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实验解题能力的培养专题训练一、实验设计题型解题策略例析（一）课题名称（实验目的）【解题策略】实验目的一般两种方法获取：题干中直接获取；根据题中信息分析归纳；实验课题的格式有：“验证”，“证明”“探究”，“探究/验证（自变量）对实验对象、检测指标的影响”等。1（11年浙江卷）为了探究某物质（X）的作用，研究者提出了以下实验思路：（1）实验分组：甲组：培养液+Y细胞+3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水乙组：培养液+Y细胞3H-TdR+X（用生理盐水配制）每组设置若干个重复样品。（2）分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。（3）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定CRD，求每组平均值并进行统计分析。 （要求与说明：答题时用X、CRD、3H-TDR表示相关名词：Y细胞是能增殖的高等动物体细胞）请回答：（1）实验目的： 。2. 某生物兴趣小组为探究影响植物光合作用的因素，将A、B两种植物放置在密闭温室中培养，如表所示为相关实验数据 根据表格设计，确定本实验的实验目的： （二 ）实验原理【解题策略】实验原理是指实验操作的依据和实验结果的原因。因此写实验原理一般按照两方面写，1.实验能够这样设计的科学理论依据（自变量）2.实验能够这样检测结果的理论依据 （因变量）3（2005年浙江卷）为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下：将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。请回答：（1）该实验原理是： （三）实验思路【解题策略】实验设计思路是对自变量如何操纵、无关变量如何控制、因变量如何检测作一个简单的交代。4（2012浙江）请根据以下提供的实验材料，完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路，并预测实验结果。 实验材料：培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。（要求与说明：答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力，只进行原代培养且培养条件适宜）（1）实验思路：取培养瓶若干个，分组如下：_。每组设置若干个重复样品。各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后，各取其中的几个样品，加入 ，摇匀，在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。重复若干次。 。（2）预测实验结果（用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示）：（四）实验步骤【解题策略】实验步骤一般按以下四步进行，第一步：分组编号，做好实验准备。 第二步：设置对照，操纵自变量。第三步：控制无关变量相同且适宜。 第四步：检测因变量，记录分析。注意：学会用“等量且适量、相同且适宜、一段时间后、取平均值”等用词。5、科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时，首先用激素促进良种母牛多排卵，然后进行体外受精和培育，最后把胚胎送入母牛子宫内，孕育成小牛。试分析回答：（1）胚胎移植属于生物工程的_领域，题中小牛的生殖方式是_。（2）为探索该激素对卵巢的作用，现提供如下材料，请设计实验完成之。 （蛙卵巢活动可能通过检查泄殖腔内含有卵子情况来分析）A材料用具：小青蛙若干，2mL注射器2只，小铁丝笼若干，生理盐水，用生理盐水配制的激素溶液等。B方法、步骤： 。 。 。 。（五）实验结果预期、解释与结论【解题策略】实验结果也就是一种实验现象，而实验结论是根据实验现象推导出来的，实验解释是分析实验结果出现的原因，三者不能混淆。做题时一定要看清题目要求，问的是实验结果还是结论，二者要分开来答。探究性实验的实验结果预期要对应假设进行分类讨论并得出相应的结论。基本句式是“如果（现象），那么（结论）。”如：如果实验组和对照组无显著差异，那么实验变量无影响；如果实验组比对照组好，那么实验变量有利；如果实验组比对照组差，那么实验变量不利。验证性实验的实验结果是已知的，不用进行分类讨论，基本句式是“因为（现象），说明（分析原因），证明（结论）。6.（12分）（11年浙江卷）为了探究某物质（X）的作用，研究者提出了以下实验思路：（1）实验分组：甲组：培养液+Y细胞+3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水乙组：培养液+Y细胞3H-TdR+X（用生理盐水配制）每组设置若干个重复样品。（2）分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。（3）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定CRD，求每组平均值并进行统计分析。 （要求与说明：答题时用X、CRD、3H-TDR表示相关名词：Y细胞是能增殖的高等动物体细胞）请回答：（1）实验目的： 。（2）预测实验结果及结论： 。 。 (3) 实验中采用3H-TDR的原因是： 。二、实验评价题解题策略例析【解题策略】一看对照、二看变量、三看操作、四看结果步骤一、首先看有无对照实验： 步骤二、再看是否单一变量：在实验中除实验变量外，其他条件都必须一致，特别注意实验过程中是否会因添加试剂、或进行某个操作而引起控制条件的不一致性。例如研究温度对酶活性影响，则温度为变量。除单一变量温度外，其他条件应完全一样：实验对象的一致性。 等量性原则每次实验所加试剂的量要相等。实验控制时间的一致性。