1、高中生物实验设计专题库高中生物实验设计专题库（共160多题)一、考纲解读（1）能独立完成17个实验，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的运用。（2）具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。（3）具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断。（4）能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。实验题按能力要求可划分为四大题型：（1）实验分析题型根据提供的实验方案，分析其中的步骤、现象、结果，作出解答。（2）实验方案的纠错
2、或完善题型对实验方案中的错误或不完善处，进行改正、补充，使实验方案趋于完善。（3）实验设计题型（验证性实验；探究性实验）根据题目提供的条件，自行设计实验方案。（4）实验有关的综合类题型以实验为背景，主要涉及代谢、遗传和生态相关知识。所有实验设计的主要问题就是“六依托”，即细心审题、原理分析、材料分析、变量分析、结果分析和正确表达。审题浏览试题 明确要求 挖掘条件 类型分析验证性实验题探究性实验题实验目的试题中已知，用线画出即可把试题中提出的问题变为陈述句实验假设不需要假设对探究问题提出一种可能性原理分析实验原理即实验所依据的科学道理，涉及到生物学及相关学科中的哪些方法和原理。要结合课本所学知识
3、，并充分利用题中给出的实验条件，来确定实验原理。材料分析一般试题会给出材料用具，但完全开放性试题要求根据实验目的，自主选择实验材料和用具（原则：不要少用也不要多用）。变量分析步骤1获取实验中的变量（唯一不同的量 ），将材料用具用1、2、3等进行分组标号。步骤2不施加实验变量（自然条件或模拟自然条件）设为对照组；施加实验变量，设为实验组；（也可能是相互对照）控制无关变量，即其他条件相同。（考虑可操作性原则和重复原则）步骤3根据反应变量，反应或培养一段相同时间后，寻找具有可操作性的观察指标（特异颜色变化、沉淀反应；形态结构、生理特征变化等），或测定指标（生长发育速度、生化反应速度等）、记录数据。结
4、果分析根据实验原理确定已知实验结果，并对实验结果进行准确描述对应假设，分类讨论：实验组和对照组无显著差异，实验变量无影响；实验组比对照组好，实验变量有利；实验组比对照组差，实验变量不利。（如果是相互对照，也分类讨论）实验结论对应实验目的做出肯定结论表达将实验分析的成果用语言、文字、图表曲线予以表达 检查检查实验设计及语言表达有没有科学性错误 二、专题训练1、某同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状腺素的活性。为了探索这一问题，他做了一个实验。在实验步骤(1)、(2)、(3)中各有一处错误或不妥之处，请改正并预测实验现象及结论。实验步骤:(1)取三只相同的洁净玻璃缸，编上号，分别装上等量
5、的蒸馏水、河水、自来水。(2)取发育状况不同的15只蝌蚪，分成三等份，分别放人1、2、3号玻璃缸中，三只玻璃缸放在相同的适宜外界条件下培养。(3)每天同时向1、2、3号玻璃缸中分别投入普通饲料、甲状腺制剂拌匀的饲料、用60温水处理1小时的甲状腺制剂拌匀的饲料。(4)过几天比较蝌蚪的发育状况。改正：预测实验现象及结论：参考答案 1。 改正：(1)蒸馏水/河水/自来水改为河水，(2)不同改为相同，(3)投入后加等量。预测实验现象及结论：若B玻璃缸内蝌蚪发育最快，而A、C玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，说明高温使甲状腺制剂失活。若B玻璃缸内蝌蚪发育最快，C玻璃缸内次之，A玻璃缸最慢，说明高温使甲状腺制剂活
6、性降低。若B、C玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，而A玻璃缸内较慢，说明高温未影响甲状腺制剂活性。2根据提供的实验材料设计并完成pH对酶活性影响的实验。材料用具：试管、量筒、烧杯、酒精灯、温度计、新鲜唾液、质量分数为3的可溶性淀粉溶液，质量分数为5的盐酸，质量分数为5的NaOH溶液，清水、碘液。用正确方法完成实验中的一些步骤： （1）第一步：实验至少要取 支洁净的试管，编号后分别注入1mL新鲜唾液。（2）第二步： 。（3）第三步：分别向试管中注入2mL淀粉溶液，振荡手将试管下部浸入装有_ 的烧杯中，这样处理的原因是 。（4）第四步：10min后 。（5）实验结果分析： 。参考答案2。(1)三只 (2)
