2生物实验解题指导.docx

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2生物实验解题指导

生物实验

一、高考实验考查的基本内容

（1）常规实验的考查常规实验是教材中规定学生必须要掌握的几个实验。

通过常规实验的学习，关键是要掌握生物学科基本的实验设计思想，基本的实验方法及一般的分析方法。

对教材中常规实验的考查一般为：

1、对实验原理、实验材料和实验试剂的分析和解释

2、对实验步骤及实验顺序的分析和解释

3、对实验设计中对照实验的分析和解释

4、对实验结果的分析和解释

5、基本实验操作仪器的使用（例如显微镜）

（2）拓展实验的考查拓展实验也就是实验设计例题。

这类例题无非以下几种类型：

判断实验设计过程正确与否

例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

取1支试管，注入2ml浆糊。

用凉开水漱口后，用小烧杯收集唾液。

向试管内加入2ml唾液。

往试管中滴加2滴碘液。

将试管振荡后放十分钟。

取出试管，观察溶液颜色的变化。

（2）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

【解题思路】获取信息-发现谬误-改正完善

【参考答案】

有三处错误：

（1）未设立对照实验，步骤

还应取1支试管，

往这支试管中加入2ml清水；

（2）步骤顺序颠倒，步骤

应与步骤

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。

补充实验步骤，分析实验结果

例2、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________。

【解题思路】获取信息-分析加工-依题作答

【参考答案】

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。

实验过程细节分析

例3、右图实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响，先将酶和乳汁放入2个试管，然后将2个试管放入同一水浴（温度用T℃表示）环境中持续15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需的时间。

