安徽省渦陽縣理科(一)班高三生物實驗復習

生物學實驗設計的基本原則和方法（高2005級）

新一輪的高考模式理科綜合能力測試中加強了對實驗能力的考查，雖然高考對理、化、

生三科實驗能力測試的目標要求有所不同，但是作為根本的原則和基本方法又是完全一致

的。

1理科綜合能力測試的要求和命題形式

1.1目標要求生物科高考說明中對實驗考查的目標和要求是“使用恰當的方法驗證簡

單的生物學事實，并能對實驗結果進行解釋和分析”。具體的能力考查要求包括兩個部分：

一方面是考生能夠設計簡單的生物學實驗，另一方面則是能夠對實驗結果進行解釋和分析。

考查考生設計實驗方案、驗證生物學事實的能力，考查考生對實驗結果分析、解釋和

推導結論的能力，以及根據某些實驗條件和部分結果，推測下一步實驗結果的能力；同時也

考查了考生對生物學實驗中常以圖、表等抽象形式所表達的生物學意義的理解能力，準確描

述相關的現象、原理的能力。這種考查目標適合于高考的新一輪改革，適應學科之間實驗的

交叉和滲透，更適應對學生創(chuàng)新能力的自我展現。這就要求考生能明確掌握生物學實驗設計

的基本原則和方法，惟其如此，才能設計出一個完整嚴謹的實驗方案，也才能有根有據地分

析解釋實驗結果、推導結論，根據部分實驗結果推測、預期后續(xù)實驗步驟的結果及理解、表

述等。完整的實驗設計既要求考生有較強的思考及操作能力，也要求考生有較強的分析綜合

和邏輯思維能力。也就是說實驗設計考查的是考生的綜合能力。

1.2命題形式設計實驗方案驗證生物學事實的命題形式：

一方面要求題目是“開放性試題”，即“命題中不給任何提示而獨立設計實驗思路和方

案”。例如，2000年高考浙蘇吉三省卷理科綜合能力測試的第25題，2004年''驗證胰高血

糖素有升高血糖濃度的作用”《天津卷》就是一道開放性試題，涉及實驗思路和實驗方案的

設計。

另一方面要求命題可以是糾正給定實驗步驟中的錯誤，也可以是續(xù)寫實驗步驟。如

2001年高考理科綜合能力測試中“驗證IAA（生長素）的極性運輸（形態(tài)學上端向形態(tài)學下端

的運輸）"，2003年“驗證背根、腹根的功能”、2004年“驗證胰高血糖素有升高血糖濃度的

作用”《重慶卷》的題目，就是要求考生從給定的實驗器材和步驟，準確理解已經表達出的

生物學意義，并精確構思實驗步驟，續(xù)寫尚未完成的實驗，以實現生物學實驗的完整性和嚴

密性。

2實驗設計的基本原則

2.1科學性原則實驗是人為控制條件下研究事物（對象）的一種科學方法；是依據假

設，在人為條件下對實驗變量的變化和結果進行捕獲、解釋的科學方法。

科學研究的過程本身就是科學，并不是說研究的結論才是科學方法。因此，在實驗設計

中必須有充分的科學依據。生物學實驗中，一種生命現象的發(fā)生往往有其復雜的前因后果，

從不同角度全面地分析問題就是科學性的基本原則。如綠色植物新陳代謝中的物質代謝有各

種細胞的參與，有各種物質在不同方面的變化。分析問題、設計實驗的全面性和科學性體現

了邏輯思維的嚴密性。

2.2可行性原則:在實驗設計時,從原理、實驗實施到實驗結果的產生，都實際可行。

2.3簡便性原則；實驗設計時，要考慮到實驗材料要容易獲得，實驗裝置簡單，實驗藥

品較便宜，實驗操作較簡便，實驗步驟較少，實驗時間較短。

2.4可重復性:重復、對照、隨機是保證實驗結果準確的三大原則。任何實驗都必須有

足夠的實驗次數才能判斷結果的可靠性，設計實驗只能進行一次而無法重復就得出“正式結

論”是草率的。

2.5單一變量原則

不論一個實驗有幾個實驗變量，都應確定一個實驗變量對應觀測一個反應變量，這就是單一

變量原則，它是處理實驗中的復雜關系的準則之一。

例如：我們在做“植物的向性運動”有重力與單側光兩個實驗變量，必須要有各自實驗

和變化結果，常見的錯誤就是在有光的條件下進行重力實驗變量，影響了實驗結果的準確性。

例如，在驗證溫度對酶活性的影響的實驗中，就必須控制加值、底物量和酶量的相等,

只改變單一變量——溫度，觀察不同溫度下酶活性的差異。遵循單一及原則，既便于對實

驗結果進行科學的分析，又增強實驗結果的可信度和說服力。

①實驗變量與反應變量。實驗變量是實驗中由實驗者操縱的因素或條件，而反應變量

是指由實驗變量而引起的變化結果，二者之間是前因后果的關系。實驗的目的就在于獲得和

解釋前因與后果。

例如：關于“唾液淀粉酶水解淀粉”的實驗中，“低溫（冰塊）、適溫（37℃）、高溫（沸

