近年高考生物考前冲刺复习 第1部分 专题突破方略 专题十四 实验与探究讲义(2021年整理)

2017高考生物考前冲刺复习第1部分专题突破方略专题十四实验与探究讲义
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专题十四实验与探究
1。

能独立完成“生物知识内容表"所列的生物实验与技术,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用. 2.具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理. 3。

具有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、假说演绎法、建立模型与系统分析等科学研究方法。

4.能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。

［宏观把脉］
错误!
1．与观察类实验相关的7点提醒
（1)进行显色观察时宜选择白色或近白色材料,以防颜色遮蔽作用。

(2）观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中不能选用哺乳动物成熟的红细胞。

(3）观察叶绿体的材料不能用来观察线粒体.原因是叶绿体中色素的颜色会掩盖线粒体被健那绿染色后的颜色变化.
（4)观察细胞的有丝分裂或低温诱导染色体加倍时,应注意观察“呈正方形”的根尖分生区细胞。

(5)观察细胞的减数分裂时，可以选择的材料有动物的精巢和植物的雄蕊，而不宜选用动物的卵巢和植物的雌蕊。

(6）观察植物细胞的质壁分离和复原时，应选择紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞。

(7)用物理或化学试剂诱变时，处理的材料应该是具有“分裂"能力的组织或细胞；观察染色体变异时，一定要选择正处于分裂期尤其是中期的细胞进行观察。

2．与探究类实验相关的4个误区
(1）探究温度（pH)对酶活性的影响时，必须在达到预设的温度(pH)的条件下,再让反应底物与酶接触，避免在未达到预设的温度（pH)时反应底物已与酶接触发生反应,影响实验结果。

(2）探究酵母菌的呼吸方式时：①新配制的质量分数为5%的葡萄糖溶液先加热煮沸(杀死
里面的微生物、除去溶液中的氧气)，等冷却(防止高温杀死酵母菌）后再加入食用酵母菌；②无氧条件时,酵母菌培养液应先封口放置一段时间后，待酵母菌将瓶内的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,以保证检测到的一定是酵母菌无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变浑浊.
(3）探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
所设组别除用不同浓度的生长素类似物处理外,还要增加一组用蒸馏水处理的空白对照。

(4）探究培养液中的酵母菌种群数量的动态变化
①从试管中吸出培养液进行计数之前，要轻轻振荡几次，使酵母菌均匀分布，以确保计数准确，减少误差。

②该探究不需要设置对照，因为随着时间的延续，酵母菌种群数量的变化,在时间上形成前后自身对照，但要获得准确的实验数据，必须重复实验，求得平均值.
③对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。

考点一教材基础实验
（2016·高考江苏卷，19）下列实验都需要使用光学显微镜进行观察，有关实验现象描述合理的是（）
实验
编号
实验名称观察到的实验现象
①观察植物细胞的质壁
分离和复原
镜检1：几乎整个紫色洋
葱鳞片叶外表皮细胞呈
紫色;
镜检2：不同细胞质壁分
离的位置、程度并不一致
②观察多种多样的细胞菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细
胞核组成；人口腔上皮细
胞具有细胞核和核糖体
③观察细胞的有丝分裂
洋葱根尖伸长区细胞长,
液泡大；分生区细胞呈正
方形，多数细胞中呈紫色
的染色体形态清晰
④
探究酵母菌种群数量
的动态变化
酵母细胞呈球形或椭圆
形，细胞核、液泡和线粒
体的形态、数目清晰可见A。

实验①B．实验②
C．实验③ D．实验④
(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色的大液泡占据了细胞的大部分空间，故在显微镜下观察,几乎整个细胞呈紫色；同一组织的不同细胞中细胞液浓度不同,不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致。

(2）用光学显微镜观察植物细胞时，不能观察到细胞膜的存在；核糖体在电子显微镜下才能观察到.
(3）洋葱根尖分生区细胞大多数处于分裂间期，而染色体形态清晰处于分裂中期。

