生物題練習教案生物學實驗設計的基本原則和方法

生物學實驗設計的基本原則和方法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?shù)姆椒炞C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?qū)嶒灲Y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(jù)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(xiàn)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(xiàn)。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?shù)膶嶒灧桨?，也才能有根有?jù)地分析解釋實驗結果、推導結論，根據(jù)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(jīng)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(xiàn)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(jù)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?？茖W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(jù)。生物學實驗中，一種生命現(xiàn)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(zhì)代謝有各種細胞的參與，有各種物質(zhì)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(xiàn)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(chǎn)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(shù)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(cè)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pH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。遵循單一變原則，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(xiàn)象的因素或條件。由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一個或幾個對三組實驗不等同、不均衡，就會產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(shù)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(shù)量、質(zhì)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：(1)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餾水，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(zhì)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(xiàn)象及變化差異。課本中涉及到將過氧化氫酶加入H202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(jù)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一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(jù)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?！闱闆r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(xiàn)，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(lián)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(lián)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(lián)，是認識探究過程的關聯(lián)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(xiàn)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(nèi)容實驗名稱：是關于一個什么內(nèi)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(jù)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(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)生定勢思維和經(jīng)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(xiàn)象提出一種可以檢測的解釋，提出假設后應尋找證據(jù)，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(xiàn)，則假設不成立。