1、专题一 生物实验及设计基础一、网络导学包括必修和选修教材考试大纲规定的 17 个常规实验及实验设计的原则、方法与解题思路。二、考纲提示实验能力是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力（设计和完成实验的能力）。此能力要求也包括两方面的内容：一是独立实验的能力（大纲归定学生实验和教师演示实验），即理解实验原理、目的、要求、材料、用具；掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理；观察现象、分析数据、得出结论；常规实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和分类生物实验设计生物实验按实验对象结构层次和知识范围 按实验过程设计试题 按认知层次设计试题离子分子水
2、平、亚细胞细胞水平、个体水平、种群水平、生态系统水平分析结果、确定控制条件、预测结果、设计实验方案识记层次、理解层次、综合应用层次输出整合应用教材实验（17个）新实验素材表达思维寻找合适的原理、器材、方法等获取信息思维形式的输出答案原则（4 个） 科学性可行性 简约性 可重复性 一般程序 假设预期实验观察、收集数据分析、推论交流、写实验报告明确目的要求联系基本原理找出变量元素设置实验对照构思控制方法选择实验器材严格操作程序捕获实验事实分析实验结果规范表述结论分析实验、数据处理预测实验现象、原因、结果提出假设仪器，设计简单的实验方案并处相关的实验问题。（一）实验方法要素及处理要素关系的基本原则
3、1假设与假设验证原则 实验的第一个要素：“假设” ；第一项原则是“假设验证”原则。 第一个要素：假设 第一项原则：假设验证原则假设：较概括的假定 预期：较具体的推断 验证：用事实证实或证伪 科学实验遵循的程序准则： 假设预期验证 2变量与单一变量原则 实验的第二个要素：“变量” ；第二项原则是“单一变量”原则。 第二个要素：变量 第二项原则：单一变量原则实验变量(自变量) 反应变量(因变量) 实验目的在于操纵自变量，获取因变 无关变量(控制变量) 额外变量(干扰变量) 实验关键在于控制无关变量，减少干扰变量一个实验变量对应观测一个反应变量。 如 A 实验变量对应观测 A 反应变量，不可混入 B
4、 反应变量。单一变量原则，有两层意思：一是确保“单一变量”的实验观测，即不论有几个实验变量，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，即实施中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。 3控制与平稳控制原则实验的第三个要素是“控制” ，第三项原则是“平衡控制”原则。 第三个要素：控制 第三项原则：平衡控制原则严格操纵控制实验变量与反应变量 力求平衡抵消无关变量与额外变量单组法：对同一对象，既用 A 法，又用 B 法 等组法：对象状况相等，甲用 A 法，乙用 B 法 轮组法：甲组：A 法B 法 乙组：B 法A 法 1通过实验控制，尽量消除实验误差，以取得较为精确的实验
5、结果。 4对照与实验对照原则实验的第四个要素是“对照” ；第四项原则是“实验对照”原则。 第四个要素：对照 第四项原则：实验对照原则设置对照，进一步消除无关变量对实验结果的影响，以增加实验结果的可信度空白对照：指明不做任何实验处理的对照组。自身对照：实验与对照在同一对象上进行。 条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。 相互对照：几个实验组相互对照。5捕获解释与真实客观原则 实验的第五个要素是“捕获”和“解释” ；第五项原则是“真实客观”原则。 第五个要素：捕获与解释 第五项原则：真实客观原则捕获：捕捉、记录由实验变量而引起的反应变量的变化和结果，即捕获事实。 解释：论证、说明实验
6、变量与反应变量的因果关系，并推出结论，即解释事实。捕获解释事实、现象、数据，一定要实事求是，客观真实，力戒主观臆造（二） 实验设计的基本内容、三个原则、实例和备考策略1.实验设计的基本内容1 （1） 实验名称 是关于一个什么内容的实验。（2） 实验目的 要探究或者验证的某一事实。（3） 实验原理 进行实验依据的科学道理。（4） 实验对象 进行实验的主要对象。（5） 实验条件 根据实验原理确定仪器和设备；要细心思考实验的全过程。（6） 实验方法与步骤 采用的方法及最佳操作程序。每一步必须是科学的；能及时对仪器、步骤进行有效矫正。（7） 实验测量与记录 对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观