（4)在探究酵母菌种群数量的动态变化实验中，不能清晰看到酵母菌的内部结构。

【答案】A
对教材中常规实验的考查一般体现在：（1)对实验原理、实验材料和实验试剂的分析和解释;（2)对实验设计中对照实验的分析和解释;（3）对实验结果的分析和解释；(4)基本实验操作仪器的使用(例如显微镜)。

解答这一类题的关键是要十分熟悉教材实验，掌握生物学科基本的实验设计思想、实验方法及常规实验步骤与实验分析等。

1．核心热点
(1)观察类实验操作流程模板
（2)鉴定类实验的操作流程模板
(3)调查类实验一般操作流程模板
（4）探究设计类实验操作流程模板
2．交汇热点(★★★★★）
（1）与高中生物实验常用材料的链接
①人口腔上皮细胞：观察DNA、RNA在细胞中的分布;观察线粒体.
②苹果或梨匀浆：检测还原糖。

③花生种子(匀浆）:检测脂肪。

④豆浆：检测蛋白质。

⑤马铃薯匀浆：检测淀粉。

⑥藓类叶(菠菜叶、黑藻叶):观察叶绿体。

⑦紫色洋葱鳞片叶外表皮：观察植物细胞的质壁分离和复原。

⑧洋葱鳞片叶内表皮：观察DNA、RNA在细胞中的分布。

⑨洋葱（大葱、大蒜)根尖分生区:观察细胞的有丝分裂；低温诱导染色体数目加倍。

⑩淀粉酶溶液：探究温度对酶活性的影响。

⑪肝脏研磨液:探究pH对酶活性的影响。

⑫含酚酞的琼脂块：模拟探究细胞表面积与体积的关系。

（2）与实验药品的链接
①NaOH：用于吸收CO2或改变溶液的pH；
②Ca(OH）2：鉴定CO2；
③NaHCO3：提供CO2;
④NaCl:配制生理盐水及其他不同浓度的盐溶液，可用于测定动物细胞内液浓度或用于提取DNA；
⑤蔗糖：配制蔗糖溶液，用于测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原;
⑥盐酸
⑦酒精
离
95％的
酒精
解离液［酒精(体积分数
95％）1份，浓盐酸(质量
分数15%）1份，二者混合
即成]
有丝分裂的实验
脱色
鉴定光合作用产物淀
粉
(3
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：质壁分离实验；
⑤细胞是否死亡：质壁分离、亚甲基蓝溶液染色；
⑥甲状腺激素的作用：动物耗氧量、发育速度等；
⑦生长激素的作用：生长速度（体重变化、身高变化);
⑧胰岛素的作用：动物活动状态。

考查实验材料的选用
1．下列有关实验材料的使用，正确的是( ）
A．甘蔗汁、番茄汁都可用于可溶性还原糖的鉴定
B．用放置时间长的蔗糖做可溶性还原糖鉴定实验时，也会有砖红色沉淀出现,说明蔗糖有还原性
C．鸡蛋清也能用于蛋白质的检测，但使用时需加水稀释
D．使用秋天凋落的银杏叶作为提取叶绿体色素实验的材料
C [解析］甘蔗汁含的是蔗糖，属于非还原糖，番茄汁本身颜色较深，会影响实验的颜色反应,不宜用作可溶性还原糖鉴定的材料，A错误。

