PAGE1-第2講實驗技能題——開放探究，實驗創新題型解讀實驗技能題在命題中可以以選擇題或非選擇題的形式出現，在選擇題中多是對課本根底實驗、實踐活動的考察。涉及實驗原理、目的、材料、試劑、儀器、步驟、現象等內容。類型主要有應用是否正確、步驟是否正確、對照是否正確三大類。拓展類多為根底實驗綜合考察，及課本根底知識應用在實驗中的考察。非選擇題中的實驗探究類習題突顯能力考察，既重視了教材根底實驗的應用考察，又突出了驗證生物學事實、探究生物學問題的能力考察。此類題型主要考察學生是否理解實驗原理，是否會分析實驗結果，是否具有靈活運用實驗知識的能力，是否有在不同情境下遷移知識的能力。要求學生熟悉教材實驗、分析整合教材相關知識，注重隱性實驗，全面提高綜合素質和創新能力。備考指導1．重視對課本中涉及的實驗（包括學生實驗、實習、演示實驗和科學發現史中涉及的隱性實驗）程序的分析，并對實驗結果進展分析和解釋。不要以為親自“動手”就可以了，關鍵還要“動腦”，特別是在動手之前應先動腦筋，三思而后行，“動手”實驗之后要反思。對待實驗不能停留在對照課本和實驗指導“照方抓藥”，而是應該在理解實驗目的和原理的前提下把握實驗過程及思路，理解實驗程序，分析實驗中的每一步驟的作用，每一個處理的意義以及各步驟之間的聯系。既要知道怎么做，又要懂得為什么這樣做，學會解決問題、研究事物的方法。對實驗結果進展分析和解釋，既要重視實驗結果，還要記錄實驗過程中出現的現象，將實驗條件、實驗過程和實驗結果聯系在一起，重視對結果的分析，學會探究和推論；既重視對成功實驗的分析，也重視查找實驗失敗的原因。既重視當前實驗，又要深化類比課本中具有相似性的其他實驗，更應能將實驗思路進展遷移、拓展與應用。如“質壁別離及其復原”實驗拓展應用包括：測定植物細胞液濃度、鑒定細胞死活、驗證細胞膜的選擇通透性、比擬兩種溶液的濃度大小，等等。2．將教材根底知識與根本實驗進展重組，提高實驗綜合運用能力。如可利用“基因突變（或染色體變異）”“動物細胞的培養”“觀察植物細胞有絲分裂”“調查環境污染對生物的影響”等設計實驗驗證某有機污染物對生物體具有致癌（或致畸）作用。又如：“葉綠體中色素的提取與別離”等設計實驗探究缺磷導致葉色暗綠是否是由類胡蘿卜素缺乏所致。3．掌握常見題型與方法（1）數據處理的根本方法，如列表法、平均值法、圖像法等。數據處理根本程序是：設計表格記錄數據→平均值→繪制曲線、統計圖等→分析數據，得出結論。記錄數據表格的設計一定要清晰、科學。表格中要求包含記錄原始數據和處理數據（平均值等）的空格，此外表格上方要注明表格名稱、記錄時間、環境條件等。（2）實驗設計的根本流程：實驗設計的關鍵是控制變量，包括：①正確確定和操控實驗變量；②有效消除無關變量；③確定并準確檢測因變量。具體方法一般是：①設置對照。遵循“單一變量”原那么、“等量性”原那么設計對照實驗，即實驗組、對照組分別對應實驗變量的有無，其他變量（無關變量）相同且適宜，此舉可消除無關變量的干擾，增強說服力；②選擇簡便可行的實驗方法檢測因變量。4．注意總結（1）中學階段，最常用的提取、別離的方法是利用各種物質溶解度的差異進展鹽析或層析；最常用的鑒別（定）方法是利用各種物質特定的顯色反響（此法應嚴格控制樣品的量，及有效排除其他有色物質的干擾）。（2）對同一臺顯微鏡而言，物鏡放大倍數越大，物鏡鏡頭越長，與玻片的距離越小；而目鏡放大倍數越大，鏡頭越短。放大倍數越大，視野越小，進光量越少。使用顯微鏡觀察玻片時，應首先用粗準焦螺旋將低倍鏡下降到接近玻片位置，眼睛同時從側面觀察，防止接觸到玻片而損壞鏡頭，然后用左眼注視目鏡，輕輕轉動粗準焦螺旋，上移鏡筒，直到看清目標。換用高倍鏡時，應先將所要觀察的目標移至視野中央，轉換為高倍鏡后用細準焦螺旋聚焦（注意：不能用粗準焦螺旋）。【例1】科學研究發現，植物之所以能夠顯示出向光性，是因為在單側光線的照射下，生長素在背光一側比向光一側分布多，從而使背光側生長加快，彎向光源。