一般來說假設的形成可分為兩步：首先依據(jù)發(fā)現(xiàn)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(jù)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(xiàn)驗證假說和解決問題的最終途徑?？茖W的實驗過程必須要注意以下內(nèi)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—組或—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(zhì)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—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(zhì)元素的交換吸附”實驗中，兩組染色根等份，一份放人CaCl2溶液中，一份放入等量的蒸餾水中的對比實驗，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(cè)光”；乙組中，玉米幼苗——C先用“單側(cè)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(xiàn)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(lián)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(xiàn)象作出可以檢測的解釋，假設的成立與否依賴證據(jù)(預測結果符合事實或?qū)崿F(xiàn)則假設成立；反之則假設不成立)；(6)仔細觀察實驗現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(nèi)取血，是從臀大肌中抽取，還是從血管中抽??？取血前是否要用酒精棉球?qū)θ⊙课贿M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(nèi)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、蒸餾水、生理鹽水?！鹊?.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。了解一份完整的實驗方案的要求和所涉及的內(nèi)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(jù)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(xiàn)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/L-1蔗糖溶液、蒸餾水、大試管、有刻度的小燒杯、刀片、鑷子等。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餾水的燒杯中，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餾水、蔗糖溶液體積的變化。8．實驗結果預測分析：可能出現(xiàn)的實驗結果是：(1)放入蒸餾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餾水體積。(2)放入蒸餾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餾水的體積小于蔗糖溶液體積。(3)放入蒸餾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餾水體積。(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：放入蒸餾水中的薯條變長、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餾水的體積大。10．實驗結論：放入蔗糖溶液中的薯條滲透失水，放入蒸餾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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)象——涉及到假設，是具體的可以觀察到的現(xiàn)象或具體的數(shù)據(jù)實驗解釋——涉及到實驗原理實驗結論——變量+現(xiàn)象7.中學實驗有關的一些最常見的經(jīng)典性的實驗方法匯總?cè)缦拢海?）化學物質(zhì)的檢測方法如：①淀粉——碘液②還原性糖——斐林試劑、班氏試劑③C02——Ca（0H）2溶液或酸堿指示劑④乳酸——PH試紙⑤02——余燼復然⑥無02——火焰熄滅⑦蛋白質(zhì)——被蛋白酶分解、雙縮脲試劑、燃燒⑧脂肪——蘇丹Ⅲ、蘇丹Ⅳ（2）實驗結果的顯示方法如：①光合速度——02釋放量或CO2吸收量或淀粉產(chǎn)生量②呼吸速度——02吸收量或CO2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(zhì)壁分離、體積的變化⑤細胞是否死亡——質(zhì)壁分離⑥甲狀腺激素作用——動物耗氧量，發(fā)育速度，神經(jīng)系統(tǒng)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(shù)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CO2——NaOH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⑾CO2濃度的平衡——NaHCO3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上，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(xiàn)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(jīng)過一段時間的生長發(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一小部分，使柳條下端呈一斜面。