高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)寶典

1、高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)寶典一、專題內(nèi)容范圍3二、考試大綱考查要求和命題角度3（一）考查要求3（二）命題角度3三、生物實(shí)驗(yàn)的理論和方法4（一）生物實(shí)驗(yàn)程序4（二）生物實(shí)驗(yàn)的基本步驟4（三）生物實(shí)驗(yàn)的變量、原則5（四）生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案內(nèi)容9（五）生物實(shí)驗(yàn)的方法技術(shù)、試劑、器材10四、生物實(shí)驗(yàn)的基本題型分析121.基本操作型實(shí)驗(yàn)題122.實(shí)驗(yàn)材料的選用型實(shí)驗(yàn)題123.實(shí)驗(yàn)原理的理解和應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)題124.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的推斷和處理型實(shí)驗(yàn)題125.經(jīng)典實(shí)驗(yàn)信息解讀型實(shí)驗(yàn)題136.探究型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題137.開放型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題138.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題14五、實(shí)驗(yàn)題解題的基本思路141.了解題目要求142.明確實(shí)驗(yàn)的目的和

2、原理143.確定實(shí)驗(yàn)思路144.科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟155.記錄分析實(shí)驗(yàn)方法和步驟、現(xiàn)象和數(shù)據(jù)156.分析得出結(jié)論157.注意事項(xiàng)及補(bǔ)救措施15六、提高生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平的幾點(diǎn)見解151.掌握書本知識(shí)是提高能力的基礎(chǔ)152.深刻領(lǐng)會(huì)教材有關(guān)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)與特點(diǎn)是提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的前提153.學(xué)會(huì)對(duì)已知實(shí)驗(yàn)進(jìn)行變換與轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)是提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的有效手段154.模擬教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)15七、生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題型題例分析151.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟的解題策略與評(píng)價(jià)151.1補(bǔ)充步驟型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)151.2開放型實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)151.3探索型實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)151.4驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)152.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的解題策略與評(píng)價(jià)

3、152.1開放型實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)152.2基本操作流程方案設(shè)計(jì)152.3評(píng)價(jià)型實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)152.4探索型實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)153.糾錯(cuò)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的解題策略和評(píng)價(jià)153.1方法的糾錯(cuò)和改進(jìn)153.2控制條件的糾錯(cuò)和改進(jìn)153.3實(shí)驗(yàn)程序的糾錯(cuò)和改進(jìn)153.4實(shí)驗(yàn)方案的糾錯(cuò)和改進(jìn)154.開放型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的解題策略與評(píng)價(jià)154.1方法開放型154.2條件開放型154.3結(jié)論開放型154.4綜合開放型155.關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)題的解題策略與評(píng)價(jià)155.1實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)155.2實(shí)驗(yàn)裝置的連接155.3實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)155.4設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格155.5材料分析型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題155.6設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)變化的曲線155

4、.7圖解表述型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題155.8圖文轉(zhuǎn)換型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題15高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)寶典一、專題內(nèi)容范圍1.必修及選修教材實(shí)驗(yàn)；實(shí)習(xí)；研究性課題。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本理論及題型題例剖析。二、考試大綱考查要求和命題角度（一）考查要求2006年考試大綱對(duì)實(shí)驗(yàn)提出了以下要求： 1.獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力：包括理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?，了解材料、用具，掌握?shí)驗(yàn)方法步驟，會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件和使用實(shí)驗(yàn)儀器，會(huì)處理實(shí)驗(yàn)安全問題，會(huì)觀察、分析和解釋實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，并得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2.能根據(jù)要求靈活運(yùn)用所學(xué)的自然科學(xué)理論、實(shí)驗(yàn)方法和儀器，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案并處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾樘岢隽司唧w要求。 3.

5、對(duì)實(shí)驗(yàn)考查要求主要有兩方面變化：一是關(guān)于能力要求“分析綜合能力”中增加了定量描述自然科學(xué)的現(xiàn)象和規(guī)律，用簡(jiǎn)單的圖表和數(shù)據(jù)描述生命活動(dòng)的特征等方面；這一要求體現(xiàn)在生物命題上可能是繪制坐標(biāo)曲線圖、設(shè)計(jì)圖表歸納等方式，不可能是生物形態(tài)圖，如果是形態(tài)圖，不可能進(jìn)行定量描述；二是考試范圍與去年不同，去年分五塊體現(xiàn)的，今年則是分必修、選修及實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)與研究性課題三塊體現(xiàn)的，從這一變化我們可以看出，今后高考將特別重視實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)與研究性課題的考查。（二）命題角度 綜觀多年高考實(shí)驗(yàn)題目，命題角度主要有如下幾個(gè)方面的特點(diǎn)： 1.以實(shí)驗(yàn)，尤其是經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、新技術(shù)的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)為背景，重點(diǎn)考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論及運(yùn)用

6、已有知識(shí)在新情境下解決有關(guān)問題的能力。如2002年全國(guó)理綜試題中“驗(yàn)證鎂是植物生活的必要條件”的錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)分析和正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 2.以教材所列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為命題材料，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)程序等內(nèi)容的分析、歸納和總結(jié)，重點(diǎn)考查學(xué)生的具體實(shí)驗(yàn)水平、實(shí)驗(yàn)洞察與分析推導(dǎo)能力，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)恼Z(yǔ)言對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出科學(xué)描述和解釋的能力。 3.以給出材料為基礎(chǔ)，根據(jù)現(xiàn)有條件，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的分析和解釋，以考查考生使用恰當(dāng)?shù)姆椒?yàn)證簡(jiǎn)單的生物學(xué)事實(shí)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋和分析的能力等。如2001年全國(guó)理綜合測(cè)試中“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)素在植物體只能從形態(tài)學(xué)上端向下端運(yùn)輸”，

7、再如2003年理科綜合能力測(cè)試(新課程卷)中“驗(yàn)證脊神經(jīng)背根、腹根的傳導(dǎo)功能”等，該類試題能較好地反映考生的綜合素質(zhì)(如自學(xué)能力、收集處理信息的能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、知識(shí)遷移能力與創(chuàng)新能力、實(shí)驗(yàn)研究的方法和能力、邏輯思維的條理性與嚴(yán)密性等)，已成為當(dāng)前命題的熱點(diǎn)。4.今后的高考實(shí)驗(yàn)命題將有可能在以下兩個(gè)方面有所突破：一是增加題目的開放性，主要是實(shí)驗(yàn)題目、材料、方法和步驟等部分環(huán)節(jié)的開放，而不是完全開放。二是給出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理，包括分析、描述、表達(dá)等，以體現(xiàn)考試大綱中“用簡(jiǎn)單的圖表和數(shù)據(jù)描述生命活動(dòng)的特征”能力要求。三、生物實(shí)驗(yàn)的理論和方法 生物學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自

