高考生物復習 考點28：明確實驗目的、原理,做出適當假設

高考生物復習

考點

28 明確實驗目的、原理，做出適當假

設

1．實驗目的——要探究或者驗證的某一事實或者做了該實驗后，要解決什么問題

(1)實驗目的的書寫與表達：實驗目的的內(nèi)容包含研究對象、研究現(xiàn)象(因變量)和作用于對象

的因素(自變量)，格式為“探究(驗證)×××(自變量)對×××(因變量)的影響”或“探究(驗

證)×××(自變量)與×××(因變量)的關系”等。

典 例

1 某研究小組用

3

個

40

W

的白色燈管做光

源，通過遮光處理(外罩透光良好的紅色、黃色塑料薄膜)讓其中兩個分別只發(fā)出紅光和黃光，

設置不同

CO2

濃度，處理試管苗(其他條件相同)。培養(yǎng)一段時間后，測定試管苗的凈光合速

率，結果如圖。

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思考上述信息，寫出本實驗的目的：________________________________________

________________________________________________________________________。

答案 探究不同波長的光(光質(zhì))和

CO2

濃度對大豆幼苗光合作用(凈光合速率)的影響

解析 結合題干文字和曲線信息可知，本實驗的自變量為CO2

濃度和光質(zhì)，因變量為凈光合

速率，因此可得出本實驗的目的是探究不同波長的光(光質(zhì))和

CO2

濃度對大豆幼苗光合作用

(凈光合速率)的影響。

(2)實驗目的的確認方法

①根據(jù)題目信息，直接寫出實驗目的。

典 例

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2 甲型流感病毒嚴重危害人體健康。某學校

生物興趣小組的同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，常見的流感病毒都是

RNA

病毒，同時提出疑問：

甲型流感病毒的遺傳物質(zhì)是

DNA

還是

RNA？該興趣小組為探究甲型流感病毒的遺傳物質(zhì)是

DNA

還

是

RNA

而

設

計

了

實

驗

步

驟

，

請

為

該

實

驗

擬

定

一

個

實

驗

目

的

。

實

驗

目

的

是

________________________________________。

答案 探究甲型流感病毒的遺傳物質(zhì)是

DNA

還是

RNA

解析 題目中含有“探究”字眼，也有“提出疑問”，因此很容易據(jù)此找到實驗目的，即探

究甲型流感病毒的遺傳物質(zhì)是

DNA

還是

RNA。

②根據(jù)實驗裝置或?qū)嶒灛F(xiàn)象，推斷實驗目的

典 例

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3 如圖裝置表示

3

株脫淀粉

(經(jīng)充分“饑

餓”處理)的長勢相同的同種植株放在透光的不同鐘罩內(nèi)，完善下面圖解，體驗分析思路：

實驗目的：____________________________________________。

自變量：

因變量：

答案 CO2

濃度 光合速率 探究

CO2

濃度與光合速率的關系

③根據(jù)實驗步驟反推實驗目的

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典 例

4 水楊酸

(SA)在植物體許多代謝途徑中發(fā)

揮重要作用。研究者以黃瓜幼苗為材料進行了如表所示的實驗：

組別 第

1～3

天

葉面噴灑 日溫/夜溫

光照

第

4～9

天

日溫/夜溫

光照

分組

第

10

天

檢測

A

H2O

25

℃/18

℃

適宜

25

℃/18

℃

適宜

A1

A2

光合速率

G

基因表達量

B ？ 25

℃/18

℃ 適宜 18

℃/12

℃ 弱光

C SA 25

℃/18

℃ 適宜 18

℃/12

℃ 弱光

B1

B2

C1

C2

光合速率

G

基因表達量

光合速率

G

基因表達量

(1)設計實驗時，應該遵循的是____________。

①所選幼苗長勢相同 ②幼苗進行隨機分組 ③每組均用一株幼苗作為實驗料 ④重復進行

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實驗

(2)

