2010高考生物 知识点精讲精析精练 复习大全 26页

应对2010高考生物之知识点精讲精析精练系列10――实验专题 一 学生分组实验 ‎（一）复习要求 ‎（ 1 ）明确每个实验的目的要求，即要证明的问题。‎ ‎（ 2 ）理解每个实验的原理。‎ ‎（ 3 ）弄清实验中每种材料、用具和试剂的用途。‎ ‎（ 4 ）站在实验设计的角度来掌握、理解实验步骤，‎ ‎（ 5 ）学会对实验现象、结果的分析，从而得出实验结论，并能用简练、准确的语言进行表述。‎ ‎（二）实验内容 必修本（上册）‎ 1． 显微镜的结构和使用方法 2． 生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定 P17第1章 3． 高倍镜观察叶绿体 P30第2章 4． 观察细胞质流动 P31第2章 5． 观察植物细胞的有丝分裂 P40第2章 6． 比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率 P47第3章 7． 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 P48第3章 8． 探索影响淀粉酶活性的条件（选做） P49第3章 9． 叶绿体中色素的提取和分离 P55第3章 10． 观察植物细胞的质壁分离与复原 P60第3章 11． 植物向性运动的实验设计与观察 P83第4章 必修本（下册）‎ 1． NA的粗提取与鉴定 P5第6章 2． 制作DNA双螺旋结构模型 P8第6章 3． 性状分离比的模拟实验 P22第6章 1． 类染色体的组型分析 P41第6章 2． 察果蝇唾液腺巨大染色体装片（选做） P53第6章 3． DNA分子杂交的方法鉴定人猿间亲源关系的模拟实验 P75第6章 二 实习 必修本（上册）‎ ‎1．动物激素饲喂小动物的实验（选做） P91第4章 必修本（下册）‎ ‎2．用当地某种生物做有性杂交试验（选做） P35—36第6章 ‎3．种群密度的取样调查 P97第8章 ‎4．设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性 P113第8章 三 研究性课题 必修本（上册）‎ ‎1．观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响的设计实验 P88第4章 ‎2．观察被子植物的花粉管 P105第4章 必修本（下册）‎ ‎3．调查人群中的遗传病 P62—63第6章 ‎4．收集并交流我国自然保护区的资料 P121第8章 ‎5．调查环境污染对生物的影响 P126第9章 四 课文中所涉及的一部分实验 ‎（一）复习要求 明确实验原理，掌握课文中的实验思路、方法及材料用具，站在设计实验的角度上进行学习，这是高考实验题的主要来源。‎ ‎（二）实验内容 必修本（上册）‎ ‎ 1．关于细胞核重要作用的一组实验P33第二章 ‎2．胡萝卜韧皮部细胞的组织培养P42第二章 ‎ 3．酶发现的一组经典实验P 46第三章 ‎ 4．光合作用发现的一组经典实验P54—55第三章 ‎ 5．小球藻进行光合作用的实验P60第三章 ‎ 6．渗透作用与水分流动的演示实验P60第三章 ‎ 7．溶液养法鉴定植物必需矿质元素的实验P64第三章 ‎ 8．证明根吸收的矿质元素是通过导管向上运输的实验P65第三章 ‎ 9．利用无土栽培技术培养植物P67—68第四章 ‎ 10．植物的向重力性生长的实验P83第四章 ‎ 11．生长素发现的一组经典实验P84第四章 ‎ 12．关于顶端优势的实验P85第四章 ‎ 13．无子果实的培育实验P 86第四章 ‎ 14．摘除公鸡睾丸的实验P98第四章 ‎ ‎ 15．摘除母鸡卵巢和又注射或口服睾丸酮的实验P98第四章 ‎ 必修本（下册）‎ ‎ 1．肺炎双球菌的转化实验P2—3第六章 ‎ 2．噬菌体侵染细菌的实验P3—4第六章 ‎ 3．孟德尔的碗豆杂交试验P18—20第六章 ‎ 4．一对相对性状的遗传试验P20—21第六章 ‎ 5．验证基因分离规律的测交实验P23第六章 ‎ 6．两对相对性状的遗传实验P30第六章 ‎ 7．验证基因自由组合规律的测交实验P31第六章 ‎ 8．三倍体无子西瓜的培育P55第六章 ‎ 9．利用延长或缩短光照时间控制动物生殖的实验P83第八章 ‎ 10．黑光灯诱杀农业害虫的实验P84第八章 ‎ 11．利用标志重捕法调查种群密度P92第八章 ‎ 12．赛达伯格湖的能量流动情况及定量分析P107第八章 ‎ 13．设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性P113第八章 ‎ 14．被Hg污染的水对水蚤生命活动的影响演示实验P123第九章 ‎ 15．微生物分解农药的实验P129第九章 五 实验习题分类解析 生物学是一门实验科学，它的很多知识来源于对实验结果的分析、归纳和总结，生物实验是高中生物学的重要组成部分，如教材中有 16 个学生分组实验，教材中涉及到的实验约 73 个。在高考考查的内容上，主要表现为对实验操作、原理、程序、现象、结论的分析、归纳、总结；设计简单的或补充设计不完整的生物学实验；对科学实验、实践中获得的各种信息的分析和解释。所以在复习中应重视对实验操作、原理、程序、现象、结论的分析、归纳、总结；对设计简单的实验程序及补充设计不完整的实验题型的训练。尤其是对教材中提到的大量实验应加以重视，这些实验应该是编制实验考题的主要素材之一。同时实验试题又是基础知识与科学研究、生产实际相结合的分析性、推理性、实践性的试题，所以在实验部分的总复习要突出实验的迁移能力。‎ 高中生物实验题型可分为：考查基本实验操作能力；根据实验现象、判断、推导实验结论；评价实验方案、修正实验方案中的错误或补充完善实验方案；设计实验方案，验证简单的生物学事实或探索实验结论等。‎ ‎（一）考查基本实验操作能力 例1．用显微镜观察小白鼠脊髓横切面制片，请回答：‎ ‎（1）如果要同时观察到灰质和白质，用 低 倍物镜 ‎（2）如果要观察神经元细胞体，应将视野对准脊髓 灰质 的部位 例2．在显微镜下观察洋葱根尖细胞有丝分裂，调节细准焦螺旋，看到视野内部分细胞清晰，另一部分细胞不清晰。产生这种现象的可能原因是 (　 　)‎ A．显微镜坏了B．光源有变化 C．细准焦螺旋调得太快 D．根尖压片厚薄不匀 例3．在低倍镜下找到植物根尖生长点细胞后，换上高倍物镜时物像不清楚，应该调节（ ）‎ ‎ A．转换器 B．反光镜 C．粗准焦螺旋 D．细准焦螺旋 ‎（二）根据实验现象、判断、推导实验结论 例1．将青蛙脑破坏，保留脊髓，在脊柱下部打开脊椎骨，剥离出脊髓一侧邻近的两对脊神经根（一对脊神经根包含一个背根和一个腹根，见图）。分别电刺激每对脊神经根的背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应。然后进行下列实验：‎ ‎ ①在第一对脊神经的背根中央处剪断，电刺激背根向中段，蛙后肢发生运动反应：电刺激背根外周段，蛙后肢不发生反应。‎ ‎②在第二对脊神经根的腹根中央处剪断，电刺激腹根向中段，蛙后肢不发生反应；电刺激腹根外周段，蛙后肢发生运动反应。‎ 脊髓横切面及其一侧的一对脊神经根示意图 ‎ 试分析回答：‎ ‎ （1）根据实验①判断背根的功能是 。‎ ‎ 因为 。