1、实验与探究 网 络 构 建第一类：观察类实验（7个） 用显微镜观察多种多样的细胞（1-P7） 观察DNA、RNA在细胞中的分布（1-P26) 观察线粒体和叶绿体(1-P47) 观察植物细胞的质壁分离和复原(1-P61) 观察细胞的有丝分裂(1-P115) 观察细胞的减数分裂(2-P21) 低温诱导染色体加倍(2-P88)考点1 观察类实验1.实验归类实验名称细胞的状态染色剂生物材料观察DNA、RNA在细胞中的分布死细胞甲基绿吡罗红人的口腔上皮细胞观察线粒体活细胞健那绿观察细胞的减数分裂死细胞无(为固定装片)蝗虫精母细胞低温诱导植物染色体数目的变化死细胞改良苯酚品红染液洋葱根尖细胞观察细胞的有丝
2、分裂死细胞龙胆紫(或醋酸洋红)观察多种多样的细胞活或死细胞无(无需染色)酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等观察叶绿体活细胞藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)观察植物细胞的质壁分离与复原活细胞紫色洋葱鳞片叶表皮细胞第二类：物质的分离提取实验(2个） 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质(1-p18) 叶绿体色素的提取和分离(1-p97)考点2验证（鉴定）类实验1实验归类实验名称鉴定对象试剂颜色生物材料备注淀粉的鉴定淀粉碘液蓝色脱色的叶片无还原糖的鉴定还原糖斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨的匀浆等甲乙液现混现用、水浴加热脂肪的鉴定脂肪苏丹(或)染色橘黄(或红)色花生种子切片需用高倍镜观察实验名称鉴
3、定对象试剂颜色生物材料备注蛋白质的鉴定蛋白质双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液，后加B液，摇匀叶绿体中色素的提取和分离四种色素提取液：无水乙醇；分离液：层析液胡萝卜素：橙黄色；叶黄素：黄色；叶绿素a：蓝绿色；叶绿素b：黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅是为了研磨得更充分；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏1、在生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴、在生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择叙述中，错误的是定实验中，对实验材料的选择叙述中，错误的是 ( ) A甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根、马铃薯块甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根、马铃薯块茎等，都含有较多的糖且近于白色
4、，因此可以用予茎等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用予进行可溶性还原糖的鉴定进行可溶性还原糖的鉴定 B花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料鉴定的理想材料 C大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料的理想植物组织材料 D鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料物材料A第三类实验：探究类实验（第三类实验：探究类实验（7个）个） 通过模拟实验探究膜的透性通过模拟实验探究膜的透性 探究影响酶活性的因素（探究影响酶活性的因素（1-p83)1-p83)
5、探究酵母菌的呼吸方式（探究酵母菌的呼吸方式（1-p91)1-p91) 模拟探究细胞表面及与体积的关系模拟探究细胞表面及与体积的关系(1-p110)(1-p110) 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用（探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用（3-3-p51p51） 探究培养液中酵母菌数量的动态变化（探究培养液中酵母菌数量的动态变化（3-p683-p68） 探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替（探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替（3-p1123-p112）实验名称自变量因变量无关变量通过模拟实验探究膜的透性半透膜两侧溶液的浓度差漏斗玻璃管液面的上升高度半透膜的种类、开始时的液面、温度等条件探究温度对
