高中生物实验设计专题复习与总结

高中生物实验设计专题复习与总结

高中生物实验设计专题复习与总结

实验设计是生物实验中的一种常见题型，它能较全面的考查学生的实验知识和基本技能，分析问题和解决问题的能力以及创造能力，因而在高考中相对稳定。由于学生缺乏实验设计系统的理论知识，因此，遇到这类题型，就会感到无从下手，导致考试中严重失分。现将有关实验设计的基本理论、实验设计的思路方法和常见的题型等进行归纳总结，增加学生理论知识，提高学生分析问题和解决问题的能力。

一、实验设计的基本内容

（一）实验名称或课题（是关于什么内容的实验）；（二）实验目的（要探究或者验证的问题或事实）；

（三）实验原理（进行实验所依据的科学道理，隐含着实验假设和预期）；（四）实验材料和条件（进行实验的主要对象，完成该实验必备的仪器、设备、药品等）；

（五）实验方法与步骤（实验采用的方法及必需的操作程序）；（六）实验测量或观擦与记录（对实验过程及结果应有科学的测量手段、观擦指标与准确的记录）；

（七）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其原因）；（八）实验结论：对实验结果进行准确的描述并给出科学的结论。二、实验设计的基本原则

（一）科学性原则。所谓科学性，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要依据生物学基本知识和基本原理，不能主观臆造。如：酸碱度对酶活性的影响，酶的高效性实验的顺序等。（二）单一变量原则

1、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“温度对酶活性的影响”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，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。（二）单一变量。在实验设计中仅仅改变实验中的某一项变量，其它因子不变，在此条件下，观察、研究该变量对实验材料和实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要做到前后一致。综合研究多变量时，也要求先研究一个变量，再研究一另个变量。

（三）对照性原则。对照是实验控制的重要手段之一，目的还是在于平衡或消除无关变量对实验结果的干扰。通过设置实验进行对照，可排除无关变量的影响，也可增加实验结果的可信度和说服力。

通常，一个实验可为实验组和对照组。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，至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的，这样，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，故实验组与对照组的差异，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：

1、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。

2、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。单组法和轮组法，一般都包含有自身对照。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。3、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，采用等组实验法，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）；

虽然，乙组为条件对照。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--甲状腺激素能促进小动物的生长发育。4、相互对照：指不另设对照组，而是几个实验组相互进行对照，在等组实验法中，大都是运用相互对照，如“植物的向性运动”的等组实验中，5个实验组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。

四）可重复性原则。指控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对

实验结果影响的程度。目的在于尽可能消除无关变量所造成的实验误差，体现实验的准确性与科学性。

（五）简单可行性原则。指实验材料容易获得，实验装置简化，实验药品便宜，实验操作简便，实验效果明显并能在较短时间内完成。从实验目的、实验原理到材料用品的选择、实验操作等，都要符合实验者的一般认知水平，满足现有的条件，具有实验和完成实验的可能性。

三、实验设计的基本思路

（一）准确把握实验目的：看清题意是要求设计实验方案、步骤还是分析实验结果，是探究性实验还是验证性实验。

（二）明确实验原理：要解决题目所给的问题，要用到生物学上什么原理。

（三）确定实验思路：根据原理对实验作出假设，并充分利用实验材料设计实验思路。

（四）精心设计实验步骤：根据实验目的、原理和思路，设计合理的实验装置和实验操作步骤。并设置好实验组和对照组，遵循实验设计的原则。并将观察到的现象如实进行记录。

（五）准确预期实验结果并分析得出结论：实验步骤一般不连续描述，要分段叙述；试管、烧杯等要给予编号。在叙述实验步骤及预期结果时结论时，语言文字要简明扼要，准确科学。

四、实验设计的基本题型类型一：设计实验方案型给出实验用具、材料、药品、实验目的，或只给实验目的，实验器材自选，设计实验方案。

［例1］请根据下述条件设计一个实验，鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液，写出实验步骤并分析结果。一瓶10%蔗糖溶液、一瓶30%的蔗糖溶液，250ml烧杯一只，半透膜制成的透析袋l只，刻度玻璃管l只，细线一根，支架l个。(一)实验步骤：(二)结果分解：