8、然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是獲取生物學(xué)知識(shí)的重要手段，是科學(xué)研究過程的重要環(huán)節(jié)，從孟德爾對(duì)遺傳定律的研究中便不難發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的重要性，并且可從中了解科學(xué)研究的基本過程。（一）生物實(shí)驗(yàn)程序生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般程序?yàn)椋?觀察并提出問題提出假說設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。1.觀察，提出問題在觀察基礎(chǔ)上提出有意義的值得探討的問題。2.提出假說 假說也稱假設(shè)或猜測(cè)，指用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實(shí)的論題，也就是對(duì)所提出的問題所做出的參考答案。假說一般分為兩個(gè)步驟： 第一步，提出假說，即依據(jù)發(fā)現(xiàn)的事實(shí)材料或已知科學(xué)原理，通過創(chuàng)造性的思維，提出初步假定。 第二步，作出預(yù)測(cè)推斷，依據(jù)提出的假說，進(jìn)行推理得出假定性結(jié)論。 如：孟

9、德爾“對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證的測(cè)交”實(shí)驗(yàn)的假說是：F1(Dd)產(chǎn)生配子時(shí)，產(chǎn)生含有基因D和含有基因d的兩種配子，并且它們的數(shù)量相等。而預(yù)期是測(cè)交結(jié)果的后代中高莖與矮莖之比為1：1。3.設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)是完成假設(shè)和解決問題的最終途徑，指在人為控制的條件下研究事物變化的一種方法。如孟德爾在驗(yàn)證“對(duì)分離現(xiàn)象的解釋”這一假設(shè)時(shí)，便巧妙地設(shè)計(jì)了“測(cè)交”實(shí)驗(yàn)。4.分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論 觀察、實(shí)驗(yàn)的目的在于獲取驗(yàn)證性的結(jié)果。所以在實(shí)驗(yàn)中要記錄實(shí)驗(yàn)的事實(shí)、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，捕捉、記錄由實(shí)驗(yàn)變量帶來的反應(yīng)變量。據(jù)此論證、說明實(shí)驗(yàn)中的自變量與因變量的因果關(guān)系，進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。如果所獲取的結(jié)果與假設(shè)相符，則肯定假設(shè)；如果

10、結(jié)果與假設(shè)不相符，則否定假設(shè)；如果結(jié)果與假設(shè)無關(guān)，則無從判斷，可另做假設(shè)。實(shí)驗(yàn)過程必須客觀、真實(shí)。（二）生物實(shí)驗(yàn)的基本步驟一個(gè)完整的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)包括以下基本步驟：1.確定課題，明確目的原理做什么實(shí)驗(yàn)；解決什么問題；依據(jù)什么原理。2.提出假設(shè)提出初步假定，并對(duì)可見現(xiàn)象提出一種可檢測(cè)的解釋，具體為： 例如，孟德爾“對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證”的測(cè)交實(shí)驗(yàn)假設(shè)是：“F1(Dd)產(chǎn)生配子時(shí)，產(chǎn)生含有基因D和基因d的兩種配子，并且它們的數(shù)目相等”。3.作出實(shí)驗(yàn)預(yù)期在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)前，先提出實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果(一個(gè)假定的結(jié)果)，若預(yù)期結(jié)果沒有實(shí)現(xiàn)，說明假設(shè)不成立；若預(yù)期結(jié)果實(shí)現(xiàn)，則假設(shè)成立。4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮吞岢龅?/p>

11、假設(shè)，確定實(shí)驗(yàn)基本思路，確定選材、裝置及實(shí)驗(yàn)對(duì)照等，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的具體方法步驟，并按設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行操作。5.觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和收集數(shù)據(jù)客觀如實(shí)地觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過一定方式將實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)出來。6.分析作結(jié)對(duì)記錄的數(shù)據(jù)(包括現(xiàn)象和結(jié)果)進(jìn)行整理分析，歸納出一般概括性判斷，并用文字、表格、繪圖等形式作出簡(jiǎn)明的總結(jié)。7.推論根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行推理得出結(jié)論。 8.交流寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（三）生物實(shí)驗(yàn)的變量、原則 生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面的問題：1.科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)先確定實(shí)驗(yàn)變量 在實(shí)驗(yàn)過程中，變量是指可被操縱的特定因素或條件。據(jù)其在實(shí)驗(yàn)中的作用，可分為兩類：(1)實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量 實(shí)驗(yàn)

12、變量，也稱為自變量，指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者操縱的因素或條件。反應(yīng)變量，亦稱因變量，指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量引起的變化和結(jié)果。通常實(shí)驗(yàn)變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的在于獲得和解釋這種前因后果。例如在“唾液淀粉酶水解淀粉”的實(shí)驗(yàn)中，所給定的低溫、適溫和高溫是實(shí)驗(yàn)變量，而由于低溫、適溫和高溫條件變化，唾液淀粉酶水解淀粉的反應(yīng)結(jié)果也隨之變化，這就是反應(yīng)變量，該實(shí)驗(yàn)即獲得和解釋溫度變化(實(shí)驗(yàn)變量)與酶的活性(反應(yīng)變量)的因果關(guān)系。(2)無關(guān)變量與額外變量無關(guān)變量也稱控制變量，指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素或條件。額外變量也稱干擾變量，指實(shí)驗(yàn)中由于無關(guān)變量引起的變化和結(jié)

13、果。顯然額外變量會(huì)對(duì)反應(yīng)變量起干擾作用。如：上述實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外，試管的潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度、實(shí)驗(yàn)操作程序、溫度處理的時(shí)間長(zhǎng)短等，都屬于無關(guān)變量。如果無關(guān)變量的任何一個(gè)或幾個(gè)因素或條件，對(duì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)組的給定不等同、不均衡、不穩(wěn)定，則會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾，產(chǎn)生誤差。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作中，要盡量減少無關(guān)變量，而且不同的實(shí)驗(yàn)組中的無關(guān)變量應(yīng)完全相同，這樣就會(huì)避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異是由于無關(guān)變量引起的可能性，便于清晰地研究實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量的關(guān)系。(3)教材中相關(guān)實(shí)驗(yàn)的變量實(shí)驗(yàn)自變量因變量無關(guān)變量實(shí)驗(yàn)4比較過氧化氫酶和Fe3的催化效率催化劑的種類(過氧化

14、氫酶、Fe3)催化效率的高低(以點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度表示或氣泡產(chǎn)生速度表示)試管等用具的潔凈度、環(huán)境溫度、相同材料的量、各種試劑的量、反應(yīng)時(shí)間等實(shí)驗(yàn)5探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用底物的種類(淀粉、蔗糖)淀粉酶將淀粉水解(處理后加斐林試劑，加熱出現(xiàn)磚紅色沉淀)，但不能水解蔗糖(處理后加斐林試劑并加熱，無磚紅色沉淀出現(xiàn))淀粉與蔗糖溶液的量、水浴的溫度與處理時(shí)間、斐林試劑的使用量與加熱時(shí)間、操作程序等實(shí)驗(yàn)8植物向性運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和觀察是否黑暗、單側(cè)光照、均勻光照)改變幼苗空間位置以接受重力影響幼苗彎曲狀況根的彎曲方向幼苗的種類及生長(zhǎng)狀況、環(huán)境溫度、培養(yǎng)條件、處理的部位、裝置的合理性

