1、高考生物实验设计题一、 实验设计题 (一)应对策略： 明确实验目的、原理及实验要求，以便确定答题方向。 明确所给实验仪器及试剂、材料的操作及用途。 设计实验步骤：必须实验遵循两个原则：对照原则和单一变量原则；注意实验的准备工作；实验过程中的顺序；实验现象的观察，实验结果的验证分析。(二)、实验设计中反应变量的确定和控制 生物实验设计中，反应变量的确定非常重要，因为任何一个科学实验的结论都是从反应变量所表现出的数量、质量或状态的事实中推导或分析出来的。生物实验中很多反应变量就是实验条件。设计实验时，应该根据实验目的和实验原理来确定对实验结果有影响的反应变量。 同时，对其他无关变量或非研究变量应进
2、行控制。对变量的控制所要遵循的原则是对照原则，即控制其他因素不变，而只改变其中一个因素（反应变量），观察其对实验结果的影响。通过对照的建立，达到对变量的控制，这是生物实验设计的灵魂。 (三)、理解实验原理对实验设计的重要作用 每一个生物实验材料的选择、实验装置的确定、实验步骤和实验方法的安排都不是随意的、盲目的，而是有其实验原理作为依据的。实验现象和实验结果的预期也是依据实验原理而作出的。可见，实验原理是实验设计的依据。 (四)、 对照实验的设计 在设计对照实验时必须要有明确的标记，如用甲、乙、丙，或者是、或者、，总之让人一看对实验组一目了然。 必须要确定实验因子，即影响实验结果的关键因素是谁
3、？ 这样设计才有依据。 常用的方法： (1)空白对照：即实验因子的有无。 例如2002年全国理综试题中用水培法验证矿质元素镁对植物生长的影响。瓶中加入完全培养液，瓶中加入去掉镁的培养液进行对照，观察实验现象。 (2)条件对照： 例如验证不同色质的光对光合作用的影响：对条件完全相同的植株用不同的光照射，：用绿光，用红光，用白光；验证温度对酶活性的影响：在其它条件完全相同的情况下，把试管放在 0。C ， B试管放在 37。C ，C试管放在 100。C实验观察。 (3)剂量对照： 如验证二氧化碳浓度对光合作用的影响，其他条件不变的情况下，可以通过改变二氧化碳浓度的方法进行对照。 (4)顺序（位置）对
4、照： 如2001年山西高考题中验证生长素的对植物生长的影响：生长素的极性运输，由生理学的植物胚芽鞘的上端运输到下端，那么对照实验就应该是把植物体的上下端倒置过来。 例题课题小组的研究性学习课题是“探究影响细菌生长繁殖的因素”他们在培养细菌的过程中，发现了某种细菌（）的周围其他细菌的生长繁殖受到抑制。他们把细菌接种到专门的培养基上进行培养，一段时间后，他们除去细胞，用该培养基再培养其他细菌，结果其他细菌仍然不能在这个培养基上生长和繁殖。 于是该同学就假设了“造成细菌的周围其他细菌不能生长和繁殖的最可能的原因是：细菌产生了不利于其他细菌生存的物质” 问题：参照上述题目中所给出的有关材料，请设计一个
5、实验对该同学的假设进行验证。 第一步：_ 第二步：_ 第三步：_ 第四步：_二、 实验评价题 看有无对照实验，如果有看对照设计是否合理。 看实验是否遵循了单一变量原则。 看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否完整。 看实验仪器、药剂的使用的是否合理。药剂的配备、使用及用量的大小。 实验结果的验证是否合理。 例题某同学进行了温度对酶活性影响的研究，设计了如下实验： 实验步骤： （1） 取三支试管，分别加入质量分数为3的可溶性淀粉溶液。 （2） 将试管分别放入25 。C、60 。C的水中和冰块中，在三支试管中分别中入质量分数为2的淀粉酶溶液，两支试管中的p6.8,第三支试管中的pH，摇均后维持各自温度
6、min。 （3） 在三支试管中各滴一滴碘液，并摇均。 观察并记录：（略） 结论：温度过高或过低都影响酶的活性。 请回答： 1该实验能否得出上述实验结论？ 2指出步骤中不正确之处，并在此基础上加以纠正或补充相应的内容。 。 三、 实验步骤补充完善题 添加实验假设。 完善实验步骤。 总结实验结论。 补充填加对照实验。 例题：下面是最早发现青霉素的科学家弗来明所进行的探索过程。请将该过程补充完整。 观察现象，提出问题：细菌的培养基中，偶然生出青霉菌，在其周围没有细菌生长。为什么会出现这一现象？ 做出假设： 进行实验：把青霉素接种于培养液中培养，然后观察使用这种培养液对细菌生长的影响。 实验结论： 弗
7、来明在持续的保分离出了这一物质，将它命名为青霉素。 本实验中你认为不完善之处是，应如何改进？ 四.习题训练1为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体DNA，而不是它的蛋白质外壳，可用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外和噬菌体的DNA，然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的细长，从而对此做出实验论证。据分析，噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸等多氨基酸。请你完成以下实验设计： （1）实验室已制备好分别含3H、14C、15N、18O、32P、35S等6 种放射性同位素的微生物培养基。你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体DNA？ （2）你用这两种培养基怎样去
