高考生物實驗設計專題精講精析

高考生物實驗設計專題精講精析

一、專題內容范圍

1.必修及選修教材實驗；實習；研究性課題。

2.實驗設計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

2009年《考試大綱》對實驗提出了以下要求：

1.獨立完成實驗的能力：包括理解實驗原理、實驗目的及要求，了解材料、用具，掌握

實驗方法步驟，會控制實驗條件和使用實驗儀器，會處理實驗安全問題，會觀察、分析和解

釋實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，并得出合理的實驗結論。

2.能根據(jù)要求靈活運用所學的自然科學理論、實驗方法和儀器，設計簡單的實驗方案并

處理相關的實驗問題，對實驗能力的考查提出了具體要求。

3.對實驗考查要求主要有兩方面變化:一是關于能力要求“分析綜合能力”中增加了定

量描述自然科學的現(xiàn)象和規(guī)律，用簡單的圖表和數(shù)據(jù)描述生命活動的特征等方面；這一要求

體現(xiàn)在生物命題上可能是繪制坐標曲線圖、設計圖表歸納等方式，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、選修及實驗、實習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

考將特別重視實驗、實習與研究性課題的考查。

（二）命題角度

綜觀多年高考實驗題目，命題角度主要有如下幾個方面的特點：

1.以實驗，尤其是經(jīng)典實驗、新技術的各項實驗為背景，重點考查學生的基礎知識、基

本理論及運用己有知識在新情境下解決有關問題的能力。如2002年全國理綜試題中“驗證

鎂是植物生活的必要條件”的錯誤實驗分析和正確的實驗設計。

2.以教材所列實驗內容為命題材料，考查學生對實驗技術的掌握，對實驗原理、實驗程

序等內容的分析、歸納和總結，重點考查學生的具體實驗水平、實驗洞察與分析推導能力，

運用恰當?shù)恼Z言對實驗結果作出科學描述和解釋的能力。

3.以給出材料為基礎，根據(jù)現(xiàn)有條件，設計實驗程序、預測實驗結果，并對實驗結果進

行合理的分析和解釋，以考查考生使用恰當?shù)姆椒炞C簡單的生物學事實，并對結果進行解

釋和分析的能力等。如2001年全國理綜合測試中“設計實驗證明生長素在植物體只能從形

態(tài)學上端向下端運輸”，再如20Q3年理科綜合能力測試（新課程卷）中“驗證脊神經(jīng)背根、

腹根的傳導功能”；2008年四川卷''為確定人體在運動時呼出氣體中的CO?濃度是否比靜

止時高''；等，該類試題能較好地反映考生的綜合素質（如自學能力、收集處理信息的能

力、語言表達能力、知識遷移能力與創(chuàng)新能力、實驗研究的方法和能力、邏輯思維的條理性

與嚴密性等），已成為當前命題的熱點。

4.今后的高考實驗命題將有可能在以下兩個方面有所突破：一是增加題目的開放性，主

要是實驗題目、材料、方法和步驟等部分環(huán)節(jié)的開放，而不是完全開放。二是給出相關的實

驗數(shù)據(jù)，讓學生對實驗結果進行處理，包括分析、描述、表達等，以體現(xiàn)《考試大綱》中“用

簡單的圖表和數(shù)據(jù)描述生命活動的特征”能力要求。

三、生物實驗的理論和方法

生物學作為一門以實驗為基礎的自然科學，實驗是獲取生物學知識的重要手段，是科學

研究過程的重要環(huán)節(jié)，從孟德爾對遺傳定律的研究中便不難發(fā)現(xiàn)實驗的重要性，并且可從中

了解科學研究的基本過程。

（-）生物實驗程序

生物科學實驗的一般程序為：

觀察并提出問題f提出假說f設計并完成實驗f分析數(shù)據(jù)，得出結論。

1.觀察，提出問題

在觀察基礎上提出有意義的值得探討的問題。

2.提出假說

假說也稱假設或猜測，指用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實的論題，乜就是對所提出的問題

所做出的參考答案。假說一般分為兩個步驟：

第一步，提出假說，即依據(jù)發(fā)現(xiàn)的事實材料或已知科學原理，通過創(chuàng)造性的思維，提出

初步假定。

第二步，作出預測推斷，依據(jù)提出的假說，進行推理得出假定性結論。

如：孟德爾“對分離現(xiàn)象解粒的驗證的測交”實驗的假說是：M（Dd）產(chǎn)生配子時，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。而預期是測交結果的后代中高

莖與矮莖之比為1：1。

3.設計完成實驗

實驗是完成假設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。如孟德爾在驗證“對分離現(xiàn)象的解釋”這一假設時，便巧妙地設計了“測交”實驗。

4.分析數(shù)據(jù)，得出結論

觀察、實驗的目的在于獲取驗證性的結果。所以在實驗中要記錄實驗的事實、現(xiàn)象、數(shù)

據(jù)，捕捉、記錄由實驗變量帶來的反應變量。據(jù)此論證、說明實驗中的自變量與因變量的因

果關系，進而得出實驗結論。①如果所獲取的結果與假設相符，則肯定假設；②如果結果與

假設不相符，則否定假設；③如果結果與假設無關，則無從判斷，可另做假設。實驗過程必

須客觀、真實。

（二）生物實驗的基本步驟

一個完整的生物學實驗包括以下基本步驟：

1.確定課題，明確目的原理

做什么實驗；解決什么問題；依據(jù)什么原理。

2.提出假設

提出初步假定，并對可見現(xiàn)象提出一種可檢測的解釋，具體為：

提出假設-尋找證盛窗雪假鬻丸十例如，孟德爾“對分離現(xiàn)象解釋的驗

r不符合事實—假設不成立

證”的測交實驗假設是：“R（Dd）產(chǎn)生配子時，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?作出實驗預期

在檢測實驗假設前，先提出實驗預期結果（一個假定的結果），若預期結果沒有實現(xiàn)，說

明假設不成立；若預期結果實現(xiàn)，則假設成立。

4.設計實驗

根據(jù)實驗目的和提出的假設，確定實驗基本思路，確定選材、裝置及實驗對照等，設計

實驗的具體方法步驟，并按設計的方案進行操作。

5.觀察、記錄實驗現(xiàn)象和收集數(shù)據(jù)

