实验：教材实验总结、实验设计-2026年高考生物二轮复习讲练

专题复习教材基础实验及科学实验方法与技术

-网络构建•

尝试制作真核细胞的三维结构模型使用高倍显微镜观察几种细胞

性状分离比的模拟实验用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动

建立减数分裂中染色体变化的模型观察类卜观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

制作DNA双螺旋结构模型观察蝗虫精母细胞减数分裂装片

-模拟

一调查类—1

调杳人群中的遗传病低温诱导植物细胞染色体数目的变化

模拟生物体维持pH的稳定

调查草地中某种双子叶植物的种群密度检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

研究土壤中小动物类群的丰富度鉴定和绿叶中色素的提取和分离

-提取类I

DNA的粗提取与鉴定

DNA片段的扩增与电泳鉴定

实

探究植物细胞的吸水和失水

_验

探究酶的专一性、高效性及影响酶活性的因素'分泌蛋白的合成和运输

比较过氧化氢在不同条件下的分解同位素光合作用中物质转移的途径

'标记类r

探究酢母菌细胞呼吸的方式噬菌体侵染细菌的实验

探究环境因素对光合作用强度的影响证明DNA半保用复制的实验

探究抗生素对细菌的选择作用

＞探究类—

探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度，孟德尔的豌豆杂交实验

探究培养液中醉母菌种群数H的变化科学对细胞膜结构的探索

方法类'