接著將這兩個柳條扦插于潮濕疏松的土壤或花盆的土里。經(jīng)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(jīng)系統(tǒng)的調(diào)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(nèi)容。(10)進行營養(yǎng)生殖的實驗。可以用分根、扦插、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。可以利用庭院種植的豆科植物的花(與豌豆花一樣均為蝶形花冠)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(diào)查。如調(diào)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(nèi)容，對本專題的重點做到心中有數(shù)。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(xiàn)；從知識內(nèi)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(xiàn)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(nèi)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(xiàn)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(jù)。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?？碱}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(zhì)、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(xiàn)有新鮮豬肝、銹鐵釘、3%H2O2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酶，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(diào)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(chǎn)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(tǒng)中CO2濃度的變化。方法步驟：（1）．取4支試管(25mmX200mm)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號管中放一枝帶葉的伊樂藻，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pH。實驗結果(pH)：試PH管號對應步驟①②③④步驟26.406.406.406.40步驟3（1）6.386.326.436.39（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(jù)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)若四支試管均較長時間置于黑暗中，預期結果是：4．現(xiàn)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(zhì)量分數(shù)為2%的新鮮淀粉酶溶液(市售α—淀粉酶，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(wǎng)、溫度計、火柴、3%(質(zhì)量分數(shù))的可溶性淀粉液、熱水、冰水、蒸餾水、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α—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(chǎn)生怎樣的結果?(6)100℃、0℃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(xiàn)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，一種是含有未經(jīng)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(jù)現(xiàn)有條件，設計一個實驗，驗證甲狀腺激素經(jīng)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(jù)光合作用的原理，設計一個簡單的實驗裝置，證明光合作用需要光、CO2，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、蒸餾水、1%NaHCO3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(xiàn)，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項目組別水源水量(mL)水溫(℃)蛙卵數(shù)孵出蝌蚪數(shù)A池塘水50022～25250245B自來水50013250165(1)B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項目組別水源水量(mL)水溫(℃)蛙卵數(shù)孵出蝌蚪數(shù)A池塘水50022～25250B池塘水50013250C自來水50022～25250D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。