水）就是實驗變量，而這些變量引起的實驗變化結果就是反應變量。該實驗旨在獲得和解釋

溫度變化（實驗變量）與酶的活性（反應變量）的因果關系。

②無關變量與額外變量。無關變量是指實驗中除實驗變量外的影響實驗結果與現象的

因素或條件。山無關變量引起的變化結果就叫額外變量。它們之間也是前因后果的關系。但

它們的存在對實驗與反應變量的獲得起干擾作用。

例如：“唾液淀粉酶實驗”中，除實驗變量（溫度）外，試管的潔凈程度、唾液的新鮮程

度、淀粉濃度、溫度處理的時間長短等等就屬于無關變量。如無關變量中的任何?個或幾

個對三組實驗不等同、不均衡，就會產生額外變量，影響實驗的真實結果。實驗變量，或稱

自變量，指實驗假設中涉及的給定的研究因素。反應變量，或稱因變量，指實驗變量所引起

產生的結果或結論。而其他對反應變量有影響的因素稱之為無關變量，觀察其對實驗結果的

影響。

2.6對照性原則實驗中的無關變量很多，必須嚴格控制，要平衡和消除無關變量對

實驗結果的影響，對照實驗的設計是消除無關變量影響的有效方法。由于同一種實驗結果可

能會被多種不同的實驗因素所引起，因此如果沒有嚴格的對照實驗，即使出現了某種預想的

實驗結果，也很難保證該實驗結果是由某因素所引起的，這樣就使得所設計的實驗缺乏應有

的說服力?？梢娭挥性O置對照實驗，才能有效地排除其它因素干擾結果的可能性。才能使設

計顯得比較嚴密，所以大多數實驗，尤其是生理類實驗往往都要有相應的對照實驗。

如何設置對照實驗呢？所謂對照實驗是指除所控因素外其它條件與被對照實驗完全相

等的實驗。對照實驗設置的正確與否，關鍵就在于如何盡量去保證“其它條件的完全相

等”。具體來說有如下四個方面：

①所有用生物材料要相同即所用生物材料的數量、質量、長度、體積、來源和生理狀況

等方面特點要盡量相同或至少大致相同。

②所用實驗器具要相同

即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。

③所用實驗試齊要相同

即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題。

④所用處理方法要相同

如：保溫或冷卻：光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。有時盡管某種處理對對照實驗來

說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。

設置對照組有4種方法：

(D空白對照，即不給對照組做任何處理；例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實驗中，

實驗組滴加了唾液淀粉酶液，而對照組只加了等量的蒸饋水，起空白對照。課本中涉及到的

用甲狀腺制劑飼喂蝌蚪與正常情況下蝌蚪不作任何處理對照就屬于空白對照；

(2)條件對照，即雖給對照組施以部分實驗因素，但不是所研究的實驗處理

因素；這種對照方法是指不論實驗組還是對照組的對象都作不同條件的處理，目的是通過得

出兩種相對立的結論，以驗證實驗結論的正確性。例如，在“動物激素飼喂小動物”的實驗

中，采用等組實驗法，甲組為實驗組(飼喂甲狀激素)，乙組為條件對照(飼喂甲狀抑制劑)；

課本中涉及到溫度對淀粉酶活性影響的實驗中0℃、100℃等溫度下的對照則為條件對照;，

顯然，通過條件對照.實驗說服力大大提高。

(3)自身對照，指對照組和實驗組都在同一研究對象上進行，不再另外設置對照組；例

如，”質壁分離與復原”實驗，自身對照簡便，但關鍵要看清楚實驗處理前后的現象及變化

差異。

課本中涉及到將過氧化氫酶加入比0?液中說明酶是生物催化劑，則屬于自身對照；

(4)相互對照，不單獨設置對照組，而是幾個實驗相互為對照。這種方法常用于等組實

驗中。“植物向光性”實驗中，利用若于組燕麥胚芽的不同條件處理的實驗組之間的對照，

說明了生長素與植物生長彎曲的關系。證明玉米根的生長方向與地心引力的關系實驗中不同

方向放置的玉米種子之間則屬于相互對照。

根據實驗目的要求，凡是涉及確定變化因素之間的因果關系的實驗中，一般都需要設

計對照組實驗。中學階段所要求的實驗設計?般多采用對照的原則，因為科學、合理的設置

對照可以使實驗方案簡潔、明了，且使實驗結論更有說服力。

另外，對實驗結果的分析要注意分析方法的選擇，有時還要求用圖表表示有關結果