7、的记录。（8）实验结果预测及分析 能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。（9） 实验结论 对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。2.实验设计的实例分析“验证成熟植物细胞的渗透作用”实验设计实例： 实验名称：观察马铃薯条的渗透吸水与渗透失水现象。 实验目的：验证成熟植物细胞的渗透作用。 实验原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞通过渗透作用失水；反之则吸水。 实验对象：新鲜马铃薯条。 实验条件：0.8g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水、大试管、有刻度的小烧杯、刀片、镊子等。 实验设计的基本原则：对照、等量。 实验方法与步骤：(1)制备3条长度、宽度、体积都相同的新鲜马铃薯条。(2)
8、将其中的2条分别放入盛有等体积的蔗糖溶液与蒸馏水的烧杯中，另1条放入加塞的空试管中。(3)2h以后，通过比较的方法观察薯条的长度变化及蒸馏水、蔗糖溶液体积的变化。 实验结果预测分析：可能出现的实验结果是：(1)放入蒸馏水中的薯条长度增加，而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积明显大于蒸馏水体积。(2)放入蒸馏水中的薯条长度增加，而放入蔗糖溶液中的薯条长度不变，且蒸馏水的体积小于蔗糖溶液体积。(3)放入蒸馏水中的薯条长度不变，而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积大于蒸馏水体积。(4)薯条的长度及溶液的体积都没有明显的变化。 实验测量与记录：将放入溶液中的薯条与试管中的薯条比较观
9、察，并比较烧杯中溶液的体积：放入蒸馏水中的薯条变长、放入蔗糖溶液中的薯条变短，且烧杯中蔗糖溶液的体积比蒸馏水的体积大。 实验结论：放入蔗糖溶液中的薯条渗透失水，放入蒸馏水中的薯条渗透吸水。3.实验设计题的分类解析验证性实验的基本内容（1）实验题目（2）实验原理 即完成实验所用的理论依据（3）目的要求 通过实验要解决的问题（4）材料用具 （5）方法步骤（为加强说服力，有时往往对实验要设立“实验组”和“对照组” 。设计对照实验时切记：只有遵循“单一变量”原则，这样才有对照价值。补充实验步骤时，对每一步有必要先打腹稿然后下笔，并要编号清楚（如，表达清晰。 ）（6）实验结果（预测实验现象）验证性实验由
10、于有明确的实验目的，预测的结果是科学的、合理的、惟一的。有实验（题目）中需要记录实验结果，这就要搞清楚记录什么？如何记录？用文字描述：略。表格的设计： 要理清设计思路： .首先要读懂题目要求在表格“工作区”记录的内容。 （题目中有明确的要求） .其次要明确表格的第一列写什么？第一行写什么？注意在第一列或第一行中肯定要写组别，即实验组和对照组（相互对照中组数可能更多） 。 .再绘制表格（切记：表格“工作区”是预留给所设计的实验中记录到的数据，而不是要学生造出数据来填入其中。因此只要设计完成一张空白表格即可。设计表格时，要先在草稿纸上画出表格轮廓，再写入答题纸中。 ） .表格设计好后，切勿忘记给表
11、格添上题注（即表格名称） 。坐标图的设计：要理清横轴的含义？纵轴的含义？纵横轴的单位？曲线的走势？关键点？分析实验结果： 用书本理论分析实验结果。（7）实验结论 联系实验目的得出结论。结论是合理的、科学的、肯定的。不少结论是在实验要验证的内容中寻找。（8）讨论对实验操作的理论、具体细节等进行讨论。也可讨论与实验无直接关系但有一定联系的其他知识。注意： 验证性实验中， 实验目的、实验（或预测）结果和实验结论 三者是一致的。结果是指通过实验所观察到的实验现象或通过实验直接得到的“成果” 。 验证性实验中，由于要验证的结论是肯定的，因此无实验假设。 在验证实验中，如果实验记录作为题目条件已出现，那么
12、就可得到肯定的实验结论。探究性实验的基本内容（1）实验课题 如试题需要学生写出实验课题，那对课题的文字描述大多渗透在题干的字里行间，仔细阅读便可领会。实验课题的格式有：“研究” 、 “实验”“的影响”（2）实验原理 完成实验所应用到的理论依据。有的是书本学到的理论知识，有的在题目中作为条件出现。（3）实验目的 大多是写做了该实验后要解决的问题。（4）材料用具：包括实验材料、仪器、试剂等，有时省略。大多数试题是作为条件提供给学生。（5）实验假设 指用来说明某种现象但未经证实的论题，也就是对所提出问题所作出的参考答案。如果要学生写出来，请参阅实验课题的名称，但要比实验课题的名称在文字上写得更具体一
13、些。（6）实验步骤的设计（即实验设计方案或曰实验设计思路） 涉及到：实验设计思想器材药品实验步骤（要体现单一变量对照原则） 。故要设立“实验组”和“对照组” 。设对照组时，只需明确写出单一变量内容，其余条件（无关变量，如培养条件等）用“其他条件与（甲）对照组相同”即可。观察记录（图表、曲线等。表格的设计要求同验证性实验）（7）实验预测及分析 探究性实验是对本不知道，现在需要知道的实验现象或结果进行探究。即使我们能用掌握的理论知识作出科学的、唯一的预测，但由于我们是作理论上的实验设计，因此实验预测应该是开放性的，即要写出所有可能出现的实验现象或结果。探究性实验不象验证性实验能得出一个肯定的结论，