‎ ‎ （2）根据实验②判断腹根的功能是 。‎ 因为 。‎ 答案：（1）传入功能 电刺激背根向中段可以产生后肢运动反应，表明神经兴奋进脊髓中枢并通过传出神经引发肌肉收缩，因此是传入功能。电刺激背根外周段不发生反应，表明背根无传出功能。‎ ‎ （2） 传出功能 电刺激腹根向中段不发生反应，而电刺激腹根外周段可以产生后肢运动反应，表明神经兴奋沿传 出神经引发肌肉收缩，因此是传出功能。‎ 例2．“水往低处流”，但是植物体内的水却往高处流，动力从何而来？某同学为此做了两个实验。‎ 实验一：将一枝条插入充满水的玻璃管中，玻璃管的另一端插入盛有水银的容器中。不久水银柱上升。如图一所示。‎ 实验二：将同一植物在靠近茎的基部切断，套上一个弯曲的玻璃管，管内装有水和水银。不久，玻璃管内水分增加，水银柱上升，如图二所示，请回答：‎ 实验一说明______________________‎ 实验二说明______________________‎ 根据这两个实验，你对水分在植物体内运输动力有何新的认识？‎ 答案：实验一说明：枝条叶片通过蒸腾作用散失水分所产生的拉力，是促使水分在植物体内向上运输的动力。 实验二说明：根部生理活动（答“根部渗透吸水”或只答根部也给分）能产生推动水分向上运动的压力。根据这两个实验说明：水分在植物体内上升的动力不但有蒸腾拉力，还有根部产生的向上压力 练习题 ‎1．下图表示A、B两种草履虫在单独培养时和共同培养时个体数随时间发生变化的情况，通过这些图来决定今后的研究课题。其中认识问题正确的是（B ）‎ A.两种草履虫互利共生，应研究它们如何互助。 　B.两种草履虫互相竞争，应研究一种草履虫使另一种草履虫无法生存的原因。 　C.两种草履虫之间没有什么特别关系，没有研究价值。 　D.两种草履虫生活在一起，一种得益而另一种无益也无损，应研究前者得到什么利益。 　　本题考察发现问题、分析问题的能力。从单独培养看，个体数量变化都符合一般规律，而从共同培养看，显然A种群的增长会影响B种群的数量变化，B的数量随A的增长呈现先增长而后下降的趋势，所以是竞争关系。当然研究的主要问题应当是A种群导致B种群无法生存的原因。‎ ‎2．为验证PH对唾液淀粉酶活性的影响，实验如下： 　　（1） 在1-5号试管中加入相应的缓冲液2ml。 　　（2） 加完淀粉液后，向各试管中加入相应的缓冲液3.00ml，使各试管中反应液PH依次在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。 　　（3）分别向1-5号试管中加入0.5%唾液1ml，然后进行‎37℃‎恒温水浴。 　　（4）反应过程中，每隔1min从第3号取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘液显色，待呈黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色，记录结果。 　　（5） 结果如下：‎ 处理试管编号 ‎ ‎1 ‎ ‎2 ‎ ‎3 ‎ ‎4 ‎ ‎5 ‎ PH ‎ ‎5.00 ‎ ‎6.20 ‎ ‎6.80 ‎ ‎7.40 ‎ ‎8.00 ‎ 结果（颜色+） ‎ ‎++ ‎ ‎+ ‎ 橙黄色 ‎ ‎+ ‎ ‎++ ‎ 请回答： 　　A 实验过程中为何要选择‎37℃‎恒温。 　　B 3号试管加碘液后出现橙黄色，说明什么？ 　　C 如果反应速度过快，应当对唾液做如何调整。 　　D 该实验得出的结论是什么？ 　　本题要求对"验证PH对唾液淀粉酶活性的影响"的实验现象、原理、结论等作出分析，考查酶的作用、酶的特性和影响酶催化作用的因素等实验原理和方法。学生需要知道遇碘变蓝是淀粉的特性，淀粉液只有在淀粉酶的催化下才能被分解，唾液中含有唾液淀粉酶，但唾液淀粉酶的催化作用受到温度和酸碱度的影响。在温度‎37℃‎左右，PH=7的环境中，唾液淀粉酶的活性最强，催化效率最高，温度过高或过低，都会使酶的催化能力降低，同样唾液淀粉酶在酸性或碱性的环境中，也不能发挥出较好催化能力。酶的催化能力，除了酶具有的高效性外，还与酶的数量有关系，酶的量大，催化能力就大；量小，催化能力就小。另外酶还有专一性，唾液淀粉酶只能催化淀粉水解为麦芽糖，不能再水解麦芽糖变成葡萄糖。 　　参考答案：(1)在该实验中，只有在恒温的条例下，才能排除温度因素对结果的干扰，‎37℃‎是唾液淀粉酶起催化作用的适宜温度 (2)淀粉已完全水解成麦芽糖 (3)提高唾液的稀释倍数 (4)唾液淀粉酶的最适pH是6.8，高于或低于此pH时酶活性逐渐降低。‎ ‎3．取4株大小相同、来源相同、具有等量叶片的嫩枝，依下图2—10所示方法处理： ‎ 实验开始时，先将各装置的质量调至80 ｇ，其后每隔4 ｈ，记录各装置的质量。图2—11曲线表示实验结果： ‎(1)曲线Ｉ代表A、B、C、D中的哪两组装置的实验结果__________。为什么? ‎ ‎ 。 (2)曲线Ⅱ、Ⅲ分别代表哪两组装置的实验结果?____________。比较图中显示的实验结果，指出该植物叶片的上下表皮中，哪一面气孔数量多?为什么? ‎ ‎ 。‎ ‎(3)若将装置A放入①玻璃钟罩内；②暗室中。对实验结果有何影响? 为什么有这种影响?‎ ‎【参考答案】‎ ‎(1)C和D 因为C的上下表皮均涂有凡士林，不能进行蒸腾作用；D因无叶片也不能进行蒸腾作用 ‎(2)B和A 该植物上表皮气孔数量多，因为B装置仅给下表皮涂凡士林，B装置相对于A装置的重量丢失较少，且未到装置A的一半 ‎(3)两种情况下，因蒸腾作用失水相对都较少。因为在玻璃钟罩内，空气不流通，相当于风速为零，蒸腾作用减弱；而在暗室内，由于温度有所降低，蒸腾作用也会减弱 ‎4．新鲜叶类蔬菜常残留有水溶性有机农药。人们一般认为，把蔬菜浸入清水中一段时间，即可大大减少蔬菜的农药残留量。对此，某研究机构做了以下实验：‎ 实验(一)，取同一新鲜蔬菜样本各‎1000g，用不同方法处理，结果如下 处理方法 未作处理 仅用纯净水冲洗1分钟后 浸入纯水30分钟后 ‎1000g蔬菜农药残留量 ‎0.196mg ‎0.086mg ‎0.123mg 细胞液浓度 A B 浸入纯水时间 C ‎0‎ 实验(二)，取同一新鲜蔬菜若干浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，所得数据可绘出如下曲线：‎ 据上述实验结果分析回答： ‎ ‎(1)对实验(一)结果的解释是：用纯净水冲洗1分钟后，蔬菜农药残留量比未作处理减少了半以上，这是因为 而浸入纯水30分钟后，蔬菜残留农药量反倒比仅用纯水冲洗1分钟的蔬菜农药残留量多，这说明 ‎(2)从对实验(二)曲线的分析中可知，从A→B点，植物细胞液浓度变化的原因是 而从B→C点，细胞液浓度变化的原因则是 综合上述分析，可以说明，植物细胞吸收水分和可溶性有机农药的关系是 ‎(3)农业上常采用根外追肥(即向植物叶片喷洒有机肥料和微量元素)的方法，补充植物所需的养分。根据有关原理，根外追肥选择在什么样的环境条件下进行效果最好？为什么？‎ ‎【参考答案】‎ ‎(1)农药主要残留在蔬菜叶片表面，大部分可被纯水冲掉 农药分子溶于水中才能被植物细胞吸收，导致植物细胞内农药含量增高。