装置

水浴温度（℃）

凝乳时间（min）

A

10

∞不凝固

B

20

7.0

C

30

4.0

D

40

1.5

E

50

4.0

F

60

∞不凝固

通过实验记录在不同的温度下凝乳所需的时间，结果如右表：

（1）为什么酶和乳汁混合之前在同一水浴环境中保温15min，实验结果更准确？

（2）若将酶和乳汁直接放入同一试管内混合并保温对实验结果有何影响？

（3）比较并解释装置B和D的结果。

（4）解释以下两种处理时实验结果有无什么变化。

①将装置A内混合物加温至40℃______________。

②将装置F内混合物冷却至40℃______________。

（5）除了温度，再指出一种能影响酶活性的因素。

______________。

【解题思路】获取信息-分析加工-依题作答

【参考答案】

考查学生对酶的性质、酶的作用条件是否掌握。

这种具实验背景的理论题值得注意。

（1）使两者混合时温度一致，即酶催化反应温度维持恒定；

（2）凝乳时间会延长，因为混合保温达到指定温度需一定时间；

（3）说明在一定范围内（20℃～40℃）酶的活性随温度升高而升高；

（4）①能凝乳②不能凝乳；（5）pH值

完整设计实验（要求学生掌握实验设计的基本过程，全面考查）

例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

【解题思路】这是一道开放性实验例题，一般是沿着“明确目的要求-确定原理假设-选择器材用具-设定方法步骤-预测实验结果”的思路设计实验。

【参考答案】

（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

发光器熄灭时，立即进行步骤

步骤

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。

二、实验设计的基本原则

（1）对照实验原则对照实验通常包括以下四种类型

空白对照设计一个不加任何处理的实验

自身对照实验和对照在同一个对象上进行，不另设对照组，如“植物质壁分离和复原实验”就是典型的自身对照，关键是观察实验前后的动态变化。

条件对照给实验组某种处理，给对照组另一种条件的处理。

如“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”实验中，可存在以下实验组和对照组：

甲组：

伺喂甲状腺激素（实验组）乙组：

伺喂甲状腺素抑制剂（条件对照组）

丙组：

对蝌蚪不做任何处理（空白对照）

相互对照不设对照组，而另设实验组相互对照。

如在胚芽鞘向光性实验中就运用到此对照原则。

（2）单因子变量原则实验中一定要注意控制变量，即在实验中，一般只能确定一个变量，即唯一一个对实验产生影响的变量。

而其它条件在实验组和对照组中应该是完全一样。

（3）平行重复原则重复、随机和对照是保证实验结果正确性的三大原则。

实验设计中必须保证实验的可重复性。

只有足够的实验次数，才能判断实验的可靠性。

三、实验设计的基本过程

课题-实验目的--实验假设-预期-实验设计-观察和收集数据-分析-推论-交流

四、实验设计中要注意的问题

1、运用科学原理知道实验

解题的关键是审题，而审题的过程正是找出实验原理的过程，例如2000理科综合试卷中“验证Ca2+在血液凝固中的作用”实验中，经过审题不难发现实验的根本原理“Ca2+促进凝固，缺乏则不能凝固”抓住这一主线，实验设计的过程就不会偏离主题。

2、遵循实验设计的基本原则

3、准确运用实验材料支持实验

例如质壁分离实验中的实验材料选取，其材料就必须选用深紫色洋葱表皮，这样便于观察。

4、选定最优程序进行实验

5、答题时讲究用词，力求准确，精辟。

五、典型例题

1．由于新稻米受到居民的青睐，需求数量较大，价格相对高，而陈稻米市场销售量少，且价格低。

一些不法商贩把陈稻米抛光增白、上油后假冒新稻米蒙骗消费者。

请你根据提供的实验材料和原理，为食品卫生质量检验人员设计一个检测稻米新鲜程度的简易实验，并预测结果及结论。

实验目的：

__________________________________________________________

实验原理：

植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使某些酚类物质（如：

愈创木酚）氧化成红褐色物质，其颜色的深浅与酶活性呈成正比。

材料、用具：

新稻米、待测稻米、1％愈创木酚、1％过氧化氢、具塞试管、培养皿、移液管、观察颜色的放大镜等。

实验步骤：

第一步：

____________________________________________________________；

第二步：

____________________________________________________________；

……

预期结果及结论：

______________________________________________________________________

________________________________________________。

2．目前市场上有许多“反季节”蔬菜和水果是用植物激素刺激生长发育成熟的，人们担心儿童吃了这类蔬菜和水果后会出现性早熟。

而中科院上海植物生理生态研究所赵毓橘教授说：

“激素水果不会引起儿童性早熟。

”现请你设计一个实验来验证赵教授的说法。

实验目的：

验证激素水果不会引起儿童性早熟

材料用具：

未成熟的小雄兔若干、普通水果、激素水果、雄激素、兔饲料等

实验原理：

（略）

方法步骤:

第一步：

________________________________________________________________；

第二步：

________________________________________________________________；

……

预期结果及结论：

________________________________________________________

_________________________________________________________。

3．某考古队在古墓中挖掘出的陪葬品中有一罐小麦粒，为了解这批小麦粒目前的生理状况，研究性学习小组进行了下列实验（如图所示）：

⑴该实验是通过测量古代小麦的__________来了解其目前生理状况的。

⑵该实验的对照组应选用（只填单一变量）______________________________。

⑶该实验进行一定时间后，若实验装置中，___________________________________，则说明古代小麦仍有生命力。

⑷如果后来经播种种植证实，古代小麦仍具有基本正常的生长繁殖能力，有人猜测该古代小麦可能具有耐贮存基因。

现要证实古代小麦是否具有耐贮基因，有人设计了一个实验进行探究，请你将下列实验步骤填写完整，然后预测结果并得出相应的结论。

实验步骤：

第一步：

将古代小麦种子晒干，分成若干等份，贮藏在普通的贮粮环境中，同时用

__________________作对照。

第二步：

第二、三、四……年，每年测定其发芽率，并进行比较。

预测可能的结果及相应的结论：

①__________________；

②_________________；

③_________________。

4．研究性学习是一种重要的学习方式，对中学生的创新精神和实践能力的培养起到了积极的作用。

现有研究性课题：

某地区遗传病的调查研究。

请你根据此研究性课题回答下列问题：

⑴请你拟定一个较小的具体课题名称：

_________________；

⑵简述你研究该课题的两点主要意义：

_________________；

⑶对该课题提出一种假设：

________________；

⑷你所选用的调查研究方法主要包括：

___________；

⑸你的研究报告中应含有的主要内容是：

_________________。

5．2005年8月24日，是“四不像”麋鹿回归祖国20周年纪念日，也是世界首次大规模野生放养的18头麋鹿野生将近两年的时间，野放的麋鹿你们还好吗？

为了解它们的生活情况，某生物兴趣小组想调查大丰麋鹿国家级自然保护区中草本植物种群密度，请你为其完成如下调查步骤：

第一步：

确定调查大丰麋鹿自然保护区中具体的某种草本植物；

第二步：

_________________；

第三步：

_________________；

第四步：

_________________。

6.“禽流感”是禽类流行性感冒的简称，这是一种由甲型流感病毒的一种亚型引起的传染性疾病综合症，被国际兽疫局定为A类传染病。

2005年11月14日，科技部通过了“人用禽流感疫苗研制”课题的验收，并宣布我国完成了人用禽流感疫苗临床前研究。

有人想了解该疫苗的效果，于是做了如下动物实验：

把禽流感疫苗注射到实验绵羊，一段时间后，对实验绵羊注射高致病性H5N1型病毒，经过一段时间后，实验绵羊全部正常生活。

于是得出实验结论：

实验绵羊获得了免疫力。

请回答以下问题：

⑴实验绵羊在注射高致病性H5N1型病毒后没有发病，其原理是绵羊体内产生了相应的_________，从而获得免疫力，这属于___________免疫。

禽流感疫苗进入绵羊体内起抗原作用，使其体内产生了具有免疫力的物质，请写出所有与该物质产生有关的细胞名称_____________________。

⑵我们认为仅用该实验过程还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验设计原则、步骤、预测结果。

实验设计原则：

_______________________________________________________；

方法步骤：

___________________________________________________________；

预测结果：

___________________________________________________________。

7．芦笋是常见的雌雄异株植物，为XY型性别决定，其染色体数目为2N=20。

野生型芦笋叶窄，在野生种群中，一株雌芦笋的一条染色体上某基因发生了突变，由窄叶突变成为阔叶，用该植株与野生型雄株杂交，F1雌雄植株中均有窄叶，也有阔叶。

（基因用字母B、b表示）

（1）在窄叶和阔叶这对相对性状中，显性性状是　　　　　　　。

（2）上述杂交实验的结果能否确定阔叶基因在X染色体上还是在常染色上？

　　　。

用文字简要说明推断过程。

（3）假如控制窄叶和阔叶的基因位于X染色体上。

由于雄株的产量高于雌株，某园艺场需要通过一次杂交育种培育出一批在幼苗时期就能识别出雄性的植株，请你设计一个简单实用的杂交方案。

（提供的植株有阔叶雌雄株、窄叶雌雄株，要求用遗传图解表示杂交方案）

（4）现只给你提供芦笋雄株，请设计一套育种方法，从理论上保证得到的子代全是雄株，写出简要过程。

（不直接采用组织培养法）

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

8．在克里克得出3个碱基可以排列成1个遗传密码的实验结论后，科学家们开始探索一个特定的遗传密码所对应的特定的氨基酸究竟是哪一个。

尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术，在每一个试管中加入一种氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸，结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，示意图如下。

请回答：

（1）实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是。

（2）细胞提取液为该实验具体提供了。

（3）实验中所用的细胞提取液需除去DNA和mRNA的原因是

。

（4）要确保实验结论有科学性，需设计对照实验。

本题目所给实验中，对照实验是

。

（5）要想知道更多氨基酸的密码子，你如何改变上述实验？

（简述）

。

（6）本实验所用的细胞提取液可以用大肠杆菌制备。

请简述制备方法：

①对大肠杆菌进行振荡裂解；

②；

③。

经上述操作，得到了除去DNA和mRNA的细胞提取液。

（大肠杆菌中mRNA约在30—60分钟内自行分解，因此操作中可不考虑）。

9．已知果蝇中长翅与残翅为一对相对性状（显性基因用A表示，隐性基因用a表示）；直毛和分叉毛为一对相对性状（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）。

