【生物】第七讲 实验

第七讲实验、实习和研究性学习【命题趋向】一、直击考点[能力点]Ⅰ.理解能力要求：能根据高中所学的生物学要点，把握住实验进行的背景知识和并能用相关理论对实验中涉及的问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论。

Ⅱ.实验与探究能力要求：（1）能独立完成“生物知识内容列表中”所列实验，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应用。

（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，包括确认变量、做出假设和预期、设计可行的研究反感、处理和解释数据、根据数据做出合理的判断等。

Ⅲ.获取信息的能力：会鉴别、选择试题给出的相关生物学信息，能运用信息，结合所学知进行实验原理的阐述、实验器材的选择。

能用文字、图表等多种表达形式准确的描述实验结果。

Ⅳ综合运用能力：能运用高中所学的相关概念、原理、过程等知识，运用实验的方法解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。

[高考热点]近几年高考主要以光合作用、呼吸作用、生命活动的调节、遗传的基本规律为知识背景，考察考生实验能力与探究能力，考察点集中在实验原理、实验步骤的设计、实验结果的预测与分析等方面。

二、命题方向和应试策略Ⅰ.经典实验将被重视以经典实验为背景，重点考察学生的基础知识和基本理论及运用已有知识在新情境下解决问题的能力。

因此在复习时，不仅要重视学生实验，更应重视教材中隐含的经典实验。

Ⅱ.教材试验不容忽视考纲中明确划定了所要考察的教材实验，以这些实验内容为命题素材，考查学生对实技术的掌握，对实验原理、实验程序、实验数据和实验现象、实验结论等内容的分析、归纳和总结能力。

在复习中，要注意实验洞察能力与分析推导能力的培养，强化训练运用恰当的语言对实验结果做出科学描述和解释的能力。

Ⅲ.以实验提为载体，考查综合运用能力实验题不会只考察实验与探究能力，而是以给出的材料为基础，要求根据现有条件，设计实验程序、预测实验结果，并对实验结果进行合理的分析和解释，考查学生使用恰当的方法验证简单的生物学实施，并对结果进行解释和分析等综合运用能力。

答好实验题的前提，要有扎实掌握高中生物学知识，因此，考生切不可舍本而逐末，盲目陷入实验题海，忽视相关理论的复习。

【考点透视】一、网络构建二、复习重点[高中生物实验常用原则]1．对照性原则设置对照的目的通常有两种情况：说明问题，验证推论；消除或减少实验误差。

设置对照组有3种方法：①空白对照：即不给对照组做任何处理，或虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素；如要验证甲状腺激素的作用，则对照组动物不做任何处理，让其自然生长，而对照组饲喂甲状腺激素制剂或甲状腺抑制剂，以观察甲状腺激素的作用；②自身对照：指实验组和对照组都在同一实验对象上进行。

如观察植物细胞的质壁分离和复原实验中，对照组即正常的洋葱表皮细胞和实验组即质壁分离和复原的细胞是同一组细胞，是典型的自身对照实验。

③相互对照：不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照。

如“比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率”实验中，分别用过氧化氢酶和Fe3+去催化过氧化氢分解，进行相互对照，以得出酶的高效性结论等。

2．随机性原则实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。

这样做是由于：①可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；②平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。

3.单因子变量原则指实验组和对照组的处理只能有一项条件不同，其他条件都应相同。

即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。

除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。

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。

[设计实验的基本内容和总体思路]1．明确实验目的：明确实验到底要解决什么问题。

2．确定实验原理：要用到生物学上什么基本知识、规律和结论3．理清实验思路：根据原理对实验做出假设，并对可能产生的现象做出预测，并充分利用实验材料设计实验思路。

5．设计实验步骤：根据上述实验目的、原理和思路，设计出合理的实验装置和实验步骤。

要思考题目中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用？怎样运用？并且还要注意以下两点：一是题目中给出的实验试剂和材料一般应充分利用；二是除非题目条件允许，否则不能自己随意增加实验试剂和材料。

6．记录实验现象和数据：在实验中，将观察到的现象如实、准确地记录下来。

除了用文字进行记录外，还可以用数据或符号进行记录。

7．分析得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，归纳出一般概括性判断，并用文字、图表、绘图等方法作一个简明的总结。

[解实验题的基本模式]1．找实验目的：实验目的是解实验题的方向，原理阐述、步骤设计、结果预测、实验分析、实验结论等都需要围绕实验目的进行，否则无异于南辕北辙。

2．分析试验用具：高考时，为让考生的试验设计及分析能有一定的范围，命题者往往通过给出实验用具来进行限制，同时，有些命题背景学生并不熟悉，命题者会通过给出实验用具加以提示。