6、淀粉酶活性的影响不同温度(至少三种)酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH(至少三种)酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式氧气的有无CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度等)；酒精的产生(重铬酸钾检测)葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接导管的大小等考点3探究类实验实验名称自变量因变量无关变量模拟探究细胞表面积与体积的关系细胞体积的大小物质运输的效率琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测
7、量的准确性等探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类似物扦插枝条的生根数量或长度实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时间酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等探究水族箱中的群落的演替时间群落的演替水族箱的培养条件和环境等三.实验设计及解题思路 了解科学探究和实验设计的一些规律性的方法和原则，学会科学分析实验现象，得出正确的结论，并准确表述和呈现实验的过程和结果。( (一一) )实验方案的设计实验方案的设计 实验方案的设计着重考查：实验方案的设计着重考查：确定实验原确定实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计实理，选择
8、实验器材，安排实验步骤，设计实验数据的处理方法和分析实验现象，得出正验数据的处理方法和分析实验现象，得出正确的实验结论，以及对提供的一些实验方案确的实验结论，以及对提供的一些实验方案进行补充、完善等进行补充、完善等。 在实验方案的设计中，必须高度关注以在实验方案的设计中，必须高度关注以下几个方面：下几个方面： 实验设计是解答实验题的难点，要理清思实验设计是解答实验题的难点，要理清思路，找准方法和突破口，才能化难为易。路，找准方法和突破口，才能化难为易。 1、 实验必须遵循的三大基本原则： （1）设置对照原则：）设置对照原则： 空白对照空白对照 不给对照组任何处理因素。不给对照组任何处理因素。如
9、：在研究甲状腺激素促进蝌蚪发育实验中，先取等量的同龄且发育状态相如：在研究甲状腺激素促进蝌蚪发育实验中，先取等量的同龄且发育状态相同的小蝌蚪同的小蝌蚪60只，分为两组放入容积相同的两个玻璃缸，加入等量的自然水只，分为两组放入容积相同的两个玻璃缸，加入等量的自然水和蝌蚪饲料；一组加入甲状腺激素，另一组不加任何药品，就是空白对照。和蝌蚪饲料；一组加入甲状腺激素，另一组不加任何药品，就是空白对照。 条件对照条件对照 给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的实验因素。给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的实验因素。如：在上述空白对照的举例中，如果取等量的同龄且发育状态相同的小蝌蚪如：在上述空白对
10、照的举例中，如果取等量的同龄且发育状态相同的小蝌蚪60只，分为三组（编号甲、乙、丙）放入容积相同的三个玻璃缸，加入等量只，分为三组（编号甲、乙、丙）放入容积相同的三个玻璃缸，加入等量的自然清水和蝌蚪饲料；甲组加入甲状腺激素，乙组加入甲硫咪唑的自然清水和蝌蚪饲料；甲组加入甲状腺激素，乙组加入甲硫咪唑(甲状腺抑甲状腺抑制剂制剂)，是条件对照，丙组不加任何药品，是空白对照。，是条件对照，丙组不加任何药品，是空白对照。 相互对照相互对照 不单设对照组，而是几个实验组相互对照。不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如：验证植物根对矿质离子有选择吸收的特性，可把蕃茄和水稻分别培养在如：验证植物根对矿质离子
11、有选择吸收的特性，可把蕃茄和水稻分别培养在成分相同的培养液中，过一段时间后，测定培养液中各种矿质元素离子浓度成分相同的培养液中，过一段时间后，测定培养液中各种矿质元素离子浓度的变化，就会发现蕃茄吸收的变化，就会发现蕃茄吸收Ca多，吸收多，吸收Si少；而水稻吸收少；而水稻吸收Si多，吸收多，吸收Ca少。少。以上就是两个实验组的相互对照。以上就是两个实验组的相互对照。 自身对照自身对照 对照和实验都在同一研究对象上进行。对照和实验都在同一研究对象上进行。如：要研究植物根具有向重力性，茎具有背重力性，可把某一植株横放于培如：要研究植物根具有向重力性，茎具有背重力性，可把某一植株横放于培养基上，让其自