［解析］本实验是考查渗透作用的原理和动手设计实验的能力，解题的关键是如何利用透析袋和两种液体形成一个渗透系统。当将两种液体之一放入透析袋，另一液体放大烧杯中，然后将盛放液体的透析袋用线扎实(插入刻度玻璃管)并浸浴在烧杯的液体中时，由于两液体具有浓度差，水分子便通过透析袋发生渗透作用，观察刻度玻璃液面数值变化即可将二者区别开来。根据实验设计理论，把所给器材的作用分析清楚，有助实验设计思路的形成。［答案］(1)实验步骤：①将一瓶中的液体倒入烧杯中；②将另一瓶中的液体倒满透析袋，刻度玻璃管插入袋内液体中，用线将袋口和玻璃管扎紧；③将插有刻度玻璃管的透析袋放入盛有液体的烧杯中，垂直固定于支架上，记录玻璃管液面刻度；④一段时间后，观察玻璃管液面刻度，确定液面上升还是下降。

(三)结果分析：如液面上升，则透析袋中的溶液为30%蔗糖溶液，烧杯中的溶液为10%的蔗糖溶液。反之，可推测透析袋中是10%蔗糖溶液，烧杯中的液体是30%的蔗糖溶液。类型二：评价和纠正型

分析已有实验设计方案中不科学性，并提出改进。

［例2］北阿尔伯达的一个工厂把产酸的化学品排入到空气中，工厂东面有一个湖，湖底是石灰石的。但湖水的pH值已从原来的6儿降低到5.7。虽然酸性沉积一直在增加，湖水的pH值仍保持5.7不变。湖中原有的鱼是河鲈和鲤鱼。钓鱼爱好者抱怨说，自从工厂开办以来，鱼资源已经减少。工厂的工人设计了一个实验，证明工厂排放出去的化学药品与鱼资源的减少没有关系。

工人取一只大容器，盛放湖水，维持pH值在5.7。从湖里找来大鱼放在该容器内，喂以蛋白质饲料。在这样的条件下，鱼正常成长。

假定你是一个独立的仲裁员，受雇于垂钓爱好委员会委拖，来对该项实验进行评估，列出你要得到的附加信息，并列举说明你要用什么方法去得到这些信息。

［解析］本实验设计方案中没有考虑鱼的生活中受着多种因素影响，这与单一变量原则是相违背的。分析问题不全面，只考虑单一因素的影响，设计实验无说服力，也不符合实验设计的要求。本题考查思维的全面性，在认定两个问题时，除了看有无直接联系外，也要注意考虑间接联系［答案］该实验设计测量不出下列因素。而这些因素都是对河鲈和鲤鱼的影响的：（l）酸对河鲈和鲤鱼的食物数量多少的影响；（2）酸对河鲈和鲤鱼的鱼卵或幼鱼的影响；（3）由于春季干涸造成pH值季节性涨落的影响；（4）由于酸的分解作用而进入水域的重金属量是多少；

为了说明上述第一点，必须完成一项研究，即确定各种浮游生物，水生昆虫和小鱼的多少。如果这个食物网的某些环节正在丧失，则有必要去研究酸是否对此有影响。为了说明上述第二点，可以在酸化水中饲养鱼卵和幼鱼。鱼的数量减少可能是上述第一点和第二点结合的产物，所以人工饲养幼鱼可能会给出不可靠的结果。

对于季节性涨落，应该对全湖长期取水样。做仔细彻底的记录至少一年。这一因素可能和第二点相符合，因为鱼卵或繁殖更受低pH值的影响。重金属是累积的有毒物质，人工饲养和鱼与湖里吃污染食物的鱼相比，并不处在相同水平的毒素中。应该在湖水中、鱼饲料中以及河鲈和鲤鱼身体中检测如铅这样的重金属含量。

所有这些因素都说明，酸的影响是长期的，在容器里短期饲养的鱼不可能给出可靠的结果。这种研究必须以年为周期来实施，而且要与该工区其他湖水情况作比较。类型三：补充完善型

对已有的实验设计进行补充和完善。

［例3］向你提供的条件仅有健康活泼的家兔一只，75%酒精、无菌干棉球、解剖刀、洁净的载玻片10块(编号为A、B、C、D、E、F、G、H、I、L)、红墨水、秒表，请在上述提供的条件范围内，设计一个测定血液凝固时间的实验。

