具），实验设计应从三个方面入手，即实验设计“三步曲”：
⑴编组标号。研究对象、器皿等要编组标号，设立实验组和对照组；
⑵实验处理。分别对实验组和对照组施加单一变量；
实验处理要遵循“单一变量，对照原则”。单一变量，就是对实验结果有关键影响的单一因素；对照原则，就是要有正反两个方面的实验。即在实验中设置对照组，与实验组进行比较，以显示实验的效果，增强实验结果的可信度和说服力。常见的对照方法有以下几种：
类型 设置对照实验 实 例
空白对照 不给对照组以任何处理 “动物激素饲喂小动物的实验”中，3号缸不加药
自身对照 实验组和对照组都在同一实验对象上进行 植物细胞质壁分离和复原实验，在同一装片中先后进行
条件对照 给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素（如甲状腺激素） 上例中给对照组灌蒸馏水
相互对照 不单独设对照组，而是几个实验组相互对照 植物向重力性生长的向性实验中将玉米种子放置在不同的方向
在对实验组和对照组进行处理的时候，要注意下图所示的程序：
⑶培养（或饲养）、观察、记录等。
观察记录实验现象和实验数据，最后根据实验原理对实验结果进行预测与分析。
[解析]接上例：方法步骤：
1 将两组大白鼠分别标号为甲组和乙组，并分别用给出仪器测定与记录耗氧量和活动量。——编组标号
2 每日用灌胃器给与甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液，给与乙组灌胃等量的蒸馏水，饲养一段时间。
——实验处理，设立实验组（甲组）和对照组（乙），操纵实验变量“甲状腺激素和蒸馏水”。
③定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量。 ——培养（或饲养）、观察、记录
4．实验结果分析 要弄清题目的目的是“验证型的”还是“探究型的”。如果是“验证型的”实验，则要根据所学知识和原理，分析得出应有的实验结果和推出相应的结论，（此时一般只有一个结果和相应的结论，且结论与实验目的相对应）。若是“探究型的” 实验，则要根据原理、目的，预测出可能的结果和推出相应的结论（此时一般有几个不同结果及相应的结论）。预测结果“三步曲”
⑴实验预测
①验证性实验 如“验证……”、“证明……”都可预测到与实验目的一致的结果。
②探究性（预测结果“三步曲”） 实验如“探究……”预测的实验结果不惟一，大多有三种可能：“变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关”，或“全肯定；全否定；一肯定一否定”等。
[解析]接上例：实验目的中有“验证……”，因为是验证性实验，所以实验结果可预测为：未给甲状腺激素时，甲、乙两组鼠的耗氧和活动量相近。给甲组鼠甲状腺激素后，其耗氧和活动量均大于乙组。
⑵很多实验是化学反应类型，肉眼观察不到，应该考虑加入指示剂，借助颜色变化或仪器辅助观察。实验结果可采用文字描述、表格、坐标曲线等方式描述。
[解析]接上例：甲状腺激素促进物质氧化分解的化学反应无法观察，但可以以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标。
5．实验结论 通过现象、结果的分析，概括出规律性的问题，结论一般就是实验的目的。
[解析]接上例：此实验的目的是：验证甲状腺激素的生理作用；结论是甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，提高神经系统的兴奋性，从而使耗氧量和活动量加大。
6．讨论 讨论的内容可以是实验中的内容，也可以是跟实验有关的其他问题。如：
[解析]接上例：①验证甲状腺激素的作用，为什么要以耗氧量和活动量作为观察指标？②如以体重为衡量指标，那么实验组的大白鼠在实验前后的体重有何变化？
实验步骤设计
下面总结一条书写模式，能够使书写条理，思路清晰。
1．选材：选材应保持条件相同（如上例中：日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠）
2．分组：体现操纵实验变量。从实验目的中分析出实验变量是什么，如“验证甲状腺激素的生理作用”即变量为甲状腺激素，实验组有甲状腺激素，对照组无甲状腺激素。（每日用灌胃器给与甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液，给与乙组鼠灌喂等量的蒸馏水）
3．培养、观察：除实验变量外，对实验组和对照组的培养、饲养等条件应要相同，即控制无关变量。
4．统计分析结果：（定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量）
5．得出结论：
这一规范并非一成不变，在运用时掌握基本原则，灵活处理，才能以不变应万变。
关于“假设”“预期”“结果”与“结论”的辨析
（1）假设
“假设”，也称假说或猜测，是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是对所提出的问题作出的参考答案，即依据发现的事实材料或科学原理，通过创造性思维，提出初步假定。如“孟德尔分离现象解释验证”的测交实验中，提出的假说是：“FI（Dd）产生配子时，因等位基因分离，使得 FI产生含基因D和基因d的两种配子，且其数目相等。”再如“观察植物细胞质壁分离和复原”实验中，提出的假说应为：
当细胞外溶液浓度＞细胞液浓度→细胞失水
当细胞外溶液浓度＜细胞液浓度→细胞吸水
（2）预期
“预期”是在实验设计方案确定以后，实验正式实施之前，根据假说和原理，对实验可能出现的结果的判断，是依据提出的假说进行推理，得出假定性结果或推论，即“假如假设成立，则应有何种结果”，如“孟德尔分离现象验证实验，假如假说成立则有测交的后代应出现Dd与dd为1：1的结果，即高茎与矮茎数量比应为1：1”，而“观察植物细胞质壁分离与复原实验”中，假若假设成立，则应有处于高浓度（30％）蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞因不断失水→质壁分离，而处于清水中的已分离细胞因细胞吸水→质壁分离复原
（3）结果
结果应为实验实际出现的情况，如“孟德尔分离现象解释实验”中出现的结果为“得到的64株后代中，30株高茎，34株矮茎，两种性状分离比为1：1”而“质壁分离复原实验”中处于30％蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞果真发生了质壁分离，而处于清水中的已分离细胞果真发生了复原现象。
（4）结论
结论的得出须依据实验结果，即若出现的结果与预期结果一致则得出与先前的假说一致的结论或“假说成立”，若实验出现的结果与预期结果不符，则得出的结论应为“假说不成立”。
由此可知，“假设”应对应“结论”，“预期”应对应“结果”，在实验讨论时应注意描述的科学性即“如果出现何种结果，则应有何种结论”，例如用检测呼吸装置的红色液滴检测酵母菌呼吸类型时，应为若液滴向左移动则推出什么结论，若液滴向右移动则推出什么结论，而不能描述为“若为有氧呼吸，则液滴向哪移动”，再如在验证淀粉，碘液能否通过半透膜时应描述为“若袋内外液体均变蓝（结果或现象），则淀粉、碘液均能通过半透膜。”而不能描述为“若淀粉、碘液均能通过，则袋内外液体均变蓝”。
三、题型解读
高考实验考查的基本内容
（1）常规实验的考查 常规实验是教材中规定学生必须要掌握的几个实验。通过常规实验的学习，关键是要掌握生物学科基本的实验设计思想，基本的实验方法及一般的分析方法。对教材中常规实验的考查一般为：
1、对实验原理、实验材料和实验试剂的分析和解释
2、对实验步骤及实验顺序的分析和解释
3、对实验设计中对照实验的分析和解释
4、对实验结果的分析和解释
5、基本实验操作仪器的使用（例如显微镜）
（2）拓展实验的考查 拓展实验也就是实验设计例题。这类例题有以下几种类型：
①判断实验设计过程正确与否
典例1.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1支试管，注入2ml浆糊。 ②用凉开水漱口后，用小烧杯收集唾液。 ③向试管内加入2ml唾液。
④往试管中滴加2滴碘液。 ⑤将试管振荡后放十分钟。取出试管，观察溶液颜色的变化。
(2)结论：唾液中含有淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。 该实验方法和步骤及结论有没有错误？如有，请指出并改正。
【解题思路】获取信息-发现谬误-改正完善
【参考答案】 有三处错误： (1)未设立对照实验，步骤①还应取1支试管，③往这支试管中加入2ml清水 ；(2)步骤顺序颠倒，步骤④应与步骤⑤对调；(3)实验结论错误，本实验只能证明淀粉被水解，而不能证明水解产物是什么。
②补充实验步骤，分析实验结果
典例2.黄瓜花是单性花，雄花和雌花容易分辨。现在生物园里有几株黄瓜正在开花，为你提供必要的器具和药品，请你完成下面的实验方案，证明：黄瓜子房发育成果实需要种子提供的生长素。
器具药品：透明纸袋、回形针、小纸牌、剪刀、镊子、毛笔、烧杯、适宜浓度的生长素溶液。
步骤一：选择一批发育正常，即将开放的黄瓜雌花，为每朵花套上透明纸袋，用回形针将纸袋固定好，然后，将这些雌花分为3组，分别挂上1、2、3的小纸牌。
步骤二：
结果预测：第一组雌花________；第二组雌花__________；第三组雌花________。
【解题思路】获取信息-分析加工-依题作答
【参考答案】 步骤二：待纸袋中的雌花开放后，打开纸袋，将各组花作如下处理：1组—授以黄瓜的花粉，2组—在子房壁上涂抹适宜浓度的生长素，3组—不作任何处理，之后，都套上纸袋。
结果预测：1组—结出有籽黄瓜，2组—结出无籽黄瓜，3组—不结黄瓜。
③实验过程细节分析
典例3.右图实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响，先将酶和乳汁放入2个试管，然后将2个试管放入同一水浴(温度用T℃表示)环境中持续15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需的时间。
装置 水浴温度(℃) 凝乳时间(min)
A 10 ∞不凝固
B 20 7.0
C 30 4.0
D 40 1.5
E 50 4.0
F 60 ∞不凝固
通过实验记录在不同的温度下凝乳所需的时间，结果如右表：
(1)为什么酶和乳汁混合之前在同一水浴环境中保温 15 min，实验结果更准确？
(2)若将酶和乳汁直接放入同一试管内混合并保温对实验结果有何影响？
(3)比较并解释装置B和D的结果。
(4)解释以下两种处理时实验结果有无什么变化。
①将装置A内混合物加温至40℃______________。
②将装置F内混合物冷却至40℃______________。
(5)除了温度，再指出一种能影响酶活性的因素。______________。
【解题思路】获取信息---分析加工---依题作答
【参考答案】考查学生对酶的性质、酶的作用条件是否掌握。这种具实验背景的理论题值得注意。
(1)使两者混合时温度一致，即酶催化反应温度维持恒定；