背光側生長素分布多的原因是生長素的橫向運輸。為探索生長素的橫向運輸發生在尖端還是尖端下一段還是兩者都可發生，某同學進展了以下實驗，請補充實驗步驟，預測結果并得出結論。（1）材料與用具：直立生長的燕麥胚芽鞘假設干、不透水的云母片假設干（可插入胚芽鞘）、臺燈、開孔的不透光紙盒。（2）實驗步驟：（請補充步驟②乙組與丙組的處理）①將生長狀態相同的燕麥胚芽鞘分成數量相等的四組，標號為甲、乙、丙、丁。②甲組在胚芽鞘的尖端插入云母片，乙組__________，丙組__________________，丁組不做處理作為對照。③將甲、乙、丙、丁四組材料置于紙盒中，給以單側光照，適宜條件下培養。（3）結果預測及結論：___________________________________________________。解析：此實驗設計應遵循對照原理、單一變量的原那么。本實驗想探究的是生長素的橫向運輸的方向，所以單一變量的設定應為云母片插入的位置；既然是探究性的實驗性質，那么結果和結論就應不唯一，應有幾種可能的結果，但是結果要和結論相對應。答案：（2）②只在尖端下一段插入云母片在尖端及尖端下一段都插入云母片（3）①假設甲組和丙組不向光彎曲生長，乙組和丁組向光彎曲生長，說明生長素橫向運輸的部位是尖端。②假設乙組和丙組不向光彎曲生長，甲組和丁組向光彎曲生長，說明生長素橫向運輸的部位是尖端下一段。③假設丙組不向光彎曲生長，甲、乙、丁三組都向光彎曲生長，說明生長素橫向運輸的部位是尖端和尖端的下一段。【例2】茯苓多糖有抑癌作用，已有研究說明茯苓多糖對小鼠肉瘤S-180的抑制效率可達96.88%。現提供以下材料用具：生有肉瘤S180實驗小鼠假設干、茯苓多糖制劑、注射器、蒸餾水、生理鹽水等（其他材料器具自定）。設計實驗證明茯苓多糖對小鼠肉瘤有抑制作用。實驗步驟：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。實驗預期：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。答復以下問題。①茯苓多糖對癌細胞的抑制作用通過增強機體特異性__________免疫得以實現。②確定一個“茯苓多糖對小鼠肉瘤有抑制作用”的測量指標：________________________________________________________________________________________________。③設計一個表格記錄數據。解析：此題以目前醫藥消費市場“茯苓多糖”類藥品或保健品為命題切入點，要求“理論聯系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的有關生物學問題”。此題要求“證明茯苓多糖對小鼠肉瘤有抑制作用”，所以從動物細胞培養的應用之一——藥理檢測考慮。實驗設計一定要設置空白對照（實驗組自變量：適量茯苓多糖制劑，對照組自變量：等量生理鹽水）。實驗因變量可以是實驗鼠肉瘤增重量或實驗鼠死亡所需時間。而為了增強說服力，必須采用多組實驗取平均值，為此實驗表格必須包括多組原始數據欄及處理數據（平均值）欄。癌細胞屬于自身抗原，機體去除癌細胞的是一個細胞免疫過程。茯苓多糖可以增強細胞免疫作用。答案：實驗步驟：（一）將10只生長發育狀況相同的生有肉瘤S-180實驗小鼠隨機分為等量兩組，分別記作A、B組，編號A1、A2、A3、A4、A5、B1、B2、B3、B4、B5。（二）向A組各實驗小鼠注射等量適量茯苓多糖制劑，向B組各實驗小鼠注射與A組等量的生理鹽水。（三）在相同條件下飼養實驗小鼠一段時間后，測量統計A、B組實驗鼠肉瘤增重量（或：實驗鼠死亡時間）。