实验步骤：①用酒精棉球消毒兔耳；②用消毒解刮刀剖开兔耳边缘的小静脉；请将实验步骤补充完整：

［解析］这类题目的题干中已经提供了一定的信息，基本上划定了答题的模式，目的明确，前面的方法步骤等信息已为续答作了铺垫，只要明确题目中的实验变量和反应变量，然后设计对照组，再根据有关原理分析，一般就能比较正确地写出答案。本实验设计方案很巧妙地看出血液是否凝固。

［答案］③把从刀口流出的血液分别在ABCDEFGJIL10块载玻片上滴一滴(第一滴血弃去不用)；④取血后对兔耳刀口外进行消毒止血；⑤在L载玻片上滴一滴红墨水(起对照作用)；⑥开始记录时间，过l分钟后将A载玻片竖立，第二分钟后将B载玻片竖立(在它们竖立的同时，都将L载玻片竖立)，其余类推，看血液是否完全凝固(血液不向下流，且血液表面保持半球形而不改变为凝固)；⑦血液完全凝固，而墨水仍然流动，即为血液凝固时间。五、生物实验设计题解题策略

（一）生物高考实验设计的三种题型虽然在形式上有一定的差异，但在答题中却有共同点，先要认真研究课题，找出其中的实验变量和反应变量，其次是构思实验变量的控制方法和实验结果的显示方法，最后再选择适宜的实验材料，在注意实验步骤逻辑性的前提下表达实验的方法步骤。在实验方法和步骤设计中最重要的是把握好变量控制。

（二）重视课本实验的复习，掌握书本知识是提高实验设计能力的基础。要熟悉教材，心中有书。题在书外，理在书内。因此要深入理解与灵活应用基础知识。在考试说明中明确提出了，要求“理解所学实验的实验内容，包括实验原理、方法和操作步骤、实验变量的控制、掌握相关的操作技术”。

（三）挖掘课本中所蕴含的实验因素，深刻领会教材有关实验的本质与特点是提高实验设计能力的前提。要认真分析教材所涉及的实验，包括学生实验，演示实验，经典实验等。生物学的每一个知识结论都是在观察、实验的基础上得出的，在平时的复习中要注意多挖掘知识结论中所蕴含的科学思想和方法，深入分析实验的条件、过程、现象、结果和结论的科学性。例：生长素的发现过程中，涉及生长素产生的部位、感光的部位、作用的部位、运输的方向等，这些都可以思考如何设计实验来证明。

（四）学会对已知实验进行变换和转化是提高实验设计能力的有效手段。求变、求异思维的发展有助于提高实验设计能力。善思会变才能应答自如，通过换位思考提高素质，才能将所学知识，技能迁移到新情景中来，才能依据实验目的、原理和材料安排实验步骤等，并作出分析、评价和结论。

扩展阅读：高中生物实验设计专题复习

高中生物实验设计专题复习

1实验设计的一般程序：

1.1明确实验目的；1.2分析实验原理；1.3选择材料用具；1.4设计实验步骤；1.5预测实验结果；

1.6观察收集数据；1.7分析推理得出结论。

2实验设计遵循的原则：

⑴单一变量原则

①自变量与因变量

自变量是实验中由实验者操纵的因素或条件，而因变量是指由实验变量而引起的变化结果，二者之间是前因后果的关系。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。

例：关于“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中，“低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水)就是实验变量，而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。该实验旨在获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性(因变量)的因果关系。

②无关变量与额外变量

无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。它们之间也是前因后果的关系。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。例如：“唾液淀粉酶实验”中，除实验变量(温度)外，试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡，就会产生额外变量，影响实验的真实结果。实验变量，或称自变量，指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量，或称因变量，指实验变量所引起产生的结果或结论。而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量，观察其对实验结果的影响。

强调：不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。

⑵对照性原则对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。

①空白对照

空白对照是指不做任何实验处理的对象组。如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只加了等量的蒸馏水，起空白对照。

②条件对照

条件对照是指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的，或不是所要研究的处理因素。即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素；这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性。例,“动物激素饲喂小动物”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)。显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照,通过比较、对照,更能充分说明实验变量---甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。