12、然生长，经过一段时间后，便可观察到根向重力生长，茎背养基上，让其自然生长，经过一段时间后，便可观察到根向重力生长，茎背重力生长。这里，对照和实验都在同一个体上进行，属于自身对照。重力生长。这里，对照和实验都在同一个体上进行，属于自身对照。 分析下列实验对照的类型：分析下列实验对照的类型：（2）单一变量原则：控制其它因素不变，只改变其中一控制其它因素不变，只改变其中一个因素，观察其对实验结果的影响。个因素，观察其对实验结果的影响。 如探索温度对酶活性的影响时，只能改变反应的温度，如探索温度对酶活性的影响时，只能改变反应的温度，其它如其它如pHpH、酶浓度等因素就要完全相同且适宜。、酶浓度等因素就
13、要完全相同且适宜。 实验变量（又称自变量） ：是研究者主动操纵的条件：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。自变量须以实和因子，是作用于实验对象的刺激变量。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。验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。反应变量（又称因变量）：是随自变量变化而产生反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。应具可测性和客观性。二者关系：二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具，即具因果关系。因果关系。无关变量：与实验目的无关、但控制不
14、好，会干扰实与实验目的无关、但控制不好，会干扰实验结果验结果 所谓单一变量原则，就是要尽可能控制无关变量的所谓单一变量原则，就是要尽可能控制无关变量的作用，以确保实验变量的唯一性。作用，以确保实验变量的唯一性。 例：例： 为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验时，如果以正常小鼠注射某种药物前后小鼠症状作为观察指时，如果以正常小鼠注射某种药物前后小鼠症状作为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是A先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液 B先注射胰岛素
15、溶液，再注射胰岛素溶液先注射胰岛素溶液，再注射胰岛素溶液C先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水D先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液解题的简要思路：本实验是验证胰岛素是否具有降低血糖含量的作用，因而解题的简要思路：本实验是验证胰岛素是否具有降低血糖含量的作用，因而有无有无胰岛素应该是实验中的唯一变量胰岛素应该是实验中的唯一变量，也就是说，对照组中没有胰岛素，而实验组中，也就是说，对照组中没有胰岛素，而实验组中应该有胰岛素，且注射胰岛素后血糖浓度应该与实验前发生变化。实验的操作步应该有胰岛素，且注射胰岛素后血糖浓度应该与实验前发生变化。实验
16、的操作步骤应该是：给对照组注射一定量的生理盐水，给实验组注射等量的用生理盐水溶骤应该是：给对照组注射一定量的生理盐水，给实验组注射等量的用生理盐水溶解的胰岛素溶液；一段时间后观察两组小鼠的症状表现，可见对照组小鼠正常，解的胰岛素溶液；一段时间后观察两组小鼠的症状表现，可见对照组小鼠正常，而实验组小鼠出现血糖降低的症状，再给实验组小鼠注射一定浓度的葡萄糖溶液，而实验组小鼠出现血糖降低的症状，再给实验组小鼠注射一定浓度的葡萄糖溶液，可见实验鼠的症状得以恢复。可见实验鼠的症状得以恢复。 答案答案：A（3 3）等量原则：等量原则： 对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证对照实验设置的正确与否
17、，关键就在于如何尽量去保证“其其它条件的完全相等它条件的完全相等”。有如下四个方面：。有如下四个方面：所用所用生物材料生物材料要相同要相同 即所用生物材料的数量、质量、即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。致相同。 所用所用实验器具实验器具要相同要相同 即试管、烧杯、水槽、广口瓶等即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。器具的大小型号要完全一样。所用所用实验试剂实验试剂要相同要相同 即试剂的成分、浓度、体积要相即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。同。尤
18、其要注意体积上等量的问题。所用所用处理方法处理方法要相同要相同 如：保温或冷却：光照或黑暗；如：保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要作同样的处理。起来似乎是毫无意义的，但最好还是要作同样的处理。 此外，还应注意此外，还应注意科学性原则科学性原则（指在设计实验时，必须要有指在设计实验时，必须要有充分的科学依据，也就是要以前人的实验为基础，而不是凭空充分的科学依据，也就是要以前人的实验为基础，而不是凭空设想，主观臆造）、设想，主观臆造）、简便经济原则简便经济原则（如，装