14、往往有几种预测结果，相应的就有几种可能的结论。（8）讨论 讨论的是与实验直接有关的内容，也可能是与该实验内容有关的其他知识。 实验设计题的内容虽然较多，但在实际考试中由于种种原因，如试题考查内容、试卷长度等，内容往往是不完整的，主要由试题设计者来决定，选取其中主要部分对学生进行考查。4.实验设计的三个原则（1）对照性原则科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。“实验组”与“对照组”确认一个实验通常分为实验组和对照组（控制组） 。实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的
15、结果，如 2005 年春季高考 3 题中为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态（即来接受实验变量处理）的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强实验的信度。按照对照方式的不同可分为 4 种：空白对照：即不作任何实验处理的对照组。例如，在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以作对照。相互对照：即不设控制组，只在几个实验组之间相互对比。例如，在植物激素与向性的设计实验中，5 个实验组的相互比较。在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。条件对照：即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如
16、，动物激素饲喂小动物的实验方案中：饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组。自身对照：即实验与对照在同一对象上进行。例如，将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。再如: 在探究温度(或 pH)对酶催化活性影响实验中温度(或 pH)(0 度、50 度,100 度) 为条件对照。清水(软水) 、河水 (硬水) 对加酶洗衣粉影响中，清水(软水) 、河水(硬水) 为相互对照。用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。（2）等量性原则每次实验所加
17、试剂的量要相等。（3）单因子变量的原则。实验变量剖析：在实验过程中变量是指可被操纵控制的在性质和数量上可以变化的特定因素或条件，具体分析如下：实验变量与反应变量：a实验变量是研究者主动操纵的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量（也称自变量） ，自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。b反应变量（又称因变量） ，是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。c.二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。无关变量（控制变量）是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量，实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的真实性无法得到
18、认定、我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗” “数量大小相同的种子” “置于相同并适宜条件下培养” “加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。【例题剖析】例如，生物课本内温度对酶活性影响的实验中：实验变量是低温（冰） ，适温(60） ，高温（沸水） ；酶的活性变化即反应变量；试管的洁净度，淀粉酶的稀释度，可溶性淀粉的浓度，碘液的量和浓度，温度处理时间，操作程序等是无关变量。实验中不论有几个实验变量，都应做到每个自变量对应一个因变量，此外还要做到操作规范。在实验设计、实施的全过程中，应严格操纵实验变量，严格控制无关变量，尽可能消除误差，获取较为精确的反应变量。 5.备考
19、策略归类总结，引导构建实验类型框架高中生物学实验常见类型和分类的依据参考表分类依据 生物学实验类型实验的直接目的 探索性实验、验证性实验实验的作用 对照实验、析因实验、 （模拟实验）实验研究的质和量 定性实验、定量实验（1）探索性实验和验证性实验概念 特点 联系探索性实验是探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系的实验方法。是对研究对象的不了解，或不完全了解，全凭实验者去“尝试” ，所以，探索性实验也称“试验” ，是一种开创性的研究。解题时，描述实验现象时是未知的，可不描述。实验结果预测是对应假设，分类讨论。无实验结论。两种类型在生物科学研究的过程中往往是不可分割的，在对研究对象的探索