③自身对照

自身对照是指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,则是典型的自身对照。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。

④相互对照

相互对照是指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。如“植物激素与向光性向重力性实验”和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中,所采用的都是相互对照,较好地平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果具有说服力。

⑶等量原则

对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。具体来说有如下四个方面：

①所用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。

②所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。

③所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。

④所用处理方法要相同如：保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要作同样的处理。

⑷科学性原则

3.实验设计的类型

⑴验证性实验

例1.构成细胞的生物膜是选择透过性膜。其特点是水分子可以自由通过，被选择的小分子和离子可以通过，不被选择的小分子和离子及大分子物质不能通过。请根据提供的试验材料和用具简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，以验证活细胞膜的选择透过性功能。

实验材料和用具：①新鲜的红色月季花②烧杯③玻璃铅笔④质量分数为15%的盐酸⑤清水⑥量筒等

实验步骤：

(1)；

(2)；

(3)。

预期结果：。

结果分析：。

[参考答案]

实验步骤：(1)用玻璃铅笔在两只大小相同的烧杯上分别标上A和B；两烧杯中分别加入等量的红色新鲜月季花瓣；(2)分别用量筒量取等量清水和盐酸,分别加入到A、B两烧杯中；(3)一段时间后，观察烧杯中花瓣和溶液的颜色变化。

预期结果：清水中的花瓣颜色不变，水呈无色；盐酸中的花瓣颜色逐渐变浅，溶液的颜色逐渐变红。

结果分析：在盐酸溶液中，细胞膜的结构被破坏，选择透过性功能丧失，色素分子从细胞内进入外界溶液。

⑵探究性实验

例2.探究过了保质期的生长激素的活性。一批生长激素过了保质期，需设计一个实验来检验它是否还有使用价值。现给你一群生长状况完全相同的幼龄小白鼠和饲养它们的必需物品，正常的生长激素、过期的生长激素、生理盐水、注射器、酒精棉等物。请回答下列有关问题：

1）在设计实验步骤时，

其实验组是；对照组是。

2）预测可能的4种实验结果，并得出相应得结论：

①；②；③；④。

［答案］实验组：对一只小白鼠注射适量的过期的生长激素溶液

对照组：A组：对一只小白鼠注射等量的正常生长激素溶液；B组：对另一只注射等量生理盐水

①若实验组个体和对照A组个体的大小（或体重）相同，则说明过期生长激素还具有完全正常的生物活性，可以使用；②若实验组个体比对照A组个体的小，但比对照B组的大，则说明过期生长激素还具有部分生物活性，可以使用；③若实验组个体和对照B组个体的大小相同，则说明过期生长激素丧失了生物活性，没有使用价值；④若实验组个体在实验过程中出现死亡或不良反应，则过期生长激素不能使用。

4一些常见的实验方法

⑴根据颜色来确定某种物质的存在：

淀粉+碘液(蓝色)；还原性糖+斐林试剂(砖红色)；脂肪+苏丹Ⅲ(橘黄)或+苏丹Ⅳ(红色)；

蛋白质+双缩脲试剂(紫色)等等

⑵用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性

⑶同位素示踪法：光合作用产生氧气的来源；光合作用中二氧化碳的去向；

噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质；DNA的复制是半保留复制

⑷获得无籽果实的方法:

用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房，如无籽蕃茄、诱导染色体变异，如无籽西瓜。

⑸确定某种激素功能的方法：

饲喂法，切除注射法，阉割移植法，切除口服法。

⑹确定传入、传出神经的功能：刺激+观察效应器的反应或测定神经上的电位变化。

⑺植物杂交的方法

雌雄同花：花蕾期去雄+套袋+开花期人工授粉+套袋

雌雄异花：花蕾期雌花套袋+开花期人工授粉+套袋

⑻确定某一显性个体基因型的方法：测交；该显性个体自交。

⑼确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法：

具有一对相对性状的纯合体的杂交/自交，观察后代是否有性状分离。

⑽确定某一个体是否具有抗性基因的方法：即抗性接种实验

确定小麦是否具有抗锈病基因，用锈病菌去侵染，一段时间后，观察有无锈斑出现。⑾育种的方法杂交育种；人工诱变育种；人工诱导育种；单倍体育种；基因工程育种；细胞工程育种等。