實驗預期：A組實驗鼠肉瘤平均增重量比B組少（或A組實驗鼠平均死亡時間比B組長）問題：①細胞②實驗鼠肉瘤增重量（或：實驗鼠死亡時間）③編號A組B組A1A2A3…B1B2B3…實驗鼠肉瘤增重量（或實驗鼠死亡時間）平均值觸類旁通1“觀察植物細胞的質壁別離與復原”“葉綠體中色素的提取和別離”“溫度對酶活性的影響（實驗材料淀粉）”“DNA的粗提取與鑒定”，這四個實驗的共同點是（）A．實驗材料都要保持生物活性 B．實驗設計中都需有對照C．實驗過程中均要加熱 D．實驗結果都有顏色變化觸類旁通2酵母菌在氧氣充足條件下不能進展酒精發酵，有同學認為是氧氣抑制了酵母菌無氧呼吸，也有同學認為是有氧呼吸產生的ATP抑制了酵母菌無氧呼吸。請設計實驗探究酵母菌在氧氣充足條件下不能進展無氧呼吸的原因。供選的實驗試劑和用品：錐形瓶、酵母菌細胞（試劑1）、質量分數為5%的葡萄糖溶液、酵母菌破碎后經離心處理得到的只含有酵母菌細胞質基質的上清液（試劑2）和只含有酵母菌細胞器的沉淀物（試劑3）、ATP溶液、蒸餾水、橡皮管夾假設干、其他常用器材和試劑。完成以下實驗步驟。（1）取錐形瓶等連接成如上裝置三套，依次編號為A、B、C。1號錐形瓶中都加質量分數為10%的NaOH溶液，3號錐形瓶中都加澄清的石灰水。（2）A裝置的錐形瓶2中參加____________；B裝置的錐形瓶2中參加____________；C裝置的錐形瓶2中參加____________。（3）A、B、C三套裝置均先持續通入氮氣5min，去除錐形瓶中的氧氣，再將A、B、C三套裝置分別作如下處理：A套__________，B套__________，C套__________。（4）將三套裝置放在溫度適宜（25～35℃）的相同條件下培養相同時間（8～10h）。（5）觀察__________________，判斷是否進展無氧呼吸。預期實驗結果并得出相應結論：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。1．以下關于物質鑒定的表達錯誤的選項是（）A．可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水來鑒定葡萄糖和尿液中的蛋白質B．花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料C．食用花生油最好選用蘇丹Ⅳ染液來鑒定，而一般不選用蘇丹Ⅲ染液來鑒定D．甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等，都含有較多糖且近于白色，因此可以用于復原糖的鑒定2．經過相同時間饑餓處理的同種植物放在鐘罩內（密封），鐘罩內的燒杯放有不同物質，如下圖，證明光合作用需要CO2及光合速率隨CO2濃度增加而增加的一組實驗裝置是（）A．①②；③④ B．①②③；①②④C．②③；①④ D．①③；②④3．（2023·湖北宜昌調研）在“探究影響酶活性的因素”實驗中正確的操作是（）A．假設探究pH對酶活性的影響，可選擇過氧化氫溶液為底物B．假設探究溫度對酶活性的影響，可選擇過氧化氫溶液為底物C．假設探究溫度對淀粉酶活性的影響，可將淀粉與淀粉酶兩溶液混合后再調控溫度D．假設探究溫度對淀粉酶活性的影響，可選擇斐林試劑對實驗結果進展檢測4．切除老鼠體內的甲狀腺，10d后將其與沒有切除甲狀腺的老鼠相比，其物質代謝能力大大下降；假設切除5d后，連續給老鼠注射一定量溶于某種溶劑的甲狀腺激素，過5d后再觀察，發現其物質代謝能力沒有下降，由此可以推測：甲狀腺激素能增強物質代謝能力。為了證明這一推論，有必要再進展其他對照實驗，以作觀察比擬。你認為以下最適宜作為對照組的是（）A．既不切除老鼠體內的甲狀腺，又未注射甲狀腺激素B．增加甲狀腺激素的注射量后進展切除手術，過5d后再移植甲狀腺C．切除老鼠體內的甲狀腺5d后，只注射用于該實驗的溶劑D．將溶解于另一種溶劑的甲狀腺激素注射到剛剛做完切除手術的老鼠體內5．