探究自然选择对种群基因频率变化的影响摩尔根的果蝇杂交实验

探究土壤微生物的分解作用艾弗里证明DNA是遗传物质的实验

设计制作生态缸，观察其稳定性

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1.观察类实验

（I）一般操作流程

洗材）」直接观察类应选有颜色的材料；

1染色观察类应选取无色的材料

杰」①滴水或染液一取材一制片

一1②解离一漂洗一染色一制片（观察细胞分裂）

［上口①先低倍镜观察，后高倍镜观察

叶/飞②观察质壁分离与复原：始终用低倍镜

森「依据原理和所观察到的现象,得出正确的结论

（2）具体实验中的几项比较分析

实验名称细胞的状态观察对象染色剂生物材料（及特殊要求）

无（为固定

观察蝗虫精母细胞减数分裂装片死细胞蝗虫精母细胞

装片）

染色体

观察根尖分生区组织细胞的有丝甲紫溶液或洋葱根尖分染色前需

死细胞

分裂醋酸洋红液生区细胞漂洗干净

酵母菌细胞、水绵细胞、

使用高倍显微镜观察儿种细胞活或死细胞细胞叶的保卫细胞、鱼的红

无（不用染

细胞等

色）

新鲜的碎类的叶（或菠菜

用高倍显微镜观察叶绿体活细胞叶绿体

叶、黑藻叶等）

（3）教材实验中的“一材多用”——洋葱

实验名称取材原因

绿叶中色素的

色素含量多

提取和分离

外表皮细胞含紫色大

探究植物细胞

液泡（内表皮、叶肉细

的吸水和失水

胞也可做此实验）

使用高倍显微细胞森夫，加裘皮细

镜观察几种细胞有大液泡，内表皮

胞细胞有明显的细胞核

观察根尖分生材料易得，且分生区

区组织细胞的细胞分裂旺盛，染色

有丝分裂体数目少，易于观察

2.鉴定和提取类实验

（1）箱定实验的一般操作流程

|取互）一应选取无色且富含被鉴定物质的材料

I

|材料处理］一制备组织样液或制片

小，工■加「根据实验原理和要求，准确添加所需

［加:定剂L［的鉴定试剂

为妻砥对实验现象进行准确描述,并作出肯

出结论n定结论

（2）辨析鉴定和提取类实验中的5种颜色

颜色原理

①还原糖+斐林试剂婀3砖红色沉淀；

红

②染色体（质）+醋酸洋红液一红色

①脂肪+苏丹in染液f橘黄色；

黄②叶绿体中色素分离的滤纸条中：胡萝卜素一橙黄色，叶黄素一黄色；

③cch+澳麝香草酚蓝溶液一由蓝变绿再变黄

①酒精+橙色的重铭酸钾溶液缪灰绿色；

绿条件下

②叶绿体中色素分离的滤纸条中：叶绿素b~黄绿色，叶绿素蓝绿色

①淀粉+碘液一蓝色；

蓝

②DNA+二苯胺试剂沸山热蓝色

①染色体（质）+甲紫溶液一紫色；

紫

②蛋白质+双缩服试剂一紫色

3.探究类实验

（1）一般操作流程

取材、分,取材分组要遵循等玳原则和随机性

组、编号原则,编号要避免重复和混淆

「实验处理;分别对实验组和对照组施以单一变量

In.（自变量）处理，同时控制无关变量

培养（或处—［将对照组和实验组置于相同条件下

理）、观察厂I培养（处理）一段时间

预测结果,U探究性实验的结果和结论一般用“如

得出结论「果（若）……就（贝Q……”来描述

（2）具体实验中的变量分析

实验名称自变量因变量无关变量

植物细胞的状态（中央液泡的大

探究植物细胞的外界溶液植物细胞的种类、发育程度、温度

小、原生质层的位置及细胞大

吸水和失水浓度等

小）

探究温度对淀粉陋的活性（加碘液后溶液颜色的pH、底物量、酶量、试管的洁净程

不同温度

酶活性的影响变化）度、反应时间、操作程序等

探究pH对过氧

前的活性（气泡的数量或带火星温度、底物量、酹量、试管的洁净

化氢酶活性的影不同pH

的卫生香燃烧的猛烈程度）程度、反应时间、操作程序等

响

C0生成量（澄清石灰水的浑浊

2葡萄糖溶液的量和浓度、澄清石灰

探究酵母菌细胞氧气的有程度或澳麝香草酚蓝溶液变成

水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净

呼吸的方式无黄色的时间长短）；酒精的产生

程度等

（用酸性重锯酸钾溶液检测）

探究光照强度对光照强度圆形小叶片的种类、大小、数量、

同一时间段内各烧杯中圆形小

光合作用强度的（烧杯与光温度、烧杯大小、烧杯中水的体积

叶片浮起的数量

影响源的距离）等

培养基的成分、初始细菌数量与种

探究抗生素对细抗生素的

抑菌圈的直径类、圆形滤纸片的大小、培养时间

菌的选择作用有尢

等

探索生长素类调生长素类

实验材料的一致性、处理时间的一

节剂促进插条生调节剂的插条的生根数量或长度

致性等

根的最适浓度浓度

探究培养液中酵

母菌种群数量的时间酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等

变化

探究土壤微生物

土壤微生淀粉溶液加碘液、斐林试剂后淀粉溶液的体积、反应体系的体积、

对淀粉的分解作

物的有无的颜色变化反应的时间等

用

4.调查类实验

(1)一般操作流程

调查逋)调查种群密度或调查人类遗传

病等

样方法一般选取双子叶植物或

.、活动能力弱的动物；活动能力

电色调皎军——强、活动范围大的动物一般用

标记重捕法调查；调查遗传病

一般选取单基因遗传病

二二要注意随机性，不能掺杂主观

实施调查程序)——R美

--因素

(2)具体实验的调查对象、统计方法和计算方法分析

调查类实验课

调查对象统计方法计算方法

题

调查人群中某

发病率=患病人数：被调查人数

