一、掌握实验操作技能，并能将这些相关的方法和技能进行综合运用 (一)考纲要求的教材实验归纳分类

(二)、 中学生物实验涉及的基本技术归纳 1．光学显微镜的使用 适用于观察生物的微观结构，如观察叶绿体和线粒体。注意正确掌握低倍镜和高倍镜的使用技术： (1)使用低倍镜应注意正确对光和调焦(粗、细准焦螺旋的调节)。 (2)高倍镜的使用方法包括： ①低倍镜下找到清晰物像并移至视野中央。 ②转动转换器，使高倍物镜正对通光孔。 ③调节细准焦螺旋至物像清晰。

2．玻片标本的制作 适用于显微观察，凡需在显微镜下观察的生物材料，必须先制成玻片标本。包括： (1)压片法(如洋葱根尖细胞的有丝分裂)。压片的一般过程是：取材→固定→解离(对不易分散的材料用盐酸处理)→漂洗→染色→压片→观察。 (2)装片法(如高倍镜下观察叶绿体和细胞质的流动)。其过程是：将材料在载玻片水滴中展平→放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上，防止气泡产生→对材料染色或改变溶液浓度→观察。

3．研磨、过滤 适用于从生物组织中提取物质，如酶、色素等 4．纸层析技术 适用于溶液中物质的分离，如绿叶中色素的分离。主要步骤包括制备滤纸条、画滤液细线、层析分离。 5．恒温技术 适用于酶参加的生化反应，一般用水浴或恒温箱。 6．解离技术 用于破坏细胞壁，分散植物细胞，制作临时装片，如观察有丝分裂时制片的解离过程。 7．比色法：适用于还原糖、脂肪和蛋白质的检测等 另外还有根尖培养、幼小动物的饲养、植物必需元素的鉴定、同位素示踪技术等。

二、具备验证简单生物学事实的能力，并对实验现象和结果进行解释、分析和处理 (一)教材经典实验分析，方法技能迁移 1．细胞内物质或结构的检测方法 (1)淀粉：碘液； (2)还原糖：斐林试剂、班氏试剂； (3)CO2：Ca(OH)2溶液或酸碱指示剂； (4)乳酸：pH试纸； (5)有O2：余烬木条复燃；无O2：火焰熄灭； (6)脂肪：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液； (7)蛋白质：双缩脲试剂； (8)染色体：龙胆紫、醋酸洋红溶液； (9)DNA：甲基绿；RNA：吡罗红； (10)线粒体：健那绿。

2．实验结果的显示方法 (1)光合速率：O2释放量、CO2吸收量或淀粉产生量； (2)呼吸速率：O2吸收量、CO2释放量或淀粉减少量； (3)原子转移途径：放射性同位素示踪法； (4)细胞液浓度大小：质壁分离； (5)细胞是否死亡：质壁分离、亚甲基蓝溶液染色； (6)甲状腺激素作用：动物耗氧量、发育速度等； (7)生长激素作用：生长速度(体重变化、身高变化)； (8)胰岛素作用：动物活动状态。

3．实验条件的控制方法 (1)增加水中氧气：泵入空气或吹气或放入绿色植物； (2)减少水中氧气：容器密封或油膜覆盖或用凉开水； (3)除去容器中CO2：NaOH溶液或KOH溶液； (4)除去叶片中原有淀粉：置于黑暗环境一昼夜； (5)除去叶片中叶绿素：酒精加热； (6)除去光合作用对呼吸作用的干扰：给植株遮光； (7)如何得到单色光：棱镜色散或彩色薄膜滤光； (8)血液抗凝：加入柠檬酸钠； (9)各种细胞器的提取：细胞匀浆离心；

4．实验中控制温度的方法 (1)还原糖鉴定：水浴加热煮沸； (2)酶促反应：水浴保温； (3)用酒精溶解叶中的叶绿素：酒精要隔水加热； (4)DNA的二苯胺试剂鉴定：水浴煮沸加热； (5)细胞和组织培养以及微生物培养：恒温培养。

(二)验证性实验和探究性实验 1．二者的比较 (1)验证性实验 验证性实验是验证某一个结论是否正确的实验。 ①实验者在实验前已经了解并掌握了相关理论知识，并对实验现象有了一定了解或已形成一定认识或提出了某种假说，而且这种假说是比较确定的，即按照假设成立，应出现何种结果，再通过具体实验来证明相应的生物学现象或事实。 ②通过验证性实验可以对研究对象进行更深入地了解，也能证明某种假设是否正确，从而加深对所学生物学知识的理解和记忆。 ③由于实验者在实验前大多已掌握了实验结果和实验结论，因此实验者对实验结果的预期常常是惟一的。

(2)探究性实验 探究性实验是探究研究对象的未知属性、特性以及与其他因素的关系的实验。 ①实验者在实验前对研究对象不了解或不完全了解，完全由实验者去尝试、探索和研究，它是一种真正意义的科学研究，探究性实验对生物科学的发展起了极大的推动作用。 ②探究性实验是根据一定的实验目的，利用现有的实验条件，通过控制实验变量的改变干扰研究对象，并观察实验结果(现象)和推理得出实验结论。

