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1、生物实验试题高效解答策略新探作者：徐启发 试题调研原创精品视点1 专家视角审题、析题、答题 【思维指引】 生物实验试题是高考生物考试中难度最大的试题，考生的最大答题障碍在于，拿到一道实验试题往往一筹莫展。其实，高考生物实验试题并不像有些同学所说的那么可怕，其解答也是有规律可循的。任何一道试题只要你认真审题、仔细分析题意、明确答题的要求，准确作答应该是不难的。下面我们以高考名题作为范例，从审题、析题、答题三个方面进行详细的思维分析，以期激活你的思维，帮你找到解答生物实验试题的新捷径。同时典例后面还为大家提炼了从审题到答题的可操作的规律性方法，只要你认真体会、勤于实践定能收到理想的效果。 【典例1
2、】 研究还发现，氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动。为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用具，写出第二步及以后的实验步骤，并预测实验结果。材料用具：生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，适宜浓度的细胞分裂素溶液，含14C标记氨基酸的溶液（氨基酸可被叶片吸收并在叶片内移动），蒸馏水，棉签，检测放射性强度的设备等。实验步骤：第一步：取生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，在叶片左半叶某一部位涂抹含14C标记氨基酸的溶液（如图所示）。第二步： 。实验结果： 。【典例剖析】 审题： 1要求研究什么？（验证氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动）2给出了什么材料用具
3、？这些材料用具可能有什么作用？析题： 1析实验目的：验证氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动（1）实验类型：验证性（2）实验变量是什么？（浓度高的细胞分裂素溶液）（3）反应变量是什么？（氨基酸等营养物质的移动方向）2析观测指标思考：为什么涂抹的是含14C的氨基酸溶液，而不是普通的氨基酸溶液呢？3析实验对象思考：对萝卜叶的限制词语有哪些？为什么要用这些限制词语？（生长状况相同、成熟叶、若干）4析实验变量的处理方法实验组：在叶片右半叶某一部位涂抹适宜浓度的细胞分裂素溶液对照组：在叶片右半叶的相应部位涂抹等量的蒸馏水5析观测指标的检测与记录思考：检测并记录什么部位的放射性强度？6.预期实
4、验结果注意：既要描述实验组，也要描述对照组的观测指标7析实验组、对照组无关变量的控制（1）预设观测指标时：涂抹含14C氨基酸溶液的量、位置、面积等（2）选取实验对象时：种类、生长状况、叶龄、数量等（3）实验变量处理时：涂抹溶液的量、位置、面积等（4）实验变量处理后：培养条件、检测观测指标的时间等8析实验结论注意：与实验目的相呼应，描述实验变量与反应变量之间的因果关系答题： 再次明确要求：第二步及以后的实验步骤，并预测实验结果答案：第二步：将叶片均分为两组，编号为a、b 第三步：在a组叶片右半叶某一部位涂抹适宜浓度的细胞分裂素溶液，在b组叶片的相应部位涂抹等量的蒸馏水。第四步：在相同条件下放置一
5、段时间后，检测a组叶片涂抹细胞分裂素部位和b组涂抹蒸馏水部位的放射性强度。实验结果：a组叶片涂抹细胞分裂素部位的放射性强度高于b组叶片涂抹蒸馏水部位的放射性强度【规律提炼】 1.审题的内容包括哪些方面？（1）实验目的；（2）实验类型；（3）实验变量；（4）反应变量；（5）观察指标；（6）实验原则；（7）已有的知识储备。2.实验原理的书写方法：实验原理的设计中往往有这样的语言：“利用理论或器材或反应原理，通过方法，出现现象，就能达到目的”。3.实验步骤书写的一般格式：第一步：材料的预处理或观测指标的预处理；第二步：材料的分组，编号；第三步：谈实验变量的处理；第四步：谈实验对象的培养（或放置）条件
6、；第五步：检测并记录（或比较）观测指标。注：第一步有的实验可不需要；第四步与第五步有时可并作一步。4预期实验结果书写时一般应注意：实验组和对照组的观测指标都要进行描述。5实验结论书写时一般应注意：、实验目的相呼应，描述实验变量与反应变量之间的因果关系。验证性实验：结果结论惟一，往往用这样的语言：是，证明探究性实验：结果结论不惟一，往往用这样的语言：如果则 视点2 专家视角根据实验目的设置对照实验 【思维指引】 对照实验的设置，历来是很多同学所迷惑的。其实，我们在答题时，首先应明白：为什么要设置对照实验？用什么材料用具设置对照实验？该怎样设置对照实验？下面通过具体的试题分析来引导你思考。 【典例