7、分别向1、2、3号试管中注入1mL盐酸溶液，NaOH溶液，1mL清水 (3)35温水；酶的催化作用需要适宜的温度 (4)取出试管，分别滴入1滴碘液并摇匀 (5)1、2号试管变蓝，淀粉未被分解，因为过酸过碱的环境都会影响唾液淀粉酶的活性，3号试管不变蓝，淀粉已被分解3、为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，请你根据给出的实验材料和用具，实验方法与步骤，预测实验结果，并作出分析。 材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。(实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作，不作考试要求，室温恒
8、定)。 方法与步骤： (1)将两组雄性成年大白鼠分别标号为甲组和乙组，并分别用给出的仪器，测定与记录耗氧量和活动量。 (2)每日用灌胃器给甲组鼠灌胃甲状腺激素溶液，给乙组鼠灌胃等量的蒸馏水，饲养一定时期。 (3)测定与记录甲、乙组鼠的耗氧量和活动量。 结果预测与分析：参考答案：3、(1)未给甲状腺激素时，甲、乙两组鼠耗氧量和活动量相近。(3分)(2)给甲组鼠甲状腺激素后，其耗氧量和活动量均大于乙组鼠。(3分)(3)结果表明甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，提高神经系统的兴奋性，从而使动物的耗氧量和活动量增加。(4分)4、现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影
9、响，但不了解其萌发与光是否有关，探究光的有无对该种子萌发的影响，请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等方法步骤：可能的实验结果及相应的结论：参考答案 4. 方法步骤：向培养皿中倒入适量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中。将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中，在培养过程中，使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。 可能的实验结果及相应的结论：有光组萌发，无光组也萌发(或答发芽率差异不显著)，该种植物的种子萌发不受光的影响。有光组萌发，无光组不萌发(或答有光组发芽率高于
10、无光组，差异显著)，光是该种植物种子萌发的必要条件之一。有光级不萌发，无光组萌发(或答无光组发芽率高于有光组，差异显著)，光抑制该种植物种子的萌发。5、蚕豆叶片是观察气孔的优良材料，尤其是下表皮气孔数目较多，气孔是各种气体进出叶片的通道。下图为气孔结构示意图，气孔两侧的细胞称为保卫细胞，决定着气孔的开闭。有人提出气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关。请你根据试题中所给的材料和用具设计一实验，探究保卫细胞吸水和失水与气孔开闭之间的关系，并得出相应结论。（1）材料用具：显微镜，镊子，刀片，吸管，载玻片，盖玻片，吸水纸，蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液。（2）实验步骤：步骤1 取载玻片2片，分别在中
11、央滴加蒸馏水和蔗糖溶液各一滴步骤2 （3）实验结果预测及结论 参考答案： 5. 步骤2 用镊子撕取蚕豆叶片下表皮两块，分别置于载玻片中央的液滴中，盖上盖玻片步骤3 将装片分别置于显微镜下观察实验结果预测及结论： 如果蒸馏水中气孔开放，蔗糖液中气孔关闭，说明失水使气孔关闭，吸水使气孔开放 如果蒸馏水中气孔关闭，蔗糖液中气孔开放，说明失水使气孔开放，吸水使气孔关闭6材料1：1642年，比利时科学家海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。他在一个花盆里栽种了一棵23 kg的柳树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重为908 kg。以后的5年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，没有在花盆里添加任何物质，每