放置时间长的蔗糖可能会被一些微生物分解，产生部分还原糖,B错误。

采用蛋清作蛋白质检测实验材料，在使用时一定要进行稀释，否则和NaOH溶液作用后，粘附在试管管壁上会导致清洗困难,C正确。

叶绿体中叶绿素不稳定，在秋天树叶凋落前易分解，故凋落的银杏叶中叶绿素含量很少，不适宜作提取叶绿体色素的实验材料，D错误。

2．洋葱是中学生物学实验中常用的材料之一，下面有关洋葱的实验操作过程存在缺陷的是( )
实验取材试剂
A叶绿体中色素的提取洋葱绿色叶片无水乙醇等有机溶剂
B 检测生物组织中的还
原糖
捣烂紫色洋葱鳞片叶
取其汁液
双缩脲试剂
C 观察植物细胞质壁分
离
紫色洋葱鳞片叶0.3 g/mL蔗糖溶液
D 观察植物细胞的有丝
分裂
洋葱根尖分生组织细
胞
龙胆紫溶液或醋酸洋
红液
素,A正确；检测生物组织中的还原糖应选用斐林试剂，且紫色洋葱鳞片叶会影响实验观察，B 错误；观察植物细胞的质壁分离时可选用紫色洋葱鳞片叶外表皮（含有紫色大液泡)，所选试剂的浓度要大于细胞液浓度，如0。

3 g/mL蔗糖溶液，C正确;观察植物细胞的有丝分裂可选用洋葱根尖分生组织细胞(分裂能力旺盛）,该实验中需要用碱性染料(如龙胆紫或醋酸洋红）对染色体进行染色，D正确。

考查实验操作过程
3．（原创）下列有关实验操作过程的说法，正确的是( ）
A．可溶性还原糖和蛋白质的检测过程都需要水浴加热过程
B．叶绿体色素提取过程中，收集滤液的试管需及时用棉塞将试管口塞紧，而在层析过程中,不需对层析装置加盖
C．叶绿体色素提取过程都正确，在色素分离过程中，画滤液细线的操作也正确,但最后在滤纸条上没有清晰的色素带，最可能的原因不是利用了脱落叶片
D．在观察细胞有丝分裂实验和观察DNA、RNA在细胞中分布实验中都有冲洗载玻片的过程
C [解析] 蛋白质的检测过程不需要加热。

由于色素提取和分离过程中用到的提取液和层析液都是有机溶剂，易挥发，因此收集滤液的试管需要及时用棉塞塞紧，同时层析装置也要加盖。

脱落叶片中的叶绿素已分解，只要实验操作正确，在滤纸条上还会有叶黄素带和胡萝卜素带。

在滤纸条上没有清晰的色素带，最可能的原因是滤纸条上的滤液细线接触到层析液,导致色素溶于层析液中。

观察细胞有丝分裂实验中，根尖经解离后需放在盛有清水的玻璃皿中漂洗，而不是对载玻片冲洗.
4．(2016·贵阳监测）实验操作不当一般情况下不能达到预期结果，但有的实验或调查若通过及时调整也可顺利完成。

下列有关叙述合理的是( )
A．鉴定蛋白质时，只有斐林试剂的甲、乙液，将乙液按比例稀释可得双缩脲试剂
B．探究唾液淀粉酶的催化活性时,发现底物与酶的混合液的pH为0.9时,可调至中性
C．调查遗传病发病率时，如发现样本太少，可扩大调查范围，已获得原始数据不能再用D．提取光合作用色素实验中，如发现滤液颜色太浅，可往滤液中再添加适量CaCO3
A [解析］斐林试剂的甲液是0.1 g/mL NaOH溶液,乙液是0。

05 g/mL CuSO4溶液,而双缩脲试剂A液是0。

1 g/mL NaOH溶液,B液是0.01 g/mL CuSO4溶液，因此将乙液按比例稀释可得0。

01 g/mL CuSO4溶液，即可用于蛋白质的鉴定，A正确；过酸会使唾液淀粉酶变性失活，因此底物与酶的混合液的pH为0.9时，淀粉酶变性失活，再将pH调至中性酶的活性也不会恢复,B错误；调查遗传病的发病率时,样本要足够大，而且要做到随机取样，如发现样本太少,可扩大调查范围，已获得的原始数据仍能使用，C错误；滤液颜色太浅可能是因为研磨时未加入CaCO3，叶绿体内的叶绿素被破坏，还可能是因为研磨不充分等，在滤液中加CaCO3不能改变滤液中色素的含量，D错误。

