2026版《全品高考》选考复习方案生物03 第三单元　细胞的能量供应和利用10 实验专题1　实验设计的基本原则 含答案

《全品选考复习方案》2026版《全品高考》选考复习方案生物03第三单元细胞的能量供应和利用10实验专题1实验设计的基本原则含答案实验专题1实验设计的基本原则对照原则(1)对照实验:除了一个因素之外,其他因素都保持相同的实验,通常分为实验组和对照组,实验组是接受实验变量处理的对象组,对照组是不接受实验变量处理的对象组。(2)对照原则:在对照实验中,应使实验组与对照组的自变量不同,其他因素都相同,以便消除无关变量对实验结果的干扰,增强实验结果的可信度。(3)对照类型:按对照的内容和形式的不同,通常有以下几种对照类型。类型设置对照实验实例空白对照指实验对象不进行任何实验处理“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”实验中,向甲试管溶液加入斐林试剂,而乙试管中不加斐林试剂自身对照实验组与对照组在同一对象上进行“植物细胞质壁分离和复原”实验就是典型的自身对照。实验处理前的对象状况可视为对照组,实验处理后的对象变化则视为实验组条件对照指虽给实验对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义上的例如“用动物激素饲喂小动物”实验的设计方案:甲组:饲喂甲状腺激素(实验组)乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组)丙组:不饲喂药剂(空白对照组)相互对照指不另设对照组,而是几个实验组相互对比进行对照如“温度对酶活性的影响”实验中,几个实验组所采用的就是相互对照1.[2024·重庆九龙坡区二模]进行实验时常需要进行分组实验,下列相关叙述中错误的是()A.探究酵母菌细胞呼吸方式时,需设置有氧条件和无氧条件两个实验组B.以H2O2为实验材料探究酶的高效性时,需设置加过氧化氢酶和清水的两组C.对大肠杆菌进行纯培养时,需设置一组不接种的空白平板作为对照组D.进行“探究促进扦插枝条生根的适宜生长素浓度”的预实验时,需设置清水组作对照2.生物实验中常用到对照实验,下列实验中对照设置正确的是()A.研究温度对淀粉酶活性的影响实验中,分别在0℃、20℃、40℃、60℃、80℃和100℃条件下进行B.研究细胞核的功能时,把蝾螈的受精卵横缢成两部分,每部分各含有一半的细胞核C.研究甲状腺激素对小鼠新陈代谢的影响时,分别给不同组小鼠注射蒸馏水和甲状腺激素溶液D.研究低温对不同植物染色体数目变化的影响时,分别将植物甲的根尖和植物乙的芽尖用低温处理单一变量原则(1)生物实验变量的辨析对三类变量的要求是自变量可操作,因变量可检测,无关变量可控制。(2)教材中探究类实验的变量分析实验名称自变量因变量(观测指标)无关变量探究温度对酶活性的影响不同温度(至少三种)酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对酶活性的影响不同pH(至少三种)酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌细胞呼吸的方式氧的有无CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度);酒精的有无(酸性条件下用重铬酸钾溶液检测,溶液颜色的变化)葡萄糖溶液的量、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等探究环境因素对光合作用强度的影响环境因素(不同光照强度、不同温度或不同CO2浓度)光合作用强度(单位时间内小圆形叶片浮起数量)圆形叶片的大小、除自变量以外的环境因素(3)单一变量原则单一变量原则要求在实验组和对照组的实验中都只能有一个变量,这样得出的实验结果与单一变量之间就能形成一一对应关系,便于观察实验结果,以及便于分析实验结果的成因。(4)变量的控制①操纵自变量的方法:设法给研究对象施加干扰,造成研究对象的变化,从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。②检测因变量的方法:因变量有时不能直接检测,实际操作中根据实验原理和实验条件确定观察、测量的指标称为观测指标。具体包括观察特异性的颜色变化、沉淀反应;观察形态结构、生理变化;测量生长发育速率;测量生化反应速率等。③控制无关变量的方法(平衡控制):排除因实验对象的个体差异带来的影响;设法创造稳定的相同的条件进行对照,以抵消或排除这些因素对实验对象的干扰;设法提供适宜条件,以排除不利环境条件对实验对象的影响;重复实验,排除偶然因素的干扰,减小实验误差。3.下列关于控制无关变量的实验操作,不正确的是()A.验证光合作用能产生淀粉的实验中,首先对实验植物进行“饥饿”处理B.探究过氧化氢酶的最适pH的实验中,将每一组温度控制在37℃C.探究唾液淀粉酶最适温度的实验中,每一组都加入等量的淀粉D.验证光合作用需要光照的实验中,将一组置于光下,一组置于黑暗中4.[2024·广东广州一模]为优选纤维素酶,研究人员设计了在不同温度下(其他条件相同且适宜)测定两种纤维素酶(酶Ⅰ、酶Ⅱ)活性的实验,以下说法错误的是()A.温度和酶的种类为自变量,酶活性为因变量B.底物溶液应配制两种浓度,分别对应两种酶C.测定同一温度下的酶活性,酶的种类是自变量D.该实验可以探究出两种酶各自催化的最适温度等量原则与平行重复原则(1)等量原则实验中除“单一变量(即自变量)”外,其他变量需注意等量原则。如①生物材料相同:所用生物材料的数量、质量、长度、体积、大小、生理状况、年龄、性别等方面要尽量相同或大致相同。②实验器具相同(型号、洁净程度等)。③实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)。④处理方法相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。(2)平行重复原则①多个平行:各组的实验对象要设置等量的多个;②多个重复:用相同的设置和条件重复多次实验。5.[2024·湖北武汉二模]某学生为验证唾液的功能,做了如下实验:取甲、乙两试管,分别加入2mL淀粉糊,甲试管再加入2mL唾液,两试管同时在37℃水浴中保温10min后取出,各加入0.5mL碘液,发现只有乙试管内呈蓝色(以上试剂均已经预保温处理)。此学生的实验步骤中有一个错误,请指出()A.乙试管应加胰液B.乙试管应置于低温环境C.乙试管应加与唾液等量的蒸馏水D.应再加一支试管,只添加2mL唾液,其他条件相同6.[2024·湖南长沙模拟]某大学实验站欲探究不同施氮水平对处于开花期的柳枝稷光合特性的影响,做了相关实验,共设置4个施氮水平:无氮添加(无人工施肥N0),纯N60kg·hm-2(低氮、N60),纯N120kg·hm-2(中氮、N120)和纯N240kg·hm-2(高氮、N240),每个水平设置3次重复。一段时间后,测定柳枝稷的净光合速率、叶绿素相对含量及气孔导度,结果如图所示。请据图回答下列问题:(1)每个施氮水平均设置3次重复,遵循了实验设计的原则,目的是。