20、过程中，对未知的研究目标，必然要提出假设或猜想，并做出预期，只有通过验证性实验验证性实验是验证某一个理论是否正确的实验。当对研究对象有了一定的了解，并形成一定认识或提出某种假设时，就需要用实验来证明其正确与否。解题时，描述实验现象时是已知的，应准确描述。没有实验结果预测和分类讨论。对应实验目的做出肯定结论。来证明假设的正确与否，才能得出科学的结论（2）比较实验比较实验是通过对照或比较来研究和揭示研究对象某种属性或某种原因的一种实验方法。这种实验要设置两个或两个以上的相似组样，一个是对照组，作为比较的标准；另一个是实验组，通过某种实验步骤，在两组之间判定实验组是否具有某种性质或影响。概念 例对照
21、比较实验对照比较实验是在两个相似组样中进行，其中一个是已经确定其结果的事物，称之为“对照组” ，让其自然发展，实验者对之不加干涉；另一组是未知的、需要研究的事物，称其为“实验组” 。将实验组中的未知因素同对照组的已知因素进行干预，以确定该因素的影响作用。高中生物平时作的练习大多是对照比较实验。如实验证明甲状腺激素能促进小蝌蚪的发育。 可以把对照比较实验模式为对照组 A1A2A3An=M实验组 A1A2*A3An=M*注 A 为研究因素，M 为实验结果。A2*为干预因素，M *为干预后的结果（3）定性和定量实验定性实验定性实验是判断研究对象具有哪些性质，并判定某种物质的成分、结构或者鉴别某些因素
22、之间是否具有某种关系的一种实验方法。一般来说是解决的是“有与无”和“是与否”的问题。如植物生长素对植物的促进生长作用的证明。 判断叶绿体中色素的种类和颜色。定量实验为了对研究对象的性质、组成及影响因素有更深入的认识，就必须探究它们之间的数量关系。证明生长素的量对植物的影响。PH 值与酶的活性的关系，植物的光合作用与环境的温度、CO2、光照强度等的关系，生物体内微量元素对生物代谢的影响，都有其相应的数学表达式或函数曲线图。（4）验证性实验和探究性实验有关内容的比较目的 步骤 假设 预测 结果 结论验证性实验 验证 无 结果惟一 解题前已知 有惟一肯定的结论探究性实验 探究 相同 有 结果多种 解
23、题前后都未知 几种预测就有几种结论当然，涉及到具体的实验题时，一般不会面面俱到，也就是以上各项实验要求不会在试题中全部出现，即在题中仅出现其中的部分要求，因此解题时需具体情况具体分析。（三）实验设计题的应试技巧 解答实验设计题的思路1明确实验目的 弄清该题要验证或探究的是什么样的生物学事实。一般在题干中有“验证” 、 “证明” 、 “探究” ，其后内容就是实验的目的。例题 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
24、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作考试要求，室温恒定。)(2)方法与步骤：_。(3)结果预测与分析：_。解析（接上例）此实验目的就是题干中“为了验证甲状腺激素的生理作用”这句“验证”后面的内容，即“验证甲状腺激素的生理作用” 。2分析实验原理 就是完成该实验的理论依据是什么？这就需要分析实验中所涉及的生物学及相关学科中的知识、方法，以及所依据的科学科学原理。另外提供的实验仪器的使用方法和原理也是应考虑在内。对照组：实验组：无关变量实验变量 反应变量科学结论分析对照操纵实验变量控制无关变量检测反应变量如上例中的甲状腺激素和蒸馏水除实验变量外，
25、实验组和对照组的其他处理都相同观察实验结果此过程要求学生利用储备知识独立分析、运用。解析接上例：实验原理是甲状腺激素的生理作用，即加速物质的氧化分解，耗氧量增加，提高神经系统的兴奋性，使活动量增加。3独立设计实验 根据题目给出的材料、用具（一般情况下要用全所给的材料用具） ，实验设计应从三个方面入手，即实验设计 “三步曲” ：编组标号。研究对象、器皿等要编组标号，设立实验组和对照组；实验处理。分别对实验组和对照组施加单一变量；实验处理要遵循“单一变量，对照原则” 。单一变量，就是对实验结果有关键影响的单一因素；对照原则，就是要有正反两个方面的实验。即在实验中设置对照组，与实验组进行比较，以显示
26、实验的效果，增强实验结果的可信度和说服力。常见的对照方法有以下几种：类型 设置对照实验 实 例空白对照 不给对照组以任何处理 “动物激素饲喂小动物的实验”中，3 号缸不加药自身对照 实验组和对照组都在同一实验对象上进行 植物细胞质壁分离和复原实验，在同一装片中先后进行 条件对照给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素（如甲状腺激素）上例中给对照组灌蒸馏水相互对照 不单独设对照组，而是几个实验组相互对照 植物向重力性生长的向性实验中将玉米种子放置在不同的方向 在对实验组和对照组进行处理的时候，要注意下图所示的程序：培养（或饲养） 、观察、记录等。观察记录实验现象和实验数据，最后根据实验