7、2】 有人设计了下列实验，试图证明“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输（如生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输）。”（1）材料、用具：胚芽鞘、琼脂、刀片等。（2）方法、步骤与结果：制备琼脂块（如图所示）。取一段胚芽鞘中间部分，上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块（如图所示）。 取步骤下面的琼脂块（a）的一部分放在去尖端的胚芽鞘一侧（如图所示）。 （3）结论：以上实验证明了“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输”。我们认为，仅用该实验步骤、还不足以严密论证以上结论，请在
8、上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。【典例剖析】 本题是让学生模仿书中的经典实验，对该题的不足之处进行补充。首先用实验设计的基本理论分析本题的实验设计思路。实验目的：证明生长素运输的方向性“主要从植物形态学的上端向形态学的下端运输，而不能倒转过来”。这就需要从两方面来证明：一是从上至下的运输成立，二是从下至上的运输不成立。题目给出的实验结果只能证明第一方面，第二方面没有得到证明。所以，补充实验设计应从第二方面去考虑，做到与题目所给出的实验互为对照，期望“反向运输”不成立的结果出现。观测指标：去掉尖端的胚芽鞘的生长状况。实验变量：胚芽鞘的放置方向不同。实验分组法：等组实验法，即在相同
9、的条件下，只改变胚芽鞘中间一段形态学的上下端即可。实验对照：相互对照。根据以上分析可知解答本题的关键步骤之一是合理地设置对照实验，根据实验设计的单一变量原则，要注意对照组与实验组除了实验变量不同以外，其他条件都应相同。本实验除了胚芽鞘的放置方向不同以外，含生长素的琼脂块和空白琼脂块的放置位置，实验组与对照组都要相同。如果把补充的对照实验设计成胚芽鞘形态学方向不变，含IAA的琼脂块与空白琼脂块互换上下位置，这除了运输方向不同以外，还隐含了“重力因素对IAA运输的影响”这一无关变量，由此产生的额外变量对实验结果会有影响，使实验设计不够严谨。实验步骤实际上是设置观测指标，IAA无色，肉眼无法观察，要
10、判断空白琼脂块是否含有IAA，是通过观察它能否使胚芽鞘弯曲生长进行推理的，有的学生不理解设置这一步的意义，通过自己在空白琼脂块上打点说明其中含IAA是错误的。答案：补充的实验方法、步骤与结果：另取一段胚芽鞘中间部分倒放，上面放置含IAA的琼脂块，下面放置空白琼脂块（如图所示）。取补充步骤下面的琼脂块（b）的一部分放在去尖端的胚芽鞘一侧（如图所示）。 【规律提炼】 准确设置对照实验必须考虑的3个因素：1准确把握实验目的；2深入分析实验原理；3充分利用实验材料。 视点3 专家视角根据实验目的确定单一变量 【思维指引】 实验目的不仅在对照实验的设计上起着至关重要的作用，而且在变量的确定上也有着极其重
11、要的作用。下面的高考实验试题具有很大的难度，考生的得分率极低。下面将采用最简单的方法，为你指点迷津。 【典例3】 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O2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
12、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：【典例剖析】 答案：（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）再将这两支试管放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多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作
13、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。（2）黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。【规律提炼】在实验设计中，变量的确定和处理、实验材料及方法的选择、观测指标的确定以及对照实验类型的选择，都是由实验目的决定的。因此，不论是实验设计、实验分析，还是实验评价，实验目的始终是解题的关键，是决定实验中其他部分的根本。 视点4 专家视角读懂题意才能不怕新题 【思维指引】 高考试题都是新题，这