（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，設計一個實驗，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：。9．（一）（16分）以下實驗研究水分在植物體內(nèi)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(jīng)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。（2）在不同外界條件下，水分向上運輸?shù)乃俾?會有所不同，試改變兩種條件，使水分移 動速率加快。（3）給你提供數(shù)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。 實驗步驟： 第一步：。 第二步：把洋紫蘇的莖放在盛有紅色染液的燒杯中。 第三步：2小時后，洗凈枝條，并在距離枝條底部的不同位置切出切片。 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)將蠑螈曲受精卵結扎成A、B兩個半球(其中的A半球的細胞質(zhì)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(xiàn)：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(jù)上述材料回答下列問題：(1)這個實驗說明：①保證蠑螈胚胎正常發(fā)育的一個不可或缺的條件是②實際上，細胞質(zhì)在胚胎發(fā)育中的作用是(2)施佩曼的另一個實驗是驗證細胞核在卵裂過程中起主導作用?，F(xiàn)提供如下材料：蠑螈的受精卵、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(xiàn)象和結論。實驗步驟、現(xiàn)象：①用較細的頭發(fā)現(xiàn)象是②讓一個細胞核現(xiàn)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H2O2分解，請根據(jù)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、H2O2溶液、蒸餾水、搗碎的新鮮豬肝。（1）寫出實驗步驟：（2）實驗現(xiàn)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\*GB3①：取1支試管，注入2ml漿糊。=2\*GB3②：用涼開水漱口后，用小燒杯收集唾液。=3\*GB3③：向試管內(nèi)加入2ml唾液。=4\*GB3④：往試管中滴加2滴碘液。=5\*GB3⑤：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(shù)只、足量衣藻、pH試紙、石蠟油、NaHCO3溶液，定測不同波長的光對衣藻光合作用強度的影響。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1cm3的正方體凝固蛋白塊，試管置于25℃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(nèi)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(xiàn)在生物園里有幾株黃瓜正在開花，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、鑷子、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25℃左右的環(huán)境中，為探究低于適宜溫度的環(huán)境(如lO~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(jù)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。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(nèi)，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：①②③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H2O2+銹鐵釘H2O2+搗碎的新鮮豬肝H2O2+蒸餾水步驟二37℃水浴保溫步驟三觀察試管中氣泡產(chǎn)生的速度和數(shù)量（2）實驗現(xiàn)象：（見下表）（3）結果分析：（見下表）試管A試管B試管C氣泡產(chǎn)生的速度和數(shù)量較快、較多快而多沒有結果分析新鮮豬肝中的H2O2酶的催化效率比鐵離子高，催化H2O2分解產(chǎn)生O2的速度快而數(shù)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、蒸餾水。（2）實驗步驟：試管步驟=1\*GB3①發(fā)光器熄滅時，立即進行步驟=2\*GB3②步驟=2\*GB3②現(xiàn)象預測A搗碎的發(fā)光器、生理鹽水ATP制劑5mlB搗碎的發(fā)光器、生理鹽水0.1%葡萄糖溶液5mlC搗碎的發(fā)光器、生理鹽水蒸餾水5ml（3）結果預測：A—恢復發(fā)光，B—不再發(fā)光，C—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\*GB3①還應取1支試管，=3\*GB3③往這支試管中加入2ml清水；（2）步驟順序顛倒，步驟=4\*GB3④應與步驟=5\*GB3⑤對調(diào)；（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(chǎn)物是什么。5．（見下表）方案一方案二方案三實驗原理莖的向光性莖的背地性外力牽拉器材用具盆栽幼苗、包裝紙盒（50cmⅹ50cm）盆栽幼苗盆栽幼苗、木樁、繩子實驗步驟包裝紙盒一側(cè)上方開一正方形小孔（5cmⅹ5cm），罩住花盆，置于空曠處。將花盆側(cè)放在地上用繩子一端縛住幼苗頂端，牽拉幼苗，使其彎曲，另一端固定在木樁上。