第三单元　专题突破1　实验技能解题策略-2026版一轮复习

专题突破1实验技能解题策略一、实验设计遵循的原则注意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、实验设计的基本程序实验设计程序：书写实验目的→书写实验原理→提出假设→设计实验思路→完善实验步骤→分析实验结果和得出结论。1．书写实验目的(1)验证性实验：实验目的的一般写法为“验证……”。(2)探究性实验：首先分析实验的自变量和因变量。此类实验的实验目的一般书写为“探究自变量对因变量的影响”“探究自变量与因变量的关系”“探究自变量的作用”等等。例1科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关，如图为实验结果曲线图，请完善本探究实验的实验目的。实验目的：_____________________________________________________________________。答案探究锌肥施用量对番茄果实产量的影响(或探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围)2．书写实验原理——实验原理就是进行实验的理论依据例2某生物兴趣小组同学用某种植物验证镁是合成叶绿素的必需元素，实验的步骤如下。请根据步骤回答相关问题：第一步：配制等量的全素营养液和缺镁的全素营养液。第二步：取该植物生长状况相同的健康幼苗若干，随机均分为甲、乙两组，甲组幼苗用全素营养液培养，乙组幼苗用缺镁的全素营养液培养。第三步：在相同且适宜的条件下培养一段时间后，用纸层析法分离叶片中的色素，乙组叶片中的色素在滤纸条上的分布情况如图1所示，甲组叶片中的色素在滤纸条上的分布情况如图2所示。该实验的原理是_________________________________________________________________。答案镁是合成叶绿素的必需元素，用缺镁的全素营养液培养幼苗，叶绿素合成受阻，取其叶片经纸层析法分离色素，会出现叶绿素a和叶绿素b色素带缺失或颜色变浅(或色素带宽度变窄)3．提出假设假设是指用来说明某种现象，但未经证实的论题，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想，是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一种可能的解释和说明。提出的假设可能正确，也可能错误，但必须能解释题目现象或与题干相符，一般情况下，若是实验中要求写出我用夸克网盘分享了「与您分享-国家、地方、行业、团体标准」，点击链接即可保存。打开「夸克APP」，无需下载在线播放视频，畅享原画5倍速，支持电视投屏。链接：/s/45a9f612fe59提取码：t9EX联系qq:1328313560我的道客巴巴：/634cd7bd0a3f5a7311db139533c20794

/efdfec4fca1121b64c46c12719ec64da

我的人人文库：

/u-680150.html

/u-680150.html

你的假设，我们应根据自己平常积累的知识，写出认为最可能的一种假设。例3伞藻是一类大型的单细胞海生绿藻，细胞核位于基部的假根内。伞藻成熟后顶部长出一个伞帽，伞帽的形状因伞藻的种类不同而异。“伞帽的形状是由细胞核还是由细胞质控制的呢？”某校生物兴趣小组模拟了科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接实验，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，长出了伞帽。(1)该实验所做的科学假设是______________________________________________________。(2)该实验的现象是__________________。答案(1)伞帽的形状是由细胞核控制的(2)嫁接伞藻长出乙种伞帽4．设计实验思路思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要求“言简意赅”。比如：用某种方法处理某种材料，观察其对某方面的影响效果。一般须体现“对照思想”，显示自变量和因变量，对无关变量表述时，应注意体现“相同且适宜”。[注意]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。例4(2024·北京市门头沟一模)水稻的某些基因突变会导致叶绿素的合成功能发生改变形成黄绿叶，进而影响水稻产量。研究者推测突变体表型变化与基因A突变有关，请用基因敲除的方法验证该推测，写出简要实验思路并预期实验结果：______________________________________________________________________________。