14、是大家所共知的。但是新是有程度区别的，有些试题可能是我们平常完全没有见过的，其情景新颖到考生往往完全不能动手。其实“新”对于大家来说是相对的，解答新题的关键在于读懂题意，只有读懂题意，才能不怕新题、正确地解答新题。 【典例4】 某实验小鼠适宜生活在25 左右的环境中，为探究低于适宜温度的环境（如10 ）对小鼠能量代谢的影响（能量代谢的强弱用单位时间的耗氧量表示）。请依据所给的实验装置（如图所示）、实验材料和用品，在给出的实验方法和步骤的基础上，继续完成探究实验，预测可能的实验结果和结论，并回答问题。实验室温度：25 左右。材料和用品：小鼠、冰袋、秒表。方法和步骤：步骤1.将小鼠放入广口瓶的笼子
15、里，加塞密闭。打开夹子（A）、（B）、（C），片刻后关闭夹子（B），用注射器抽取10毫升氧气备用。关闭夹子（C），打开夹子（B），使水检压计液面左右平齐。步骤2：步骤3：实验预期结果和结论： ， ， 。该实验最可能的结果和结论应该 ，原因是 。【典例剖析】 近几年高考中每年都有新情境试题，许多学生对此束手无策。其实不管多难的试题要解决问题都要读懂题意、看懂题图。只有静下心来，利用所学基础知识和实验设计的理论对其进行分析，读懂装置图及图中每个夹子的用途，很容易找到突破口。实验目的：探究低于适宜温度的环境（如10 ）对小鼠能量代谢的影响。实验变量：环境温度不同（25 、10 ）。观测指标：小鼠单位
16、时间的耗氧量。实验方法：单组实验法。实验对照：自身对照。夹子（A）调节水检压计的气压，夹子（B）控制给广口瓶供氧，夹子（C）控制氧气袋。步骤2、步骤3实际上就是要完成设置实验组和对照组及观测记录的具体方法。本题的实验结论具有开放性，为降低难度，试题设计中用3个小标题给予提示，暗示学生根据条件从3个方面展开思维，将所有可能的结果分析出来，得出相应结论。答案：步骤2：待小鼠安静下来，关闭夹子（A），记下时间，将注射器向前推进5毫升，水检压计左侧升高，关闭夹子（B），待水检压计左右平齐时，记录时间。得到在25 环境中小鼠消耗5毫升氧气所用的时间。 步骤3：将冰袋放在广口瓶周围，调节距离，使瓶内温度稳
17、定在10 ，待小鼠安静后，重复步骤1、2中的关键操作。得到在10 环境中小鼠消耗5毫升氧气所用的时间。 实验预期结果和结论：消耗5毫升氧气所用的时间10 小于25 ，说明小鼠的生活环境从25 降到10 时，能量代谢会增加 消耗5毫升氧气所用的时间10 多于25 ，说明小鼠的生活环境从25 降到10 时，能量代谢会减弱 消耗5毫升氧气所用的时间10 等于25 ，说明小鼠的生活环境从25 降到10 时，能量代谢不受影响 消耗5毫升氧气所用的时间10 小于25 ，说明小鼠的生活环境从25 降到10 时，能量代谢会增加 小鼠是恒温动物，在10 条件下比25 条件下维持体温所消耗的能量多 【规律提炼】
18、高考试题年年创新,考生面对的总是新题，尤其是拉距离的试题,但是不管是如何新的试题，大家都是一样的棘手，所以面对新题惟一的方法是读懂题。 视点5 专家视角探究实验的因果关系推断 【思维指引】 高考生物考试大纲对能力的要求包括多个方面，其中能运用所学知识对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论的能力是高考考查的重点，而偏偏这样一种思维能力恰恰是学生的最大缺陷。下面提供了几种探究实验因果关系推断的模式，以期对大家有所帮助。 方法1 异中求同 【典例5】 验证生长素是否与果实发育存在生理关系。（1）花蕾期番茄去雄涂以适当浓度的生长素，并套袋，可得无子番茄。（2）番茄正常传粉（形成
19、种子，种子中产生生长素），形成有子番茄。（3）番茄雌花涂以一定浓度的生长素，并套袋，可得无子番茄结论：生长素促进果实发育。【典例剖析】 试题中（1）（2）（3）处理方法不同，（1）、（3）都直接涂以生长素，（2）则正常传粉使发育着的种子产生生长素，三者的作用本质是相同的，故得到的结果也是相同的，即生长素是促进番茄果实发育过程中的“关键”的共同因素。 【规律提炼】如果我们做了若干次实验，出现了某种共同的生物学现象，而在研究这几次实验中，只有一种因素是共同的，其余因素均不相同，那么这个共同的因素与被研究的生物现象之间存在因果联系，若以A、B、C、D、E、F、G分别表示不同的因素，a是我们所要研究的