‎ ‎(2)刚浸入纯水中，细胞对水分子的吸收大于对农药分子的吸收 受细胞壁限制，细胞吸水一定量后即饱和，此时细胞仍可吸收农药分子　　两个相对独立的过程 ‎(3)无风或少风的傍晚，或空气湿度大的阴天；使叶片的液面保持较长时间，以便于植物细胞充分吸收溶于水中的养分。‎ ‎5．现用体重等方面大体相同的三组兔子进行实验。将含有放射性碘的注射液注射到A、B、C三组兔子的体内，然后，定时测定免子甲状腺的放射量。4d后，向A组兔子注射无放射性的甲状腺激素，向B组兔子注射无放射性的促甲状腺激素，向C组兔子注射生理盐水，实验结果如右图所示。请据图回答：‎ ‎(1)开始的4d内三组兔子体内甲状腺放射量升降的原因是 ‎(2)第二次注射后，三组免子甲状腺放射量下降的速率不同，原因是 ‎【参考答案】‎ 碘是合成甲状腺激素的原料，进入人体后会随着血液循环的进行逐渐被甲状腺吸收以合成甲状腺激素，甲状腺激素释放进入血液调节物质代谢。请注意本题图中纵坐标表示的是：“甲状腺内的放射量”，而不是全身各部分的放射量。‎ ‎(1)甲状腺能聚集身体中的碘合成甲状腺激素，所以在开始的一段时间甲状腺放射量增高；甲状腺分泌的甲状腺激素逐渐释放进入血液，所以甲状腺的放射量降低；‎ ‎(2)B组兔子注射了促甲状腺激素，促进了甲状腺对甲状腺激素的合成分泌，所以该组甲状腺放射量下降速率最快；C组为对照组；A组兔子注射了无放射性的甲状腺激素，血液中甲状腺素升高，反馈调节使甲状腺合成分泌甲状腺激素的量减少，故其甲状腺内的放射量还维持较高水平。‎ ‎6．右图表示研究小型哺乳动物呼吸作用的实验装置，所有接头处均密封：‎ ‎(1)实验结束时，U形管内有色水溶液的水平面怎样改变？解释你的回答。‎ ‎(2)B瓶的作用是什么？_____________。‎ ‎(3)若给你提供一烧杯KOH溶液，描述并解释你将怎样在不用其他仪器的情况下，调整此实验装置，以证明小型哺乳动物吸收氧。‎ ‎【参考答案】‎ ‎(1)左低右高 由于恒温动物呼吸作用产热，导致密闭容器内温度升高，气压升高会引起U形管中有色水溶液水平面改变。‎ ‎(2)对照实验 ‎(3)将玻璃管AB的橡皮塞移开，将装KOH的烧杯悬挂在左边的玻璃瓶中，左边小哺乳动物由于呼吸吸收了O2，而释放CO2被KOH吸收，使左侧气压下降，导致U形管中水平面变为左高右低。‎ ‎7．取分别编号的锥形瓶4个，各加入等量的清水，向3、4号雏形瓶加入等量的河泥，再向2、3、4号锥形瓶中分别加入等量的金鱼藻，在各个锥形瓶中分别放入1条金鱼，并加清水至各瓶液面位于同一高度，然后并用橡皮塞塞紧，把4号锥形瓶放在不透光的纸箱中。结果发现，瓶中金鱼的生存时间不同，详见下表。‎ 瓶号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 瓶中金鱼生存时间(天)‎ ‎5‎ ‎11‎ ‎40‎ ‎3‎ 请分析回答：‎ ‎(1)为什么1号锥形瓶比4号锥形瓶中的金鱼生存的时间长？‎ ‎ (2)说明3号锥形瓶中金鱼生存的时间最长的原因。‎ ‎【参考答案】‎ ‎(1)1号锥形瓶中无金鱼藻，不能进行光合作用，金鱼没有机物和氧气的来源，当金鱼由于呼吸作用消耗掉水中的溶解氧后便死亡。4号锥形瓶中有金鱼藻，但置于黑暗处，金鱼藻不能进行光合作用，但金鱼藻和金鱼呼吸作用共用消耗水中的溶解氧，因此生存的时间更短。‎ ‎(2)3号雏形瓶置于阳光下，有稳定的能量来源，金鱼藻和金鱼呼吸作用共同消耗水中的溶解氧，产生CO2，但金鱼藻进行光合作用可使水中的溶解氧不断得到补充，清水和河泥又为植物提供水和无机盐，河泥中分解者能将金鱼藻和金鱼的尸体或粪便等分解，而分解产物中的水和无机盐又为植物吸收，这种状态能较长时间地维持下去，所以3号锥形瓶中的金鱼生存的时间最长。‎ ‎8．将盛有等量衣藻的8只密闭试管编号后，在暗室中放置1～2天，然后用太阳光通过棱镜色散后的色光，分别照射各试管 l～2h(见如下表)：‎ 试管号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 光线种类 紫外 紫 蓝 青 绿 黄 橙 红 在衣藻试管中加入酒精，并在水浴中加热0.5h，随后使之冷却。问：‎ ‎(1)若用酸碱指示剂对8只试管的溶液进行检测，酸性最强的是_________号试管，原因是 ‎(2)取出衣藻并滴加碘酒，则变蓝最显著的三份是_________号衣藻。‎ ‎(3)根据不同光对生物的影响推测，_________号衣藻最易发生基因突变。‎ ‎【参考答案】‎ ‎(1)5 ‎ 色素对绿光吸收最少，5号管中的衣藻光合作用最弱，而呼吸作用的强度与其他试管中的衣藻基本相同，这样就有更多的二氧化碳溶于水生成碳酸。‎ ‎(2)2，3，8 (3)1‎ ‎9．植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。‎ 为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多?是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了。为此，有人做了下述实验：‎ ‎（一）实验步骤：将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，放在琼脂切块上，分别放在黑暗中和单侧光下（见下图）。‎ ‎（二）实验结果：如下图所示。‎ ‎ ‎ ‎［图中c、d、e和f用一生长素不能透过的薄玻璃片将胚芽鞘分割；琼脂下方的数字表示琼脂块收集到的生长素（IAA）的量］‎ 请回答：‎ ‎（1）图a和b说明什么?____________________________。‎ ‎（2）图c和d说明什么?_______________________________‎ ‎（3）图e和f说明什么?_____________________________。‎ ‎（4）通过上述实验可得出什么结论?_____________________。‎ ‎【参考答案】‎ ‎(1)光并未影响生长素的分解和生长素的向下运输 ‎(2)胚芽鞘被玻璃片分隔成两半，不影响生长素向下运输和琼脂块中收集的生长素数量 ‎(3)单侧光照射促使生长素向背光侧转移 ‎(4)单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧转移，而不是向光侧的生长素被分解 A B C D ‎10．为了验证植物的根总是向着重力方向生长，有人设计了下列实验：‎ 第一步：取已萌发的玉米4粒，分别放在培养皿的四个位置上（如图所示），并且幼苗的根尖都朝向培养皿的中心。‎ 第二步：将滤纸剪成培养皿大小，盖在玉米粒，再盖上湿棉花，直到填满整个培养皿。然后盖上培养皿盖，使玉米粒不能移动位置。用胶布将培养皿和盖粘牢。‎ 第三步：把培养皿竖立放在恒温箱内（无光照），不让其滚动，在适宜的温度下培养。‎ 请根据上述实验的设计思路，回答下列有关问题：‎ ‎（1）若培养皿竖立起来后，位置C在正下方，那么，四粒玉米中，处于_______位置的玉米粒可作实验对照。‎ ‎（2）请你预测该实验的结果。‎ ‎（3）萌发的玉米粒在恒温箱内培养期间，其总重量和所含有机物重量分别发生了哪些变化？原因是什么？‎ ‎（4）现提供栽有玉米幼苗的花盆和纸箱若干，请你设计一个验证植物茎具有背地生长特性的实验。‎ ‎【参考答案】‎ ‎(1)A ‎(2)A处作对照的玉米幼根竖直向下生长，B、C、D三处作实验的玉米幼根都弯曲向下生长。