15、等萌發(fā)種子的種類及萌發(fā)狀況、環(huán)境溫度、培養(yǎng)條件等實(shí)驗(yàn)9觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原外界溶液的濃度即高滲及低滲溶液)質(zhì)壁分離(液泡失水縮小、顏色變深、原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離)；質(zhì)壁分離復(fù)原(液泡恢復(fù)原狀、顏色變淺、原生質(zhì)層恢復(fù)原狀)溶液的種類及濃度；分離與復(fù)原現(xiàn)象的觀察；裝片的潔凈度及臨時(shí)裝片的制作；材料的選擇等。實(shí)驗(yàn)12觀察SO2對(duì)植物的影響不同濃度的SO2植物體的生長(zhǎng)狀態(tài)的變化實(shí)驗(yàn)裝置及器材的一致性、實(shí)驗(yàn)植物生長(zhǎng)狀況、SO2濃度的控制、培養(yǎng)的環(huán)境條件、實(shí)驗(yàn)操作程序、觀察時(shí)間的長(zhǎng)短等實(shí)驗(yàn)13（選修）、溫度對(duì)酶活性的影響溫度(60熱水、沸水、冰塊)加碘液后溶液顏色的變化試管的潔凈度、淀粉溶液的量、

16、不同溫度的處理時(shí)間長(zhǎng)度、操作程序、碘液的加入量等研究課題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察生長(zhǎng)素或生長(zhǎng)素類似物對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響生長(zhǎng)素(或類似物)的不同濃度扦插枝條的生根狀況的差異果實(shí)發(fā)育狀況的差異落花落果狀況在使用前后的差異實(shí)驗(yàn)材料的一致性、激素濃度的準(zhǔn)確性、處理時(shí)間的一致性等2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則(1)科學(xué)性原則 所謂科學(xué)性原則，是指實(shí)驗(yàn)的原理要符合科學(xué)原理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期有科學(xué)依據(jù)，實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)不能偏離生物學(xué)基本知識(shí)和基本原理，以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則?？茖W(xué)性原則具有兩個(gè)方面的含義。首先，必須保證實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不出現(xiàn)科學(xué)性錯(cuò)誤；其次，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要具有科學(xué)思想和科學(xué)方法的因素。具體地說，科學(xué)性原則體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面

17、：實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性 實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是用來檢驗(yàn)和修正實(shí)驗(yàn)過程中失誤的依據(jù)，因此它必須經(jīng)前人總結(jié)或經(jīng)科學(xué)檢驗(yàn)得出的科學(xué)理論。如2000年全國(guó)高考試題中第25題，要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“鈣離子在血液凝固中的作用”。題中給出了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)原理：血液中的鈣離子在血液凝固過程中起重要作用，若缺少它則血液不凝固；草酸鉀溶液能與鈣離子發(fā)生反應(yīng)，形成草酸鈣沉淀，因此具有抗凝血作用。這兩條原理科學(xué)而且完整，學(xué)生可由此產(chǎn)生明確的設(shè)計(jì)思路。實(shí)驗(yàn)材料選擇的科學(xué)性 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)材料，是保證實(shí)驗(yàn)獲得預(yù)期結(jié)果的關(guān)鍵因素之一。孟德爾選用自花傳粉的豌豆作為雜交實(shí)驗(yàn)材料，以及“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)

18、原實(shí)驗(yàn)”選用紫色洋蔥作為實(shí)驗(yàn)材料都是經(jīng)典的成功選材的范例。再如，新鮮的黑藻嫩葉是“觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的理想材料，因其新鮮，故能保證觀察到的是活細(xì)胞；因其含水量多，故能保證細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的流動(dòng)速度快，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯；因其含葉綠體，故能使細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)速度和流動(dòng)方向清晰可見；因其葉片薄，故便于制片且能在顯微鏡下觀察。另外，黑藻在一年四季都可以培養(yǎng)，取材方便。有了這樣的實(shí)驗(yàn)材料，再加上科學(xué)的方法，就可以順利達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性 只有科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，才能得出正確而可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如證明植物的光合作用過程中釋放CO2的實(shí)驗(yàn)是這樣設(shè)計(jì)的：通入的空氣先經(jīng)過NaOH溶液除去其中的CO2，再經(jīng)過Ca（OH）

19、2溶液檢驗(yàn)CO2是否完全除盡，最后才通入裝有萌發(fā)的種子的密封容器中。只有經(jīng)過這樣的步驟，才能完全排除干擾因素，證明瓶中的CO2確實(shí)來源于種子的呼吸作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性 這是指對(duì)于實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不能簡(jiǎn)單對(duì)待，而應(yīng)該首先記錄，然后整理，最后再經(jīng)過仔細(xì)分析，找出它們所能透露給我們的最大的信息量。如下面這個(gè)實(shí)驗(yàn)：用含有各種必需礦質(zhì)元素的溶液培養(yǎng)大麥，48小時(shí)后測(cè)定幾種離子的濃度占該離子開始濃度的百分比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)條件水分消耗(mL)Ca2KMg2光照109013527179黑暗53410535113 上面的結(jié)果因?yàn)榻?jīng)過了記錄和整理，所以使人一目了然。觀看這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，首先要看出該實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了

20、哪些對(duì)照組，由上表可知，表中出現(xiàn)三組對(duì)照：一組是有光與無光；一組是水分的吸收與礦質(zhì)元素的吸收；還有一組是不同的礦質(zhì)元素的吸收情況比較。所以我們分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，也應(yīng)從這三個(gè)方面人手，得出如下結(jié)論：一是植物對(duì)水分和礦質(zhì)元素的吸收與光有關(guān)；二是植物對(duì)水分和礦質(zhì)元素的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程；三是植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收具有選擇性。(2)平行重復(fù)原則 任何實(shí)驗(yàn)必須有足夠的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，才能避免結(jié)果的偶然性，使得出的結(jié)論準(zhǔn)確、科學(xué)。平行重復(fù)原則要求控制某種因素的變化強(qiáng)度，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度。下面的這道題就是根據(jù)平行重復(fù)原則設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。在用質(zhì)壁分離法測(cè)定細(xì)胞液濃度的實(shí)驗(yàn)中，把剪成小塊的洋蔥表皮分別放人下面

21、各組溶液中，結(jié)果如下表：培養(yǎng)皿蔗糖溶液濃度(mol/L)發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞占觀察細(xì)胞數(shù)目的百分比1O.2無2O.3無30.4154O.5405O.68060.7997O.8100 請(qǐng)回答： (1)該洋蔥細(xì)胞液等滲濃度范圍為 。 (2)在以上基礎(chǔ)如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，將測(cè)定的洋蔥表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃度范圍精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)。 A.需設(shè)置的蔗糖溶液濃度分別為 。 B. 。 C.觀察。 D.結(jié)果與分析。 實(shí)驗(yàn)的第二步需要根據(jù)平行重復(fù)原則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來得出結(jié)論。(3)單一變量原則 該原則可使實(shí)驗(yàn)中的復(fù)雜關(guān)系簡(jiǎn)單化，使結(jié)果更準(zhǔn)確。其含義是： 不論一個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，都應(yīng)做到一個(gè)變量對(duì)應(yīng)觀測(cè)一個(gè)反應(yīng)變量。 實(shí)驗(yàn)中要