考查实验结果及结论
5．下列有关实验结果的说法，正确的是( )
A．在某同学配制的某溶液中加入碘液后呈蓝色，说明溶液中存在淀粉，如果用斐林试剂检测后,出现砖红色沉淀，说明淀粉部分水解了
B．某溶液中加入斐林试剂并水浴加热后，若该溶液中不含可溶性还原糖，则溶液将无任何现象
C．用深秋时候的菠菜做色素提取与分离实验时，只能得到图示中的①和②色素带
D．如图所示的色素带①在层析液中的溶解度最大,色素带③对应色素在绿叶中含量最多
D [解析］淀粉遇碘变蓝色，如果在溶液中加碘液后呈蓝色，说明溶液中存在淀粉。

用斐林试剂检测后，出现砖红色沉淀，可能是部分淀粉水解了，也可能是溶液中本身含有可溶性还原糖，A错误。

斐林试剂本身呈蓝色,如果溶液中不含可溶性还原糖，则加入斐林试剂并水浴加热后溶液仍呈蓝色，不能说无任何现象，B错误。

深秋时候的菠菜叶中各种色素都含有，因
此用菠菜做色素提取与分离实验时,四种色素带都会有，C错误。

图中从①到④依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，其中含量最多的是叶绿素a,在层析液中溶解度最大的是胡萝卜素，D正确。

6．下列关于实验操作、实验现象与结果的分析，正确的是（）
A．水浴加热鉴定还原糖时，试管中液面可高于烧杯中液面
B．洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后发生质壁分离,说明细胞有活性
C．观察植物细胞的质壁分离和复原必须在碱性条件下进行
D．用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程
B ［解析] 水浴加热鉴定还原糖时，试管中液面应低于烧杯中液面，从而使试管中液体各部位温度一致,A错误.植物细胞只有在保持活性条件下才能发生质壁分离及复原现象，B正确。

观察植物细胞的质壁分离和复原实验需要保持细胞的活性，强酸或强碱会杀死细胞，因此一般在中性条件下进行,C错误.在制作洋葱根尖装片时，解离过程中细胞被杀死，故显微镜观察的是无活性的细胞，D错误。

对基础实验进行拓展和延伸考查
7．如图是“绿叶中色素的提取和分离”实验所得到的实验结果，下列关于该实验的叙述正确的是( )
A．四条色素带自中心向外依次是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色
B．若将纸片置于暗室中，并用红光照射，则色素带中呈暗色的有③④
C．由于四条色素带中①扩散得最快,故①在提取液中的溶解度最高
D．若用秋天凋落的银杏叶片作为实验材料，则会缺失图中的②和④两条色素带
B ［解析] 该实验采用的层析原理与滤纸条层析相同，只不过色素是从中心向四周扩散开的,因此在层析液中溶解度越低的色素离中心越近，故自中心向外依次为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素，颜色依次为黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色，A错误。

由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,故若将纸片置于暗室中并照射红光，则③④色素带会因吸收红光而变暗，B正确。

色素分离的原理是四种色素在层析液(非提取液）中的溶解度不同，溶解度越高,扩散得越快，C错误.叶绿素不稳定，易被分解，故用秋天凋落的银杏叶片作材料提取的色素中叶绿素含量应该极少,故缺失的色素带应该是③④，D错误。

8．如图为测量萌发的小麦种子细胞呼吸方式的装置图，下列相关说法正确的是（）
A．图示说明萌发的小麦种子细胞进行了无氧呼吸
B．图中萌发的小麦种子细胞的细胞质基质产生的［H］最多
C．萌发的小麦种子细胞有氧呼吸的第二阶段产生水
D．有色液滴移动的距离可代表细胞呼吸消耗氧气的量
D [解析] 图示说明萌发的小麦种子细胞进行了有氧呼吸，因为细胞呼吸过程中消耗了气体，液滴左移，A错误。