③由于实验者在实验前提出的假说往往是比较模糊的，也没有掌握最后的实验结果和实验结论，因此对实验结果的预期也是不确定的，只能把各种有可能出现的实验现象都考虑在内，再由各种现象推出相应的实验结论。 ④此类实验一般需经过探究得出实验结论，往往需讨论，即“如果出现结果a会怎样，如果出现结果b或c又会怎样”。

三、具备对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法 (一)实验设计的基本理论 实验是科学研究过程中的一个重要环节，是在人为控制条件下，研究对象的变化，以其结果论证科学结论的一种科学方法。由于研究问题性质的不同，科学研究的方法也有差异，但通常分为以下几步：

1．观察 观察是科学研究方法的第一步，这里的观察，是在处于自然常态条件下进行或通过实验观察。对事物进行观察时必须周详，并将它们记录下来。而尤为重要的是要保持客观的态度。人们常希望看到人想要看或应该看到的现象，因此而影响观察结果，产生偏差。

2．提出问题 人们对事物作缜密观察以后，常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题，虽然任何人都能提出问题，但只有有意义的问题才值得探讨，因此，进行研究时，不仅要提出问题，而且要提出确切的问题。此外，对问题的叙述，也要清楚而正确，例如“豌豆为什么子一代只出现显性性状，子二代却出现性状分离？分离比为什么都接近3∶1呢？”

3．假说 科学方法的第三步是假说。假说，也称假设或猜测，指用来说明某种现象但未经证实论题，也就是对所提的问题所作出的参考答案。假说一般为两步骤：第一步，提前假说，即依据发现的事实材料或已知的科学原理，通过创造性思维，提出初步假定；第二步，作出预期(推断)，即依据提出的假说，进行推理，得出假定性的结论； 例如，孟德尔一对相对性状的实验，其假说是：控制性状的基因都是成对存在的；在杂合子形成配子时彼此分离，分别进入不同的配子；其预期结果是：“F1与隐性亲本相交后代高茎与矮茎的比例1∶1”。实验预期是较具体的推断。 一个问题常有多个可能的答案，但通常只有一个是正确的。因此，假设是对还是错，还需要加以验证，即依据假设或预期，设计实验方案，进行实验验证。

4．实验 实验是验证假说和解决问题的最终途径，指在人为控制的条件下研究事物的变化的一种方法。这是科学方法的最大特色，也是科学方法中最困难的一步。如何求证假设可充分展现研究者的才华。在科学实验中，要掌握或贯彻以下几点： (1)变量 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自变量与因变量 自变量，也称为实验变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。因变量，亦称反应变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常，自变量是原因，因变量是结果，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(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，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，实验操作程度，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。

(2)单一变量原则 单一变量原则是处理实验中的复杂关系的准则之一。它有两层意思：一是确保“单一变量”的实验观测，即不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保“单一变量”的操作规范，即实验操作中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。 例如，上述实验遵循单一变量原则，第一，在观测上要做到：低温处理观测记录低温下的变化和结果，高温处理观测记录高温下的变化和结果，反应变量不能混淆；第二，在操作上要做到：对3个实验要在预先的低温、适温、高温条件下做实验处理，常见的错误是先在常温下做处理再放到低温、适温、高温条件中进行观测；这样就混入了“常温”这个无关变量及额外变量。总之，实验设计、实验的全过程，都应遵循单一变量原则。

(3)控制与平衡控制——保证实验不受干扰或将干扰因素降低到最低程度 控制，是处理实验中变量关系的又一准则，指实验要严格地操纵实验变量，以获取反应变量。与此同 时，还要严格地均衡无关变量，以消除额外变量的干扰。一句话，通过实验控制，尽量消除实验误差，以取得较为精确的实验结果。如果说“单一变量”原 则，主要是对实验变量与反应变量的控制而言，而这里的“平衡控制”，则主要是对无关变量与额外变量的控制而说的，意思是说，实验中的无关变量的因素条件，很难避免，只能设法平衡和抵消它们的影响，常用的方法有：

①单组实验法　对一组(或一个)对象，既用A法，又用B法，顺序随机或轮流循环，这是生物实验常用的实验方法。例如，“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验，通常是将做好的洋葱紫色鳞片叶表皮细胞装片，先用蔗糖溶液做质壁分离观察，接着又用清水做质壁分离复原观察，这就是单组实验法。由于对象同一，无关变量影响也就被平衡和抵消了。

②等组实验法　将状况相等的对象分成两组或多组，一组用A法，另一组用B法，这也是生物实验常用的实验方法。例如，“植物激素与向性”设计了5组实验，其对象是玉米幼苗，要求品种、萌发期、粗细、大小、长势等状况都是相同的，这就是等组实验法，无关变量的影响起到了平衡和消除作用。

③轮组实验法　对两组或两组以上的对象，循环进行两个或两个以上的实验处理，如甲组——A法、B法；乙组——B法、A法等，这样能有效的平衡和抵消无关变量的影响。自然，操作起来要麻烦一些。例如，“植物向光性”实验，可随机取2株(组)生长状况并不相等的玉米幼苗，作如下实验处理： 甲组：玉米幼苗——A选用“不透光”处理　 B选用“单侧光”处理 乙组：玉米幼苗——C选用“单侧光”处理　 D选用“不透光”处理 实验结果，则是A＋D(“不透光”)B＋C(“单侧 光”)的比较，这就是轮组实验法。这种实验处理的匹配，对平衡、消除无关变量和额外变量更有说服力。

