高中生物高考总复习知识点：微专题3-4

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。
[例 1] (2016·南昌模拟)某同学做了如下实验(实验过程中温度和光照 等条件适宜，O2、CO2 在水中的溶解量和无氧呼吸不计)：
2．得出实验结论 (1)“照抄法”述实验结论。验证性实验的实验结论直接照抄实验目 的。 (2)提炼实验结论。对于探究性实验，书写实验结论时应将对现象的观 察，转换为对本质的描述。 [例 3] 红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血(红细胞 破裂)后，溶液会逐渐透明，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞 的溶血速度，进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。请 利用以下实验材料，设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。 试剂、用具：稀释的羊的红细胞悬液、0.3 mol/L 的葡萄糖溶液、0.3 mol/L 的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。
(2)是否要分组编号。这一步目的明确，就是要使自己的实验结果令人 信服，就需要排除一些无关变量造成的影响。因此分组对照是一个在设计 实验时，用来抵消非实验因素对实验结果造成影响的常用方法。
(3)对不同Байду номын сангаас或同一)对象施加不同的处理。这是实验设计中的关键一步， 基本上所有的实验设计题都要求学生完成这一步工作，只要我们在分析过 程中做好了前面的工作，这一步也就是顺理成章的事了。
步骤四：分别对这 3 个实验装置进行强、中、弱三种光照，观察并记 录同一时间段内各实验装置中小圆片浮起的数量。
(1)本实验的目的是探究__光 __照 __强 __度 __对 __光 __合 __作 __用 __速 __率 __(_强__度__)_的__影__响___。 (2)将步骤二中的烧杯置于光照强度等均适宜的条件下，结果发现小圆 形叶片仍全部沉在水底，试分析其原因： 蒸馏水中缺乏 CO2 和 O2，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_________________________________________。
(1)实验步骤：
第一步：取两支试管，分别标记为 A、B。 第二步： 第 __二 __步 __： __分 __别 __量 __取 ___0_.3__m__o_l/_L__的__葡__萄__糖__溶__液__、__0_.3__m__o_l/_L _____的 __甘 __油 __溶 __液 __各 ___1_0_m__L_， __分 __别 __注 __入 ___A_、 __B__两 __支 __试 __管 ___。 第三步： 第 __三 __步 __： __分 __别 __量 __取 ___1_m__L__稀__释__的__羊__的__红__细__胞__悬__液__注__入__A__、_ B _____两 __支 __试 __管 __中 __， __同 __时 __开 __始 __计 __时 __， __记 __录 __溶 __液 __由 __不 __透 __明 __到 __透 __明 __所 __需 _____ _________的 __时 __间 ______________。
无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，气球可膨胀、收缩；其中 B 已
死亡，气球内的培养液中均含 CO2 缓冲液(维持气球内 CO2 浓度不变)；初 始时指针指向正中零的位置。乙图为不断改变灯泡距水面的距离，间隔相同
时间记录到指针偏转变化情况。下列相关描述，正确的是(
)
A．d 点时指针向右偏转 B．该实验的自变量为光照强度，c 点植物 O2 释放速率最大 C．f 点与 a、b、c、d 点的指针偏转方向相同，但数值较小 D．若改在无 CO2 缓冲液情况下进行实验，b 点时指针偏转格数加大
高中生物高考总复习知识点
必修① 分子与细胞 第三单元 细胞的能量供应和利用
微专题·巧突破
研命题 究疑点 提升能力
实验思想在代谢类大题中的渗透 设计实验能力是生物学高考能力要求之一，是突破高分瓶颈必须要过 的一个坎！虽然在生物高考中纯设计实验的题目比例在下降，但实验思想 在大题中的渗透，却是一个永恒的主题。本专题通过对实验能力的破解， 将使你能力水平有所提升。
[解析] (1)根据实验步骤四中“进行强、中、弱三种光照”，说明自 变量是光照强度，同一时间段内各实验装置中小圆片浮起的数量是光合作 用速率的观测指标，因此本实验的目的是探究光照强度对光合作用速率(强 度)的影响。(2)将小圆形叶片放入盛有蒸馏水的烧杯中，并置于光照强度等 均适宜的条件下，由于蒸馏水中缺乏 CO2 和 O2，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，导致小圆形叶片仍全部沉在水底。
[例 2] (2017·湖北教科研协作体联考)在干旱条件下，植物叶片气孔关 闭，但植物细胞间 CO2 并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高。对此， 有两种不同观点。观点一：光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积 累，最后阻碍了 CO2 的吸收和利用；观点二：细胞内水分亏缺导致叶绿体 片层结构破坏，从而直接影响光反应，而且不能恢复。某高中学校生物研 究性学习小组的同学，欲利用学校条件设计实验，探究以上哪种观点是成 立的。其实验设计的基本思路是：①将培养在___干__旱___条件下的植物幼苗 分为两组；②对其中对照组植物幼苗的处理应是保 __持 __原 __状 __，而对实验组植 物幼苗的处理应是_____正__常__供__水__或__“__浇__水__”__或__“__补__水__”_____。最后通过分 析实验结果，即可获得相应的实验结论，进而做出判断。
步骤一：摘取外形正常、生长旺盛的菠菜叶若干，在叶上避开大型叶 脉用打孔器打出直径为 1 cm 的小圆形叶片 30 片；
