生物实验试题高效解答策略新探

生物实验试题高效解答方略新探作者：徐启发 试题调研原创精品视点1 专家视角审题、析题、答题 【思维指引】 生物实验试题是高考生物考试中难度最大的试题，考生的最大答题障碍在于，拿到一道实验试题往往一筹莫展。其实，高考生物实验试题并不像有些同窗所说的那么可怕，其解答也是有规律可循的。任何一道试题只要你认真审题、仔细分析题意、明确答题的规定，精确作答应当是不难的。下面我们以高考名题作为范例，从审题、析题、答题三个方面进行具体的思维分析，以期激活你的思维，帮你找到解答生物实验试题的新捷径。同步典例背面还为人们提炼了从审题到答题的可操作的规律性措施，只要你认真体会、勤于实践定能收到抱负的效果。 【典例1】 研究还发现，氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动。为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用品，写出第二步及后来的实验环节，并预测实验成果。材料用品：生长状况相似的萝卜成熟叶片若干，合适浓度的细胞分裂素溶液，含14C标记氨基酸的溶液（氨基酸可被叶片吸取并在叶片内移动），蒸馏水，棉签，检测放射性强度的设备等。实验环节：第一步：取生长状况相似的萝卜成熟叶片若干，在叶片左半叶某一部位涂抹含14C标记氨基酸的溶液（如图所示）。第二步： 。实验成果： 。【典例剖析】 审题： 1规定研究什么？（验证氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动）2给出了什么材料用品？这些材料用品也许有什么作用？析题： 1析实验目的：验证氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动（1）实验类型：验证性（2）实验变量是什么？（浓度高的细胞分裂素溶液）（3）反映变量是什么？（氨基酸等营养物质的移动方向）2析观测指标思考：为什么涂抹的是含14C的氨基酸溶液，而不是一般的氨基酸溶液呢？3析实验对象思考：对萝卜叶的限制词语有哪些？为什么要用这些限制词语？（生长状况相似、成熟叶、若干）4析实验变量的解决措施实验组：在叶片右半叶某一部位涂抹合适浓度的细胞分裂素溶液对照组：在叶片右半叶的相应部位涂抹等量的蒸馏水5析观测指标的检测与记录思考：检测并记录什么部位的放射性强度？6.预期实验成果注意：既要描述实验组，也要描述对照组的观测指标7析实验组、对照组无关变量的控制（1）预设观测指标时：涂抹含14C氨基酸溶液的量、位置、面积等（2）选用实验对象时：种类、生长状况、叶龄、数量等（3）实验变量解决时：涂抹溶液的量、位置、面积等（4）实验变量解决后：培养条件、检测观测指标的时间等8析实验结论注意：与实验目的相呼应，描述实验变量与反映变量之间的因果关系答题： 再次明确规定：第二步及后来的实验环节，并预测实验成果答案：第二步：将叶片均分为两组，编号为a、b 第三步：在a组叶片右半叶某一部位涂抹合适浓度的细胞分裂素溶液，在b组叶片的相应部位涂抹等量的蒸馏水。第四步：在相似条件下放置一段时间后，检测a组叶片涂抹细胞分裂素部位和b组涂抹蒸馏水部位的放射性强度。实验成果：a组叶片涂抹细胞分裂素部位的放射性强度高于b组叶片涂抹蒸馏水部位的放射性强度【规律提炼】 1.审题的内容涉及哪些方面？（1）实验目的；（2）实验类型；（3）实验变量；（4）反映变量；（5）观测指标；（6）实验原则；（7）已有的知识储藏。2.实验原理的书写措施：实验原理的设计中往往有这样的语言：“运用理论或器材或反映原理，通过措施，浮现现象，就能达到目的”。3.实验环节书写的一般格式：第一步：材料的预解决或观测指标的预解决；第二步：材料的分组，编号；第三步：谈实验变量的解决；第四步：谈实验对象的培养（或放置）条件；第五步：检测并记录（或比较）观测指标。注：第一步有的实验可不需要；第四步与第五步有时可并作一步。4预期实验成果书写时一般应注意：实验组和对照组的观测指标都要进行描述。5实验结论书写时一般应注意：、实验目的相呼应，描述实验变量与反映变量之间的因果关系。验证性实验：成果结论惟一，往往用这样的语言：是，证明探究性实验：成果结论不惟一，往往用这样的语言：如果则 视点2 专家视角根据实验目的设立对照实验 【思维指引】 对照实验的设立，历来是诸多同窗所困惑的。其实，我们在答题时，一方面应明白：为什么要设立对照实验？用什么材料用品设立对照实验？该如何设立对照实验？下面通过具体的试题分析来引导你思考。 【典例2】 有人设计了下列实验，试图证明“生长素（IAA）在植物体内的运送，重要是从形态学上端（顶端）向下端（基端）运送，而不能倒转过来运送（如生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运送）。”（1）材料、用品：胚芽鞘、琼脂、刀片等。