因此，分析实验用具往往是解题的突破口，可以让实验题的解答（尤其是实验步骤的描述）严密不丢分。

解题时，可将实验用具可以分为三类：生物材料；一般用具和药剂；特殊用具或药剂。

在分析实验用具的过程中，会使考生的实验设计逐渐清晰明了。

3．联系课本原理：高考中无论考查的能力层次有多高，考查的知识点都在课本中，即所谓“题在书外而理在书内”。

因此，在明确实验目的和充分分析实验用具的基础上，考生应注意结合考题寻找课本中的知识原型，运用高中生物学知识解答相关问题。

[实验步骤设计题解题思路]无论解哪种类型的设计实验步骤试题，都可以用“三步法”去解。

[高中实验中常用器材和药品的使用]一般实验设计题目会提供所需的器材和药品，因此，考生熟悉这些常用器材和药品的用途和使用方法，可以在解答实验题时发现实验设计的思路和方法，甚至具体的实验步骤。

氢氧化钠：用于吸收二氧化碳或改变溶液的pH值。

氢氧化钙：鉴定二氧化碳盐酸：解离或改变溶液的pH碳酸氢钠：提供二氧化碳氯化钠：配置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的浓度或用于提取ＤＮＡ琼脂：激素或其他物质的载体，用于激素的转移或培养基亚甲基兰：用于活体染色体检测污水的细菌含量（细菌可使之退色）酒精：用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配置解离液蔗糖：配置蔗糖溶液、用于测定植物细胞也浓度或观察质壁分离和复原滤纸：过滤或纸层析纱布、尼龙布：过滤碘液：鉴定淀粉斐林试剂：可溶性还原糖的鉴定苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ：脂肪的鉴定双缩脲试剂：蛋白质的鉴定龙胆紫溶液或醋酸洋红：碱性染料，用于染色。

二苯胺试剂：鉴定DNA柠檬酸钠：血液抗凝剂实验与探究能力是高考必考试题，非选择题至少一道，选择题也常常出现，根据几年的考查趋势，预测以下内容在2007年高考中可能会出现：考纲中规定的学生实验的考查，例如原理的阐述、实验材料的选择、实验操作的步骤、实验结果的分析、实验中需要注意的事项等。

1．课本隐含实验的考查。

如光合作用的发现系列实验的分析、生长素的发现系列实验的分析、遗传物质的探索系列实验、遗传规律的发现系列实验。

课本中关于这些实验的介绍和阐述包含了大量的信息，在复习中应充分挖掘。

2．课后习题中隐含的实验方法和原理的考查。

课后习题中有些涉及了实验方法和原理，例如人教版高中生物全一册《神经调节》一节课后习题“在一个以肌肉为效应器的反射弧中，如果传出神经受到损伤，而其他部分正常，感受器受到刺激后将表现为”一题涉及的内容在高考中被多次考察。

【例题解析】【例1】为验证甲状腺激素具有促进动物个体发育的功能，某实验小组的同学，将一正常生长的幼年家兔的甲状腺摘除并缝合后进行观察。

请问，如何设立对照组 ( )A.用一成年的家兔做相同的实验B.用一相似的幼年家兔在相同的环境中观察C.用一相似的幼年家兔在颈部切开伤口后缝合，在相同的环境中观察D.用另一相似的幼年家兔做相同实验，外源补充甲状腺激素并在相同的环境中观察[解析]设计实验时应遵循对照原则、唯一变量原则。

实验组的处理方案为：将一正常生长的幼年家兔的甲状腺摘除并缝合后进行观察，所以在设立对照组时，应选取另一相似的幼年家兔，在颈部切开伤口后缝合，然后在相同的环境中观察。

答案：C【例2】为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。

实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。

实验步骤和预测实验结果：（1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。

此时，叶片均浮在液面上。

（2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。

（3）………………..分析预测的结果[解析]本题是一道运用实验探究的方法对科学结论进行验证的实验综合题。

主要考查了考生设计实验（补充步骤）、实验结果的预测和分析能力，解答此题，需要具备光合作用和呼吸作用的的条件和产物等知识及良好的文字表达能力。

解答本题的突破点是实验目的的分析，及对实验所有相关提示的理解。

本题的实验目的是“验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗”。

即要验证叶片在光下进行光合作用（同时进行呼吸作用，但光合速率大于呼吸速率）消耗二氧化碳产生氧气；在黑暗中只进行呼吸作用，消耗氧气。

进行光合作用还需要适宜的光照、温度等条件，还有二氧化碳的供应；进行又氧呼吸的条件是适宜的温度和氧的供应。

为保证叶片只进行呼吸作用，则必须在黑暗中进行实验。

答案：实验步骤和预测实验结果（3）将这两支试管放在日光灯下，照光一段时间。

结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。

（4）在将这两支试管在暗培养箱中一段时间。

结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉‘蒸馏水中的叶片仍在试管底部。

分析预测的结果（1）光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的O2多与呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。

而蒸馏水中缺乏O2和CO2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。