2027届新高考生物热点精准复习实验技能解题策略

2027届新高考生物热点精准复习

实验技能解题策略一、实验设计遵循的原则单一变量原则和等量原则的目的是完全统一的，只不过强调的侧重点不同。二、实验设计的解题思路和规范书写1.明确实验目的(1)解题思路①根据题目信息，直接写出实验目的。此类题目中往往含有“验证×××”或“探究×××”的字眼，此即为该实验的目的。②根据实验装置或实验步骤，推断实验目的。此类试题首先应确定实验的自变量和因变量，再寻找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的。③根据实验现象或者实验结果反推实验目的。(2)规范表述(句式)探究/验证自变量和因变量的关系探究/验证自变量对因变量的影响/作用典例1

“民以食为天”，水稻作为重要的粮食作物，在我们的餐桌上占据着重要的地位。在光照强度大于光饱和点的环境中，研究人员进行了如图所示的实验，该实验的目的是_____________________________________。探究不同遮光比例对植株干重的影响2.书写实验原理三段法书写实验原理实验原理一般由三段组成，自变量和因变量的关系＋因变量的观测指标＋实验过程的简单描述。典例2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：①将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。②A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。③A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。该实验原理是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。

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3.设计实验思路(步骤)(1)确定和控制变量一般从实验目的中可以找出自变量、因变量和无关变量及自变量和因变量的关系。自变量的处理方法①“加”或“减”：如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素；“减”即手术切除甲状腺。②“换”：如探究温度对酶活性的影响实验，对自变量温度无法“加”或“减”，就用“换”的方法。点拨(2)解题思路和规范书写典例3有研究表明，干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以某种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(简要写出实验思路和预期结果)。

实验思路：①取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变；②将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变典例4

赤霉素与生长素都能促进茎的伸长，两者具有协同作用。为了验证此结论，某兴趣小组做了如下实验(所用溶液的浓度符合实验要求；溶液的量不作要求)，请完善实验步骤：第一步：取生长状况相同的豌豆幼苗，从豌豆幼苗的同一部位切取等长的茎段若干段，_________________________；第二步：_______________________________________________________；第三步：每隔一段时间，测量茎切段长度一次，并求平均值，进行数据分析。平均分成A、B、C、D四组A组培养液加清水；B组培养液加一定浓度的赤霉素和生长素；C组培养液加一定浓度的生长素；D组培养液加一定浓度的赤霉素典例5

(2022·湖南，18节选)当内外环境变化使体温波动时，皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢，通过产热和散热反应，维持体温相对稳定。回答下列问题：(1)机体产热和散热达到平衡时的温度即体温调定点，生理状态下人体调定点为37℃。病原体感染后，机体体温升高并稳定在38.5℃时，与正常状态相比，调定点_____(填“上移”“下移”或“不变”)，机体产热_____。上移增加(2)若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M，为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，将A、M分别用生理盐水溶解后，用发热家兔模型进行了以下实验，请完善实验方案并写出实验结论。分组处理方式结果甲发热家兔模型＋生理盐水发热乙发热家兔模型＋A溶液退热丙发热家兔模型＋M溶液退热丁①___________________________________发热损毁下丘脑的发热家兔模型＋M溶液②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论：________________。③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论：________________________________________________________________。分组处理方式结果甲发热家兔模型＋生理盐水发热乙发热家兔模型＋A溶液退热丙发热家兔模型＋M溶液退热丁①________________发热M与药物A一样具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温M与药物A一样也具有解热作用归纳提升单自变量模型非条件型A→C(自变量A的控制不需要特定的条件)条件型条件→A→C(需要在特定的条件下控制自变量A)，见典例3多自变量模型并列式无相互作用型A→C、B→C(自变量A和B无相互作用)相互作用型A＋B→C(自变量A和B存在协同或拮抗关系)，见典例4承接式A→B→C(自变量A必须通过自变量B影响因变量C)，见典例5实验设计的模型归纳三、实验方案的评价典例6天然黄绿叶(ygl)突变体玉米，其表现为籽粒重量和穗重均降低。研究发现，ygl突变体的Z基因中插入了51个碱基对。在世界范围内，水涝是影响玉米产量的主要因素。为验证Z基因能够提高在水涝条件下玉米的光合速率，设计了如下实验方案：对ygl突变体进行了6天的淹水处理，野生型不做淹水处理。在水淹0天、6天后分别检测两组的叶绿素前体物质含量。请指出该实验方案的两处不足：________________________________________________________________________________________________。