22、盡可能避免無關(guān)變量及額外變量的干擾。例如，在“探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解作用”的實(shí)驗(yàn)中，加入的淀粉和蔗糖是單一變量，而加入的淀粉酶的量、反應(yīng)溫度、pH則應(yīng)控制成相同條件，否則這些因素的差異將作為無關(guān)變量，干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。 再如：某興趣小組為了研究陽(yáng)光對(duì)大豆發(fā)芽的影響，而在兩個(gè)花盆里種了大豆，并設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)： 花盆 陽(yáng)光 溫度 水 I 光照 20 充足 暗室 20 不充足在這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該改正的錯(cuò)誤是( ) A.兩個(gè)花盆應(yīng)該放在向陽(yáng)的地方 B.兩個(gè)花盆都應(yīng)放在暗處 C.兩個(gè)花盆的溫度不應(yīng)該一樣高 D.兩個(gè)花盆都應(yīng)該澆給充足的水 這個(gè)實(shí)驗(yàn)要研究的是陽(yáng)光對(duì)大豆發(fā)芽的影響，因此陽(yáng)光

23、應(yīng)該為自變量。根據(jù)單因子變量的原則，其他因素都應(yīng)相同，兩花盆該澆給同樣充足的水，這樣既保證了單一變量，又使大豆不會(huì)因?yàn)槿彼绊懓l(fā)芽。而如果兩個(gè)花盆都澆水不足，兩個(gè)花盆中的大豆就會(huì)因?yàn)槿彼拱l(fā)芽不良，也會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。因此，在考慮單因子變量原則時(shí)，還應(yīng)盡量使常量能夠滿足實(shí)驗(yàn)成功的條件。(4)控制與平衡控制原則該原則是指要嚴(yán)格地操縱自變量，以獲取因變量。同時(shí)，要嚴(yán)格地均衡無關(guān)變量，以消除額外變量干擾。即盡量消除實(shí)驗(yàn)誤差，以取得較為精確的結(jié)果。常用的方法有單組、等組及輪組實(shí)驗(yàn)法。單組實(shí)驗(yàn)法對(duì)一組(或一個(gè))對(duì)象，既用A法，又用B法，順序隨機(jī)或輪流循環(huán)，這是生物實(shí)驗(yàn)常用的實(shí)驗(yàn)方法。例如，“觀察植物

24、細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)，通常是將做好的紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞裝片，先用蔗糖溶液做質(zhì)壁分離觀察，接著又用清水做質(zhì)壁分離復(fù)原觀察，這就是單組實(shí)驗(yàn)法。由于對(duì)象同一，無關(guān)變量的影響也就被平衡和抵消了。等組實(shí)驗(yàn)法將狀況相等的對(duì)象，分成兩組或多組，一組用A法，另一組用B法，這也是生物實(shí)驗(yàn)常用的實(shí)驗(yàn)方法。例如，“植物激素與向性”實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了5組實(shí)驗(yàn)，其對(duì)象是玉米幼苗，要求品種、萌發(fā)期、粗細(xì)、大小、長(zhǎng)勢(shì)等狀況都是相同的，這就是等組實(shí)驗(yàn)法，對(duì)無關(guān)變量的影響起到了平衡和消除作用。輪組實(shí)驗(yàn)法對(duì)兩組或兩組以上的對(duì)象，循環(huán)進(jìn)行兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)處理。如甲組A法、B法；乙組B法、A法等，這樣能有效的平衡和抵消無關(guān)變

25、量的影響。自然，操作起來要麻煩一些。例如，“植物向光性”實(shí)驗(yàn)，可隨機(jī)取2株(組)生長(zhǎng)狀況并不相等的玉米幼苗，做如下實(shí)驗(yàn)處理：實(shí)驗(yàn)結(jié)果則是ad(“不透光”)和bc(“單側(cè)光”)的比較，這就是輪組實(shí)驗(yàn)法。無論先用單側(cè)光處理，還是先用不透光處理，兩株長(zhǎng)勢(shì)不同的玉米均表現(xiàn)向光性，均由單側(cè)光引起，可見這種實(shí)驗(yàn)處理的匹配，對(duì)平衡、消除無關(guān)變量更有說服力。(5)對(duì)照原則 對(duì)照原則是中學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用的原則，如有關(guān)酶的高效性、專一性和影響酶活性的條件的實(shí)驗(yàn)，觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)都采用了對(duì)照。通過設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，既可排除無關(guān)變量的干擾，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。 在一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，可包括實(shí)驗(yàn)組和對(duì)

26、照組。實(shí)驗(yàn)組是接受自變量處理的對(duì)象組，對(duì)照組是不接受自變量的處理的對(duì)象組，一般是隨機(jī)決定的。常用的對(duì)照組類型有以下幾種：空白對(duì)照對(duì)照組為不作任何處理的對(duì)象組。如“探索影響淀粉酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)中，1號(hào)試管加1 mL蒸餾水，2號(hào)、3號(hào)試管分別加等量的NaOH、HCl溶液，1號(hào)試管即為典型的空白對(duì)照組；用小狗做活體材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明動(dòng)物生長(zhǎng)激素的分泌器官及作用時(shí)，用不做任何處理的小狗作對(duì)照，與切除了腦垂體的小狗進(jìn)行比較。自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，不另設(shè)對(duì)照組。如“觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)，既是典型的自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化為實(shí)驗(yàn)組。條件對(duì)照給實(shí)驗(yàn)

27、組某種處理，給對(duì)照組另一條件的處理。如在驗(yàn)證唾液淀粉酶發(fā)揮作用的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中的O和80下的對(duì)照。再如在“驗(yàn)證甲狀腺激素促進(jìn)幼小動(dòng)物發(fā)育”的實(shí)驗(yàn)中，存在以下實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。 甲組：飼喂甲狀腺激素(實(shí)驗(yàn)組) 乙組：飼喂甲狀腺激素抑制劑(條件對(duì)照組) 丙組：對(duì)蝌蚪不作任何處理(空白對(duì)照)相互對(duì)照指不另設(shè)對(duì)照組，而是利用幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。如驗(yàn)證溫度對(duì)唾液淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中60、O、37之間的對(duì)照；驗(yàn)證pH對(duì)唾液淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，不同pH溶液之間的對(duì)照。再如在“植物向光性”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，如下圖所示，2與l對(duì)照可證明感光部位在胚芽鞘尖端，3也可與1對(duì)照，4也可與l對(duì)照，也可與2對(duì)照。 （四