（2023·合肥模擬）一位同學在探究NaHS溶液對柳條不定根產生及生長的影響時，根據實驗數據，得到以下兩個圖。據圖分析正確的選項是（）A．0.1～1mmol/L的NaHS溶液對柳條生根均有促進作用B．0.6mmol/L的NaHS溶液抑制柳條生根而促進其根的生長C．NaHS溶液促進柳條不定根生長的最適濃度一定是0.2mmol/LD．一定濃度范圍內的NaHS溶液對柳條生根和根的生長有促進作用6．以下有關調查種群密度的說法錯誤的選項是（）A．五點取樣和等距離取樣是樣方法取樣的常用方式，遵循了隨機取樣的原那么B．調查古樹木、蝗蟲的幼蟲、某種蛇的種群密度，通常采用樣方法C．標志重捕法調查得到的種群密度一般不是最準確的實際值D．將M只鹿標記，在捕獲的n只鹿中有m只被標記，那么該鹿群約有（M×n÷m）只7．生物學是一門實驗科學，以下有關生物學實驗的表達正確的選項是（）A．從葉綠體中提取色素的原理是葉綠體色素能溶解在丙酮酸中，且不同色素溶解度不同B．用斐林試劑鑒定蛋白質的原理是Cu2＋在堿性環境下能與肽鍵發生氧化復原反響C．恩格爾曼的水綿實驗中好氧細菌的作用是檢測水綿細胞內光合作用釋放氧氣的部位D．薩克斯的半葉法實驗中須先將葉片摘下置于暗處，以消耗掉葉片中原來的各種有機物8．調查與統計是科學研究的重要方法，被廣泛應用于生物科學研究之中。以下是調查統計方法的具體運用，請答復下面有關問題。（1）為了解一些遺傳病的遺傳方式和發病率，某班同學擬從青少年型糖尿病和紅綠色盲中選取一種，在全校學生及其家庭中開展調查。①人類的大多數疾病都與遺傳基因有關，受一對或多對等位基因的控制。其中，青少年型糖尿病屬于__________基因遺傳病，紅綠色盲屬于__________基因遺傳病。②青少年型糖尿病和紅綠色盲，一般選取后者開展調查比擬可行。請說明理由。________________________________________________________________________。③在調查時，全班同學分為假設干個小組，分工進展調查。為了保證調查的群體足夠大，調查完畢后應如何處理各小組的調查數據？_____________________________________。（2）為了模擬樣方法測定種群密度，兩位同學分別在一張50cm×50cm的白紙上制作方格表，將200粒綠豆種子隨機撒在白紙上，選擇5個方格進展計數，再計算出種群密度。討論：①計數完成后，應如何計算種群密度？_____________________________________________________________________________________________________________。②兩位同學的調查結果有較大差異，你認為原因可能有哪些？_______________________________________________________________________（答出兩點）。9．（2023·山東菏澤期中）以下圖甲是高等動物細胞亞顯微構造示意圖，圖乙是該動物體內5個不同時期的細胞分裂圖。請據圖答復以下問題。圖甲圖乙（1）研究說明，構造⑨的功能越復雜，其上的__________種類和數量就越多。圖乙中含有兩個染色體組的細胞分裂圖像有__________（填字母）；基因的別離定律和自由組合定律發生在__________圖所示的細胞中。（2）假設圖甲是該動物的睪丸細胞，那么該細胞可能會發生類似于圖乙中__________（填字母）所示的分裂現象。分裂時星射線的形成與[]__________（填序號和名稱）密切相關。（3）假設圖甲細胞發生癌變，往往容易分散和轉移，這主要是由細胞膜上的__________等物質減少所致。（4）某些金屬元素對細胞分裂有較大的影響。請設計實驗探究三氯化鋁對洋蔥根尖細胞有絲分裂的影響。