高中生物实验设计和分析 高考备考

高考生物考试大纲提出的能力要求之一是：理解所学实验、实习的内容，包括实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能；具备验证相关生物 学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理；能对一些生物学问题进行初步的探究性研究。考试说明指出：自然科学是实验性科学。自然科学的概 念、原理和规律大多是实验推导和论证的。教学过程中的实验有助于加深学生对自然科学概念、原理和规律的理解，也有助于培养学生的科学态度和创新精神，实验 能力也是考生将来从事科学研究的基础。所以，实验每年必考，在试卷中占有很大分值。

[高考要点]
一、考纲要求的课本中的17个实验、实习与研究性学习
1. 显微观察实验
①高倍镜的使用和观察叶绿体

②细胞质流动的观察

③观察植物细胞的有丝分裂

④观察植物细胞的质壁分离与复原

2. 生物体中物质的提取、分离、鉴别（定）实验
①生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定

②叶绿体中色素的提取和分离

③DNA的粗提取与鉴定

3．调查类实验
①种群密度的取样调查

②调查环境污染对生物的影响

③调查人群中的遗传病

4. 探究性实验
①比较过氧化氢酶和Fe³⁺的催化效率

②温度对酶活性的影响

③探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用

④植物向性运动的实验设计和观察

⑤设计实验，观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响

⑥设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性

⑦观察SO₂对植物的影响

二、设计和完成实验的能力　　
1、独立完成实验的能力。包括理解实验原理、实验目的及要求，了解材料用具，掌握实验方法步骤，会控制实验条件和使用实验仪器，会处理实验安全问题， 会观察、分析和解释实验中产生的现象、数据，并得出合理的实验结论。

2、能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题。

[要点例析]
一、 教材中实验的基本理论：
教材实验中出现的基本理论和方法必须认真复习，复习课本实验要注意总结归类，多问几个为什么。例如：

1．显微镜的有关知识：
（1）显微镜的放大倍数=目镜倍数×物镜倍数（放大倍数指直线距离放大倍数）

（2）显微镜成像为倒立实像。视野中在左上方的物体实际在装片右下方，要将其移到视野中央，需向左上方移装片。

（3）目镜倍数越大，镜头外观长度越小；物镜倍数越大，镜头外观长度越大。

（4）焦距调节好后，低倍镜视野较亮，与装片距离远；高倍镜视野较暗，与装片距离近。

（5）污物判断：视野中的污点有可能由：目镜、物镜、载玻片上的污物形成。

2．生物图绘制要求：
单线绘制轮廓，黑圆点表示明暗。

3．一个洋葱做二个实验：
（1）根尖2-3毫米观察植物细胞有丝分裂

（2）紫色洋葱表皮观察植物细胞质壁分离和复原：（紫色洋葱表皮液泡紫色便于观察）

4．叶绿体中色素的提取和分离——十个“为什么”：


最近两年各地考题均出现了对课本实验理论和实验现象的考查，考查形式主要是选择题。

例题1.观察细胞中染色体行为并计数时，使用光学显微镜的正确方法是（　　）
A．低倍镜对焦．将观察目标移至视野中央，转用高倍镜并增加进光量，调焦观察
B．低倍镜对焦，将观察目标移至视野中央，转用高倍镜并减少进光量．调焦观察
C．低倍镜对焦，转用高倍镜，将观察目标移至视野中央，减少进光量，调焦观察
D．高倍镜对焦，将观察目标移至视野中央，增加进光量，调焦观察

解析：
考查显微镜的使用。低倍镜视野大，应先用低倍镜对焦，将观察目标移至视野中央，再用高倍镜观察；低倍镜视野较亮，高倍镜视野较暗，转用高倍镜后应增加 进光量。

答案：A

例题2.生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是（　　）
A．可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀
B．只有脂肪的鉴定需要使用显微镜
C．用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热
D．使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用

解析：
考查三种有机物鉴定实验的基本知识。可溶性还原糖的鉴定，加斐林试剂后应水浴加热，不能用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀。

答案：A

二、实验设计
实验设计就是在选定课题和实验材料的基础上，根据实验目的，确定实验原理，用文字的形式制订合理的实验方案（或叫实验计划）。

1．实验设计方案的内容
（1）实验题目：即实验研究的课题名称。

（2）实验目的：实验要解决的问题。

（3）实验原理：即实验的依据和思路，一般是课本上的基本知识。

（4）实验材料：要按科学的要求选好实验材料、用具和药品。尽量选用题目中提供的材料，不要轻易增减。

（5）实验方法（步骤）：实验采用的研究方法和步骤。注意设置对照，对照组的仪器首先要编号，设计要遵循等量和单一变量的原则。此外，要考虑重复的问 题。要有观察和记录。

（6）结果分析。

2．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，目的是在于消除无关变量对实验结果的影响，且使实验结论更有说服力。

常见的对照类型有：
①空白对照：不做任何实验处理的对照组。如：生物组织中蛋白质的鉴定实验中，预留部分组织样液，不做任何处理，比较变化。即为空白对照。

②自身对照：实验与对照在同一对象上进行，不另设对照组。如植物细胞质壁分离和复原实验，观察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为实验组。

[1] [2] [3]  下一页