或四粒玉米的根均向下生长。(其它正确答案也给分)‎ ‎(3)萌发玉米粒总重量增加，因为幼根生长吸水较多。有机物重量减少，因为细胞呼吸作用消耗了部分有机物。‎ ‎(4)将一盆幼苗(花盆)竖直放置，一盆幼苗(花盆)侧放(或倒放)，用纸箱罩住花盆，一段时间后观察，可见两个花盆中的幼苗茎均向上生长。(其它正确答案也给分)‎ ‎（三）评价实验方案、修正实验方案中的错误或补充完善实验方案 例1．为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”，某同学制订了下列实验方案：‎ ‎（1）实验目的（省略）‎ ‎（2）实验材料和用具（省略）‎ ‎（3）实验方法和步骤 ‎① 用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏气。‎ ‎② 将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内的有机物，暗室内装有红色安全灯。‎ ‎③ 饥饿一段时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。‎ ‎④ 取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素容于酒精中，‎ ‎⑤ 将已脱色的叶片取出，平铺中一个培养皿内，用碘-碘化钾溶液，检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现。‎ 该实验方案有几项明显错误，请指出错误并改正。‎ 答案：（1）步骤中的②暗室应装绿色安全灯。‎ ‎（2）步骤中的⑤用碘-碘化钾溶液检测有淀粉的特异颜色反应出现。‎ ‎（3）未设计对照实验。对照实验如下：‎ a 装置同题干的步骤①但玻璃罩内用同一种生长状况相同的另一株植物代替题干中的植物；用一杯清水代替NaOH 溶液。‎ b 同题干的步骤②，但暗室应装绿色安全灯。‎ c同题干的步骤③、④。‎ d 同题干的步骤⑤，但应改为检测淀粉的特异颜色反应。‎ 例 2 ．给你两个大小相同的萝卜 (新鲜的) 、 10%‎ ‎ 的盐酸、蔗糖、蒸馏水、显微镜、玻片、小刀、烧杯、吸水纸等材料用具。请从中选用部分器材，用最简单的方法，设计一个小实验，验证植物细胞吸水和失水的原理。 (1)你准备选用的实验材料和器具是__________________________________________________。‎ ‎(2)操作过程是 (写出要点即可) 。‎ ‎(3)过一段时间后，你所观察到的实验现象是 ‎(4)实验结论是 参考答案： (1) 萝卜、蒸馏水、蔗糖、小刀、烧杯(2)①配制浓蔗糖溶液，②在两只萝卜上用小刀各挖一个大小相等的小洞，③在两个洞中分别倒入蒸馏水和浓蔗糖溶液，④观察。 (3)①注入浓蔗糖溶液的萝卜，小洞液面升高，萝卜变软；②注入蒸馏水的萝卜，液面降低，萝卜变硬。 (4)当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水；当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水。 （让学生思考，还有什么方法）‎ ‎(3)实验结论错误，本实验只能证明淀粉被水解，而不能证明水解产物是什么。‎ 例3．黄瓜花是单性花，雄花和雌花容易分辨。现在生物园里有几株黄瓜正在开花，为你提供必要的器具和药品，请你完成下面的实验方案，证明：黄瓜子房发育成果实需要种子提供的生长素。 器具药品：透明纸袋、回形针、小纸牌、剪刀、镊子、毛笔、烧杯、适宜浓度的生长素溶液。 　　步骤一：选择一批发育正常，即将开放的黄瓜雌花，为每朵花套上透明纸袋，用回形针将纸袋固定好，然后，将这些雌花分为3组，分别挂上1、2、3的小纸牌。 　　步骤二：‎ ‎ 结果预测：第一组雌花___________；第二组雌花________________； 第三组雌花________________________。‎ 答案：步骤二：待纸袋中的雌花开放后，打开纸袋，将各组花作如下处理：1组—授以黄瓜的花粉，2组—在子房壁上涂抹适宜浓度的生长素，3组—不作任何处理，之后，都套上纸袋。 结果预测：1组—结出有籽黄瓜，2组—结出无籽黄瓜，3组—不结黄瓜。‎ 练习题 ‎1练习题 ‎1．证明“唾液淀粉酶对淀粉有消化作用”，某同学制订了下列实验方案：(1)实验目的 (略)(2) 实验材料和用具 (略)(3) 实验方法和步骤①：取 1 支试管，注入 2 ml 浆糊。 ②：用凉开水漱口后，用小烧杯收集唾液。 ③：向试管内加入 2 ml 唾液。 ④：往试管中滴加 2 滴碘液。 ⑤：将试管振荡后放十分钟。取出试管，观察溶液颜色的变化。 (4)结论：唾液中含有淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。 该实验的方法和步骤以及结论有没有错误？如果有，请指出并改正。 ‎ 答案：有三处错误： (1)未设立对照实验，步骤①还应取1支试管，③往这支试管中加入2ml清水 ； (2)步骤顺序颠倒，步骤④应与步骤⑤对调； (3)实验结论错误，本实验只能证明淀粉被水解，而不能证明水解产物是什么。‎ ‎2．下面是最早发现抗生素——青霉素的科学家弗莱明所进行的探索过程。 观察及对问题的认识：细菌培养基中，偶然生出青霉菌，在其周围细菌没有生长。为什么出现这种现象？‎ 假设：‎ 进行实验：把青霉菌放在培养液中进行培养，然后观察使用这种培养液对细菌生长的影响。 结果：这种培养液阻止了细菌的生长和繁殖。 结论：‎ 弗莱明在持续的研究中分离出了这一物质，分析出它的特征，并将它命名为青霉素。 说明：①在实验室里培养细菌、真菌常用琼脂配制成凝胶，平铺在培养皿里作为培养基。②某细菌需要添加特殊培养液才能正常生长。 请回答： (1)作为这一实验的下列假设中，最为恰当的是 A.青霉菌能产生有利于人类的物质 B.青霉菌污染了细菌生长的培养基 C.青霉菌可能吞噬了细菌 D.青霉菌可能产生了不利于细菌繁殖的物质 (2)为了证明青霉素确实是由青霉菌产生的而不是培养液和培养基中的其他物质产生的，则应设计对照实验，其实验方法是 。 (3)若对照组实验结果为 ，则充分证明青霉素确实能产生可阻止细菌繁殖的物质。‎ 参考答案：(1)D (2)对照组的培养液和培养基中均不加入青霉菌，观察细菌的生长繁殖 (3)细菌正常生长繁殖 ‎3．请设计一个实验，观察洋葱表皮细胞质壁分离后的自动复原现象。 推荐材料：显微镜、载玻片、紫色洋葱、吸水纸、滴管、清水、质量分量为30%的蔗糖溶液、质量分量为10%的KCl溶液、质量分量为5%的酒精溶液等。 设计原理：____________________。 实验步骤： 第一步：将一小块洋葱表皮平展在载玻片中央的清水滴中，盖上盖玻片，在显微镜下观察，可看到原生质层紧贴在细胞壁上。 第二步： 。 第三步：观察紫色洋葱表皮细胞的质壁分离及自动复原现象。‎ 参考答案：设计原理：渗透作用　 第二步，加入10%的KCl溶液。‎ ‎4．根据提供的实验材料设计并完成pH对酶活性影响的实验。材料用具：试管、量筒、烧杯、酒精灯、温度计、新鲜唾液、质量分数为3％的可溶性淀粉溶液，质量分数为5％的盐酸，质量分数为5％的NaOH溶液，清水、碘液。