（提示：細胞分裂程度可用細胞分裂指數來表示，即分裂中期細胞數與所觀察的細胞總數之比值）①材料用具：洋蔥、1.0g/L的AlCl3溶液、顯微鏡、解離液、龍膽紫溶液、蒸餾水、鑷子、燒杯、培養皿、載玻片、蓋玻片等。②實驗步驟。a．將兩個洋蔥分別放入盛有水的A、B干凈培養皿中，在室溫下培養生根，每天換水一次。38～48h后洋蔥萌生新根。b．________________________________________________________________________________________________________________________________________________。c．________________________________________________________________________________________________________________________________________________。d．_____________________________________________________________________。③預期結果與結論。a．結果：A培養皿中洋蔥根尖的分裂指數明顯大于B。結論：三氯化鋁對細胞分裂有促進作用。b．結果：_______________________________________________________________。結論：__________________________________________________________________。c．結果：_______________________________________________________________。結論：__________________________________________________________________。10．為探究不同條件對葉片中淀粉合成的影響，將某植物在黑暗中放置一段時間，耗盡葉片中的淀粉。然后取生理狀態一致的葉片，平均分成8組，實驗處理如下表所示。一段時間后，檢測葉片中有無淀粉，結果如下表。編號組1組2組3組4組5組6組7組8處理葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入空氣葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入CO2和N2蒸餾水浸泡，水中通入空氣蒸餾水浸泡，水中通入CO2和N2光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗檢測結果有淀粉有淀粉有淀粉無淀粉有淀粉無淀粉有淀粉無淀粉答復以下問題。（1）光照條件下，組5葉片通過________作用產生淀粉；葉肉細胞釋放出的氧氣來自于________的光解。（2）在黑暗條件下，葉片能進展有氧呼吸的組別是__________。（3）組2葉片中合成淀粉的原料是________，直接能源物質是________，后者是通過________產生的。與組2相比，組4葉片無淀粉的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。（4）如果組7的蒸餾水中只通入N2，預期實驗結果是葉片中________（填“有”或“無”）淀粉。精要例析·聚焦熱點【觸類旁通1】D解析：按選項逐一排選。觀察植物細胞的質壁別離與復原、溫度對酶活性的影響實驗需要保持材料的生物活性，而葉綠體中色素的提取和別離、DNA的粗提取與鑒定實驗都需要破碎細胞。溫度對酶活性的影響、DNA的粗提取與鑒定實驗需要加熱。葉綠體中色素的提取和別離實驗中沒有對照。四個實驗的實驗結果都有顏色變化，如紫紅色大液泡、四種色素顏色、藍色、紫色。