⑿测定种群密度的方法：样方法；标志重捕法

5．实验设计的具体方法

实验设计往往是解答实验题的难点，但只要理清思路，找准方法和突破口，也能化难为易。实验的设计可遵循以下思路和方法进行。

（1）首先确定实验目的，并对其去粗取精，提炼要点,确定是验证性实验还是探究性实验。

（2）运用所学知识，找准实验原理，并要做到对原理理解透彻----------------是实验设计的依据

理解实验原理对实验设计的重要作用，每一个生物实验材料的选择、实验装置的确定、实验步骤和实验方法的安排都不是随意的、盲目的，而是有其实验原理作为依据的。实验现象和实验结果的预期也是依据实验原理而作出的。

（3）根据实验原理，对照实验目的，通过初步分析，在头脑中搜寻教材上或曾做过的实验模型，初步形成大致方案，实验设计大多与单因子变量和对照实验有关。

（4）结合实验所给的条件，选取适当的方法（简便性原则），开始草拟具体步骤方案，设计具体步骤后，要顺藤摸瓜，通过实验结果（现象）的判断，分析综合得出实验结论。

（5）回归检验。

看看自己设的实验是否存在科学性原则，紧扣实验原理来进行分析；是否有遗漏的地方；是否还有其它可能性存在，即检验实验的严密性、科学性问题。实验设计的检验过程最终应该对照实验原理，回归实验目的。

（6）实验设计中反应变量的确定和控制

生物实验设计中，反应变量的确定非常重要，因为任何一个科学实验的结论都是从反应变量所表现出的数量、质量或状态的事实中推导或分析出来的。生物实验中很多反应变量就是实验条件。设计实验时，应该根据实验目的和实验原理来确定对实验结果有影响的反应变量。

同时，对其他无关变量或非研究变量应进行控制。对变量的控制所要遵循的原则是对照原则，即控制其他因素不变，而只改变其中一个因素（反应变量），观察其对实验结果的影响。通过对照的建立，达到对变量的控制，这是生物实验设计的灵魂。

6.实验材料的选择

(1)“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂实验”和“质壁分离和复原实验”都用洋葱，两者的取材部位分别是、，可否互换？为什么？

(2)“还原性糖的鉴定实验”对材料的要求是、。

该实验可否选择小麦、甘蔗等含糖较多的植物组织？

(3)某生物学习小组对动物在空腹状态和进食后血液中是否含有葡萄糖进行了实验研究。他们从一健康的成年狗身上采集了以下实验材料：

a：空腹时的血液b：进食一小时后的血液

[注：材料a、b都加入了柠檬酸钠（一种防凝剂）]

请问:材料a、b必须进行如何处理才能用斐林试剂检验？为什么要进行该项处理？

[参考答案]

(1)根尖的分生区细胞、紫色的洋葱鳞片叶不能互换，因为前者能进行旺盛的有丝分裂，后者是已经分化的细胞，含有大的液泡。(2)白色、无色或接近无色或白色含有可溶性糖不能选择，原因小麦、甘蔗内含有蔗糖，不是还原性糖。(3)两者都得离心（或静置24小时），取上清液血液呈红色，会影响还原性糖与林试剂发生反应生成的砖红色沉淀，不便于观察颜色反应。

【知识小结】(1)科学合理，简便易行，有典型性和代表性。(2)数量足够多（避免量少给实验带来偶然性误差）(3)实验组和对照组应等量①材料等量（种类、数量、生理状况等）②处理方法等量（温度、光照、时间等

7.实验步骤的书写三步曲

(1)材料器具的准备：包括分组、编号、非条件处理等②

取两套规格相同的器材(或取长势相同的某种生物材料随机平均分成两份)分别标记为A、B，并分别加入等量的

本步骤强调分组的等量性原则(器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等)，编号可以针对实验器具，也可以针对实验材料，有的非条件处理需在条件处理之后，则需写在第二步。