結果預測一段時間后，盆栽植物彎曲生長。6．（1）（略）（2）主要步驟：=1\*GB3①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\*GB3②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\*GB3③用pH試紙檢測溶液pH值的變化。（3）預測分析結果：A（紅光）B（綠光）C（白光）pH值變化較高最低最高分析原因光合作用較強光合作用最弱光合作用最強溶液中pH值變化與CO2濃度有關，而CO2濃度又決定于呼吸作用產(chǎn)生量與光合作用消耗量之差。不同光照下，呼吸作用產(chǎn)生CO2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1cm3的正方體凝固蛋白塊，將pH值調(diào)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—授以黃瓜的花粉，2組—在子房壁上涂抹適宜濃度的生長素，3組—不作任何處理，之后，都套上紙袋。結果預測：1組—結出有籽黃瓜，2組—結出無籽黃瓜，3組—不結黃瓜。高三生物實驗專題訓練（上）1．以下是幾位同學在進行細胞分裂實驗操作的情況，請分析：實驗中甲同學從解離液取出材料，立即染色，結果實驗效果很差，乙同學將染色的材料立即放在載玻片上觀察，也看不清細胞，丙同學將制好的裝片直接放在高倍鏡下，花了很多時間找不到細胞，丁同學在正確地進行了一系列操作后，鏡檢時在呈長方形的細胞中無法找到分裂的細胞。（1）甲操作上的錯誤是___________________，實驗效果差的原因是________。（2）乙操作上的錯誤是___________________，看不清細胞的原因是_______________。（3）丙操作上的錯誤是______________________________________。（4）丁找不到分裂的細胞的原因是______________________________________。2．用A、B、C三只燒杯培養(yǎng)同樣大小的洋蔥頭，分別給予下表中的培養(yǎng)條件。四天后，取A、B、C三只燒杯中同樣大小的洋蔥根尖，制成裝片，在顯微鏡下觀察，處于細胞分裂期的細胞分別為最多、較少、最少。培養(yǎng)條件ABC水常換水不常換水常換水溫度（℃）52525時間（天）444試回答：（1）A培養(yǎng)制成的根尖裝片中，處于細胞分裂期的細胞，原因；（2）B培養(yǎng)制成的根尖裝片中，處于細胞分裂期的細胞，原因；（3）C培養(yǎng)制成的根尖裝片中，處于細胞分裂期的細胞，原因；3．下圖表示的是洋蔥表皮細胞在不同溶液中，細胞吸水力和原生質(zhì)相對體積(正常狀態(tài)為1.0)的相互關系圖解，據(jù)圖回答問題。(注：試題中涉及到要用的試劑應從所給的試劑中選擇)材料和用具：紫色洋蔥，顯微鏡、載玻片、蓋玻片、吸水紙、滴管等；供選擇試劑：清水、質(zhì)量濃度為0.1g/mL的KNO3溶液、質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液、質(zhì)量濃度為0.5g/mL蔗糖溶液：（1）由B→C的過程中，細胞應處于哪種試劑中？_________________，細胞液的濃度變化是_________________。(2)若B→A過程發(fā)生后可自動發(fā)生A→B過程，應怎樣完成實驗操作？第一步：將一小塊紫色洋蔥表皮平展在載玻片中央的清水中，蓋上蓋玻片，在顯微鏡下觀察，可看到原生質(zhì)層緊緊地貼著細胞壁。第二步：_________________。說明選擇該試劑的原理是：______________________________________。(3)若選擇一種試劑在完成B→A過程后，無論再用哪種試劑，A→B過程都不能發(fā)生，則所選擇的試劑是4．實驗室有2瓶質(zhì)量分數(shù)均是30％的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。由于不慎丟失了瓶上粘貼的標簽。請你用活細胞作材料設計一個鑒別的方案。材料：2瓶質(zhì)量分數(shù)均是30％的葡萄糖溶液和蔗糖溶液、色洋蔥鱗片葉、清水用具：刀片、滴管、載玻片、蓋玻片、鑷子、顯微鏡等方法步驟：①；②。結果預測：(表示在坐標內(nèi))5．植物根尖成熟區(qū)的主要功能是吸收水分和礦質(zhì)元素離子。下圖表示剛施肥后的根尖成熟區(qū)表皮細胞在土壤溶液中的狀態(tài)。請據(jù)圖回答：（1）該部位的表皮細胞與功能相適應的結構特點是和。（2）圖B細胞此時所處的生理狀態(tài)是。此時，還能吸收水分和礦質(zhì)元素離嗎？。（3）現(xiàn)提供0.3g/mL的遮糖溶液、1mol/L的硝酸鉀溶液、1mol/L的醋酸溶液三種藥品（以上溶液的濃度均比一般細胞液濃度大），紫色洋蔥、顯微鏡。請你選擇一種正確的藥品及其他必要的儀器用具，設計一個簡單的實驗，證實你對第（2）題第二問的判斷。實驗原理：6．過氧化氫(H2O2)是反應活性很高的化學物質(zhì)，常用于漂白，也用于清洗小的傷口，細胞在代謝過程中，也會產(chǎn)生H2O2，它對細胞有毒害作用，但體內(nèi)有酶的存在可以使其分解為無毒物質(zhì)，請分析下列一組實驗，并回答有關問題。(1)在①～⑤號試管中，最先產(chǎn)生氣泡的是___________________號試管，產(chǎn)生氣泡最多的是__________________號試管。請寫出該試管內(nèi)所發(fā)生化學反應的反應式：____________。(2)用點燃但無火焰的衛(wèi)生香放到①～⑤號試管管口，能觀察到的現(xiàn)象是____________。(3)如果在②號試管中收集到的有關氣體為500mL(標準狀態(tài)下)，那么需要3％H2O2溶液的質(zhì)量為___________g。(4)比較①和②號試管，以及②與③、④、⑤號試管，所看到的現(xiàn)象并不相同，說明了什么?答：____________________________________________________________。