或事實，這也是常用的基本技能。

3實驗設計的思路和方法

伴隨高考模式的改革，以能力測試為主的高考題中，實驗設計題型是新題型，并且在試

題中所占比例逐年增加。因此，在生物學教學和復習中加強這一方面的訓練是很有必要的。

3.1實驗設計的思路

3實驗設計的基本思路

首先，應認真研究實驗課題，依據科學的實驗思維方法，找出其中的實驗變量和反應變

量，理解題目已知條件所隱含的意義。明確實驗目的、實驗原理及實驗要求的基本條件。

其次，充分利用所給器材和試劑，構思實驗變量的控制方法和實驗結果的捕獲方法。-

般情況下，題目中所指定的器材、試劑，任何一種都應在實驗的相關步驟中出現，避免遺漏

或自行增加某種器材或試劑。精心策劃實驗方法、嚴格設計實驗過程、合理設置對照或變量,

并引入科學的測量方法

其三，最后再選擇適宜的實驗材料（實驗對象），在注意實驗步驟關聯性的前提下表述實

驗步驟，并從不同的角度分析實驗結果。實驗步驟的關聯性需要考慮步驟排列的順序性和實

驗主體（生物個體、器官、組織、細胞等）活性的維持；更高層次的關聯，是認識探究過程的

關聯和遞進，不斷地淘汰、修正、檢驗假設，最終接近正確結論。這也是實驗科學最基本的

原則和要求。最后，能夠做到有效預測實驗結果、科學描述實驗結果，并得出科學的實驗結

論。

3.2實驗設計的方法

一份完整的實驗設計方案，應該包括：實驗名稱，實驗目的，實驗原理，實驗對象，實

驗條件，實驗材料、用具和裝置，實驗步驟，實驗現象，實驗結果的假設和預期，實驗結果

的分析和討論。

3.2.1實驗設計的基本內容

實驗名稱：是關于一個什么內容的實驗。

實驗目的：要探究或者驗證的某一事實。

實驗原理：進行實驗依據的科學道理。

實驗對象：進行實驗的主要對象。

實驗條件：完成該實驗必需的儀器、設備、藥品條件。

實驗方法與步驟：實驗采用的方法及必需操作程序。

實驗測量與記錄：對實驗過程及結果應有科學的測量手段與準確的記錄。

實驗結果預測及分析：能夠預測可能出現的實驗結果并分析導致的原因。

實驗結論：對實驗結果進行準確的描述并給出一個科學的結論。

4實驗設計的步驟

a.觀察現象。這里的觀察是指在處于自然常態(tài)條件下進行的積極主動行為。觀察時必

須仔細而周詳，且要作相應的記錄，更為重要的是觀察時要保持客觀的態(tài)度，要避免產生定

勢思維和經驗幻想，以確保觀察的真實可靠性。

b.提出問題。對事物作慎密觀察以后會因疑問想作進一步了解而提出問題，但是，一

般只有有意義的問題才值得去探討。因此，研究時，不僅要提出問題，更要提出確切的問題,

并保證問題的敘述要清楚且正確。例如“蚯蚓如何借助肌肉的收縮與舒張而移動身體的？”

c.作出假設。所謂假設，就是對可見現象提出一種可以檢測的解釋，提出假設后應尋

找證據，如果符合事實則假設成立。假設實際上是對所提出的問題所作出的參考答案。在檢

測假設之間，常先提出實驗的預期結果，如果預期沒有實現，則假設不成立。一般來說假設

的形成可分為兩步：首先依據發(fā)現的事實材料或已知的科學原理，通過發(fā)散性思維，提出涵

蓋各種可能的初步假定；之后，依據假定進行推理、排除并綜合分析，得出具體的假定性結

論。例如：“動物激素飼喂小動物的實驗”，其假說是：“甲狀腺激素對動物的生長發(fā)育有影

響”，假定性結論是“用適量的甲狀腺激素飼喂蝌蚪，生長發(fā)育加速”。

d.設計、進行實驗。實驗是實現驗證假說和解決問題的最終途徑。科學的實驗過程必

須要注意以下內容。

平衡控制。平衡控制主要是針對無關變量與額外變量的控制。因為實驗中的無關變

量很難避免，只能設法平衡和抵消它們的負面影響。平衡控制的形式主要有以下幾種。

單組實驗法：對一組或一個對象，隨機或輪流循環(huán)地采用兩種(或兩種以上)的方法，

由于實驗對象唯一，無關變量影響也就被平衡與抵消。

如：“觀察質壁分離與復原”實驗，通常先做分離，然后緊接90著在同一材料上再

做復原。

等組實驗法：將一種狀況相等的實驗對象分成若干組，不同組采用不同的方法處理。

例如“根對礦質元素的交換吸附”實驗中，兩組染色根等份，?份放人CaCL溶液

中，一份放入等量的蒸儲水中的對比實驗，就是等組實驗。

輪組實驗法：對兩組或更多以上的實驗對象，循環(huán)采用兩個或以上的實驗處理。

例如，“植物向光性”實驗中，可隨機取2株生長狀況不同的玉米幼苗，作如下處理:

甲組中，玉米幼苗——A先用“不透光”處理，B后用“單側光”；乙組中，玉米幼苗——C

先用“單側光”，D后用“不透光”。實驗結果處理是A+D與B+C的對比。輪組實驗操作要麻

煩些，但這種處理的匹配，對平衡消除無關變量與額外變量往往更具有說服力。

因此在實驗設計中可以從以下幾個方面去考慮：

(1)恰當選擇實驗對象，選擇最能體現此生物學事實的具體對象，如細胞、組織、器官

或生物個體；

(2)細心注意對實驗條件、材料用具和裝置的理化條件和生物學方法處理后，認真研究

實驗裝置設計的嚴密性和合理性；

(3)合理設計實驗步驟，要注意實驗步驟的關聯性和延續(xù)性，實驗操作的程序性；

(4)精心設置對照組實驗，控制和消除無關變量對實驗結果的影響；

(5)提出假設條件，預測結果，假設是對可見現象作出可以檢測的解釋，假設的成立與

否依賴證據(預測結果符合事實或實現則假設成立；反之則假設不成立)；

(6)仔細觀察實驗現象，詳細記錄實驗結果，只考慮單一實驗變量對結果的影響；

5實驗設計應注意的問題

5.1在掌握實驗目的(，即需要驗證的生物學事實)、原理的基礎上確定實驗方法。

5.2嚴格遵循實驗設計的基本原則，準確設置對照或變量。

5.3注意實驗程序的科學性、合理性。

5.4對實驗現象進行準確的觀察、測量、記錄。

5.5準確地預測實驗結果，實驗設計的最后往往還需要預測實驗結果，在結果預測上要

全面，準確。而在這一環(huán)節(jié)上，學生往往會出現各種各樣的錯誤。例如：

①測交結果預測，除了全黑，有白有黑外，還有全白。

②加碘后，“不變藍”不等于“無色”或“沒有顏色變化”；另外“不變”也不能說成“無

現象”。

③用亞甲基藍做菌量檢測時，不能把“褪色”說成“無色”。

④在驗證甲狀腺激素對促進幼小動物發(fā)育的作用時，不能把“發(fā)育”說成“生長”。

能夠預測可能出現的實驗結果及其導致原因，并能夠得出科學的實驗結論。

5.6合理地設計操作過程

基本的實驗方法選定以后，緊接著就要編定具體的操作細節(jié)，這些操作細節(jié)的設計要

合理規(guī)范、切實可行，否則也會造成很大的失分。如：

①從動物體內取血，是從臀大肌中抽取，還是從血管中抽?。咳⊙笆欠褚镁凭耷驅θ?/p>

血部位進行消毒？

②向淀粉糊中加了唾液后是否要振蕩試管呢？

③酶促反應的試管如何加熱？是直接加熱，還是水浴保溫？

④在用酒精溶解葉中葉綠素時，酒精要加熱，是直接加熱，還是隔水加熱？

⑤使甲狀腺制劑、胰島素、生長激素進入動物體內的方法應如何操作？是飼喂，還是注射？

⑥不同的情況下要合理地選用不同的水。如：清水、池水、涼開水、蒸儲水、生理鹽水?！?/p>

等等

5.7簡明地組織語言文字如：

①步驟設計一般不宜連續(xù)描述，往往需要分段敘說，并加以編號。

②試管(或燒杯，水槽等)要加以編號，如A、B或甲、乙等等，這樣可使敘說簡潔一些。

③敘說中盡量要用規(guī)范的實驗術語，不能用含糊的口語，如：“蓋玻片”不能說是“薄的玻

璃片”；“等量的”不宜說成“一樣多的”；“振蕩”不宜說成“晃動”“搖動”等等。

5.7多分析實驗設計的實例。

在理科綜合能力測試中，受時間和卷面的限制，實驗設計能力考查無法面面俱到，或

者是考查實驗步驟的設計、續(xù)寫或修改，或者只是考查實驗結果的分析與討論，或者是實驗

裝置的檢驗或改進等等。了解?份完整的實驗方案的要求和所涉及的內容，掌握實驗設計的

思路和方法，在理科綜合能力測試的實驗能力考查中就能夠有據可依，有法可循，總體考慮,

綜合分析，達到事半功倍的效果。

5.7.1實驗設計的實例分析

“驗證成熟植物細胞的滲透作用”實驗設計實例：

1.實驗名稱：觀察馬鈴薯條的滲透吸水與滲透失水現象。

2.實驗目的：驗證成熟植物細胞的滲透作用。

3.實驗原理：當外界溶液濃度大于細胞液濃度時、植物細胞通過滲透作用失水；反之

則吸水。

4.實驗對象：新鮮馬鈴薯條。

5.實驗條件：0.3g/L1蔗糖溶液、蒸偏水、大試管、有刻度的小燒杯、刀片、鑲子等。

6.實驗設計的基本原則：對照。

7.實驗方法與步驟：

(1)制備3條長度、寬度、體積都相同的新鮮馬鈴薯條。

(2)將其中的2條分別放入盛有等體積的蔗糖溶液與蒸儲水的燒杯中，另1條放入加塞

的空試管中。

(3)2h以后，通過比較的方法觀察薯條的長度變化及蒸儲水、蔗糖溶液體積的變化。

8.實驗結果預測分析：可能出現的實驗結果是：

(1)放入蒸鏘水中薯條長度增加而放入蔗糖溶液中的薯條長度變小且蔗糖溶液體積明顯

大于蒸儲水體積。

(2)放入蒸鐳水中的薯條長度增加而放入蔗糖溶液中的薯條長度不變且蒸儲水的體積小

于蔗糖溶液體積。

(3)放入蒸儲水中的薯條長度不變，而放入蔗糖溶液中的薯條長度變小，且蔗糖溶液體

積大于蒸馀水體積。

(4)薯條的長度及溶液的體積都沒有明顯的變化。

9.實驗測量與記錄：將放入溶液中的薯條與試管中的薯條比較觀察，并比較燒杯中溶

液的體積：放入蒸得水中的薯條變長、放入蔗糖溶液中的薯條變短，且燒杯中蔗糖溶液的體

積比蒸儲水的體積大。

10.實驗結論：放入蔗糖溶液中的薯條滲透失水，放入蒸儲水中的薯條滲透吸水。

6生物實驗設計題解題技巧

1、常用的表達詞匯：適宜、適應、等、相同、等量、各、分別、顯著差異、一段時間

2、實驗設計題的簡單分類：驗證型——對于實驗現象可以由要驗證的結論直接得出，

不必討論

研究型——對于實驗現象一般要討論并得出相應的結論

(正、反、中間)

3、實驗目的——含實驗單因子變量

實驗目的=*具體化——實驗結論

實驗現象——涉及到假設，是具體的可以觀察到的現象或具體的數據

實驗解釋——涉及到實驗原理實驗結論——變量+現象

7.中學實驗有關的一些最常見的經典性的實驗方法匯總如下：

(1)化學物質的檢測方法如：

①淀粉——碘液

②還原性糖——斐林試劑、班氏試劑

③C0?——Ca(OH)z溶液或酸堿指示劑

④乳酸——PH試紙

⑤——余燼復然

⑥無02——火焰熄滅

⑦蛋白質——被蛋白酶分解、雙縮胭試劑、燃燒

⑧脂肪——蘇丹m、蘇丹iv

(2)實驗結果的顯示方法如：

①光合速度——釋放量或C02吸收量或淀粉產生量

②呼吸速度一一吸收量或C02釋放量或淀粉減少量

③原子途徑——放射性同位素示蹤法

④細胞液濃度大小——質壁分離、體積的變化

⑤細胞是否死亡——質壁分離

⑥甲狀腺激素作用——動物耗氧量，發(fā)育速度，神經系統興奮性等

⑦生長激素作用——生長速度(體重變化，身高身長變化)

⑧胰島素作用——動物活動狀態(tài)、血糖濃度

⑨菌量——菌落數或亞甲基藍褪色程度

(3)實驗條件的控制方法

①增加水中氧氣——泵入空氣或吹氣或放入綠色植物

②減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水

③除去容器中C02——N“OH溶液

④除去葉中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境(饑餓處理)

