高三生物實驗設計題歸類指導

近年來，高中生物學學習中實驗設計題逐漸成為高考命題的一種重要題型。這類題目能檢測學生的實驗分析、思維方式、創新能力、語言表達能力等。這類題目一般難度較大，開放程度較高，答案較為靈活。為此做以下歸類，希望對對大家有所啟發和幫助。

1 課本實驗重組改進型

例1 據藥理研究，一種茅草的根內含有降血糖的因子及多種有益于健康的成分，某公司將它開發成一種保健飲料。該產品是否適用于糖尿病患者，生物學興趣小組的同學以此作為實驗研究課題。請你完成下面的實驗鑒定報告。

(1)實驗目的：鑒定一種茅草的根是否含有還原性糖和淀粉。

(2)實驗原理：還原性糖可用——試劑、淀粉可用_____試劑來檢測。

(3)實驗器材：一種茅草的根、所需試劑、刀片、載玻片、酒精燈、試管夾、火柴、滴管。

(4)設計實驗步驟：

①鑒定還原性糖：_____________。

②鑒定淀粉：_____________ 。

(5)實驗現象：____________。

(6)結果分析：___________。

(7)在鑒定還原性糖的實驗操作中應注意：

解析：該題為2001年上海高考題。此實驗設計步驟是以高二課本“實驗一”為藍本，原于教材又高于教材。旨在考查學生利用課本實驗基礎知識對新情境材料的分析和探究能力。學生往往能從中得到啟發，老老實實搞好課本實驗的復習和形成基本的實驗技能，因而在近幾年的高考中備受青睞。

答案：(2)班氏試劑革蘭氏碘液

(4)①將一種茅草的根切成薄片(或壓碎)，放在載玻片上，滴加1～2滴班氏試劑。將載玻片在酒精燈上加熱，觀察顏色變化。

②將一種茅草的根切成薄片(或壓碎)，放在載玻片上，滴加1～2滴革蘭碘液。將載玻片在酒精燈上加熱，觀察顏色變化。

(5)(6)學生可以有幾種不同的回答，但一定要求觀察到的實驗現象與結果分析一致(如：觀察到有紅黃色，說明有還原性糖存在，如沒有紅黃色，說明沒有還原性糖存在。如果有藍色或藍紫色出現，說明有淀粉存在，如果沒有藍色或藍紫色出現，說明沒有淀粉存在。)

(7)載玻片在火焰上加熱時要來回移動，經免加熱不勻而爆裂。

說明：請同學們比較一下“鑒定還原性糖”與生物課本中的步驟有什么不同、“鑒定淀粉”與化學課本中鑒定淀粉溶液有何不同。

2 實驗程序知識完善型

例2 下圖為細菌結構示意圖。據圖回答：

(1)要觀察細菌的子細胞群體的特征，應該用___________培養基，此菌的菌落特征是____________。

(2)影響細菌生長的環境因素主要為_____________

(3)此菌若為生產疫苗的“工程菌”，則，疫苗產量最高的時期為___________期。

(4)假定在細菌培養過程中，分離獲得了不能合成某種維生素的營養缺陷型菌株，請設計一個實驗以鑒定這種維生素的類型。

第一步：將變異菌株接種到___________培養基上擴大培養；

第二步：(簡要寫出以后的實驗步驟)

實驗結果分析：細菌能——的培養基中所添加的維生素，就是_________的維生素。

解析：該題既考查與實驗有關的生物學知識，又能考查學生利用生物學知識來設計實驗的能力。這種比較好的常用題型將課本知識與實驗技能有機的結合起來，很受師生歡迎。

答案：(1)固體大而扁平邊緣呈波狀或鋸齒狀(2)溫度pH值氧氣(3)穩定(4)第一步：完全第二步：配制系列培養基，每種培養基為只添加某一種維生素的“完全培養基”；將擴大培養的變異菌種分別接種到上述培養基中培養；觀察細菌生長情況。實驗結果分析：細菌能正常生長的培養基中所添加的維生素，就是該變異菌株不能合成的維生素。

3 實驗步驟自主設計型

例3 空氣中的含菌量是衡量空氣質量的一個指標。為了檢測學校生物實驗室、教室、校長室、小樹林四個地方空氣中的含菌情況，請利用所提供條件設計一個簡單實驗。

(1)請用100mL量筒、四副培養皿、煮沸過的洗碗水設計取樣的實驗步驟。

(2)請用4支試管、滴管、0.01％亞甲基藍溶液設計檢測的實驗步驟。

(3)實驗結果的預測及分析。

(4)你所設計的實驗檢測到的是_________細菌的相對數量。

解析：該題考查學生根據實驗目的、實驗原理和實驗思路設計合理的實驗裝置或實驗步驟的能力。解答這類題型時要注意三個方面：一是思考題目中實驗材料(試劑)和實驗裝置的作用；二是不能隨意增加實驗材料(試劑)；三是要充分考慮環境(如溫度)因素對實驗效果的影響。