27、原理对实验结果进行预测与分析。解析接上例：方法步骤：将两组大白鼠分别标号为甲组和乙组，并分别用给出仪器测定与记录耗氧量和活动量。编组标号每日用灌胃器给与甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液，给与乙组灌胃等量的蒸馏水，饲养一段时间。实验处理，设立实验组（甲组）和对照组（乙） ，操纵实验变量“甲状腺激素和蒸馏水” 。定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量。 培养（或饲养） 、观察、记录4实验结果分析 要弄清题目的目的是“验证型的”还是“探究型的” 。如果是“验证型的”实验，则要根据所学知识和原理，分析得出应有的实验结果和推出相应的结论， （此时一般只有一个结果和相应的结论，且结论与实验目的相对应） 。若是
28、“探究型的” 实验，则要根据原理、目的，预测出可能的结果和推出相应的结论（此时一般有几个不同结果及相应的结论） 。预测结果 “三步曲 ”实验预测验证性实验 如“验证” 、 “证明”都可预测到与实验目的一致的结果。探究性（预测结果“三步曲” ） 实验如“探究”预测的实验结果不惟一，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。解析接上例：实验目的中有“验证” ，因为是验证性实验，所以实验结果可预测为：未给甲状腺激素时，甲、乙两组鼠的耗氧和活动量相近。给甲组鼠甲状腺激素后，其耗氧和活动量均大于乙组。很多实验是化学反应类型，肉眼观察不到，应该
29、考虑加入指示剂，借助颜色变化或仪器辅助观察。实验结果可采用文字描述、表格、坐标曲线等方式描述。解析接上例：甲状腺激素促进物质氧化分解的化学反应无法观察，但可以以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标。5实验结论 通过现象、结果的分析，概括出规律性的问题，结论一般就是实验的目的。解析接上例：此实验的目的是：验证甲状腺激素的生理作用；结论是甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，提高神经系统的兴奋性，从而使耗氧量和活动量加大。6讨论 讨论的内容可以是实验中的内容，也可以是跟实验有关的其他问题。如：解析接上例：验证甲状腺激素的作用，为什么要以耗氧量和活动量作为观察指标？如以体重为衡量指标，那么实
30、验组的大白鼠在实验前后的体重有何变化？实验步骤设计下面总结一条 书写模式 ，能够使书写条理，思路清晰。1选材：选材应保持条件相同（如上例中：日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠）2分组：体现操纵实验变量。从实验目的中分析出实验变量是什么，如“验证甲状腺激素的生理作用”即变量为甲状腺激素，实验组有甲状腺激素，对照组无甲状腺激素。 （每日用灌胃器给与甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液，给与乙组鼠灌喂等量的蒸馏水）3培养、观察：除实验变量外，对实验组和对照组的培养、饲养等条件应要相同，即控制无关变量。4统计分析结果：（定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量）5得出结论：这一规范并非一成不变，在运用时掌握基本
31、原则，灵活处理，才能以不变应万变。关于“假设”“预期”“结果”与“ 结论”的辨析（1）假设：“假设” ，也称假说或猜测，是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是对所提出的问题作出的参考答案，即依据发现的事实材料或科学原理，通过创造性思维，提出初步假定。如“孟德尔分离现象解释验证”的测交实验中，提出的假说是：“F I（Dd）产生配子时，因等位基因分离，使得 FI产生含基因 D 和基因 d 的两种配子，且其数目相等。 ”再如“观察植物细胞质壁分离和复原 ”实验中，提出的假说应为：当细胞外溶液浓度细胞液浓度细胞失水当细胞外溶液浓度细胞液浓度细胞吸水（2）预期：“预期”是在实验设计方案确定以后，实验
32、正式实施之前，根据假说和原理，对实验可能出现的结果的判断，是依据提出的假说进行推理，得出假定性结果或推论，即“假如假设成立，则应有何种结果” ，如“孟德尔分离现象验证实验，假如假说成立则有测交的后代应出现 Dd 与 dd 为 1：1 的结果，即高茎与矮茎数量比应为 1：1” ，而“观察植物细胞质壁分离与复原实验 ”中，假若假设成立，则应有处于高浓度（30）蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞因不断失水质壁分离，而处于清水中的已分离细胞因细胞吸水质壁分离复原（3）结果：结果应为实验实际出现的情况，如“孟德尔分离现象解释实验”中出现的结果为“得到的64 株后代中，30 株高茎，34 株矮茎，两种性状分离比为
33、1：1”而“ 质壁分离复原实验”中处于 30蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞果真发生了质壁分离，而处于清水中的已分离细胞果真发生了复原现象。（4）结论：结论的得出须依据实验结果，即若出现的结果与预期结果一致则得出与先前的假说一致的结论或“假说成立” ，若实验出现的结果与预期结果不符，则得出的结论应为“假说不成立” 。由此可知， “假设”应对应“结论” ， “预期”应对应“结果” ，在实验讨论时应注意描述的科学性即“如果出现何种结果，则应有何种结论” ，例如用检测呼吸装置的红色液滴检测酵母菌呼吸类型时，应为若液滴向左移动则推出什么结论，若液滴向右移动则推出什么结论，而不能描述为“若为有氧呼吸，则液滴向哪
