高考生物实验设计专题复习

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1、. 第部分 实验设计 一、典型高考试题分析 实验设计题是近年高考的常见试题。我们应对这些典型实验设计的高考试题进行分析， 把握其命题规律、题型特征和答题要求。 例 1(2009 广东 36) （8 分） 小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多。请设计一个实验方案， 探究不同光照强度对大豆植株高度的影响，并预测实验结果。 实验材料和用具：大豆种子 （200 粒） 、光照培养箱 （光照强度范围0-10000 Lux ，温度、 湿度等均可自行设定） 、培养皿、直尺等。 （1）实验方案： （2）实验结果预测： 例 2： （2010 广东 29) （16 分） 假设你去某饲料研究所进行

2、课外实践活动，需要完成以下任务： （1）选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。提供的试剂有：碘液，苏丹溶 液，双缩脲试剂，斐林试剂。你选用的试剂应该是；蛋白质与相应试剂反应 后，显示的颜色应为。 （2）完善以下实验设计并回答问题。 探究 A 动物蛋白对小鼠生长的影响 资料：饲料中的蛋白含量一般低于20%；普通饲料可维持小鼠正常生长； A 动物蛋白有可能用于饲料生产。 一、研究目的： 探究 A 动物蛋白对小鼠生长的影响。 二、饲料： 1、 基础饲料：基本无蛋白质的饲料； 2、 普通饲料（含12%植物蛋白）：基础饲料 +植物蛋白； 3、 试验饲料：基础饲料+A 动物蛋白。 三、实验分组： 实验

3、组号小鼠数量（只）饲料饲养时间（天） 1 10 基础饲料21 2 10 试验饲料1（含 6% A 动物蛋白）21 3 10 试验饲料2（含 12% A 动物蛋白）21 4 10 试验饲料3（含 18 %A 动物蛋白）21 5 10 试验饲料4（含 24% A 动物蛋白）21 6 10 备注：小鼠的性别组成、大小、月龄、喂饲量和饲养环境均相同。 四、实验方法和检测指标：略 实验组6 中，应该为，原因是； 应该为，原因是； 要直观和定量地反映小鼠的生长情况，可以测量小鼠的和。 . 例 3： （2011 广东 29） (16 分) 中国的饮食讲究“ 色香味 “ ，颜色会影响消费。小李同学拟研发“ 绿

4、色 ” 食用色素，他以生长 很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验. I. 提取叶绿素 .探究 pH 对叶绿素稳定性的影响 取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约 25)下进行实验。 方法和结果如下表。 实验组号 叶绿素溶液 （mL） 调 pH 至 处理时间 （min ） 溶液颜色 3.0 Y 10 绿色 3.0 7.0 10 绿色 3.0 6.0 10 黄绿色 3.0 5.0 10 黄褐色 注：叶绿素被破坏后变成黄褐色 根据所学知识和实验结果，请回答： （1）提取食用叶绿素的X 应该为 _，原因是 _ _。 （2）表中 Y 应该为 _ ，原因是 _ _。 （3）若用作食品色素，天

5、然叶绿素色素不适用于 食品，否则 _ （4）小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主 要步骤 _ 例 4.（2009 福建 26）8 分 右图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母 菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具： 保温桶（500mL） 、温度计活性干酵母、 质量浓度0.1g/mL 的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。 实验假设： 酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。 （1）取 A、 B 两装置设计实验如下，请补充下表中内容： 装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三 A 加入 240ml 的葡萄糖溶 液 加入 10g 活性

6、干酵母 B 加入 240ml 煮沸后冷却 的葡萄糖溶液 加入石蜡油，铺满液 面 （2）B 装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是，这是控制实验的变量。 （3）要测定B 装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C 的实验步骤： 装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三 C加入石蜡油， 铺满液面 . （4）实验预期：在适宜条件下实验，30 分钟后记录实验结果，若装置A、B、C 温度大小 关系是：（用 “” 表示），则假设成立。 二、题型突破方法 1. 解答实验设计题的一般思路 （1）首先确定实验_。 （2）运用所学知识，找准实验原理。 （3）确认 _，形成操控变量的方法。 （4）根据变量

7、分析，确定_的方法。 （5）根据提供的材料，草拟实验步骤。 （6）预测实验结果，分析可能的结论。 实验设计的核心思想是变量的操控。解题时首要的任务是以实验目的为目标，以实验原 理为依据， 以实验材料为基础，确认自变量 （实验变量）、因变量 （反应变量） 和无关变量， 分析自变量如何操纵、因变量如何观测、无关变量如何控制。 2. 实验步骤设计的四段法 取材 /分组 /编号 实验组 /对照组的设置 培养或其他处理 观测和记录 第一步， 取材、分组、编号。 取材要注意所用材料的类型、数量、生理状态、 取用方法、 取用部位；实验组和对照组各有几组；编号常用甲、乙、丙、丁或A、B、C、 D 表示。 第二