實驗中

A

組為

________

組，

B

組葉面應噴灑

__________

。檢測光合速率之前，應

__________________(填“誘導氣孔開放”、“誘導氣孔關閉”或“不做處理”

)，以使結果

更科學準確。

(3)G

基因的表達產(chǎn)物是光合作用中需要的一種酶，它依賴于[H]發(fā)揮催化作用，推測這種酶參

與了光合作用中

C3

的________過程。

(4)實驗檢測結果如圖。

①檢測結果表明，在低溫、弱光條件下黃瓜幼苗的凈光合速率____________，但提前外施

SA

可明顯減輕____________________________________的影響。

②G

基因表達量檢測結果表明，SA

的上述作用機理之一可能是________光合作用相關的酶

的合成以達到適應不良條件脅迫的能力。

(5)該實驗的目的是________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案 (1)①②④ (2)對照 (等量)H2O 誘導氣孔開放 (3)還原 (4)①明顯降低 低溫、弱

光對黃瓜幼苗光合作用 ②促進 (5)探究水楊酸(SA)對低溫、弱光條件下黃瓜幼苗光合作用

的影響

解析 (1)生物實驗遵循的一般原則主要有對照原則、等量原則、單一變量原則和控制無關變

量原則，所以所選幼苗長勢應該相同，實驗時要進行隨機分組，為避免實驗誤差應該重復進

行實驗，故選①②④。

(2)據(jù)表分析，A

組應該為對照組，B

組和

C

組在第

4～9

天作為一組對照，故

B

組葉面應噴

灑(等量)H2O。檢測光合速率之前，應誘導氣孔開放使結果更科學準確。

(3)根據(jù)題干可知該酶依賴于[H]發(fā)揮催化作用，所以參與了暗反應階段的三碳化合物的還原過

程。

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(4)①據(jù)圖分析，在低溫、弱光條件下黃瓜幼苗的凈光合速率明顯降低，提前外施

SA

可明顯

減輕低溫、弱光對黃瓜幼苗光合作用的影響。

②圖中外施

SA

后，G

基因表達量明顯提高，SA

的作用機理可能是促進光合作用相關的酶的

合成以達到適應不良條件脅迫的能力。

(5)根據(jù)題意和題表分析，該實驗的目的是探究水楊酸對低溫、弱光條件下黃瓜幼苗光合作用

的影響。

典 例

5 Ⅰ.某小組同學以菠菜的綠葉為材料，制備

了完整葉綠體懸浮液。將制備的葉綠體懸浮液均分為兩組，一組為實驗組，另一組為對照組，

并僅在實驗組中加入了適量磷酸(Pi)。在適宜溫度和光照等條件下，用14C

標記的

14CO2

供其

進行光合作用，然后追蹤檢測放射性，結果發(fā)現(xiàn)實驗組

14C

標記化合物的量及(CH2O)/C3

比值

均 明 顯 高 于 對 照 組 。 該 實 驗 的 目 的 是

________________________________________________________________________。

Ⅱ.該小組同學從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細

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胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的

NaHCO3

溶液中(如圖甲所示)，給予

一定強度的相同光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，其記錄結果繪成曲線如圖乙。該實

驗的目的是______________________________________________________________。

5

7

9

Ⅲ.另一組同學將新鮮蘿卜磨碎、過濾得到提取液。在溫度為

30

℃的條件下，取等量提取液

分別加到四個盛有

pH

分別為

3、

、

、

的

100

mL

體積分數(shù)為

3%的過氧化氫溶液的燒杯中，

結果每一個燒杯都產(chǎn)生氣體，然后，將加入四個燒杯中提取液的量減半，重復上述實驗。在

相同時間內(nèi)，分別測得兩次實驗中過氧化氫的含量變化并繪制成如圖所示曲線，請回答：

該實驗的目的是_____________________________________________________________。

該實驗中的自變量是_________________________，因變量是______________________。

答案 Ⅰ.探究

Pi

對光合作用(暗反應)的影響 Ⅱ.探究

CO2

濃度對光合作用速率的影響 Ⅲ.

探究過氧化氫在不同

pH

條件及不同量的提取液條件下分解的快慢(或探究等量的提取液在不

同

pH

條件下對過氧化氫分解的影響及同種不同量提取液在相同pH

條件下對過氧化氫分解的

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影響) pH

的大小和提取液的量 單位時間產(chǎn)生氣泡的多少

(或單位時間內(nèi)過氧化氫的減少

量)

解析 Ⅰ.該實驗分成兩組，且僅在實驗組中加入適量的磷酸，由此可知，本實驗的自變量是

磷酸的有無，結果是

14C

標記化合物的量及(CH2O)/C3

比值不同。在光合作用過程中，CO2

中的碳元素先進入

C3

再進入(CH2O)，(CH2O)是光合作用(暗反應)的產(chǎn)物，所以該實驗的目的

是探究磷酸對光合作用(暗反應)的影響。Ⅱ.在棉花葉片上剪出大小、位置相同的圓葉片，并

置于不同濃度的

NaHCO3

溶液中，給予相同的一定強度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時

間，實驗的自變量是二氧化碳濃度，實驗目的是探究

CO2

濃度對光合作用速率的影響。Ⅲ.