(2)设置实验组（有单一变量）和对照组（无）①

在A组中加入适量的在B组中加入等量的

本步骤强调对照性原则、各对照组条件处理的等量性原则，通过“适量”和“等量”表达出来。在具体的实验设计中，可用具体的量，如“在A组中加入2ml在B组中加入2ml”。需要注意的是：一组加入试剂时，如另一组不需加入试剂，则必须加等量的蒸馏水或相应不影响实验结果的溶液；如果用试管做实验，实验中加入试管的各溶液的总量一般不超过10mL。另外，要注意单一变量原则，即本步处理的变量只能有一个。

(3)放在适宜的相同的条件下培养，一段时间后观察现象和结果③

将两套装置放在相同且适宜的环境中培养一段时间(或相应方法处理，如振荡、加热等)。

本步骤强调各对照组外界处理的等量性原则，两套装置必须放在相同且适宜的环境中，这样的实验结果才有可比性。培养的时间可根据具体的实验确定，也可以用“一段时间”描述。

（注意：a.最佳的书写步骤是①→②→③；b.规范性语言准确地描述。）

8.实验结果的获取

（1）直接观察法观察植物细胞质壁分离与复原、观察植物细胞的有丝分裂等

（2）化学法、物理法

①鉴定淀粉的方法：碘液

②鉴定可溶性还原糖：斐林试剂或班氏试剂

③鉴定脂肪：苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液④鉴定蛋白质：双缩脲试剂

⑤鉴定DNA：二苯胺试剂或甲基绿试剂

⑥追踪物质运行和变化过程：同位素标记法

（3）生物特性

①光合速率单位时间氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或淀粉生成量

②呼吸速率单位时间二氧化碳的释放量或氧气的吸收量或淀粉减少量

③生长速率植物株高、干重或动物身高、体重

④动物代谢速率A.一定时间内耗氧量B.消耗一定氧气所需的时间

⑤某物质对生物的毒性①种子的发芽率或植株染病情况②动物寿命、染病情况

常用的观测指标

1.物理化学特性：颜色反应、有无气泡、沉淀等。

2.生物特性：生物形态结构、生理、生长发育等。【知识小结】1.文字描叙：注意提取题干中对解题有用的关键信息。2.表格：（1）准确找出实验的自变量（反应条件等发生改变的量）和因变量（随着反应条件改变而改变的量）（2）要看清数据的变化规律（上升、下降）；注意特殊数据（最多、最少、平均，总和等，尤其0）想清道理。3.坐标曲线：（1）注意横、纵坐标的变量及单位；（2）曲线的变化趋势（如升、降）及原因；（3）特殊点的意义：交点、折点、最高点、最低点等。例3：某生物学兴趣小组开展“不同浓度生长素类似物对种子萌发和幼苗生长的影响”的课题研究，老师已经为他们准备了生长素类似物的浓溶液和萝卜种子。假如你是其中的一员，请回答：

（1）要测定生长素类似物对种子萌发和幼苗生长的影响，你可以采用的测量指标是_____、______等。

（2）做该实验时，如何设置对照组？

（3）设计一张表格，用于实验时记录数据。

例4：请利用下图装置和计时器设计实验证明温度能影响光合作用强度。

（一）实验步骤

（1）将装置放置在阳光下（2）调节自动控温器，将水温调节到15℃，观察记录此温度下_____,重复测三次。

（3）再将温度依次控制到25℃、35℃、45℃，重复（2）的操作

（二）请用直角坐标曲线图表示你的预期结果

[参考答案]略

10.高考常见题型

⑴实验分析题型-根据提供的实验方案，分析其中的步骤、现象、结果，做出解答

例5.某生物兴趣小组用迎春枝条作实验材料，做了探究NAA促进扦插枝条生根最适浓度实验的预实验，结果如图所示。请根据预实验结果，设计进一步的探究实验:

⑴材料用具：生长旺盛的一年生迎春枝条若干、烧杯、量筒、培养皿、NAA、蒸馏水等。

配制溶液：（溶液浓度梯度差为0.5ppm）

⑵实验步骤：

①；②浸泡：；

③一天后，；④十天后，。

⑶该实验应控制好两个主要无关变量是：。

⑷请你设计一个表格来呈现实验现象。

[参考答案]⑴配制浓度依次为2ppm、2.5ppm、3ppm6ppm的NAA溶液9份。

⑵①将长势相同的、等长大小的迎春枝条随机平均分成9份，每份5枝；

②将9份枝条的基部分别浸泡在2ppm、2.5ppm、3ppm6ppm的NAA溶液中；

③取出枝条放在适宜相同条件下分别进行扦插培养；④对扦插枝条的生根情况进行统计记录⑶各组枝条处理时间要长短一致所用植物材料尽可能做到条件相同⑷

⑵实验设计题型-根据题目所给的条件，自行设计实验方案。例6.“生长素对植物生长的作用，往往具有双重性”。为了验证这一结论，请根据下图（根对生长素浓度的反应），以植物的根为实验对象，设计实验步骤，预测并解释实验结果。

⑴实验材料和用具：

⑵实验步骤：

⑶实验结果的预测和解释：

[参考答案]

⑴浓度为10-10mol/L（或低于10-8mol/L的其他适宜浓度）和浓度为10-7mol/L（或高于10-8mol/L的其他适宜浓度）的生长素，滴管，刚长出幼根的植物种子（若干），吸水纸，清水，尺，培养皿。

⑵①取3个培养皿分别编号为1号、2号、3号，在其底部衬垫湿吸水纸，然后各放入2粒刚长出幼根的种子；

②给1号培养皿内种子的幼根滴加适量的浓度为10-10mol/L的生长素，2号培养皿内种子的幼根滴加适量的浓度为-7

10mol/L的生长素，3号培养皿内种子的幼根滴加少量的清水作对照；

③定期测量三个培养皿内幼根的长度。

⑶1号培养皿中的幼根比3号培养皿中的幼根长，表明浓度为10-10mol/L的生长素能促进根的生长；

2号培养皿中的幼根比3号培养皿中的短，几乎没有生长，表明浓度为10-7mol/L的生长素抑制根的生长。

⑶实验方案的纠错或完善题型

例7.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激素的活性。为了探索这一问题，他做了一个实验。实验步骤如下：

①取三只相同的洁净玻璃缸，编号为l、2、3，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l、2、3号玻璃缸中分别投入普通饲料、常温(25℃)下的甲状腺激素制剂拌匀的饲料、用60℃温水处理1小时的甲状腺激素制剂拌匀的饲料。

④每隔一段时间测量、记录，并比较蝌蚪的发育状况。

(1)在实验步骤的叙述中，存在一些不妥或不严密之处，请指出并加以改正；

(2)预测实验现象及结论；

(3)通过上述正确修改后的实验，能体现出实验设计应遵循的基本原则之一是。

[参考答案](1)改正：①蒸馏水、河水、自来水改为河水，②“发育状况不同”改为“相同”，③“投入”后加“等量的”。(2)预测实验现象及结论：①若2号玻璃缸内蝌蚪发育最快，而l、3号玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，说明高温使用甲状腺激素制剂失活。②若2号玻璃缸内蝌蚪发育最快，3号玻璃缸内次之，l号玻璃缸最慢，说明高温使甲状腺激素制剂的活性降低。③若2、3号玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，而1号玻璃缸内较慢，说明高温未影响甲状腺激素制剂的活性。(或增加一项：若三个玻璃缸中的蝌蚪发育状况为：l号快于2号，2号快于3号，说明高温增强了甲状腺激素制剂的活性。)(3)等量原则