用正确方法完成实验中的一些步骤： （1）第一步：实验至少要取 支洁净的试管，编号后分别注入1mL新鲜唾液。 （2）第二步： 。 （3）第三步：分别向试管中注入2mL淀粉溶液，振荡手将试管下部浸入装有_的烧杯中，这样处理的原因是 。 （4）第四步：10min后 。 （5）实验结果分析： 。 参考答案：(1)三只 (2)分别向1、2、3号试管中注入1mL盐酸溶液，NaOH溶液，1mL清水 (3)‎35℃‎温水；酶的催化作用需要适宜的温度 (4)取出试管，分别滴入1滴碘液并摇匀 (5)1、2号试管变蓝，淀粉未被分解，因为过酸过碱的环境都会影响唾液淀粉酶的活性，3号试管不变蓝，淀粉已被分解 ‎5．以下为生物学家格里菲斯在小鼠身上进行的肺炎双球菌转化的几个实验： ①将无毒性的R型活细菌注射入小鼠体内，小鼠不死亡； ②将有毒性的S型活细菌注射入小鼠体内，小鼠死亡； ③将加热杀死的S型细菌注射入小鼠体内，小鼠不死亡； ④将无毒性的R型活细菌和热杀死的S型细菌混合注射入小鼠体内，小鼠死亡，并在小鼠体内发现活的S细菌，分析回答： （1）实验③说明______________对小鼠无毒害作用；实验④说明___________。 ‎ ‎（2）该实验可以得出这样一个结论：在加热杀死的S型细菌型中，很可能含有促成这一转化的遗传物质，但这种物质究竟是什么还不能被证明。请你在上述实验基础上再设计一个实验方案加以证明（写出主要步骤、预期结果和结论）。主要步骤和预期结果 ①将加热杀死的S型细菌分离，分别得到蛋白质和DNA。 ② 。‎ ‎③ 。‎ 结论： 。‎ 参考答案：(1)加热杀死的S型细菌　小鼠体内R型活细菌在加热杀死的S型细菌的作用下可以转化为活的S型细菌 (2)②将无毒性的R型活细菌和分离得到的蛋白质混合注射入小鼠体内，小鼠不死亡，在小鼠体内没有发现活的S型细菌。 ③将无毒性的R型活细菌和分离得到的DNA混合注射入小鼠体内，小鼠死亡，并在小鼠体内发现活的S型细菌。 结论：蛋白质不是遗传物质，DNA是遗传物质。‎ ‎6．植物生长素的发现是前人数十年实验研究结果。请你沿着前人的足迹，设计以下实验，来验证有关生长素的问题 ‎ 一、 实验材料和用具 （1）燕麦幼苗若干（2）纸盒若干（3）光源 （4）刀片 （5）直尺（6）记号笔 （7）琼脂块 （8）镊子 ‎ 二、实验步骤和结果：‎ 实验一：给出A图如右：请设计一个装置B，来验证胚芽鞘的生长和向光性与尖端有关。‎ 实验二：请继续完成实验来证明胚芽鞘尖端可产生促进植物生长的物质。‎ 第一步：取甲、乙两株燕麦幼苗，分别把它们的胚芽鞘尖端切下来；‎ 第二步：‎ 第三步：‎ 第四步：‎ ‎……‎ ‎【参考答案】‎ 实验一：装置如下图(去掉胚芽鞘的尖端，幼苗不生长也不向光弯曲)‎ 实验二：第一步：取甲、乙两株燕麦幼苗，分别把它们的胚芽鞘尖端切下来；‎ 第二步：把切下来的尖端放在琼脂切块上，一段时间后再移去 第三步：把琼脂切成小块，把一小块放在甲苗切面的一侧(或中央)，一段时间后，甲苗弯向放置琼脂块的另一侧(或向上)生长；‎ 第四步：把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块放在乙苗切面的一侧(或中央)，过一段时间后，乙苗不弯曲也不生长，说明胚芽鞘尖端可产生促进幼苗生长的物质。‎ ‎7．1773年，英国科学家普利斯特利(J.‎ ‎ Priestley,1733-1804)做了一个有名的实验。他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠很快也死去了。接着，他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物能够长时间地活着，蜡烛也没有熄灭。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物和小白鼠都能够正常地活着。于是，他得出了结论：植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。针对上述实验，你的解释是 。 当其他人重复普利斯特利的实验时，有的能够成功，有的总是失败。你分析其失败的最可能的原因是 。‎ 参考答案：植物进行光合作用吸收了蜡烛燃烧和小鼠呼吸释放的二氧化碳，同时释放出氧气供蜡烛和小鼠呼吸。实验装置没有放在光照条件下。‎ ‎8．1864年，德国科学家萨克斯(J. von Sachs,1832-1897)做了这样一个实验：‎ ‎(1)把绿色叶片放在黑暗处几小时，目的是 。 (2)然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。该步骤的作用是 。 (3)一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈 。 (4)这一实验成功地证明了 。 (5)现在做此实验时，需要把光照几小时后的叶片摘下放入盛有酒精的小烧杯里，隔水加热。放在酒精里加热是因为 。‎ 参考答案：（1）让叶片内的淀粉耗尽。（2）对照 （3）深蓝色 （4）绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 （5）使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中。‎ ‎9．1880年德国科学家恩吉尔曼(C. Engelmann)用水绵进行了光合作用的实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察发现，好氧细菌只集中在 ；如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在 。 ‎ 恩吉尔曼的实验证明： 。 恩吉尔曼的实验在设计上有什么巧妙之处 ① 。 ② 。 ③ 。 ④ 。‎ 参考答案：叶绿体被光束照射到的部位附近；叶绿体所受光部位的周围。氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。‎ ‎①　一是选用水绵作为实验材料，水绵不仅具备细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。‎ ‎②　二是将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常的进行。‎ ‎③　三是选用极细的光束照射，并且好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。‎ ‎④　四是进行黑暗（局部光照）和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。‎ ‎（五）设计实验方案，验证简单的生物学事实或探索实验结果 ‎1．生物实验设计的方法 生物学是一门实验科学，它的很多知识来源于对实验结果的分析、归纳和总结，生物实验是高中生物学的重要组成部分，如教材中有16个学生分组实验，教材中涉及到的实验约73个。设计性实验既是高考的重要内容，又是复习备考的难点知识，下面就如何进行生物实验设计作以下归纳总结。‎ 所谓设计性实验就是要求学生依据实验原理，利用所给定的实验材料用具，合理安排实验步骤，从而得出题给结论或预期实验结果的题型。