本實驗自變量為

pH

的大小和提取液的量(酶數(shù)量)，因變量為過氧化氫分解速率。故實驗目的

為探究過氧化氫在不同

pH

條件及不同量的提取液條件下分解的快慢。

(3)從“實驗目的”中審讀提煉信息

典 例

6 閱讀下列各實驗目的，試分析各實驗中的

實驗類型、生物學事實、自變量、因變量、無關變量。

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①探究葉綠體色素對不同波長光的吸收情況

答案 實驗類型為探究類；生物學事實——色素對光的吸收；自變量為光質(zhì)；因變量為合成

淀粉的量(檢測觀察指標為葉片的顏色變化)；無關變量為植物的發(fā)育狀況、光照時間、環(huán)境

溫度和植物中已有的有機物。

②探究葉色暗綠是否由缺磷造成類胡蘿卜素缺乏所致

答案 實驗類型為探究類；生物學事實——葉色暗綠(色素與葉色的關系)；自變量為磷的有

無；因變量為葉色是否暗綠；無關變量為所選植物葉片的生理狀態(tài)、選取數(shù)量、培養(yǎng)條件。

③驗證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠的活動狀況為觀察指標設計實驗

答案 實驗類型為驗證類；生物學事實——胰島素的作用及調(diào)節(jié)血糖的過程；自變量為胰島

素的有無；因變量為小鼠的癥狀(具體為：小鼠的活動狀況)；無關變量為實驗動物小鼠的生

長生理狀態(tài)、所使用試劑的量。

④探究生長素類似物促進扦插枝條生根的適宜濃度

答案 實驗類型為探究類；生物學事實——生長素類似物對扦插枝條生根的作用；自變量為

生長素類似物濃度；因變量為枝條生根的情況；無關變量為植物材料、處理時間和處理方法。

⑤驗證某大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關

答案 實驗類型為驗證類；生物學事實——大豆品種矮化現(xiàn)象；自變量為赤霉素含量的變化；

因變量為大豆是否出現(xiàn)矮化現(xiàn)象；無關變量為大豆的品種及長勢狀況、培育環(huán)境條件和營養(yǎng)

條件。

⑥探索蔗糖溶液濃度對洋蔥鱗片葉表皮細胞質(zhì)壁分離與復原的影響

答案 實驗類型為探究類；生物學事實——洋蔥鱗片葉表皮細胞質(zhì)壁分離與復原；自變量為

蔗糖溶液的濃度；因變量為細胞質(zhì)壁分離與復原；無關變量為洋蔥鱗片葉表皮細胞的生理狀

態(tài)、處理方式和時間。

2．實驗原理的確認與書寫

實驗原理就是進行實驗的理論依據(jù)，包括選擇實驗材料的依據(jù)、作出實驗假設的依據(jù)、設置

實驗步驟的依據(jù)、分析現(xiàn)象結果的依據(jù)和確定觀測指標的依據(jù)。書寫時，有時只涉及某一方

面，有時考慮多方面，其一般書寫格式分為三步：假設

(未被證實的結論)＋假設與結果的聯(lián)

系＋結果(或預期結果)，一般用陳述句、肯定句，其思路為先找到結論或假設，再找到結果

或現(xiàn)象，然后根據(jù)所學知識、題干信息和實驗目的尋找兩者之間的聯(lián)系。

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典 例

7

為了驗證胰島素具有降低血糖的作用，以

小鼠活動狀況為觀察指標設計實驗。

某學生的實驗方案如下：

(1)將正常小鼠隨機分成

A、B

兩組，觀察并記錄其活動狀況。

(2)A

組小鼠注射適量胰島素溶液，B

組注射等量生理鹽水。一段時間后，A

組小鼠會出現(xiàn)四

肢無力、活動減少、甚至昏迷等低血糖癥狀，B

組小鼠活動狀況無變化。

(3)A

組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后，分別給

A、B

兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時間后，

A

組小鼠低血糖癥狀緩解，B

組小鼠活動狀況無變化。

該實驗方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用。請回答：

該實驗的實驗原理是：_____________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案 胰島素具有降低血糖的作用(結論)。體內(nèi)胰島素含量過高時，引起血糖下降(二者聯(lián)系)。