野生型与ygl突变体应均做6天淹水处理；实验应检测CO2的吸收速率(或O2的释放速率或有机物的生成速率)一、选择题1.(2025·豫西名校联考)科学探究是生物学科核心素养之一，下列有关教材实验探究的说法，正确的是A.“探究某种物质的运输方式”实验，向实验组中加入适量的呼吸酶抑制剂的

设计是采用了加法原理B.“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件，其中有

氧的为实验组，无氧的为对照组C.设计预实验是为了避免实验偶然性，排除其他干扰因素对实验结果的影响D.“探究植物细胞的吸水和失水”中，用低倍镜观察中央液泡大小和原生质层

位置的变化√12345678910答案12345678910答案

“探究某种物质的运输方式”实验，向实验组中加入适量的呼吸酶抑制剂的设计是采用了减法原理，呼吸酶抑制剂可以抑制呼吸作用，去除物质运输中能量的作用，A错误；“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验，通过设置有氧和无氧两种条件探究酵母菌细胞的呼吸方式，运用对比实验法，有氧条件和无氧条件都是实验组，B错误；进行预实验的目的是为正式实验摸索实验条件，检验实验设计的科学性与可行性，减少浪费，C错误。2.(2026·湖北腾云联盟联考)设置对照是科学实验中排除无关变量干扰的重要方法。下列对照的设置不科学的是A.检测豆浆中的蛋白质时，用不加双缩脲试剂的样液作对照B.探究过氧化氢酶的高效性时，用添加无机催化剂的试管作对照C.证明某培养基具有选择作用时，用牛肉膏蛋白胨培养基作对照D.电泳检测PCR产物时，用添加已知目的基因的加样孔作对照√12345678910答案12345678910答案

检测蛋白质时，双缩脲试剂与蛋白质反应显紫色。实验中无需设置“不加双缩脲试剂的样液”作为对照，因为双缩脲试剂的颜色变化(浅蓝色→紫色)本身即可判断结果，且教材实验步骤未要求空白对照。若样液本身有色，应通过标准蛋白溶液作阳性对照，而非简单省略试剂，A错误；探究过氧化氢酶高效性时，需比较酶与无机催化剂的催化效率，添加无机催化剂的试管作对照符合实验设计原则，属于相互对照，B正确；验证培养基选择性时，用普通培养基(如牛肉膏蛋白胨培养基)与待测培养基同时接种相同菌液，通过菌落差异证明选择性，符合对照要求，C正确；电泳检测PCR产物时，用添加已知目的基因的加样孔作为阳性对照，可确认电泳过程及产物正确性，属于合理对照，D正确。3.将若干株生理状态相似的某绿色开花植物随机均分为甲～戊五组，进行不同处理，结果如图所示。下列叙述正确的是A.丁组和戊组实验说明生长素运输抑制剂和

细胞分裂素作用的原理相同B.甲组和乙组对照能证明生长素的运输方式

是极性运输C.该实验的主要目的是探究植物激素对顶端优势的影响D.实验表明生长素和细胞分裂素在调控顶端优势方面表现为相互协同12345678910答案√12345678910答案丁组中生长素运输抑制剂会抑制生长素向下运输，使处理部位下面的侧芽处生长素浓度降低，侧芽不再受抑制，戊组中细胞分裂素促进处理部位侧芽细胞的分裂，二者作用的原理不同，A错误；甲组和乙组对照能证明顶端优势与芽尖有关，不能证明生长素的运输方式是极性运输，B错误；12345678910答案