（2）措施、环节与成果：制备琼脂块（如图所示）。取一段胚芽鞘中间部分，上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块（如图所示）。 取环节下面的琼脂块（a）的一部分放在去尖端的胚芽鞘一侧（如图所示）。 （3）结论：以上实验证明了“生长素（IAA）在植物体内的运送，重要是从形态学上端（顶端）向下端（基端）运送，而不能倒转过来运送”。我们觉得，仅用该实验环节、还局限性以严密论证以上结论，请在上述实验的基本上补充相应的实验措施、环节和成果。【典例剖析】 本题是让学生模仿书中的典型实验，对该题的局限性之处进行补充。一方面用实验设计的基本理论分析本题的实验设计思路。实验目的：证明生长素运送的方向性“重要从植物形态学的上端向形态学的下端运送，而不能倒转过来”。这就需要从两方面来证明：一是从上至下的运送成立，二是从下至上的运送不成立。题目给出的实验成果只能证明第一方面，第二方面没有得到证明。因此，补充实验设计应从第二方面去考虑，做到与题目所给出的实验互为对照，盼望“反向运送”不成立的成果浮现。观测指标：去掉尖端的胚芽鞘的生长状况。实验变量：胚芽鞘的放置方向不同。实验分组法：等组实验法，即在相似的条件下，只变化胚芽鞘中间一段形态学的上下端即可。实验对照：互相对照。根据以上分析可知解答本题的核心环节之一是合理地设立对照实验，根据实验设计的单一变量原则，要注意对照组与实验组除了实验变量不同以外，其她条件都应相似。本实验除了胚芽鞘的放置方向不同以外，含生长素的琼脂块和空白琼脂块的放置位置，实验组与对照组都要相似。如果把补充的对照实验设计成胚芽鞘形态学方向不变，含IAA的琼脂块与空白琼脂块互换上下位置，这除了运送方向不同以外，还隐含了“重力因素对IAA运送的影响”这一无关变量，由此产生的额外变量对实验成果会有影响，使实验设计不够严谨。实验环节事实上是设立观测指标，IAA无色，肉眼无法观测，要判断空白琼脂块与否具有IAA，是通过观测它能否使胚芽鞘弯曲生长进行推理的，有的学生不理解设立这一步的意义，通过自己在空白琼脂块上打点阐明其中含IAA是错误的。答案：补充的实验措施、环节与成果：另取一段胚芽鞘中间部分倒放，上面放置含IAA的琼脂块，下面放置空白琼脂块（如图所示）。取补充环节下面的琼脂块（b）的一部分放在去尖端的胚芽鞘一侧（如图所示）。 【规律提炼】 精确设立对照实验必须考虑的3个因素：1精确把握实验目的；2深入分析实验原理；3充足运用实验材料。 视点3 专家视角根据实验目的拟定单一变量 【思维指引】 实验目的不仅在对照实验的设计上起着至关重要的作用，并且在变量的拟定上也有着极其重要的作用。下面的高考实验试题具有很大的难度，考生的得分率极低。下面将采用最简朴的措施，为你指点迷津。 【典例3】 为了验证叶片在光合伙用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用品，在给出的实验环节和预测实验成果的基本上，继续完毕实验环节的设计和预测实验成果，并对你的预测成果进行分析。 实验材料与用品：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液（为光合伙用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件合适，空气中O2和O2在水中的溶解量及无氧呼吸忽视不计）。 实验环节和预测实验成果： （1）剪取两小块相似的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。 （2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观测到叶片均下沉到试管底部。 （3） 分析预测的成果：【典例剖析】 答案：（3）将这两支试管放在日光灯下，照光一段时间。成果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。（4）再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。成果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。分析预测成果：（1）光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合伙用，释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增长，叶片上浮。而蒸馏水中缺少CO2和O2，叶片不能进行光合伙用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺少气体，因此叶片仍位于试管底部。