种遗传病的发人群

X100%

病率汇总法

调查某种遗传

患者家系绘制图表或系谱图进行分析

病的遗传方式

活动能力强、个体总数(N)=初次捕获个体数(〃)X

活动范闱大的标记重捕法再次捕获个体数重捕的标记个

种群密度的取

动物体数(〃2),以此来估算种群密度

样调查

植物或活动能种群密度=所有样方种群密度的平

样方法

力弱的动物均值

土壤中小动物记名计算法

类群丰富度的土壤中小动物或目测估计—

研究法

5.与“洗”有关的实验操作

6.酒精在教材实验中的作用

酒精浓度用途

体积分数

在脂肪的检测中用于洗去浮色

为50%

体积分数杀死、固定土壤小动物

为70%在菊花组织培养中用于对外植体和操作台的消毒

DNA的粗提取与鉴定实验中，粗提取DNA的过程要用体枳分数为95%的冷

酒精，以析出DNA

绿叶中色素的提取和分离实验中，体积分数为95%的酒精•加入适量无水碳酸

体积分数钠可代替无水乙醇提取色素

为95%与质量分数为15%的盐酸1：1混合，用于观察植物细胞有丝分裂实验口的

解离

低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中，用于冲洗卡诺氏液及解离液的

制备

无水乙醇绿叶中色素的提取和分离实验中，用于提取绿叶中的色素

7.教材涉及的科学史汇总

（1）“细胞学说”的建立过程

①罗伯特・胡克一细胞的发现者利命名者。

②列文虎克——用自制显微镜观察细胞。

③施莱登和施旺——建立“细胞学说”。

④魏尔肖——总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。

⑵流动镶嵌模型的建立过程

①欧文顿——用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验，推测细胞膜是由脂质组成的。

②罗伯特森一电镜下观察到了细胞膜清晰的喑一亮一暗的三层结构，将细胞膜描述为静态的统一结构。

③辛格和尼科尔森——提出细胞膜的流动镶嵌模型。

⑶酶的发现过程

①巴斯德——酿酒中的发酵是由醉母菌细胞的存在所致（没有活细胞的参与，糖类不可能变成酒精）。

②毕希纳—将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。

③萨姆纳——提取出腺酶并证明服酶是蛋白质。

④切赫和奥尔特曼——发现少数RNA也具有生物催化功能。

（4）遗传规律的发现史

①孟德尔——用豌豆作为遗传实验材料，利用假说一演绎法提巴遗传的两条基本规律，即分离定律和自由

组合定律（关注孟德尔成功的原因）。

②摩尔根一用假说一演绎法证明基因位于染色体上（用果蝇作为遗传实验材料）。

⑸遗传物质的发现史

①格里菲思——通过肺炎链球菌的体内转化实验证明了已经加热致死的S型细菌中含有某种“转化因子”。

②艾弗里一通过肺炎链球菌的体外转化实验证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA（转化因子为DNA）o

③赫尔希和蔡斯——用放射性同位素标记法（32p、35s）分别标记T2噬菌体，证明了T2噬菌体的遗传物质是

DNAo

④威尔金斯和富兰克林——获得了高质量的DNA衍射图谱。

⑤查哥夫——在DNA中，腺口票吟（A）的量=胸腺嗒咤（T）的量，胞喀咤（C）的量=鸟喋吟（G）的量。

⑥沃森和克里克——构建DNA双螺旋结构模型。克里克还提出中心法则：

复制

鳏・RNA翻译■蛋白质

⑦梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术，证明了DNA分子的半保留复制。

⑹生物进化的发现史

①拉马克一提出比较完整的进亿学说（中心思想：用进废退、获得性遗传）。

②达尔文——自然选择学说（四个要点：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存）。

⑺动物生命活动调节机制的发现史

①贝尔纳——内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件，内环境保持稳定主要是依赖神经系统的

调节。

②坎农——提出稳态的概念。

③沃泰默——胰液的分泌只受神经调节。

④斯他林和贝利斯——胰液的分泌存在“化学调节”（并命名该调节物质为“促胰液素”）。

⑤巴甫洛夫一建立了条件反射学说，但对失去促胰液素的发现深表遗憾.

⑻植物生长素的发现过程

①达尔文——植物向光性实验，验证金丝雀蓊草胚芽鞘感光部位在尖端，尖端可向下面的伸长区传递某种

“影响”，造成单侧光下伸长区背光面比向光面生长快。

②鲍森・詹森——胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。

③拜尔——胚芽鞘的穹曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀。

④温特——进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，并把这种物质命名为生长素。

⑼生态学的发现史

①高斯——证明大小两个物种的草履虫间存在着种间竞争关系。

②林德曼——对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，发现能量流动的两个明显的特点：单向流动，逐