答案实验思路：敲除野生型水稻的A基因，与野生型水稻、黄绿叶突变体水稻比较叶绿素含量及光合作用速率。预期实验结果：敲除A基因的野生型水稻叶绿素含量、光合作用速率比野生型水稻低，与黄绿叶突变体水稻基本相同5．完善实验步骤步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精确细致”。必须体现“自变量”如何设置，“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜。实验步骤设计的一般程序：例5氢气是一种清洁能源。低氧时莱茵衣藻叶绿体中的产氢酶活性提高，使NADPH转变为氢气。已知CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用，诱导其产生氢气，而缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。请分析回答下列问题：为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产生氢气的影响及其相互关系。现提供生长状况相同的莱茵衣藻、CCCP、完全培养液、缺硫培养液等实验材料。请完善如下实验步骤(提示：CCCP的使用量不作要求，其可溶解在培养液中)。第一步：将生长状况相同的莱茵衣藻随机均分为________组，并进行编号。第二步：对照组中加入适量的完全培养液，实验组分别加入_______________________________________________________________________________。第三步：________________________________________________________________________。答案四等量的缺硫培养液、添加CCCP的完全培养液、添加CCCP的缺硫培养液在相同且适宜条件下培养莱茵衣藻，一定时间后检测各组产生氢气的总量6．分析实验结果和得出结论实验结果是通过观察或测量得到的实验现象。实验结论是根据实验现象，对实验因变量与自变量关系进行分析后得出具有普遍意义的理论性结论。实验结论的得出必须依据实验结果。归纳实验结论的一般方法：(1)明确自变量：通过实验目的、实验的对照组设置或步骤，根据单一因素不同，找出实验自变量。(2)明确自变量和因变量的关系：分析实验结果(因变量)与实验控制的单一因素(自变量)之间的逻辑关系，得出正确结论。(3)在有些实验中，还要根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面(总)结论”。(4)在验证性实验中，因为要验证的事实是正确的，实验结果只有一种，实验结论即是实验要验证的事实。在探究实验中，因为实验结果是未知的，可能出现的实验结果有多种，因此对应的实验结论也有多种，不同的结果对应不同的结论。例6(2021·湖北，21)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)对酶A的活性有抑制作用。实验材料和用具：蒸馏水，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，放入蒸馏水中进行透析处理。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：__________________________________________________________________。结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。若出现结果②：__________________________________________________________________。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：__________________________________________________________________。结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。答案(1)3甲物质溶液、乙物质溶液和蒸馏水(2)①透析后，含有甲或乙物质的酶液酶活性比透析前高，与蒸馏水组(对照组)几乎相同②透析后，含有甲或乙物质的酶液酶活性与透析前几乎相同，远低于蒸馏水组(对照组)③透析后，含有甲物质的酶液酶活性比透析前高，与蒸馏水组(对照组)几乎相同，含有乙物质的酶液酶活性与透析前几乎相同，远低于蒸馏水组(对照组)④透析后，含有甲物质的酶液酶活性与透析前几乎相同，远低于蒸馏水组(对照组)，含有乙物质的酶液酶活性比透析前高，与蒸馏水组(对照组)几乎相同三、实验方案评价与修订试题的解答思路例7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不足：______________________________________________。