【觸類旁通2】解析：此題要求進展實驗過程設計、實驗結果預期及分析實驗結果得出結論。解答此題的關鍵是理解實驗設計的根本原那么，掌握變量（實驗變量、無關變量控制）的控制和因變量檢測方法。此題的實驗目的是探究ATP、氧氣對酵母菌無氧呼吸的影響，所以本實驗的實驗變量是ATP和氧氣。一個實驗組參加ATP溶液，另兩組參加等量的蒸餾水；一個實驗組通入空氣，另兩組通入氮氣。同時要注意無關變量要相同、適當，如參加適量的質量分數為5%的葡萄糖溶液等。結果指標項應觀測澄清的石灰水是否變混濁。答案：（2）10mL的試劑2、10mL質量分數為5%的葡萄糖溶液、2mL蒸餾水10mL的試劑2、10mL質量分數為5%的葡萄糖溶液、2mLATP溶液10mL的試劑2、10mL質量分數為5%的葡萄糖溶液、2mL蒸餾水（3）持續通入N2持續通入N2持續通入空氣（5）澄清石灰水是否變混濁預期實驗結果并得出相應結論：①假設A套變混濁，B套不變混濁，C套變混濁，那么酵母菌無氧呼吸受ATP抑制，不受氧氣抑制②假設A套變混濁，B套變混濁，C套不變混濁，那么酵母菌無氧呼吸不受ATP抑制，受氧氣抑制③假設A套變混濁，B套不變混濁，C套不變混濁，那么酵母菌無氧呼吸既受ATP抑制，也受氧氣抑制④假設A套變混濁，B套變混濁，C套變混濁，那么酵母菌無氧呼吸不受ATP抑制，也不受氧氣抑制創新模擬·預測演練1．D解析：甘蔗的莖及甜菜的塊根中含有的是蔗糖，而蔗糖是非復原性糖，所以不能用于復原性糖的鑒定。2．A解析：證明光合作用需要CO2，需控制的變量是CO2的有無；證明光合速率隨CO2濃度增加而增加需控制的變量是CO2的濃度，所以答案為A。3．A解析：過氧化氫加熱可分解，如果探究溫度對酶活性的影響，那么結果會不準確；在探究溫度對酶活性的影響時，必須將底物淀粉與淀粉酶首先被相同溫度處理后才能再混合，如果先混合再處理，由于酶的高效性，底物與酶可能已經發生反響，再處理實驗結果已不準確。斐林試劑反響的條件需要加熱，不宜探究溫度對酶活性的影響；可選擇用碘液鑒定反響物淀粉的量來確定酶的活性。4．C解析：此題考察對照實驗的設置方法。本實驗的自變量是小鼠的甲狀腺是否被切除及是否注射了甲狀腺激素，無關變量是小鼠的體重、年齡和生理狀況及生活環境等，因變量是小鼠的物質代謝能力。要排除溶劑這一無關變量的干擾，應用切除甲狀腺后只注射溶劑，以排除溶劑的作用。5．D解析：由圖中可知，NaHS的溶液濃度為零時為對照組，而NaHS的溶液濃度為1時，生根數和根長度都小于對照組，說明當NaHS的濃度為1時，對柳條生根具有抑制作用；當NaHS濃度為0.6mmol/L時，其生根數和根長度均大于對照組，說明0.6mmol/L溶液都具有促進作用；該實驗只能驗證得到NaHS溶液促進根生長的最適濃度范圍。6．B解析：此題主要考察種群密度調查的相關知識。采用樣方法調查種群密度，在選取樣方時要隨機取樣。樣方法除適應于植物的種群密度調查外，一些運動能力弱、活動范圍小的生物，如昆蟲卵、蚜蟲和跳蝻等也可用此法進展密度調查；由于蛇的活動范圍較廣，故調查其種群密度不宜采用樣方法，而用標志重捕法。利用標志重捕法調查得到種群密度時，由于受各種因素的影響，得到的密度只是估計值，一般不是最準確的實際值。將M只鹿標記，在捕獲的n只鹿中有m只被標記，根據種群密度計算公式可知，該鹿群約有（M×n÷m）只。7．C解析：A項提取色素的原理是色素可以溶解在有機溶劑丙酮中，別離色素的原理是葉綠體色素在層析液中的溶解度不同。B項斐林試劑鑒定的是復原糖，而非蛋白質。D項中，薩克斯的半葉法實驗不能將葉片摘下，是在非離體的情況下進展的，且消耗的是葉片中原來的糖類。8．解析：青少年型糖尿糖是多基因遺傳病，受遺傳物質和環境等多種因素的影響。紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病，在家族中有穿插遺傳的特點，調查時應根據這兩種病的