⑤除去葉中葉綠素——酒精加熱

⑥除去光合對呼吸干擾——給植株遮光

⑦如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光

⑧血液抗疑——加入檸檬酸鈉

⑨線粒體、細胞膜提取——細胞勻漿離心

⑩骨的脫鈣——鹽酸溶液

(ll)co2濃度的平衡——NaHCOs溶液

8.創(chuàng)新實驗

(1)用小麥或其他植物種子，置于小盤中，給予水分和溫暖的環(huán)境，促進種子萌發(fā)，待

長出幼根后可觀察根尖的根毛。

(2)將體積、形狀相同的兩根蘿，卜(或兩條土豆條)，分別浸于等量的清水和鹽水中，

觀察他們的變化情況。說明變化的原因。

(3)將植物幼苗的外面用玻璃容器或透明的塑料袋罩匕觀察植物的蒸騰作用。

(4)將兩株大小差不多的植物幼苗分別種于細沙中，然后一株每天僅澆清水，另一株每

天澆“土壤浸出液”，觀察兩株幼苗的生長情況有什么區(qū)別，并說明其原因。

(5)觀察家里種植的各種花卉的向光生長現象，并用生長素的理論加以解釋。

(6)將植物種植在花盆里，然后將植物及花盆橫向放置，過一段時間后，觀察莖的背地

生長和根的向地生長，并用生長素的理論來解釋。

(7)對庭院中的植物進行“破除頂端優(yōu)勢”的實驗。方法是選兩株長勢和形態(tài)大小差不

多的植物，一株進行摘掉頂芽的處理，另一株作為對照，不進行處理。經過?段時間的生長

發(fā)育后，觀察兩株植物的差別，并解釋其原因。

(8)選兩段柳條，一段帶有2-3個芽，另一段不帶芽，然后將兩個柳條下端用干凈的小

刀斜向切去-小部分，使柳條下端呈一斜面。接著將這兩個柳條桿插于潮濕疏松的土壤或花

盆的土里。經過一段時間后，觀察兩個樹條生長發(fā)育的情況，并解釋其原因。

(9)對于飼養(yǎng)小動物進行“建立條件反射”的實驗，并說明神經系統的調節(jié)功能。條件

反射的建立可參見初中(生理衛(wèi)生)課本中的有關內容。

(10)進行營養(yǎng)生殖的實驗?？梢杂梅指?、托插、嫁接等方法來繁殖家里栽培的花卉等植

物。

(11)進行異花傳粉實驗?？梢岳猛ピ悍N植的豆科植物的花(與豌豆花樣均為蝶形花

冠)進行異花傳粉，即先對某一朵花去雄，使之作為母本，再將另一朵花作為父本提供花粉,

為去雄的花傳粉，然后觀察以后的發(fā)育過程。

(12)觀察蝌蚪的發(fā)育過程。捕捉蝌蚪進行飼養(yǎng)，觀察其變態(tài)發(fā)育的情況。有條件的還可

以采集青蛙的卵、蝌蚪和以后的不同發(fā)育階段的個體，在教師指導下制成青蛙發(fā)育過程的標

本。

(13)對于自己的家庭成員某些性狀的遺傳情況進行調查。如調查家庭成員中有無耳垂、

是否卷舌、是否是雙眼皮等，按照顯隱關系和基因的分離定律來分析這些性狀的遺傳情況，

并畫出遺傳系譜圖。

9、復習應試策略

生物是一門以實驗為基礎的學科，因此，對實驗的重視和復習是高考復習中的重要一

環(huán)。在復習時，首先應明確本專題的復習目標和內容，對本專題的重點做到心中有數。從近

幾年上海、廣東生物高考試題分析看，對實驗能力進行考查是重點，它的導向功能在這里得

到了充分的體現；從知識內容看，試題涉及到生物基本原理、概念、解剖和生理知識，實驗

目的、教材操作、方法步驟，對實驗現象的觀察分析，實驗設計和結果的預測等多方面：從

認識水平看，包括了解、理解、綜合運用等層次。

針對近幾年高考試題情況，在復習時應采取以下策略：

1.顯微鏡是生物實驗中最常用的儀器，在高考中，每年都涉及到與此有關的專題，有

時單獨命題考查，有時結合其他實驗考查。所以盡管高中生物教學大綱對“顯微鏡的使用”