‎ ‎1.1 设计实验的一般方法步骤 ‎1.1.1‎依据题意，明确实验原理。就是分析该实验所依据的原理是什么，涉及到教材中的那方面的知识。‎ ‎1.1.2‎‎ 依据实验原理，明确实验器材的用途。就是根据实验所提出的问题和要求，从所提供的实验材料用具（一般不会多提供）中正确判断和选取该实验所需要的材料用具，并且明确每一材料用具在该实验中怎样利用，在什么时候和什么位置利用。‎ ‎1.1.3‎‎ 依据实验原理和材料用具，设计实验步骤。就是用文字或图解写出或绘出实验步骤，要注意实验对照组的设立，许多生物实验设计题都需要设立对照组，对含有对照实验的装置进行编号，实验步骤要符合科学性。‎ ‎1.1.4‎‎ 依据实验过程，得出实验现象和结果。通过认真细致观察实验过程，结合有关生物学基础知识，得出实验结果和现象。‎ ‎1.1.5‎‎ 依据实验结果，得出实验结论并准确表述。通过对实验结果、现象深入细致的分析，从中得出实验结论。在文字表述上要有技巧，如表述的语言要精练、应尽量使用题目中出现过的比较规范的表述、在使用器皿时用标记号（甲烧杯、A试管、1号培养皿……）来辅助，这样在表达时一方面清晰明了，另一方面可以节省篇幅、节省时间。‎ ‎1.2.  设计实验的一般原则 ‎1.2.1‎‎ 科学性原则。是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和手段的选择要恰当，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的基本原则。‎ ‎1.2.2‎‎ 可行性原则。是指在设计生物实验时，从实验原理，实验的实施到实验结果的产生，都具有可行性。‎ ‎1.2.3‎‎ 可重复性原则。是指所设计的实验在相同条件下可以重复多次进行。任何实验都必须有足够的实验次数，才能得出正确可靠的结论，设计的所以不能只能进行一次，在无法重复的情况下，把只那进行一次的实验结果作为正式结论是不符合原则的。‎ ‎1.2.4‎‎ 简便性原则。设计实验时，要考虑实验材料容易获得，实验药品比较便宜，实验装置比较简单，实验操作比较简便，实验步骤比较少，实验用时比较短。‎ ‎1.2.5‎‎ 单一变量原则。‎ 变量与单一变量原则 变量:亦称因子,指实验操纵控制的特定因素或条件。按性质不同,通常有以下两类4种变量: 　　（1）实验变量（自变量）与反应变量（因变量）：实验变量指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。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,实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。实验的目的即在于捕获解释这种前因后果。例如,在“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中,所给定的低温(冰块)、适温(‎60℃‎)、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也随之变化,这就是反应变量,该实验即在于捕获解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反应变量)的因果关系及其经验事实。 　　（2）无关变量（控制变量）与额外变量（干扰变量）：无关变指实验中除实验变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。额外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起干扰作用。 　　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、唾液新鲜程度和稀释浓度、可溶性淀粉溶液浓度、试剂溶液的剂量和浓度、实验操作程序、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和减少额外变量。 　　单一变量原则:是处理实验中复杂变量关系的准则之一。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,即实验实施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,适温处理观测记录适温条件下的变化和结果,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个实验一要在预先的低温、适温、高温条件下做实验处理,常见的错误是先在常温(譬如‎25℃‎)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、实施的全过程,都应遵循单一变量原则。‎ ‎1.2.6‎‎ 设置对照原则。就是控制其他因素不变，而只改变其中一个变量，观察其对实验结果的影响。‎ 对照与实验对照原则 对照是实验控制的手段之一,目的仍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：亦称控制组,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“生物组织中可溶性糖的鉴定”的实验中,假如用两个试管，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,增加了说服力。 　　（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。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,则是典型的自身对照。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，或不是所要研究的处理因素。。例如,“动物激素饲喂小动物”实验,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。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照,通过比较、对照,更能充分说明实验变量---甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。 　　（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。如“植物激素与向光性向重力性实验”中,所采用的都是相互对照,较好地平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果具有说服力。‎ ‎1.3．验证性实验和探索性实验的比较 相同：实验原理、所用材料、方法步骤相同。‎ 区别：现象：验证性实验每个装置只出现一种现象，探索性实验分情况说，结论：验证性实验只有一种结论，探索性实验对每种现象分别作以说明，例如必修本上48页实验六“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”。‎ ‎2．