高考生物一轮复习-答题技巧与模板构建：实验分析与探究（原卷版+解析版）

模型解题

题型•实验探究类

I题型解读■..............................................................

科学实验探究类题目是生物学考试中的必考题，《中国高考评价体系》中提到：（1）能独立完成“生

物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技

能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用；⑵具备验证简单生物学事实的能力，能对

实验现象和结果进行分析、解释，并能对收集到的数据进行处理；（3）具有对一些生物学问题进

行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说一演绎、建立模型与系统分析等科学研

究方法；（4）能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订。

|考向探究■

考向1实验目的与原理

考向2阐述实验思路与实验步骤类

考向3归纳实验结论与呈现实验结果类

|模板构建与运用■

（说明：模型解题+做题技巧+真题演练+迁移运用，全方位解透题型）

考向1实验目的与原理

1.实验目的：

（1）内容：要探究或者验证的某一事实，或者做了该实验后要解决的问题。

（2）实验目的的书写与表达：实验目的的内容包含研究对象、研究现象（因变量）和作用于

对象的因素（自变量），格式为“探究（验证）XXX（自变量）对XXX（因变量）的影响”或“探

究（验证）XXX（自变量）与xxx<（因变量）的关系”等。

2.实验原理

（1）概念：进行实验的理论依据，包括选择实验材料的依据、作出实验假设的依据、设置实

验步骤的依据、分析现象结果的依据和确定观测指标的依据。

（2）书写与表达模式：实验原理一般由三段组成：自变量和因变量的关系+因变量1勺观察指标

+实验过程描述。一般用陈述句、肯定句。实脸原理中“因变量的观察指标”可作为实验结果的

参考，有的题目要求对实验结果进行分析，其考杳的是实验原理，所以对实验结果分析时合理

套用实验原理即可。

技巧

总结实验目的：要先对自变量和因变量进行分析，再根据相关信息进行总结归纳。

实脸中涉及的实验设计依据必须是经前人证明的科学理论。如还原糖的鉴定原理是还原糖与斐

林试剂水浴加热产生砖红色沉淀，淀粉的鉴定原理是淀粉遇碘变蓝。注意实验材料的选择对实

验结果的影响，注意实验现象出现的原因，注意实验步骤中操作的依据等内容。

例1（2022•烟台二模，节选）喜温植物幼苗在低温锻炼（10℃、6天）后，接着进行冷胁迫

（2℃,12h）,其细胞内超氧化物歧化酶（SOD,该酶能减缓植株的衰老）活性的动态变化如下

图所示。本实验的目的是___________________________________________________

例2.用甲、乙两组液体培养基培养小球藻，甲组加入KNCh,乙组加入等量的NH4cL其他条

件适宜且相同，结果如图所示。

»

玄

受

后

愁

B命

急

例3.为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制，科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了

一系列实验。其中，野外实验在内蒙古半干旱草原开展，将相同体重的幼鼠放入不同样地中,

5人月后测定相关指标，部分结果如图所示。回答下列问题：

随后在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱，分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂，一段时间后,

比较两组田鼠体重增幅。该实验目的为O

例4.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。

某学生的实验方案如下：

（1）将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。

（2）A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组小鼠注射等量生理盐水。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组小鼠活动状况无变化。

（3）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组小鼠活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛

素具有降低血糖的作用。

本实验的原理是________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________O

例5.新疆是国家优质棉的生产基地，新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世，但在培育过程

也遇到过很多问题，用机械方式对棉花进行采摘时，若采摘前棉花脱叶不彻底，采摘过程中混

入根多的叶片，这会降低棉花的品质，某生物兴趣小组想通过利用植物激素帮助棉农解决一些

实际问题，做了以下实验进行探究。

实验一：探究不同浓度的生长素溶液对插枝生根的影响，实验结果如表所示。

组别蒸储水浓度a浓度b浓度c

平沟生根数（条）6101714

实验三：兴趣小组发现了赤霉素突变矮生棉花品种，推测其产生的原因有两种：一是植株不能

产生赤霉素（或赤霉素水平低），二是受体异常（不能与赤霉素结合发挥作用），他们设计实验

来探究该突变矮生棉花品种产生的原因属于上述哪一种，设计了以下实验方案：将若干突变矮

生棉花幼苗平均分为两组；一组用适量的一定浓度的赤霉素溶液处理，另一组用等量的蒸播水

处理；培养一段时间后，测量并比较两组的植株平均高度（或生长情况或长势）。没计该方案

的实验原理是：o

迁移运用

1.人胰岛素原是胰岛素的前体物质，由胰岛素（由A链、B链构成）和C肽组成。某小组认为

胰岛素原的化学本质是蛋白质。

（1）实验目的：。

（2）实验原理：。

2.如图是非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验示意图，据图回答问题：

（1）实验原理：_____________________________________________________________________

考向2阐述实验思路与实验步骤类

模型解

实验思路与实验步骤是进行实验前必须确定的内容。实验思路是“粗线条”的思考过程，实验步

骤是“细节化”的操作流程。实验思路与实验步骤有何异同？

主要特点考题特点得分要点区分要点

多数试题要求写出必须体现自变量和因变量，对无

思路是“想”法

实验思路言简意赅实验思路，很少要关变量表述时注意体现相同且

求补充实验思路适宜

常常要求补充部分必须体现自变量如何设置、因变

步骤是“做”法

实验步骤精准细微实验步骤，很少要量如何检测、无关变量如何保证

求写出全部步骤相同且适宜

技巧

实验思路设计的书写模式一般为“分组+施加自变量+控制无关变量+检测因变量”，可概括为:

找出实验目的一找出自变量、因变量一分组+施加自变量+控制无关变量+检测因变量

真题演

例1.（2023・海南•高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物,

冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提

早上市。某团队研究门可一光照强度下，小同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果

如图。

补光时间（小时/天）

回答下列问题。

现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提

高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。

例2.（2023•浙江•统考高考真即）甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有

高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原

生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生

植株。回答下列问题：

用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a,乙植物细胞质具有特

异性DNA序列b：Ml、M2为序列a的特异性引物，Nl、N2为序列b的特异性引物。完善实

验思路:

L提取纯化再生植株的总DNA,作为PCR扩增

的O

II.将DNA提取物加入PCR反应体系，为特异性引物，扩增序列a；用同样

的方法扩增序列bo

III.得到的2个PCR扩增产物经后，若每个PCR扩增产物在凝

胶中均出现了预期的个条带，则可初步确定再生植株来自于杂种细胞。

例3.（2023・浙江•统考高考真题）运动员在马拉松长跑过程中，机体往往出现心跳加快，呼吸

加深，大量出汗，口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。

回答下列问题：长跑过程中，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢

复正常，这一过程受神经一体液共同调节，其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节

方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，根据提供的实验材料,

完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。

材料与用具：成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。

（要求与说明：答题时对实验兔的手术过程不作具体要求）

①完善实验思路：

I.麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉

插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用湿润

神经。

II.用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用,测定血压,

血压下降。

III.对减压神经进行双结扎固定，并从结扎中间剪断神经(如图乙所示)。分别用适宜强度电

刺激，分别测定血压，并记录。

例4.(2023・广东・统考高考真题)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生

的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋

亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降

解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从

而提高mRNA的翻译水平。

----1抑制

DNA

X停止

I转录P基因mRNA、心一小皿、

前体mRNAmiRNA------------------►曜白一I细胞倜匚

miRNA/一X

KinHL"miRNA

―>(arcRNA)IIIIIII

P基因mRNA

细胞核

回答下列问题：

(1)放射刺激心肌细胞产生的______________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。

(2)前体mRNA是通过酶以DNA的一条链为模板合成的，可被

剪切成circRNA等多种RNA<circRNA和mRNA在细胞质中通过对的

竞争性结合，调节基因表达。

(3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是

(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路

迁移运用

1.神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构，其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A