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機體出現(xiàn)活動減少，甚至昏迷等低血糖癥狀

(結果)，此癥狀可以通過補充葡萄糖溶液得到緩

解

解析 從實驗目的看，自變量為胰島素，所以書寫原理時，胰島素的作用就是原理的核心內(nèi)

容。先寫結論：胰島素具有降低血糖的作用。再寫兩者的聯(lián)系：體內(nèi)胰島素含量過高時，引

起血糖下降；最后定結果(現(xiàn)象)：機體出現(xiàn)活動減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，此癥狀可以

通過補充葡萄糖溶液得到緩解。最后按書寫格式整理成連貫的條理清晰的答案。

3．實驗假設的書寫

假設是指用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實的論題，是對研究結果的預測，是對課題涉及的主要

變量之間相互關系的設想，假設是研究者對研究結果預先賦予的答案，是一種可能的解釋和

說明。假設的提出可能正確也可能錯誤，只要能解釋題給現(xiàn)象或與題干相符，則提出的假設

就可以。一般情況下，若是實驗中要求寫出你的假設，我們應根據(jù)自己平時積累的知識，寫

出認為最可能的一種假設即可。

典 例

8 為研究雄性家兔體內(nèi)睪酮

(ST，一種雄性

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激素)與生長激素(GH)含量的關系，某研究小組進行了以下實驗(手術過程不影響結果)，請補

充完成方案并回答問題。

研究課題：雄性家兔

ST

含量對

GH

含量的影響。

一、實驗假設：_____________________________________________________________。

二、實驗步驟：

(1)將

1

月齡體重相同的健康雄性家兔分為甲、乙兩組，每組6

只。測定和記錄每只家兔血液

中________________________________________________________________________。

(2)甲組兔切除性腺，乙組兔____________________。

(3)在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)

1

個月，測定和記錄_____________________________

________________________________________________________________________。

三、結果預測：

測定時間

ST

濃度(μg/mL)

甲組

乙組

GH

濃度(μg/mL)

甲組

乙組

前測

后測

m1

＜m2

m1

m2

n1

＞n2

n1

n2

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四、分析與討論：

(1)要使實驗更嚴謹，在上述步驟之后，還應給甲組家兔注射________________，乙組家兔注

射__________________________，然后測定和記錄每只家兔血液中的

GH

濃度，并求各組的

__________。

(2)與后測比，進一步實驗處理后甲組

GH

濃度________，乙組

GH

濃度不變。

(3)根據(jù)預測結果，請舉出能促進雄性幼年家兔體重增加的一種處理方法：________________。

答案 實驗假設：ST

含量的增加能使

GH

含量下降

實驗步驟：(1)ST

和

GH

的濃度

(2)不切除性腺(不做處理)

(3)每只家兔血液中

ST

和

GH

的濃度

分析討論：(1)適量

ST

溶液 等量生理鹽水 平均值

(2)下降

(3)切除性腺(或閹割)(其他合理答案也可)

解析 由實驗數(shù)據(jù)可知該實驗目的：探究

ST

與

GH

的含量的關系。

實驗步驟：(1)分組，測定和記錄每只家兔血液中原有

ST

和

GH

的濃度。

(2)對兩組家兔的處理：甲組切除性腺，乙組為對照組即不切除性腺。

(3)在相同的條件下飼養(yǎng)

1

個月后，依次測定和記錄每只家兔血液中

ST

和

GH

的濃度。

分析討論：

(1)要使實驗更嚴謹，可再給甲組家兔注射適量

ST

溶液，乙組家兔注射等量生理鹽水，然后

測定和記錄每只家兔血液中的

GH

濃度，求兩組的平均值。

(2)由后測數(shù)據(jù)可得進一步實驗處理后的結果：甲組

GH

濃度下降，乙組

GH

濃度不變。

(3)由實驗數(shù)據(jù)可得，促進雄性幼年家兔體重