8、步， 实验组和对照组的设置。对实验组选用恰当的方法进行自变量的操纵，对照组 采用对照处理（注意：除自变量外其他因素相同且适宜）。 第三步，培养、保温、饲养等处理，其他因素相同且适宜。 第四步，观察、测量、记录、统计分析。找出具体的观察和记录对象，如果实验现象是 隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观测。 【技巧点拨】 （1）注意步骤设计的科学性。 根据实验目的、原理和思路，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。 实验材料、用具在试题中一般都会给出，注意要结合实验的目的和原理合理利用。 题中给出的实验材料和试剂一般应充分利用；一般不能随意增加实验材料和试剂。 （2）注意书写的规范性

9、。 步骤设计一般不宜连续描述，往往需分步叙说。 试管（或烧杯等）要加以编号，以便叙说简洁。 尽量使用规范的实验术语，如：载玻片、盖玻片、 临时装片、 无 N 培养基、 含青霉素 的培养基； 等量的、 其他条件相同且适宜；振荡、 充分研磨等。 不能用含糊的口语，如：“ 盖 玻片 ” 不能说是 “ 薄的玻璃片 ” ；“ 等量的 ” 不宜说成 “ 一样多的 ” ；“ 振荡 ” 不宜说成 “ 晃动 ”“摇动 ” 等等。 三、实验设计的原则及方法 1、原则 科学性原则；对照性原则；单一变量原则；可重复原则；可行性原则等。 例如：在验证酶是催化剂的实验中，A 试管加入淀粉酶，在对照试管（B 试管）中应加

10、入等量的清水；观察温度对酶的影响时，各组其他条件一样，只有温度不同。观察pH 对酶 的影响时，各试管只能是pH 不同，其他如温度、酶、反应物的量等必须相同。 2、对照实验的设置 （1）对照实验的类型 . 空白对照 ：空白对照组为不作任何处理的对象组。 例如：用甲状腺制剂饲喂蝌蚪实验组与正常情况下蝌蚪不作任何处理（空白对照组） ， 后者的具体作用是反映自然状态下的实验结果。用小狗做活体材料设计实验，证明动物生长 激素的分泌器官及作用时，用不做任何处理的小狗作对照，与切除了脑垂体的小狗进行比较。 相互对照： 不单设对照组，而是几个实验相互对照。如：验证pH 对唾液淀粉酶活性影 响的实验中，不同pH

11、 的实验组相互对照。 自身对照： 即对照和实验都在同一研究对象上进行。如质壁分离和复原实验在一个对象 上完成， 先质壁分离再进行复原实验。缺素培养法验证镁是必需的矿质元素，可以设定在一 组上先用完全培养液培养再用缺素培养液培养，最后用完全培养液再培养确定。 条件对照： 虽给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素。如在“ 验证甲 状腺激素促进幼小动物发育” 的实验中，存在以下实验组和对照组。甲组：饲喂甲状腺激素 ( 组 )；乙组：饲喂甲状腺激素抑制剂( 对照组 )；丙组：对蝌蚪不作任何处理 ( 对照 )。 （2）对照实验设置的合理与否，关键就在于如何尽量去保证“ 其他条件的完全相等”

12、。 所用 生物材料 要相同，即所用生活材料的数量、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。 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。 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。 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。 （3）结果分析要全面 预测实验结果 是根据实验原理和事物间的相互关系，进行理性分析， 从而预先猜测 可能是什么样的结果。验证性实验结果是确定的，探究性实验的结果则一般有多种可能。 分析实验结果 是从结果出发去寻找事物间的相互关系，或者推导出一般

13、性的结论或 规律等。如果是验证性实验，结果和结论是确定的；如果是探究性实验，结果和结论一般要 分情况讨论，分析时应注意：各种可能分析要全面。结论和结果要对应。 典型高考试题参考答案 例 1（1）实验方案： 1. 实验材料 : 选出 180 粒大小一致的种子，分成六祖，每组30 粒，在培养皿中培养。 2. 培养条件 : 光照强度 0 、2000、4000、6000、8000、10000Lux 温度 25，培养一周。 3. 测定指标 : 用直尺测量植株高度，计算每组的平均值。 注：要求至少分为三组，每组有一定的种子数量，光照强度必须有0 Lux （黑暗） （2）实验结果预测：随光照强度增加，植株高

14、度下降。 例 2（1）双缩脲试剂紫色 （ 2）普通饲料需要普通饲料作为对照组;21; 饲养时间相同，实验结果的比较才有意 义 （ 3）体重体长 例 3 （1）对人无害的有机溶剂（食用酒精），叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影 响。 （2）8.0 ，实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对叶绿素稳定性的影响. （3）酸性。由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质。 （4）纸层析法，其主要步骤：制备滤纸条，画色素液细线，用层析液分离色素， 观察色素带。 . 例 4 . （ 1）不加入石蜡油加入 10g 活性干酵母（2）去除氧气 ; 自 （ 3）加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液不加入活性干酵母