(4)对照 对照是实验控制的手段之一，目的还是在于消除无关变量对实验结果的影响。实验对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。 通常，一个实验总分为实验组和对照组。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，故实验组与对照组两者之差异，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)； 显然，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对比对照，在等组实验法中，大都是运用相互对照，如“植物的向性”的等组实验中，5个实验组所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。 特别提醒：通常把改变生物生长所需正常条件的组为实验组。如，对叶片遮光处理的实验组、不遮光为对照组。

5．结论 观察、实验的价值即在于获得验证性的结果。因此，在实验中要记录实验的事实、现象和数据，即捕捉、记录由实验变量而带来的反应变量。然后，论证、说明实验中的自变量与因变量的因果关系，从而得到实验的结果。①如果所获得的结果与假设相符，则肯定假设；②如果结果与假设不相符，则否定假设；③如果结果与假设无关，则无从判断。最后得出结论。

科学实验必须遵循真实、客观的基本准则，即实验中的观察一定要实事求是，一切从实验出发，使获取的材料(事实、现象、数据)尽可能的反映客观事物的本来面目，不能凭空胡诌，不能片面武断。 以上科学方法是进行实验设计，制定实验方案的理论依据。

6．生物学探究实验的一般方法

(二)实验设计的思路 1．实验设计的原理 (1)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不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。如：淀粉酶水解淀粉的顺序问题。

(2)可行性原则 可行性原则是指在设计生物学实验时，从实验原 理、实验的实施到实验结果的产生；都具有可行性。 (3)简便性原则 设计实验时，要考虑到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作过程比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短。

(4)可重复性 重复、随机和对照是保证实验结果正确性的三大原则，多年来为研究者所公认。因此，在实验设计中也必须注意实验的可重复性。任何实验都必须要有足够的实验次数，才能判断结果的可靠性，设计的实验不能只能进行一次，在无法重复的情况下，作为正式结论，这样的结论易被推翻。 (5)对照原则 (6)等量原则 选取实验材料或试剂时不同组别应保持相同(或基本相同)或相等，确保实验不会由于实验材料的原因而产生误差干扰实验结果。

2．实验设计的内容 一个比较完整的实验设计方案，一般包括以下几方面的内容：①实验题目的确定；②提出假说；③设计实验方法和步骤；④提出实验的预期结果；⑤要观察和搜集的数据及方法。书写实验设计方案通常包括：实验课题、实验假说、实验预期、实验目的要求、实验方法类型、实验对照类、实验材料用具、实验方法步骤和实验结论与讨论等项目，而在中学生物课本的实验指导中，实验假说和实验预期大都隐含在“实验原理”中。实验方法类别、实验对照类型则一般隐含在方法步骤里。

3．实验设计的关键环节 (1)实验设计中的假说 在实验设计中，每一个实验目的的确定，都是一个实验假说的形成过程。我们作出实验假说时，必须在注意假说的预见性的同时，强调客观性和多样性。 (2)实验材料和实验手段的选择 选择恰当的材料和手段，是所设计的实验能否达到预期结果的重要保证。 (3)反应变量的确定和控制 依据实验条件和环境因素充分控制无关变量，使实验具有科学性，结果不受干扰。

4．实验设计的基本步骤

【名师点睛】 　各种不同类型实验应注意的问题 ①有关酶的实验设计，应注意各步骤的顺序，必须先调节相关条件(温度、pH等)才能使反应物与酶相遇，还应注意空白对照中加入“等量蒸馏水”。 ②生长素设计中，应注意对胚芽鞘的生长状况描述：“向哪方弯曲生长”“向上生长”“不弯曲不生长”，无子番茄培育时注意“去雄”“套袋”“一定浓度生长素类似物”。

③动物激素调节实验中，甲状腺激素生理功能的研究常用饲喂法、切除法、注射法，常用蝌蚪、小白鼠、小狗作实验材料，在设计过程中常作甲状腺激素含量增多、减少和不变三种处理；而胰岛素、胰高血糖素的研究常用注射法，少见切除法，常用小白鼠作实验材料，在设计过程中常做该激素含量增多和不变两种处理。 ④无土栽培时应注意，“培养液中通空气”“适时适量补充稀释培养液”。

⑤遗传学实验 a．植物杂交实验：如果为两性花(花中既有雄蕊又有雌蕊)的植物杂交。如应注意“去雄”“人工授粉”“授粉后套袋”，如果为单性花(即有雄无雌或有雌无雄)，则无须“去雄”，但要“套袋”。 b．动物杂交实验：千万不能有“自交”，应为“与相同基因型的异性交配”。

四、能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订 四步看：一看对照、二看变量、三看操作、四看结果。 1．一看对照：需要什么对照、几个对照组 2．二看变量 在实验中除要设计的单一变量外，其他条件都必须一致，特别注意实验过程中是否会因添加试剂或进行某个操作而引起控制条件的不一致。 (1)实验对象的一致性； (2)实验所加试剂的量要相等； (3)实验控制时间的一致性； (4)实验条件的一致性