客觀如實地觀察、記錄實驗現(xiàn)象，得出實驗結果，并通過一定方式將實驗結果呈現(xiàn)出來。

6.分析作結

對記錄的數(shù)據(jù)（包括現(xiàn)象和結果）進行整理分析，歸納出一般概括性判斷，并用文字、表

格、繪圖等形式作出簡明的總結。

7.推論

根據(jù)實驗事實進行推理得出結論。

8.交流

寫出實驗報告。

（三）生物實驗的變量、原則

生物實驗設計應該注意以下幾個方面的問題：

1.科學實驗應先確定實驗變量

在實驗過程中，變量是指可被操縱的特定因素或條件。據(jù)其在實驗中的作用，可分為兩

類：

（1）實驗變量與反應變量

實驗變量，也稱為自變量，指實驗中由實驗者操縱的因素或條件。反應變量，亦稱因變

量，指實驗中由于實驗變量引起的變化和結果。通常實驗變量是原因，反應變量是結果，二

者具有因果關系。實驗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”

的實驗中，所給定的低溫、適溫和高溫是實驗變量，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結果也能之變化，這就是反應變量，該實驗即獲得和解釋溫度變化

（實驗變量）與酷的活性（反應變量）的因果關系。

（2）無關變量與額外變量

無關變量也稱控制變量,指實驗中除實驗變量外的影響實驗現(xiàn)象和實驗結果的因素或條

件。額外變量也稱干擾變量，指實驗中由于無關變量引起的變化和結果。顯然額外變量會對

反應變量起干擾作用。如：上述實驗中除實驗變量以外，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、實驗操作程序、溫度處理的時間長

短等，都屬于無關變量。如果無關變量的任何一個或幾個因素或條件，對三個實驗組的給定

不等同、不均衡、不穩(wěn)定，則會對實驗結果造成干擾，產(chǎn)生誤差。在實驗設計和操作中，要

盡量減少無關變量，而且不同的實驗組中的無關變量應完全相同，這樣就會避免實驗結果的

差異是由于無關變量引起的可能性，便于清晰地研究實驗變量與反應變量的關系。

（3）教材中相關實驗的變量

實驗自變量因變量無關變量

實驗4催化劑催化效率的試管等用具的

比較過的種類高低（以點燃潔凈度、環(huán)境

氧化氫（過氧化但無火焰的溫度、相同材

酶和Fe3氫酶、Fe，衛(wèi)生香燃燒料的量、各種

十的催+）的猛烈程度試劑的量、反

化效率表示或氣泡應時間等

產(chǎn)生速度表

示）

淀粉酶將淀淀粉與蔗糖溶

粉水解（處理液的量、水浴

實驗5

后加斐林試的溫度與處理

索

淀

探底物的劑，加熱出現(xiàn)時間、斐林試

酶

對

粉

種類（淀磚紅色沉劑的使用量與

粉

和

淀

粉、蔗淀），但不能加熱時間、操

糖

水

蔗

糖）水解蔗糖（處作程序等

的

作

解

理后加斐林

用

試劑并加熱，

無磚紅色沉

淀出現(xiàn)）

①是否①幼苗的種類

黑暗、單及生長狀況、

實驗8

側光照、環(huán)境溫度、培

植物

向均勻光①幼苗彎曲養(yǎng)條件、處理

性運

動

照）狀況的部位、裝置

驗

的實改變

5②根的彎曲的合理性等

和

設計

幼苗空方向②萌發(fā)種子的

觀察

間位置種類及萌發(fā)狀

以接受況、環(huán)境溫度、

重力影培養(yǎng)條件等

響

質壁分離（液溶液的種類及

實驗9

泡失水縮小、濃

察

觀

植

外界溶顏色變深、原度；分離與復

細

物

胞

液生質層與細原現(xiàn)象的觀

質壁

的

的濃度胞壁分離）；察；裝片的潔

和

離

分

即高滲質壁分離復凈度及臨時裝

原

復

及低滲原（液泡恢復片的制作；材

溶液）原狀、顏色變料的選擇等。

淺、原生質層

恢復原狀）

實驗裝置及器

材的一致性、

實驗12實驗植物生長

觀察S02不同濃狀況、S02濃度

對植物度的控制、培養(yǎng)

植物體的生

的影響的環(huán)境條件、

的S02長狀態(tài)的變

實驗操作程

化

序、觀察時間

的長短等

實驗13試管的潔凈

（選度、淀粉溶液

溫

修）、度加碘液后溶的量、不同溫

溫度對邛液顏色的變度的處理時間

沸

(6水

0°、c

酶活性化長度、操作程

水

冰

、

的影響塊>序、碘液的加

入量等

研究課

題①托插枝條

設計實的生根狀況

驗觀察生長素的差異實驗材料的一

生長素（或類似②果實發(fā)育致

或生長物）的狀況的差異性、激素濃度

素類似不同濃③落花落果的準確性、處

物對植度狀況在使用理時間的一致

物生長前后的差異性等

發(fā)育的

影響

2.實驗設計的原則

（1）科學性原則

所謂科學性原則，是指實驗的原理要符合科學原理，實驗結果的預期有科學依據(jù)，實驗

的各個環(huán)節(jié)不能偏離生物學基本知識和基本原理，以及其他學科領域的基本原則。

科學性原則具有兩個方面的含義v首先，必須保證實驗的設計不出現(xiàn)科學性錯誤；其次，

實驗設計要具有科學思想和科學方法的因素。具體地說，科學性原則體現(xiàn)在以下幾個方面：

①實驗原理的科學性

實驗原理是實驗設計的依據(jù)，也是用來檢驗和修正實驗過程中失誤的依據(jù)，因此它必須

經(jīng)前人總結或經(jīng)科學檢驗得出的科學理論。如2000年全國高考試題中第25題，要求學生通

過實驗驗證''鈣離子在血液凝固中的作用”。題中給出了兩個實驗原理：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，形