8、实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由？ 2.为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”，某同学制定了下列实验方案： （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。将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室装有红色安全灯。饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿中，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
9、方案有几项明显错误，请指出错误并改正。 3.空气中的含菌量是衡量空气质量的指标之一。为了检测学校生物实验室、教室、校长室、小树林四个地方空气中的含菌情况，请利用所提供的条件设计一个简单实验。 （1）请用100mL量筒、4副培养皿、煮沸过的洗碗水，设计取样的实验步骤。 （2）请用4支试管、滴管、0.01亚甲基蓝溶液，设计检测的实验步骤。 （3）实验结果的预测及分析。 （4）你所设计的实验检测到的细菌的代谢类型是 。 （注：好氧菌能使0.01亚甲基蓝褪色） 4.现捕获一只罕见的白色雄性猕猴，为了尽快利用这只白猴繁殖更多的白色猕猴，请你设计一个合理可行的实验方案。5.近些年来，世界范围内蛙类数量迅速
10、减少，尽管其原因是多方面的，但科学家认为一个重要因素是：臭氧层变薄，日光中紫外线增加，使蛙卵发育中基因突变的几率大大增加。请用下面所提供的材料和用具设计一个实验来判定上述观点的正误。一、材料用具1、蛙受精卵数百粒 2、玻璃水槽三个 3、紫外线发射器 4、水温调节棒 5、清水 6、小型空气泵 7、蝌蚪饲料 8、紫外线遮挡板实验步骤：四、实验的可能结果及其说明的结论6.矿质元素主要是由植物的根系所吸收的，它对植物正常的生长发育至关重要，缺乏矿质元素的植株一般生长缓慢，植株矮小、瘦弱，而矿质元素的吸收与根的呼吸作用关系密切。请利用下列所提供的材料用具设计一个实验验证根系的有氧呼吸能促进根对矿质养料的
11、吸收。一、材料用具（1）玉米幼苗 （2）植物油 （3）脱脂棉 （4）广口瓶（5）塑料细管 （6）植物无土培养液二、实验步骤和实验结果7.为了弄清甲状腺激素对动物新陈代谢速度的影响，请根据所提供的实验材料和用具，简要写出实验步骤和实验结果，并对实验结果进行分析。一、实验材料和用具20只生长状况大致相同的小白鼠、鼠笼、鼠饮水器、饲料、甲状腺制剂、1000ML广口瓶（可严格密封）、手表二、实验步骤：三、对实验结果的预测和分析8.在微生物实验中，一般用琼脂培养基来培养细菌等微生物，它在加热后呈液化的溶胶状态，在室温下又呈半透明的凝胶状态。在凝胶状态下其表面及内部的不同部位可生长大量的不同代谢类型的肉眼
12、可见的细菌菌落。请用下列材料和用具，设计一个实验来判定某种细菌的异化作用类型。一、材料用具：某细菌种，琼脂试管培养基2支，无菌接种设备、恒温箱，水浴锅二、操作步骤：三、实验可能会出现哪些结果？并对每一结果作出相应的鉴定。近几年来高考实验题选编：34(1999全国)、为确定某种元素是否为植物所必需，用缺少该元素的“完全营养液”进行培养，应该A以土壤为基质盆栽，加上述营养液 B大田种植，浇上述营养液C以沙土为基质，加上述营养液 D只用上述营养液，不用基质44、(1999全国)、为验证PH对唾液淀粉酶活性的影响，实验如下：操作步骤：在1-5号试管中分别加入0.5%淀粉液2ML。加完淀粉液后,向各试管
13、中加入相应的缓冲液3ML使各种试管中反应液的PH依次稳定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00分别向15号试管中加入0.5%唾啐1ML,然后进行37恒温水溶。反应过程中，每隔1MIN从3号试管中取出一滴反应液，滴在此色板上，加1滴滴液显色，待呈橙黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色，记录结果。结果见下表： 试管编号处理12345PH5.006.206.807.408.00结果（颜色）+橙黄色+“+”表示蓝色程度请回答（1）实验过程中为什么要选择37恒温？（2）3号试管加碘液后出现橙黄色，说明什么？（3）如果反应速度过快，应当对唾液做怎样的调整？（4）该实验得出的结论是什么？3