3．三看操作 主要看实验原理是否合理正确、实验取材是否正 确、方法步骤是否科学。 (1)实验取材分析与评价：实验材料的选择要得当、经济、易得、好用、效果好。 (2)药品与试剂分析、评价及改进：药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验结果的重要因素，在进行实验分析时要逐一检查，不能忽视。例如：斐林试剂与双缩脲试剂。 (3)步骤及操作的分析、评价及改进： ①否漏做某个实验步骤； ②操作步骤是否颠倒： ③操作方法是否正确。

4．四看结果 主要看实验结果的验证方法与预测是否合理： (1)实验结果的验证方法是否正确； (2)验证目标是否准确； (3)探究性实验的实验结果与结论是否为多个。

【名师点睛】　设计型实验试题的解题突破和方法

②实验设计时的一般步骤 a．取材、分组、编号 取材时要注意数量和生理及发育状态相同；用具要相同等。 b．相同处理和不同处理 根据实验变量设置对照(注意：单一因素不同，其他因素相同且最适)。 c．进一步的相同处理 其他因素相同且最适的继续处理。 d．检测、观察、统计、比较 必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。

③实验的过程、结论等要进行科学性描述 a．无关变量常用：同种、相同或相似、随机平均分组等词描述、遵守相同性原则。 b．实验变量常用：适宜(浓度、量)等量的一段相同的时间等、遵守单一变量原则。 c．因变量常用：相同且适宜的条件、一段相同且适宜的时间等、遵守简便性原则。

甲、乙、丙三位同学，围绕酶的特性，设计了如下实验，请运用你所学的知识，指出三位同学实验设计中存在的问题并提出修正方案。 (示例：某同学做唾液淀粉酶水解淀粉的实验：取一支试管，先加入2 mL淀粉糊，然后再加入1 mL唾液，放在水温37℃的烧杯内，一段时间后，向试管内滴加2滴碘液，结果不变蓝，说明唾液淀粉酶能够水解淀粉。缺乏对照，应再取1支试管，加入1 mL蒸馏水代替唾液，其余条件都相同，起对照作用)

(1)甲同学探究酶的高效性：取一支试管，加入2 mLH2O2，再加2滴新鲜土豆研磨液，观察到产生大量气泡，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，说明酶的催化作用具有高效性。 (2)乙同学探究不同的酶其所需的pH条件不同：①取12支试管并编号1～12，各加入2 mL蛋清液，调节各试管的pH，分别等于1～12；②同时向12支试管内加入胃蛋白酶和胰蛋白酶；③放在37℃左右的大烧杯内一段时间；④用双缩脲试剂检验试管中蛋白质的存在情况。

(3)丙同学探究温度影响酶的活性：①取6支试管编号，A、A1、B、B1、C、C1。在6支试管中都加入等量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液。②A、A1试管放入60℃水中，B、B1试管放入100℃水中，C、C1试管放入冰水中，维持5分钟。③取出后各加入等量的碘液，观察。

【解析】实验设计评价题通常是给一个或几个实验方案，这些方案不完整需要补充，或有几项明显的错误需指出并改正，或判断实验设计是否合适，这就需要应用评价标准进行评价，看其是否“科学合理、设计简洁、效果明显”等。运用已具备的生物知识或生物技能，确定实验原理，选择实验器材，拟定实验步骤，记录并处理实验数据，分析实验现象，构思出解决问题的方案。(1)中明显缺少对照实验；(2)中则出现了两个变量；(3)中实验步骤叙述不清。

【答案】　(1)缺乏对照。应再取一支试管，滴加2滴FeCl3溶液，其余条件都相同，观察到产生的气泡较少。 (2)存在两个变量。应在12支试管中，只加胃蛋白酶(胰蛋白酶)，再取12支试管，只加胰蛋白酶(胃蛋白酶)。 (3)实验步骤混乱。应①取6支试管编号，A、A1、B、B1、C、C1。在A、B、C试管中都加入等量的淀粉溶液，在A1、B1、C1试管中都加入等量的淀粉酶溶液。 ②A、A1试管放入60℃水中，B、B1试管放入100℃水 中，C、C1试管放入冰水中，维持5分钟。 ③分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自温度5分钟。

【规律探究】　对实验方案进行评价时，一般采用以下“五看”法：

(2009年浙江理综)给正常成年实验兔注射甲药物后，使其患了高血压病，注射乙药物可使高血压症状缓解。为了验证甲、乙两种药物的上述作用，请您根据以下提供的实验材料与用具，设计实验步骤，并在下面的坐标中画出实验过程中该组兔的血压变化示意曲线，标注注射药物的时间点。

材料与用具：一组正常成年实验兔、血压测定仪、适宜浓度的甲药物、适宜浓度的乙药物、注射器等。 (要求：答题时对该组实验兔不再分组；对动物的手术过程与药物的具体注射剂量不作要求) 实验步骤：