两只亲代果蝇杂交得到以下子代的类型和比例：

表现型

长翅、直毛

残翅、直毛

长翅、分叉毛

残翅、分叉毛

雄果蝇

3/8

1/8

3/8

1/8

雌果蝇

3/4

1/4

0

0

请回答下列问题：

（1）控制直毛和分叉毛遗传的基因位于染色体上；翅为显性性状。

（2）亲化雌雄果蝇的基因型分别为、。

（3）具有一对相对性状的纯合亲本进行正交和反交，上述两对相对性状中子代表现型不一致的是，一般情况下，如果子代表现型一致，可说明控制该相对性状的等位基因位于上。

（4）请设计实验验证长翅和残翅、直毛和分叉毛两对相对性状的遗传行为符合基因的自由组合定律。

第一步：

选择纯种的长翅直毛雌果蝇与纯种残翅分叉毛雄果蝇交配，得到F1；

第二步：

让F1代雄果蝇与表现型为果蝇进行测交；

第三步：

观察并统计

。

预期结果：

。

（5）遗传学家曾做过这样的实验：

长翅果蝇幼虫的正常培养温度为25℃，科学家将孵化后4—7天的长翅果蝇幼虫在37℃的环境下处理6—24小时后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在25℃下产生的后代仍然是长翅果蝇，实验说明。

（6）正常情况下，果蝇的长翅和残翅是一对相对性状，但残翅果蝇数量不到长翅果蝇的5%，用现代生物进化理论解释，其原因是

。

10．

（1）已知拉布拉多猎犬的黑色毛（用字母B表示）对巧克力色毛（用字母b表示）为显性，视力正常（用字母N表示）对视力不正常（用字母n表示）为显性。

一只黑色毛视力正常猎犬与若干巧克力色毛视力不正常猎犬交配，后代中各表现型之比为：

黑色毛视力正常：

黑色毛视力不正常：

巧克力色毛视力正常：

巧克力色毛视力不正常=1:

1:

1:

1。

请回答下面的问题：

①此杂交实验说明两对基因的遗传遵循基因的定律。

亲本中黑色毛视力正常猎犬的基因型是若此猎犬与相同基因型猎犬交配，则理论上子代中表现型为巧克力色毛视力正常的猎犬所占的比例是。

②请将题干所述黑色毛视力正常猎犬与若干巧克力色毛视不正常猎犬交配的性状遗传过程用遗传图解的方式表示：

11．某生物兴趣小组的同学在三种不同的条件下，观察酵母菌种群的生长情况。

下表中的数据是在有氧情况下培养测得的酵母菌数（×106个/mL）。

请根据所学的知识，回答下列有关问题：

培养时间（天）

组别

1

2

3

4

5

6

7

8

A

0.8

5.2

5.6

4.8

2.0

0.8

0.4

0.08

B

0.8

1.2

2.0

2.8

3.2

3.6

3.2

3.0

C

0.8

0.4

0.1

0

0

0

0

0

实验研究的三种条件如下：

条件一：

无菌水10mL，加入干酵母液0.1mL，环境温度28℃。

条件二：

培养液10mL，加入干酵母液0.1mL，环境温度28℃。

条件三：

培养液10mL，加入干酵母液0.1mL，环境温度5℃。

（1）三种条件对应的组别编号依次是。

（2）实验过程中最好选择图26中（填序号）培养装置。

若用⑥号装置培养酵母菌，请写出主要呼吸作用的反应式。

（3）培养酵母菌常用的培养液用马铃薯浸汁1000mL，加葡萄糖20g配制成。

有同学据此认为酵母菌生长只需要碳源和水。

你认为对不对？

理由是。

（4）本实验过程中，每隔24小时取一定量的酵母菌培养液，用血球计数板在显微镜下进行细胞计数，并以多次计数的平均值估算试管中酵母菌种群密度，这种方法称为。

每次取样前都应振荡试管，目的是使，减少实验中计数误差。

如果显微镜视野内酵母菌过多，难以计数，应当采取的措施是。

（5）A组测定的数据中，培养一天和培养六天的酵母菌数均为0.8×106个/mL，你认为其生长情况相同吗？

。

理由是。

12．图—甲为高等动物部分生命活动调节的示意图，图—乙是在不同光照条件下雄性布氏田鼠睾丸的相对重量。

请回答下列问题：

（1）在图—甲所示激素间的调节过程中，如果激素C含量减少，会导致血浆中

，此调节方式属于反馈调节。

（2）兴奋剂的种类很多，其中人工合成类固醇与睾丸酮相似。

如果运动员大量注射或服用此类兴奋剂，就会影响到的分泌功能，对身体健康造成了严重的危害，也违背了奥运精神。

因此，北京奥组委宣布：

2008年奥运会将要加大反兴奋剂检查，最大程度的防止兴奋剂使用。

（3）要获得图—乙中“雄性布氏田鼠睾丸的相对重量”的实验数据，应选择

的田鼠作为实验动物，影响实验结果的决定因素是。

依据实验结果得出的结论是。

（4）通常情况下，高等动物的性别是由决定的。

雌、雄动物的形态特征受到性激素的影响有明显的区别，同时性激素还影响着动物的性行为。

在研究“性激素对动物性行为的影响”时，可采用手术摘除、移植性腺或饲喂性激素的实验方法。

例如：

在性成熟前，选择正常公鸡将其摘除，过一段时间观察发现。

如果，就会观察到公鸡的性行为恢复了。

13．某科研工作小组为测定田间某种棉花的光合作用强度，设计如下方法：

实验原理：

（1）光合作用强度等于单位时间内单位面积叶片合成的有机物的量。

即：

光合作用强度=有机物的量÷（叶片面积×光照时间）

（2）5％的三氯乙酸能杀死筛管细胞（筛管是运输有机物的结构）

实验材料：

小纸牌5％的三氯乙酸分析天平称量皿记录表纱布刀片等

实验步骤：

第一步：

睛朗天气在田间选定有代表性的棉花叶片20片，挂小纸牌编号1—20。

第二步：

将选定叶片的叶柄用5％的三氯乙酸点涂一圈，杀死叶柄筛管细胞。

第三步：

按编号顺序分别剪下叶片对称的一半，依次夹人湿润的纱布中，贮于暗处，记作甲组；4小时后，，记作乙组。

第四步：

返回实验室后，在同号叶片的对应位置各取1cm2的两个叶块，将两组叶块分别置于两个称量皿中。

第五步：

将两个称量皿中的叶片分别处理。

第六步：

。

第七步：

计算结果。

若实际测得甲组叶块的干重是a，乙组叶块的干重是b，则．

光合作用强度：

（）÷（×4小时）

实验反思：

（1）第一步中的“有代表性的叶片”除了指选择颜色深绿、叶片完整、着生位置相似、大小接近的成年叶等条件外，选择的叶片的形状应该尽量。

（2）将叶柄筛管细胞杀死的目的是。

（3）实验对象不是一片叶片而是20片叶片，目的是。

为了同样的目的采取助措施还有（答出一种即可）。

（4）引起甲、乙两组干重差异的主要化合物有。

（5）衡量光合作用强度的指标，除了本实验所用的干重物质外，还可以用。

（6）根据所学知识分析，该实验的结果的大小可能受到等外界因素的影响（答出两种即可）。

14．根据下图动物呼吸作用强度测定装置、下列实验材料用具，完成哺乳动物呼吸作用强度与外界环境温度关系的实验并回答有关问题。

一、实验目的

验证哺乳动物随外界环境温度升高呼吸强度降低。

二、实验原理

1．哺乳动物的体温能在一定范围内保持相对的恒定，这种体温的相对恒定是由于完善的调节机制实现的机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。

当处于炎热环境中，皮肤里的接受刺激后，将兴奋传入中的体温调节中枢，通过中枢的调节，使皮肤血管舒张，增加皮肤的血流量，从而使散热量增加，保持体温相对恒定。

2．动物产热的主要方式为细胞的有氧呼吸，请写出细胞有氧呼吸过程的反应式：

。

3．动物有氧呼吸作用强度可以通过单位时间耗氧量作为标定，耗氧量可用动物呼吸作用强度测定装置进行测定并按内筒与外筒高度差计数。

三、实验材料与用具

动物呼吸作用强度测定装置4套、恒温培养箱4个、大小生理状态相近的小白鼠4只、计时器、标签纸等。

四、实验步骤

1．将4个恒温培养箱分别调节成1