19、置简单、实验步骤（如，装置简单、实验步骤较少、使用材料用具少、实验时间较短等），等等。较少、使用材料用具少、实验时间较短等），等等。 探究性实验验证性实验实验目的探索探索研究对象的未知属性、特征研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系以及与其他因素的关系验证验证研究对象的已知属性、特征研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系以及与其他因素的关系实验假设假设一般采用假设一般采用“如果如果A A，则，则B B” 的的形式表述，是根据现有的科学理形式表述，是根据现有的科学理论、事实对所要研究的对象设论、事实对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的解释想出一种或几种可能性的解释 因结论是己知的
20、，因此不存在假因结论是己知的，因此不存在假设问题设问题实验原理因探究内容而异因探究内容而异因验证内容而异因验证内容而异实验过程应有的实验步骤实际上并未完成，应有的实验步骤实际上并未完成，因探究内容而异因探究内容而异 实验步骤可以是曾经做过或尚未实验步骤可以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容而异做过的，因验证内容而异实验现象未知，可以不描述未知，可以不描述已知，应准确描述已知，应准确描述实验结果的预测一般需讨论一般需讨论“如果出现结果会如果出现结果会怎样，如果出现结果或又会怎样，如果出现结果或又会怎样怎样” 。但有时也会出现。但有时也会出现“预测预测最可能的结果最可能的结果”的问题此种情的问题此
21、种情况应根据已有知识推测最合理的况应根据已有知识推测最合理的结果。结果。实验现象是确定的，要么是，要实验现象是确定的，要么是，要么不是。么不是。实验结论可根据可能出现的结果，做出不可根据可能出现的结果，做出不同的推论。即，结论是不惟一的。同的推论。即，结论是不惟一的。根据实验结果做出肯定或否定的根据实验结果做出肯定或否定的结论。即，结论是惟一的。结论。即，结论是惟一的。2 、区分探究性实验和验证性实验探究性实验探究性实验验证性实验验证性实验实验名称实验名称鉴定某人是否出现糖尿鉴定某人是否出现糖尿验证某糖尿病患者尿液中含验证某糖尿病患者尿液中含葡萄糖葡萄糖实验原理实验原理相同相同( (斐林试剂与
22、可溶性还原糖作用呈现砖红色沉淀斐林试剂与可溶性还原糖作用呈现砖红色沉淀) )实验步骤实验步骤相同相同( (取尿液后加斐林试剂水浴加热，观察实验现象取尿液后加斐林试剂水浴加热，观察实验现象) )实验现象实验现象出现或不出现砖红色沉淀出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀预期实预期实验结果验结果出现或不出现砖红色沉淀出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀实验结论实验结论若出现砖红色沉淀，证明此人若出现砖红色沉淀，证明此人出现糖尿；若不出现砖红色沉出现糖尿；若不出现砖红色沉淀，证明此人不出现糖尿淀，证明此人不出现糖尿糖尿病患者尿液中含葡萄糖尿病患者尿液中含葡萄糖糖实例：实例：
23、鉴定鉴定某人是否出现糖尿某人是否出现糖尿-探究性实验探究性实验验证验证某糖尿病患者尿液中含葡萄糖某糖尿病患者尿液中含葡萄糖-验证性实验验证性实验3、 实验设计（控制变量法）策略（看清楚、想清楚、写清楚） 明确实验明确实验目的目的分析实验分析实验原理原理提出实验提出实验思路思路设计实验设计实验步骤步骤预期实验预期实验结果结果实验变量实验变量无关变量无关变量反应变量反应变量施加干扰施加干扰操纵操纵随机分组随机分组设置对照设置对照条件适宜条件适宜重复实验重复实验控制控制观察现象观察现象测量数值测量数值检测检测1)明确实验目的和实验原理2)分析实验用具与材料用途并进行预处理3)遵循单因素变量原则、对照
24、原则和等量原则、平行重复原则等4)实验步骤一般可三步走： 第一，将材料和器具编号分组； 第二，进行实验，即实验组和对照组的设置； 第三，观察并记录结果5)全面预期实验结果：一般来说，验证性的实验，结论就只有一个；探究性实验，则要将可能的预期都列出来。6)语言表述要简明、准确，一般宜采用分段叙述的方式，有时也可以用图表加以说明，尽可能让人一目了然。4 、实验设计题的解题策略（1）实验原理是否正确（2）是否设置了对照组、是否需要条件对照和空白对照（3）实验步骤是否正确，有无漏做或颠倒（4）操作方法是否正确（5）结果检测试剂的选择、使用方法是否正确（6）是否遵循单一变量原则，特别关注干扰变量的消除或