(2)凝乳时间会延长，因为混合保温达到指定温度需一定时间；
(3)说明在一定范围内(20℃～40℃)酶的活性随温度升高而升高；
(4)①能凝乳 ②不能凝乳； (5)pH值
④完整设计实验（要求学生掌握实验设计的基本过程，全面考查）
典例4.设计一个实验，证明ATP是直接的能源物质。
要求：(1)自选器材试剂(2)写出实验步骤(3)预测实验结果(4)设置对照实验
【解题思路】这是一道开放性实验例题，一般是沿着“明确目的要求-确定原理假设-选择器材用具-设定方法步骤-预测实验结果”的思路设计实验。
【参考答案】(1)器材试剂：培养皿、试管，活萤火虫，ATP制剂、0.1%葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水。(2)实验步骤：
试 管 步骤① 发光器熄灭时，立即进行步骤② 步骤② 现象预测
A 捣碎的发光器、生理盐水 ATP制剂 5ml
B 捣碎的发光器、生理盐水 0.1%葡萄糖溶液5ml
C 捣碎的发光器、生理盐水 蒸馏水 5ml
(3)结果预测：A—恢复发光，B—不再发光，C—不再发光。 (4)对照实验：B、C是对照实验组。
典例5.现有一种植物种子，已知它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子萌发的影响，请依据所给材料用具设计实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。
材料用具：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等。
方法步骤：
①______________________________________________________；
②______________________________________________________；
实验结果及相应的结论：
①______________________________________________________；
②______________________________________________________；
③______________________________________________________；
[分析]1.明确实验目的：探究光的有无对该种子萌发的影响，推导出变量是“有光”和“无光”。
2．分析实验原理：种子在适宜的条件下萌发。
3．设计实验过程：
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 ←——选材
②将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中， ←——分组
使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。 ←——统计分析结果
4．实验结果分析：实验目的“探究……”为探究性试验，结果可能有多方面。
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有光组不萌发，无光组萌发（或答无光组发芽高于有光组，差异显著），光抑制该种植物种子的萌发。
四、综合测试
(本专题测试包括A卷和B卷；每卷有2个选择题--12分、3个非选择题—60分，共72分；限时30分钟)
A卷
1.在小型圆底烧瓶内盛等量的H2O2，迅速加入等量的下列图示中的物质，烧瓶口紧包着一个小气球，使烧瓶沉于烧杯底部的同一位置。这四个处理中，沉入底部的烧瓶最先浮起的是
2.在油菜上选取健壮且叶龄相似的叶片数片，用直径为1cm的打孔器避开叶脉，打下小圆片 60片放入水中，采取措施将叶片内的空气逐出，代之以水，充满水的叶子圆片沉入水中。 把下沉的叶子圆片连同水放置在黑暗处备用。取6只编号烧杯，各倒入20mL凉开水，用玻璃管向3、4、5、6号烧杯内的凉开水各吹气数分钟，再向6只烧杯各放人叶圆片10片，分别置于不同光照和温度条件下，作如下表所示的处理：
杯号 光照强度／klx 温度／oC 水
l 15 25 凉开水
2 5 25 凉开水
3 15 5 经吹气处理的凉开水
4 5 25 经吹气处理的凉开水
5 15 25 经吹气处理的凉开水
6 5 5 经吹气处理的凉开水
关于上述实验的叙述中，正确的是
①向3、4、5、6号烧杯中的凉开水吹气，目的是增加水中的CO2含量； ②叶圆片最先上浮的烧杯应是5号； ③本实验证明了光合作用速率受光照强度、温度、C02含量等外界因素的影响； ④实验中3号与5号烧杯比较，可说明光合作用速率受光照强度的影响
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
3.真核细胞内有氧呼吸第二阶段为丙酮酸的分解,其反应式为:
为探究该反应发生的场所,甲、乙二人分别做了如下实验。
甲:方法:
步骤一:取新鲜肝脏用_________ ___处理,分散成为单个细胞.
步骤二:用含14C标记的C6H1206及完全营养液培养肝细胞一段时间.
步骤三:离心得到细胞质基质及线粒体基质,分装在标号为1,2的两支试管中.
步骤四:取新配制的澄清石灰水两滴,分别滴人两支试管内.
现象:1,2两支试管变浑浊.
结论:丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中,又发生在线粒体中.
乙:方法:
第一步同甲步骤一,第二步同甲步骤三,第三步待续.
请回答下列问题:
（1）.甲方法步骤一中的处理剂为 _______________________.
（2）.请指出甲实验方法的两处错误:
① _____________________________ _ ____;
②_______________________________ _____ .
（3）.现给你如下试剂:14C标记的丙酮酸及完全营养液(不含糖),清水,吸管若干,新配制的澄清石灰水,请继续乙的实验,探究丙酮酸水解发生的场所.
步骤三:_____________________________ ________________ .
步骤四: _________________________________ ______________.
预测实验现象及结论:
①现象: _____________________________________________,
结论: ________________________________________________.
②现象: _____________________________________________,
结论: ________________________________________________.
③现象: _____________________________________________,
结论: _______________________________________________.
4.阅读下列材料，回答相关问题
蒲公英，菊科，结瘦果，头状花絮，根可用于扦插繁殖……根可入药，叶形有全缘型也有缺刻型……生长于背风向阳处的植株叶型为全缘，而生长于向风阴蔽处的植株叶型为缺刻型……
为了验证“蒲公英的缺刻叶型是受环境因素的影响而形成的”，某三位同学利用如下材料进行了实验设计．下列是实验的思路，请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么？再写出你的设计思路．
材料用具：秋季同一田野中生长良好的蒲公英；花盆；小铲；剪刀；沃土等。
实验一：①于田野中取叶全缘的一株蒲公英上的两粒种子，分别栽种于装有沃土的A、B两花盆中给予适宜外界条件，催芽；
②发芽后于适宜条件下培养，A为背风向阳处，B为向风荫蔽处；
③一段时间后观察两盆蒲公英的叶型。
答： 。
实验二：①选取一株生长良好的蒲公英，取其根，在同一直根上切取相似两段，分别埋于沃土中催芽，培育至出现成熟叶型；
②再分别移栽于A、B两花盆培养，A为背风向阳处，B为向风荫蔽处；
③一段时间后观察两盆蒲公英的成熟叶型的变化。
答： 。
实验三：①分别选取叶型呈缺刻型和全缘型的两株生长良好的蒲公英，取其根，在相似部位上切取相似两段，分别埋于沃土中催芽；
②发芽后移栽于A、B两花盆中，于背风向阳处培养；
③一段时间后观察两盆蒲公英的叶型。
答： 。
下面由你进行实验设计，写出你的设计思路及相关实验原理：
设计思路： ；
；
。
实验原理： ；
。
5.进行植物体细胞杂交，首先需要除去细胞壁。现提供以下材料和用具：白色洋葱鳞片叶、紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的盐酸、适宜浓度的蔗糖液、纤维素酶、果胶酶、蒸馏水和镊子，显微镜、载玻片、盖玻片等。请你从中选取合适的材料配制成合理的细胞壁分解液，并设计出检验它除去细胞壁的方法和步骤，预测和解释实验的结果。
(1)实验步骤：
①配制细胞壁分解液，选取 配制成细胞壁分解液。这样选取的理由是
。
②检验细胞壁分解液除去细胞壁的方法：
第一步： ；
第二步： ；
第三步： 。
(2)实验结果的预测和解释：
；
。
B卷
1.小麦籽粒成熟过程中积累的糖类，主要是依靠穗下第一张叶片(旗叶)的光合作用供给的。有人做了这样一个实验(图甲)，将旗叶包在一透明的袋中，袋中始终保持250C及充足的C02，在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时，套环温度调到200C，测定30min内透明袋中的C02吸收量、叶片水分散失量。然后将基部套环温度调节到50C时，发现葡萄糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，继续测定30min内透明袋中的C02吸收量、叶片水分散失量，测得结果如图乙所示，则下列判断错误的是
A.叶片基部处于5℃状态时，基部细胞呼吸作用强度减弱
B.叶片基部处于5℃状态时，袋内细胞光合作用强度减弱
C.叶片基部处于5℃状态时，袋内C02的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态无关
D.叶片基部温度变化对袋内叶片蒸腾作用有明显影响
2.某同学在做纤维素消化的实验时，用刀片将菠菜的叶柄切一小薄片放在载玻片上，滴以蜗牛嗉囊中的消化液，加上盖玻片；同样制作另一切片标本，但滴以蒸馏水作为对照组．经过15 min后，分别观察两片标本内的细胞，结果发现两片标本内的细胞形态完全一样．他分析了所得结果与预期不同的原因．在他的分析中，你以为不合理的有
A.实验时温度太低，作用时间也不够
B.滴管或实验器皿未洗干净，残留酸或碱
C.消化液离开蜗牛嗉囊后不发生作用
D.取消化液时的蜗牛在低温下产生消化液很少
3.为探究“不同pH的酸雨对蚕豆萌发过程中幼根生长的影响”，某校研究性学习小组用普通雨水加硫酸配制了不同pH值的“酸雨”，并准备了大量同一品种的蚕豆种子。下面是两个小组的实验设计思路。分别指出两小组实验设计是否能达到实验的目的，为什么？