(2)实验中自变量是,因变量是。

实验专题1实验设计的基本原则1.B[解析]探究酵母菌细胞呼吸方式时,需设置有氧条件和无氧条件两个实验组,该实验为对比实验,A正确;以H2O2为实验材料探究酶的高效性时,需要设置分别加过氧化氢酶和无机催化剂的两组实验,进而可说明与无机催化剂相比,酶具有高效性,不需要与加入清水的组别对照,B错误;对大肠杆菌进行纯培养时,需设置一组不接种的平板为对照组,从而说明实验过程中所用的平板合格,进而增强实验结果的说服力,C正确;一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长,进行“探究促进扦插枝条生根的适宜生长素浓度”的预实验时,为明确生长素对生根的影响是促进还是抑制,需设置清水组作对照,D正确。2.A[解析]研究温度对淀粉酶活性的影响时,自变量是温度,其他条件应保持一致,A正确;研究细胞核的功能时,自变量是有无细胞核,应把蝾螈的受精卵横缢成有核和无核两部分,不是各含有一半的细胞核,B错误;研究甲状腺激素对小鼠新陈代谢的影响时,空白对照组应该注射生理盐水,蒸馏水不是小鼠的等渗溶液,可能影响细胞活性,C错误;研究低温对不同植物染色体数目变化的影响,自变量是植物种类,选择甲、乙两种植物,但所选植物器官应该保持一致,都选择根尖或都选择芽尖,D错误。3.D[解析]验证光合作用能产生淀粉的实验中,首先对实验植物进行“饥饿”处理,以排除原有淀粉的影响,A正确;探究过氧化氢酶的最适pH的实验中,自变量为反应溶液的pH,温度为无关变量,应保持各组温度相同且适宜,将每一组温度控制在37℃,B正确;探究唾液淀粉酶最适温度的实验中,淀粉的量为无关变量,每一组应加入等量的淀粉,C正确;验证光合作用需要光照的实验中,光的有无是自变量,而不是无关变量,D错误。4.B[解析]在测定不同温度下两种纤维素酶活性的实验中,温度和酶的种类为自变量,酶活性为因变量,A正确;底物溶液的浓度、pH等是无关变量,无关变量应相同且适宜,B错误;测定同一温度下的酶活性时,酶的种类是自变量,C正确;本实验研究不同温度下两种纤维素酶的活性,可以探究出两种酶各自催化的最适温