与肌细胞膜蛋白I结合形成复合物，该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导，使神经

递质乙酰胆碱（ACh）的受体（AChR）在突触后膜成簇组装，最终形成成熟的神经肌肉接头。

骨骼肌细胞后膜成簇组装三巨R至三年骨骼肌细胞

未成熟晟熟

回答下列问题：

重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病，研究者采用抗原抗体结合方法检测

患者AChR抗体，大部分呈阳性，少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症

状？为探究该问题，研究者作出假设并进行探究。

①假设一：此类型患者AChR基因突变，不能产生___________，使神经肌肉接头功能丧失,

导致肌无力。

为验证该假设，以健康人为对照，检测患者AChR基因，结果显示基因未突变，在此基础上作

出假设二。

②假设二：此类型患者存在的抗体，造成,从而不能形成成熟的

神经肌肉接头，导致肌无力。

为验证该假设，以健康人为布照，对此类型患者进行抗体检测，抗体检测结果符合预期。

③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制，你的研究思路是

2.为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结

果，并进行分析与讨论。

实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用

生理盐水配制），生理盐水等。（要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖

值＞1l.lmmol/L,定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜）

回答下列问题：

（1）完善实验思路：

①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠

的血糖，计算平均值。

②药物S处理：

甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水

乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S

丙组：____________________________________________________________________

连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。

③物质X处理：

甲组：__________________________________________________________________

乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水

丙组：___________________________________________________________________

连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值C

3.使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑

制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活

性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）布酶A的活性有抑制作用。

实验材料和用具：蒸镭水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成半透膜）,

试管，烧杯等为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请

完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。

（1）实验设计思路

取支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等

量________________，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入

透析袋，放入蒸储水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出的液，再测定各自的的活性。

⑵实验预期结果与结论

若出现结果①：O

结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。

若出现结果②：O

结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。

若出现结果③：。

结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。

若出现结果④：o

结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。

4.过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少引

起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。

增殖

皮质

脑

体

下丘分化一毛感

过度细胞

紧张

骨工腺

焦虑

异常增殖分化MeSc耗渴,

脑与脊髓一传出神经

NE黑色素细胞减少

注:HFSC:毛囊细胞干细胞G樵皮质激素―►：促进①一②：调节过程

MeSc：黑色素细胞干细胞NE:去甲肾上激素--►：抑制

已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺

对黑毛小鼠体毛的影响。

实验思路：O

5.欲研究生理溶液中K?浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作

电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。

（要求与说明：已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70mV,兴奋时动作电位从去极化到反极化

达+30mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范闱内提高。实验条件适宜）

回答下列问题：

（1）完善实验思路：

组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。

组2：°

组3：将神经纤维分别置于Na♦浓度依次提高的生理溶液d、。中，测定其刺激后的动作电位,

并无录。

考向3归纳实验结论与呈现实验结果类

首先明确该实验是验证性实验还是探究性实验。若为验证性实验，则实验现象与实验原理一致,

结果唯一，结论与题目要求（目的）一致;若为探究性实验,则实验现象与实验原理一致或相反，相

应的结论可以有多种情况。书写模式为“根据已知条件找变量一描述变量间的关系作结论（探究

结论可能有多个，验证结论唯一）一倒推结论对应的结果一理清顺序,先结果后结论

实验结果是“具体的数据或现象”;实验结论是“依据具体数据或现象总结出的一般规律”，一般用

概活性语言表述。

演练

例1（2023・浙江•统考高考真题）运动员在马拉松长跑过程中，机体往往出现心跳加快，呼吸

加深，大量出汗，口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。

回答下列问题：

长跑过程中，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢复正常，这一过

程受神经一体液共同调节，其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。为验证减

压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，根据提供的实验材料，完善实验思路,

预测实验结果，并进行分析与讨论。

材料与用具：成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。

（要求与说明：答题时对实验兔的手术过程不作具体要求）

①完善实验思路：

I.麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉

插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用湿涧神经。

II.用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用，测定血压，血压下降。

III.对减压神经进行双结扎固定，并从结扎中间剪断神经（如图乙所示）。分别用适宜强度电

刺激,分别测定血压，并记录。

图乙

IV.对迷走神经进行重复in的操作。

②预测实验结果：。

设计用于记录in、IV实验结臭的表格，并将预测的血压变化填入表中。

③分析与讨论：

运动员在马拉松长跑过程中，减压反射有什么生理意义？

例2（2023•江苏・统考高考真题）糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛

素犬抗（IR）状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（AT-EV）中有高含量的miR-9-3p（一种miRNA）,

使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。图1示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。