答案野生型与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)课时精练选择题1～8题，每小题5分，9题6分，共46分。一、选择题1．实验者利用猩猩做研究，发现正常猩猩饲喂携带诺如病毒的食物后发病。再用其他正常猩猩做同样的实验，其目的是遵循实验设计的()A．控制变量原则 B．完整性原则C．平行重复原则 D．对照原则答案C解析实验者用其他正常猩猩做同样的实验以避免结果的偶然性，使得出的结论准确、科学，遵循平行重复原则，C符合题意。2．对照原则是科学实验中的重要原则，下列实验中对照组的设计，错误的是()A．还原糖的鉴定实验中，可以设置清水组和葡萄糖组作对照B．血浆对pH的调节实验中对照组也应该分别滴加相应剂量的HCl和NaOH溶液C．探究水温对加酶洗衣粉的效果影响实验，分别设置0℃和100℃作对照D．探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，两组均为实验组，相互对照答案C解析还原糖的鉴定实验中，是否含有葡萄糖(还原糖)是自变量，可以设置清水组和葡萄糖组作对照，A正确；血浆对pH的调节实验中，酸性条件和碱性条件为无关变量，故对照组也应该分别滴加相应剂量的HCl和NaOH溶液，B正确；探究水温对加酶洗衣粉的效果影响实验中，高温、低温均为实验组，但设置0℃和100℃作对照，温度梯度过大，且实际生活中不用100℃水洗衣服，C错误；探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，两组均为实验组(都人为控制了变量，都是实验组)，相互对照，属于对比实验，D正确。3．(2024·江苏基地大联考检测)为高效分离高质量的椪柑原生质体，科研人员采用组合酶液Ⅰ(2%纤维素酶R＋2%离析酶)与组合酶液Ⅱ(2%纤维素酶W＋2%离析酶)进行实验。实验过程中加入适量的甘露醇，结果如图，其中活性氧会影响原生质体的再生。下列相关叙述错误的是()A．两实验中温度、pH、酶解时间必须相同B．纤维素酶催化的实质是降低反应的活化能C．加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用D．使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好答案A解析两种组合酶液中酶的种类不同，为保证单一变量，应控制好无关变量，故应在各自酶的最适温度和pH下进行实验，酶的用量和酶解时间必须相同，A错误。4．“诱导契合”学说解释酶的专一性时认为酶与底物在空间距离上彼此接近时，酶受底物分子的诱导，其构象发生有利于底物结合的变化，从而互补契合进行反应。蚯蚓蛋白酶Ⅱ能分别与CTH和CU进行反应，某实验小组为了验证“诱导契合”进行了如下实验：①向蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反应结束后，再加入CU，并测定酶活性；②向蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反应结束后，再加入CTH，并测定酶活性。则支持“诱导契合”的实验结果应为()A．第①组的酶活性基本不变，第②组的酶活性显著下降B．第①组的酶活性显著下降，第②组的酶活性基本不变C．第①组的酶活性基本不变，第②组的酶活性也基本不变D．第①组的酶活性显著下降，第②组的酶活性也显著下降答案B解析根据题意可知，“诱导契合”模型中酶受底物分子的诱导，其构象发生有利于底物结合的变化，从而互补契合进行反应。因此第①组中蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反应结束后，由于先加入的CTH会诱导酶的空间结构发生改变而利于和CTH结合，因此加入CU时，酶不易再和CU结合，酶的活性会显著下降；第②组中蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反应结束后，再加入CTH，此时的酶仍能和CTH结合，因此，酶的活性基本不变，B符合题意。5．CL31是一种新型减肥药，为了研究该药物作用机制，某生物学习小组利用体外培养的小鼠脂肪细胞进行了实验，各组处理及结果如图所示。下列有关说法错误的是()组别1组2组3组4组生理盐水＋＋＋＋肾上腺素－＋－－CL31－－＋＋肾上腺素受体抗体－－－＋注：“＋”代表加入，“－”代表不加入。A．本实验中，1组和2组都是对照组，3组和4组是实验组B．CL31通过促进脂肪细胞中脂肪的氧化分解达到减肥目的C．CL31通过肾上腺素受体作用于脂肪细胞D．