28、）生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案內(nèi)容 (1)實(shí)驗(yàn)課題（題目）：即實(shí)驗(yàn)研究的課題名稱。 (2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；明確要解決什么問題，探索哪方面的生物學(xué)規(guī)律，預(yù)期要取得何種成果。 (3)實(shí)驗(yàn)原理：即實(shí)驗(yàn)依據(jù)和思路。 (4)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定具體的研究?jī)?nèi)容。一般方法是把研究問題分解為許多小課題，分別進(jìn)行研究，然后再將實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以綜合分析。 (5)實(shí)驗(yàn)材料：取材是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵因素之一，一定要按科學(xué)的要求選好實(shí)驗(yàn)對(duì)象。 (6)實(shí)驗(yàn)方法：即采用哪些研究方法能獲得明顯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。應(yīng)盡量地減少人為或偶然的實(shí)驗(yàn)誤差。同時(shí)應(yīng)注意：根據(jù)研究?jī)?nèi)容確定實(shí)驗(yàn)類型和方法。如野外生物種類考察，主要采用觀察實(shí)驗(yàn)法；探明某一生命現(xiàn)象的性質(zhì)

29、和含量，用定性、定量實(shí)驗(yàn)分析法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的類型明確具體的研究方法。如觀察實(shí)驗(yàn)要明確是采用解剖觀察還是野外觀察，要明確觀察的項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)置對(duì)照，適當(dāng)增加重復(fù)，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。進(jìn)行田間實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的不同，分為大區(qū)實(shí)驗(yàn)和小區(qū)實(shí)驗(yàn)。田間試驗(yàn)要作合理的田間規(guī)劃，根據(jù)土地條件、作物種類、實(shí)驗(yàn)要求和工作方便，規(guī)劃小區(qū)面積、重復(fù)次數(shù)和田間排列方式；另外，還要注意設(shè)置對(duì)照小區(qū)和保護(hù)行。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)盡量采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和儀器設(shè)備，確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。 (7)實(shí)驗(yàn)用具和藥品：即實(shí)驗(yàn)采用哪些設(shè)備和儀器，使用哪些藥品，從而實(shí)現(xiàn)有計(jì)劃和有效地觀測(cè)與分析。 (8)實(shí)驗(yàn)程度：即實(shí)驗(yàn)流程，也就是如何運(yùn)用儀器

30、設(shè)備作用于實(shí)驗(yàn)對(duì)象的程序或步驟，對(duì)全部實(shí)驗(yàn)過程作出總體設(shè)計(jì)。 (9)日程安排：根據(jù)整體實(shí)驗(yàn)的要求，按日程分階段實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案。（五）生物實(shí)驗(yàn)的方法技術(shù)、試劑、器材1.常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法 教材中的實(shí)驗(yàn)方法可大致歸納為以下10種：顯微觀察法。如觀察植物細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)，觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)等。 觀色法：如動(dòng)物毛色和植物花色的遺傳實(shí)驗(yàn)。同位素示蹤法。如噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉(zhuǎn)移途徑的實(shí)驗(yàn)等。 等組實(shí)驗(yàn)法。如小麥淀粉酶催化淀粉的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的燕麥胚芽鞘實(shí)驗(yàn)等。 加法創(chuàng)意。如用飼喂法研究甲狀腺激素的實(shí)驗(yàn)，用注射法研究生長(zhǎng)激素的實(shí)驗(yàn)，用移植法研究

31、性激素的實(shí)驗(yàn)等。 減法創(chuàng)意。如用閹割法或摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生長(zhǎng)激素的實(shí)驗(yàn)，雌蕊受粉后除去正在發(fā)育的種子的實(shí)驗(yàn)等。 雜交實(shí)驗(yàn)法。如孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律的豌豆雜交、測(cè)交的實(shí)驗(yàn)，小麥的雜交實(shí)驗(yàn)等。 化學(xué)分析法。如番茄和水稻對(duì)鈣和硅選擇吸收的實(shí)驗(yàn)，葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)等。 理論分析法。如大、小兩種草履蟲的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)，植物根向地生長(zhǎng)、莖背地生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)，植物向光性實(shí)驗(yàn)等。 模擬實(shí)驗(yàn)法。如滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置，分離定律的模擬實(shí)驗(yàn)等。 上述內(nèi)容基本上可以包括一般的實(shí)驗(yàn)方法，通過復(fù)習(xí)理解了這些實(shí)驗(yàn)方法將有利于認(rèn)識(shí)、分析和設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)。此外上述多數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出，都是

32、一個(gè)邏輯推理過程，或者說都是一個(gè)透過現(xiàn)象看到本質(zhì)的思維過程。因此復(fù)習(xí)中要充分體會(huì)和體驗(yàn)這個(gè)過程。可以說構(gòu)建實(shí)驗(yàn)的方法體系，為分析、解決和設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，以及形成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，奠定了良好的方法基礎(chǔ)和思維基礎(chǔ)。2.實(shí)驗(yàn)材料的常用處理方法和技術(shù)熟悉常用的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)，理解每種方法和技術(shù)的適用情況并熟練掌握其操作技能，以便在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)能進(jìn)行遷移和利用。主要包括以下幾個(gè)方面： 光學(xué)顯微鏡觀察。適用于觀察生物微觀結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞結(jié)構(gòu)，包括光鏡下看到的各種細(xì)胞器。要求學(xué)生熟練掌握顯微鏡的使用技術(shù)。 制作臨時(shí)裝片、切片和涂片。適用于顯微觀察，凡需在顯微鏡下觀察的生物材料，必須先制成臨時(shí)裝片、切片和涂片。對(duì)于這些材料要

33、求薄而透明，在制作臨時(shí)裝片時(shí)要展平放置于水中，不得重疊；蓋蓋玻片時(shí)從一側(cè)輕輕地斜放上去，防止產(chǎn)生氣泡，若不小心產(chǎn)生了氣泡，則可以在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引，引走氣泡。如“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”中要制作洋蔥表皮細(xì)胞的臨時(shí)裝片，“在生物組織中脂肪的鑒定”中要制作花生種子的切片等等。 研磨、過濾。適用于從生物組織中提取物質(zhì)，如酶、色素等，要求學(xué)生熟練掌握研磨、過濾的方法，如研磨時(shí)要先將生物材料切碎，然后加入摩擦劑(常用二氧化硅)、提取液及其必要物質(zhì)，充分研磨之后，往往要進(jìn)行過濾，以除去渣滓，所用過濾器具則根據(jù)需要或根據(jù)試題中提供的器材加以選用，如可用濾紙、紗布、脫脂