步骤二：用适当方法使小圆形叶片内部的气体全部逸出，放入黑暗处 盛有蒸馏水的烧杯待用，此时叶片全部沉在水底；
步骤三：取 3 个小烧杯，分别倒入 20 mL 富含 CO2 的清水，然后各 放入 10 片小圆形叶片；
实验设计的解题思路 1．明确实验目的和原理(验证的生物学事实是什么？所依据的生物学 原理是什么？)。 2．找出实验变量、反应变量和无关变量(见第三章第四讲有关内容)。 3．构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。 4．明确实验对象和实验条件(实验对象：实验所用的生物学材料；实 验条件：完成这一实验必需的理化条件及生物学处理方法)。 5．设计实验方法和步骤(四步曲) (1)材料是否要制取或处理。有些实验中，题干所给予的材料与设计的 要求有一定的差距，如果我们直接利用题干中所给予的材料而不加以处理 的话，那么不能达到实验目的，这就要求我们对实验材料进行适当的处理。
[解析] 本实验的自变量是植物的缺水情况，对照组应该仍在干旱条 件下培养，而实验组应该转到正常供水条件下培养。
突破四 实验结果和结论的获取 1.预测实验结果 (1)“照抄法”述实验结果。对于验证性实验：依据实验原理写出实验 结果，且实验结果唯一。 (2)“倒推正写法”述实验结果。对于探究性实验：先分析实验可能的 结果，再由结果推导该结果所对应的实验现象，而在书写时先书写实验现 象，后书写实验结果。 (3)探究性实验的结果不是唯一的，大多有三种可能。变量促进结果、 变量抑制结果、变量与结果无关或全肯定、全否定、一肯定一否定等。有 时也会出现“预测最可能的结果”，此种情况应根据已有知识推测最合理 的结果。
突破三 实验设计的一般步骤及要求 1.一般步骤
2．分组处理中的对照原则和单因子变量原则 (1)对照原则 通常一个实验可以分为实验组和对照组。实验组就是接受实验变量处 理的对象组；对照组是相对于实验假设而言，就是不接受实验变量处理的 对象组。这样从理论上讲，由于无关变量对实验组和对照组的影响是相等 的(已经被平衡了)，因此实验组和对照组之间的差异就可认为是来自实验 变量的效果。这样的实验结果是可信的，更具有说服力。对比实验不设对 照组，均为实验组(或互为实验组和对照组)，可以说是对照实验的一种特 殊形式，即相当于“相互对照实验”。如“探究酵母菌细胞呼吸的方式” 实验中，需要设置有氧和无氧两种条件，这两个实验组的实验结果都是未 知的，通过对比可以看出氧气对细胞呼吸的影响。
解析 在适宜的光照条件下(如图中的 a、b、c、d 点)，植物进行光合 作用释放出的氧气大于呼吸作用消耗的氧气，使 A 植物所在的气球的体积 增大，指针向右偏转，A 正确；该实验的目的是探究光照强度对光合作用 强度的影响，实验自变量为光照强度(灯泡与水面的距离)，乙图 c 点指针偏 转格数最大，表明 O2 的释放量最大，B 错误；e 点指针的偏转格数为零， 此时细胞呼吸速率等于光合速率，ef 段随着灯泡与水面的距离增大，光照 强度继续减弱，导致细胞的呼吸速率大于光合速率，指针向左偏转，与 a、 b、c、d 点相比，指针的偏转方向相反，C 错误；b 点时光合速率大于细胞 呼吸速率，光合作用吸收的 CO2 大于呼吸作用释放的 CO2，此时若改在无 CO2 缓冲液情况下进行实验，b 点时指针偏转格数减小，D 错误。
(4)依据实验现象，获得实验结论。要从实验现象中获得结论，而结论 往往同实验目的相呼应。如果实验目的不够明朗，那么应加入自己对该实 验的理解，尽量利用课本中规范的语言来回答。
突破一 确定实验目的 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。 突破二 理解实验原理 1.实验原理一般由三部分组成。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。
__速__度__快__________________
__如__果__两__支__试__管__内__溶__液__透__明__ _葡 __萄 ___糖__和__甘__油__进__入__细__胞__的__ __所__用__时__间__相__同____________ 速 __度 __相 __同 ________________
(2)单因子变量和等量原则 等量性原则与单因子变量原则是完全统一的。只不过强调的侧面不 同，单因子变量原则强调的是实验变量的单一性，而等量性原则强调的是 除了实验变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须严格控制等 量，即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响，需要强调的是这些无 关变量在进行严格控制时，不但要等量，而且是在适宜条件下的等量，常 态条件下的等量。
(2)预测结果及结论：
预测结果
实验结论
如果加入葡萄糖溶液的试 葡萄糖比甘油进入细胞的速
管内溶液透明所用时间短 度快
__如__果__加__入__甘 __油 __的 __试 __管 __内 ___溶_ __甘__油__比__葡__萄__糖 __进 __入 __细 __胞 __的 __
__液__透__明__所__用__时__间__短____
[解析] 由于可根据红细胞悬液澄清的速度判断红细胞的溶血速度来 判断物质进入细胞的速度，所以根据对照、变量唯一的实验原则设计实验 判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度，由于实验具有不确定性，即属于探 究实验，因此结果分析时要考虑其全面性。
[演练 1] (2017·湖南师大附中第二次月考)甲图中，A、B 分别为培植于
3．实验设计语言叙述中应注意的问题 (1)实验材料选择：①植物：“大小相似，长势相同的同种植株”。② 动物：“体重(体长)、年龄、生长趋势相同”，有时甚至要“性别”相同。 ③有时可以叙述为“生长状况基本相同的个体”。 (2)试剂选择：在量上难以做到准确的量化描述时，应尽可能用 “定 性”的语言表达，要注意“等浓度”“等体积”“适量的”“一定量的” 等词语的运用；实验时间和条件上用“一段时间”“适宜的温度、pH”等 语言。 (3)实验器具选择：①容器应使用大小相同的。②如果使用滴管滴加不 同溶液，应选用不同的滴管。