【解析】　该实验是通过实验动物自身不同处理条件下的对照而得出结论的，采用这种对照方式时要注意对未处理、不同处理条件下的相关数据进行测定、对比，多次测定可降低误差。对于一组正常成年实验兔，血压是正常的，因甲药物可使血压升高，注射甲药物后血压应升高，乙药物可使血压降低，注射乙药物后血压应降低。画血压变化示意曲线时，应反映出变化趋势。

【答案】　①用血压测定仪对该组每只实验兔每隔一定时间测定血压，计算血压的平均值作为对照。②给该组每只实验兔注射等量的甲药物，用血压测定仪对每只实验兔每隔一定时间测定血压，计算血压的平均值。③当该组实验兔患高血压病后，给每只实验兔注射等量的乙药物，用血压测定仪对每只实验兔每隔一定时间测定血压，计算血压的平均值。

1．(2009年江苏生物)下列有关实验及显色结果的叙述，错误的有(多选)(　　) A．水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀 B．沸水浴条件下，脱氧核苷酸与二苯胺发生作用呈现蓝色 C．常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色 D．常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色 解析：斐林试剂是检验还原糖的试剂，蔗糖属于非还原糖，与斐林试剂混合，在水浴条件下不能与斐林试剂产生砖红色沉淀；二苯胺检测的物质是DNA，脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位，不能进行检测；核糖核酸是(RNA)，甲基绿检测脱氧核糖核酸(DNA)呈绿色。 答案：ABD

2．(2009年福建理综)下列对有关实验的叙述，正确的是(　　) A．在观察洋葱细胞有丝分裂实验中，将已解离、漂洗、染色的根尖置于载玻片上，轻轻盖上盖玻片后即可镜检 B．对酵母菌计数时，用吸管吸取培养液滴满血球计数板的计数室及其四周边缘，轻轻盖上盖玻片后即可镜检 C．在叶绿体色素提取实验中，研磨绿叶时应加一些有机溶剂，如无水乙醇等 D．检测试管中的梨汁是否有葡萄糖，可加入适量斐林试剂后，摇匀并观察颜色变化

解析：在观察洋葱细胞有丝分裂实验中，染色好的根尖盖上盖玻片后必须再加上一块载玻片进行压片，使细胞尽量分散，方可镜检。用血球计数板对酵母菌计数时，要先稀释培养液，否则细胞数目多，无法计数。葡萄糖是还原糖，还原糖的鉴定还需加热。 答案：C

3．(2009年天津理综)下列是有关著名科学家通过研究取得重要理论成果的叙述，正确的是(　　) A．虎克(R.Hooke)在显微镜下观察木栓组织发现蜂窝状“细胞”，建立了细胞学说 B．坎农(W.B.Cannon)通过研究细胞内基因表达的过程，提出了内环境稳态概念 C．摩尔根(T.H.Morgan)对雄果蝇白眼性状的遗传分析，证明了基因位于染色体上 D．韦尔穆特(I.Wilmut)等在体外条件下将羊体细胞培养成了成熟个体，证明了哺乳动物体细胞具有全能性

解析：细胞学说是施莱登和施旺共同建立的。坎农提出了稳态维持机制的经典解释：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作，协调统一而实现的。将羊体细胞培养成成熟个体，证明了哺乳动物体细胞核具有全能性，而不是体细胞具有全能性。 答案：C

4．(2008年广东生物)观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明(　　) A．细胞壁相当于一层半透膜 B．洋葱表皮细胞是活的 C．此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度 D．细胞壁收缩导致中央液泡失水 解析：因为细胞壁是全透性的，从而分析它不能相当于半透膜结构，由此判断A错误；由于题干中“发现中央液泡逐渐变小”，说明细胞是活的，故B正确；C项中蔗糖溶液浓度大于细胞液的浓度，故错误；D项中是因为蔗糖溶液的浓度大才导致中央液泡失水的，故错误。 答案：B

5．(2009年江苏生物)回答下列与细胞有关的实验问题。 (1)下列4项实验中，需保持细胞生理活性的有________(填序号)。 ①观察叶绿体和原生质的流动 ②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布 ③探究酵母菌的呼吸方式 ④红细胞中血红蛋白的提取和分离

(2)按下面步骤进行质壁分离实验。 步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。 步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中。

步骤三： 在显微镜下观察，结果如图所示。 ①图中A、B处的颜色分别是____。 ②如果上述实验步骤二中从盖玻 片的一侧滴入的是加有伊红(植物 细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/mL 的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到 A、B处颜色分别是____________。 ③如果将步骤二中浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3 g/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是____________、________。 如果A处呈绿色，可能的原因是_________。

解析：(1)该题主要涉及实验中材料是否仍需要保持活性，而②④中只需观察DNA的分布与血红蛋白的提取与分离，而对细胞是否有活性无关。(2)①该题主要涉及实验结果的考查，从图中分析可知A属于细胞外溶液，主要溶液为蔗糖溶液，因此无色，而B属于叶绿体，因此绿色。②由题意可知植物细胞不吸收伊红，结合细胞壁的全透性，可知A为红色而B为绿色。③在高温80℃条件下处理，细胞许多结构与功能将丧失，而对于显微镜使用的考查涉及调节光源。