运用举例 　例1：血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝固，草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，起抗凝作用。请根据提供的实验材料和用具，简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，验证钙离子在血液凝固中的作用，并回答问题 　（一）实验材料和用具 　（1）家兔；（2）生理盐水；（3）酒精棉；（4）适宜浓度的草酸钾溶液；（5）适宜浓度的氯化钙溶液；（6）试管、注射器（针管、针头） 　（二）实验步骤和实验结果 　第一步：在Ａ、Ｂ试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水（如下图）。‎ ‎ 　第二步： 　… 　… 　问题：设置Ｂ管的目的是____________。 　［解析］ 　第一步：依据题意，明确实验原理：本题的实验原理题目中已做了说明即血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝固。草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，使血液中不存在游离的二价钙离子，从而起到抗凝作用。 　第二步：依据实验原理，明确实验材料的用途；在设计实验时，依据实验原理认真思考分析每种实验材料用具的用途。家兔提供血液，生理盐水保证血细胞不变形，酒精棉用于消毒采血部位，适宜浓度的草酸钾溶液和适宜浓度的氯化钙溶液用于沉淀血液中的钙离子，试管实验容器，注射器（针管、针头）用于采血。 酒精棉消毒，用注射器取家兔血。 　第三步：依据实验原理和材料用具，设计实验步骤：‎ ‎　 第二步：用酒精棉消毒，用注射器取家兔血液。 　　第三步：立即将等量的新鲜血分别加入A、B两试管中，静置一段时间。 　　第四步：将等量的CaCl溶液分别加入A、B两试管中。‎ 第四步：依据实验过程，得出实验现象和结果。 　（第三步）结果：Ａ管不凝固；Ｂ管凝固。（第四步）结果：Ａ管凝固；Ｂ管仍凝固。 设置B管的目的是作为A 管的对照（空白对照）‎ 例2：（2000年上海）请根据下述条件设计一实验，鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液，写出实验步骤并分析结果。 ‎ 一瓶10%的蔗糖溶液、一瓶30%的蔗糖溶液、‎250m1烧杯1只、半透膜制成的透析袋子只、刻度玻璃管理1支、细线1根、支架1个。 ‎ ‎（1）实验步骤： ‎ ‎（2）结果分析： ‎ 参考答案：实验步骤： ‎ ‎（1）将一瓶中的溶液倒入析杯中。 ‎ ‎（2）将另一瓶中的溶液袋口析袋，刻度玻璃管插入袋内溶液中，用线将袋口和玻璃管扎紧。 ‎ ‎（3）将插有刻度玻璃管的透析袋放入有溶液的烧杯中，垂直固定于支架上，记录玻璃管液而刻度。　 ‎ ‎（4）一段时间后，观察玻璃管液面刻度，确定液面是升还是降。 ‎ 结果分析：如液面升高，则透析袋中的溶液是30%蔗糖溶液，烧杯中的溶液为10%的蔗糖溶液；反之，可推测透析袋中是10%蔗糖溶液，烧杯中的溶液为30%蔗糖溶液。 ‎ 例3现有相同容积的玻璃缸几只，取自然清水，同龄的、发育状态相同的小蝌蚪60只，饲喂蝌蚪的饲料，未经处理的具有生物活性的甲状腺激素，以及把具有生物活性的甲状腺激素放在‎50℃‎的温水中处理10ｍｉｎ。请根据现有条件，设计一个实验，验证甲状腺激素经过处理后是否还有生物活性。 　（一）实验步骤的设计 　（二）实验结果的预测及结论 　　参考答案： 　（一）实验步骤设计 　（1）取玻璃缸3只，分别标记为Ａ、Ｂ、Ｃ，向三缸中分别加入等量的清水，每缸中放入20只小蝌蚪。 　（2）对三缸中的蝌蚪定时按下述方式饲喂： ‎ 缸别 方式 饲料 激素 Ａ 适量饲料 不加激素 Ｂ 等量饲料 适量未经处理的甲状腺激素 Ｃ 等量饲料 等量已处理的甲状腺激素 ‎　　　（3）置于适宜条件下饲喂一段时间，观察蝌蚪发育为青蛙的先后顺序。 　　（二）实验结果的预测及结论 ‎ 实验现象 实验结论 ‎　　如果Ｃ缸中蝌蚪最先发育成青蛙 活性加强 ‎　　如果Ｂ、Ｃ缸中蝌蚪同步发育成青蛙，均早于Ａ缸 活性不变 ‎　　如果Ｃ缸中蝌蚪发育成青蛙早于Ａ缸，晚于Ｂ缸 活性减弱 ‎　　如果Ａ、Ｃ缸中蝌蚪同步发育成青蛙，均晚于Ａ缸 活性丧失 变形：下面为某校生物课外科技活动小组人工孵化蛙卵的试验记录表。请回答：‎ 项目 水源 水量 水温 水深 孵化天数 孵出蝌蚪数 A 池水 ‎500mL ‎25℃‎ ‎5cm ‎4‎ ‎245‎ B 自来水 ‎500mL ‎13℃‎ ‎5cm ‎8‎ ‎165‎ ‎(1)分析B组孵化率低的原因有哪些？‎ ‎(2)如果B组的孵化温度改为‎25℃‎，再采取哪些措施可以提高孵化率？‎ ‎(3)从A组取出30只发育状态相同的小蝌蚪，再提供相同容积的玻璃缸几只、池水、蝌蚪、饲料和未经处理的具有生物活性的甲状腺激素以及把具有生物活性的甲状腺激素放在‎50℃‎的温水中处理10分钟。请设计一个实验，验证甲状腺激素经处理后是否还有生物活性。‎ 答案：这是一道实验分析和设计题型，主要考查的是实验的条件，原理、方法和动手设计实验的能力以及预测实验结果的能力。第1，2两小题通过表中项目的观察、比较和分析，不难找到答案。要解决第3小题，必须要懂得甲状腺激素的功能，再采用对比实验法来设计实验，预测实验结果并得出结论。 (1)①自来水中的Cl2、HC1O对蛙胚发育有毒害作用；②孵化温度太低；③水太深，O2供应不足。 (2)①把自来水放置几天，除Cl2、HC1O后再用；②容器中适当加入水草，以提高水中的O2量。 (3)①给三只缸分别贴上甲、乙、丙标签，各放入等量的池水，将蝌蚪平分为三份，每份10只分别放入甲、乙、丙三缸内饲养。②甲缸每天只喂饲料，乙缸每天喂处理过的甲状腺激素相拌的饲料，丙缸每天喂具有生物活性的甲状腺激素相拌的饲料，其它管理相同。③每天观察记录，若乙、丙两缸的蝌蚪发育变态同步，迅速变态为小青蛙，而甲缸还是蝌蚪状态，则说明甲状腺激素经过‎50℃‎的温水处理后，不会影响其生物活性；若甲、乙两缸蝌蚪发育变态同步，而丙缸迅速变成小青蛙，则证明甲状腺激素经过‎50℃‎的温水处理后，完全丧失了生物活性；若乙缸的蝌蚪变态发育比甲缸快而比丙缸慢，则说明甲状腺激素经过‎50℃‎的温水处理后，其生物活动有所降低。 练习题 ‎1．动物激素对动物的生长发育起着调节作用，请你利用下面提供的实验材料和用具，设计一个实验，证明甲状腺激素能促进动物的个体发育。 ‎ 实验材料和用具：蝌蚪15只（同种、同时孵化而来，体长约‎15mm）、新鲜水草、3只鱼缸（容积约3000ml左右）、甲状腺激素、甲状腺抑制剂、自来水（已晾晒过3—4天）、药匙若干、小网一个、培养皿、坐标纸（用来测量蝌蚪的体长）、鱼虫（用以喂食）[提示：每次投药为5mg，2天换水一次] ‎ 参考答案：‎ ‎ 1、分别取3只洁净的玻璃鱼缸，编号为1、2、3号，内中分别倒入2000ml晾晒过的自来水。 ‎ ‎ 2、在1、2、3号缸内分别放入等量的水草，然后分别放入大小相同、生活力强的小蝌蚪各5只。 ‎ ‎ 3、向1号缸投入甲状腺激素5mg；向2号缸投入甲状腺抑制剂5mg；3号缸不加入任何药品。以后每天投药一次，连续七天，药量同上。 ‎ ‎ 4、每天向每个缸内投入等量的活鱼虫进行饲喂；两天换一次水。 ‎ ‎ 5、每两天观察一次，用小网将蝌蚪捞出放在培养皿中，再将培养皿放在坐标纸上测量其体长，观察其形态变化，前后肢生长情况及尾的变化等。观察测量后，迅速将每组蝌蚪放回原来饲养的培养缸内。 ‎ ‎ 6、记录观察测量结果，进行分析比较，得出实验结论。 ‎ ‎2．铁离子和肝细胞中的过氧化氢酶都能催化H2O2分解，请根据上述原理和下列所提供的条件，设计一组实验：比较铁离子和过氧化氢酶的催化效率。 实验用品：试管、烧杯、水槽、锈铁钉、温度计、5ml量杯、酒精灯、H2O2溶液、蒸馏水、捣碎的新鲜猪肝。 (1)写出实验步骤：‎ ‎(2)实验现象：‎ ‎(3)实验结果：‎ 参考答案：(1)实验步骤(见下表)‎ 试管A 试管B 试管C 步骤一 H2O2+锈铁钉 H2O2+捣碎的新鲜猪肝 H2O2+蒸馏水 步骤二 ‎37℃‎水浴保温 步骤三 观察试管中气泡产生的速度和数量 ‎(2)实验现象：(见下表)‎ ‎(3)结果分析：(见下表)‎ 试管A 试管B 试管C 气泡产生的速度和数量 较快、较多 快而多 没有 结果分析 新鲜猪肝中的H2O2酶的催化效率比铁离子高，催化H2O2分解产生O2的速度快而数量多。‎ ‎3．现有一种人工膜制成的袋，为检测淀粉和碘能否透过该膜，现提供试剂和用品如下；铁架台、烧杯和人工膜袋各一个，1%的淀粉溶液、稀碘溶液和细线绳。‎ ‎（1）用上述试剂和用品，设计一个实验装置，探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜，请用示意图表示（加图注）。‎ ‎（2）实验结果预测及分析 答案： ‎ ‎(1)见右图 ‎（2）实验结果预测及分析：一段时间后，① 袋内外溶液均不变蓝，表明淀粉和碘均不能通过。②袋内外溶液均变蓝，表明淀粉和碘均能通过。③ 袋内溶液变蓝，袋外溶液不变蓝，表明碘能通过，淀粉不能通过。④ 袋外溶液变蓝，袋内溶液不变蓝，表明碘不能通过，淀粉能通过。 ‎ ‎ 4．设计一个实验，证明ATP是直接的能源物质。 要求：(1)自选器材试剂(2)写出实验步骤(3)预测实验结果(4)设置对照实验。‎ 答案：(1)器材试剂：培养皿、试管，活萤火虫，ATP制剂、0.1%葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水。 (2)实验步骤： 试 管 步骤① 发光器熄灭时，立即进行步骤② 步骤② 现象预测 A 捣碎的发光器、生理盐水 ATP制剂 5ml B 捣碎的发光器、生理盐水 0.1%葡萄糖溶液5ml C 捣碎的发光器、生理盐水 蒸馏水 5ml (3)结果预测：A—恢复发光，B—不再发光，C—不再发光。 (4)对照实验：B、C是对照实验组。 答案：(1)器材试剂：培养皿、试管，活萤火虫，ATP制剂、0.1%葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水。‎ ‎(2)实验步骤：‎ 试 管 步骤①‎ 发光器熄灭时，立即进行步骤②‎ 步骤②‎ 现象预测 A 捣碎的发光器、生理盐水 ATP制剂 5ml B 捣碎的发光器、生理盐水 ‎0.1%葡萄糖溶液5ml C 捣碎的发光器、生理盐水 蒸馏水 5ml ‎(3)结果预测：A—恢复发光，B—不再发光，C—不再发光。‎ ‎(4)对照实验：B、C是对照实验组。 5．提供如下材料：40W不同颜色灯泡3只(红、绿、白各1只)、试管数只、足量衣藻、pH试纸、石蜡油、NaHCO3溶液，定测不同波长的光对衣藻光合作用强度的影响。 (1)画出实验装置 (2)写出主要步骤 ‎(3)预测并分析实验结果 ‎(4)在不改变实验方法和材料的前提下，要提高实验效果可采取__________。‎ 参考答案：(1)(略) (2)主要步骤： ①将衣藻分成三等份，分别放入三只试管(编号A、B、C)中，并加上等量清水，置于相互隔离的环境中； ②用红、绿、白三种颜色灯泡分别照射A、B、C试管(灯与试管距离相同、光照时间相同)； ③用pH试纸检测溶液pH值的变化。 (3)预测分析结果： ‎ ‎ A(红光) B(绿光) C(白光) pH值变化 较高 最低 最高 分析原因 光合作用较强 光合作用最弱 光合作用最强 溶液中pH值变化与CO2浓度有关，而CO2浓度又决定于呼吸作用产生量与光合作用消耗量之差。不同光照下，呼吸作用产生CO2的量相同。‎ ‎（4） 6．提供一盆栽植物幼苗，你如何把它培养成特定形状的植物？ （原理、方法、器材、过程不限。） 答案：(见下表) 方案一 方案二 方案三 实验原理： 茎的向光性 茎的背地性 外力牵拉 器材用具： 盆栽幼苗、包装纸盒(‎50cmⅹ‎50cm)； 盆栽幼苗 ；盆栽幼苗、木桩、绳子。 实验步骤： 包装纸盒一侧上方开一正方形小孔(‎5cmⅹ‎5cm)，罩住花盆，置于空旷处；将花盆侧放在地上；用绳子一端缚住幼苗顶端，牵拉幼苗，使其弯曲，另一端固定在木桩上。 结果预测：一段时间后，盆栽植物弯曲生长。‎ 方案一 方案二 方案三 实验原理 茎的向光性 茎的背地性 外力牵拉 器材用具 盆栽幼苗、包装纸盒(‎50cmⅹ‎50cm)‎ 盆栽幼苗 盆栽幼苗、木桩、绳子 实验步骤 包装纸盒一侧上方开一正方形小孔(‎5cmⅹ‎5cm)，罩住花盆，置于空旷处。‎ 将花盆侧放在地上 用绳子一端缚住幼苗顶端，牵拉幼苗，使其弯曲，另一端固定在木桩上。‎ 结果预测 一段时间后，盆栽植物弯曲生长。‎ ‎7．方案示例 依据以下材料用具：植物幼苗(玉米、小麦等)、火柴杆、小花盆(或培养皿)、泥土、不透光的纸盒、台灯、剪刀等设计一个植物向光性实验。 （1）实验步骤 ‎（2）实验结果预测 参考答案：‎ ‎(1)用剪刀在不透光的纸盒一侧挖一个直径为‎1cm 的孔，待模拟单侧光照射时使用。 (2)将几株长势相同但真叶尚未出胚芽鞘的小麦幼苗依次排开，分别栽种在两个花盆中。在幼苗的旁边插一根火柴杆，作为对比的参照物。 (3)将制作好的遮光罩扣住花盆(A组用不透光的纸盒，B一组用一侧带小孔的纸盒)，白天将装置置于阳光充足的地方，夜间以台灯代替光源，并使光能从B组小孔中透入纸盒，在其它条件相同情况下培养。 (4)每天打开纸盒，观察幼苗的生长情况，记录下高度、倾斜角。 A组幼苗不弯曲，B组幼苗向纸盒小孔方向弯曲。‎ ‎8．将青蛙脑破坏保留脊髓，在脊柱下部打开脊椎骨，剥离出脊髓一侧的一对脊髓一侧的一对脊神经根（包含一个背根和一个腹根，见图）。分别电刺激背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应。已知背根含有传入神经，腹根含有传出神经，背根与腹根合并成脊神经。 请根据上述提供的实验材料（实验用具自选） 设计实验步骤，并预测实验结果，以分别 验证背根具有传入功能，腹根具有传出功能。‎ 参考答案：（6分） 处理、现象、结论各1分，2个实验合计6分 实验步骤1：在背根中央处剪断（或用麻醉药阻断）分别电刺激背根向中枢段、外周段，观察蛙后肢是否发生运动反应。 预期结果：电刺激背根向中段应发生蛙后肢运动反应，电刺激背根外周段不发生反应。‎ 说明背根具有传入功能。 实验步骤2：在腹根中央处剪断（或用麻醉药阻断），分别电刺激腹根中枢段、外周段，观察蛙后肢是否发生运动反应。 预期结果：电刺激腹根向中段不发生反应，电刺激腹根外周段应发生蛙后肢运动反应。 说明腹根具有传出功能。‎