请回答下列问题：

（3）为研究miR-9-3p对突触的影响，采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于缓冲液中，分别注入b、

c组实验鼠，a组的处理是。2周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图

2.分析图中数据并给出结论：,

（4）为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状，运用腺病毒载体将miR-9-3p抑制

剂导入实验鼠。导入该抑制剂后，需测定对照和实验组miR-9-3p含量，还需通过实验检

测__________________________________________________________________________________

例3.乙烯（C2H4）是一种植物激素，对植物的生长发育起重要作用。为研究乙烯作用机制，

进行了如下三个实验。

【实验一】乙烯处理植物叶片2小时后，发现该植物基因组中有2689个基因的表达水平升高,

2374个基因的表达水平下降。

【实验二】某一稳定遗传的植物突变体甲，失去了对乙烯作用的响应（乙烯不敏感型）。将该

突变体与野生型植株杂交，F1植株表型为乙烯不敏感。F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏

感型与敏感型的植株比例为9：7.

【实验三】科学家发现基因A与植物对乙烯的响应有关，该基因编码一种膜蛋白，推测该蛋

白能与乙烯结合。为验证该推测，研究者先构建含基因A的表达载体，将其转入到酵母菌中,

筛选出成功表达蛋白A的酵母菌，用放射性同位素14c标记乙烯（14C2H4）,再分为对照组

和实验组进行实验，其中实验组是用不同浓度的14C2H4与表达有蛋白A的酵母菌混合6小

时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14c2H4的量。结果如图所示。

回答下列问题：

⑶实验三的对照组为：用不同浓度的14c2H4与混合6小时，通过离心分离酵母菌，再

检测酵母菌结合I4C2H4的量。

(4)实验三中随着UC2H4相对浓度升高，实验组曲线上升趋势变缓的原因是

(5)实验三的结论是________________________________________________________________

运用

1.为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢的关系，进行如下试验：

⑴建立糖脂代谢紊乱大鼠模型

将20只大鼠随机平分为2组，分别饲喂高脂饲料(HFD组)和普通饲料(ND组)16周。

①检测空腹血相关生理指标，结果如下表。

组别总胆固醇(mmo固)甘油三酯(mmoPL)血糖(mmokL)胰岛素(mmoPL)

ND组1.560.635.5810.02

HFD组2.591.657.2815.11

与ND组相比，HFD组偏高，说明脂代谢紊乱，其他数据说明糖代谢

紊乱，提示造模成功。

②检测粪便中4种典型细菌的含量，结果如下图。

HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量__________（增加履少）。

（2）探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠，喂以含的饮用水杀灭肠

道中原有细菌，建立肠道无菌大鼠模型。分别收集（1）试验结束时HFD组和ND组粪便，制

备成粪菌液，分别移植到无菌大鼠体内，建立移植HFD肠菌组和移植ND肠菌组，均饲喂高

脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标，结果如下表。

组别总胆固醇（mmoPL）甘油三酯（mmoPL）血糖（mmokL）月夷岛素（mmoPL）

移植ND肠菌

1.860.966.4811.54

组

移植HFD肠

2.211.286.9413.68

菌组

该试验的自变量为,结果显示两组均发牛.糖脂代谢紊乱，组间差异说明高脂

饮食大鼠的肠道菌群可（加J剧镁解）高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。

（3）基于本研究的结果，为了缓解糖脂代谢紊乱，请说明可以采取的策略o

2.为研究物质X对高血糖症状的缓解作用，根据提供的实验材料，完善实验思路，预测实验结

果，并进行分析与讨论。

实验材料：适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只，药物S（用生理盐水配制），物质X（用

生理盐水配制），生理盐水等。（要求与说明：实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖

值定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜）

回答下列问题：

（1）完善实验思路：

①适应性饲养：选取小鼠若干只，随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天，每天测量小鼠

的血糖，计算平均值。

②药物S处理：

甲组：每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水

乙组：每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S

丙组：___________

连续处理数天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值，直至建成高血糖模型小鼠。

③物质X处理：

甲组：___________

乙组：每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水

丙组：___________

连续处理若干天，每天测量小鼠的血糖，计算平均值。

⑵预测实验结果：

设计一张表格，并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。

（3）分析与讨论：

已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等，药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型

小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠，则可通过,以确定

快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。

3.使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂.酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑

制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活

性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）无一酶A的活性有抑制作用。

实验材料和用具：蒸储水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成半透膜）,

试管，烧杯等为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请

完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。

（1）实验设计思路

取支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等

量,一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入

透析袋，放入蒸僧水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。

（2）实验预期结果与结论

若出现结果①：o

结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。

若出现结果②：o

结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。

若出现结果③：o

结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。

若出现结果④：。

结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。

4.欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作

电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。

（要求与说明：己知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70mV,兴奋时动作电位从去极化到反极化

达+30mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜）

回答下列问题：

（1）完善实验思路：

组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。

组2：o

组3：将神经纤维分别置于Na•浓度依次提高的生理溶液d、。中，测定其刺激后的动作电位，

并圮录。

对上述所得的实验数据进行分析与处理.

（2）预测实验结果—（设计一个坐标，以柱形图形式表示实验结果）：

（3）分析与讨论

①简要解释组3的实验结果：o

②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内，不久在生理溶液中测量到放射性，24Na+的这

种转运方式属于o用抑制酶活性的药物处理呻经细胞，会使24Na+外流

量__________O

③刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠肌收缩，说明坐骨

神经中含有神经。

模型解题

题型•实验分析与探究

I题型解读・..........................................................

科学实验探究类题目是生物学考试中的必考题，《中国高考评价体系》中提到：（1）能独立完成“生

物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技

能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用；（2）具备验证简单生物学事实的能力，能对

实验现象和结果进行分析、解释，并能对收集到的数据进行处理；（3）具有对一些生物学问题进

行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说一演绎、建立模型与系统分析等科学研

究方法；（4）能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订。

|考向探究■

考向1实验目的与原理

考向2阐述实验思路与实验步骤类

考向3归纳实验结论与呈现实验结果类

|模板构建与运用■

（说明：模型解题+做题技巧+真题演练+迁移运用，全方位解透题型）

考向1实验目的与原理

模国图国

1.实验目的：

（3）内容：要探究或者验证的某一事实，或者做了该实验后要解决的问题。

（4）实验目的的书写与表达：实验目的的内容包含研究对象、研究现象（因变量）和作用于

对象的因素（自变量），格式为“探究（验证）XXX（自变量）对XXX（因变量）的影响”或“探

究（验证）XXX（自变量）与xxx<（因变量）的关系”等。

2.实验原理

（1）概念：进行实验的理论依据，包括选择实验材料的依据、作出实验假设的依据、设置实

验步骤的依据、分析现象结果的依据和确定观测指标的依据。

（2）书写与表达模式：实验原理一般由三段组成：自变量和因变量的关系+因变量1勺观察指标

+实验过程描述。一般用陈述句、肯定句。实脸原理中“因变量的观察指标”可作为实验结果的

参考，有的题目要求对实验结果进行分析，其考杳的是实验原理，所以对实验结果分析时合理

套用实验原理即可。

技巧

总结实验目的：要先对自变量和因变量进行分析，再根据相关信息进行总结归纳。

实脸中涉及的实验设计依据必须是经前人证明的科学理论。如还原糖的鉴定原理是还原糖与斐

林试剂水浴加热产生砖红色沉淀，淀粉的鉴定原理是淀粉遇碘变蓝。注意实验材料1勺选择对实

验结果的影响，注意实验现象出现的原因，注意实验步骤中操作的依据等内容。

例1（2022•烟台二模，节选）喜温植物幼苗在低温锻炼（10℃、6天）后，接着进行冷胁迫

（2℃,12h）,其细胞内超氧化物歧化酶（SOD,该酶能减缓植株的衰老）活性的动态变化如下

图所示。本实验的目的是___________________________________________________

【答案】探究低温锻炼是否能提高植物抗寒能力

【解析】据图可知，未锻炼的植物冷胁迫前后酶活性下降程度明显高于经过锻炼的植株，无论

胁迫前还是胁迫后，锻炼后的酶活性都明显上升，因此该实验的目的为探究低温锻炼是否能提

高植物抗寒能力。

例2.用甲、乙两组液体培养基培养小球藻，甲组加入KNO%乙组加入等量的NHKl,其他条

件适宜且相同，结果如图所示。

回

女

受

£

制

组

稿

生

本实验的目的是___________________________________________________________

【答案】探究KNO3和NH4cl对小球藻种群数量增长（种群密度增长）的影响

【详解】分析：实验题先找准自变量，从“甲组加入KNO3,乙组加入等量的NH4C1,其它条

件毡宜且相同”可以看出本题自变量，同时分析图像左纵轴为种群密度的相对值，据此可以得

到本实验的探究目的。

⑴本实验的目的是探究KNO3和NH4C1对小球藻种群数量增长（种群密度、生长）的影响。

例3.为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制，科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了