34、移动” ，再如在验证淀粉，碘液能否通过半透膜时应描述为“若袋内外液体均变蓝（结果或现象） ，则淀粉、碘液均能通过半透膜。 ”而不能描述为“若淀粉、碘液均能通过，则袋内外液体均变蓝” 。三、题型解读 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
35、）（2）拓展实验的考查 拓展实验也就是实验设计例题。这类例题有以下几种类型：判断实验设计过程正确与否典例 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。 该实验方法和步骤及结论有没有错误？如有，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：
36、(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，分析实验结果典例 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
37、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。实验过程细节分析典例 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。通过
38、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 15 min，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。将装置 A 内混合物加温至 40_。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。_。装置 水浴温度() 凝乳时间(min)A 10 不凝固B 20 7.0C 30 4.0D 40 1.5E 50 4.0F 60 不凝固【解题思路】获取信息-分析加工-依题作答【参考答案】
39、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(2040)酶的活性随温度升高而升高；(4)能凝乳 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）典例 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
40、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 步骤 现象预测A 捣碎的发光器、生理盐水 ATP 制剂 5mlB 捣碎的发光器、生理盐水 0.1%葡萄糖溶液 5mlC 捣碎的发光器、生理盐水发光器熄灭时，立即进行步骤 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。典例 5.现有一种植物种子，已知它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子萌发的影响，请依据所给材料用具设计实验的方法步骤，预测可能的实验结
41、果，并分别得出相应的结论。材料用具：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等。方法步骤：_；_；实验结果及相应的结论：_；_；_；分析1.明确实验目的：探究光的有无对该种子萌发的影响，推导出变量是“有光”和“无光” 。2分析实验原理：种子在适宜的条件下萌发。3设计实验过程：向培养皿中倒入适量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中 选材将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中， 分组使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。 统计分析结果4实验结果分析：实验目的“探究”为探究性试验，结果可能有多方面。有光组萌发，无光组也萌发（或答发芽率差异不显著） ，该种植物的种子萌发不受光
42、的影响；有光组萌发，无光组不萌发（或答有光组发芽高于无光组，差异显著） ，光是该种植物种子萌发的必要条件之一；有光组不萌发，无光组萌发（或答无光组发芽高于有光组，差异显著） ，光抑制该种植物种子的萌发。大量元素 微量元素化 学 元 素生物界与非生物界的统一性和差异性无机物 水 无机盐有机物糖类 脂质蛋白质核酸（ DNA、 RNA）是否存在物种的差异？性？化 合 物各种物质间的转化细 胞 结构细胞膜 细胞质细胞核生物膜系统真核细胞和原核细胞的比较增殖有丝分裂无丝分裂减数分裂 细胞全能性植物组织培养细胞分化、癌变和衰老细胞工程植物细胞工程动物细胞工程植物体细胞杂交动物细胞培养性单克隆抗体动物细胞融