25、控制（7）是否遵循重复原则，是否存在偶然性，如“一只”、“一片”等( (二二) )实验方案的评价和修正型试题解答实验方案的评价和修正型试题解答 研究发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质研究发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X X。有人推。有人推测根部合成的测根部合成的X X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从同运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态一致的一植株上剪取大小和生理状态一致的3 3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X X的培养液中。一段时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：
26、气孔导度越的培养液中。一段时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：气孔导度越大。气孔开启程度越大）大。气孔开启程度越大） 培养液中培养液中X X的浓度的浓度/mol/molm-3m-35 510-510-55 510-410-45 510-310-3叶片中叶片中X X的浓度的浓度/mol/molg-1g-1（鲜重）（鲜重）2 247472 297979 92828叶片中的气孔导度叶片中的气孔导度/mol/molm-2m-2a-1a-10 054540 043430 02727以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。 答案：答案：a样本量太小。应样
27、本量太小。应“取叶片若干，等分为三组取叶片若干，等分为三组”。b缺乏空白对照。增加缺乏空白对照。增加1组，将叶片的叶柄下浸在不含组，将叶片的叶柄下浸在不含X的培养液中。的培养液中。 某同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状腺激素的活性。某同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状腺激素的活性。为了探索这一问题，他做了一个实验。实验步骤如下：为了探索这一问题，他做了一个实验。实验步骤如下： 取三只相同的洁净玻璃缸，编号为取三只相同的洁净玻璃缸，编号为l l、2 2、3 3，分别装上等量的蒸馏水、，分别装上等量的蒸馏水、河水、自来水。河水、自来水。 取发育状况不同的取发育状况不同的15
28、15只蝌蚪，分成三等份，分别放人只蝌蚪，分成三等份，分别放人1 1、2 2、3 3号玻璃号玻璃缸中，三只玻璃缸放在相同的适宜外界条件下培养。缸中，三只玻璃缸放在相同的适宜外界条件下培养。 每天同时向每天同时向l l、2 2、3 3号玻璃缸中分别投入普通饲料、常温号玻璃缸中分别投入普通饲料、常温(25)(25)下的下的甲状腺激素制剂拌匀的饲料、用甲状腺激素制剂拌匀的饲料、用6060温水处理温水处理1 1小时的甲状腺激素制剂拌匀小时的甲状腺激素制剂拌匀的饲料。的饲料。 每隔一段时间测量、记录，并比较蝌蚪的发育状况。每隔一段时间测量、记录，并比较蝌蚪的发育状况。 (1)(1)在实验步骤的叙述中，存在
29、一些不妥或不严密之处，请指出并加以在实验步骤的叙述中，存在一些不妥或不严密之处，请指出并加以改正；改正； (2)(2)预测实验现象及结论。预测实验现象及结论。参考答案参考答案:(1)改正：蒸馏水、河水、自来水改为河水，改正：蒸馏水、河水、自来水改为河水，“发育状况不同发育状况不同”改为改为“相同相同”，“投入投入”后加后加“等量的等量的”。(2)预测实验现象及结论：若预测实验现象及结论：若2号玻璃缸内蝌蚪发育最快，而号玻璃缸内蝌蚪发育最快，而l、3号玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，说明高温使用甲状腺激素制剂失活。若号玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，说明高温使用甲状腺激素制剂失活。若2号玻璃缸内蝌号玻璃缸内蝌蚪发育最快，蚪发育最快，3号玻璃缸内次之，号玻璃缸内次之，l号玻璃缸最慢，说明高温使甲状腺激素制剂的活性降低。号玻璃缸最慢，说明高温使甲状腺激素制剂的活性降低。若若2、3号玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，而号玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，而1号玻璃缸内较慢，说明高温未影响甲状腺激素号玻璃缸内较慢，说明高温未影响甲状腺激素制剂的活性。制剂的活性。(或增加一项：若三个玻璃缸中的蝌蚪发育状况为：或增加一项：若三个玻璃缸中的蝌蚪发育状况为：l号快于号快于2号，号，2号快于号快于3号，号，说明高温增强了甲状腺激素制剂的活性。说明高温增强了甲状腺激素制剂的活性。)