（1）一小组：取五个相同的种子培养器，分别编号为A、B、C、D、E，在五个培养器中各放入2粒蚕豆种子，在培养器中分别加不同酸度的、等量的“酸雨”。（A—pH1.5，B—pH2.5，C—pH3.5，D—pH4.5，E—pH5.5）。将五组培养器放在相同适宜条件下培养，一段时间后，测量并记录各组蚕豆幼根的长度，计算各组蚕豆幼根生长的平均长度。
（2）二小组：取六个相同种子培养器，在六个培养器中各放10粒蚕豆种子，五个培养器中分别加入pH1.5，pH2.5，pH3.5，pH4.5，pH5.5五种不同酸度的、等量“酸雨”，1个培养器中加与“酸雨”等量的植物完全营养液。将六个培养器放在相同适宜条件下培养，一段时间后，测量并记录各组蚕豆幼根的长度，计算各组蚕豆幼根生长的平均长度。
（3）下面由你进行实验设计。要求：在上述实验设计的基础上，只需写出你改进或增加的措施。
（可任选一个组的方案进行改进）
（4）你实验设计的假设是什么？你的实验结果预测又是什么？
（5）设计一张表格，用于记录和计算实验方案中的测量数据。
4.为探究0.1mg/L的萘乙酸（生长素类似物之一）对种子萌发的影响，某生物兴趣小组要进行实验研究。若你是其中一员，请你根据下面提供的实验材料和用具完成实验方案的设计，并预测可能的实验结果。
材料用具：干燥的萝卜种子若干，小烧杯2个，垫有滤纸的培养皿2个，0.1mg/L的萘乙酸溶液，蒸馏水，量筒。
（1）实验假设： 。
（2）方法步骤：
第一步： 。
第二步：在两个小烧杯中各放入若干粒干燥的萝卜种子，浸泡24h。
第三步：取2个垫有滤纸的培养皿，
，然后，盖上培养皿盖，放在22℃恒温箱中培养。
第四步：一周后， 。
（3）预测可能的实验结果：
① ；
② ；
③ 。
（4）方法步骤的第三步中“盖上培养皿盖”的目的是
。
（5）若该浓度萘乙酸对萝卜种子萌发有促进作用，要进一步探索萘乙酸促进种子萌发的最适浓度，应该对上述实验方案中的方法步骤做哪些主要补充。
。
P 灰身♀╳黑身♂ 红眼♀╳白眼♂
F1 灰身 红眼
F2 灰身：黑身=3：1 红眼：白眼=3：1
5.果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。果蝇的灰身（B）和黑身（b）,长翅（V）和残翅（v）,红眼（R）和白眼（r）分别受一对等位基因控制。Bb、Vv基因位于常染色体上，Rr基因位于X性染色体上。摩尔根等研究时发现：
（1）近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划而被进行基因测序的一种动物。科学家常选择果蝇作为实验材料的原因是_________________ ____
________________________________ ____（举出两点即可）。
（2）以上表格中的两对相对性状中，如果进行正交与反交，产生的F1、F2结果不一致的是_________________________。一般情况下，用一对相对性状的真核生物亲本进行正交和反交如果结果一致，可说明控制性状的基因是________________基因。
（3）实验一：现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇，请你设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅蝇这两对性状的遗传是否符合基因自由组合定律。
第一步：取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交，得F1；
第二步：____________________________________________________________________；
（或_______________________________________________________）（两者必一）
第三步：统计后表现型的比例。
结果预测：如果________________________________________ ________________ ______。
（或_______________________________________________________）（两者必一）。
（4）实验二：已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼A、白眼a）,且雌雄果蝇均有红眼和白眼的类型。若一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，选择的亲本表现型应为_________ ______ _____。
①____________________________________________________________
②____________________________________________________________
③____________________________________________________________
专题一 生物实验及设计基础
综合测试 参考答案
A卷
1. C 2. A
3. (1)胰蛋白酶
(2)①没有遵循单因子变量原则 ②取材没有遵循等量的原则及可重复性原则
③鉴定产物CO2可以自由通过线粒体双层膜,该实验不具有科学性,严密性,最终得出错误结论(答两点即可)
(3)步骤三:取等量且少量的试管1及试管2中的溶液分别置于编号为A、B的两支试管内, 向A、B两支试管内均加入等量的丙酮酸和完全营养液的混合液
步骤四:一段时间后,分别加入两滴新配制的澄清石灰水,观察现象
预测实验现象及结论:
①现象:A试管出现混浊,B试管无现象 结论:丙酮酸分解的场所是细胞质基质
②现象:A试管无现象,B试管出现混浊 结论;丙酮酸分解的场所是线粒体基质
③现象:A,B两支试管都出现混浊 结论:丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中,又发生在线粒体基质中
4.实验一不能。因为A、B两组的遗传物质可能不同，实验结果的差异可能是遗传物质决定的也可能是环境差异引起的。（具体答出有性生殖过程中有基因重组、受精的随机性等给分）
或按新考纲要求答出有两个变量即遗传物质和环境条件
实验二不能。因为分化一般不可逆转，成熟叶型已形成,环境差异不能再改变叶型。难于达到实验目的
实验三不能。因为两组环境条件相同且不是缺刻叶形成所需外界条件。
（或答本实验只证明全缘叶的形成与环境有关而不能达到本实验的目的也可给分）
设计思路：（见必修第二册课本第30页）
①取叶全缘的生长良好的一株蒲公英，在同一直根上切取相似两段，分别埋于沃土中适宜外界条件下催芽，分别栽种于装有沃土的A、B两花盆中；
②发芽后于适宜条件下培养，A为背风向阳处，B为向风荫蔽处；
③一段时间后观察两盆蒲公英的成熟叶型的变化。
实验原理：
（1）营养生殖（或无性生殖）使后代具有母体的一切遗传物质
（同一母体通过营养生殖产生的后代遗传物质相同）；
（2）环境影响生物的表现型．（不同环境下生物的表现型可能不同）
5. (1) ①适宜浓度的蔗糖液，加入适量的纤维素酶和果胶酶
纤维素酶和果胶酶能高效、专一地水解细胞壁，适宜浓度的蔗糖液不会使原生质体过度吸水而胀破
②第一步：滴适量的细胞壁分解液在载玻片水中央，用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶表皮浸泡在其中。一段时间后，制得实验组装片
第二步：用适宜浓度的蔗糖液替代细胞壁分解液，其他操作与制作实验组装片相同，制得对照组装片
第三步：在显微镜下观察比较实验组装片和对照组装片
(2)实验结果的预测和解释：实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形， 表明细胞壁已被分解掉。
对照组装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形， 表明细胞壁未被分解
B卷
1. D 2. C
3.（1）不能 第一，未设空白对照，不能说明各种pH值酸雨对幼根生长都有影响。
第二，只用两粒蚕豆，不能排除各种偶然因素造成的实验误差。也影响实验结果的准确性。
（2）不能 第一，对照不正确（应为普通雨水），造成变量不单一。
第二，实验装置未编号，会影响实验结果记录的正确性，造成计算错误
（3）<一>按一小组方案，将蚕豆改为十粒，增加空白对照（普通雨水）
或<二>按二小组方案，将对照组的完全营养液改为普通雨水，将培养器分为六组，分别编号为A、B、C、D、E、F
（4）实验假设与方案设计一致，实验预测应为两类，即结果与假设一致假设成立，不一致则假设不成立。
例：实验假设：酸雨对蚕豆幼根生长有抑制、且酸度越大，幼根生长越短。
实验结果预测：①各实验组幼根平均长度小于对照组，且随着酸度增加，幼根长度依次递减。 假设成立。
②各实验组幼根平均长度与对照组无明显差异。 假设不成立。（或其它情况，假设不成立）
（5）例：
幼根长度（mm） pH 1.5酸雨 pH2.5酸雨 pH3.5酸雨 pH4.5酸雨 pH5.5酸雨 普通雨水
第1粒幼根长度
第2粒幼根长度
…
平均长度
4. （1）实验假设：一定浓度（或0.1mg/L）的萘乙酸溶液对种子的萌发有促进（或抑制）作用。
只写出“一定浓度（或0.1mg/L）的萘乙酸溶液对种子的萌发有影响”不给分。
（2）第一步：取两个小烧杯，编号。在1号烧杯和2号烧杯中分别加入等量且适量的0.1mg/L的萘乙酸溶液和蒸馏水。
第三步：将两个培养皿编号，1号培养皿内的滤纸用0.1mg/L的萘乙酸溶液浸湿，2号培养皿内滤纸用蒸馏水浸湿。将从1、2号烧杯中取出等量（例如各20粒）的种子，分别放入与之对应的培养皿中，均匀摆放。
第四步：进行观察，统计种子萌发的数量。
（3）预测可能的实验结果：
①1号培养皿萌发种子数多于2号培养皿，说明0.1mg/L的萘乙酸溶液对种子的萌发有促进作用。
②1号培养皿萌发种子数少于2号培养皿，说明0.1mg/L萘乙酸溶液对种子的萌发有抑制作用。
③1号培养皿萌发种子数等于2号培养皿，说明0.1mg/L的萘乙酸溶液对种子的萌发没有作用。
（4）防止水分挥发，使萘乙酸浓度升高，影响实验结果
（5）多设计几个不同浓度的实验组，作为相互对照。即分别配制0.01mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1mg/L的不同浓度梯度的萘乙酸溶液，重复上述实验步骤。
[解析：对该实验题的解答要明确生长素及生长素类似物的生理作用。要注意在设计实验的过程中，要科学的设计实验方法以及保持单一变量和实验对照原则。]
5. ⑴ 相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养、雌雄易辨、染色体数目较少等
⑵ 红眼和白眼（R、r） 常染色体上的核基因(答核基因不给分)
⑶ 第二步：让F1与黑身残翅果蝇测杂或让F1雌、雄个体之间互交（杂交）
结果预测：后代出现四种表现型，灰身长翅、黑身长翅、灰身残翅、黑身残翅且数量比接1：1：1：1或9：3：3：1
⑷ 白眼雌果蝇 ╳ 红眼雄果蝇