34、棉、尼龍布等等。課本上涉及到研磨和過濾的地方有兩處：一是研磨發(fā)芽的小麥，過濾制得淀粉酶；二是在提取和分離葉綠體色素時(shí)，研磨葉片，過濾得到濾液。概括加快研磨速度的方法，是加入一定量的SiO2，由于過濾只是粗略地去掉渣滓，因此為了提高速度并使實(shí)驗(yàn)明顯，一般不選用濾紙，而是選用脫脂棉。 解離技術(shù)。用于破壞細(xì)胞壁，分散植物細(xì)胞，制作臨時(shí)裝片。 恒溫技術(shù)。適用于有酶參與的生化反應(yīng)，以及用熱酒精脫去葉片中的色素等。一般用水浴或恒溫箱。紙層析技術(shù)。紙層析法是利用物質(zhì)隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度不同的原理，達(dá)到將物質(zhì)分離的目的。適用于溶液中物質(zhì)的分離。主要步驟包括制備濾紙條，畫濾液細(xì)線，層析分離。層析液一定含有

35、兩種以上的溶劑，不同的層析液有不同的層析效果。注意事項(xiàng)：經(jīng)分離的物質(zhì)要有一定的顏色或經(jīng)過藥品處理后能顯示出一定的顏色；層析液不能沒過樣品；層析實(shí)驗(yàn)要在層析液走完濾紙后結(jié)束；要加蓋。 植物葉片生成淀粉的鑒定。適用于光合作用的有關(guān)實(shí)驗(yàn)，主要步驟包括饑餓、光照、酒精脫色、加碘。同位素示蹤技術(shù)。同位素示蹤技術(shù)可用于物質(zhì)代謝以及其他實(shí)驗(yàn)中以了解物質(zhì)來源或去向，或者區(qū)分事情結(jié)果是由于此還是彼的緣故。如光合作用光反應(yīng)產(chǎn)物氧氣中的氧的來源，二氧化碳形成葡萄糖的途徑，確定誰(shuí)是遺傳物質(zhì)的噬菌體浸染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)等。對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指有一個(gè)條件不同，其他條件都相同(都滿足)的情況下所進(jìn)行的一組實(shí)驗(yàn)，借此了解條件與結(jié)

36、果之間的關(guān)系。用于對(duì)比的實(shí)驗(yàn)對(duì)象一般稱為對(duì)照。設(shè)置對(duì)照，可以使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加真實(shí)可靠。另外還有根尖培養(yǎng)、幼小動(dòng)物的飼養(yǎng)、植物必需元素的鑒定等。3.常用器材、試劑及藥品的配置（1）基本器材顯微鏡、載玻片、蓋玻片、鑷子、刀片、培養(yǎng)皿、剪刀、解剖刀、解剖針、解剖盤等。（2）基本試劑或藥品光合作用和呼吸作用中涉及到的藥品和器材：NaOH(吸收CO2)、Ca(OH)2(檢驗(yàn)CO2)、 NaHCO3溶液(CO2的來源)、帶余燼的木條(檢驗(yàn)O2)、酒精(脫去葉片中的色素，便于觀察淀粉和碘液的顏色反應(yīng))、碘液(檢驗(yàn)淀粉)、石蕊試紙用于溶液中的酸堿檢測(cè)(與CO2有關(guān))、燈光源(用于光合作用)、布(黑紙)(遮光：限

37、制光合作用)。(3)試劑及配制（*）斐林試劑和雙縮脲試劑鑒定還原性糖的試劑斐林試劑a.取35g硫酸銅，溶解在400mL蒸餾水里，加蒸餾水到500mL。b.取85g氫氧化鉀(或70g氫氧化鈉)和175g酒石酸鈉，溶解在400mL蒸餾水里，加蒸餾水到500mL。注意：以上兩種溶液要分別保存，使用時(shí)再等量混合，現(xiàn)配現(xiàn)用。鑒定蛋白質(zhì)試劑雙縮脲試劑分別配制質(zhì)量濃度為O.1g/mL的氫氧化鈉溶液和質(zhì)量濃度為O.0lg/mL的硫酸銅镕液，備用。測(cè)定時(shí)，在3mL待測(cè)物中加入1mL質(zhì)量濃度為O.1g/mL的氫氧化鈉溶液和1滴質(zhì)量濃度為O.01g/mL的硫酸銅溶液。如有蛋白質(zhì)，會(huì)出現(xiàn)紫色反應(yīng)。鑒定淀粉試劑碘液取2

38、g碘化鉀，溶解在10mL蒸餾水中，再加1g碘，待溶解后用蒸餾水稀釋到300mL即可。鑒定脂肪試劑蘇丹干粉染液取O.1g蘇丹干粉，放入無水乙醇中，加熱使其充分溶解，成為飽和乙醇溶液，過濾后倒進(jìn)試劑瓶密封保存?zhèn)溆茫杀４鏀?shù)月。鑒定CO2試劑澄清石灰水（Ca(OH)2溶液）；酸堿指示劑。取飽和石灰水澄清過濾，密封備用。用于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原試劑質(zhì)量濃度為O.3g/mL的蔗糖溶液；質(zhì)量濃度為O.05g/mL的氯化鈉溶液；質(zhì)量濃度為O.05g/mL的硝酸鉀溶液。細(xì)胞核、染色體染色溶液龍膽紫溶液取龍膽紫溶解在2乙酸溶液中，直到溶液不變成深紫色為止。細(xì)胞核、標(biāo)本染色液洋紅溶液取5g明礬溶解在95mL蒸餾

39、水中，再加 O.5g洋紅，煮沸、冷卻、過濾?？杉尤肷僭S石炭酸防霉。鑒定DNA的試劑二苯胺試劑A液：1.5g二苯胺溶于100mL冰醋酸中，再加1.5mL濃硫酸，用棕色瓶保存。B液：乙醛的體積分?jǐn)?shù)為O.2。配制：將O.1mLB液加到10mLA液中，現(xiàn)配現(xiàn)用。植物無土栽培營(yíng)養(yǎng)液配方：硝酸鈣O.821g、硝酸鉀O.506g、磷酸二氫鉀0.136g、硫酸鎂O.120g、酒石酸鐵0.005g。將上述鹽類溶解在少量蒸餾水中，稀釋到1000mL。注：土壤浸出液，把肥沃土壤放入清水(重量比1：1)攪拌后，用濾紙過濾即得，固定液配方：95乙醇3份，丁醋酸1份，按體積比配制?？杀４孀罴延^察時(shí)期的花藥和根尖。用層次。

40、四、生物實(shí)驗(yàn)的基本題型分析1.基本操作型實(shí)驗(yàn)題生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是建立在對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器正確操作的基礎(chǔ)上的。基本操作技能包括使用放大鏡、光學(xué)顯微鏡的基本技能，使用各種玻璃器皿和其他工具、儀器的技能，配制試劑的技能，制作玻片標(biāo)本的技能，進(jìn)行生理生化實(shí)驗(yàn)操作的技能，以及進(jìn)行觀察、操作、記錄、繪圖的技能等。解答該類型題關(guān)鍵在于熟知各種實(shí)驗(yàn)工具的用途、正確的使用方法，熟知實(shí)驗(yàn)操作程序等。2.實(shí)驗(yàn)材料的選用型實(shí)驗(yàn)題實(shí)驗(yàn)材料的選擇對(duì)于有些實(shí)驗(yàn)是否成功，起到重要而關(guān)鍵的作用，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求如何進(jìn)行選材，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的處理方法是當(dāng)今高考考查的主要內(nèi)容。例如，“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中對(duì)紫色洋蔥表皮選材的題目等。