实验条件的一致性。步骤三、如果是单一变量，则看实验原理、实验操作、语言叙述等是否有错误。步骤四、主要看实验结果的验证方法与预测是否合理7、为证明“甲状腺激素及甲状腺抑制剂对蝌蚪生长发育的影响”，某同学制定了下列实验设计方案，步骤如下：a、取两个玻璃缸分别编号为1号、2号；b、在两个玻璃缸中分别放入10条发育状况不同的蝌蚪；c、向1号玻璃缸投放含甲状腺激素制剂的饲料，向2号缸中投放含甲状腺抑制剂的饲料；d、每天分别向各缸中投放一些饲料；e、每隔一定时间观察并测量蝌蚪的体长发育情况上述实验方案中，有一些明显设计缺陷或不妥，请你修改完善设计方案（1）该设计方案的明显缺陷是 ，因此，a过程应改为（只需陈述修改的内容，下同） ；c过程应改为 （2）方案中存在着引起实验误差的不妥之处，b过程的不妥之处应改为 ，d过程的不妥之处应改为 三、实验分析题的解题策略例析实验分析类试题的特点是实验方法、结果已知，常见考点是解释实验方法、结果和根据实验结果得出实验结论。题目理论知识一般是以高中生物教材上的有关理论为知识背景，但实验的材料、实验的方法和步骤往往是书本外的，题目的情境设置很新颖。但只要撩开新情境的面纱，抓住实验的基本原理和实验结果，结合所学的理论知识，就不难得出正确的答案。【解题策略】1、 纵观全题，审清题意 实验题的逻辑性是很强的，题目中的每一个条件，每一个步骤，都有着紧密的联系。所以，遇到实验题时，不要草草读完题目就急于动笔，应沉住气，通读全题，仔细分析题目的每一个条件，每一个题问，把握好题目前后的相关性，对题意做到一个总体的了解，找出解题的方向。2、联系课本有关知识弄清实验原理。3、分析自变量和因变量，找出自变量和因变量的关系，分析实验结果的原因并得出实验结论。分析一定要遵循单一变量原则，即一个自变量对应一个因变量。8.(28分)（2011年福建卷）机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18（IL-18）能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下： 选取若干实验小鼠，随机分成三组：组无辐射损伤；组辐射损伤（60Co照射，下同）；组先辐射损伤，1天后注射IL-18.14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了Oh、12h、24h、48h后，进行细胞凋亡检测，得到的细胞凋亡相对值如下表：组别处理方法0 h12 h24 h48 h无辐射损伤0.0460.0560.0480.038辐射损伤0.4600.4200.5300.520辐射损伤+IL180.2390.2650.2790.269(1) 选择脾细胞作为本实验材料，是因为脾脏是集体重要的_器官。已知IL-18是一种淋巴因子，淋巴因子与_都属于免疫活性物质。(2) 自爆凋亡是由遗传机制决定的_死亡。从表中数据可知，细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越_;从_（组别）两组数据可知，IL-18能够抑制脾细胞凋亡。(3) 科研小组还设置了第组实验，方法是先注射IL-18，3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组。与第组相比，设置第组的目的是_。(4) 在作物育种中，可用60Co放出的涉嫌使作物发生基因突变，从中筛选出优良的变异类型，这种育种方法叫做_育种，其特点是_ _（至少答出两点）。【课后练习】1.（14分）某同学为了探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响，做了如下实验：用8株各有20片叶片、大小和长势相似的天竺葵盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳含量的变化。实验结果统计如下表，请分析回答下列问题：编号12345678温度（）1010202030304040光照强度（Lx）10000100001000010000开始时CO2量（g）5.05.05.05.05.05.05.05.012后CO2量（g）4.55.13.55.41.95.92.05.8（1）表中序号1、3、5、7可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，自变量是 ，无关变量是 （至少答两个）。（2）序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，则该实验组合研究的的主题是 。（3）根据表中实验数据，在下面的坐标上标出光照强度为1000 Lx，温度分别为10、20、30和40时的光合速率 ，并请注明横坐标所表示的变量和具体数值。（4）在光照强度为1000Lx，温度为30时，12小时每株天竺葵可积累葡萄糖 g。（计算结果保留一位小数。相对原子质量C-12，H-1，O-16）。【补充策略】变量多而混。即：当已给实验步骤有多个变量时，通过拆分法，减少实验变量，遵循单一变量原则，构建多组实验。2（10年浙江卷）为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并填入相应内容。材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。（要求：答题时对NaCl溶液的具体配制、待观察装片的具体制作不作要求）（1）实验思路：（2）设计一张表格，并将预期实验结果及原因分析填入该表中。3.（12分）（2009年浙江卷）给正常成年实验兔注射甲药物后，使其患了高血压病，注射乙药物可使高血压症状缓解。为了验证甲、乙两种药物的上述作用，请您根据以下提供的实验材料与用具，设计实验步骤，并在下面的坐标中画出实验过程中该组图的血压变化示意曲线，标注注射药物的时间点。 材料与用具：一组正常成年实验兔、血压测定仪、适宜浓度的甲药物、适宜浓度的乙药物、注射器等。 （要求：答题时对该组实验兔不再分组；对动物的手术过程与药物的具体注射剂量不做要求） （1）实验步骤： （2）在下面的坐标中画出实验过程中该组兔的血压变化示意曲线，并标注注射药物的时间点。4、为探究0.1mg/L的萘乙酸（生长素类似物之一）对种子萌发的影响，某生物兴趣小组要进行实验研究。若你是其中一员，请你根据下面提供的实验材料和用具完成实验方案的设计，并预测可能的实验结果。材料用具：干燥的萝卜种子若干，小烧杯2个，垫有滤纸的培养皿2个，0.1mg/L的萘乙酸溶液，蒸馏水，量筒。（1）实验假设： 。（2）方法步骤： 第一步： 。第二步：在两个小烧杯中各放入若干粒干燥的萝卜种子，浸泡24h。第三步：取2个垫有滤纸的培养皿， ，然后，盖上培养皿盖，放在22恒温箱中培养。第四步：一周后， 。（3）预测可能的实验结果： ； ； 。（4）方法步骤的第三步中“盖上培养皿盖”的目的是 ；。（5）若该浓度萘乙酸对萝卜种子萌发有促进作用，要进一步探索萘乙酸促进种子萌发的最适浓度，应该对上述实验方案中的方法步骤做哪些主要补充。 。5.胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。（一）实验材料和用具：正常实验小白鼠2只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器，试管，烧杯等。（二）实验步骤：（实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；给药1小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液。）（三）实验结果的预测、解释和结论：6. （2011年安徽卷）（18分）保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。方法步骤：选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂（60kghm-2）、氮肥（255kghm-2）、保水剂（60kghm-2）+氮肥（255kghm-2）,置于相同的轻度干旱条件下培养，其它培养条件相同且适宜。在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10:00-11:00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。结果（均值）如下表： 组号 CO2吸收量/molm-2s-1 叶绿素含量/mgg-1 A 10.66 3.07B 13.04 3.02C 15.91 3.05实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。（1） 请指出上述方法步骤的缺陷并改正：步骤 ;步骤 。（2） 如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。(3) 实验测得的CO2 吸收量 （大于、等于、小于）光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定 释放量计算。参考答案：1探究物质X对Y细胞增殖的影响2. 探究光照强度和二氧化碳浓度对不同植物二氧化碳减少速率的影响3.胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。 4、（）A组：培养液中加入正常体细胞；组：培养液中加入体细胞，加入W；组：培养液中加入癌细胞；组：培养液中加入癌细胞，加入W。每组设置个重复组胰蛋白酶统计并分析所得数据（）5、（1）细胞工程 有性生殖（2）垂体（或下丘脑） 饲养小青蛙至性成熟后，选择生长状况基本相同的若干只雌蛙，分成两等分。 给每只青蛙注射1ml的激素溶液，放入小铁丝笼单独培养，并记上“实验”标签。 给对照组青蛙，每只在相同部位注入1ml生理盐水，放入小铁丝笼，与实验组在相同条件下单独饲养，并记上“对照”标签。相同时间后，检查每只蛙的泄殖腔内是否有卵子，并记数、统计。 记录实验结果并分析。6、（11年浙江卷）（1）探究X对Y细胞增殖的影响 （2）如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增殖有促进作用如果乙组CRD与甲组基本相同，说明X对Y细胞增殖无影响如果乙组CRD明显低于甲组，说明X对Y细胞增殖有抑制作用 （3）3H-TDR是DNA合成的原料之一，可根据CRD变化判断细胞增殖情况7、 答案：（1）该实验设计方案的明显缺陷是缺少空白对照；在a过程再加1个玻璃缸编为3号（或：取三个玻璃缸分别编号为1号、2号、3号）；c过程应为：在3号缸内，投放和1号、2号缸数目大小相同的蝌蚪、普通的饲料，不加任何药剂，作为空白对照，来增强实验的可信度和说服力。（2）b过程中“发育状况不同的蝌蚪”应改为“同时孵化出的发育状况相同的蝌蚪”；d过程中的“一些饲料”应改为“等量饲料”。8、（1）免疫 抗体（溶菌酶）（2）编程性（程序性） 少 （3）比较核辐射前后注射IL-18对抑制脾细胞凋亡的影响（4）诱变（辐射）提高变异频率，加快育种进程；变异不定向，盲目性大；优良变异类型少（答出两点即可）课后练习12、实验思路：（1）配置质量分数由低到1.5%的NaCl溶液，分别等量加入各支试管中。向上述各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液，放置一定时间取兔红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片，用显微镜观察并比较红细胞形态的变化并作好记录。（2） 不同浓度NaCl溶液对兔红细胞形态的影响3、（1）用血压测定仪对该组每只实验兔每隔一定时间测定血压，计算血压的平均值作为对照。 给该组每只实验兔注射等量的甲药物，用血压测定仪对每只实验兔每隔一定时间测量血压，计算血压得平均值。当该组实验兔患高血压病后，给每只实验兔注射等量的乙药物，用血压测定仪对每只实验兔每隔一定时间测量血压，计算血压得平均值。（2）4、（1）实验假设：一定浓度（或