成草酸鈣沉淀，因此具有抗凝血作用。這兩條原理科學而且完整，學生可由此產(chǎn)生明確的設

計思路。

②實驗材料選擇的科學性

根據(jù)實驗目的和實驗原理選擇恰當?shù)膶嶒灢牧?是保證實驗獲得預期結果的關鍵因素之

一。孟德爾選用自花傳粉的豌豆作為雜交實驗材料，以及“植物細胞的質壁分離和復原實

驗”選用紫色洋蔥作為實驗材料都是經(jīng)典的成功選材的范例。再如，新鮮的黑藻嫩葉是“觀

察細胞質流動”實驗的理想材料，因其新鮮，故能保證觀察到的是活細胞；因其含水量多，

故能保證細胞質流動的流動速度快，實驗現(xiàn)象明顯；因其含葉綠體，故能使細胞質的流動速

度和流動方向清晰可見；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。有了這樣的實驗材料，再加上科學的方法，就可以順利達到實

驗目的。

③實驗方法的科學性

只有科學的實驗方法，才能得出正確而可靠的實驗結果，如證明植物的光合作用過程中

釋放CO2的實驗是這樣設計的：通人的空氣先經(jīng)過NaOH溶液除去其中的CO?,再經(jīng)過Ca(OH)

2溶液檢驗CO?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CO?確實來源于種子的呼吸作用。

④實驗結果的科學性

這是指對于實驗得出的結論不能簡單對待，而應該首先記錄，然后整理，最后再經(jīng)過仔

細分析，找出它們所能透露給我們的最大的信息量。如下面這個實驗：用含有各種必需礦質

元素的溶液培養(yǎng)大麥，48小時后測定幾種離子的濃度占該離子開始濃度的百分比，實驗結

果如下：

實驗條件水分消耗(mL)Ca2+K+Mg2+

光照109013527179

黑暗53410535113

上面的結果因為經(jīng)過了記錄和整理，所以使人一目了然。觀看這個實驗結果，首先要看

出該實驗中設計了哪些對照組，由上表可知，表中出現(xiàn)三組對照：一組是有光與無光；一組

是水分的吸收與礦質元素的吸收；還有一組是不同的礦質元素的吸收情況比較。所以我們分

析實驗結果時，也應從這三個方面人手，得出如下結論：一是植物對水分和礦質元素的吸收

與光有關；二是植物對水分和礦質元素的吸收是兩個相對獨立的過程；三是植物對礦質元素

的吸收具有選擇性。

(2)平行重復原則

任何實驗必須有足夠的實驗次數(shù)，才能避免結果的偶然性，使得出的結論準確、科學。

平行重復原則要求控制某種因素的變化強度，觀察其對實驗結果的影響程度。下面的這道題

就是根據(jù)平行重復原則設計的實驗。在用質壁分離法測定細胞液濃度的實驗中，把剪成小塊

的洋蔥表皮分別放人下面各組溶液中，結果如下表：

培養(yǎng)皿蔗糖溶液濃度發(fā)生質壁分離細胞占觀

(mol/L)察細胞數(shù)目的百分比

10.2無

20.3無

30.415%

40.540%

50.680%

60.799%

70.8100%

請回答：

(1)該洋蔥細胞液等滲濃度范圍為。

(2)在以上基礎如何改進實驗，將測定的洋蔥表皮細胞的細胞液濃度范圍精確到小數(shù)點

后兩位數(shù)。

A.需設置的蔗糖溶液濃度分別為o

B.°

C.觀察。

D.結果與分析。

實驗的第二步需要根據(jù)平行重復原則設計實驗來得出結論。

(3)單一變量原則

該原則可使實驗中的復雜關系簡單化，使結果更準確。其含義是：

①不論一個實驗有幾個實驗變量，都應做到一個變量對應觀測一個反應變量。

②實驗中要盡可能避免無關變量及額外變量的干擾。例如，在“探索淀粉睡對淀粉和蔗

糖水解作用”的實驗中，加入的淀粉和蔗糖是單一變量，而加入的淀粉酶的量、反應溫度、

pH則應控制成相同條件，否則這些因素的差異將作為無關變量，干擾實驗結果及對實驗結

果的分析。

再如：某興趣小組為了研究陽光對大豆發(fā)芽的影響，而在兩個花盆里種了大豆，并設計

如下實驗：

花盆陽光溫度水

I光照20℃充足

II暗室20℃不充足

在這一實驗設計中，應該改正的錯誤是()

