高中生物實驗設計分析及答題技巧總結(jié)
常規(guī)實驗題套路
1.分組及前測（注意：材料如需處理則先處理再用，分組要隨機均分、生理狀態(tài)要一致；分組組數(shù)需綜合自變量、材料、結(jié)果判斷；根據(jù)需要進行前測并求平均值）
2.施加自變量（注意施加自變量的方法和用量；注意控制無關變量；套路用詞：適量等量）
3.培養(yǎng)或飼養(yǎng)（套路用詞：一定時間、條件相同且適宜；注意控制無關變量；長期培養(yǎng)或飼養(yǎng)需注意添加培養(yǎng)液或飼料等）
4.檢測并記錄（因變量的檢測指標要注意項目和檢測方式；記錄數(shù)據(jù)注意求平均值）
5.統(tǒng)計并分析所得數(shù)據(jù)（注意是否需要重復實驗）
選考實驗已經(jīng)讓你無套路可循，所謂套路就是實驗素養(yǎng)，選考30題實驗原理和技術(shù)都是源于課本又高于課本。你可以對照實驗真題在課本中找來源。
下面的實驗設計程序來源于網(wǎng)絡，值得一看：
實驗設計程序：明確實驗目的→分析實驗原理→設計實驗→進行實驗→實驗結(jié)果→得出結(jié)論。
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01
實驗目的
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1.驗證性實驗：尋找題干信息，一般寫有“驗證……”，即為該實驗的實驗目的。
2.探究性實驗：首先分析實驗的自變量和因變量。此類實驗的實驗目的一般書寫為“探究‘自變量’對‘因變量’的影響”、“探究‘自變量’與‘因變量’的關系”、“探究‘自變量’的作用”等等。
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例1．在復習“細胞膜”相關知識時，小明同學想自己設計實驗驗證“活細胞的細胞膜具有控制物質(zhì)進出的作用”。于是他在家中挑選相關的廚房用品作為實驗用具，進行了以下的實驗驗證，請你按照實驗設計的基本原則，補充完整小明同學的后續(xù)實驗步驟，預測實驗現(xiàn)象并分析原因。
�。�1）實驗目的：_____。
�。�2）實驗材料和用具：4株大小、狀態(tài)相似的莧菜，2只瓷碗，1個茶杯，1個電熱水壺。
（3）實驗步驟：
�、伲簩�2個相同的碗，編號為甲、乙。
�、冢合蚣淄胫械谷胍粷M杯清水，_____。
③：_______。
④：______。
（4）預測實驗現(xiàn)象：_______。
【答案】驗證活細胞的細胞膜具有控制物質(zhì)進出的作用
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02
實驗假設
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實驗假設就是依據(jù)你要研究的對象或者說是研究目的作出推測假設通常有一種或幾種答案或解釋。但是需要注意的是，要有理論依據(jù)的去提出假說，因為此類題目一般伴隨著開放性問題，比如“你提出此假設的依據(jù)是什么”。這類題型的答法：“如果……現(xiàn)象，則……結(jié)論”。
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例1．用濃度為2％的秋水仙素，處理植物分生組織5～6小時，能夠誘導細胞內(nèi)染色體加倍。那么，用一定時間的低溫(如4℃)處理水培的洋蔥根尖時，是否也能誘導細胞內(nèi)染色體加倍呢？請對這個問題進行實驗探究。
(1)針對以上問題，你作出的假設是：_____。
你提出此假設的依據(jù)是______。
【答案】用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導細胞內(nèi)染色體加倍依據(jù)是低溫能夠影響酶的活性(或紡錘絲的形成、著絲點的分裂)，使細胞不能正常進行有絲分裂
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03
實驗原理
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實驗基本原理是實驗設計所依據(jù)的理論根據(jù)，是實驗設計的依據(jù)和思路。所以，要求大家掌握生物教材中涉及的各種試劑的選擇依據(jù)及相應生理過程，進而確定實驗原理。
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例1．細胞學研究常用“染色排除法”鑒別細胞的生命力。例如，用臺盼藍染液處理動物細胞時，活細胞不著色，死細胞則被染成藍色。
（1）“染色排除法”依據(jù)的原理是：______。
（2）某同學為驗證“染色排除法”的原理，用紫色洋蔥內(nèi)表皮及臺盼藍染液等進行相關實驗。
實驗器材及材料：顯微鏡、計時器、鑷子、刀片、滴管、載玻片、蓋玻片、鹽酸、水、臺盼藍、洋蔥
完成實驗步驟：
取洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮，分成甲乙兩組；______。
預測實驗結(jié)果：______。
【答案】活細胞的細胞膜具有選擇透過性（控制物質(zhì)進出細胞）甲組將洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮用鹽酸殺死，乙組對洋蔥鱗片葉表皮不做處理，用相同濃度的臺盼藍溶液染色相同時間，然后制作洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細胞的臨時裝片，使用顯微鏡觀察并記錄實驗結(jié)果預測實驗結(jié)果：甲組鱗片葉被染成藍色乙組葉不被染色。
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04
實驗思路
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實驗思路不需要寫出具體的可操作的實驗步驟，只需一個大致的實驗設計過程。比如：用某種方法處理某種材料，觀察其對某方面的影響效果。
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例1．（2019年新課標全國卷Ⅰ）將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理，該植物根細胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開度減小，回答下列問題。
（1）經(jīng)干旱處理后，該植物根細胞的吸水能力_______。