一系列实验。其中，野外实验在内蒙古半干旱草原开展，将相同体重的幼鼠放入不同样地中,

5人月后测定相关指标，部分结果如图所示。回答下列问题：

随后在室内模拟野外半干旱利增加降水组的食谱，分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂，i段时间后,

比较两组田鼠体重增幅。该实验目的为，

【答案】检验增加降水组印鼠体重增幅大是否由食谱变叱引起

【详解】图2为野外半干旱和漕加降水组的食谱柱形图，室内模拟实验的自变量是食谱的组成,

因变量是田鼠的体重，该实验的目的是检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起。

例4.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。

某学生的实验方案如下：

（1）将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。

（2）A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组小鼠注射等量生理盐水。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组小鼠活动状况无变化。

（3）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组小鼠活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛

素具有降低血糖的作用。

本实验的原理是________________________________________________________________

【答案】体内胰岛素含量过高时，引起血糖大幅下降（二者联系），导致机体出现活动成少,

甚至昏迷等低血糖症状（结果），此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解

【洋解】当血糖浓度上升时，胰岛B细胞分泌的胰岛素增加，引起靶细胞膜上的葡萄糖转运

载体的数量增加，其意义是促进葡萄糖进入细胞氧化分解，从而降低血糖浓度

例5.新疆是国家优质棉的生产基地，新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世，但在培育过程

也遇到过很多问题，用机械方式对棉花进行采摘时，若采摘前棉花脱叶不彻底，采摘过程中混

入根多的叶片，这会降低棉花的品质，某生物兴趣小组想通过利用植物激素帮助棉衣解决一些

实际问题，做了以下实验进行探究。

实验一：探究不同浓度的生长素溶液对插枝生根的影响，实脸结果如表所示。

组别蒸储水浓度a浓度b浓度c

平沟生根数（条）6101714

实验三：兴趣小组发现了赤霉素突变矮生棉花品种，推测其产生的原因有两种：一是植株不能

产生赤霉素（或赤霉素水平低），二是受体异常（不能与赤霉素结合发挥作用），他们设计实验

来探究该突变矮生棉花品种产生的原因属于上述哪一种，设计了以下实验方案：将若干突变矮

生棉花幼苗平均分为两组；一组用适量的一定浓度的赤霉素溶液处理，另一组用等量的蒸镭水

处理；培养一段时间后，测量并比较两组的植株平均高度（或生长情况或长势）。设计该方案

的实验原理是：O

【答案】赤霉素可以促进细胞伸长，从而促进植株增高

【详解】设计此方案的实验原理是因为赤霉素可以促进细胞伸长，从而促进植株增高。

迁I移I运用

1.人胰岛素原是胰岛素的前体物质，由胰岛素•（由A链、B链构成）和C肽组成。某小组认为

胰岛素原的化学本质是蛋白质。

（1）实验目的：o

（2）实验原埋：o

【答案】（1）验证胰岛素原的化学本质为蛋白质蛋白质与双缩服试剂发生作用

【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个竣

基，且都有一个氨基和一个竣基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R

基，氨基酸的不同在于R基的不同。

2、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的竣基和另

一个氨基酸分子的氨基相连接，脱出一分子水后形成肽键将两个氨基酸连接起来的过程：氨基

酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，蛋白质的相对分

子质量=氨基酸数目、氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数xl8。

【详解】（1）结合题干“某小财认为胰岛素原的化学本质是蛋白质”可知，本实验的目的是验证

胰岛素原的化学本质为蛋白质。本实验的原理是蛋白质与双缩胭试剂发生作用。

2.如图是非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验示意图，据图回答问题：

人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子，现在请你设计一个实验验证细胞核核膜

中含有蛋白质成分。

①实验目的:

②实验原理:

【答案】①验证细胞核核膜中含有蛋白质成分

②蛋白质与双缩胭试剂发生作用，产生紫色反应。

【分析】1、据图分析：放射性尾部能从细胞质进入细胞核中，但放射性头部却不能从细胞质

进入细胞核中，即亲核蛋白正入细胞核，由尾部决定；核孔是大分子物质进出的组胞。2、蛋

白质与双缩服试剂反应生成紫色络合物。3、实验分析：甲为实验组，乙为对照组。

【解析】该实验的目的是验证细胞核核膜中含有蛋白质成分。蛋白质与双缩胭试剂可呈现紫色

反应，因此可用双缩服试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。实验结果及结论：双缩胭试剂与

蛋白质反应有紫色反应。甲试管中有紫色，乙试管没有出现紫色，则表明核膜中含有蛋白质。

3.番茄在我国被广泛种植.现有3个不同株系的番茄，其中甲系和乙系是植物激素X过量表达

的两个转基因株系。现研究人员人工模拟涝渍胁迫，处理7天后，不同株系的“叶绿素含量”、

“净光合速率”等指标变化后数据与变化前数据的比值如下表所示。回答下列问题：

净光合速率胞间CO2浓度气孔导度

株系叶绿素含量

(Pn)(Ci)(Gs)

甲系80.3%36.2%99.1%50.4%

乙系61.0%58.8%135.6%10.1%

野生型60.7%17.0%152.6%5.8%

本实验的实验目的为;

【答案】探究激素X在涝渍胁迫下对番茄生长状况(或光合速率)的影响

【解析】本实验的实验目的为：探究激素X对番茄抗涝渍胁迫能力的影响，

4.从2009年3月底开始，墨西哥、美国等国接连爆发大规模甲型H1N1流感疫情，并迅速蔓

延至北美地区以外的国家，全球拉响防疫警报。某学校生物兴趣小组的同学提出疑问：甲型

H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA?针对以上疑问，该兴趣小组设计「实验进行探

究，请将其补充完整。

材料用具：显微注射器，甲型H1N1流感病毒的核酸提取液，胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA

水解酶等。

(1)实验目的：o

【答案】(1)探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA

【分析】分析题文描述可知：该实验的目的是探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还

是RNA,可以利用控制自变量的“减法原理”，将制成的甲型H1N1流感病毒核酸提取液与分

别用DNA水解酶和RNA水解酶处理后的甲型H1N1流感病毒核酸提取液分别注射到三组猪

胚胎干细胞中培养一定的时间，通过检测是否有甲型H1N1流感病毒产生来推知甲型H1N1流

感病毒的遗传物质。

【详解】(1)由题意“甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA?”可知该实验的目的

是：探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。

5.回答下列小题：

(一)为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，请用所给的实验材料，完成下列

实验步骤并回答问题：

实验材料：距2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸储水、适宜浓度的

赤尊素溶液、喷壶等。

（1）该实验原理是JO

【答案】（1）赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用，用赤霉素处理植株后，可以显著增加

植株的高度，据此可以验证该大豆品种的矮化特征与赤霉素的含量有关

【分析】1、自变量：是研究者主动操纵的条件和因子，坐标中的横轴一般为自变量。

2、因变量：是随着自变量变叱而产生反应或发生变化的变量，坐标中的纵轴一般为因变量。

3、无关变量：实验过程中要控制相同且适宜。

【详解】（1）实验原理是实验设计的依据和思路。赤霉素有促进细胞伸长，使植株增高的作用，

用赤霉素处理植株后，可以显著增加植株的高度，据此可以验证该大豆品种的矮化特性与赤霉

素的含量有关。

己知糖尿病病人尿液含有葡萄糖；肾炎病人则肾小球部位通透性大为增加，尿液中会有蛋白质。

检测病人的尿液可帮助医生确定病情。小李觉得自己身体不适怀疑自己患了糖尿病或是肾炎。

如何通过一定的检测确定是否患相应的疾病。请写出设计原理和具体操作步骤及结论。

⑴实验原理：________________________________________________________________

【答案】（1）葡萄糖与斐林试剂生成砖红色沉淀，蛋白质与双缩胭试剂发生作用，产生紫色

【洋解】（1）本实验是小李检测确定是否患了糖尿病或是肾炎，糖尿病病人尿液含有葡萄糖；

肾炎病人则肾小球部位通透性大为增加，尿液中会有蛋白质，因此就是检测还原糖和蛋白质，

检测原理是还原糖能与斐林试剂反应，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀；蛋白质能与双缩

胭试剂反应产生紫色反应。

考向2阐述实验思路与实验步骤类

模型解

实验思路与实验步骤是进行实验前必须确定的内容。实验思路是“粗线条”的思考过程，实验步

骤是“细节化”的操作流程。实验思路与实验步骤有何异同？

主要特点考题特点得分要点区分要点

多数试题要求写出必须体现自变量和因变量，对无

思路是"想‘’法

实验思路言简意赅实验思路，很少要关变量表述时注意体现相同且

求补充实验思路适宜

常常要求补充部分必须体现自变量如何设置、因变

步骤是“做”法

实验步骤精准细微实验步骤，很少要量如何检测、无关变量如何保证

求写出全部步骤相同且适宜

技巧

实验思路设计的书写模式一般为“分组+施加自变量+控制无关变量+检测因变量”河概括为:

找出实验目的IT找出自变量、因变量IT分组+施加自变量+控制无关变量+检测因变量

♦演练

例1.（2023・海南•高考真题）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物,

冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提

早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果

如图。

补光时间（小时/天）

回答下列问题。

现有可促进火龙果增产的二种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提

高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。

【答案】三组长势相同，成花诱导完成的火龙果植株，经不同光照强度的白光处理相同时间到

果实成熟时（其他条件相同且适宜），分别测量不同组火龙果产量，产量最高的组的光线对应最

适光线强度

【详解】本实验要求对三种不同光照强度的白色光源，探究成花诱导完成后提高火龙果产量的

最适光照强度，所以将生长状况相同的火龙果分三组，成花诱导完成后，经不同光照强度的白

光处理相同时间到果实成熟时（其他条件相同且适宜），分别测量不同组火龙果产量，产量最高

的组的光线对应最适光线强度。

例2.（2023・浙江•统考高考真即）甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有

高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原

生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生

植株。回答下列问题：

用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a,乙植物细胞质具有特

异性DNA序列b；Ml、M2为序列a的特异性引物，Nl、N2为序列b的特异性引物。完善实

验思路:

I.提取纯化再生植株的总DNA,作为PCR扩增

的0

II.将DNA提取物加入PCR反应体系，为特异性引物，扩增序列a；用同样

的方法扩增序列bo

III.得到的2个PCR扩增产物经_________________________后，若每个PCR扩增产物在凝

胶中均出现了预期的个条带，则可初步确定再生植株来自于杂种细胞。

【答案】模板Ml、M2凝胶电泳1

【详解】

I.提取纯化再生植株的总DNA,作为PCR扩增的模板。

II.将DNA提取物加入PCR反应体系，Ml、M2为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法

扩增序列bo

in.得到的2个PCR扩增产物经凝胶电泳后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的

1人条带，则可初步确定再生植株来自于杂种细胞。

例3.（2023・浙江•统考高考真题）运动员在马拉松长跑过程中，机体往往出现心跳加快，呼吸

加深，大量出汗，口渴等生理反应。马拉松长跑需要机体各器官系统共同协调完成。

回答下列问题：长跑过程中，运动员会出现血压升高等机体反应，运动结束后，血压能快速恢

复正常，这一过程受神经一体液共同调节，其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节

方式。为验证减压反射弧的传入神经是减压神经，传出神经是迷走神经，根据提供的实验材料，

完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。

材料与用具：成年实验兔、血压测定仪、生理盐水、刺激电极、麻醉剂等。

（要求与说明：答题时对实验兔的手术过程不作具体要求）

①完善实验思路：

I.麻醉和固定实验兔，分离其颈部一侧的颈总动脉、减压神经和迷走神经。颈总动脉经动脉

插管与血压测定仪连接，测定血压，血压正常。在实验过程中，随时用湿润

神经。

II.用适宜强度电刺激减压神经，测定血压，血压下降。再用,测定血压,

血压下降。

III.对减压神经进行双结扎固定，并从结