高考生物备考二轮复习高中生物实验与探究专题复习

2017年高考生物备考【二轮复习】

高中生物实验与探究专题复习

一、实验的基本原则

1、科学性原则

①实验原理的科学性实验原理是实验设计的依据，也是用来检验和修正实验过程中失误的依据，

因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。

【例1】某校生物兴趣小组想设计一个实验来证明血浆中含有葡萄糖，老师给他们提供了下列材料用具：

加有柠檬酸钠的鸡血，试管，离心器，三脚架，酒精灯，大烧杯，石棉网，火柴，清水等。

在实验过程还需要一种试剂是，实验的原理是

。

②明确实验要求和目的，确定实验思路科学性

③实验材料选择的科学性

【例2】①孟德尔选用________作为杂交实验的材料，其原因：自花传粉，受粉；有多对相对

性状②质壁分离选用的洋葱鳞片叶，其原因：有中央大液泡，且有，容易观察③

新鲜的黑藻嫩叶是“观察细胞质流动”的理想材料，其原因：新陈代谢，叶片④

赫尔希和蔡斯选用为实验材料，通过侵染细菌的实验来证明DNA是遗传物质，其原因：

成分简单，增殖较快⑤验证生物组织中的蛋白质、还原糖、脂肪选用的材料要求还原糖量含高的植物

组织或器官，且组织的颜色_ ，其原因：易于观察。

④设计实验步骤要合理

【例3】为了验证温度对酶活性的影响，某同学设计了如下实验方案和步骤：取三支大小相同的试管，

编号为甲、乙、丙，分别向三支试管中加入3mL浆糊，再各加入2mL新鲜的唾液淀粉酶溶液，振荡

后，将甲、乙、丙三支试管分别置于0℃、60℃、100℃下约5min，取出试管，各加入2mL斐林试剂

（边加边振荡），用沸水浴检验，观察试管内物质颜色的变化。下列对实验的评价正确的是？（）

①实验步骤不正确②温度设置不合理③不能用斐林试剂检验

A．只有①正确B．只有②正确C．①和②正确D．①②③都正确

⑤实验结果的科学性指对于实验结果应该首先记录，然后整理，最后再经过仔细分析，找出它们

所能透露给我们的最大的信息量。

【例4】下列有关实验及显色结果的叙述，正确的是（）

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，脂肪与苏丹Ⅲ作用呈现红色

2、平行重复原则：控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程

度。任何实验必须有足够的实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论准确、科学。

【例5】阅读下列内容，回答有关问题：

实验目的：验证种子萌发、幼苗生长与生长素有关；确定某种植物的种子萌发、幼苗生长的最适宜生长

素浓度范围。

材料用具：萝卜、水稻、油菜等种子若干；试管、移液管、培养甲、滤纸、蒸馏水、生长素溶液（浓

度分别为：1000 mg ·L –1，10 mg ·L–1，mg ·L–1，1μg ·L–1，0.01 μg ·L–1）

实验步骤：

1．取6个试管，编号。在1-6号试管中，分别加入5 mL不同浓度的生长素溶液及等量的蒸馏水。

2．在6个试管中各放入2粒某种子，浸泡24小时。

3．取6个培养皿编号（1-6号），每个培养皿内事先都垫上用对应浓度的生长素溶液浸湿的滤纸，将

从1-6号试管中取出的种子，分别放入与之对应的1-6号培养皿中，在湿滤纸上均匀摆放。盖上培养

皿盖（假设氧气充足）。

观察与收集数据：

分析与讨论：

问题：本实验步骤中，有一处不够严谨，请指出并纠正：

___________________________________________________________________________________

3、对照性原则：即实验中设立对照组，使实验结果具有说服力。通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受自变量处理的对象组。对照组，是不接受自变量处理的对象组。

【例6】为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200 株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是（）