14、6（2000全国）、把载有新鲜水绵和细菌的临时装片，置于显微镜载物台上观察。光线从反光镜反射上来后，可看到细菌从分散状态逐渐向水绵方向运动，水绵附近细菌的密度增加，如果在反光镜上方放置一个三棱镜，使七种不同颜色的光束照射水绵的不同部位，这时看到细菌逐渐聚含有成明显的两堆（如下页图所示）。请回答：（1）根据上述实验可以判断这类细菌的异化作用类型是 。作出这一判断的依据是 。（2）放置三棱镜后，细菌聚集成两堆的原因是 。5、（2001全国）下图是研究植物水分代谢的四个实验装置请判断实验开始后，玻璃管内的水是否流动及流动方向（无流动以表示，流动方向以表示）。下面四个选项中的符号依次表示四个装置中用括
15、号标示的玻璃管内的水分流动现象，其中正确的是A、 B、 C、 D、34、（2001全国）用含有各种必需元素的溶液培养大麦。试验分两组，一组在光下，一组在黑暗中，48小时后测定几种离子的浓度，表中各离子下的数据为试验结束时，溶液中离子的浓度占试验开始时浓度的百分比。实验条件水分消耗/MLCa2+/ % K+/ % Mg2+/ %光下1090135 27 179暗中435100 35 113回答下列问题：（1）从吸收离子和吸收水的比例看，大麦在光下吸收哪种离子比吸收水分快？ 。（2）从上述实验所获得的数据，可以得出哪些结论？36、（2001全国）用刚从蟾蜍后肢取下的两块腓肠股长（A和B）进行实验，
16、A在有氧条件下（大气中）B在无氧条件下（置于氮气中），在其他条件相同时，同时给予连续电刺缴，引起肌肉收缩。请回答下列问题：（1）先发生疲劳的肌肉是 。（2）当A和B都疲劳后，休息一段时间，再给予电刺激，哪块肌肉能恢复收缩能力 。（3）上述现象说明了什么？37、（2001全国）用插管插入蛙心的心室腔中，制备带神经的搏动的离体蛙心（见图甲）。插管内的液体是任氏液（能够维持蛙心跳动的生理溶液），心脏内的血液已被任氏液代替，插管内的任氏液液面随蛙心的收缩与舒张而上下移动。请回答：（1）刺激支配蛙心甲的神经，心跳减慢减弱，起这种作用的神经是 。（2）现提供两支吸管、两个带有与甲相同装置的离体蛙心（乙和丙
17、）、任氏液。利用上述材料和用具，设计一个简单实验，证明神经受刺激后，心室腔内存在引起蛙心搏动变化的某种“物质”。2、（2002全国）下列细胞结构中，在普通光学显微镜下分辨不出的是A染色体 B液泡 C核糖体 D叶绿体9、（2002全国）叶绿素不溶于A水 B石油醚 C丙酮 D苯11、（2002全国）植物地上部分向光生长，根背光生长。取正在萌芽的种子贴附在琼脂板上，再将琼脂板插入透明盒内培育，五面遮光，仅从一侧给予光照（见图）幼苗根的生长方向将是：A B C D36、（2002全国）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
18、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：如下图所示请回答：图A和B说明什么？图E和D说明什么？图E和F说明什么？通过上述实验可得出什么结论？37、（2002全国）现有一种由人工膜制成的袋，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，稀碘溶液和细棉线。（1）请用上述试剂和用品，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
19、示（加图注）实验结果预测及分析 38、（2002全国）用狗做实验，研究心脏的神经支配及作用，实验过程中，先测定正常情况下的心率，然后分别测定阻断A神经和B神经后的心率，结果如下表实验处理心率/（次。分）正常时仅阻断A神经仅阻断B神经9018070据表回答：（1）A神经是 B神经是 （2）这一实验结果表明心脏受 支配（3）在正常情况下对心脏作用占优势的神经是 。(上海2002 36题)下图为普髓反射模式图,请回答：(1)对反射弧结构的下列叙述,错误的是：( )A (1)代表传出神经 B (3)代表神经中枢的突触C M代表效应器 D S代表感受器(2)在反射弧中,决定神经冲动单向传导的原因是( )
20、A 冲动的S中单向传导 B 冲动在(2)中单向传导C 冲动在(3)中单向传导 D 冲动在(1)中单向传导(3)在(3)中与兴奋传导有关的化学递质是 .(4)假设M是一块肌肉,现切断a处,分别用阀值以上的电流刺激两处,则发生的情况是:刺激处,肌肉 ,刺激处,肌肉 (5)在离肌肉5毫米的I处给予电刺激,肌肉在3.5毫秒后开始收缩,在离肌肉50毫米的处给予电刺激,肌肉在5.0毫秒后开始收缩,神经冲动在神经纤维上的传导速度为: 毫米/毫秒.(上海2002 39题)图甲是狗尿浓缩实验的结果,让狗大量饮水(图中箭头的所示)后,连续排出大量的尿,当将2.5%NaCl溶液10ml注射入颈动脉(箭头B)后,尿量