7．鐵在生物的生命活動中具有非常重要的作用。(1)若植株缺鐵，首先變黃的部位是葉；若人體攝入鐵的量過少，會引起的合成量減少，進而引起紅細胞運輸氧的能力降低。(2)Fe3+可作為過氧化氫分解的無機催化劑，新鮮的肝臟研磨液中含有過氧化氫酶。某同學做了兩種催化劑的比較實驗，實驗記載如下：衛(wèi)生香火焰氯化鐵溶液(2滴)過衛(wèi)生香火焰氯化鐵溶液(2滴)過氧化氫溶液2mL實驗一衛(wèi)生香無火焰肝臟研磨液(2滴)過氧化氫溶液2mL實驗二8．以下是某同學關于酶特性的實驗操作步驟，請根據(jù)要求回答：步驟1操作方法試管ⅠⅡ1注入可溶性淀粉溶液2mL—2注入蔗糖溶液—2mL3注入斐林試劑2mL2mL4注入新鮮的某種酶溶液2mL2mL5酒精燈隔水加熱煮沸1min6觀察現(xiàn)象AB（1）若該實驗的目的是驗證酶作用的專一性，則步驟4可以選用或兩種不同類別的酶。（2）如果按上述步驟進行操作，分析A、B可能出現(xiàn)的現(xiàn)象及原因： 現(xiàn)象： 原因：（3）該實驗步驟中存在明顯的缺陷，請寫出正確的操作步驟（注：可直接用上表步驟中的數(shù)字表示，需增加的步驟用文字表述）：9．某同學在驗證“酶的專一性”時，設計并進行了如下實驗：（一）實驗原理：1、淀粉遇碘變藍，麥芽糖遇碘不變藍。2、唾液中含有唾液淀粉酶，不含有蔗糖酶，所以只能分解淀粉為麥芽糖，而不能分解蔗糖。（二）實驗步驟：取A、B、C三支潔凈試管，按表中順序進行操作：操作步驟加入2mol淀粉糊加入2mol蔗糖溶液加入清水加入2mol稀釋唾液30℃水浴中滴入數(shù)滴碘液觀察結果試管A√2mol30分鐘√變藍試管B√√30分鐘√不變藍試管C√√30分鐘√不變藍（三）通過該實驗，這位同學得出的結論是：唾液淀粉酶只能分解淀粉，不能分解蔗糖，證明了“酶具有專一性”，請據(jù)此回答下述問題（1）該同學的實驗設計所用的實驗原理A、不正確B、無法論證淀粉是否被分解C、非常好D、無法論證蔗糖是否被分解（2）該實驗中采用兩組對照，它們分別是、，分別比較的是、。（3）你認為應對該實驗有哪一步驟進行改進后才完善，將，并給予條件。這時試管C的結果為，說明。10．某學生為了驗證唾液淀粉酶的特性，設計了以下6組實驗。6組實驗振蕩混合后，都作了如下處理：恒溫（37℃）處理15分鐘；各加入2mL斐林試劑，并振蕩使之混合；再將6組試管放入沸水浴加熱1分鐘。注：出現(xiàn)磚紅色氧化亞銅沉淀，證明有還原糖（麥芽糖、葡萄糖和果糖）存在。請回答：（1）幾號試管會有磚紅色沉淀出現(xiàn)？（2）1號和3試管能否進行對照實驗？實驗結果能證明什么？（3）若要證明唾液淀粉酶的催化活性受pH的影響，則最好選擇哪兩號試管作對照？。（4）本實驗能證明唾液淀粉酶具有專一性嗎？為什么？11．試管號123456H2O2溶液2ml2ml2ml2ml2ml2mlFeCl3溶液2滴———鮮肝研磨液—2滴—2滴HCl溶液————NaOH溶液————保持溫度37oC37oC37oC0oC5號試管內(nèi)應加入：_____________。6號試管內(nèi)應加入：。5、6號試管溫度應控制在：____________。你設置的5、6號試管與_____號試管可作為完成上述（4）命題的一組對比實驗，這一組實驗可得出的結論是12．探究酸堿度對酵母菌酒精發(fā)酵酶促反應速度的影響實驗用具：燒杯、注射器8支、帶有橡皮塞抽去空氣的試管4支、干酵母粉、蔗糖、配制好的pH分別為5、6、7、8的緩沖液實驗步驟：①用開水配制10%蔗糖溶液100mL，冷卻到室溫（26℃）后，加入4克干酵母粉，10min后……依次完成步驟②③④⑤，觀察并記錄。實驗記錄：產(chǎn)生2mL氣體體積量（以針筒推柄上升的mL數(shù)為產(chǎn)氣量，見右圖）所需要的時間如下表：pHpH=5pH=6pH=7pH=8時間（s）8767.5（1）完成實驗步驟：②③④⑤（2）實驗結論：（3）回答問題：①實驗過程中為什么要等到蔗糖溶液冷卻后再加入干酵母粉？②為什么要用注射器吸取溶液注入試管內(nèi)？13．有人做了下在的實驗以研究pH對酶活性的影響：準備5支盛有等量胃蛋白酶 溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1cm3的正方體凝固蛋白質(zhì)，試管均置于 25℃室溫條件下，各試管蛋白塊消失的時間記錄于下表：酶溶液的pH12345蛋白塊消失的時間（min）139114560（1）請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右上方的坐標圖中畫出pH與酶活性的關系曲線。（2）提供2種使實驗能在更短時間內(nèi)完成的方法：（3）如果要確認上述實驗中蛋白塊的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，還應補 充怎樣的對照實驗？（4）除了本實驗外，請另外設計一種簡便易行的方案來測定pH對酶活性的影響：14．請根據(jù)下列材料設計一個證明酶是蛋白質(zhì)的實驗。實驗材料：5%的NaOH溶液、3%的CuSO4溶液、雞蛋、人的口腔唾液、水小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶、脫脂棉。實驗原理：蛋白質(zhì)在堿性溶液中與硫酸銅反應產(chǎn)生紫色物質(zhì)(蛋白質(zhì)的雙縮脲反應)，如能證明酶也能發(fā)生雙縮反應，證明酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。實驗步驟：(1)-(2)-(3)-(4)-結果觀察：結論：15．植物的種子在萌發(fā)過程中，呼吸作用加強，種子內(nèi)儲存的營養(yǎng)物質(zhì)被氧化分解，所釋放出的能量一部分用于合成ATP，另一部分以熱能的形式散失。請你以大豆種子為實驗材料，設計一個實驗，以驗證植物種子萌發(fā)過程中會釋放熱量。要求：（1）應準備的主要實驗用具；（2）設計對照實驗；（3）簡要寫出實驗步驟；（4）對實驗可能出現(xiàn)的結果進行分析。實驗目的：驗證植物種子萌發(fā)過程釋放熱量實驗用具：實驗步驟：16．