①若子代中雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则这对基因位于X性染色体上
②若子代中雌、雄果蝇全为红眼，则这对基因位于常染色体上
③若子代中雌、雄果蝇均既有红眼，又有白眼，个体数量比接近1：1,则这对基因位于常染色体上
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①科学性
②可行性
③简约性
④可重复性
一般
程序
假设
预期
实验
观察、收集数据
分析、推论
交流、写实验报告
明确目的要求→联系基本原理→找出变量元素→设置实验对照→构思控制方法→选择实验器材→严格操作程序→捕获实验事实→分析实验结果→规范表述结论
◆分析实验、数据处理
◆预测实验现象、原因、结果
◆提出假设
对照组：
实验组：
无关变量
实验变量
反应变量
科学结论
分析
对照
操纵实验变量
控制无关变量
检测反应变量
如上例中的甲状腺激素和蒸馏水
除实验变量外，实验组和对照组的其他处理都相同
观察实验结果
2C3H403 +6H2O 酶 6C02+20[H]
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2009高考生物二轮专题复习教案
生物实验及设计基础
一、网络导学
[本专题包括必修和选修三本教材上考试大纲规定的17个常规实验及实验设计的原则、方法与解题思路。]
二、考纲提示
生物是一门以实验为基础的学科，因此对实验的重视和复习是高考复习中重要的一环。从近几年生物高考试题分析看，对实验能力进行考查是重点，它的导向功能在这里得到了充分的体现，从知识内容看，试题涉及生物学基本原理、概念、解剖和生理知识、实验目的、材料、操作方法和步骤，对实验现象的观察分析、实验设计和结果的预测等多方面；从认识水平看，包括了解、理解、综合运用等层次。21世纪教育网
高考生物学实验题的设计思路是：从多角度考查学生的生物学实验能力，理解所学实验的实验内容，包括实验原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释和分析；理解探索性实验的一般方法；能够制订课题研究的初步计划。尤其是能根据命题意图设计出科学、合理、严谨、简单的实验方案，并能对实验现象和结果进行解释和分析；能够制订并评价课题研究的初步计划。
实验能力是“教学大纲”要求学生掌握的一项基本能力。就是能使用恰当的方法验证简单的生物学事实，并对结果进行解释和分析。此能力要求包括两方面的内容：一是能够设计简单的实验，验证简单的生物学事实；二是能对实验现象、实验结果作出正确的解释和分析。
实验能力也是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力（设计和完成实验的能力）。此能力要求也包括两方面的内容：一是独立实验的能力（大纲归定学生实验和教师演示实验），即理解实验原理、目的、要求、材料、用具；掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理；观察现象、分析数据、得出结论；常规实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处相关的实验问题。
（一）实验方法要素及处理要素关系的基本原则
1．假设与假设验证原则
实验的第一个要素：“假设”；第一项原则是“假设验证”原则。
第一个要素：假设 第一项原则：假设验证原则
假设：较概括的假定
预期：较具体的推断
验证：用事实证实或证伪 科学实验遵循的程序准则：
假设——预期——验证
2．变量与单一变量原则
实验的第二个要素：“变量”；第二项原则是“单一变量”原则。
第二个要素：变量 第二项原则：单一变量原则
①实验变量(自变量)
②反应变量(因变量)
实验目的在于操纵自变量，获取因变
③无关变量(控制变量)
④额外变量(干扰变量)
实验关键在于控制无关变量，减少干扰变量 一个实验变量对应观测一个反应变量。
如A实验变量对应观测A反应变量，不可混入B反应变量。
单一变量原则，有两层意思：一是确保“单一变量”的实验观测，即不论有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保“单一变量”的操作规范，即实施中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。
3．控制与平稳控制原则
实验的第三个要素是“控制”，第三项原则是“平衡控制”原则。
第三个要素：控制 第三项原则：平衡控制原则
①严格操纵控制实验变量与反应变量
②力求平衡抵消无关变量与额外变量 ①单组法：对同一对象，既用A法，又用B法
②等组法：对象状况相等，甲用A法，乙用B法
③轮组法：甲组：A法→B法
乙组：B法→A法
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。
4．对照与实验对照原则
实验的第四个要素是“对照”；第四项原则是“实验对照”原则。
第四个要素：对照 第四项原则：实验对照原则
设置对照，进一步消除无关变量对实验结果的影响，以增加实验结果的可信度 ①空白对照：指明不做任何实验处理的对照组。
②自身对照：实验与对照在同一对象上进行。
③条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。
④相互对照：几个实验组相互对照。
5．捕获解释与真实客观原则
实验的第五个要素是“捕获”和“解释”；第五项原则是“真实客观”原则。
第五个要素：捕获与解释 第五项原则：真实客观原则
捕获：捕捉、记录由实验变量而引起的反应变量的变化和结果，即捕获事实。
解释：论证、说明实验变量与反应变量的因果关系，并推出结论，即解释事实。 捕获解释事实、现象、数据，一定要实事求是，客观真实，力戒主观臆造
（二） 实验设计的基本内容、三个原则、实例和备考策略
1.实验设计的基本内容
（1） 实验名称 是关于一个什么内容的实验。
（2） 实验目的 要探究或者验证的某一事实。
（3） 实验原理 进行实验依据的科学道理。
（4） 实验对象 进行实验的主要对象。
（5） 实验条件 根据实验原理确定仪器和设备；要细心思考实验的全过程。
（6） 实验方法与步骤 采用的方法及最佳操作程序。每一步必须是科学的；能及时对仪器、步骤进行有效矫正。高考资源网
（7） 实验测量与记录 对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。
（8）实验结果预测及分析 能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。
（9） 实验结论 对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。
2.实验设计的实例分析
“验证成熟植物细胞的渗透作用”实验设计实例：
Ⅰ 实验名称：观察马铃薯条的渗透吸水与渗透失水现象。
Ⅱ 实验目的：验证成熟植物细胞的渗透作用。
Ⅲ 实验原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞通过渗透作用失水；反之则吸水。
Ⅳ 实验对象：新鲜马铃薯条。
Ⅴ 实验条件：0.8g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水、大试管、有刻度的小烧杯、刀片、镊子等。
Ⅵ 实验设计的基本原则：对照、等量。
Ⅶ 实验方法与步骤：
(1)制备3条长度、宽度、体积都相同的新鲜马铃薯条。
(2)将其中的2条分别放入盛有等体积的蔗糖溶液与蒸馏水的烧杯中，另1条放入加塞的空试管中。
(3)2h以后，通过比较的方法观察薯条的长度变化及蒸馏水、蔗糖溶液体积的变化。
Ⅷ 实验结果预测分析：可能出现的实验结果是：
(1)放入蒸馏水中的薯条长度增加，而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积明显大于蒸馏水体积。
(2)放入蒸馏水中的薯条长度增加，而放入蔗糖溶液中的薯条长度不变，且蒸馏水的体积小于蔗糖溶液体积。
(3)放入蒸馏水中的薯条长度不变，而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积大于蒸馏水体积。
(4)薯条的长度及溶液的体积都没有明显的变化。
Ⅸ 实验测量与记录：将放入溶液中的薯条与试管中的薯条比较观察，并比较烧杯中溶液的体积：放入蒸馏水中的薯条变长、放入蔗糖溶液中的薯条变短，且烧杯中蔗糖溶液的体积比蒸馏水的体积大。
Ⅹ 实验结论：放入蔗糖溶液中的薯条渗透失水，放入蒸馏水中的薯条渗透吸水。
3.实验设计题的分类解析
验证性实验的基本内容
（1）实验题目
（2）实验原理 即完成实验所用的理论依据
（3）目的要求 通过实验要解决的问题
（4）材料用具
（5）方法步骤
（为加强说服力，有时往往对实验要设立“实验组”和“对照组”。设计对照实验时切记：只有遵循“单一变量”原则，这样才有对照价值。补充实验步骤时，对每一步有必要先打腹稿然后下笔，并要编号清楚（如⑴……⑵……，表达清晰。）
（6）实验结果（预测实验现象）
验证性实验由于有明确的实验目的，预测的结果是科学的、合理的、惟一的。有实验（题目）中需要记录实验结果，这就要搞清楚记录什么？如何记录？
①用文字描述：略。
②表格的设计： 要理清设计思路： Ⅰ.首先要读懂题目要求在表格“工作区”记录的内容。（题目中有明确的要求） Ⅱ.其次要明确表格的第一列写什么？第一行写什么？注意在第一列或第一行中肯定要写组别，即实验组和对照组（相互对照中组数可能更多）。 Ⅲ.再绘制表格（切记：表格“工作区”是预留给所设计的实验中记录到的数据，而不是要学生造出数据来填入其中。因此只要设计完成一张空白表格即可。设计表格时，要先在草稿纸上画出表格轮廓，再写入答题纸中。） Ⅳ.表格设计好后，切勿忘记给表格添上题注（即表格名称）。
③坐标图的设计：要理清横轴的含义？纵轴的含义？纵横轴的单位？曲线的走势？关键点？
④分析实验结果： 用书本理论分析实验结果。
（7）实验结论 联系实验目的得出结论。结论是合理的、科学的、肯定的。不少结论是在实验要验证的内容中寻找。
（8）讨论
①对实验操作的理论、具体细节等进行讨论。
②也可讨论与实验无直接关系但有一定联系的其他知识。
注意：
验证性实验中，实验目的、实验（或预测）结果和实验结论三者是一致的。结果是指通过实验所观察到的实验现象或通过实验直接得到的“成果”。
验证性实验中，由于要验证的结论是肯定的，因此无实验假设。
在验证实验中，如果实验记录作为题目条件已出现，那么就可得到肯定的实验结论。
探究性实验的基本内容
（1）实验课题 如试题需要学生写出实验课题，那对课题的文字描述大多渗透在题干的字里行间，仔细阅读便可领会。实验课题的格式有：
“×××××××××××研究”
“×××××××××××实验”
“××××××××××的影响”
（2）实验原理 是完成实验所应用到的理论依据。有的是书本学到的理论知识，有的在题目中作为条件出现。
（3）实验目的 大多是写做了该实验后要解决的问题。
（4）材料用具：包括实验材料、仪器、试剂等，有时省略。大多数试题是作为条件提供给学生。