①实验组②对照组③黑暗中培养④在光下培养⑤生长良好⑥生长不良

A.②③⑤

B.①④⑤

C.①③⑥

D.②④⑥

【例7】现有与某种植物种子萌发有关的4组实验处理如下表

实验组ⅠⅡⅢⅣ

处理种皮完整，25℃

蒸馏水浸泡24h 机械破损种皮，

25℃蒸馏水浸泡

24h

种皮完整，%赤霉素水

溶液25℃浸泡24h

机械破损种皮，%赤霉素水

溶液25℃浸泡24h

A．仅做Ⅰ组与Ⅱ组实验，可探究机械破损对该种子萌发的影响

B．仅做Ⅰ组与Ⅲ组实验，可探究种皮完整条件下赤霉素对该种子萌发的影响

C．仅做Ⅱ组与Ⅲ组实验，可探究赤霉素或机械破损对该种子萌发的影响

D．仅做Ⅱ组与Ⅳ组实验，可探究机械破损条件下赤霉素对该种子萌发的影响

4、单一变量原则和等量原则：单一变量原则和等量原则是完全统一的，只不过强调的侧面不同，单一变量原则强调的是自变量的单一性，即实验组和对照组相比只能有一个变量；而等量性原则强调的是除了自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在适宜条件下的等量即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响，

【例8】某兴趣小组为了研究阳光对大豆发芽的影响，而在两个花盆里种了大豆，并设计如下实验：

花盆阳光温度水

I 光照20℃充足

Ⅱ暗室20℃不充足

A.两个花盆应该放在向阳的地方

B.两个花盆都应放在暗处

C.两个花盆的温度不应该一样高

D.两个花盆都应该浇给充足的水

二、实验中三个变量的分析及处理

1、自变量与因变量

自变量：指实验中由实验者所操纵的因素或条件。注意其可操作性，遵循对照原则。

因变量：指实验中由于自变量而引起的变化和结果。因变量一般不能直接体现出来，因此就要确定其体现指标，使其具备可观察性，即找到相应的观测指标。

通常，自变量是原因，因变量是结果，二者具有因果关系。

2、无关变量无关变量，指实验中除自变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。应遵循单一变量原则，注意消除和平衡。

在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量，而且不同的实验组中的无关变量应完全相同，在设置对照实验时，除了自变量外，一般要做到：

①生物材料相同（所用材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同）

植物：一般描述为长势正常且相同的同种植株

动物：一般描述为健康状况相同，体重大致相似（有的实验还要求年龄、性别等，

例如生长激素、性激素作用的研究）

种子：一般描述为大小一致、饱满程度相同、活的同种

②实验所用的器具和装置要相同，实验的试剂要相同(包括成份、浓度、体积、量等)

③条件控制要适宜且相同（如温度、光照强度等都要一致）

这样可避免实验结果的差异是由无关变量引起的可能性，便于研究自变量与因变量的关系。【例9】为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育，将27只同种、同时孵化且大小相同的蝌蚪，随机均分为三组，饲养的水、饲料和温度等培养条件相同且适宜。甲组加入甲状腺激素、乙组加入甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。饲养一段时间后，观察生长情况。

（1）本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于（自变量/ 因变量/ 无关变量）（2）甲组加入的甲状腺激素是（自变量/ 因变量/ 无关变量）

（3）甲组的变化和结果是（自变量/ 因变量/ 无关变量）

（4）实验中选同种、同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实验，其目的是。

三、各类实验题解题策略

高考中，生物实验的考查重点主要是实验设计能力的考查。要求考生对实验设计作出假设、设计对照、设计实验步骤，分析和预期实验结果，并加以处理和判断。大致可以分为以下几类题型：

实验操作题、实验原理题、实验设计题、实验评价题、实验步骤补充完善题、实习和研究性课题。1、实验操作题

实验操作题主要考查实验的操作技巧、注意事项、实验步骤与程序。要求考生必须参与实验，仔细观察，掌握实验操作技能。这一类的题目，有的是以选择题的形式出现，也有的是以要求改正或完善实验步骤的简答题的形式出现。

【例10】某同学按下表所示制成临时装片进行有关实验。

组别材料实验条件观察内容

A 浸泡过的花生种子清水、苏丹Ⅵ液、50%酒精细胞中着色的小颗粒