未做要求，但考慮到顯微鏡的特殊作用，在復習時，我們應將此內容進行重點復習。

2.牢固掌握中學生物學的每個實驗的目的、方法原理步驟，并熊對實驗結果和現象進

行綜合分析和說明。

3.從近幾年生物高考題看，實驗考題從方案設計到結果的分析都是開放性的，給考生

更大的思維空間，真正是在考查能力。在復習中必須真正弄懂實驗的原理及每一步驟設計的

科學依據。要求考生掌握科學實驗的基本方法，如對比法、單因子實驗法、模擬實驗法，觀

察法和解剖法等。考題應增加一些探索性的、開放性的實驗，放手讓學生自己設計方案，動

手操作，切實提高學生的實驗能力。

習題：考題類型：

1.考查觀察實驗、提出假設能力的試題

例1：將同時孵化的同種蝌蚪15條（體長均為15毫米），隨機分為3組（每組5條），

在相同的水質、飼料、溫度條件下飼養(yǎng)實驗。A組加入甲狀腺激素，B組加入甲狀腺抑制劑，

C組不加任何藥物。在飼養(yǎng)和實驗的10~12天中。按時用坐標紙觀察蝌蚪的生長變化狀況。

⑴此實驗要研究的假設可能是。

⑵此實驗中使用同種、同長的蝌蚪和相同的實驗條件，其中實驗組是;對

照組是。

⑶本實驗的預期結果可能是。

2考查設計實驗和完成實驗的能力試題

設計實驗的能力即為驗證提出的假設而設計相應的實驗。包括實驗方法的選定，實驗原

理的設計，實驗材料和設備的選擇，實驗裝置的安排，可變因素和可控因素的預測，以及實

驗結果的預測等。完成實驗能力是指在準確把握設計思想的基礎上，正確使用儀器設備，合

理安排時間和步驟，選擇合適的觀察方法和記錄時間的方法，消除干擾因素，減少實驗誤差,

使實驗結果客觀準確。

例2：已知過氧化氫酶廣泛存在于動、植物組織中，它能催化過氧化氫的分解反應。銹

鐵釘上的Fe3+也能催化過氧化氫的分解?，F有新鮮豬肝、銹鐵釘、3%H202溶液以及試管若

干，酒精燈、燒杯、剪刀。請用這些實驗材料和用具設計一組實驗來證明：豬肝組織中是否

有過氧化氫酶；若豬肝中存在過氧化氫酣，請用所給條件繼續(xù)設計實驗證明該酶的一種特性

及影響因素。

本題有三個實驗項目，主要通過對照實驗方法，對某一可變因素進行調控，設計實驗組和對

照組。解題關鍵點在于明確實驗目的，確定實驗方法；然后才是器材的使用，步驟的設計等。

3.為說明生產者和消費者之間的關系以及碳循環(huán)在此相互關系中的重要性，設計了如

下實驗?？捎胮H計測定pH來間接測定系統中CO?濃度的變化。

方法步驟：

(1).取4支試管(25mmX200mni)編號①至④各管中加等量的去氯的水(自來水放置24h)

至距管口40cm處；

(2).②號試管中放一只水蝸牛，③號管中放?枝帶葉的伊樂藻，④號管中放入一只與

②號管等大的幾乎相同的水蝸牛和一枝帶葉的伊樂藻，測定每管中的pH；

(3).密封各試管，并置于較強人工光照下，每10分鐘記錄一次pH,共測3次；

(4).封好試管，放在光下過夜，24h后測各管pH并觀察生物的狀態(tài)；

(5).用鋁箔將每支試管卷起，放在黑暗中，24h后測各管pH,再將試管放于光下；

(6).24h后再觀察各試管并測定pHo

實驗結果(pH)：_________________________________________________________

PH

回筋④

步剪126.406.406.406.40

(1)6.386.326.436.39

步驟3(2)6.366.276.446.38

(3)6.366.256.476.39

步驟46.336.186.496.39

步驟56.316.136.436.29

步驟66.306.106.506.35

(1)該實驗的假設是___________________________________________________________

預期結果是______________________________________________________________________

(2)請根據記錄結果作圖，反映生物生命活動對水體pH變化的影響。

(3)設置試管①號目的是：；試管①號發(fā)生如表中變化的原因是

(4)若四支試管均較長忖間置于黑暗中，預期結果是：

4.現有下列材料用具，請設計實驗探索酶活性與溫度的關系。

材料用具：質量分數為2%的新鮮淀粉酶溶液(市售a—淀粉前，最適溫度為60℃)、

試管、量筒、小燒杯、大燒杯、滴管、試管夾、酒精燈、三角架、石棉網、溫度計、火柴、

3%(質量分數)的可溶性淀粉液、熱水、冰水、蒸儲水、碘液

(1)設計本實驗的原理是_________________________________________________

(2)實驗預期結果是________________________________________________________

(3)試寫出您設計的方法與步驟

(4)如果用唾液代替市售a—淀粉酶，則上述方法步驟是否應作改變?

(5)上述步驟中，有人認為應先加淀粉液，再加淀粉酶液。然后各自在相應溫度下保溫

并加碘檢驗。你認為是否合理?將可能產生怎樣的結果？

(6)100℃、0C下的酶均不能催化反應，其原因分別是什么？

(7)試繪制溫度對酶活性影響的曲線圖。

(5)寫出上述實驗設計的基本思路。

5.現有相同容積的玻璃缸幾只，取自然的清水，同齡的、發(fā)育狀態(tài)相同的同種小蝌

蚪60只，飼喂蝌蚪的飼料有三種，一種是天然飼料，?種是含有未經處理的具有生物活性

的甲狀腺激素的飼料，另一種是含有在50℃的溫水中處理過10分鐘的原具有生物活性的甲

狀腺激素的飼料。請你根據現有條件，設計一個實驗，驗證甲狀腺激素經過處理后，是否還

有生物活性。

(1)實驗方案的設計。______________________________________________________

(2)實驗結果的預測及結論。

6.請你根據光合作用的原理，設計?個簡單的實驗裝置，證明光合作用需要光、

C02,同時釋放出的是氧氣。

給你如下的實驗器材、試劑、水生植物等：

大燒杯、漏斗、試管、蒸儲水、l%NaHC03溶液、火柴、100W白熾燈及成套設備、

水草(如金魚藻等)。

要求：(1)畫出實驗裝置簡圖。

(2)寫出實驗操作步驟，并對每一實驗操作步驟加以說明。邏輯要嚴密，不

留漏洞。

7.取分別編號的錐形瓶4個，各加入等量的清水，向3、4號錐形瓶加入等量的河泥，

再向2、3、4號錐形瓶中分別入等量的金魚藻，在各個錐形瓶中分別放入條金魚，并加清水

至各瓶液面位于同一高度，然后用橡皮塞塞緊，把4號錐形瓶放在不透光的紙箱中，結果發(fā)