（5）实验假设 指用来说明某种现象但未经证实的论题，也就是对所提出问题所作出的参考答案。如果要学生写出来，请参阅实验课题的名称，但要比实验课题的名称在文字上写得更具体一些。
（6）实验步骤的设计（即实验设计方案或曰实验设计思路） 涉及到：
①实验设计思想
②器材药品
③实验步骤（要体现单一变量对照原则）。为此要设立“实验组”和“对照组”。设立对照组时，只需明确写出单一变量内容，其余条件（无关变量，如培养条件等）用“其他……条件与（甲）对照组相同”即可。
④观察记录（图表、曲线等。表格的设计要求同验证性实验）
（7）实验预测及分析 探究性实验是对本不知道，现在需要知道的实验现象或结果进行探究。即使我们能用掌握的理论知识作出科学的、唯一的预测，但由于我们是作理论上的实验设计，因此实验预测应该是开放性的，即要写出所有可能出现的实验现象或结果。
探究性实验不象验证性实验能得出一个肯定的结论，往往有几种预测结果，相应的就有几种可能的结论。
（8）讨论 讨论的是与实验直接有关的内容，也可能是与该实验内容有关的其他知识。
实验设计题的内容虽然较多，但在实际考试中由于种种原因，如试题考查内容、试卷长度等，内容往往是不完整的，主要由试题设计者来决定，选取其中主要部分对学生进行考查。
4.实验设计的三个原则
（1）对照性原则——科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。
“实验组”与“对照组”确认
一个实验通常分为实验组和对照组（控制组）。实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果，如 2005年春季高考 3题中为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态（即来接受实验变量处理）的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强实验的信度。按照对照方式的不同可分为4种：
①空白对照：即不作任何实验处理的对照组。例如，在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以作对照。
②相互对照：即不设控制组，只在几个实验组之间相互对比。例如，在植物激素与向性的设计实验中，5个实验组的相互比较。在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。
③条件对照：即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，动物激素饲喂小动物的实验方案中：饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组。
④自身对照：即实验与对照在同一对象上进行。例如，将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。
再如: 在探究温度(或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0度、50度,100度) 为条件对照。清水(软水) 、河水(硬水) 对加酶洗衣粉影响中，清水(软水) 、河水(硬水) 为相互对照。用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。
（2）等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等。
（3）单因子变量的原则。
实验变量剖析
在实验过程中变量是指可被操纵控制的在性质和数量上可以变化的特定因素或条件，具体分析如下
①实验变量与反应变量：
a．实验变量是研究者主动操纵的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量（也称自变量），自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。
b．反应变量（又称因变量），是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。
c.二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。
②无关变量（控制变量）是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量，实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的真实性无法得到认定、我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。
【例题剖析】例如，生物课本内温度对酶活性影响的实验中：实验变量是低温（冰），适温(60℃），高温（沸水）；酶的活性变化即反应变量；试管的洁净度，淀粉酶的稀释度，可溶性淀粉的浓度，碘液的量和浓度，温度处理时间，操作程序等是无关变量。实验中不论有几个实验变量，都应做到每个自变量对应一个因变量，此外还要做到操作规范。在实验设计、实施的全过程中，应严格操纵实验变量，严格控制无关变量，尽可能消除误差，获取较为精确的反应变量。 5. 5.备考策略
归类总结，引导构建实验类型框架
高中生物学实验常见类型和分类的依据参考表
分类依据 生物学实验类型
实验的直接目的 探索性实验、验证性实验
实验的作用 对照实验、析因实验、（模拟实验）
实验研究的质和量 定性实验、定量实验
（1）探索性实验和验证性实验
概念 特点 联系
探索性实验 是探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系的实验方法。 是对研究对象的不了解，或不完全了解，全凭实验者去“尝试”，所以，探索性实验也称“试验”，是一种开创性的研究。解题时，描述实验现象时是未知的，可不描述。实验结果预测是对应假设，分类讨论。无实验结论。 两种类型在生物科学研究的过程中往往是不可分割的，在对研究对象的探索过程中，对未知的研究目标，必然要提出假设或猜想，并做出预期，只有通过验证性实验来证明假设的正确与否，才能得出科学的结论
验证性实验 是验证某一个理论是否正确的实验。 当对研究对象有了一定的了解，并形成一定认识或提出某种假设时，就需要用实验来证明其正确与否。解题时，描述实验现象时是已知的，应准确描述。没有实验结果预测和分类讨论。对应实验目的做出肯定结论。
（2）比较实验
比较实验是通过对照或比较来研究和揭示研究对象某种属性或某种原因的一种实验方法。这种实验要设置两个或两个以上的相似组样，一个是对照组，作为比较的标准；另一个是实验组，通过某种实验步骤，在两组之间判定实验组是否具有某种性质或影响。
概念 例
对照比较实验 对照比较实验是在两个相似组样中进行，其中一个是已经确定其结果的事物，称之为“对照组”，让其自然发展，实验者对之不加干涉；另一组是未知的、需要研究的事物，称其为“实验组”。将实验组中的未知因素同对照组的已知因素进行干预，以确定该因素的影响作用。 高中生物平时作的练习大多是对照比较实验。如实验证明甲状腺激素能促进小蝌蚪的发育。
◆ 可以把对照比较实验模式为
对照组 A1A2A3……An=M 注A为研究因素，M为实验结果。A2*为干预因素，M*为干预后的结果
实验组 A1A2*A3……An=M*
（3）定性和定量实验
定性实验 定性实验是判断研究对象具有哪些性质，并判定某种物质的成分、结构或者鉴别某些因素之间是否具有某种关系的一种实验方法。一般来说是解决的是“有与无”和“是与否”的问题。 如植物生长素对植物的促进生长作用的证明。 判断叶绿体中色素的种类和颜色。
定量实验 为了对研究对象的性质、组成及影响因素有更深入的认识，就必须探究它们之间的数量关系。 证明生长素的量对植物的影响。PH值与酶的活性的关系，植物的光合作用与环境的温度、CO2、光照强度等的关系，生物体内微量元素对生物代谢的影响，都有其相应的数学表达式或函数曲线图。
（4）验证性实验和探究性实验有关内容的比较
目的 步骤 假设 预测 结果 结论
验证性实验 验证…… 相同 无 结果惟一 解题前已知 有惟一肯定的结论
探究性实验 探究…… 有 结果多种 解题前后都未知 几种预测就有几种结论
当然，涉及到具体的实验题时，一般不会面面俱到，也就是以上各项实验要求不会在试题中全部出现，即在题中仅出现其中的部分要求，因此解题时需具体情况具体分析。
（三）实验设计题的应试技巧
解答实验设计题的思路
1．明确实验目的 弄清该题要验证或探究的是什么样的生物学事实。一般在题干中有“验证……”、“证明……”、“探究……”，其后内容就是实验的目的。
[例题] 为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。
(1)材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。
(实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定。)
(2)方法与步骤：_____________________________________________。
(3)结果预测与分析：________________________________________。
[解析]（接上例）此实验目的就是题干中“为了验证甲状腺激素的生理作用”这句“验证”后面的内容，即“验证甲状腺激素的生理作用”。
2．分析实验原理 就是完成该实验的理论依据是什么？这就需要分析实验中所涉及的生物学及相关学科中的知识、方法，以及所依据的科学科学原理。另外提供的实验仪器的使用方法和原理也是应考虑在内。此过程要求学生利用储备知识独立分析、运用。
[解析]接上例：实验原理是甲状腺激素的生理作用，即加速物质的氧化分解，耗氧量增加，提高神经系统的兴奋性，使活动量增加。
3．独立设计实验 根据题目给出的材料、用具（一般情况下要用全所给的材料用具），实验设计应从三个方面入手，即实验设计“三步曲”：
⑴编组标号。研究对象、器皿等要编组标号，设立实验组和对照组；
⑵实验处理。分别对实验组和对照组施加单一变量；
实验处理要遵循“单一变量，对照原则”。单一变量，就是对实验结果有关键影响的单一因素；对照原则，就是要有正反两个方面的实验。即在实验中设置对照组，与实验组进行比较，以显示实验的效果，增强实验结果的可信度和说服力。常见的对照方法有以下几种：
类型 设置对照实验 实 例
空白对照 不给对照组以任何处理 “动物激素饲喂小动物的实验”中，3号缸不加药
自身对照 实验组和对照组都在同一实验对象上进行 植物细胞质壁分离和复原实验，在同一装片中先后进行
条件对照 给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素（如甲状腺激素） 上例中给对照组灌蒸馏水
相互对照 不单独设对照组，而是几个实验组相互对照 植物向重力性生长的向性实验中将玉米种子放置在不同的方向
在对实验组和对照组进行处理的时候，要注意下图所示的程序：
⑶培养（或饲养）、观察、记录等。
观察记录实验现象和实验数据，最后根据实验原理对实验结果进行预测与分析。