現(xiàn)有一種植物的種子，已經(jīng)知道它的萌發(fā)過程是否與光照有關。下面是探究此問題的實驗。（1）你提出的假設是：。實驗材料和用品：數(shù)量充足的輔有濾紙的培養(yǎng)皿、無菌水、表面消毒過的種子等。實驗方案：①向兩組培養(yǎng)皿中倒入適量的水，每組培養(yǎng)皿中放入100粒種子。②將一組置于環(huán)境中，另一組置于環(huán)境中。培養(yǎng)過程滿足種子萌發(fā)所需的其它條件。③數(shù)日后，分別統(tǒng)計兩組處理中萌發(fā)種子的數(shù)量，并計算出各自的發(fā)芽率。（2）你預期（期望得到）的試驗結果是：。（3）若兩組的發(fā)芽率無明顯差異，你的試驗結論是：（4）若兩組的發(fā)芽率差異很顯著（或一組絕大部分萌發(fā)，另一組未萌發(fā)），你的試驗結論是：17．根據(jù)下列二個實驗，請你完成有關實驗的設計方案，并預測實驗結果和實驗原理。實驗一：把一盆栽的植物幼苗橫放于密閉的硬紙盒內(nèi)，幾天后去掉硬紙盒，結果見圖實驗一。實驗二：把兩盆長勢相同的植物幼苗，分別扣入硬紙盒內(nèi)，其中一盒穿一小孔，讓光線射入，結果見圖實驗二。請根據(jù)實驗一、實驗二設計一個實驗方案，說明植物的向性生長可以是重力和單側(cè)光共同作用的結果。（1）實驗方案（用文字或圖示都可以）：（2）實驗結果：（3）實驗原理：18．有人對促進植物開花是否與生長素萘乙酸（NAA）有關進行了實驗研究，過程如下：方法：取水仙鱗莖24個分成兩組。操作見下表：組名處理方法對照組水仙鱗莖不剝?nèi)[片葉，不加NAA，讓其自然生長實驗組水仙鱗莖剝?nèi)[片葉，將花芽消毒后接種于MS培養(yǎng)基（即一種使用較普遍的植物組織培養(yǎng)基），其中加NAA（0.1mg/L），每瓶接種一個結果：實驗組除個別瓶污染失敗外，其余均在一周時破苞開花而對照組則比實驗組晚開花一個半月。請回答下列問題：（1）本實驗可得到的結論是什么？（2）從科學性角度出發(fā)，本實驗在分組時是否有不妥之處？應如何改進？（3）請仿照題干中的實驗操作表格，進一步完善該實驗操作表格：19．同學甲從一本《植物生理學》中查到“幼嫩葉片可產(chǎn)生生長素，生長素可阻止葉柄脫落”的結論。于是他設計了一個實驗，想證實該結論。他設計的實驗步驟為：第一步：取一盆生長狀況良好的植物，去掉幼葉的葉片（如圖所示）；第二步：觀察幼葉葉柄的脫落情況。同學乙在仔細研究了甲的實驗設計方案后，向他提出了兩點意見。請你用所學的生物學知識，把同學乙提出的意見補充完整：（1）在去掉幼葉的同時，還必須，因為。（2）應增加一個對照實驗，對照設置為：取同一品種、生長狀況相同的植物；然后，觀察幼葉葉柄的脫落情況。以此對照實驗來說明。20．蒼耳是短日照植物，短日照可誘導短日植物開，花，用3株蒼耳(每株均有兩個分枝A和B)，A枝持續(xù)光照，B枝給于短日照并改變?nèi)~的數(shù)目，下面圖表為實驗處理及其結果。組別實驗過程圖解實驗處理枝條保留的葉片數(shù)開花反應ⅠA持續(xù)光照全部√B短日照全部√ⅡA持續(xù)光照全部√B短日照1/6片葉√ⅢA持續(xù)光照全部×B短日照0×(1)該實驗的結論是_________________________________________________。(2)再設計一個實驗，用植物嫁接的方法，進一步論證上述結論。___________________。(3)從你的實驗結果中得出了何種推論?____________________。21．生物實驗室里，有下列試劑供實驗時選用：A、10-8mol/L吲哚乙酸B、10-4mol/L秋水仙素菜C、0.14g/mL龍膽紫溶液D、15%HCl溶液E、0.5g/mL蔗糖溶液F、冷酒精G、0.14mol/LnaCl溶液（1）分別用上述7種試劑處理小麥幼苗30min觀察，經(jīng)哪些試劑處理后仍有生活力？（2）欲觀察洋蔥根尖細胞染色體，應選用試劑（3）能促使插條生根的試劑是（4）欲使單倍體水稻結實，應選用試劑（5）用于提純DNA的試劑22．下面是4組實驗材料：①無色洋蔥頭，紫色洋蔥頭②白蘿卜，胡蘿卜③鯉魚的卵巢，精巢④黃瓜葉，黃瓜（果實部分）⑤擬南芥（植株小，十字花科植物）姚樹，請回答：（1）用①代質(zhì)壁分離實驗材料，最好用，因為。（2）用②作可溶性糖的鑒定，最好用因為（3）用③作DNA的粗提取實驗材料，最好用因為（4）用④作葉綠體中色素的提取和分離最好用，因為（5）用⑤作遺傳實驗材料，最好用因為高三生物專題訓練（下）1．以下為生物學家格里菲斯在小鼠身上進行的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的幾個實驗：①將無毒性的R型活細菌注射入小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡；②將有毒性的S型活細菌注射入小鼠體內(nèi)，小鼠死亡；③將加熱殺死的S型細菌注射入小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡；④將無毒性的R型活細菌和加熱殺死的S型細菌混合注射入小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，并在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)活的S型細菌，分析回答：（1）實驗③說明_______對小鼠無毒害作用；實驗④說明_______________．（2）該實驗可以得出這樣一個結論：在加熱殺死的S型細菌型中，很可能含有促成這一轉(zhuǎn)化的遺傳物質(zhì)，但這種物質(zhì)究竟是什么還不能被證明．請你在上述實驗基礎上再設計一個實驗方案加以證明（寫出主要步驟、預期結果和結論）．主要步驟和預期結果①將加熱殺死的S型細菌分離，分別得到蛋白質(zhì)和DNA．②___③_____結論：____2.關于DNA粗提取的實驗材料的選擇，研究者經(jīng)過多次實驗效果的比較，最終選擇雞血做實驗材料。請據(jù)圖回答問題：(1)雞血細胞中紅細胞_____________，家雞屬于鳥類，新陳代謝旺盛，因而血液中____細胞數(shù)目較多，可以提供豐富的_________。