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從近幾年高考的全國理綜生物試題來看，實驗題作為考查學(xué)生的能力，每年必考，分值較大，是高考復(fù)課的重中之重。

1．實驗組和對照組的確認(rèn)

（1）舉例：為了驗證光是植物生長發(fā)育的必要條件，設(shè)計如下實驗：選擇生長狀況一直的小麥幼苗200株，隨機(jī)均分為實驗組和對照組，分別處理并預(yù)期結(jié)果。下面是關(guān)于實驗組或?qū)φ战M的處理方法和預(yù)期結(jié)果的幾種組合，其中正確的是：

①實驗組  ②對照組  ③黑暗中培養(yǎng)  ④在光下培養(yǎng)  ⑤生長良好  ⑥生長不良

A． ②③⑤  B． ①③⑥ C． ①④⑤ D． ②④⑥

答案：B

自然狀態(tài)（未加處理）的實驗稱為對照組；進(jìn)行特定處理的實驗稱為實驗組。怎樣確認(rèn)？

（2）條件控制原理（加法原理和減法原理）簡介：

加法原理就是設(shè)法給研究對象施加干擾（添加條件），使研究對象在被激發(fā)狀態(tài)中反映其某些特征。即，與常態(tài)相比，認(rèn)為增加某種影響因素，這種添加控制組為實驗組。

減法原理就是設(shè)法排除某種因素（減少條件）對研究對象的干擾，從而在比較純粹的狀態(tài)下反映對象。即，就是與常態(tài)相比，認(rèn)為去除某種因素，這種去除控制組為實驗組。

運(yùn)用減法原理對上述實驗可以做出解釋：小麥在自然條件下總是要見光的，因此在黑暗中培養(yǎng)應(yīng)為去除控制組，即為實驗組；在光下培養(yǎng)應(yīng)屬于常態(tài)組，即對照組。

[練習(xí)-1] 1864年，德國科學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時，然后把此葉片一半遮光，一般曝光。經(jīng)過一段時間后，用碘蒸汽處理葉片，成功地證明綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。薩克斯對這個實驗的設(shè)計具有嚴(yán)密的邏輯性，具體體現(xiàn)在（  ）

A．沒有對照實驗               B．本實驗不需要設(shè)對照組

C．曝光處作為對照組           D．遮光處作為對照組

[解析]薩克斯所作的證明光合作用產(chǎn)生淀粉的實驗：對天竺葵進(jìn)行“饑餓”處理后，讓葉片的一半曝光，一半遮光，過一段時間用碘蒸汽處理。首先應(yīng)該對實驗的常態(tài)做出判斷。此實驗在然狀態(tài)下是有光照的，即有光照為常態(tài)，認(rèn)為將光遮起來就是運(yùn)用了減法原理，遮光為去除控制組，即為實驗組；曝光組為常態(tài)組，即對照組。答案：C。

[練習(xí)-2]  為了解土壤微生物是否能分解農(nóng)藥，并盡快得出實驗結(jié)論，有人用“敵草隆”（一中除草劑）進(jìn)行了試驗。取等量砂土分裝于相同的兩個容器中，a組高壓滅菌，b組不滅菌，下列有關(guān)事項的敘述不正確的是（  ）

A．a(chǎn)組為對照組，b組為實驗組

B．向a、b中噴入等量敵草隆，預(yù)計a組敵草隆含量不變

C．檢測敵草隆消失的情況，預(yù)計a組敵草隆含量不變，b組的全部消失

D．只用砂土，實驗效果不如幾種典型土壤混合后的好

[解析]該題同樣可以用減法原理來解釋，為了解土壤微生物能否分解農(nóng)藥，首先確定常態(tài)，在自然情況下，土壤中是存在微生物的，存在微生物的即為常態(tài)。a組高壓滅菌，運(yùn)用的是減法原理。讓土壤微生物處于缺失狀態(tài)，是一種去除控制。A組為實驗組；b組由微生物存在，是常態(tài)組，即對照組。答案為A。

區(qū)分實驗組和對照組時，運(yùn)用加法原理設(shè)計的試驗，容易理解和確認(rèn)。如“比較過氧化氫酶在不同條件下的分解”實驗就是運(yùn)用了加法原理。

2．高考實驗設(shè)計題類型

（1）補(bǔ)充設(shè)計題

試題明確給出部分實驗設(shè)計步驟，要求把其他步驟或原理補(bǔ)充完整。這類題型近幾年出現(xiàn)頻率最高。題干已提供較多信息，基本劃定了答題模式，目的明確，前面的原理、方法、步驟等已為后續(xù)做答作了鋪墊，只要明確變量，在分析有關(guān)的實驗原理，結(jié)合題干信息，即可做出正確解答，難度較低。