肾上腺素受体抗体能与CL31结合，使CL31不能起作用答案D解析对比2、3、4组可知，CL31可能有类似肾上腺素的作用，但不能说明肾上腺素受体抗体能与CL31结合，使CL31无法发挥作用，D错误。6．为获得糖尿病小鼠模型并将其应用于疾病和药物的开发研究，研究人员向甲组健康小鼠注射一定量的W物质，向乙组健康小鼠注射等量的生理盐水，连续注射多天后，测得甲组小鼠的血糖浓度高于乙组小鼠的。下列关于实验评价的叙述，正确的是()A．实验结果说明糖尿病小鼠建模成功B．实验过程中，甲、乙两组小鼠应禁食，以保证检测结果准确C．W物质主要破坏了胰岛B细胞的分泌功能D．若W物质破坏了胰岛素受体，则可获得糖尿病小鼠模型答案D解析由题意知，甲组小鼠的血糖浓度高于乙组小鼠的，并不能说明甲组或乙组小鼠是糖尿病小鼠模型，还要看其是否出现相关症状等，A错误；实验过程中禁食会使小鼠整体血糖水平偏低，会使结果不准确，B错误；由两组实验可知，W物质使小鼠血糖升高，但其不一定会破坏胰岛B细胞的分泌功能，C错误；若W物质破坏了胰岛素受体，小鼠体内的胰岛素无法发挥作用，不能降低血糖，则可获得糖尿病小鼠模型，D正确。7．某兴趣研究小组为研究日照长短对菊花开花的影响，用不同日照长度对菊花顶部花芽和下部叶片做四组不同处理，实验结果如图所示。下列叙述错误的是()A．该实验目的是探究菊花感受光刺激的部位是顶部花芽还是下部叶片B．由实验结果可推知，菊花感受光刺激的部位是下部叶片C．若使菊花提前开花，可在夜间进行闪烁光处理或延长日照时间D．菊花的开花受基因表达、植物激素和环境因素的共同调节答案C解析根据实验的单一变量原则，自变量是光照长短和光刺激部位，因变量是植物是否开花，故本实验探究的是菊花感受光刺激的部位是顶部花芽还是下部叶片，A正确；从图中可知，无论是长日照还是短日照处理顶部花芽，只要用短日照处理下部叶片，植物都开花，说明菊花开花感受光刺激的部位是植物体的下部叶片，B正确；由图中实验结果可以推知，菊花是短日照植物，要使其提前开花，应该缩短光照时间，C错误；植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的，菊花的开花亦是如此，D正确。8．酶a、酶b与酶c是科学家分别从菠菜叶、酵母菌与大肠杆菌中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率，实验结果如图。下列说法错误的是()A．在同一ATP浓度下，酶a催化产生的最终ADP和Pi量最多B．ATP浓度相同时，酶促反应速率大小为酶a>酶b>酶cC．各曲线达到最大反应速率一半时，三种酶所需要的ATP浓度相同D．当反应速率相对值达到400时，酶a所需要的ATP浓度最低答案A解析在相同的ATP浓度下，三种酶催化最终产生的ADP和Pi量一样多，A错误；由题图可知，酶a、酶b和酶c的最大反应速率相对值分别是1200、800和400，各曲线达到最大反应速率一半时，三种酶需要的ATP浓度相对值均为10，C正确；当反应速率相对值达到400时，酶a、酶b和酶c所需要的ATP浓度依次增加，即酶a所需要的ATP浓度最低，D正确。9．胰脂肪酶抑制剂通过降低胰脂肪酶活性，减少消化器官中膳食脂肪的分解和吸收，进而改善肥胖和高脂血症等代谢性疾病的症状。奥利司他是市售胰脂肪酶抑制剂类减肥药，但会引起胃肠道不良反应。我国科研工作者从药食作物苦荞的麸皮中提取荞麦黄酮进行了实验，结果如图所示。下列相关叙述正确的是()A．本实验的自变量是药物的浓度B．在实验中，一定范围内的荞麦黄酮的效果与浓度呈正相关C．荞麦黄酮可以安全替代奥利司他成为新的减肥药物D．荞麦黄酮使胰脂肪酶为脂肪水解提供的能量减少答案B解析本实验的自变量是药物的种类和浓度，A错误；虽然荞麦黄酮是从苦荞的麸皮中提取的，但是否会引起其他不良反应尚不明确，此外荞麦黄酮的抑制效果差于奥利司他，因此荞麦黄酮不一定可以安全替代奥利司他成为新的减肥药物，C错误；酶催化化学反应的原理是降低化学反应的活化能，不是为反应提供能量，D错误。二、非选择题10．(22分)洋葱(2n＝16)是我国主要蔬菜之一，也是常用的实验材料。请回答下列问题：(1)洋葱外表皮细胞可用于观察质壁分离及其复原的内因是___________________________________________________________________________________________________________；若观察到如图所示状态，此时细胞液浓度和外界溶液浓度的关系可能是________________(填字母)。a．细胞液浓度大于外界溶液b．细胞液浓度小于外界溶液c．细胞液浓度等于外界溶液(2)使用洋葱管状叶进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，除向研钵中加入SiO2外，还需加入的试剂有________________；分离后的最宽色素带呈______色。