由图可知，本实验的自变量为是否去除茎尖、是否涂抹细胞分裂素或生长素运输抑制剂等，因变量是侧芽的生长情况，故该实验的主要目的是探究植物激素对顶端优势的影响，C正确；通过实验的结果可知，茎尖产生的生长素向下运输并抑制侧芽的萌发，细胞分裂素可以促进细胞分裂进而促进侧芽的生长，因此生长素和细胞分裂素在调控顶端优势中表现为作用效果相反，D错误。4.为从甲、乙两个黄瓜品种中选出一种能在高海拔较好生长的品种，科研人员开展了低氧胁迫对细胞呼吸的影响实验，结果如图。下列叙述正确的是12345678910答案A.除自变量外，每组的无关变量应相同且与高海拔一致B.实验结果表明，品种甲黄瓜较适合在高海拔地区种植C.对照组黄瓜细胞内消耗NADH的场所只有线粒体内膜D.低氧下，品种甲对应组为实验组，品种乙对应组为对照组√12345678910答案由于实验的目的是通过模拟低氧胁迫对两个黄瓜品种的细胞呼吸影响，从甲、乙两个品种的黄瓜中选出一种能在高海拔较好生长的品种，所以除了自变量(黄瓜品种、通气情况)以外，每组的无关变量应相同且与高海拔一致，A正确；该实验的结果是低氧均会导致黄瓜体内酒精含量升高，其中品种甲升高更多，酒精不利于黄瓜的生长，即实验结果表明，品种甲黄瓜不适合在高海拔地区种植，B错误；12345678910答案

正常通气组属于对照组，该对照组的黄瓜植株体内有酒精产生，说明部分细胞也能进行无氧呼吸，而无氧呼吸消耗NADH的场所是细胞质基质，C错误；低氧下为相互对照，品种甲和品种乙都是实验组，D错误。5.(2025·襄阳三模)植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如表。12345678910答案注：“＋”表示存在和量的多少，“－”表示无。①～③组在常温下实验。组别/条件及产物①②③④果胶＋＋＋＋多聚半乳糖醛酸酶＋＋＋＋Ca2＋－＋－－Mn2＋－－＋－55℃－－－＋半乳糖醛酸＋－＋＋＋＋＋下列叙述错误的是A.由①④组可知，自变量为温度，因变量为半乳糖醛酸的量B.由①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响C.该实验说明，喷施Mn2＋制剂可缩短果实成熟期D.该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性√

酶具有专一性，多聚半乳糖醛酸酶也不例外，D错误。12345678910答案6.(2025·湖北鄂东南联考)磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法，研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制，以小鼠为动物模型进行实验：将小鼠随机分为3组，对照组、神经系统钝化模型(HU)组和磁场刺激(CFS)组，每组8只。检测上述3组小鼠的认知功能水平，结果如图1。检测上述3组小鼠海马区神经元的静息电位，结果如图2。12345678910答案下列叙述错误的是A.三组小鼠的生理状况应一致，图1中甲组为对照组B.CFS组应在HU组处理的基础上，对小鼠进行适当的磁场刺激C.若检测动作电位峰值，3组间无差异，说明HU组的钠离子流入神经元

的数量最多D.实验结果说明，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降√12345678910答案12345678910答案依据图1和实验目的(研究磁场刺激对神经系统钝化的改善和电生理机制)，神经系统钝化组应为乙组，磁场刺激可改善神经系统钝化，对照组可能为甲组或丙组，A错误；依据信息：检测动作电位峰值，组间无差异，动作电位与Na＋内流有关，依据图2可知，HU组的静息电位最大，而各组的动作电位峰值不变，所以在受到刺激时，要想产生相同的动作电位峰值，HU组的钠离子流入神经元的数量最多，C正确；12345678910答案