(2)實驗前由老師制備血細胞液供同學們做實驗材料，而不用雞全血，主要原因________________________。(3)生活在牧區(qū)的人們，采集牛、羊和馬血比較方便，若它們按實驗要求完成實驗步驟后，結果是_____________,這是因為這些動物和人類一樣____________________，但若改用動物肝臟做實驗材料，實驗能順利進行。這是因為(4)若選用動物肝臟做實驗材料，在提取之前，最好增加_______程序，使細胞更易分離。3．以下是有關DNA粗提取實驗的閱讀材料：A．核酸極不穩(wěn)定，在較防止DNA酶的激活。B．核酸中的DNA和RNA在生物體內(nèi)均以核蛋白(由核酸和蛋白質(zhì)組成)的形式存在，DNA核蛋白在1mol·L-1NaCl溶液中溶解度很大，但在0.14mol·L-1NaCl溶液中的溶解度很低；而RNA核蛋白溶于0.14mol·L-1NaCl溶液。C．用取出。D．DNA在強酸環(huán)境下，水解產(chǎn)生脫氧核糖等小分子物質(zhì)，它與二苯胺酸性溶液反應，能生成藍色化合物。E．實驗材料與器械：檸檬酸鈉溶液、石英砂、0.14mol·L-1NaCl溶液、1mol·L-1NaCl溶液、蒸餾水、苯酚、95％酒精、二苯胺試劑、濃硫酸、花椰菜、研缽、燒杯、漏斗、玻棒、量筒、石棉網(wǎng)、酒精燈、吸管、試管等。F．實驗步驟：研磨得勻漿→過濾得濾液→濾液稀釋6倍→離心處理得沉淀物→沉淀物再溶解→加苯酚靜置后去上清液→提取出DNA→DNA鑒定請閱讀以上材料回答下列問題：(1)研磨時，取10g花椰菜，加適量的石英砂和____________、____________。(2)將濾液稀釋6倍，其目的是___________________________。(3)取沉淀物，置于2mL1mol·L-1NaCl溶液中，使DNA核蛋白再次溶解，再加2mL苯酚充分震蕩后靜止，待其分層后棄其上層的苯酚。該步驟的目的是除去__________。(4)如何將剩余溶液中的DNA提取出來?____________________________________(5)如何證明提取物確實是DNA分子?________________________4．炭疽熱是由炭疽芽孢桿菌引起的，它可引起動物組織水腫，粘膜出血，造成動物死亡。法國科學家巴斯德在研究牲畜炭疽病時進行了如下實驗：把實驗綿羊用毒性已削弱的炭疽芽桿菌制劑注射，這些綿羊感染后沒有發(fā)病。四天后，對實驗綿羊用毒性極強的炭疽芽孢桿菌制劑注射，經(jīng)過一段時間后，實驗綿羊全部正常生活。請回答以下問題：(1)實驗綿羊在第二次注射炭疽芽孢桿菌制劑后沒有發(fā)病，其原理是體內(nèi)產(chǎn)生了________，該物質(zhì)的化學本質(zhì)是________，它是由________細胞分泌產(chǎn)生的。與之合成和分泌相關的細胞器有________。這種免疫屬于________免疫。(2)炭疽桿菌的細胞類型是________細胞，它與酵母菌細胞的差別表現(xiàn)在________。(3)炭疽桿菌的同化作用類型是________。(4)我們認為該實驗過程不足以嚴密論證以上結論，請在上述試驗的基礎上補充相應的實驗設計原則步驟、預測結果。①實驗設計原則：____。②操作步驟：_____。③預測結果：______。5．根據(jù)實驗原理和材料用具，設計實驗選擇運載體質(zhì)粒，明確質(zhì)粒的抗菌素基因所抗的抗菌素類別。①實驗原理：作為運載體的質(zhì)粒，須有標記基因，這一標記基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性的細菌，其質(zhì)粒才可用作運載體。②材料用具：青霉素、四環(huán)素的10萬單位溶液、菌種試管、滅菌的含細菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿、酒精燈、接種環(huán)、一次性注射器、蒸餾水、恒溫箱。③方法步驟：⑤⑥第一步：取三個含細菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿并標為1、2、3號，在酒精燈旁，用三支注射器，分別注入1mL蒸餾水、青霉素液、四環(huán)素液，并使之分布在整個培養(yǎng)基表面。第二步：。第三步：。④預期結果：A、。B、。C、。6．有人送來一支芽孢桿菌，其中一部分芽孢桿菌有抗青霉素能力，另一部分沒有抗性。請你把對青霉素有抗性的芽孢桿菌分離出來。(1)現(xiàn)有條件：無菌牛肉膏培養(yǎng)基兩個，無菌接種臺,接種工具齊備,醫(yī)用青霉素兩支(2)實驗過程：①取兩個培養(yǎng)基，分別標號A、B，A、B培養(yǎng)基分別加入___________，加入過程一定要______________操作。②向A培養(yǎng)基中接種__________________。③接種后，將A培養(yǎng)基放入恒溫箱培養(yǎng)兩天。④從____________挑取生長良好的芽孢桿菌，接到B培養(yǎng)基中。⑤接種后，將B培養(yǎng)基放入恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)兩天，即可獲得較多抗青霉素芽孢桿菌。第④⑤兩個步驟的目的是7．某同學在做微生物實驗時，不小心把圓褐固氮菌和酵母菌混在一起。該同學設計下面的實驗，分離得到純度較高的圓褐固氮菌和酵母菌。(1)實驗原理：圓褐固氮菌是自生固氮菌，能在無氮培養(yǎng)條件下生長繁殖而酵母菌則不能；青霉素不影響酵母菌等真菌的生長繁殖，而會抑制圓褐固氮菌的生長繁殖。(2)材料用具：(略)(3)主要步驟：①制備兩種培養(yǎng)基，一種是無氮培養(yǎng)基，另一種是含青霉素的培養(yǎng)基，將兩種培養(yǎng)基各自分成兩份，依次標上A、a和B、b。②分別向A、B培養(yǎng)基中接種混合菌，適宜條件培養(yǎng)了3~4天。③分別從A、B培養(yǎng)基的菌落中挑取生長良好的菌并分別接種到a、b培養(yǎng)基中，適宜條件下培養(yǎng)3~4天。(4)請回答：①本實驗中，根據(jù)上