萌发的小麦种子细胞的线粒体基质产生的[H]最多，B错误.细胞有氧呼吸的第三阶段产生水，C错误。

有色液滴移动的距离可表示细胞呼吸消耗氧气的量，D正确.
生物科学史和生物技术的考查
9．(2016·贵州高考模拟）下列关于生物科学史的叙述，错误的是( ）
A．萨姆纳提纯脲酶并证明其为蛋白质
B．林德曼用定量分析得出能量流动是逐级递减的
C．萨顿通过假说—演绎法，证明“基因在染色体上”
D．达尔文用金丝雀草做实验,证明胚芽鞘尖端的某种“影响”与向光性有关
C[解析] 萨姆纳提纯脲酶并证明其为蛋白质，A正确；林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析,发现了能量流动具有单向性、逐级递减的特点，B正确；摩尔根运用假说—演绎法，证明了基因在染色体上，C错误；达尔文根据实验提出，单侧光照射使胚芽鞘尖端产生某种“影响”，当这种“影响"传递到下部的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快，证明胚芽鞘尖端的某种“影响"与向光性有关,D正确。

10．下列关于生命科学研究中所选择的技术（或方法)的叙述，不正确的是（)
A．使用活体染色法观察根尖分生组织的有丝分裂过程
B．使用假说—演绎法研究DNA的半保留复制
C．使用同位素示踪法研究光合作用中物质的转化过程
D．使用样方法估算某草地上跳蝻的种群密度
A[解析] 观察根尖分生组织有丝分裂的实验,需对细胞进行解离，解离后细胞已被杀死，A错误；研究DNA半保留复制时使用了假说—演绎法,B正确；研究光合作用中物质的转化时应
用了同位素示踪法，C正确；跳蝻的活动能力较弱，估算其种群密度时用样方法,D正确。

考点二实验设计与分析
（2016·高考浙江卷,31节选）欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,对成年小鼠的分组及处理见表。

在适宜的实验条件下，正常饲养，每隔一定时间测定耗氧量（单位时间内单位体重的氧消耗量），记录数据并统计分析。

甲组乙组丙组丁组
切除甲状
腺
饲养14天
手术但不切
除甲
状腺饲养14
天
甲状腺激素
溶液灌胃
1次/天，
共14天
__W__
1次/天,
共14天
请回答：
(1）表中W是对丁组小鼠的处理，该处理是__________________________.
(2)预测实验结果(设计一个坐标系,将预测的实验结果用示意曲线表示）。

（3)分析与讨论
①合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于______________.
②通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是______________________，________________________________________________________________________.
（1）本实验的自变量是有无甲状腺和有无甲状腺激素灌胃,表格中甲、乙两组涉及的自变量是有无甲状腺，所以丙、丁两组涉及的自变量是有无甲状腺激素灌胃，因此对丁组小鼠的处理是用生理盐水灌胃。

（2）本实验的因变量是耗氧量，甲状腺激素有促进新陈代谢的作用，缺乏甲状腺会使体内甲状腺激素水平降低,从而导致耗氧量减少。

（3）①促甲状腺激素释放激素由位于下丘脑的神经分泌细胞合成与分泌.
②I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一。

【答案】（1）生理盐水灌胃
（2)
（3)①下丘脑②I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一
131I的放射性强度可被仪器测定
此类实验题的考查形式灵活多变，备考的有效策略是加强针对性训练，并熟练应用“答题模板”灵活进行思维变通，善于对实验结果分析、数据处理及结论推导等，切实做到“规范化”。

1．变量法寻找实验目的
（1）根据题目信息，直接写出实验目的。

此类题目中往往含有“验证×××”或“探究×××”的字眼,此即为该实验的目的.
（2)根据实验装置或实验现象，推断实验目的.
此类试题首先应确定实验的自变量和因变量,再寻找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的。