(3)探究植物细胞是否含有脂肪的实验，宜选取洋葱鳞片叶的________________。(4)利用洋葱观察植物根尖细胞有丝分裂的实验，制作玻片标本的流程为____________________________________(用文字和箭头表示)。如图为高倍镜下观察到的图像，乙细胞中染色体的数量为______条。(5)如表为研究黑洋葱多糖对2型糖尿病大鼠降血糖作用的部分实验步骤，请完成表格。实验目的方法步骤要点制备黑洋葱多糖溶液将纯化后的黑洋葱多糖配制成浓度为13.5g/L的溶液建立模型鼠取40只生理状态相近的健康大鼠，腹腔注射适量四氧嘧啶溶液，72h后将大鼠禁食不禁水12h，选取空腹血糖浓度大于7.0mmol/L的大鼠为模型鼠①__________________________________________取模型鼠20只，随机均分为组1和组2；另取10只健康大鼠作为组3灌胃给药组1按照200mg/kg的标准，用生理盐水灌胃；组2②__________________________________灌胃；组3③__________________________________灌胃；每天灌胃1次，持续灌胃4周④__________________________________________每周使用血糖仪测定一次答案(1)原生质层具有选择透过性，原生质层的伸缩性大于细胞壁的abc(2)无水乙醇和CaCO3蓝绿(3)内表皮(4)解离→漂洗→染色→制片32(5)①(动物或实验)分组②按照200mg/kg的标准，用黑洋葱多糖溶液③按照200mg/kg的标准，用生理盐水④测定空腹血糖浓度11．(14分)胰岛素在细胞内合成后借助囊泡进行分泌。激素的囊泡分泌存在两条分泌途径，其一是激素合成后随即被释放到细胞外，称为组成型分泌途径；其二是激素合成后暂时储存在细胞内，受到细胞外信号刺激时再释放到细胞外，称为调节型分泌途径。研究者据此做了如下实验，请回答下列问题：(1)实验目的：___________________________________________________________________。(2)下列关于实验原理的分析，正确的是_________。A．参与胰岛素合成、分泌的膜结构细胞器包括核糖体、内质网、高尔基体、线粒体B．胰岛素由胰腺细胞合成C．在血糖浓度较低时，胰岛素分泌较多D．调节型分泌途径在短时间内可分泌较多胰岛素(3)实验分组(培养液中葡萄糖浓度均为1.5g/L)：甲组：培养液＋胰岛B细胞＋X物质(蛋白质合成抑制剂，用生理盐水配制);乙组：培养液＋胰岛B细胞＋____________________________________________________；适宜条件下培养一段时间后，检测_________________________________________________。(4)预期实验结果及结论：①若________________________________________________________________________，则说明胰岛素只存在组成型分泌途径。②若________________________________________________________________________，则说明胰岛素只存在调节型分泌途径。③若________________________________________________________________________，则说明胰岛素存在两条分泌途径。答案(1)探究胰岛素的分泌途径(2)D(3)等量生理盐水各组培养液中胰岛素含量(4)①甲组检测无胰岛素，乙组检测有胰岛素②甲、乙两组检测结果一致③甲组检测到较少胰岛素，乙组检测到较多胰岛素12．(18分)为研究土壤中矿物质离子营养条件对植物生长和细胞代谢的影响，某研究小组用不同浓度Mg2＋营养液处理红地球葡萄幼苗，90天后观察叶片叶绿体结构，测定了幼苗叶绿素含量(如表所示)及净光合速率(如图所示)。回答下列问题：Mg2＋浓度/(mmol·L－1)叶绿素a/(mg·g－1)叶绿素b/(mg·g－1)叶绿素(a＋b)/(mg·g－1)0111.52.814.3315.44.019.4514.43.517.9(1)植物根可以通过____________方式从土壤中吸收Mg2＋，电镜观察发现，0mmol·L－1Mg2＋处理下叶片中的叶绿体发生形变，有的呈圆球形，叶绿体基粒之间发生断裂和分离，叶绿体膜模糊，类囊体大部分消失，这说明____________________________________(答出2点即可)。(2)从化学本质来说，分布在基粒上的叶绿素分子是一种脂质，可以在细胞中的__________________这种细胞器上合成。从表中数据来看，培养液中的Mg2＋浓度与红地球葡萄幼苗叶片叶绿素含量的变化关系概括如下：随着培养