現，瓶中金魚的生存時間不同，詳見表1。

瓶號1234

瓶中金魚生存時間511403

請分析回答:

(1)為什么1號錐形瓶比4號錐形瓶中的金魚生存的時間長?。

(2)說明3號錐形瓶中金魚生存的時間最長的原因。

8.下表1是某校生物課外活動小組人工孵化蛙卵的實驗記錄表(用同樣大小的容器，裝等量的

水孵化時間相同)。請回答：

表1人工孵化蛙卵的實驗記錄

水源水量(mL)水溫(℃)蛙卵數孵HI蝌蚪數

組別

A池塘水50022?25250245

B自來水50013250165

(DB組孵化率較低的原因可能是____________________________________________

(2)某同學認為實驗應按照表2所示的設計去做：

表2人工孵化蛙卵的實驗記錄

目

組於、水源水量(mL)水溫(℃)蛙卵數孵出蝌蚪數

A池塘水50022?25250

B池塘水50013250

C自來水50022?25250

1)自來水50013250

結果預測與分析：

(1)A組與B組相比，C組與D組相比，如果A、C組的孵化率高，說明o

(2)A組與C組相比，B組與D組相比，如果A、B組的孵化率高，說明

;在上述實驗的基礎上就可得出影響蝌蚪

發(fā)育因素的結論。

(3)比較表1和表2的實驗方案，更好一些的是。它的優(yōu)點是。

(4)請利用上述實驗同一個組別中孵化的蝌蚪若干條、兩只容器、甲狀腺制劑、池塘水、

蝌蚪飼料，設計?個實驗，證明甲狀腺激素具有促進幼小動物發(fā)育的作用。

方法步驟：

①②

可能的實驗結果及相應的結論：O

9.(-)(16分)以下實驗研究水分在植物體內的移動情況。把洋紫蘇的莖放在盛有紅色染

液的燒杯中，3小時后，把枝條洗凈，并在距枝條底部的不同位置切出切片。含有染液

的部分顯示有水分經過。實驗裝置和結果如圖所示。

(1)水分上升的主要動力來自,

莖部橫切面顯紅色的結構是。0

(2)在不同外界條件下，水分向上運輸的速率

-不含染液

會有所不同，試改變兩種條件，使水分移C

動速率加快，0

(3)給你提供數枝洋紫蘇，試利用類似上述的

實驗，研究葉的表面積與水運輸速率的關系。Q

實驗步驟：-含有染液

第一?步：。C

第二步：把洋紫蘇的莖放在盛有紅色染液的管

第三步：2小時后，洗凈枝條，并在距離枝條［紅色染液

實驗預期：。

實驗結論：。

對實驗結論的解釋：___________________________________________________________

10.1928年，德國學者施佩曼用較細的嬰兒頭發(fā)將蝶螺曲受精卵結扎成A、B兩個半球(其

中的A半球的細胞質中含灰新月區(qū)和細胞核，B半球不含這個區(qū)帶和細胞核)進行下列不同

處理：①單獨培養(yǎng)A半球；②單獨培養(yǎng)B半球；③將A中的細胞核移入B中繼續(xù)培養(yǎng)。結果

發(fā)現：實驗①發(fā)育成胚；實驗②不能發(fā)育成胚；實驗③也不能發(fā)育成胚，細胞也不能分化，

只能發(fā)育成沒有一定形狀的團塊。請據上述材料回答下列問題：

（1）這個實驗說明：_____________________________________________________________

①保證蝶嵋胚胎正常發(fā)育的一個不可或缺的條件是

②實際上，細胞質在胚胎發(fā)育中的作用是_________________________________________

（2）施佩曼的另?個實驗是驗證細胞核在卵裂過程中起主導作用?，F提供如下材料：蝶

蟾的受精卵、較細的要兒頭發(fā)等材料用具。請設計一個實驗證明細胞核在卵裂過程中起主導

作用。寫出實驗步驟、現象和結論。

實驗步驟、現象：

①用較細的頭發(fā)現象是

②讓一個細胞核現象是實驗結論：在胚胎發(fā)育過程中

11.鐵離子和肝細胞中的過氧化氫酶都能催化HQz分解，請根據上述原理和下列所提

供的條件，設計一組實驗：比較鐵離子和過氧化氫酶的催化效率。

實驗用品：試管、燒杯、水槽、銹鐵釘、溫度計、5ml量杯、酒精燈、溶液、蒸儲水、

搗碎的新鮮豬肝。

（1）寫出實驗步驟：（2）實驗現象：（3）實驗結果：

12.證明“唾液淀粉酶對淀粉有消化作用”，某同學制訂了下列實驗方案：

（1）實驗目的（略）（2）實驗材料和用具（略）（3）實驗方法和步驟

①：取1支試管，注入2ml漿糊。

②：用涼開水漱口后，用小燒杯收集唾液。

③：向試管內加入2ml唾液。

@：往試管中滴加2滴碘液。

⑤：將試管振蕩后放十分鐘。取出試管，觀察溶液顏色的變化。

（4）結論：唾液中含有淀粉酶能將淀粉分解成麥芽糖。

該實驗的方法和步驟以及結論有沒有錯誤？如果有，請指出并改正。

3.提供如下材料：40W不同顏色燈泡3只（紅、綠、白各1只）、試管數只、足量衣藻、

pH試紙、石蠟油、NaHCO,溶液，定測不同波長的光對衣藻光合作用強度的影響。

（1）畫出實驗裝置寫出主要步驟預測并分析實驗結果