级递减。

8.常见的实验方法

教材经典实验实验方法

构建细胞亚显微结构模型、制作DNA双螺旋结构模型构建物理模型法

种群数量增长模型构建数学模型法

分离各种细胞器差速离心法

证明DNA进行半保留复制同位素标记法和离心技术

纽胞融合实验荧光标记法

绿叶中色素的提取和分离纸层析法

观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂染色法

探究酹母菌细胞呼吸的方式对比实验法

赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验、分泌蛋白的合成和运输放射性同位素标记法

膜的成分和结构的初步阐明、达尔文提出植物向光性的假说提出假说

孟德尔两大遗传定律发现、摩尔根证明基因在染色体上、证明DNA进行半

假说一演绎法

保留复制

探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度、探究酶活性的最适温度和

设置梯度实验

最适pH

估算种群密度（趋光性的昆虫）黑光灯诱捕法

调查种群密度（个体大、数量少的生物）逐个计数法

估算种群密度（活动能力强、活动范围大的动物）标记重捕法

估算种群密度（植物或活动能力弱的动物）样方法

探究培养液中酵母菌种群数量的变化抽样检测法

土壤中小动物类群丰富度的研究取样器取样法

考点2实验设计及增分指导

.实验设计分析

实验目的:验证或探究自变量对因变量的影响，

堂_实验目的

实验

原理也查p操作依据

-因变量检测依据

产推测自变量对因变量的影响

需_她_实验目的、原理

假议j

匪式•肯定描述

①若实验材料为植物，可描述

为“选择长势相同、大小相似

的同种植物随机等量分组，分

别编号为A、B、C……”

选材、分组②若实验材料为动物，可描述

编号（准确为“选择年龄、体重、健康状

运用实验况相同的某种动物随机等量分

(材料支持组，分别编号为1、2、3……”

实实验）

验③若实验材料为溶液，可描述

方为“取两支（或多支）试管，分别

案

一编号为甲、乙［或甲、乙、丙……）,

各加入等量的某溶液”

可通过“适量”和“等量”表达出

来，如“在A、B两组均加入等量的

实验对照处理（或相同的）……”“在A组中加入

步骤适量的……，在B组中加入等量

的……（如生理盐水、蒸储水、清

水等）”

相同处理在相同且适宜的条件下，反应（或

培养）一段时间

观察记录因变量（检测指标）的观察、检测和

一记录

实验结果J-实验现象

验证实验唯一

实验

结论探究实验一般分正、反、中间状态三个方面

_厂组别或自变量

瑟上因变量检测指标名称和值

-检测次数、不同个体、时间

2.实验设计类的解题模板

实验探究型试题要求学生根据实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计实验数据处理的方法及分析

实验现象，主要考查学生是否理解实验原理和具备分析实验结吴的能力，是否具有灵活运用实验知识的能

力，是否具有在不同情景下迁移知识的能力。其解题思维模板如下：

第二步：确定和

第一步：审准目的、原理和要求第三步：编写步骤，预测结果与结论

处理三种变量

(1)编写步骤：①首先分组编号；

(1)明魂实验H的，弄清实验类型是确定处理自变量

②其次材料处理——不施加实验变量设为对照组，施加

验证类还是探究类；(2)明确实验原(实验变量)、因变

实验变量设为实验组，控制无关变量；

理，理解实验依据；(3)明确实验中量(反应变量)、无

③观察或测量并记录实验结果。

的问题要求和实验变量关变量

(2)预测结果与结论：表述方式因实验类型不同有所区别

例1为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠的活动状况为观察指标设计实验。

实验原理：胰岛索具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖水平下降，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。

材料用具：正常小鼠4只、注射器、胰岛素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水。

(1)实验步骤：

①将正常小鼠随机均分成A、B两组，观察并记录0

②给A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组小鼠o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。

③A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠。一段时间后，八组小鼠低

血耦症状得到缓解，B组小鼠o

(2)该实验过程可以说明3

(3)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因：o

思维导表完善如下表格

(1)实验目的：验证胰岛素具有降低血糖的作用;

第一步：审准目的、原理和要求(2)实验原理：先注射胰岛素,出现低血糖症状，再注射葡萄糖溶液,

低血糖症状得到缓解

自变量：胰岛素含量;因变量：小鼠的活动情况;无关变量：所选正

第二步：确定和处理三种变量

常小鼠的生理状态、所使用的溶液的量

步骤补充：②给A组小鼠注射适量胰岛素溶液,B组应注射等量牛.理

盐水;③分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液;