由图1和图2可知，相比HU组，CFS组认知功能分值较高，静息电位较小，更易产生兴奋，故可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降，D正确。7.(2025·巴中一模)脱落酸(ABA)是植物应对环境胁迫的重要激素。干旱时，配合施加适量外源ABA可进一步提高植物的抗逆性。某科研团队研究了干旱和外源ABA对内源赤霉素(GA53和GA1表示两种亚型赤霉素)的影响，12345678910答案以探究ABA的作用机制，实验结果如图所示。下列叙述正确的是A.脱落酸可通过促进细胞分裂来增强植物的抗逆性B.根部可能是响应干旱和外源ABA的主要部位C.GA53主要是通过调节叶的生理功能增加抗逆性D.外源ABA通过促进两种亚型赤霉素的合成以提高抗逆性√二、非选择题8.(2026·湖北腾云联盟联考)水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。请回答下列问题：(1)用含3H2O的溶液培养该水稻一段时间后，水稻细胞以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、_________________________________________。重新用含H218O的培养液培养水稻，在适宜光照条件下，水稻产生的带18O标记的气体有________。12345678910答案C3H4O3(丙酮酸)、NADH(还原型辅酶Ⅰ或[H])O2、CO212345678910答案

用含3H2O的溶液培养该水稻一段时间后，水稻细胞光合产物葡萄糖中也含有3H。进行有氧呼吸时，细胞质基质中被3H标记的葡萄糖在酶的作用下分解生成丙酮酸(C3H4O3)、NADH(还原型辅酶Ⅰ，或写为[H])，并释放出少量能量，所以丙酮酸和NADH中也含有3H，丙酮酸和NADH能进入线粒体基质，再参与有氧呼吸的第二、三阶段。重新用含H218O的培养液培养水稻，在适宜光照条件下，水稻进行光合作用发生水的光解，所以产生的O2中含有18O；H218O还可以参与有氧呼吸的第二阶段，产生的CO2也被18O标记。(2)为研究红光促进水稻气孔开放的机理，科研人员利用野生型(WT)和OsPIL15基因敲除的水稻m，设计并开展相关实验，结果如图。12345678910答案注：气孔导度表示气孔张开的程度，OsAB15基因在气孔开闭的调节中具有重要作用。12345678910答案①红光促进气孔开放的机制有两种假说。假说一：红光为保卫细胞光合作用提供________，保卫细胞合成有机物，细胞液浓度增大，细胞吸水膨胀，气孔张开；假说二：红光作为___________影响OsPIL15蛋白的含量，调控气孔开闭。能量信号分子12345678910答案实验一结果表明，红光促进气孔开放的主要机制不是假说一，依据是__________。黑暗和远红光照射OsPIL15基因敲除的水稻m，水稻不进行光合作用，但气孔导度和红光处理时相近12345678910答案

光不仅为光合作用提供能量，还可以作为一种信号分子，影响植物的生长发育等过程。由实验一图可知，黑暗和远红光照射OsPIL15基因敲除的水稻m，水稻不进行光合作用，其气孔导度和红光处理时相近，说明红光促进气孔开放的主要机制不是假说一。12345678910答案②OsPIL15蛋白如何对气孔开闭进行调控？研究者作出假设并进一步进行实验探究。实验二的假设是OsPIL15蛋白通过影响______________________________，从而影响气孔开闭。实验三的结果推测：OsPIL15蛋白通过________(填“促进”或“抑制”)OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。脱落酸的降解)脱落酸的含量(或脱落酸的合成或促进12345678910答案

根据实验二的图可知，实验二的自变量是水稻中是否含有OsPIL15基因，因变量是脱落酸含量，所以实验二的假设是OsPIL15蛋白通过影响脱落酸含量(合成或降解)，从而影响气孔开闭。实验三的自变量有水稻中是否含有OsPIL15基因、黑暗或红光处理水稻，12345678910答案因变量是OsAB15基因的表达量，根据实验三可推出：不管是在黑暗条件还是在红光条件下，敲除OsPIL15基因都会导致OsAB15基因的表达量下降，所以OsPIL15基因表达的OsPIL15蛋白可以促进OsAB15基因的表达，从而影响气孔的开闭。12345678910答案－OsPIL15基因OsPIL15蛋白＋OsAB15基因OsAB15蛋白－③综上所述，红光促进水稻气孔开放的机理(在箭头处用“＋”或“－”标注前后两者的作用)：12345678910答案