A.兩個花盆應該放在向陽的地方

B.兩個花盆都應放在暗處

C,兩個花盆的溫度不應該一樣高

D.兩個花盆都應該澆給充足的水

這個實驗要研究的是陽光對大豆發(fā)芽的影響，因此陽光應該為自變量。根據(jù)單因子變量

的原則，其他因素都應相同，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

豆不會因為缺水而影響發(fā)芽。而如果兩個花盆都澆水不足，兩個花盆中的大豆就會因為缺水

而使發(fā)芽不良，也會導致實驗的失敗。因此，在考慮單因子變量原則時，還應盡量使常量能

夠滿足實驗成功的條件。

(4)控制與平衡控制原則

該原則是指要嚴格地操縱自變量，以獲取因變量。同時，要嚴格地均衡無關變量，

以消除額外變量干擾。即盡量消除實驗誤差，以取得較為精確的結果。常用的方法有單

組、等組及輪組實驗法。

①單組實驗法

對一組(或一個)對象，既用A法，又用B法，順序隨機或輪流循環(huán)，這是生物實驗常用

的實驗方法。例如，“觀察植物細胞的質壁分離與復原”實驗，通常是將做好的紫色洋蔥鱗

片葉表皮細胞裝片，先用蔗糖溶液做質壁分離觀察，接著乂用清水做質壁分離復原觀察，這

就是單組實驗法。由于對象同一，無關變量的影響也就被平衡和抵消了。

②等組實驗法

將狀況相等的對象，分成兩組或多組，一組用A法，另一組用B法，這也是生物實驗常

用的實驗方法。例如，“植物激素與向性”實驗，設計了5組實驗，其對象是玉米幼苗，要

求品種、萌發(fā)期、粗細、大小、長勢等狀況都是相同的，這就是等組實驗法，對無關變量的

影響起到了平衡和消除作用。

③輪組實驗法

對兩組或兩組以上的對象，循環(huán)進行兩個或兩個以上的實驗處理。如甲組一一A法、B

法；乙組一一B法、A法等，這樣能有效的平衡和抵消無關變量的影響。自然，操作起來要

麻煩一些。例如，“植物向光性”實驗，可隨機取2株（組）生長狀況并不相等的玉米幼苗，

做如下實驗處理：

〃,先“不透光”處理

甲組：玉米幼小

反后“單側光”處理

*先“單側光”處理

乙組：玉米幼為土后“不透光”處理

實驗結果則是a+d（“不透光”）和b+c（“單側光”）的比較，這就是輪組實驗法。無

論先用單側光處理，還是先用不透光處理，兩株長勢不同的玉米均表現(xiàn)向光性，均由單側光

引起，可見這種實驗處理的匹配，對平衡、消除無關變量更有說服力。

（5）對照原則

對照原則是中學實驗中最常用的原則，如有關酶的高效性、專一性和影響酶活性的條件

的實驗，觀察植物細胞質壁分離和復原實驗都采用了對照。通過設置對照實驗，既可排除無

關變量的干擾，又可增加實驗結果的可信度和說服力。

在一個對照實驗中，可包括實驗組和對照組。實驗組是接受自變量處理的對象組，對照

組是不接受自變量的處理的對象組，一般是隨機決定的。常用的對照組類型有以下幾種：

①空白對照

對照組為不作任何處理的對象組。如“探索影響淀粉酶活性的條件”實驗中，1號試管

加1mL蒸偏水，2號、3號試管分別加等量的NaOH、HC1溶液，1號試管即為典型的空白對

照組；用小狗做活體材料設計實驗，證明動物生長激素的分泌器官及作用時，用不做任何處

理的小狗作對照，與切除了腦垂體的小狗進行比較。

②自身對照

實驗與疝照在同一對象上進行，不另設對照組。如“觀察植物細胞質壁分離和復原”實

驗，既是典型的自身對照一一實驗處理前的對象狀況為對照組，實驗處理后的對象變化為實

驗組。

③條件對照

給實驗組某種處理，給對照組另一條件的處理。如在驗證唾液淀粉酶發(fā)揮作用的最適溫

度的實驗中的0℃和80℃下的對照。再如在“驗證甲狀腺激素促進幼小動物發(fā)育”的實驗中，

存在以下實驗組和對照組。

甲組：飼喂甲狀腺激素（實驗組）

乙組：飼喂甲狀腺激素抑制劑（條件對照組）

丙組：對蝌蚪不作任何處理（空白對照）

④相互對照

指不另設對照組，而是利用幾個實驗組相互對照。如驗證溫度對唾液淀粉酶活性影響的

實驗中60℃、0℃、37c之間的對照；驗證pH對唾液淀粉酶活性影響的實驗中，不同pH溶

液之間的對照。再如在“植物向光性”的實驗設計中，如下圖所示，2與1對照可證明感光

部位在胚芽鞘尖端，3也可與1對照，4也可與1對照，也可與2對照。

(四)生物實驗設計的方案內容

(1)實驗課題(題目)：即實驗研究的課題名稱。

(2)實驗目的；明確要解決什么問題，探索哪方面的生物學規(guī)律，預期要取得何種成果。

(3)實驗原理：即實驗依據(jù)和思路。

(4)實驗內容：根據(jù)實驗目的確定具體的研究內容。一般方法是把研究問題分解為許多

小課題，分別進行研究，然后再將實驗結果加以綜合分析。

(5)實驗材料：取材是實驗成敗的關鍵因素之一，一定要按科學的要求選好實驗對象。

(6)實驗方法：即采用哪些研究方法能獲得明顯的實驗結果。應盡量地減少人為或偶然

的實驗誤差.同時應注意：①根據(jù)研究內容確定實驗類型和方法八如野外生物種類考察,主

要采用觀察實驗法；探明某一生命現(xiàn)象的性質和含量，用定性、定量實驗分析法。②根據(jù)實

驗的類型明確具體的研究方法。如觀察實驗要明確是采用解剖觀察還是野外觀察，要明確觀

察的項目和標準。③設置對照，適當增加重復，保證實驗的準確性。④進行田間實驗時，應

根據(jù)實驗性質的不同，分為大區(qū)實驗和小區(qū)實驗。田間試驗要作合理的田間規(guī)劃，根據(jù)土地

條件、作物種類、實驗要求和工作方便，規(guī)劃小區(qū)面積、重復次數(shù)和田間排列方式；另外，

還要注意設置對照小區(qū)和保護行。⑤設計實驗方法應盡量采用先進的實驗技術和儀器設備，

確保研究結果的準確性。

(7)實驗用具和藥品：即實驗采用哪些設備和儀器，使用哪些藥品，從而實現(xiàn)有計劃和

有效地觀測與分析。

(8)實驗程度：即實驗流程，也就是如何運用儀器設備作用于實驗對象的程序或步驟，

對全部實驗過程作出總體設計。

(9)日程安排：根據(jù)整體實驗的要求，按日程分階段實施實驗方案。

(五)生物實驗的方法技術、試劑、器材

1.常規(guī)實驗方法

教材中的實驗方法可大致歸納為以下10種：

①顯微觀察法。如觀察植物細胞有絲分裂的實驗，觀察植物細胞的質壁分離與復原實驗

等。

②觀色法：如動物毛色和植物花色的遺傳實驗。

③同位素示蹤法。如噬菌體侵染細菌的實驗，用％2和“C02追蹤光合作用中氯原子和碳

原子轉移途徑的實驗等。

④等組實驗法。如小麥淀粉酹催化淀粉的實驗，發(fā)現(xiàn)生長素的燕麥胚芽鞘實驗等。

⑤加法創(chuàng)意。如用飼喂法研究甲狀腺激素的實驗，用注射法研究生長激素的實驗，用移

植法研究性激素的實驗等。

⑥減法創(chuàng)意。如用閹割法或摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生長激素的實驗，雌蕊受

粉后除去正在發(fā)育的種子的實驗等。

⑦雜交實驗法。如孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律的豌豆雜交、測交的實驗，小麥的雜交實驗等。