21、暂时减少,当静脉射脑垂体后叶提取物(箭头C)后,尿量也减少,根据此实验,可以推断：(1)2.5 NaCl溶液注入动脉,使 升高,刺激 ,引起 激素分泌,导致尿量减少,本实验马证明 中含有这种激素.(2)如果预先将狗的脑垂体后叶切除,再进行上述同样的实验,请将预期结果的排尿曲线描绘在图乙中的坐标上.(上海2002 40题)小麦籽粒成熟过程中积累的糖类,主要是依靠穗下第一张叶片(旗叶)的光合作用给的,有人做了这样一个实验(图甲)将旗叶包在一透明的袋叶,袋中始终保持25及充足的CO2在旗叶基部安装一个可调节温度的套环.实验开始时,套环温度调节到20,测定30分钟内透明袋中的CO2吸收量,叶片水分散失
22、量.然后将基部套环温度调节到5时,发现葡萄糖从旗叶向穗运输的过程被抑制,断续测定30分钟内透明袋中的CO2吸收量,叶片水分散失量,测得的结果如图乙所示,请据图回答:叶片基部温度变化对袋内叶片蒸腾作用有无影响? (2)叶片基部处于低温(5)状态时,后30分钟,CO2的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态是否有关? 理由是 CO2的吸收速率下降的主要原因是 (上海2002年 41题)将煮稻草所得的液汁放入大果酱瓶A中,放于野外一段时间后,发现瓶中出现细菌,绿藻、丝状蓝藻、原生动物和一种小虫，持续观察二个月，发现瓶中的这些生物个体数几乎没有变化，另取一只大果酱瓶B，内含有多种无机盐和蛋白质水解物的溶液，从
23、A瓶中吸取数滴液体加入B瓶中，定期在显微镜下检查B瓶内生数量变化，结果如下图，在第50天时滴入数滴一定浓度的DDT，继续观察，发现生物个体数开始变化，开始小虫死亡，继而原生动物死亡，不久蓝藻和绿藻和绿藻开始减少，请分析回答：（1）持续观察二个月后的A瓶可看出是一个处于 系统，其中的各种生物组成 它们之间通过 相互联系。（2）据图分析，B瓶中细菌在最初几天数量剧增的原因是 这几种生物中二者间存在着取食和被食关系的是 （3）滴入DDT后，体内DDT浓度最高的生物是 这是由于 (上海2002 43题)某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蛋的影响”的课题研究，他们已将香烟和蒸留水按照1：1的重
24、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）与出实验的主要操作步骤。（4）设计一张表格用于在实验时记录数据。（03上海39）在科学研究中常用呼吸商（RQ=）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。 关闭活塞，在25下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答： （1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是 。 （2）x代表 值，y代表 值。 （3）
25、若测得x=200（mm），y=30（mm），则该发芽种子的呼吸商是 。 （4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？ 。 （5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入 。设对照的目的是 。（03上海42）在普通饲料中加入添加剂可以加速家禽和家畜的生长和增重。某饲料公司新近开发出两种新颖饲料添加剂1号和2号，委托某生物学小组试验这两种饲料的效果。请你为该小组设计一试验方案，方案中应包括：（1）试验具体步骤；（2）用直角坐标图直观地表示和比较试验结果；（3）试验要求在5周内结束。实验室有一批体重15g左右的小白鼠，可按
26、需选作为试验动物。（03江苏33）分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。处理ABCSiO2（少量）+CaCO3（少量）+95%乙醇（10毫升）+蒸馏水（10毫升）+注：“+”表示加；“”表示不加。试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。（2）B处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。（3）C处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。（03江苏42）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）、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、秒表等方法和步骤：步骤1：将小鼠放入广口瓶的笼子内，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：结果预测和结论： 该实验最可能的结果和结论应是 。原因是 。