例1：（2007重慶）甘薯和馬鈴薯都富含淀粉，但甘薯吃起來比馬鈴薯甜，為探究其原因，某興趣小組以甘薯塊莖為材料，在不同溫度、其他條件相同的情況下處理30 min后，測定還原糖含量，結(jié)果表明馬鈴薯不含還原糖，甘薯的還原糖含量見下表：

處理溫度（℃）

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

甘薯還原糖含量(mg/g)

22．1

23．3

25．8

37．6

40．5

47．4

54．7

68．9

45．3

28．6

(1)由表可見，溫度為70 ℃時甘薯還原糖含量最高，這是因為                 。

(2)馬鈴薯不含還原糖的原因是                       。

(3)為了確認(rèn)馬鈴薯不含還原糖的原因，請完成以下實驗：

實驗原理：①                                 ；

②                                            。

備選材料與用具：甘薯提取液(去淀粉和還原糖)，馬鈴薯提取液(去淀粉)，二苯胺試劑，斐林試劑，雙縮脲試劑，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液等。

實驗步驟：

第一步：取A、B兩支試管，在A管中加入甘薯提取液，B管中加入等量的馬鈴薯提取液。

第二步：70℃水浴保溫5 min后，在A、B兩支試管中各加入  _________     。

第三步：70℃水浴保溫5 min后，在A、B兩支試管中再各加入  _______     。

第四步：             ____________________________________    。

實驗結(jié)果：                    _________________________           。

（4）馬鈴薯不含還原糖，但吃起來略帶甜味，這是由于             的作用，食用馬鈴薯后消化分解成的葡萄糖，被小腸上皮細(xì)胞吸收后發(fā)生的代謝變化是             。

[解析]此實驗是以教材“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”為藍(lán)本，源于教材又高于教材，同時也結(jié)合了酶的有關(guān)知識，是一道基礎(chǔ)性較強(qiáng)的綜合題，旨在考察學(xué)生利用可本實驗基礎(chǔ)知識對新情景材料的分析和探究能力。

解答該題時要從整體把握，分析題目中所給的材料及相關(guān)的步驟，明確實驗所要達(dá)到的目的，依據(jù)的原理。如：甘薯提取液（去淀粉和還原糖），馬鈴薯提取液（去淀粉）這2種材料是為了證明甘薯提取液中含有能將淀粉水解為還原糖的酶，馬鈴薯種不含有。再結(jié)合設(shè)計實驗的基本原則，完善實驗步驟及實驗預(yù)設(shè)結(jié)果。

[答案] (1)還原糖的產(chǎn)生是酶作用的結(jié)果，酶具有最適溫度。  (2)不含淀粉酶。  (3)實驗原理：①淀粉酶水解淀粉產(chǎn)生還原糖；②還原糖與斐林試劑反應(yīng)，產(chǎn)生磚紅色沉淀。 

實驗步驟：

第二步：等量淀粉溶液

第三步：等量斐林試劑

第四步：沸水浴加熱煮沸1-2 min

實驗結(jié)果：A管磚紅色，B管藍(lán)色

(4)唾液淀粉酶    代謝變化是：氧化分解為CO2、H2O及釋放能量；合成糖元(肝糖元、肌糖元)；轉(zhuǎn)變成非糖物質(zhì)(脂肪、某些非必需氨基酸)。

（2）全程設(shè)計題

試題明確給出或隱含相應(yīng)的實驗?zāi)康暮驮�理，要求學(xué)生通過步驟的設(shè)計，驗證或探究一個實驗?zāi)康�，得到相�?yīng)的結(jié)果和結(jié)論。這類題出現(xiàn)頻率也比較高，難度較大。要求學(xué)生除有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度外，還要能用課本所學(xué)知識來解決生活與生產(chǎn)中存在的現(xiàn)象、問題等，要求必須具備較高的實驗?zāi)芰�。題目有一定的開放性，便于考生發(fā)揮個性特長。

例2：近期統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，癌癥已經(jīng)成為我國城鄉(xiāng)居民的首要死因。請根據(jù)提供的材料回答問題：

（1）體外分別培養(yǎng)某癌細(xì)胞和正常體細(xì)胞，圖中代表癌細(xì)胞生長曲線的是    。在體內(nèi)，癌細(xì)胞可能侵襲周圍正常組織，說明癌細(xì)胞具有         的特性。

（2）細(xì)胞癌變后，膜表面會出現(xiàn)一些不同于正常細(xì)胞的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)會成為         ，引起機(jī)體的免疫應(yīng)答，在應(yīng)答中直接使癌細(xì)胞裂解的免疫細(xì)胞是            。