⑧化學分析法。如番茄和水稻對鈣和硅選擇吸收的實驗，葉綠體中色素的提取和分離實

驗等a

⑨理論分析法。如大、小兩種草履蟲的競爭實驗，植物根向地生長、莖背地生長的實驗,

植物向光性實驗等。

⑩模擬實驗法。如滲透作用的實驗裝置，分離定律的模擬實驗等。

上述內容基本上可以包括一般的實驗方法，通過復習理解了這些實驗方法將有利于認

識、分析和設計新的實驗V此外上述多數(shù)的實驗方法有一個共同的特點，就是實驗結論的得

出，都是一個邏輯推理過程，或者說都是一個透過現(xiàn)象看到本質的思維過程。因此復習中要

充分體會和體驗這個過程?？梢哉f構建實驗的方法體系，為分析、解決和設計新的實驗，以

及形成實驗能力，奠定了良好的方法基礎和思維基礎。

2.實驗材料的常用處理方法和技術

熟悉常用的實驗方法和技術，理解每種方法和技術的適用情況并熟練掌握其操作技能，

以便在設計實驗時能進行遷移和利用。主要包括以下幾個方面：

①光學顯微鏡觀察。適用于觀察生物微觀結構，如細胞結構，包括光鏡下看到的各種細

胞器。要求學生熟練掌握顯微鏡的使用技術。

②制作臨時裝片、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，

必須先制成臨時裝片、切片和涂片。對于這些材料要求薄而透明，在制作臨時裝片時要展平

放置于水中，不得重疊；蓋蓋玻片時從一側輕輕地斜放上去，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滴加清水，在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引，引走氣泡。如

“觀察植物細胞的質壁分離和復原”中要制作洋蔥表皮細胞的臨時裝片，“在生物組織中脂

肪的鑒定”中要制作花生種子的切片等等。

③研磨、過濾。適用于從生物組織中提取物質，如酶、色素等，要求學生熟練掌握研磨、

過濾的方法，如研磨時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，充分研磨之后，往往要進行過濾，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，過漉制得淀粉酶；二是在提取和分離葉綠體色

素時，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Si（）2,由于過

濾只是粗略地去掉渣滓，因此為了提高速度并使實驗明顯，一般不選用濾紙，而是選用脫脂

棉。

④解離技術。用于破壞細胞壁，分散植物細胞，制作臨時裝片。

⑤恒溫技術。適用于有酶參與的生化反應，以及用熱酒精脫去葉片中的色素等。一般用

水浴或恒溫箱。

⑥紙層析技術。紙層析法是利用物質隨層析液在濾紙上的擴散速度不同的原理，達到將

物質分離的目的。適用于溶液中物質的分離。主要步驟包括制備濾紙條，畫濾液細線，層析

分離。層析液一定含有兩種以上的溶劑，不同的層析液有不同的層析效果。注意事項：①經(jīng)

分離的物質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；②層析液不能沒過樣

品；③層析實驗要在層析液走完濾紙后結束；④要加蓋。

⑦植物葉片生成淀粉的鑒定.適用于光合作用的有關實驗，主要步驟包括饑餓、光照、

酒精脫色、加碘。

⑧同位素示蹤技術。同位素示蹤技術可用于物質代謝以及其他實驗中以了解物質來源或

去向，或者區(qū)分事情結果是由于此還是彼的緣故。如光合作用光反應產(chǎn)物一一氧氣中的氧的

來源，二氧化碳形成葡萄糖的途徑，確定誰是遺傳物質的噬菌體浸染細菌的實驗等。

⑨對照實驗。對照實驗是指有一個條件不同，其他條件都相同（都滿足）的情況下所進行

的一組實驗，借此了解條件與結果之間的關系。用于對比的實驗對象一般稱為對照。設置對

照，可以使實驗結論更加真實可靠。

另外還有根尖培養(yǎng)、幼小動物的飼養(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、鑲子、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CO?）、Ca（OH”（檢驗CQ）、