41、解答該種類型實(shí)驗(yàn)題的關(guān)鍵在于充分理解實(shí)驗(yàn)的原理、目的及實(shí)驗(yàn)材料在實(shí)驗(yàn)中的重要作用。3.實(shí)驗(yàn)原理的理解和應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)題理解實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)要求是獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的前提。實(shí)驗(yàn)原理的理解和應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)題是理科綜合試卷的重要題型，這種類型的題目確實(shí)能考查學(xué)生的應(yīng)用能力，如“依據(jù)生態(tài)學(xué)的原理，設(shè)計(jì)生態(tài)球或水族箱”的實(shí)驗(yàn)題目等。解答這種類型試題的要求是：將生物學(xué)理論(原理、規(guī)律等)與生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系，從試題提供的信息特征中找到解題的切入點(diǎn)，并用恰當(dāng)?shù)恼Z(yǔ)言和方法解答試題。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的推斷和處理型實(shí)驗(yàn)題會(huì)觀察、分析和解釋實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，并得出合理實(shí)驗(yàn)結(jié)論是獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷處理

42、型實(shí)驗(yàn)題是歷年高考生物的?？碱}型。雖然高考實(shí)驗(yàn)題題型每年都在花樣翻新，但對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)、分析和表達(dá)則是常考的。解答這類題時(shí)，應(yīng)充分利用實(shí)驗(yàn)條件和現(xiàn)象，動(dòng)用恰當(dāng)?shù)纳飳W(xué)原理進(jìn)行推斷、分析、闡述，得出科學(xué)的結(jié)論。5.經(jīng)典實(shí)驗(yàn)信息解讀型實(shí)驗(yàn)題生物科學(xué)的發(fā)展史是一部不斷對(duì)生命活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行探索創(chuàng)新的歷史。無數(shù)的科學(xué)家進(jìn)行探索留下了大量的經(jīng)典生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)既構(gòu)成了高中生物豐富的主體內(nèi)容，又為學(xué)生探索創(chuàng)新提供了成功的思維示范?？v觀近幾年高考生物實(shí)驗(yàn)題，或分析詮釋、推理預(yù)期，或驗(yàn)證設(shè)計(jì)、創(chuàng)新探索，其思想的基礎(chǔ)都是經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。解答這類題目既要重視對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的深層次的挖掘?qū)W習(xí)，更要對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、推

43、斷、拓展、創(chuàng)新。要充分利用試題供給的信息，按照試題的要求作出科學(xué)的判斷和表達(dá)。6.探究型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題探究型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程包括提出問題，作出假設(shè)，制定研究實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)假設(shè)。而高考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題要求學(xué)生完成的活動(dòng)內(nèi)容的形式是多種多樣的，現(xiàn)就可能的模式進(jìn)行分類闡述。（1）全程探究型實(shí)驗(yàn)全程探究型實(shí)驗(yàn)包括：發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，對(duì)問題作出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和執(zhí)行實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，分析實(shí)驗(yàn)資料，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行反思(交流和評(píng)價(jià))等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般按照如下步驟進(jìn)行：(1)明確目的和要求；(2)聯(lián)系理論原理；(3)確定實(shí)驗(yàn)思路；(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟；(5)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期進(jìn)行分析討論；(6)得出正確的結(jié)論。（2）

44、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的過程高考試題要求學(xué)生獨(dú)立完成全程性探究實(shí)驗(yàn)的各個(gè)方面的可能性較小，而要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的個(gè)別方面，也就是對(duì)實(shí)驗(yàn)的某個(gè)局部進(jìn)行科學(xué)的補(bǔ)充可能性較大?？疾榈膬?nèi)容主要有：作出假設(shè)、制定計(jì)劃、預(yù)測(cè)結(jié)果、分析結(jié)論和進(jìn)行評(píng)價(jià)等。例如，2001年的理科綜合能力測(cè)試(全國(guó)卷)第25(2)題，就是要求學(xué)生在試題的提示下.對(duì)原實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作出評(píng)價(jià)，然后設(shè)計(jì)出相應(yīng)的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)方案。解答此類題之前必須認(rèn)真審題，了解探究型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是什么。分析題干中提供的信息有兩個(gè)目的：一是透過背景材料找出該實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)點(diǎn)；二是確定解決問題的目標(biāo)，如2001年第25(2)題的背景知識(shí)是植物生長(zhǎng)素的理論要點(diǎn)，問題的目標(biāo)是評(píng)價(jià)

45、與補(bǔ)充設(shè)計(jì)一組驗(yàn)證生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸?shù)膶?shí)驗(yàn)計(jì)劃。有些題目還要求學(xué)生用已有的知識(shí)對(duì)問題做出假設(shè)。前面提到，適于考查的探究型實(shí)驗(yàn)有多項(xiàng)內(nèi)容，但考查中也不可能面面俱到，所以在確定問題的目標(biāo)之后要把握解題的方向和關(guān)鍵。（3）實(shí)驗(yàn)過程中的改錯(cuò)在高考試卷中，也常常會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)改錯(cuò)題，此類題目主要是在制定實(shí)驗(yàn)方案時(shí)違背了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，除了要對(duì)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)有一個(gè)整體設(shè)想，有一條清晰的思路，注意操作的可行性之外，還要注意遵循以下基本原則：(1)科學(xué)性原則；(2)單因子變量原則；(3)平行重復(fù)原則；(4)設(shè)立對(duì)照原則等。7.開放型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題開放型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種思維開放型試題，它的解題思維方向不惟一，試題所

46、引發(fā)的思維是一種呈扇型發(fā)散的思維，不同學(xué)生可能會(huì)有不同的解題方案，同一位學(xué)生也可能會(huì)有若干種不同的解題方法。這類試題有利于學(xué)生多向思維、求異思維以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題可分為條件開放型試題和結(jié)論開放型試題兩種。（1）條件開放型試題條件開放型試題的特點(diǎn)是題目條件不完備，答題的條件不充足，答題的原理或依據(jù)不明確，但“條條大道通羅馬”，結(jié)論只有一個(gè)。（2）結(jié)論開放型試題結(jié)論開放型試題特點(diǎn)是試題改變了傳統(tǒng)試題的“答案惟一”的做法，變“答案惟一”為“答案不惟一”。此類試題的任何一個(gè)答案都能完成試題的指令，符合并滿足試題的全部條件和要求。8.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種綜合能力，如對(duì)實(shí)驗(yàn)原理