[解析]接上例：方法步骤：
1 将两组大白鼠分别标号为甲组和乙组，并分别用给出仪器测定与记录耗氧量和活动量。——编组标号
2 每日用灌胃器给与甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液，给与乙组灌胃等量的蒸馏水，饲养一段时间。
——实验处理，设立实验组（甲组）和对照组（乙），操纵实验变量“甲状腺激素和蒸馏水”。
③定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量。 ——培养（或饲养）、观察、记录
4．实验结果分析 要弄清题目的目的是“验证型的”还是“探究型的”。如果是“验证型的”实验，则要根据所学知识和原理，分析得出应有的实验结果和推出相应的结论，（此时一般只有一个结果和相应的结论，且结论与实验目的相对应）。若是“探究型的” 实验，则要根据原理、目的，预测出可能的结果和推出相应的结论（此时一般有几个不同结果及相应的结论）。预测结果“三步曲”
⑴实验预测
①验证性实验 如“验证……”、“证明……”都可预测到与实验目的一致的结果。
②探究性（预测结果“三步曲”） 实验如“探究……”预测的实验结果不惟一，大多有三种可能：“变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关”，或“全肯定；全否定；一肯定一否定”等。
[解析]接上例：实验目的中有“验证……”，因为是验证性实验，所以实验结果可预测为：未给甲状腺激素时，甲、乙两组鼠的耗氧和活动量相近。给甲组鼠甲状腺激素后，其耗氧和活动量均大于乙组。
⑵很多实验是化学反应类型，肉眼观察不到，应该考虑加入指示剂，借助颜色变化或仪器辅助观察。实验结果可采用文字描述、表格、坐标曲线等方式描述。
[解析]接上例：甲状腺激素促进物质氧化分解的化学反应无法观察，但可以以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标。
5．实验结论 通过现象、结果的分析，概括出规律性的问题，结论一般就是实验的目的。
[解析]接上例：此实验的目的是：验证甲状腺激素的生理作用；结论是甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，提高神经系统的兴奋性，从而使耗氧量和活动量加大。
6．讨论 讨论的内容可以是实验中的内容，也可以是跟实验有关的其他问题。如：
[解析]接上例：①验证甲状腺激素的作用，为什么要以耗氧量和活动量作为观察指标？②如以体重为衡量指标，那么实验组的大白鼠在实验前后的体重有何变化？
实验步骤设计
下面总结一条书写模式，能够使书写条理，思路清晰。
1．选材：选材应保持条件相同（如上例中：日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠）
2．分组：体现操纵实验变量。从实验目的中分析出实验变量是什么，如“验证甲状腺激素的生理作用”即变量为甲状腺激素，实验组有甲状腺激素，对照组无甲状腺激素。（每日用灌胃器给与甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液，给与乙组鼠灌喂等量的蒸馏水）
3．培养、观察：除实验变量外，对实验组和对照组的培养、饲养等条件应要相同，即控制无关变量。
4．统计分析结果：（定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量）
5．得出结论：
这一规范并非一成不变，在运用时掌握基本原则，灵活处理，才能以不变应万变。
关于“假设”“预期”“结果”与“结论”的辨析
（1）假设
“假设”，也称假说或猜测，是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是对所提出的问题作出的参考答案，即依据发现的事实材料或科学原理，通过创造性思维，提出初步假定。如“孟德尔分离现象解释验证”的测交实验中，提出的假说是：“FI（Dd）产生配子时，因等位基因分离，使得 FI产生含基因D和基因d的两种配子，且其数目相等。”再如“观察植物细胞质壁分离和复原”实验中，提出的假说应为：
当细胞外溶液浓度＞细胞液浓度→细胞失水
当细胞外溶液浓度＜细胞液浓度→细胞吸水
（2）预期
“预期”是在实验设计方案确定以后，实验正式实施之前，根据假说和原理，对实验可能出现的结果的判断，是依据提出的假说进行推理，得出假定性结果或推论，即“假如假设成立，则应有何种结果”，如“孟德尔分离现象验证实验，假如假说成立则有测交的后代应出现Dd与dd为1：1的结果，即高茎与矮茎数量比应为1：1”，而“观察植物细胞质壁分离与复原实验”中，假若假设成立，则应有处于高浓度（30％）蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞因不断失水→质壁分离，而处于清水中的已分离细胞因细胞吸水→质壁分离复原
（3）结果
结果应为实验实际出现的情况，如“孟德尔分离现象解释实验”中出现的结果为“得到的64株后代中，30株高茎，34株矮茎，两种性状分离比为1：1”而“质壁分离复原实验”中处于30％蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞果真发生了质壁分离，而处于清水中的已分离细胞果真发生了复原现象。
（4）结论
结论的得出须依据实验结果，即若出现的结果与预期结果一致则得出与先前的假说一致的结论或“假说成立”，若实验出现的结果与预期结果不符，则得出的结论应为“假说不成立”。
由此可知，“假设”应对应“结论”，“预期”应对应“结果”，在实验讨论时应注意描述的科学性即“如果出现何种结果，则应有何种结论”，例如用检测呼吸装置的红色液滴检测酵母菌呼吸类型时，应为若液滴向左移动则推出什么结论，若液滴向右移动则推出什么结论，而不能描述为“若为有氧呼吸，则液滴向哪移动”，再如在验证淀粉，碘液能否通过半透膜时应描述为“若袋内外液体均变蓝（结果或现象），则淀粉、碘液均能通过半透膜。”而不能描述为“若淀粉、碘液均能通过，则袋内外液体均变蓝”。
三、题型解读
高考实验考查的基本内容
（1）常规实验的考查 常规实验是教材中规定学生必须要掌握的几个实验。通过常规实验的学习，关键是要掌握生物学科基本的实验设计思想，基本的实验方法及一般的分析方法。对教材中常规实验的考查一般为：
1、对实验原理、实验材料和实验试剂的分析和解释
2、对实验步骤及实验顺序的分析和解释
3、对实验设计中对照实验的分析和解释
4、对实验结果的分析和解释
5、基本实验操作仪器的使用（例如显微镜）
（2）拓展实验的考查 拓展实验也就是实验设计例题。这类例题有以下几种类型：
①判断实验设计过程正确与否
典例1.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1支试管，注入2ml浆糊。 ②用凉开水漱口后，用小烧杯收集唾液。 ③向试管内加入2ml唾液。
④往试管中滴加2滴碘液。 ⑤将试管振荡后放十分钟。取出试管，观察溶液颜色的变化。
(2)结论：唾液中含有淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。 该实验方法和步骤及结论有没有错误？如有，请指出并改正。
【解题思路】获取信息-发现谬误-改正完善
【参考答案】 有三处错误： (1)未设立对照实验，步骤①还应取1支试管，③往这支试管中加入2ml清水 ；(2)步骤顺序颠倒，步骤④应与步骤⑤对调；(3)实验结论错误，本实验只能证明淀粉被水解，而不能证明水解产物是什么。
②补充实验步骤，分析实验结果
典例2.黄瓜花是单性花，雄花和雌花容易分辨。现在生物园里有几株黄瓜正在开花，为你提供必要的器具和药品，请你完成下面的实验方案，证明：黄瓜子房发育成果实需要种子提供的生长素。
器具药品：透明纸袋、回形针、小纸牌、剪刀、镊子、毛笔、烧杯、适宜浓度的生长素溶液。
步骤一：选择一批发育正常，即将开放的黄瓜雌花，为每朵花套上透明纸袋，用回形针将纸袋固定好，然后，将这些雌花分为3组，分别挂上1、2、3的小纸牌。
步骤二：
结果预测：第一组雌花________；第二组雌花__________；第三组雌花________。
【解题思路】获取信息-分析加工-依题作答
【参考答案】 步骤二：待纸袋中的雌花开放后，打开纸袋，将各组花作如下处理：1组—授以黄瓜的花粉，2组—在子房壁上涂抹适宜浓度的生长素，3组—不作任何处理，之后，都套上纸袋。
结果预测：1组—结出有籽黄瓜，2组—结出无籽黄瓜，3组—不结黄瓜。
③实验过程细节分析
典例3.右图实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响，先将酶和乳汁放入2个试管，然后将2个试管放入同一水浴(温度用T℃表示)环境中持续15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需的时间。
装置 水浴温度(℃) 凝乳时间(min)
A 10 ∞不凝固
B 20 7.0
C 30 4.0
D 40 1.5
E 50 4.0
F 60 ∞不凝固
通过实验记录在不同的温度下凝乳所需的时间，结果如右表：
(1)为什么酶和乳汁混合之前在同一水浴环境中保温 15 min，实验结果更准确？
(2)若将酶和乳汁直接放入同一试管内混合并保温对实验结果有何影响？
(3)比较并解释装置B和D的结果。
(4)解释以下两种处理时实验结果有无什么变化。
①将装置A内混合物加温至40℃______________。
②将装置F内混合物冷却至40℃______________。
(5)除了温度，再指出一种能影响酶活性的因素。______________。
【解题思路】获取信息---分析加工---依题作答
【参考答案】考查学生对酶的性质、酶的作用条件是否掌握。这种具实验背景的理论题值得注意。
(1)使两者混合时温度一致，即酶催化反应温度维持恒定；
(2)凝乳时间会延长，因为混合保温达到指定温度需一定时间；
(3)说明在一定范围内(20℃～40℃)酶的活性随温度升高而升高；
(4)①能凝乳 ②不能凝乳； (5)pH值
④完整设计实验（要求学生掌握实验设计的基本过程，全面考查）
典例4.设计一个实验，证明ATP是直接的能源物质。
要求：(1)自选器材试剂(2)写出实验步骤(3)预测实验结果(4)设置对照实验
【解题思路】这是一道开放性实验例题，一般是沿着“明确目的要求-确定原理假设-选择器材用具-设定方法步骤-预测实验结果”的思路设计实验。
【参考答案】(1)器材试剂：培养皿、试管，活萤火虫，ATP制剂、0.1%葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水。(2)实验步骤：
试 管 步骤① 发光器熄灭时，立即进行步骤② 步骤② 现象预测
A 捣碎的发光器、生理盐水 ATP制剂 5ml
B 捣碎的发光器、生理盐水 0.1%葡萄糖溶液5ml
C 捣碎的发光器、生理盐水 蒸馏水 5ml
(3)结果预测：A—恢复发光，B—不再发光，C—不再发光。 (4)对照实验：B、C是对照实验组。