NaHtn溶液（C02的來源）、帶余燼的木條（檢驗Q）、酒精（脫去葉片中的色素，便于觀察淀粉

和碘液的顏色反應）、碘液（檢驗淀粉）、石蕊試紙［用于溶液中的酸堿檢測（與CO?有關）］、

燈［光源（用于光合作用）］、布（黑紙）（遮光：限制光合作用）］。

（3）試劑及配制（*）

①斐林試劑和雙縮服試劑

鑒定還原性糖的試劑一斐林試劑

a.取35g硫酸銅，溶解在40CmL蒸儲水里，加蒸鐳水到500mL。

b.取85g氫氧化鉀（或70g氫氧化鈉）和175g酒石酸鈉，溶解在400mL蒸儲水里，加蒸

儲水到500mLo

注意：以上兩種溶液要分別保存，使用時再等量混合，現(xiàn)配現(xiàn)用。

鑒定蛋白質試劑一一雙縮服試劑

分別配制質量濃度為0.Ig/mL的氫氧化鈉溶液和質量濃度為0.01g/mL的硫酸銅籍液，

備用。測定時，在3mL待測物中加入1mL質量濃度為0.Ig/mL的氫氧化鈉溶液和1滴質量濃

度為O.Olg/mL的硫酸銅溶液。如有蛋白質，會出現(xiàn)紫色反應。

②鑒定淀粉試劑一一碘液

取2g碘化鉀，溶解在10mL蒸儲水中，再加1g碘，待溶解后用蒸錨水稀釋到300mL即

可。

③鑒定脂肪試劑一一蘇丹HI干粉染液

取0.1g蘇丹III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

后倒進試劑瓶密封保存?zhèn)溆?，可保存?shù)月。

④鑒定C02試劑一一澄清石灰水（Ca（0H）2溶液）；酸堿指示劑。

取飽和石灰水澄清過濾，密封備用。

⑤用于植物細胞質壁分離和復原試劑

質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液；

質量濃度為0.05g/mL的氯化鈉溶液；

質量濃度為0.05g/mL的硝酸鉀溶液。

⑥細胞核、染色體染色溶液一龍膽紫溶液

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。

⑦細胞核、標本染色液——洋紅溶液

取5g明研溶解在951nL蒸儲水中，再加0.5g洋紅，煮沸、冷卻、過濾?？杉尤肷僭S石

炭酸防霉。

⑧鑒定DNA的試劑一二苯胺試劑

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：乙醛的體積分數(shù)為0.2。

配制：將0.ImLB液加到lOmLA液中，現(xiàn)配現(xiàn)用。

⑨植物無土栽培營養(yǎng)液

配方：硝酸鈣0.821g、硝酸鉀0.506g、磷酸二氫鉀0.136g、硫酸鎂0.120g、酒石酸鐵

0.005go

將上述鹽類溶解在少量蒸儲水中，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，

⑩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^察時期的花藥和根尖。

用層次。

六、生物實驗的基本題型分析

1.基本操作型實驗題

生物學實驗是建立在對實驗儀器正確操作的基礎上的?；静僮骷寄馨ㄊ褂梅糯箸R、

光學顯微鏡的基本技能，使用各和玻璃器皿和其他工具、儀器的技能，配制試劑的技能，制

作玻片標本的技能，進行生理生化實驗操作的技能，以及進行觀察、操作、記錄、繪圖的技

能等。

解答該類型題關鍵在于熟知各種實驗工具的用途、正確的使用方法，熟知實驗操作程序

等。

2.實驗材料的選用型實驗題

實驗材料的選擇對于有些實驗是否成功，起到重要而關鍵的作用，根據(jù)實驗要求如何進

行選材，以及對實驗材料的處理方法是當今高考考查的主要內容。例如，“觀察植物細胞的

質壁分離和復原”實驗中對紫色洋蔥表皮選材的題目等。

解答該種類型實驗題的關鍵在于充分理解實驗的原理、目的及實驗材料在實驗中的重要

作用。

3.實驗原理的理解和應用型實驗題

理解實驗原理，了解實驗目的和實驗要求是獨立完成實驗的前提C實驗原理的理解和應

用型實驗題是理科綜合試卷的重要題型，這種類型的題目確實能考查學生的應用能力，如

“依據(jù)生態(tài)學的原理，設計生態(tài)球或水族箱”的實驗題目等。

解答這種類型試題的要求是：將生物學理論（原理、規(guī)律等）與生產(chǎn)實踐相聯(lián)系，從試題

提供的信息特征中找到解題的切入點，并用恰當?shù)恼Z言和方法解答試題。

4.實驗結果的推斷和處理型實驗題

會觀察、分析和解釋實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，并得出合理實驗結論是獨立完成實驗的重

要組成部分。實驗結果推斷處理型實驗題是歷年高考生物的?？碱}型。雖然高考實驗題

題型每年都在花樣翻新，但對實驗結果的預測、分析和表達則是?？嫉?。

解答這類題時，應充分利用實驗條件和現(xiàn)象，動用恰當?shù)纳飳W原理進行推斷、分析、

闡述，得出科學的結論。

5.經(jīng)典實驗信息解讀型實驗題

生物科學的發(fā)展史是一部不斷對生命活動規(guī)律進行探索創(chuàng)新的歷史。無數(shù)的科學家進行

探索留下了大量的經(jīng)典生物學實驗。這些經(jīng)典實驗既構成了高中生物豐富的主體內容，又為

學生探索創(chuàng)新提供了成功的思維示范?？v觀近幾年高考生物實驗題，或分析詮釋、推理預期,

或驗證設計、創(chuàng)新探索，其思想的基礎都是經(jīng)典實驗。

解答這類題目既要重視對經(jīng)典實驗的深層次的挖掘學習，更要對經(jīng)典實驗進行分析、推

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的判斷和表達。

6.探究型實驗設計題

探究型實驗設計過程包括提出問題，作出假設，制定研究實驗方案，檢驗假設。而高考

實驗設計題要求學生完成的活動內容的形式是多種多樣的，現(xiàn)就可能的模式進行分類闡述。

（1）全程探究型實驗

全程探究型實驗包括：發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，對問題作出假設，設計實驗和執(zhí)行實驗計

劃，分析實驗資料，得出實驗結論，對實驗過程和結果進行反思（交流和評價）等。實驗設計

一般按照如下步驟進行：（1）明確目的和要求；（2）聯(lián)系理論原理；（3）確定實驗思路；（4）

設計實驗步驟；（5）對實驗結果的預期進行分析討論；（6）得出正確的結論。

（2）補充實驗的過程

高考試題要求學生獨立完成全程性探究實驗的各個方面的可能性較小，而要求學生對實

驗過程中的個別方面，也就是對實驗的某個局部進行科學的補充可能性較大?？疾榈膬热葜?/p>

要有：作出假設、制定計劃、預測結果、分析結論和進行評價等。例如，2001年的理科綜

合能力測試（全國卷）第25（2）題，就是要求學生在試題的提示下.對原實驗設計作出評價，

然后設計出相應的補充實驗方案。

解答此類題之前必須認真審題，了解探究型實驗設計的目標是什么。分析題干中提供的

信息有兩個目的：一是透過背景材料找出該實驗涉及的知識點；二是確定解決問題的目標，

如2001年第25（2）題的背景知識是植物生長素的理論要點，問題的目標是評價與補充設計

一組驗證生長素極性運愉的實驗計劃.有些題目還要求學生用已有的知識對問題做出假設V

前面提到，適于考查的探究型實驗有多項內容，但考查中也不可能面面俱到，所以在確定問

題的目標之后要把握解題的方向和關鍵。

（3）實驗過程中的改錯

在高考試卷中，也常常會出現(xiàn)實驗改錯題，此類題目主要是在制定實驗方案時違背了實

驗設計原則。在實驗設計時，除了要對所設計的實驗有一個整體設想，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）科學性原則：（2）單因子變量原則；

（3）平行重復原則；（4）設立對照原則等。

7.開放型實驗設計題

開放型實驗設計是一種思維開放型試題，它的解題思維方向不惟一，試題所引發(fā)的思維

是一種呈扇型發(fā)散的思維，不同學生可能會有不同的解題方案，同一位學生也可能會有若干

種不同的解題方法。這類試題有利于學生多向思維、求異思維以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。開放性