答案： (1)①③ (2)①无色、绿色　②红色、绿色　③改变光圈大小 调节反光镜(电光源亮度)　高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处

6．(2009年广东生物)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0～10 000 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：

解析： 该实验目的为探究不同光照强度对大豆植株高度的影响，实验变量为不同光照强度，反应变量为大豆植株的高度。书写实验方案的一般步骤为分组、对照培养、检测。预测实验结果时应通过分析题中给出的“黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多”信息进行预测。

答案： (1)实验方案：①实验材料：选出180粒大小一致的种子，分成6组，每组30粒，在培养皿中培养。 ②培养条件：光照强度0、2 000、4 000、6 000、8 000、10 000 Lux；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：要求至少分三组(三个处理)，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，植株高度下降。

一、选择题 1．1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在黑暗处几小时，然后把该叶片一半遮光、一半曝光。一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。用现代的观点分析这个实验，在设计上具有很强的逻辑上的严密性，具体表现在(　　) A．没有对照实验 B．本实验不需要设对照实验 C．曝光处作为对照实验 D．遮光处作为对照实验 解析：题干显示，在同一叶片上有两种不同的处理：一半遮光、一半曝光，这属于自身对照。 答案：D

2．(2010年山东烟台二模)下列对有关实验的变量的叙述，正确的是(　　) A．在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和pH是自变量 B．在探究植物生长调节剂对扦插枝条生根作用的实验中，插条生根数是因变量 C．在模拟探究细胞表面积与体积关系的实验中，正方体琼脂块的体积是无关变量 D．在探究酵母菌呼吸方式的实验中，酒精是无关变量 解析：在探究植物生长调节剂对扦插枝条生根作用的实验中，生长调节剂的浓度为自变量，因自变量的不同而出现的不同结果为因变量，所以插条生根数是因变量。 答案：B

3．下列有关实验探究的叙述中，错误的是 (　　) A．用单倍体育种法难以改良缺乏某种抗病性的水稻品种 B．盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目的变化”中的作用相同 C．探究培养液中酵母菌种群数量的变化时应设计对照实验 D．观察细胞中DNA、RNA用的吡罗红甲基绿染色剂要现配现用 解析：探究培养液中酵母菌种群数量的变化时采用的自身前后对照，不需要另设对照组。 答案：C

4．实验室的一位生物学家，根据实验结果报告了一个新发现。如果这一实验结果是有确实根据的，那么其他实验室的生物学家应该能够(　　) A．用不同变量重复这一实验并得出相同的结论 B．做相同的实验并得出不同的结果 C．重复相同的实验并得出相同的结果 D．在不同的实验条件下做相同的实验并得出相同的结果 解析：科学实验是遵循平行重复原则的，若结果真实，则该实验便经得起他人重复。 答案：C

5．(2008年全国Ⅰ)为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验方案时，如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是(　　) A．先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液 B．先注射胰岛素溶液，再注射胰岛素溶液 C．先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水 D．先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液

解析：考查了对实验的分析设计能力。该实验是验证性试验，目的是“验证胰岛素具有降低血糖的作用”，试验对象是“小鼠”，观察指标是“小鼠活动状况”，注射胰岛素溶液后，血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少，导致能量供应不足而发生功能障碍，从而出现低血糖症状。注射葡萄糖后，低血糖症状消失，通过自身对比说明胰岛素具有降低血糖的作用。 答案：A

6．从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色。该成分是(　　) A．糖脂　　　　　　　　B．磷脂 C．糖蛋白 D．脂蛋白 解析：本题考了细胞膜的成分，化合物的鉴定及呈现的颜色反应。做题时要找出题干文字中的关键信息，并结合课本基础知识来选择答案，其中“细胞膜的某种成分”及呈现的颜色反应是本题最有用的信息。相关的基础知识包括：蛋白质遇双缩脲试剂呈现紫色反应，还原性糖与斐林试剂在加热情况下出现砖红色；细胞膜有蛋白质、脂质、糖类组成；细胞膜上的糖以糖蛋白和糖脂的形式存在。 答案：C

7．(2008年广东生物)研究者给家兔注射一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物——链脲佐菌素(STZ)进行血糖调节研究，为了准确判断STZ是否成功破坏胰岛B细胞，应(　　) ①在兔饱足状态下　②在兔空腹状态下　③测定血糖含量　④测定尿液是否含糖　⑤测定血液胰岛素含量 A．①③④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②③④

解析：此题考查实验设计和分析能力。胰岛B细胞产生的胰岛素具有降低血糖的功能，因此要检测饱足状态下兔子体内血糖的含量，而血糖含量升高并不一定是胰岛素不足引起的，因此可以通过测定血液中胰岛素的含量来确定胰岛B细胞有没有被破坏。 答案：B

8．为了验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质，用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实验时，对照实验的设计思路是(　　) A．完整胚芽鞘分别置于单侧光照射和黑暗条件下 B．胚芽鞘尖端和未放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧 C．未放过尖端的琼脂块和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧 D．胚芽鞘尖端和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧

解析：本实验的自变量是琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端，因变量为切去尖端的胚芽鞘的生长弯曲情况，其他变量如琼脂块的放置位置等为无关变量，应相同。 答案：C