典例5.现有一种植物种子，已知它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子萌发的影响，请依据所给材料用具设计实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。
材料用具：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等。
方法步骤：
①______________________________________________________；
②______________________________________________________；
实验结果及相应的结论：
①______________________________________________________；
②______________________________________________________；
③______________________________________________________；
[分析]1.明确实验目的：探究光的有无对该种子萌发的影响，推导出变量是“有光”和“无光”。
2．分析实验原理：种子在适宜的条件下萌发。
3．设计实验过程：
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 ←——选材
②将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中， ←——分组
使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。 ←——统计分析结果
4．实验结果分析：实验目的“探究……”为探究性试验，结果可能有多方面。
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有光组不萌发，无光组萌发（或答无光组发芽高于有光组，差异显著），光抑制该种植物种子的萌发。
四、综合测试
(本专题测试包括A卷和B卷；每卷有2个选择题--12分、3个非选择题—60分，共72分；限时30分钟)
A卷
1.在小型圆底烧瓶内盛等量的H2O2，迅速加入等量的下列图示中的物质，烧瓶口紧包着一个小气球，使烧瓶沉于烧杯底部的同一位置。这四个处理中，沉入底部的烧瓶最先浮起的是
2.在油菜上选取健壮且叶龄相似的叶片数片，用直径为1cm的打孔器避开叶脉，打下小圆片 60片放入水中，采取措施将叶片内的空气逐出，代之以水，充满水的叶子圆片沉入水中。 把下沉的叶子圆片连同水放置在黑暗处备用。取6只编号烧杯，各倒入20mL凉开水，用玻璃管向3、4、5、6号烧杯内的凉开水各吹气数分钟，再向6只烧杯各放人叶圆片10片，分别置于不同光照和温度条件下，作如下表所示的处理：
杯号 光照强度／klx 温度／oC 水
l 15 25 凉开水
2 5 25 凉开水
3 15 5 经吹气处理的凉开水
4 5 25 经吹气处理的凉开水
5 15 25 经吹气处理的凉开水
6 5 5 经吹气处理的凉开水
关于上述实验的叙述中，正确的是
①向3、4、5、6号烧杯中的凉开水吹气，目的是增加水中的CO2含量； ②叶圆片最先上浮的烧杯应是5号； ③本实验证明了光合作用速率受光照强度、温度、C02含量等外界因素的影响； ④实验中3号与5号烧杯比较，可说明光合作用速率受光照强度的影响
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
3.真核细胞内有氧呼吸第二阶段为丙酮酸的分解,其反应式为:
为探究该反应发生的场所,甲、乙二人分别做了如下实验。
甲:方法:
步骤一:取新鲜肝脏用_________ ___处理,分散成为单个细胞.
步骤二:用含14C标记的C6H1206及完全营养液培养肝细胞一段时间.
步骤三:离心得到细胞质基质及线粒体基质,分装在标号为1,2的两支试管中.
步骤四:取新配制的澄清石灰水两滴,分别滴人两支试管内.
现象:1,2两支试管变浑浊.
结论:丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中,又发生在线粒体中.
乙:方法:
第一步同甲步骤一,第二步同甲步骤三,第三步待续.
请回答下列问题:
（1）.甲方法步骤一中的处理剂为 _______________________.
（2）.请指出甲实验方法的两处错误:
① _____________________________ _ ____;
②_______________________________ _____ .
（3）.现给你如下试剂:14C标记的丙酮酸及完全营养液(不含糖),清水,吸管若干,新配制的澄清石灰水,请继续乙的实验,探究丙酮酸水解发生的场所.
步骤三:_____________________________ ________________ .
步骤四: _________________________________ ______________.
预测实验现象及结论:
①现象: _____________________________________________,
结论: ________________________________________________.
②现象: _____________________________________________,
结论: ________________________________________________.
③现象: _____________________________________________,
结论: _______________________________________________.
4.阅读下列材料，回答相关问题
蒲公英，菊科，结瘦果，头状花絮，根可用于扦插繁殖……根可入药，叶形有全缘型也有缺刻型……生长于背风向阳处的植株叶型为全缘，而生长于向风阴蔽处的植株叶型为缺刻型……
为了验证“蒲公英的缺刻叶型是受环境因素的影响而形成的”，某三位同学利用如下材料进行了实验设计．下列是实验的思路，请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么？再写出你的设计思路．
材料用具：秋季同一田野中生长良好的蒲公英；花盆；小铲；剪刀；沃土等。
实验一：①于田野中取叶全缘的一株蒲公英上的两粒种子，分别栽种于装有沃土的A、B两花盆中给予适宜外界条件，催芽；
②发芽后于适宜条件下培养，A为背风向阳处，B为向风荫蔽处；
③一段时间后观察两盆蒲公英的叶型。
答： 。
实验二：①选取一株生长良好的蒲公英，取其根，在同一直根上切取相似两段，分别埋于沃土中催芽，培育至出现成熟叶型；
②再分别移栽于A、B两花盆培养，A为背风向阳处，B为向风荫蔽处；
③一段时间后观察两盆蒲公英的成熟叶型的变化。
答： 。
实验三：①分别选取叶型呈缺刻型和全缘型的两株生长良好的蒲公英，取其根，在相似部位上切取相似两段，分别埋于沃土中催芽；
②发芽后移栽于A、B两花盆中，于背风向阳处培养；
③一段时间后观察两盆蒲公英的叶型。
答： 。
下面由你进行实验设计，写出你的设计思路及相关实验原理：
设计思路： ；
；
。
实验原理： ；
。
5.进行植物体细胞杂交，首先需要除去细胞壁。现提供以下材料和用具：白色洋葱鳞片叶、紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的盐酸、适宜浓度的蔗糖液、纤维素酶、果胶酶、蒸馏水和镊子，显微镜、载玻片、盖玻片等。请你从中选取合适的材料配制成合理的细胞壁分解液，并设计出检验它除去细胞壁的方法和步骤，预测和解释实验的结果。
(1)实验步骤：
①配制细胞壁分解液，选取 配制成细胞壁分解液。这样选取的理由是
。
②检验细胞壁分解液除去细胞壁的方法：
第一步： ；
第二步： ；
第三步： 。
(2)实验结果的预测和解释：
；
。
B卷
1.小麦籽粒成熟过程中积累的糖类，主要是依靠穗下第一张叶片(旗叶)的光合作用供给的。有人做了这样一个实验(图甲)，将旗叶包在一透明的袋中，袋中始终保持250C及充足的C02，在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时，套环温度调到200C，测定30min内透明袋中的C02吸收量、叶片水分散失量。然后将基部套环温度调节到50C时，发现葡萄糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，继续测定30min内透明袋中的C02吸收量、叶片水分散失量，测得结果如图乙所示，则下列判断错误的是
A.叶片基部处于5℃状态时，基部细胞呼吸作用强度减弱
B.叶片基部处于5℃状态时，袋内细胞光合作用强度减弱
C.叶片基部处于5℃状态时，袋内C02的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态无关
D.叶片基部温度变化对袋内叶片蒸腾作用有明显影响
2.某同学在做纤维素消化的实验时，用刀片将菠菜的叶柄切一小薄片放在载玻片上，滴以蜗牛嗉囊中的消化液，加上盖玻片；同样制作另一切片标本，但滴以蒸馏水作为对照组．经过15 min后，分别观察两片标本内的细胞，结果发现两片标本内的细胞形态完全一样．他分析了所得结果与预期不同的原因．在他的分析中，你以为不合理的有
A.实验时温度太低，作用时间也不够
B.滴管或实验器皿未洗干净，残留酸或碱
C.消化液离开蜗牛嗉囊后不发生作用
D.取消化液时的蜗牛在低温下产生消化液很少
3.为探究“不同pH的酸雨对蚕豆萌发过程中幼根生长的影响”，某校研究性学习小组用普通雨水加硫酸配制了不同pH值的“酸雨”，并准备了大量同一品种的蚕豆种子。下面是两个小组的实验设计思路。分别指出两小组实验设计是否能达到实验的目的，为什么？
（1）一小组：取五个相同的种子培养器，分别编号为A、B、C、D、E，在五个培养器中各放入2粒蚕豆种子，在培养器中分别加不同酸度的、等量的“酸雨”。（A—pH1.5，B—pH2.5，C—pH3.5，D—pH4.5，E—pH5.5）。将五组培养器放在相同适宜条件下培养，一段时间后，测量并记录各组蚕豆幼根的长度，计算各组蚕豆幼根生长的平均长度。
（2）二小组：取六个相同种子培养器，在六个培养器中各放10粒蚕豆种子，五个培养器中分别加入pH1.5，pH2.5，pH3.5，pH4.5，pH5.5五种不同酸度的、等量“酸雨”，1个培养器中加与“酸雨”等量的植物完全营养液。将六个培养器放在相同适宜条件下培养，一段时间后，测量并记录各组蚕豆幼根的长度，计算各组蚕豆幼根生长的平均长度。
（3）下面由你进行实验设计。要求：在上述实验设计的基础上，只需写出你改进或增加的措施。
（可任选一个组的方案进行改进）
（4）你实验设计的假设是什么？你的实验结果预测又是什么？
（5）设计一张表格，用于记录和计算实验方案中的测量数据。
4.为探究0.1mg/L的萘乙酸（生长素类似物之一）对种子萌发的影响，某生物兴趣小组要进行实验研究。若你是其中一员，请你根据下面提供的实验材料和用具完成实验方案的设计，并预测可能的实验结果。