（2）黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺少气体，叶片下沉。蒸馏水中缺少O2，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺少气体，因此叶片仍位于试管底部。【规律提炼】在实验设计中，变量的拟定和解决、实验材料及措施的选择、观测指标的拟定以及对照实验类型的选择，都是由实验目的决定的。因此，不管是实验设计、实验分析，还是实验评价，实验目的始终是解题的核心，是决定实验中其她部分的主线。 视点4 专家视角读懂题意才干不怕新题 【思维指引】 高考试题都是新题，这是人们所共知的。但是新是有限度区别的，有些试题也许是我们平常完全没有见过的，其情景新颖到考生往往完全不能动手。其实“新”对于人们来说是相对的，解答新题的核心在于读懂题意，只有读懂题意，才干不怕新题、对的地解答新题。 【典例4】 某实验小鼠合适生活在25 左右的环境中，为探究低于合适温度的环境（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达）。请根据所给的实验装置（如图所示）、实验材料和用品，在给出的实验措施和环节的基本上，继续完毕探究实验，预测也许的实验成果和结论，并回答问题。实验室温度：25 左右。材料和用品：小鼠、冰袋、秒表。措施和环节：环节1.将小鼠放入广口瓶的笼子里，加塞密闭。打开夹子（A）、（B）、（C），半晌后关闭夹子（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。环节2：环节3：实验预期成果和结论： ， ， 。该实验最也许的成果和结论应当 ，因素是 。【典例剖析】 近几年高考中每年均有新情境试题，许多学生对此束手无策。其实不管多难的试题要解决问题都要读懂题意、看懂题图。只有静下心来，运用所学基本知识和实验设计的理论对其进行分析，读懂装置图及图中每个夹子的用途，很容易找到突破口。实验目的：探究低于合适温度的环境（如10 ）对小鼠能量代谢的影响。实验变量：环境温度不同（25 、10 ）。观测指标：小鼠单位时间的耗氧量。实验措施：单组实验法。实验对照：自身对照。夹子（A）调节水检压计的气压，夹子（B）控制给广口瓶供氧，夹子（C）控制氧气袋。环节2、环节3事实上就是要完毕设立实验组和对照组及观测记录的具体措施。本题的实验结论具有开放性，为减少难度，试题设计中用3个小标题予以提示，暗示学生根据条件从3个方面展开思维，将所有也许的成果分析出来，得出相应结论。答案：环节2：待小鼠安静下来，关闭夹子（A），记下时间，将注射器向前推动5毫升，水检压计左侧升高，关闭夹子（B），待水检压计左右平齐时，记录时间。得到在25 环境中小鼠消耗5毫升氧气所用的时间。 环节3：将冰袋放在广口瓶周边，调节距离，使瓶内温度稳定在10 ，待小鼠安静后，反复环节1、2中的核心操作。得到在10 环境中小鼠消耗5毫升氧气所用的时间。 实验预期成果和结论：消耗5毫升氧气所用的时间10 不不小于25 ，阐明小鼠的生活环境从25 降到10 时，能量代谢会增长 消耗5毫升氧气所用的时间10 多于25 ，阐明小鼠的生活环境从25 降到10 时，能量代谢会削弱 消耗5毫升氧气所用的时间10 等于25 ，阐明小鼠的生活环境从25 降到10 时，能量代谢不受影响 消耗5毫升氧气所用的时间10 不不小于25 ，阐明小鼠的生活环境从25 降到10 时，能量代谢会增长 小鼠是恒温动物，在10 条件下比25 条件下维持体温所消耗的能量多 【规律提炼】 高考试题年年创新,考生面对的总是新题，特别是拉距离的试题,但是不管是如何新的试题，人们都是同样的棘手，因此面对新题惟一的措施是读懂题。 视点5 专家视角探究实验的因果关系推断 【思维指引】 高考生物考试大纲对能力的规定涉及多种方面，其中能运用所学知识对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出对的的结论的能力是高考考察的重点，而偏偏这样一种思维能力恰恰是学生的最大缺陷。下面提供了几种探究实验因果关系推断的模式，以期对人们有所协助。 措施1 异中求同 【典例5】 验证生长素与否与果实发育存在生理关系。（1）花蕾期番茄去雄涂以合适浓度的生长素，并套袋，可得无子番茄。（2）番茄正常传粉（形成种子，种子中产生生长素），形成有子番茄。（3）番茄雌花涂以一定浓度的生长素，并套袋，可得无子番茄结论：生长素增进果实发育。【典例剖析】 试题中（1）（2）（3）解决措施不同，（1）、（3）都直接涂以生长素，（2）则正常传粉使发育着的种子产生生长素，三者的作用本质是相似的，故得到的成果也是相似的，即生长素是增进番茄果实发育过程中的“核心”的共同因素。 