43、合胚胎移植 核移植性成熟个体亲代子代无性生殖分裂生殖孢子生殖 营养生殖有性生殖 精子卵细胞生殖作用个体发育成熟的植物体花粉母细胞胚囊母细胞花粉大孢子精子卵细胞精子2个极核减数分裂成体有丝分裂胚胚乳受精卵受精极核植物个体发育动物个体发育受精卵 囊胚 原肠胚卵裂 分化 外胚层中胚层内胚层新个体受精卵专题二 生命的基础和延续一、网络导学本专题包括必修第一章生命的物质基础、必修第二章生命的基本单位细胞、必修第五章生物的生殖和发育、选修第四章细胞与细胞工程。结构 功能（物质交换）磷脂分子+蛋白质分子分子大多数都是运动的流动性 选择透过性物质交换的进行体现保证二、考纲提示（一）专题能力测试要求 （1）能使
44、用恰当的生物学术语，准确认识和阐述已学细胞生物学现象、方法、概念和原理； （2）能理解有关细胞、细胞分裂图表含义，会用文字、数据、 图形等多种形式描述与之相关的生物学现象； （3）能通过分析和综合，理解细胞的结构与功能、分裂与分化、癌变与衰老的关系；（4） 能运用细胞工程技术，分析和解决科学、生产、生活和人体健康等有关现实问题。 （5）通过分析综合，形成“元素化合物功能生理活动”完整的知识体系。 （6） 能理解种子、果实的基因型（性状）与减数分裂的关系，胚胎发育过程中物质（特别是自由水、DNA 及有机物的数量和种类） 、能量的动态变化关系，组织培养和胚胎工程，无性繁殖技术的应用等。（二）结论性
45、知识要点1、组成生物体的化学元素虽然大体相同，但是在不同的生物体内，各种化学元素的含量相差很大。2、 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、 （Ni）以上元素除 C、H、O 外，其他都是植物必需的矿质元素，共 14（13）种。3、生物界与非生物界具有统一性和差异性。4、水的存在形式有两种：自由水和结合水。当自由水的相对比例增大时，细胞代谢会加强；相反，当结合水的相对比例增大时，植物抗性增强。5、自由水的作用： 细胞内的良好溶剂；运输营养物质和废物；参与各种反应；是各种反应的介质；维持细胞正常的形态。6、无机盐的作用： 细胞的重要组成物
46、质；维持生物体的生命活动；维持细胞渗透压和酸碱平衡。7、生物组织中各种化合物的鉴定还原糖：还原糖溶液 + 斐林试剂 砖红色沉淀脂肪：富含脂肪的种子 临时切片 + 苏丹 III 染液 橘黄色蛋白质：蛋白质溶液 + 双缩脲试剂 紫色DNA： DNA 的 NaCl 溶液 + 二苯胺 蓝色8、细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。9、构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数不是静止的，而是可以流动的。细胞膜的结构特点：具有一定的流动性；细胞膜的功能特点：选择透过性。10、植物细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶；细菌的细胞壁主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物（即肽聚糖） ，细胞壁上带有多种抗原决
47、定簇；真菌（如酵母菌）细胞壁的化学成分不是纤维素和果胶，但含多糖和蛋白质。11、各种细胞器植物特有的细胞器 质体（叶绿体、白色体） 、液泡动物和低等植物特有的细胞器 中心体分布动、植物都有的细胞器 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体无膜的细胞器 中心体、核糖体单层膜的细胞器 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体结构双层膜的细胞器 线粒体、叶绿体含 DNA（基因）的细胞器 线粒体、叶绿体成分 含 RNA 的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体水浴加热制成 镜检水浴加热含色素的细胞器 叶绿体、液泡能产生水的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体能产生 ATP 的细胞器 线粒体、叶绿体能复制的细胞器 线粒体、叶绿体、中心体能合成有机物的细胞器 核糖体、叶绿体、内质网、高尔基体功能能发生碱基配对的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体12、液泡：植物细胞特有的细胞器，单层膜，其内部液体叫细胞液，细胞液中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质。它的作用有：保持细胞一定的渗透压，使细胞保持一定的膨胀状态；具有储存水分和营养物质的作用，是细胞内的水盐库和代谢库。13、内质网的作用：增大细胞内的膜面积；与蛋白质、脂质（如性激素）和糖类的合成有关；是蛋白质等的运输通道。高尔基体的作用：与细胞分泌物的形成有关（与植物细胞壁的形成有关） ；对蛋白质进行加工和转运。14、原核生物包括有