�。�2）與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會______，出現(xiàn)這種變化的主要原因是______。
�。�3）有研究表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料，設計實驗來驗證這一結(jié)論，要求簡要寫出實驗思路和預期結(jié)果。______
【答案】增強降低氣孔開度減小使供應給光合作用所需的CO2減少實驗思路：取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度，經(jīng)干旱處理后，再測定氣孔開度。預期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開度不變。將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進行ABA處理，另一組作為對照組，一段時間后，分別測定兩組的氣孔開度。預期結(jié)果是ABA處理組氣孔開度減小，對照組氣孔開度不變。
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05
實驗步驟
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根據(jù)實驗目的和提出的假設，確定實驗的基本思路，確定選材、裝置及實驗對照等。并且設計實驗的具體方法和步驟，按照設計的方案進行操作。
（一）共性處理實驗材料：取材、分組、編號
比如：取若干生長狀況相似的材料均分為若干組，并編號為A、B、C或者甲、乙、丙……
大家可根據(jù)具體實驗靈活的進行語言描述。比如：植物“選擇長勢相同、大小相似的同種植物（或者同種植物的相同部位）隨機等量分組，分別編號為A、B、C……”；動物“選擇生理狀況相似，健康的某種動物隨機等量分組，分別編號為A、B、C……”；溶液“取三支試管，分別編號為A、B、C……，各加入等量的某溶液”。
（二）單一變量原則，對照處理各組材料。
對照組：不施加實驗變量；實驗組：施加實驗變量。除此之外，大家注意要控制無關變量，保證其他條件相同且適宜，試劑等量且適量。
�。ㄈ┫嗤瑮l件培養(yǎng)相同時間
（四）觀察記錄實驗結(jié)果
比如：將某某放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間后，觀察（顏色變化、沉淀反應、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征變化等）或測定（生長發(fā)育速度、生化反應速度等）……記錄數(shù)據(jù)并進行相關處理。
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例1．已知2H2O2=2H2O+O2↑，可以通過觀察反應過程中O2的生成速度（即氣泡從溶液中釋放的速度）來判斷H2O2分解反應的速度。請用所給的實驗材料和用具設計實驗，使其能同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實驗步驟，預測實驗結(jié)果，得出結(jié)論，并回答問題。
實驗材料與用具：適宜濃度的H2O2溶液，蒸餾水，3.5%FeCL3溶液，0.01%過氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。
（1）實驗步驟：
�、賍____放入37℃恒溫水浴鍋中保溫適當時間；
�、赺____；
�、踎____。
�。�2）實驗結(jié)果預測及結(jié)論：整個實驗中不同處理的試管中O2的釋放速度從慢到快依次是______。由此可得出的結(jié)論是_____。
（3）如果僅將實驗中的恒溫水浴改為1000C，重做上述實驗，O2釋放的速度最快的是_____，原因是____。
【答案】取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液觀察各管中氣泡產(chǎn)生的快慢加蒸餾水的試管、加FeCl3溶液的試管、加酶溶液的試管酶具有催化作用和高效性加FeCl3溶液的試管在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性。
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06
實驗結(jié)果和結(jié)論
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實驗結(jié)果是從實驗中得出的數(shù)據(jù)或現(xiàn)象，可觀測或可記錄，而實驗結(jié)論是對實驗結(jié)果分析后得出的結(jié)論。
�。ㄒ唬炞C性實驗：
驗證性實驗結(jié)論一般就在題目中，就是“驗證……”、“證明……”等后面的文字。
�。ǘ┨骄啃詫嶒灒�
探究性實驗結(jié)果和結(jié)論不是唯一的，所以要求大家把各種可能的結(jié)果全部列出。一般描述為“若出現(xiàn)某實驗結(jié)果，則說明某實驗結(jié)論”。
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例1.艾弗里等人通過實驗證實了在上述細菌轉(zhuǎn)化過程中，起轉(zhuǎn)化作用的是DNA．請利用DNA酶做試劑，選擇適當?shù)牟牧嫌镁�，設計實驗方案，驗證“促進R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的物質(zhì)是DNA”，并預測實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。
①實驗設計方案：
第一步：從S型細菌中提取DNA，制備符合要求的培養(yǎng)基如下。
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第二步：_____；
第三步：_____；
�、陬A測實驗結(jié)果并得出結(jié)論：
實驗結(jié)果：_____。
結(jié)論：_____。
【答案】第二步：將R型細菌分別接種到三組培養(yǎng)基上。第三步：將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間，觀察菌落生長情況。實驗結(jié)果：A、C組中未出現(xiàn)S型細菌；只有B組培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型細菌結(jié)論：促進R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的物質(zhì)是DNA。