答案：(1)①用量筒量取等量的煮沸過的洗碗水分別倒入4副培養皿中。②分別將以上4副培養皿暴露放置于4個場所。③靜置1～3天后，同時加蓋取回。

(2)①分別取等量放置過的洗碗水放入4支試管中。②在每支試管內滴加5～10滴0.01％亞甲基藍溶液置于溫暖處。

(3)根據4支試管內洗碗水在相同時間內褪色的程度來判定空氣中的含菌量。褪色程度最大的則空氣中的含菌量相對最高；褪色程度最小的，空氣中含菌量最低。

(4)好氧性。

4 實驗結果開放預測型

例4 ABO血型的分類是根據紅細胞上的一種與血型決定有關的蛋白質(凝集原)有關，而在每個人的血清里又含有相應的蛋白質(凝集素)，但每個人的血清中沒有與自身紅細胞相對抗的凝集素，各種血型的凝集原和凝集素之間的關系如下表所示：

紅細胞表面的A凝集原只與血清中的抗A凝集--素發生凝集反應，在顯微鏡下能夠看到紅細胞凝集成團；而B凝集原只與抗B凝集素發生凝集反應，凝集原和凝集素有一一對應的關系。現在要對某-+人的血型進行鑒定，現有某人的血液兩滴，請根據實驗步驟對實驗結果進行合理預測。

第一步：在一塊載玻片的左邊的a處滴一滴A型標準血清(相當于A型血人的血清)，在載玻片的右邊b處滴一滴B型標準血清(相當于B型血人的血清)；

第二步：在a、b處各滴一滴該人的血；

第三步：將載玻片放在顯微鏡下觀察；

結果預測：

①________

②__________

③___________

④__________

解析：該題型要求學生根據題目所給信息材料和實驗步驟，對實驗結果進行預測，考查學生對實驗結果的提煉及獲得結論和聯想質疑的能力，要求學生思維要開闊、思路要活潑、答案要開放，便于學生發揮個性特長。

答案：結果預測：

①如果a、b兩處的紅細胞都發生凝集反應，說明此人的血型為AB型；

②如果a、b兩處的紅細胞都不發生凝集反應，說明此人的血型為O型；

③如果a處的紅細胞發生凝集反應，b處的紅細胞不發生凝集反應，說明此人的血型為B型；

④如果b處的紅細胞發生凝集反應，a處的紅細胞不發生凝集反應，說明此人的血型為A型；

5 實驗思路啟發評價型

例5 為證明“唾液淀粉酶對淀粉有消化作用”，某同學制訂了下列實驗方案。

(1)實驗目的(略)

(2)實驗材料和用具(略)

(3)實驗方法和步驟

①取2支試管，編號為A和B，各注入2 mL漿糊。

②用涼開水漱口后，用小燒杯收集唾液。

③向A試管內加入2mL唾液。

④向2支試管中各滴加2滴碘液。

⑤將2支試管振蕩后放在37℃=水中恒溫10min。同時取出2支試管，觀察試管內溶液顏色的變化。

(4)結論：唾液中含有淀粉酶能將淀粉分解成麥芽糖。

該實驗的方法和步驟以及結論有沒有錯誤?如果有錯請指出并改正。

解析：該題型是一種實驗糾錯評價題，體現了考試說明中“具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果解釋和分析以及理解探索性實驗的一般方法”的能力要求。該題是對課本實驗四和實驗五的延伸和重要補充。

答案：實驗方法和步驟中的錯誤：第③步應在B試管中加入2 mL清水；第④步和第⑤步應作對調，以排除碘液對淀粉分解的影響。結論錯誤：本實驗只能證明唾液對淀粉的分解作用，但不能證明具體分解后的產物是什么。

6 課題研究探索設計型

例6 某研究性學習小組在進行“調查環境污染對生物的影響”課題研究時，確定了對“家庭煤爐對植物生長的影響”的子課題研究，并制定了研究方案。請回答下列問題：

(1)你認為該研究方案應包括哪些內容?(2)簡述該課題研究的兩點主要意義：

①_____________

②_____________

(3)你對該課題研究作出的假設是_________；預期是_________ 。

(4)該小組開展研究的過程和結果如下：

取兩盆生長狀況相似的蔥，一盆(編號1)置于陽臺，一盆(編號2)置于廚房煤爐旁，白天給予同樣的護理，并進行同樣的光照，經過一個月的觀察，結果如下：

①該課題采用的研究方法是

②你得出的初步結論是。

(5)如果讓你完成該課題的研究報告，你的報告中應含有的主要內容是。

解析：課題研究是新教材最具特色的一項內容，要求學生會制定課題研究的計劃和方案，并按照計劃和方案獨立完成或協作完成課題研究任務。該課題研究的目的是讓學生學會調查研究環境污染對植物影響的一般方法，了解大氣污染對植物生長的不利影響。一個完整的課題研究方案應包括研究目的、內容、方法、形式、結論、研究報告等。該課題把研究的過程和結果以已知信息出現，降低了題目的難度，同學們可從中領悟實驗研究的基本方法。“能夠制定課題研究的初步計劃”是高考能力考查的高層次要求，是今后高考命題的重要題型。

答案：(1)研究目的、研究方法、結果預測、結論、完成時間、報告形式等(2)①學會調查研究環境污染對植物影響的基本方法(一般方法)②了解大氣污染對植物生長的不利影響；(3)煤球燃燒產生的二氧化硫會影響植物的生長一段時間后，在煤爐旁生長的植物會出現一些明顯的癥狀。(4)①實驗法、觀察法②家庭煤爐燃燒產生的氣體影響植物的生長(5)前言(包括課題研究背景、目的、原理、意義等)、材料與方法、結果、結論與討論、參考文獻等