實驗設計題可分為條件開放型試題和結論開放型試題兩種。

（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”，結論只有一個。

（2）結論開放型試題

結論開放型試題特點是試題改變了傳統(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.驗證性實驗設計題

實驗設計是一種綜合能力，如對實驗原理、實驗數(shù)據(jù)、實驗現(xiàn)象和實驗結論等內容的分

析、歸納和總結，用以考查學生的理解能力、分析能力、綜合能力、收集處理信息的能力、

邏輯思維能力、語言文字表達能力等，歸結為一句話，即創(chuàng)新能力。

驗證性實驗設計的基本內容：

①實驗名稱：是關于一個什么內容的實驗。

②實驗目的：要探究或者驗證的某一事實。

③實驗原理：進行實驗依據(jù)的科學道理。

④實驗對象：進行實驗的主要對象。

⑤實驗條件：根據(jù)實驗原理確定儀器和設備；要細心思考實驗的全過程。

⑥實驗方法與步驟:實驗采用的方法及必需（最佳）操作程序。每一步驟都必須是科學的;

能及時對儀器、步驟進行有效矯正。

⑦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客觀的記錄。

⑧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。

⑨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。

9.生物、化學實驗題

生物化學是利用化學理論和方法研究生物的一門科學，如教材中“組織中還原糖、脂肪、

蛋白質的鑒定”、“比較過氧化氫酶與Fe?+的催化效率”、“DNA的粗提取與鑒定”等都屬

生物化學實驗。

解答生物化學實驗題除遵循生物實驗題的一般解題規(guī)律外，還要掌握構成生物體各種化

合物的化學性質和生物功能，根據(jù)試題提供的條件及實驗原理，進行全面分析，得出試題的

答案。

七、實驗題解題的基本思路

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

設計實驗方案、步驟，還是分析實驗結果。

2.明確實驗的目的和原理

明確實驗到底要解決什么問思，用生物學的什么原理。如2000年上海生物高考實驗設

計題要求鑒別兩種不同濃度的蔗糖溶液，其實驗目的只要求定性區(qū)別兩瓶蔗糖溶液的濃度，

不要求作具體的濃度測定。根據(jù)該題實驗器材有半透膜制成的透析袋可知：所運用的原理是

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?惻向較高濃度

一側滲透。再如“探索酶的活性與溫度的關系”的實驗原理為：淀粉遇碘變藍，淀粉酶可催

化淀粉水解為麥芽糖，麥芽糖遇秋不變藍。

3.確定實驗思路

即根據(jù)原理對實驗作出假設，對可能產(chǎn)生的現(xiàn)象作出預測，充分利用實驗材料確定實驗

思路。

（1）找出自變量和因變量，以及影響本實驗的無關變量，然后構思實驗變量的控制方

法和實驗結果的獲得手段。如驗證“C02是光合作用合成有機物的必需原料”，首先明確該

實驗的條件是CO2,結果是光合作用（合成有機物），影響結果的條件變化應該是C02的有、

無兩種情況，那么對照的設計就應該為空白對照。影響實驗結果的無關變量有溫度、pH、

實驗用植物的生長狀況、饑餓處理的環(huán)境、吸收CW的氫氧化鈉的量及濃度等因素，這些無

關變量中的任何一種因素的不恰當處理都會影響實驗結果的準確性和真實性。因此實驗中必

須嚴格控制無關變量，做到平衡和消除無關變量對實驗結果的影響。常常采用對照的方法，

即在無關變量相同的條件下，觀察實驗變量（實驗條件）的不同情況對反應變量（實驗結果）

的影響。

（2）了解實驗對象是什么。實驗所用的生物學材料，如光合作用的葉片，驗證質壁分

離所用的成熟植物細胞。

（3）弄清楚實驗條件有哪些。完成這一項實驗所必需的理化條件及生物學處理方法，

如光照、溫度、pH、酶、緩沖劑、離心等。

4.科學設計實驗步驟

這一環(huán)節(jié)要遵循科學性原則、可操作性原則、對照設計原則、單一變量原則，使實驗有

可信度和說服力。根據(jù)實驗目的、原理和思路，設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。要

考慮題目中所提出的材料和試劑分別起什么作用？同時，題目中給出的實驗試劑和材料一般

應充分利用，除非題目條件允許，否則不能隨意增加實驗試劑和材料。

5.記錄分析實驗方法和步驟、現(xiàn)象和數(shù)據(jù)