47、、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論等內(nèi)容的分析、歸納和總結(jié)，用以考查學(xué)生的理解能力、分析能力、綜合能力、收集處理信息的能力、邏輯思維能力、語(yǔ)言文字表達(dá)能力等，歸結(jié)為一句話，即創(chuàng)新能力。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)名稱：是關(guān)于一個(gè)什么內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂骄炕蛘唑?yàn)證的某一事實(shí)。 實(shí)驗(yàn)原理：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)依據(jù)的科學(xué)道理。 實(shí)驗(yàn)對(duì)象：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要對(duì)象。 實(shí)驗(yàn)條件：根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定儀器和設(shè)備；要細(xì)心思考實(shí)驗(yàn)的全過程。 實(shí)驗(yàn)方法與步驟：實(shí)驗(yàn)采用的方法及必需(最佳)操作程序。每一步驟都必須是科學(xué)的；能及時(shí)對(duì)儀器、步驟進(jìn)行有效矯正。 實(shí)驗(yàn)測(cè)量與記錄：對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果應(yīng)有科學(xué)的測(cè)量手段與準(zhǔn)確客觀的記錄。 實(shí)驗(yàn)

48、結(jié)果預(yù)測(cè)及分析：能夠預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析導(dǎo)致的原因。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的描述并給出一個(gè)科學(xué)的結(jié)論。 9.生物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)題生物化學(xué)是利用化學(xué)理論和方法研究生物的一門科學(xué)，如教材中“組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”、“比較過氧化氫酶與Fe3的催化效率”、“DNA的粗提取與鑒定”等都屬生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)。解答生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)題除遵循生物實(shí)驗(yàn)題的一般解題規(guī)律外，還要掌握構(gòu)成生物體各種化合物的化學(xué)性質(zhì)和生物功能，根據(jù)試題提供的條件及實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)行全面分析，得出試題的答案。五、實(shí)驗(yàn)題解題的基本思路1.了解題目要求解題首先要明確題意，只有明確題意才能方向明確，少走彎路。明確題意就是要弄清是設(shè)計(jì)實(shí)

49、驗(yàn)方案、步驟，還是分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理明確實(shí)驗(yàn)到底要解決什么問題，用生物學(xué)的什么原理。如2000年上海生物高考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題要求鑒別兩種不同濃度的蔗糖溶液，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹灰蠖ㄐ詤^(qū)別兩瓶蔗糖溶液的濃度，不要求作具體的濃度測(cè)定。根據(jù)該題實(shí)驗(yàn)器材有半透膜制成的透析袋可知：所運(yùn)用的原理是根據(jù)不同濃度的蔗糖溶液其滲透性不同，即通過半透膜的水分總是從低濃度一側(cè)向較高濃度一側(cè)滲透。再如“探索酶的活性與溫度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)原理為：淀粉遇碘變藍(lán)，淀粉酶可催化淀粉水解為麥芽糖，麥芽糖遇碘不變藍(lán)。3.確定實(shí)驗(yàn)思路 即根據(jù)原理對(duì)實(shí)驗(yàn)作出假設(shè)，對(duì)可能產(chǎn)生的現(xiàn)象作出預(yù)測(cè)，充分利用實(shí)驗(yàn)材料確定實(shí)驗(yàn)思路。（1）找

50、出自變量和因變量，以及影響本實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量，然后構(gòu)思實(shí)驗(yàn)變量的控制方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獲得手段。如驗(yàn)證“CO2是光合作用合成有機(jī)物的必需原料”，首先明確該實(shí)驗(yàn)的條件是CO2，結(jié)果是光合作用(合成有機(jī)物)，影響結(jié)果的條件變化應(yīng)該是CO2的有、無兩種情況，那么對(duì)照的設(shè)計(jì)就應(yīng)該為空白對(duì)照。影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的無關(guān)變量有溫度、 pH、實(shí)驗(yàn)用植物的生長(zhǎng)狀況、饑餓處理的環(huán)境、吸收 CO2的氫氧化鈉的量及濃度等因素，這些無關(guān)變量中的任何一種因素的不恰當(dāng)處理都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。因此實(shí)驗(yàn)中必須嚴(yán)格控制無關(guān)變量，做到平衡和消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。常常采用對(duì)照的方法，即在無關(guān)變量相同的條件下，觀察實(shí)驗(yàn)變量

51、(實(shí)驗(yàn)條件)的不同情況對(duì)反應(yīng)變量(實(shí)驗(yàn)結(jié)果)的影響。 （2）了解實(shí)驗(yàn)對(duì)象是什么。實(shí)驗(yàn)所用的生物學(xué)材料，如光合作用的葉片，驗(yàn)證質(zhì)壁分離所用的成熟植物細(xì)胞。 （3）弄清楚實(shí)驗(yàn)條件有哪些。完成這一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所必需的理化條件及生物學(xué)處理方法，如光照、溫度、pH、酶、緩沖劑、離心等。4.科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟 這一環(huán)節(jié)要遵循科學(xué)性原則、可操作性原則、對(duì)照設(shè)計(jì)原則、單一變量原則，使實(shí)驗(yàn)有可信度和說服力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗退悸?，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟。要考慮題目中所提出的材料和試劑分別起什么作用？同時(shí)，題目中給出的實(shí)驗(yàn)試劑和材料一般應(yīng)充分利用，除非題目條件允許，否則不能隨意增加實(shí)驗(yàn)試劑和材料。5.記錄分

52、析實(shí)驗(yàn)方法和步驟、現(xiàn)象和數(shù)據(jù) 如實(shí)記錄在實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。除了用文字進(jìn)行記錄外，還可以用數(shù)據(jù)或符號(hào)進(jìn)行記錄。分析應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)意料之外的結(jié)果乃至失敗的情況作出恰當(dāng)?shù)姆治龊屯普摗?.分析得出結(jié)論 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察的現(xiàn)象和記錄數(shù)據(jù)，通過分析、計(jì)算、圖表、繪圖等方法作一個(gè)簡(jiǎn)明的總結(jié)。7.注意事項(xiàng)及補(bǔ)救措施實(shí)驗(yàn)中若要使用有毒物質(zhì)，應(yīng)怎么使用?加熱酒精應(yīng)采用水浴法隔水加熱。一旦燃燒怎么辦?這些注意事項(xiàng)都應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)前有所準(zhǔn)備，這些方面常常需要相關(guān)學(xué)科實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ慕浮?以上只是解答一般綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的方法，在解題過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的具體情況和要求，作出正確的回答。六、提高生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平的幾點(diǎn)見解1.掌握書本知識(shí)是提高能力的基礎(chǔ)生物學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律基本上是通過前人的不斷實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的，因而深入理解與靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)是培養(yǎng)科學(xué)的思維方法、完成不同類型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。2.深刻領(lǐng)會(huì)教材有關(guān)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)與特點(diǎn)是提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的前提 首先應(yīng)認(rèn)真分析教材涉及的實(shí)驗(yàn)，理解每個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理與目的要求，弄清材料用具的選定方法與原則，掌握實(shí)驗(yàn)方法和步驟，深入分析實(shí)驗(yàn)條件、過程、現(xiàn)象或結(jié)果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、嚴(yán)謹(jǐn)性與可變性，這樣我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就有了依據(jù)和基本框架；其次對(duì)有關(guān)章節(jié)所介紹