（4）在不改變實驗方法和材料的前提下，要提高實驗效果可采取。

14.研究pH值對酶活性的影響：準備5只含有等量蛋白酶溶液但pH值各不相同的試管，每

只試管中加一塊1cm：'的正方體凝固蛋白塊，試管置于25c室溫條件下，記錄蛋白塊完全消

失的時間（見下表）

試管（不同pH值）12345

蛋白塊完全消失的時間（分鐘）1391145135

（1）請以兩種方法改進實驗，使實驗在更短的時間內完成。（2）為確認蛋白塊的消失是由

于酶的作用，還應對實驗進行怎樣改正？

15.黃瓜花是單性花，雄花和雌花容易分辨?，F在生物園里有幾株黃瓜iE在開花，為你提供

必要的器具和藥品，請你完成下面的實驗方案，證明：黃瓜子房發(fā)育成果實需要種子提供的

生長素。

器具藥品：透明紙袋、回形針、小紙牌、剪刀、鍛子、毛筆、燒杯、適宜濃度的生長素溶液。

步驟一：選擇一批發(fā)育正常，即將開放的黃瓜雌花，為每朵花套上透明紙袋，用回形針將紙

袋固定好，然后，將這些雌花分為3組，分別掛上1、2、3的小紙牌。

步驟二：

結果預測：第一組雌花:第二組雌花_第三組雌花。

16.某實驗小鼠適宜生活在25c左右的環(huán)境中，為探究低于適宜溫度的環(huán)境(如10~C)

對小鼠能量代謝的影響(能量代謝的強弱用單位時間的耗氧量表示)，請依據所給的實驗裝置

(如圖)、實驗材料和用品，在給出的實驗方法和步驟的基礎上，繼續(xù)完成探究實驗，預測可

能的實驗結果和結論，并回答問題。

氮氧化釧

實驗室溫度：25℃左右

材料和用品：小鼠、冰袋、秒表等

方法和步驟：

步驟1：將小鼠放人廣口瓶的籠子內，加塞密閉。打開夾子(A)、(B)、(C),片刻后關閉

夾子(B),用注射器抽取10毫升氧氣備用。關閉夾子(C),打開夾子(B),使水檢壓計液面左

右平齊。

步驟2：步驟3：

結果預測和結論：①—②③該實驗最可能的結果和結論應是原因是

答案與提示：

1.(1)實驗步驟(見下表)

試管A試管B試管C

步驟一壓0產銹鐵H2z+搗碎的新鮮豬H2O2+蒸儲水

釘肝

步驟二37C水浴保溫

步驟三觀察試管中氣泡產生的速度和數量

（2）實驗現象：（見下表）

（3）結果分析：（見下表）

試管A試管B試管C

氣泡產

生的速較快、較多快而多沒有

度和數

里

結果分新鮮豬肝中的酶的催化效率比鐵離子高，催化H202

析分解產生的速度快而數量多。

3.（1）器材試劑：培養(yǎng)皿、試管，活螢火蟲，ATP制劑、0.1%葡萄糖溶液、生理鹽水、

蒸儲水。

（2）實驗步驟:

試步驟①發(fā)光步驟②現象

管器熄預測

滅

A搗碎的發(fā)光器、生理ATP制劑5ml

時，

鹽水

立即

B搗碎的發(fā)光器、生理進行0.1%葡萄糖溶液

鹽水步驟5ml

C搗碎的發(fā)光器、生理②蒸儲水5ml

鹽水

（3）結果預測：A—恢復發(fā)光，B一不再發(fā)光，C一不再發(fā)光。

（4）對照實驗：B、C是對照實驗組。

4.有三處錯誤：（1）未設立對照實驗，步驟①還應取1支試管，③往這支試管中加入

2nd清水；（2）步驟順序顛倒，步驟④應與步驟⑤對調；（3）實驗結論錯誤，本實驗

只能證明淀粉被水解，而不能證明水解產物是什么。

5.（見下表）

6.(1)(略)

(2)主要步驟：①將衣藻分成三等份，分別放入三只試管(編號A、B、C)中，并

加上等量清水，置于相互隔離的環(huán)境中；②用紅、綠、白三種顏色燈泡分別照射A、B、

C試管(燈與試管距離相同、光照時間相同)；③用pH試紙檢測溶液pH值的變化。

(3)預測分析結果：

方案一方案二方案三

實驗莖的向光性莖的背外力牽拉

原理地性

器材盆栽幼苗、包裝盆栽幼盆栽幼苗、木樁、繩子

用具紙盒(50cmx苗

50cm)

實驗包裝紙盒一側上將花盆用繩子一端縛住幼苗頂

步驟方開一正方形小側放在端，牽拉幼苗，使其彎曲，

孔(5cmx5cm),地上另一端固定在木樁上。

罩住花盆，置于

空曠處。

結果一段時間后，盆栽植物彎曲q三長。

預測

A(紅光)B(綠光)C(白光)

pH值較高最低最高

變化

分析光合作用較強光合作用最弱光合作用最強

原因

溶液中pH值變化與C0?濃度有關，而C0?濃度又決定于呼吸彳乍用產生量與光合作用

消耗量之差。不同光照下，呼吸作用產生CO?的量相同。

7.(1)方法一：將溫度由25℃升高至37℃；方法二：將正方體蛋白塊切碎。

(2)另取一試管，加一塊len?的正方體凝固蛋白塊，將pH值調至適當，加清水(與

酶溶液等量)。

8.步驟二：待紙袋中的雌花開放后，打開紙袋，將各組花作如下處理：1組一授以黃

瓜的花粉，2組一在子房壁上涂抹適宜濃度的生長素，3組一不作任何處理，之后，都

套上紙袋。

結果預測：1組一結出有籽黃瓜，2組一結出無籽黃瓜，3組一不結黃瓜。

(上)

訓練

專題

實驗

生物

高三

操作

裂實驗

細胞分

在進行

位同學

下是兒

1.以

液液