2．三段法分析实验原理
(1)实验原理一般由三段组成。

自变量和因变量的关系＋因变量的观测指标＋实验具体过程描述。

(2)自变量的作用（反应)原理,即“为什么这么做”。

要密切关注实验目的及题干信息，注意充分利用题干的提示或联系教材基础知识进行准确描述。

(3)因变量的检测原理（或操作原理、现象原理），即“为什么出现这样的现象”。

可参考题中相关实验步骤。

3．实验假设的确定方法
(1)假设的确定依据
对探究性实验来说，假设是对所要研究的对象设想一种或几种可能的答案或解释，即提出可能的实验原理。

(2）假设的描述
①句式一：“如果……现象，则……结论"。

②句式二：“当条件X存在时，事件P（实验现象）会发生”或“当条件X存在时，事件
P（实验现象)不发生”或“当条件X存在时，对事件P(实验现象)没有影响”。

4．“四步法”规范书写实验步骤
（1）材料分组编号(设置对照实验)。

(2）对不同的对象施以不同的处理（控制自变量)。

(3)给以相同且适宜的条件(控制无关变量).
（4)实验结果的观察与记录(因变量的预测)。

5．倒推法预测实验结果
（1）探究性实验结果的预测对应假设,常需分类讨论.实验结论要根据可能的实验结果进行分析。

(2)验证性实验的结果与相应结论只需考虑一种情况.一般只有一个结果和一个相应的结论，且结论就在题目中，如“验证……"“证明……”等。

实验结论对应实验目的应得出肯定结论。

考查实验步骤的修正完善及实验结果的分析与评价
1．（2016·河南洛阳质检）某科研人员为了探究生长素类似物萘乙酸对萝卜幼苗生长的影响，做了如下实验：
①将长势一致的萝卜幼苗随机分为若干组,每组2株。

②配制四组不同浓度的萘乙酸溶液:A＝2.500 mg/L、B＝3.125 mg/L、C＝4.165 mg/L、D ＝6。

250 mg/L。

③用不同浓度的萘乙酸溶液分别处理四组萝卜幼苗，并置于相同且适宜的环境条件下培养一段时间。

④对幼苗叶绿素含量测量数据如图所示：
(1）据图可知，随着萘乙酸浓度的升高，萝卜幼苗的叶绿素含量逐渐________。

（2)有人指出本实验的操作步骤①②均存在缺陷，不仅无法证明萘乙酸的作用，也不能保证实验数据的准确性。

请提出修改意见：
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。

[解析］ (1）图中显示，随着萘乙酸浓度的升高，叶绿素含量逐渐增加.（2）每组中植株数量只有2株，数量太少,容易出现偶然因素引起的误差,因此，应增加每组中植株的数量；实验没有设置空白对照(即用蒸馏水处理），应增加空白对照组。

［答案] (1)增加(2)①将2株改为20株(或其他合理答案）②增加空白对照组,即蒸馏水处理组
2．（2016·湖南长沙高三模拟）为了探究某物质（X）的作用，研究者提出了以下实验思路：
（1)实验分组：
甲组：培养液＋Y细胞＋3H­Tdr（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)＋生理盐水；
乙组:培养液＋Y细胞＋3H.Tdr＋X(用生理盐水配制）。

每组设置若干个重复样品。

(2）分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度），求每组的平均值.
（3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定CRD,求每组平均值并进行统计分析。

要求与说明：答题时用X、CRD、3H。

Tdr表示相关名词，Y细胞是能增殖的高等动物体细胞。

请回答：
（1)实验目
的:________________________________________________________________________.
（2)预测实验结果及结论：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

（3）实验中采用3H。

Tdr的原因：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.
［答案] （1）探究X对Y细胞增殖(DNA的合成)的影响
（2)如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增殖有促进作用；如果乙组CRD与甲组。