⑷综合类型题型以实验为背景，主要涉及代谢、遗传、调节、生态等相关知识

例8.植物的根与茎分别具有向地生长和背地生长的特性，这与重力影响植物体内生长素的重新分布有关。

实验一：将植物幼苗分成甲、乙两组。将甲组幼苗根的前端中央插入一薄云母片（见下图）。提示：云母片不影响植物生长，但不能让生长素透过。

一段时间后

一段时间后

将两组幼苗水平放置培养一段时间后，两组幼苗的生长情况如上图所示。

（1）根据上述实验结果得出的实验结论

是：。

（2）图乙所示幼苗的幼茎和幼根近侧端的生长素都远比远地侧高，但两者所发生的反应却不相同，这是因

为

实验二：科学家研究发现，在单侧光的照射下，胚芽鞘中生

长素能从向光侧横向运输到背光侧，从而导致胚芽鞘向光弯曲生长。为了验证胚芽鞘中的生长素的横向运输是发生在A段（胚芽鞘尖端）而不是B段（胚芽鞘下面一段），请

根据提供的材料和用具，设计实验加以验证。

（1）实验材料及用具：胚芽鞘，一侧开孔的硬纸盒，薄云母片，光源等。

（2）绘图表示实验装置及方法，并用文字加以注解或补充说明。

（3）实验结果的预测、解释和结论：

[参考答案]实验一

（1）幼苗根的向地生长与根尖内生长素的重新分布有关

（2）根对生长素浓度的反应敏感，高浓度会抑制根近地侧的生长，根表现为向地生长。

茎对生长素浓度的反应敏感性差，高浓度能促进茎近地侧的生长，茎表现为背地生长。

（说明：仅答生长素具有两重性或根茎对生长素敏感度不同，只给1分）

实验二：（2）

甲乙丙

以上装置放在相同条件下培养一段时间后，观察胚芽鞘的生长和弯曲情况。

实验结果的预测、解释和结论：

甲装置内胚芽鞘直立生长，表明胚芽鞘尖端生长素的横向运输受到阻止，植物不表现为向光生长。

乙、丙装置内胚芽鞘弯向光源生长，表明在单侧光照射下，乙胚芽鞘尖端的生长素依然发生了横向运输，使背光侧生长素浓度高于向光侧，植物表现向光生长。

实验结论：在单侧光照射下，胚芽鞘尖端生长素的横向运输发生在A段而不是在B段。

例9.植物生命活动调节的基本形成是激素调节，下面是有关植物激素的知识及实验研究，请根据有关信息分别回答下列问题：

(1)植物激素对植物的生长发育产生显著调节作用，植物的生长发育是由多种激素相互协调、共同调节的。下表是植物不同部位各种激素的相对浓度，请分析回答：激素的相对浓度部位生长素赤霉素细胞分裂素脱落酸茎尖+++++++++-幼叶++++++--伸长茎++++--侧芽++--成熟叶++-+++根++--根尖++---+++表示含量高；++表示含量中等；+表示含量低；-表示无①目前公认的植物激素共有五大类，除上表中的四大类外，植物体内还有一类物质也属于植物激素，该激素的主要作用是____________________。

②比较茎尖和伸长茎中各种激素的含量，从细胞角度分析植物的生长，说明生长素和赤霉索主要通过促进__________，从而促进生长；细胞分裂素主要通过促进_________，而促进生长。

(2)分析上表可知，成熟叶中含有较多的脱落酸而不含细胞分裂素。科学家通过进一步分析研究可知；脱落酸能抑制核酸、蛋白质的合成，促使叶片衰老。而细胞分裂素则抑制叶绿素、核酸和蛋白质的降解，抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作保鲜剂。请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。

③实验原理：叶绿素逐渐丧失而失去绿色的叶片衰老最明显的特点，离体叶片很快就会出现衰老的特点，因此，可通过______________________来证明。

④实验步骤；

第一步：选取___________________________叶片随机分成两组，分别标记为甲组、乙组。

第二步：在甲组叶片的局部位置涂上一定浓度的细胞分裂素，乙组叶片_______________。

第三步：___________________________________________________________。

⑤实验结果预测：

⑥实验结论：细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用

[参考答案](1)①促进果实的成熟②细胞的伸长、细胞的分裂

(2)③用细胞分裂素来处理离体叶片，记录叶片失绿变黄所需的时间

④第一步：同种植物、同样大小和发育状况相同的；

第二步：在相同位置相同面积上涂等量的蒸馏水；

第三步：记录甲、乙两组叶片失绿变黄所需的时间；

⑤甲组叶片失绿变黄所需的时间比乙组长。

友情提示：本文中关于《高中生物实验设计专题复习与总结》给出的范例仅供您参考拓展思维使用，高中生物实验设计专题复习与总结：该篇文章建议您自主创作。

　　来源：网络整理 免责声明：本文仅限学习分享，如产生版权问题，请联系我们及时删除。

《高中生物实验设计专题复习与总结》
由互联网用户整理提供,转载分享请保留原作者信息,谢谢!
http://m.bsmz.net/gongwen/471848.html

• 上一篇：最新的二年级语文教学工作总结范文

• 下一篇：高一化学期中考试知识点总结