高中生物实验设计和分析 高考备考

③条件对照：给对象施加某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量的意义。如动物激素饲喂小动物实验。
甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）
乙组：饲喂甲状腺激素抑制剂（条件对照组）
丙组：不饲喂药剂（空白对照组）

④相互对照：不另设对照组，几个实验组相互对照。如植物向光性的发现实验。

（2）等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等。

（3）单因子变量的原则——只根据实验目的设置相应的一个变量。

3．教材中容易以实验设计形式考查的内容：
细胞化学成分；酶活性实验；渗透吸水；矿质营养；光合作用；呼吸作用；生长素的发现和作用；激素对动物发育的影响等。

4. 高考常见实验设计题考查类型
（1）应用课本实验方法解决新情景下的新问题：
课本中实验方法主要有：显微镜观察染色体数目的方法、层析法、引流换液法、颜色鉴定法、酶活性测定法、激素作用的实验方法等，在熟练掌握课本中的实验 方法基础上，在考前练习的过程中，应形成迁移能力，解决新问题。

例题：
(1)植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关 闭。请以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。

　　实验材料与主要用 具：________________________________________________________________。

实验步 骤：__________________________________________________________________________。

预测实验结果并作出解 释：_____________________________________________________________。

答案：
(1)实验材料与主要用具：菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、载玻片、显微镜、吸水纸、滴管、镊子等。
实验步骤：①取菠菜叶，用镊子剥取表皮。
②在载玻片上滴一滴清水，将表皮放入清水中，盖上盖玻片，制成临时装片。
③将临时装片放在显微镜载物台上，先在低倍镜下找到气孔，移动到视野中央，再换高倍镜进行观察，记录观察到的气孔状态。
④在盖玻片的一侧滴上浓盐水，在另一侧用吸水纸吸取盖玻片下的液体，反复做几次。
⑤继续观察气孔的变化，并作记录。
预测实验结果并作出解释：在清水中气孔应开启，因为当细胞液浓度大于细胞外溶液浓度时，保卫细胞吸水膨胀变形，气孔开启。在浓盐水中气孔应关闭，因为当细 胞液浓度小于细胞外溶液浓度时，保卫细胞失水收缩，气孔关闭。
解析：
根据题意，显微镜下才能观察气孔的结构，所以本实验应用到显微镜，应根据制作临时装片和显微镜使用的要求进行实验设计。保卫细胞与周围的溶液形成一个 渗透系统，根据渗透作用的原理，当细胞液浓度大于细胞外溶液浓度时，保卫细胞吸水膨胀变形，气孔开启。当细胞液浓度小于细胞外溶液浓度时，保卫细胞失水收 缩，气孔关闭。所以，在清水中气孔应开启，在浓盐水中气孔应关闭。利用的引流换液方法是课本中质壁分离和复原实验的方法。

(2)验证性实验设计：
验证性实验是对已知的正确结论进行验证，所以预测的结果和结论应该与实验目的一致。

例题：胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，请以小白鼠为实验 对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。

（一）实验材料和用具：
正常实验小白鼠2只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器，试管，烧杯等。

（二）实验步 骤：________________________________________________________________________。
（实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；给药1小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液。）

（三）实验结果的预测、解释和结 论：________________________________________________________。

解析：
本题考查验证性实验的设计，特别要注意预测的实验结果和实验结论要与实验目的一致。设计方案中要体现等量的原则: 对照鼠腹腔注射等量生理盐水。本题的知识背景是胰高血糖素能促进肝糖元的分解，促进非糖物质转化为葡萄糖，使血糖升高。血糖含量高于 160～180mg/dL时，出现糖尿，尿中葡萄糖与班氏糖定性试剂作用可形成砖红色沉淀。

答案：
（二）（1）确定1只鼠为实验鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液；另一只鼠为对照鼠，腹腔注射等量生理盐水。
（2）将两支试管分别编号为1号和2号，各加入等量的班氏糖定性试剂。
（3）给药1小时后，对两只小白鼠采尿液，实验鼠尿液放入1号试管内，对照鼠尿液放入2号试管内。
（4）将两支试管摇匀后，放入盛有开水的烧杯内加热煮沸，待冷却后，观察两支试管溶液颜色的变化。
（三）1号试管中应该出现砖红沉淀，表明实验鼠尿液中有葡萄糖；2号试管中仍为蓝色溶液，表明对照鼠尿液中无葡萄糖。实验结论：实验鼠血糖升高，超过 一定数值而出现糖尿，是胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的。

(3)探究性实验设计
探究性实验结论是不确定的，所以，在遵循一般的设计原则的基础上，应作出多种结果的预测，得出相应的结论。

例题：
（2）工业生产中产生的SO₂是酸雨（PH＜5.6）形成的主要原因之一。有人设计实验研究酸雨对植物的毒害 作用。实验过程如下图所示（除图中特别说明的外，其他条件甲、乙均相同）：

　　实验结果表明，“酸雨”使植物叶片变黄，而对照实验中的植物没有变黄。该实验说明“酸雨”对植物的生长发育有影响。

参照上述装置和试剂以小麦种子为实验材料尝试设计实验，探究2种不同pH的酸雨对种子萌发率的影响。

①探究的问题：不同pH的酸雨对小麦种子萌发率的影响。

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