根据实验一，可知红光能作为信号分子促进野生型(WT)水稻气孔开放；根据实验三，可知野生型(WT)水稻在红光条件下OsAB15的表达量低于黑暗条件下，即红光能降低OsAB15的表达量，而OsPIL15基因表达的OsPIL15蛋白可以促进OsAB15基因的表达，所以红光应抑制OsPIL15基因表达OsPIL15蛋白，进而降低OsAB15的表达量，促进气孔开放。综上所述，红光促进水稻气孔开放的机理如答案所示。12345678910答案9.某研究小组以大鼠为材料，探究了苦瓜提取物中苦瓜皂苷(BME)对2型糖尿病(胰岛素抵抗，胰岛素浓度通常高于正常值)的治疗效果，结果如表所示。已知二甲双胍是一种口服降血糖药物，主要用于治疗2型糖尿病。分析回答下列问题：组别空腹血糖(mmol/L)空腹胰岛素(μIU/mL)葡萄糖运载体基因表达相对值肝糖原相对值①正常大鼠组4.910.61.10.7②2型糖尿病大鼠组16.615.90.40.4③二甲双胍组7.211.91.20.4④低剂量BME组10.214.410.4⑤中剂量BME组8.1131.40.5⑥高剂量BME组7.3121.80.712345678910答案(1)本实验中的对照组有________(填序号)。(2)依据表中数据，可得出的结论有a.____________________________________；b.__________________________________________________________。(3)研究表明，二甲双胍通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)促进胰岛素与胰岛素受体结合，从而______(填“提高”或“降低”)组织细胞对胰岛素的敏感性，有效发挥胰岛素的功能，达到治疗2型糖尿病的效果。①②③三种剂量的BME均有治疗2型糖尿病的效果高剂量BME治疗效果最佳(或一定范围内，BME治疗效果与使用剂量呈正相关)提高12345678910答案(4)已知白介素－6(IL－6)可以促进T细胞增殖，而二甲双胍能减少衰老T细胞的数量。研究人员据此提出一种二甲双胍治疗2型糖尿病的新机制：二甲双胍通过IL－6调节T细胞的数量以改善胰岛微环境，从而治疗2型糖尿病。请设计实验验证该机制并预期实验结果。材料用具：2型糖尿病模型小鼠若干只，二甲双胍溶液，IL－6特异性抗体(不直接影响T细胞数量及IL－6的合成)，IL－6含量检测仪，T细胞数量检测仪等。12345678910答案实验思路：将2型糖尿病模型小鼠均分为甲、乙、丙三组，甲组不做处理，乙组注射_________________。丙组注射______________________。一段时间后检测三组小鼠血浆中游离IL－6相对含量及T细胞相对数量。请绘图预期实验结果。适量二甲双胍溶液性抗体等量二甲双胍溶液和IL－6特异答案如图所示12345678910答案10.(2026·河南九师联盟联考)盐胁迫会导致小麦叶肉细胞中叶绿体基粒减少和根细胞失水。回答下列问题：(1)从光合作用的角度分析，叶绿体中类囊体堆叠形成基粒的意义是________________________________________________。小麦根细胞失水时，水分子出细胞的方式为________________________________。膜面积，为光反应相关的酶、色素等提供更多附着位点增大自由扩散和协助扩散(或被动运输)12345678910答案(2)在高盐(Na＋)环境中，小麦根细胞通过Ca2＋介导的调控维持离子稳态，以提高抗盐胁迫能力，其主要机制如图所示。胞外Na＋与受体结合后，最终会______(填“促进”或“抑制”)胞外Ca2＋内流，进而促进____________________