（3）端粒酶是與染色體末端結(jié)構(gòu)相關(guān)的一種細(xì)胞組分。表中數(shù)據(jù)顯示細(xì)胞癌變可能與端粒酶的活性有關(guān)，請完成下面的探究實驗：

細(xì)胞類型

增殖代數(shù)

端粒酶活性

正常體細(xì)胞

50～60

無

癌細(xì)胞

無限

有

實驗?zāi)康模禾骄慷肆Ｃ概c細(xì)胞癌變的關(guān)系。

實驗材料：癌細(xì)胞、端粒酶抑制劑、細(xì)胞培養(yǎng)液等。

實驗步驟：

①____________________________________________________________。

②____________________________________________________________。

③____________________________________________________________。

結(jié)果預(yù)測及分析：______________________________________________________。

（4）請根據(jù)上述內(nèi)容，提出一種治療癌癥的新思路：_________________。

[解析]課題研究是新課改的一項特色，要求會制定課題研究的計劃和方案，并按照計劃和方案獨(dú)立完成或協(xié)作完成研究任務(wù)。該題主要考察細(xì)胞癌變、免疫等有關(guān)知識和實驗設(shè)計能力。解答時要注意對照原則，而且由于是探究實驗，要對實驗結(jié)果及結(jié)論進(jìn)行分類討論。一個完整的課題研究方案應(yīng)包括研究目的、內(nèi)容、方法、形式、結(jié)論和研究報告等。該課題已經(jīng)提供了細(xì)胞癌變、免疫等相關(guān)信息，降低了題目的難度，只要從題目中獲取有關(guān)信息，把握好設(shè)計的基本方法即可。“能夠?qū)σ恍┥�物學(xué)問題進(jìn)行初步的探究性研究，并制定課題的研究方案”是高考能力考察的高層次要求，也應(yīng)該成為高考命題的重要題型之一。

[答案]（1） a     擴(kuò)（分）散轉(zhuǎn)移     （2） 抗原    效應(yīng)T細(xì)胞    

（3）實驗步驟：①將癌細(xì)胞分成A、B兩組。②A組加入端粒酶抑制劑，B組不加，進(jìn)行培養(yǎng)。③記錄并比較A、B兩組的增殖代數(shù)（分裂次數(shù)）。結(jié)果預(yù)測及分析：A組比B組增殖代數(shù)減少，說明端粒酶與細(xì)胞癌變（連續(xù)分裂）有關(guān)；A組仍然無限增殖，說明端粒酶與細(xì)胞癌變（連續(xù)分裂）無關(guān)。（4）抑制癌細(xì)胞中端粒酶的活性（或抑制細(xì)胞分裂）或免疫治療（輸入淋巴因子、DNA疫苗）。

（3）設(shè)計改錯題

試題明確給出了實驗的目的、原理和設(shè)計步驟，要求把步驟中的錯誤之處指出來并加以改正。主要考察是否具備驗證簡單生物事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象、結(jié)果解釋和分析以及理解探索性實驗的一般方法的能力。試題中既有合理成分，又有不合理成分，干擾因素較多，要求在吸取原有設(shè)計的合理成分基礎(chǔ)上，提出自己的實驗設(shè)計思路。表面上是考察對實驗設(shè)計的分析與評價能力，是只是全面檢測設(shè)計生物學(xué)實驗方案的能力。

例3：為證明“唾液淀粉酶對淀粉有消化作用”，某同學(xué)制定了下列實驗方案。

1）實驗?zāi)康模�略）�?/p>

2）實驗材料和用具（略）。

3）實驗方法和步驟：

①取2支試管，編號為A和B，各注入2mL漿糊。

②用涼開水漱口后，用小燒杯收集唾液。

③向A試管內(nèi)加入2mL唾液。

④向2支試管中各滴加2滴碘液。

⑤將2支試管振蕩后放在37℃水中恒溫10min，同時取出2支試管，觀察試管內(nèi)溶液顏色的變化。

3） 結(jié)論：唾液中含有淀粉酶，能將淀粉分解為麥芽糖。

該實驗的方法和步驟以及結(jié)論有沒有錯誤？如果有請指出并改正。

[解析]該題型是對“探究影響酶活性的條件”這一實驗的延伸和重要補(bǔ)充。

[答案]實驗方法和步驟中的錯誤：第③步應(yīng)在B試管中加入2Ml清水；第④步和第⑤步應(yīng)作對調(diào)，以排除碘液對淀粉分解的影響。結(jié)論錯誤：本實驗只能證明唾液對淀粉的分解作用，但不能證明具體分解后的產(chǎn)物是什么。