20、现象，其因果关系如下表：场合因素现象（1）ABC a(2)ADE a（3）AFGa所以，A与a有因果关系。方法2 同中求异 【典例6】 为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。（1）材料和用具：日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。（实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不做考试要求，室温恒定。）（2）方法与步骤（3）结果预测与分析：【典例剖析】 试题要求验证甲状腺激素的生理功能，以大白鼠的耗氧量和活动量作为观察指标，实验
21、给出了材料用具，这些是实验设计的关键。甲状腺激素具有促进新陈代谢的作用（主要是异化作用）、提高神经系统的兴奋性，代谢增强则耗氧量增加，甲状腺激素含量增加则大白鼠活动量增加。因此，实验的设计应该围绕甲状腺激素的处理与否来进行，这是实验设计的关键。答案：（2）方法与步骤：将两组雄性成年大白鼠分别标号为甲组和乙组，并分别用给出的仪器，测定与记录耗氧量和活动量。每天用灌胃器给予甲组鼠灌甲状腺激素溶液，给予乙鼠灌等量的蒸馏水，饲养一定时间。测定与记录甲、乙组鼠耗氧量和活动量。 （3）结果预测与分析：未给甲状腺激素时，甲、乙组鼠耗氧量和活动量相近。给甲组鼠灌甲状腺激素后，其耗氧量和活动量均大于乙组鼠。表明
22、甲状腺激素能够促进新陈代谢、加速体内物质的氧化分解、提高神经系统的兴奋性，从而使动物的耗氧量和活动量增加。【规律提炼】 因素存在时出现a现象，A因素不存在时不出现a现象，则可确定A因素与a现象之间存在因果联系，表解如下：场合因素现象（1）ABC a(2)-BC -方法3 协同共变 【典例7】 某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水按照11的重量比浸泡24小时，过滤后的滤液作为原液。如果你是其中一员，请回答：（1）采用何种测定指标来确定香烟浸出液对水蚤有无影响？（只要一种指标）（2）做该实验时必备的实验器材是：（3）写出实验的主要操作步骤：（4）设
23、计一张表格用于在实验时记录数据。【典例剖析】 本实验操作中一定要设置空白对照组（不放香烟浸出液的蒸馏水组），其他的香烟浸出液起码要有两组以上。没有接触香烟浸出液的水蚤与不同浓度梯度（从零开始由低到高为自变量）香烟浸出液处理的水蚤，其影响结果如果相应从无到有，反应程度（可以是水蚤的心率或相同时间内的水蚤存活率为因变量）从低到高地改变（因此要详细记录实验数据），说明不同浓度的香烟浸出液（自变量）与水蚤的反应（因变量）之间有因果联系，即水蚤反应变化因素（因变量）是由香烟浸出液（自变量）这个变化因素引起的，结论：香烟浸出液对水蚤的生理有影响。（1）要求写出明确的测定指标（单位时间内的可量度的指标，如每
24、分钟心跳次数，单位时间内的死亡率或相同数量的水蚤全部死亡所需要的时间等）。 （2）根据（1）写出所需的主要实验器材，如配制浓度所需的量度器材、实验用具、计时工具等。 （3）根据（1）写出主要的实验步骤。 （4）表中应反映出不同浓度梯度、对照组、实验重复次数、单位时间、平均值等。答案：（1）水蚤每分钟心脏跳动次数。 （2）显微镜、秒表（计时工具）、量筒、烧杯、载玻片、盖玻片等。 （3）用蒸馏水稀释香烟浸出液原液，配成3种不同浓度的溶液；用吸管吸取水蚤，放于载玻片上，盖上盖玻片，调节光线，在低倍显微镜下观察；用引流法引流，观察和记录一定时间内水蚤在蒸馏水（对照）及不同浓度香烟浸出液中心跳次数，重复
25、三次；整理实验资料，算出每分钟心跳的平均次数，做出评价。（4）如下表所示【规律提炼】 在当某一现象（因素）发生一定程度的变化，而另一现象也随之发生一定程度的变化，那么这两个现象之间就存在因果关系。设A1、A2、A3是现象（因素）A的不同状态，a1、a2、a3是另一现象a的不同状态，协同共变法表示如下：方法4 异同并举 【典例8】 烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）均为能感染烟叶使之出现感染斑的RNA病毒，都可因苯酚的处理而发生RNA和蛋白质的分离，由于亲缘关系很近，两者能重组，其中RNA分子和蛋白质形成杂种“病毒感染叶”如图所示：结论：RNA病毒全部是由该病毒的RNA控制生物的遗传性状，RNA是其遗传物质。而蛋白质不能控制遗传性状，不是遗传物质。【规律提炼】 如果在被研究现象的若干场合（正事例组）中只有一个共同的情况，而在被研究现象不出现的若干场合（负事例组）中却没有这个情况，那么，这个情况就与被研究的现象之间有因果关系。表示如下：