如實記錄在實驗中觀察到的現(xiàn)象。除了用文字進行記錄外，還可以用數(shù)據(jù)或符號進行記

錄。分析應有的實驗結果，對意料之外的結果乃至失敗的情況作出恰當?shù)姆治龊屯普摗?/p>

6.分析得出結論

根據(jù)實驗觀察的現(xiàn)象和記錄數(shù)據(jù)，通過分析、計算、圖表、繪圖等方法作一個簡明的總

結。

7.注意事項及補救措施

實驗中若要使用有毒物質，應怎么使用？加熱酒精應采用水浴法隔水加熱。一旦燃燒怎

么辦?這些注意事項都應該在實驗前有所準備，這些方面常常需要相關學科實驗能力的浸透。

以上只是解答一般綜合實驗設計題的方法，在解

題過程中，應根據(jù)實驗設計題的具體情況和要求，作出正確的回答。

八、提高生物實驗設計水平的兒點見解

1.掌握書本知識是提高能力的基礎

生物學的基本概念、原理和規(guī)律基本上是通過前人的不斷實驗總結出來的，因而深入理

解與靈活運用基礎知識是培養(yǎng)科學的思維方法、完成不同類型實驗設計的基礎。

2.深刻領會教材有關實驗的本質與特點是提高實驗設計能力的前提

首先應認真分析教材涉及的實驗，理解每個實驗的原理與目的要求，弄清材料用具的選

定方法與原則，掌握實驗方法和步驟，深入分析實驗條件、過程、現(xiàn)象或結果的科學性、準

確性、嚴謹性與可變性，這樣我們進行實驗設計就有了依據(jù)和基本框架；其次對有關章節(jié)所

介紹的實驗特別是一些經(jīng)典實驗要用心揣摩，能描述其原理、目的、方法步驟、現(xiàn)象與結果

預測及結論的推導等。如“驗證酶的催化作用”、“半透膜與滲透作用”、“向光性與生長

素的發(fā)現(xiàn)”、“噬菌體侵染細菌”、“孟德爾定律”，等等。

3.學會對已知實驗進行變換與轉化設計是提高實驗設計能力的有效手段

求變、求異思維的發(fā)展有助于提高實驗綜合能力。一個實驗可能有多種材料用具選擇，

幾種方法步驟的設計，也可能從不同實驗現(xiàn)象與結果中得出同一個結論，更重要的是通過換

位思考能提高科學素質、培養(yǎng)探索精神。如質壁分離與質壁分離或原實驗中，將蔗糖溶液加

以改變會分別出現(xiàn)什么結果？將蔗糖改為葡萄糖、KN03或其他試劑會分別出現(xiàn)什么結果？可

否用其他組織細胞替代洋蔥表皮？又如色素提取與分離實驗可否用無水乙醇或者其他有機

溶劑來溶解色素？可否用CCL或其他試劑作層析液？等等。

4.模擬教材經(jīng)典實驗進行重復性實驗設計

掌握實驗設計的一般規(guī)律，是提高實驗設計能力的保障。教材內容所列舉的實驗常注重

原理和結論的提出，至于其具體的步驟和材料往往限于篇幅寫得很省咯，有的干脆不寫，而

這些經(jīng)典實驗設計的原理和方法往往十分巧妙且具有嚴密的科學性，模擬教材經(jīng)典實驗進行

重復性設計實驗可以訓練學生實驗設計的認知。同時，通過經(jīng)常性的有目的的訓練，一定能

逐步培養(yǎng)學生實驗設計的能力，提高實驗設計的綜合技能。

九、生物實驗設計題型題例分析

1.設計實驗步驟的解題策略與評價

根據(jù)題目給定的器材及提出的實驗目的，設計或補全實驗步驟。這類題目體現(xiàn)了高考試

題理論聯(lián)系實際的原則和學以致用的趨向。著力考查學生“根據(jù)實驗試題的要求和有關原理

設計出簡單實驗方案”的能力，以及“通過分析和綜合、比較和論證，選擇解決問題最佳方

案”的能力。

■■補充步驟型實驗設計

此類試題一般給出了實驗設計所需的材料及條件，要求學生完成實驗操作的部分步驟，

并預期結果，分析原因。

【例1】已知唾液中含有淀粉酶，淀粉酶可以催化淀粉的水解；又知雞蛋被加熱到65C

后會變熟，但不知唾液淀粉前被加熱到65℃后是否影響其生物活性。為探究此問題，請您

依據(jù)所給材料和用品設計相應的實驗方案，并預測可能的實驗結果及可獲得的相應結論。

材料用品：經(jīng)過稀釋的唾液、經(jīng)過稀釋并煮熟的淀粉糊兩份(一份保持在37℃環(huán)境中，

另一份保持在65c環(huán)境中)、碘酒、酒精燈或其他的加熱設備、試管若干、量筒、滴管、大

燒杯、溫度計。

實驗方案：

⑴______________________________________

____________________________________________O

(2)將甲、丙試管放入37℃左右的溫水中，將乙試管放人65℃溫水中。3支試管均保溫

5min后取出。

⑶______________________________________

實驗結果：_______________________________

實驗結論：________________________________

【解析】本實驗環(huán)境在37℃下，唾液淀粉酶可以催化淀粉水解為麥芽糖。目的是探究

65℃溫度是否影響唾液淀粉酶的生物活性。由步驟(2)可知，本實驗的可變因素為溫度。依

據(jù)實驗設計的對照性原則，本實驗應設空白對照和條件對照，消除無關因素對實驗結果的影

響，根據(jù)實驗方案全面預測實驗結果。

【答案】實驗方案：(D取甲、乙兩支試管分別作標記，甲試管注入保存在37℃溫水中

的淀粉糊3mL,乙試管注入保存在65C溫水中的淀粉糊3mL,再向兩支試管中各注入等量

的2mL唾液。取丙試管注入保存在37C溫水中的淀粉糊3mL注入蒸鐳水2mL并振蕩。(3)

保持各自溫度5min后冷卻，分別向3支試管中滴入等量的碘酒.觀察并比較3支試管中液

體的顏色。

實驗結果及結論：本實驗可能的結果及結論有3種：(1)若甲、乙兩支試管液體的顏色

相同(均為無色)，則證明唾液淀粉酶在被加熱到65c后不影響其生物活性。(2)若經(jīng)過65c

溫度處理的乙試管中液體呈現(xiàn)藍色，與丙試管液體顏色相同.則證明唾液淀粉酶被加熱到

65°。后失去了生物活性v(3)若經(jīng)65℃溫度處理的乙試管中液體呈現(xiàn)藍色，但是比丙試管液

體顏色淺，則證明唾液淀粉酶在被加熱到65C后生物活性降低了。

【評價】本題主要是以溫度對酷活性的影響為知識背景，考查學生探究性實驗的設計能

力，以及對實驗結果的分析和歸納能力。

【例2】請利用下面的材料和用品建立一個人工微型生態(tài)系統(tǒng)，并使其維持一定時間的

運轉。

材料用品：小魚、水蚤、池泥、大試管、橡皮塞、培養(yǎng)皿、吸管、小漁網(wǎng)、凡士林、水

草和池水。

請完成下列各步并回答問題：

(1)方法步驟；

第一步：在試管底部鋪上一層約10mm厚池泥。

第二步：沿試管加池水至管口40mm處。

第三步：__________________________________

第四步：__________________________________

___________________________________________________________________________________________________O

第五步：__________________________________

(2)此生態(tài)系統(tǒng)的分解者存在于

_____________中。

(3)在小魚大小的選擇上應選擇體形的，原因是

0

(4)該生態(tài)系統(tǒng)能建立起物質和能量的暫時平衡，原因是

(5)若要證明生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，如何設計實驗?

【解析】了解生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，是建立人工微型生態(tài)系統(tǒng)的前提，生態(tài)系統(tǒng)的結

構包括生態(tài)系統(tǒng)的成分，食物鏈和食物網(wǎng).生態(tài)系統(tǒng)的成分是指生產(chǎn)者，消費者、分解者以

及非生物的物質和能量。食物鏈和食物網(wǎng)是各生物之間由于食物關系建立的聯(lián)系，是能量流

動和物質循環(huán)