3．高考實驗題的解題思路

（1）了解題目要求；

（2）明確實驗?zāi)康模?/p>

（3）分析實驗原理；

（4）確定實驗思路；

（5）設(shè)計實驗步驟；

（6）預(yù)期結(jié)果和得出結(jié)論。

口訣：分組編號設(shè)對照，確定方法選材料，控制變量定常量，觀察記錄找指標(biāo)。

例4：將青蛙腦破壞保留脊髓，在脊柱下部打開脊椎骨，剝離出脊髓一側(cè)的一對脊神經(jīng)根（包含一個脊神經(jīng)根和一個腹根，見圖）。分別電刺激背根與腹根均可引起蛙同側(cè)后肢發(fā)生運(yùn)動反應(yīng)。已知背根含有傳入神經(jīng)，腹根含有傳出神經(jīng)，背根和腹根合并成脊神經(jīng)。請根據(jù)上述提供的實驗材料（實驗用具自選）設(shè)計實驗步驟，并預(yù)測實驗結(jié)果，以分別驗證背根具有傳入功能，腹根具有傳出功能。 

[解析]該題目要求設(shè)計實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果，實驗?zāi)康氖球炞C背根、腹根功能，實驗原理在題目中以信息形式給出：分別電刺激背根與腹根均可引起蛙同側(cè)后肢發(fā)生運(yùn)動反應(yīng)；背根含有傳入神經(jīng)，腹根含有傳出神經(jīng)。我們知道：傳入神經(jīng)的功能是將感受器發(fā)生的神經(jīng)沖動傳至神經(jīng)中樞；傳出神經(jīng)的功能是將神經(jīng)中樞發(fā)出的沖動傳至效應(yīng)器。如果剪斷背根或者腹根后，傳導(dǎo)將受阻，電刺激其外周段和向中段，肌肉就會有不同的反應(yīng)。有了以上思路就可以設(shè)計出相應(yīng)的實驗步驟。

[答案]實驗步驟1：在背根中央處剪斷（或用麻醉藥阻斷），分別電刺激背根向中段、外周段，觀察蛙后肢是否發(fā)生運(yùn)動反應(yīng)。  預(yù)期結(jié)果：電刺激背根向中段發(fā)生蛙后肢運(yùn)動反應(yīng)；電刺激背根外周段不發(fā)生反應(yīng)，說明背根具有傳入功能。

實驗步驟2：在腹根中央處剪斷（或用麻醉藥阻斷），分別電刺激腹根向中段、外周段，觀察蛙后肢是否發(fā)生運(yùn)動反應(yīng)。  預(yù)期結(jié)果：電刺激腹根向中段不發(fā)生反應(yīng)，電刺激腹根外周段應(yīng)發(fā)生蛙后肢運(yùn)動反應(yīng)，說明腹根具有傳出功能。

例5．構(gòu)成細(xì)胞的生物膜是選擇透過性膜，其特點(diǎn)是水分子可以自由通過，被選擇的小分子和離子可以通過，不被選擇的小分子和離子及大分子物質(zhì)不能通過。請根據(jù)提供的實驗材料和用具，簡要寫出第2步及以后的實驗步驟和實驗結(jié)果，驗證細(xì)胞膜的選擇透過性的功能。

實驗材料和用具：新鮮的紅色康乃馨、燒杯、玻璃鉛筆、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸、清水、量筒。

實驗步驟：

第1步：選取2只大小相同的燒杯，并用玻璃鉛筆分別標(biāo)為A和B。

第2步：_________________________________________________。

第3步：_________________________________________________。

實驗結(jié)果：_______________________________________________。

[解析]實驗?zāi)康氖球炞C細(xì)胞膜具有選擇透過性，原理是選擇透過性。實驗思路，首先分析選擇透過性的含義是水可以自由通過，要選擇吸收的離子和小分子可以通過，而其他的離子、小分子和大分子不能通過；其次題目提供的是具有色素的活細(xì)胞，色素為大分子不能通過細(xì)胞膜，本實驗的思路應(yīng)該以色素能不能從細(xì)胞中出來作為細(xì)胞膜是否具有選擇透過性的標(biāo)志。

[答案] 第2步：在A燒杯中加入一定量的15%的鹽酸，在B燒杯中加入等量清水。

第3步：選取等量的紅色康乃馨花瓣，分別放入A、B燒杯中，經(jīng)過一段時間后，觀察顏色的變化。

實驗結(jié)果：A燒杯中的花瓣顏色逐漸褪去，溶液變紅；B燒杯中的花瓣仍為紅色，溶液為無色。