【规律提炼】如果我们做了若干次实验，浮现了某种共同的生物学现象，而在研究这几次实验中，只有一种因素是共同的，其他因素均不相似，那么这个共同的因素与被研究的生物现象之间存在因果联系，若以A、B、C、D、E、F、G分别表达不同的因素，a是我们所要研究的现象，其因果关系如下表：场合因素现象（1）ABC a(2)ADE a（3）AFGa因此，A与a有因果关系。措施2 同中求异 【典例6】 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测指标，根据给出的实验材料和用品，设计实验环节，预测实验成果，并作出分析。（1）材料和用品：日龄相似、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做考试规定，室温恒定。）（2）措施与环节（3）成果预测与分析：【典例剖析】 试题规定验证甲状腺激素的生理功能，以大白鼠的耗氧量和活动量作为观测指标，实验给出了材料用品，这些是实验设计的核心。甲状腺激素具有增进新陈代谢的作用（重要是异化作用）、提高神经系统的兴奋性，代谢增强则耗氧量增长，甲状腺激素含量增长则大白鼠活动量增长。因此，实验的设计应当环绕甲状腺激素的解决与否来进行，这是实验设计的核心。答案：（2）措施与环节：将两组雄性成年大白鼠分别标号为甲组和乙组，并分别用给出的仪器，测定与记录耗氧量和活动量。每天用灌胃器予以甲组鼠灌甲状腺激素溶液，予以乙鼠灌等量的蒸馏水，饲养一定期间。测定与记录甲、乙组鼠耗氧量和活动量。 （3）成果预测与分析：未给甲状腺激素时，甲、乙组鼠耗氧量和活动量相近。给甲组鼠灌甲状腺激素后，其耗氧量和活动量均不小于乙组鼠。表白甲状腺激素可以增进新陈代谢、加速体内物质的氧化分解、提高神经系统的兴奋性，从而使动物的耗氧量和活动量增长。【规律提炼】 因素存在时浮现a现象，A因素不存在时不浮现a现象，则可拟定A因素与a现象之间存在因果联系，表解如下：场合因素现象（1）ABC a(2)-BC -措施3 协同共变 【典例7】 某生物学爱好小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究。她们已将香烟和蒸馏水按照11的重量比浸泡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拟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）写出实验的重要操作环节：（4）设计一张表格用于在实验时记录数据。【典例剖析】 本实验操作中一定要设立空白对照组（不放香烟浸出液的蒸馏水组），其她的香烟浸出液起码要有两组以上。没有接触香烟浸出液的水蚤与不同浓度梯度（从零开始由低到高为自变量）香烟浸出液解决的水蚤，其影响成果如果相应从无到有，反映限度（可以是水蚤的心率或相似时间内的水蚤存活率为因变量）从低到高地变化（因此要具体记录实验数据），阐明不同浓度的香烟浸出液（自变量）与水蚤的反映（因变量）之间有因果联系，即水蚤反映变化因素（因变量）是由香烟浸出液（自变量）这个变化因素引起的，结论：香烟浸出液对水蚤的生理有影响。（1）规定写出明确的测定指标（单位时间内的可量度的指标，如每分钟心跳次数，单位时间内的死亡率或相似数量的水蚤所有死亡所需要的时间等）。 （2）根据（1）写出所需的重要实验器材，如配制浓度所需的量度器材、实验用品、计时工具等。 （3）根据（1）写出重要的实验环节。 （4）表中应反映出不同浓度梯度、对照组、实验反复次数、单位时间、平均值等。答案：（1）水蚤每分钟心脏跳动次数。 （2）显微镜、秒表（计时工具）、量筒、烧杯、载玻片、盖玻片等。 （3）用蒸馏水稀释香烟浸出液原液，配成3种不同浓度的溶液；用吸管吸取水蚤，放于载玻片上，盖上盖玻片，调节光线，在低倍显微镜下观测；用引流法引流，观测和记录一定期间内水蚤在蒸馏水（对照）及不同浓度香烟浸出液中心跳次数，反复三次；整顿实验资料，算出每分钟心跳的平均次数，做出评价。（4）如下表所示【规律提炼】 在当某一现象（因素）发生一定限度的变化，而另一现象也随之发生一定限度的变化，那么这两个现象之间就存在因果关系。设A1、A2、A3是现象（因素）A的不同状态，a1、a2、a3是另一现象a的不同状态，协同共变法表达如下：措施4 异同并举 【典例8】 烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）均为能感染烟叶使之浮现感染斑的RNA病毒，都可因苯酚的解决而发生RNA和蛋白质的分离，由于亲缘关系很近，两者能重组，其中RNA分子和蛋白质形成杂种“病毒感染叶”如图所示：结论：RNA病毒所有是由该病毒的RNA控制生物的遗传性状，RNA是其遗传物质。而蛋白质不能控制遗传性状，不是遗传物质。【规律提炼】 如果在被研究现象的若干场合（正事例组）中只有一种共同的状况，而在被研究现象不浮现的若干场合（负事例组）中却没有这个状况，那么，这个状况就与被研究的现象之间有因果关系。表达如下：