9．(2009年南昌调研)下图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置，在透明的容器B中放入湿润的种子。下列有几项说法是正确的(　　) ①设置A装置的目的是除去空气中的CO2，确保实验的科学性　②该装置一定要放在黑暗的环境中，避免光下种子光合作用的干扰　③种子的呼吸作用一般不受光照的影响，但温度会影响呼吸作用的强度　④C瓶中澄清石灰水变混浊，是种子进行呼吸作用产生了CO2的缘故 A．一项 B．两项 C．三项 D．四项 解析：种子不能进行光合作用，②错误。 答案：C

10．丝瓜的花是单性花。某同学用正常的丝瓜雌花验证生长素的作用，他的设计是：在1号花开放前套上纸袋，花开后给雌蕊柱头涂一定浓度的生长素溶液；在2号花开花后进行人工授粉。此设计的缺陷是(　　) A．2号花未套纸袋 B．2号花未涂生长素 C．缺乏只作套袋处理的雌花 D．缺乏自然传粉的雌花 解析：设计的缺陷是缺乏对照实验。在实验设计中，通常要设计对照组，通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。本实验设计中1、2号均为实验组，缺乏只作套袋处理的雌花作1、2号的对照。 答案：C

11．下列实验或探究中，细胞始终处于生活状态的有(　　) ①探究酵母菌细胞呼吸的方式 ②观察植物细胞的有丝分裂 ③恩格尔曼用水绵观察光合作用的场所 ④观察DNA和RNA在细胞中的分布 ⑤用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 ⑥观察植物细胞的吸水和失水 ⑦绿叶中色素的提取与分离 A．①③⑤⑥ B．②④⑥⑦ C．①②③⑤ D．①②③⑥

解析：细胞呼吸和光合作用是活细胞的生理功能，观察叶绿体和线粒体的形态和分布时细胞必须是活的，而植物细胞的吸水和失水证明细胞是活的。 答案：A

12．下列有关叶绿体和光合作用的几个简单的小实验，你认为哪一个的结果是不可能的(　　) A．绿叶中色素的无水乙醇提取液放于自然光和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察，连续光谱中变暗(暗带)的区域是红光和蓝紫光区域 B．在温暖晴朗的一天下午，在某植物的向阳处采得一片叶，用酒精隔水加热脱色，并加碘液处理叶片，显微镜下观察到叶绿体变成蓝色 C．将叶绿素的无水乙醇提取液置于适宜光源的照射下5 h，加碘液处理后溶液呈蓝色 D．将经过饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO2的密闭透明的照光小室内，3小时后在叶内淀粉中可检验到14C的存在

解析：加碘变蓝证明有淀粉的生成，但叶绿素的无水乙醇提取液中只含有叶绿素，而无进行光合作用的其他必要条件，如生物膜结构、相应的各种酶，仅有叶绿素是不能进行光合作用合成淀粉的。 答案：C

二、非选择题 13．在新陈代谢的基础上，生物体对外界刺激都能发生一定的反应，这是生物的应激性。植物的根向地生长就是一种应激性表现。根生长的向地性到底是由何刺激引起的？单侧光还是重力，还是两者共同作用？请设计一个实验探究根向地生长的适宜刺激。实验用具：大豆幼苗若干，烧杯若干，含有营养物质的琼脂培养基，完好的纸盒，光源。 (1)实验假设是：___________________。 (2)写出实验步骤的要点：____________。 (3)实验可能的结果预测及结论是：____。 (4)自然条件下，植物根的生长是否受单侧光影响？为什么？

解析：该题型让自己确定实验假设，具有开放性，实验假设的确定一般通过题干信息可确定。实验步骤注意用好题干中给定的实验装置，一般不允许自行添加，注意科学性、严密性、可操作性及对照实验的设置。预测可能的实验结果一定要分情况讨论，根据可能出现的实验现象，分析得出相应的实验结论。

答案：(1)植物根生长的向地性仅受重力影响(仅受单侧光影响或是两者共同作用的结果) （2） ①利用烧杯、琼脂培养基和纸盒制成如上图所示的装置； ②在适宜温度等条件下，利用该装置培养大豆幼 苗，一段时间后，注意观察大豆幼苗根尖生长状况

(3)①A装置中根尖垂直生长；B装置中根尖向地生长；C装置中根尖垂直生长。说明植物根生长的向地性仅是重力作用的结果。 (4)自然条件下植物根尖生长不受单侧光影响，这是因为正常情况下根尖生活在土壤中，没有光照

14．在小麦的萌发过程中，麦芽中淀粉酶的活性大大加强，促进淀粉分解为简单的化合物，供幼苗生长时所需；利用淀粉对I2－KI的蓝色反应，可检测淀粉的水解速度。请根据提供的实验材料和用具，简要写出步骤，验证小麦萌发前后淀粉酶活性的变化，并回答问题： (1)实验材料和用具：未萌发的小麦种子、干麦 芽、I2－KI溶液、0.1%淀粉溶液、试管、试管架、烧杯、量筒(10 mL)、漏斗与滤纸、恒温水浴、玻璃棒等。