材料用具：干燥的萝卜种子若干，小烧杯2个，垫有滤纸的培养皿2个，0.1mg/L的萘乙酸溶液，蒸馏水，量筒。
（1）实验假设： 。
（2）方法步骤：
第一步： 。
第二步：在两个小烧杯中各放入若干粒干燥的萝卜种子，浸泡24h。
第三步：取2个垫有滤纸的培养皿，
，然后，盖上培养皿盖，放在22℃恒温箱中培养。
第四步：一周后， 。
（3）预测可能的实验结果：
① ；
② ；
③ 。
（4）方法步骤的第三步中“盖上培养皿盖”的目的是
。
（5）若该浓度萘乙酸对萝卜种子萌发有促进作用，要进一步探索萘乙酸促进种子萌发的最适浓度，应该对上述实验方案中的方法步骤做哪些主要补充。
。
P 灰身♀╳黑身♂ 红眼♀╳白眼♂
F1 灰身 红眼
F2 灰身：黑身=3：1 红眼：白眼=3：1
5.果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。果蝇的灰身（B）和黑身（b）,长翅（V）和残翅（v）,红眼（R）和白眼（r）分别受一对等位基因控制。Bb、Vv基因位于常染色体上，Rr基因位于X性染色体上。摩尔根等研究时发现：
（1）近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划而被进行基因测序的一种动物。科学家常选择果蝇作为实验材料的原因是_________________ ____
________________________________ ____（举出两点即可）。
（2）以上表格中的两对相对性状中，如果进行正交与反交，产生的F1、F2结果不一致的是_________________________。一般情况下，用一对相对性状的真核生物亲本进行正交和反交如果结果一致，可说明控制性状的基因是________________基因。
（3）实验一：现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇，请你设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅蝇这两对性状的遗传是否符合基因自由组合定律。
第一步：取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交，得F1；
第二步：____________________________________________________________________；
（或_______________________________________________________）（两者必一）
第三步：统计后表现型的比例。
结果预测：如果________________________________________ ________________ ______。
（或_______________________________________________________）（两者必一）。
（4）实验二：已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼A、白眼a）,且雌雄果蝇均有红眼和白眼的类型。若一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，选择的亲本表现型应为_________ ______ _____。
①____________________________________________________________
②____________________________________________________________
③____________________________________________________________
专题一 生物实验及设计基础
综合测试 参考答案
A卷
1. C 2. A
3. (1)胰蛋白酶
(2)①没有遵循单因子变量原则 ②取材没有遵循等量的原则及可重复性原则
③鉴定产物CO2可以自由通过线粒体双层膜,该实验不具有科学性,严密性,最终得出错误结论(答两点即可)
(3)步骤三:取等量且少量的试管1及试管2中的溶液分别置于编号为A、B的两支试管内, 向A、B两支试管内均加入等量的丙酮酸和完全营养液的混合液
步骤四:一段时间后,分别加入两滴新配制的澄清石灰水,观察现象
预测实验现象及结论:
①现象:A试管出现混浊,B试管无现象 结论:丙酮酸分解的场所是细胞质基质
②现象:A试管无现象,B试管出现混浊 结论;丙酮酸分解的场所是线粒体基质
③现象:A,B两支试管都出现混浊 结论:丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中,又发生在线粒体基质中
4.实验一不能。因为A、B两组的遗传物质可能不同，实验结果的差异可能是遗传物质决定的也可能是环境差异引起的。（具体答出有性生殖过程中有基因重组、受精的随机性等给分）
或按新考纲要求答出有两个变量即遗传物质和环境条件
实验二不能。因为分化一般不可逆转，成熟叶型已形成,环境差异不能再改变叶型。难于达到实验目的
实验三不能。因为两组环境条件相同且不是缺刻叶形成所需外界条件。
（或答本实验只证明全缘叶的形成与环境有关而不能达到本实验的目的也可给分）
设计思路：（见必修第二册课本第30页）
①取叶全缘的生长良好的一株蒲公英，在同一直根上切取相似两段，分别埋于沃土中适宜外界条件下催芽，分别栽种于装有沃土的A、B两花盆中；
②发芽后于适宜条件下培养，A为背风向阳处，B为向风荫蔽处；
③一段时间后观察两盆蒲公英的成熟叶型的变化。
实验原理：
（1）营养生殖（或无性生殖）使后代具有母体的一切遗传物质
（同一母体通过营养生殖产生的后代遗传物质相同）；
（2）环境影响生物的表现型．（不同环境下生物的表现型可能不同）
5. (1) ①适宜浓度的蔗糖液，加入适量的纤维素酶和果胶酶
纤维素酶和果胶酶能高效、专一地水解细胞壁，适宜浓度的蔗糖液不会使原生质体过度吸水而胀破
②第一步：滴适量的细胞壁分解液在载玻片水中央，用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶表皮浸泡在其中。一段时间后，制得实验组装片
第二步：用适宜浓度的蔗糖液替代细胞壁分解液，其他操作与制作实验组装片相同，制得对照组装片
第三步：在显微镜下观察比较实验组装片和对照组装片
(2)实验结果的预测和解释：实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形， 表明细胞壁已被分解掉。
对照组装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形， 表明细胞壁未被分解
B卷
1. D 2. C
3.（1）不能 第一，未设空白对照，不能说明各种pH值酸雨对幼根生长都有影响。
第二，只用两粒蚕豆，不能排除各种偶然因素造成的实验误差。也影响实验结果的准确性。
（2）不能 第一，对照不正确（应为普通雨水），造成变量不单一。
第二，实验装置未编号，会影响实验结果记录的正确性，造成计算错误
（3）<一>按一小组方案，将蚕豆改为十粒，增加空白对照（普通雨水）
或<二>按二小组方案，将对照组的完全营养液改为普通雨水，将培养器分为六组，分别编号为A、B、C、D、E、F
（4）实验假设与方案设计一致，实验预测应为两类，即结果与假设一致假设成立，不一致则假设不成立。
例：实验假设：酸雨对蚕豆幼根生长有抑制、且酸度越大，幼根生长越短。
实验结果预测：①各实验组幼根平均长度小于对照组，且随着酸度增加，幼根长度依次递减。 假设成立。
②各实验组幼根平均长度与对照组无明显差异。 假设不成立。（或其它情况，假设不成立）
（5）例：
幼根长度（mm） pH 1.5酸雨 pH2.5酸雨 pH3.5酸雨 pH4.5酸雨 pH5.5酸雨 普通雨水
第1粒幼根长度
第2粒幼根长度
…
平均长度
4. （1）实验假设：一定浓度（或0.1mg/L）的萘乙酸溶液对种子的萌发有促进（或抑制）作用。
只写出“一定浓度（或0.1mg/L）的萘乙酸溶液对种子的萌发有影响”不给分。
（2）第一步：取两个小烧杯，编号。在1号烧杯和2号烧杯中分别加入等量且适量的0.1mg/L的萘乙酸溶液和蒸馏水。
第三步：将两个培养皿编号，1号培养皿内的滤纸用0.1mg/L的萘乙酸溶液浸湿，2号培养皿内滤纸用蒸馏水浸湿。将从1、2号烧杯中取出等量（例如各20粒）的种子，分别放入与之对应的培养皿中，均匀摆放。
第四步：进行观察，统计种子萌发的数量。
（3）预测可能的实验结果：
①1号培养皿萌发种子数多于2号培养皿，说明0.1mg/L的萘乙酸溶液对种子的萌发有促进作用。
②1号培养皿萌发种子数少于2号培养皿，说明0.1mg/L萘乙酸溶液对种子的萌发有抑制作用。
③1号培养皿萌发种子数等于2号培养皿，说明0.1mg/L的萘乙酸溶液对种子的萌发没有作用。
（4）防止水分挥发，使萘乙酸浓度升高，影响实验结果
（5）多设计几个不同浓度的实验组，作为相互对照。即分别配制0.01mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1mg/L的不同浓度梯度的萘乙酸溶液，重复上述实验步骤。
[解析：对该实验题的解答要明确生长素及生长素类似物的生理作用。要注意在设计实验的过程中，要科学的设计实验方法以及保持单一变量和实验对照原则。]
5. ⑴ 相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养、雌雄易辨、染色体数目较少等
⑵ 红眼和白眼（R、r） 常染色体上的核基因(答核基因不给分)
⑶ 第二步：让F1与黑身残翅果蝇测杂或让F1雌、雄个体之间互交（杂交）
结果预测：后代出现四种表现型，灰身长翅、黑身长翅、灰身残翅、黑身残翅且数量比接1：1：1：1或9：3：3：1
⑷ 白眼雌果蝇 ╳ 红眼雄果蝇
①若子代中雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则这对基因位于X性染色体上
②若子代中雌、雄果蝇全为红眼，则这对基因位于常染色体上
③若子代中雌、雄果蝇均既有红眼，又有白眼，个体数量比接近1：1,则这对基因位于常染色体上
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①科学性
②可行性
③简约性
④可重复性
一般
程序
假设
预期
实验
观察、收集数据
分析、推论
交流、写实验报告
明确目的要求→联系基本原理→找出变量元素→设置实验对照→构思控制方法→选择实验器材→严格操作程序→捕获实验事实→分析实验结果→规范表述结论
◆分析实验、数据处理
◆预测实验现象、原因、结果
◆提出假设
对照组：
实验组：
无关变量
实验变量
反应变量
科学结论
分析
对照
操纵实验变量
控制无关变量
检测反应变量
如上例中的甲状腺激素和蒸馏水
除实验变量外，实验组和对照组的其他处理都相同
观察实验结果
2C3H403 +6H2O 酶 6C02+20[H]
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