第三步：编写步骤，预测结果与结论

预测结果：②A组小鼠出现低血糖症状,B组小鼠的活动状况无变化;

③A组小鼠的低血糖症状得到缓解,B组小鼠的活动状况仍无变化

答案（1）①小鼠的活动状况②注射等量生理盐水活动状况无变化③注射等量前萄糖溶液活动状况

无变化（2）胰岛素具有降低血糖的作用

（3）注射胰岛素溶液后，小鼠体内腹岛素含最过高，引起血糖含鼠下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因

血糖供应减少、能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状

3.依据变■构建分组模型

⑴单自变量实验

单自变量实验的分组：若是不考虑实验变量梯度的定性实验，通常将实验对象均分成两组；若是考虑实验

变质梯度的定最实验，通常将实验对象均分成三组或多组；其余条件保持相同且适宜，再给予不同的实验

变量处理。此类实验的分组情况可以用下表所示模型表示。

定性实验变量处理定量实验变量处理（考虑

实验对象分组分组

（不考虑实验变量梯度）实验变量梯度）

无实验变量处理组A无实验变量处理组1

实验变量梯度组2

单对象1

有实验变量处理组B实验变量梯度2组3

...••••••

【例2】（2023•海南，16）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，使火龙戾提前开花，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。

回答下列问题：

（1）光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是;用纸层析法分离叶绿体色素获

得的4条色素带中，以漉液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第条。

（2）本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是,该光源的最佳补光时间是小

时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是

（3）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）：________________________________________________________

实验分析（2）根据实验结果，三种补光光源中最佳的是红光+蓝光，因为在不同补光光源条件下，红光+

蓝光组平均花朵数均最多，该光源的补光时间是6小时/天时平均花朵数最多，所以最佳补光酎间是6小时/

天。

（3）由实验目的可知，自变量为三舛不同光照强度的白色光源，属于单自变量实验中不需考虑实验变量梯度

的定性实验，分析如下

实验目的探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度

实验对象成花诱导完成后的火龙果

自变量三种不同光照强度的白色光源

因变量每组火龙果成熟后的重量

实验分组光照强度有三种，故可将实验分为3组，分别用三种不同强度的白色光源处理

答案（1）叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b）一和二（2）红光+蓝光6不同的补光光源条件下，红光+蓝

光光源组平均花朵数均最多（3）将成花诱导完成后的火龙果植株（成花数目相同）随机均分成A、B、C三组，

分别置于二种不同光照强度的白色光源中照射相同且适宜的时间，一段时间后观察并记录各组植株所结火

龙果的产量，产量最高的则为最适光照强度

⑵双自变量实验设计

①非自变量A即自变量B类

造成因变量的原因不是自变量A,就是自变量B,且自变量A和自变量B是相互独立、互不干扰的。这类

实验可以拆分成两个实验：实验一：自变量A-因变量；实验二：自变量因变量。这两个实验组之间

形成相互对照。

【例3】给小鼠注射TSH,会使下丘脑的TRH分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节的认识，对此现

象的解释有两种观点：观点1认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节；观点2认为TSH通过促进甲状腺分泌

甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节。请你设计实验，证明哪个观点是正确的。

实验分析自变量：o

思路：分别以便通过原理来控制自变量。

答案①选取生长发育正常的小鼠，随机均分为甲、乙两组，分别测定它们的基础TRH分泌量。②甲组小

鼠摘除垂体，注射适量甲状腺激素，测定TRH分泌量；乙组小鼠摘除甲状腺，注射适量TSH,测定TRH

分泌量。③结果分析，如果仅是甲组TRH分泌量明显减少，表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有负反

馈调节作用；如果仅是乙组TRH分泌量明显减少，则表明垂体分泌的TSH对下丘脑分泌TRH具有负反馈

调节作用；如果甲、乙两组TRH分泌量均明显减少，则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反

馈调节作用。

②自变量A和自变量B相互作用类

从目变量A和自变量B分别对因变量的作用效果来看，自变量A和自变量B存在协同、抗衡或其他的相G

作用。

【例4】（2021•山东，23节选）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。

下丘

过度