(2)步骤： ①取3支试管，编号1、2、3，向1号试管加入2 mL麦芽的酶提取液，向另两支试管分别加入_____和___。 ②向各管内各加入_________________。 ③向各管内各加入__________________ 。 ④_____________________。 (3)问题：①若想知道高温对酶的作用，可怎样做？②若反应速度过快，可如何处理？ ____。

解析： 注意对照实验中变量惟一的原则。实验设计时遵循取材、分组→处理→检测即可。探究高温对酶影响时需再加一组高温处理过酶的实验；若反应速度太快则是酶含量多，需稀释。

答案：(2)步骤：①2 mL未萌发的种子的酶提取液2 mL蒸馏水 ②等量的I2－KI溶液　③等量的0.1%淀粉溶液 ④摇匀后，将试管放入适温的水浴中，观察颜色变化 (3)①在步骤①中添加试管4，加入煮沸过的麦芽的酶提取液。 ②可将酶的提取液进行稀释(注：步骤中②与③可以颠倒)

15．生物兴趣小组设计了下列实验装置进行相关实验，研究下列有关问题。 Ⅰ.研究甲状腺激素对小鼠的新陈代谢的影响(实验装置足以维持实验过程中小鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气变化对实验结果的影响，装置放在适宜恒温的环境中)。现有性别、日龄、大小相同的健康小鼠数只及有关的实验材料，提供良好的饲养条件等。该组同学设计了如下的实验方案：

步骤一：将小鼠随机均分为两组，分别编号为A组、B组； 步骤三：将A、B两组小鼠分别放入A、B两瓶中，待小鼠安静后塞紧胶塞，一段时间后记录两装置中液滴的移动情况。 (1)该实验设计的装置有不当之处，请在不增加实验装置的情况下加以修改。 (2)有同学提出该实验确立的实验变量不科学、不严谨，需加以改进，请在不增加实验装置的基础上提出合理的改进方案。_______________________ (3)该实验的基本原理是：_______________。 (4)预期最可能的结果：__________________。

Ⅱ.如果用上述实验装置来探究酵母菌的呼吸类型，A、B两瓶中分别放等量的酵母菌及15%的葡萄糖培养液。请预测与结论相符合的实验现象并分析(2)的原因：

答案： Ⅰ.(1)B广口瓶中清水换为NaOH溶液 (2)步骤二改为“A组饲喂适量的甲状腺激素制 剂，B组饲喂等量的生理盐水”(其它合理答案酌情给分)　a (3)原理是：甲状腺激素能促进新陈代谢，提高动物的耗氧量，通过上述实验装置在相同时间内耗氧量的变化来验证甲状腺激素的作用。 (4)A管液滴向左移动刻度大于B管

Ⅱ.(1)左移　不移 (2)不移　右移 只进行无氧呼吸，不消耗氧气但产生CO2 A中CO2被吸收，气体量不变，故液滴不移；B中CO2不被吸收，气体量增加，故液滴右移 (3)左移　右移

16．(2008年海南生物)回答下列Ⅰ、Ⅱ题： Ⅰ.为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，请用所给定的实验材料，完成下列实验步骤并回答问题： 实验材料：具2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、喷壶等

(1)实验步骤： ①将上述大豆幼苗平均分成A、B两组，A组为对照组，B组为实验组，分别置于等量的完全培养液中培养。 ②用喷壶分别将________和________喷洒在A、B两组幼苗上。 ③将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养，一段时间后，测定两组植株的________。 (2)预测实验结果：______________。 (3)上述实验中，如果A、B两组各选用1株幼苗进行实验，是否影响实验结果的可靠性？________。为什么？____________。 (4)该实验原理是：____________________。

Ⅱ.在观察洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原现象时发现，蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关研究的课题，要求写出课题名称及相关研究中的自变量和因变量。

解析： Ⅰ.考查了对实验设计的分析综合能力。在实验设计时要遵循实验设计的一般原则：对照原则、等量原则、单一变量原则、科学性原则和平行重复原则。以上原则在本题中得到了充分的体现。由题中信息可知本实验是验证大豆品种的矮化与赤霉素的含量有关，赤霉素能促进细胞的伸长和分裂，促进茎伸长生长。据此可确定自变量是赤霉素，因变量是大豆的高度。

Ⅱ.通过分析题中信息，洋葱质壁分离与复原实验中，唯一的变量是发生质壁分离和复原时蔗糖溶液的浓度不同。蔗糖溶液低浓度时，质壁分离不明显或不分离，浓度过高时洋葱细胞会失水过多死亡，使质壁分离复原不能进行，由此可以确定研究的课题：探究不同蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响。

答案：Ⅰ.(1)②蒸馏水　赤霉素溶液　③高度　(2)A组(对照组)植株的平均高度小于B组(实验组)植株平均高度 (3)有影响 因为每组实验材料的数量过少(或样本数过少)，代表性差 (4)赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用。用赤霉素处理植株后，可以显著增加植株的高度。据此可以验证该大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关 Ⅱ.探究蔗糖溶液浓度对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原的影响。 自变量：蔗糖溶液浓度；因变量：细胞质壁分离和复原。

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