12、年秋天柳树的落叶也没有称重和计算：5年后，他将柳树和泥土分开称重，发现柳树的重量变成了767 kg，泥土烘干后的重量为907 kg，比原来只减少01 kg。于是他得出结论：柳树获得的744kg物质只是来源于水：材料2：科学家将一盆绿色植物放在不同波长的光下照射，然后测量该植物对不同光质的吸光率，结果列于表：根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的结论是否确切?为什么?(2)花盆内的泥土减少了01 kg，其原因是 。(3)请用上表数据在指定方格纸内绘出植物叶片光吸收变化曲线，并分析得出结论。 (4)CO2浓度对植物光合作用强度影响的规律如右图。当外界C02浓度处于A时，植物叶片光合作用所固定的C
13、O2量与 相等；为提高封闭大棚内作物产量，棚内人工释放CO2应控制在 (填图中字母)浓度为宜。参考答案： 6. 1不确切。柳树干重的增加来自于光合作用产生的有机物。2土壤中的 矿质离子被柳树吸收3。略，结论：光合作用时主要吸收红光和蓝紫光 4 呼吸释放二氧化碳的量。C7、某课题小组的研究性学习课题是“探究影响细菌生长繁殖的因素。”他们在培养细菌的过程中发现了某种细菌（记作X）的周围其他细菌的生长繁殖受到抑制。他们把X细菌接种到专门的培养基上培养，一段时间后除去X细菌，用该培养基再培养其他细菌，结果其他细菌仍然不能生长和繁殖。据以上材料回答下列问题：（1）从生态学的角度分析，X细菌与其周围细菌之
14、间的关系称。（2）X细菌周围的其他细菌不能生长和繁殖的原因最可能是。（3）为验证（2）中的原因进行了如下实验。请参照上述题目中给出的有关材料，补充相关的实验步骤及结果：第一步：取两个培养皿，按相同营养成分配制成甲、乙两个培养基。第二步：。第三步：。第四步：在相同条件下，让甲、乙两个培养基上的细菌生长繁殖。实验结果：参考答案：7.（1）竞争（2）X细菌代谢过程中产生了能抑制其他细菌生长和繁殖的物质（3）在甲培养基上接种X细菌，培养一段时间后将X细菌除去；乙培养基上不接种X细菌作为对照在这两个培养基上分别培养接种相同的其他细菌甲培养基上的其他细菌不能生长繁殖，乙培养基上的其他细菌能正常生长繁殖8、
15、为了验证植物的根总是向着重力方向生长，有人设计了下列实验：第一步：取已萌发的玉米4粒，分别放在培养皿的四个位置上（如图所示），并且幼苗的根尖都朝向培养皿的中心。第二步：将滤纸剪成培养皿大小，盖在玉米粒，再盖上湿棉花，直到填满整个培养皿。然后盖上培养皿盖，使玉米粒不能移动位置。用胶布将培养皿和盖粘牢。第三步：把培养皿竖立放在恒温箱内（无光照），不让其滚动，在适宜的温度下培养。请根据上述实验的设计思路，回答下列有关问题：（1）若培养皿竖立起来后，位置C在正下方，那么，四粒玉米中，处于_位置的玉米粒可作实验对照。（2）请你预测该实验的结果。（3）萌发的玉米粒在恒温箱内培养期间，其总重量和所含有机物重
16、量分别发生了哪些变化？原因是什么？（4）现提供栽有玉米幼苗的花盆和纸箱若干，请你设计一个验证植物茎具有背地生长特性的实验。参考答案 8.(1)A(2)A处作对照的玉米幼根竖直向下生长，B、C、D三处作实验的玉米幼根都弯曲向下生长。或四粒玉米的根均向下生长。(其它正确答案也给分)(3)萌发玉米粒总重量增加，因为幼根生长吸水较多。有机物重量减少，因为细胞呼吸作用消耗了部分有机物。(4)将一盆幼苗(花盆)竖直放置，一盆幼苗(花盆)侧放(或倒放)，用纸箱罩住花盆，一段时间后观察，可见两个花盆中的幼苗茎均向上生长。(其它正确答案也给分)9南方红豆杉为世界珍稀濒危物种，具有极其重要的药用和经济价值。虽可利
17、用种子繁殖，但种子的休眠期长，种子萌发率低，为挽救这一珍稀濒危物种，某学校研究性学习小组围绕提前解除种子休眠提高发芽率这一目标，做了如下实验探究，通过实验得到了下表中的实验结果。请分析回答：处理方法发芽率机械破损后直接播种282%005%赤霉素浸种24小时238%机械破损后，再用005%赤霉素浸种24小时804%机械破损后，再用40的005%赤霉素浸种24小时966%（1）根据该小组的研究内容，请为他们的研究课题拟定一课题名称： 。（2）该小组实验前做出假设是： 。（3）概括该小组实验过程的主要步骤：将种子分为四组。 ； 。（4）该实验可能得出的重要结论： 。（5）为了使研究结果更加科学，更具
18、有说服力，应做哪些方面的改进？ 。参考答案 9. (1)打破（提前解除）南方红豆杉种子休眠期的技术（方法、措施）研究。【或探究人工处理红豆杉种子提高发芽率的技术（方法、措施）研究】（2分）（2）机械破损、植物激素、温度等外因能解除种子的休眠期提高发芽率。（1分）（3） 按表上要求对各组种子进行处理。播种并分别记录各组发芽情况。（每步1分）（4） 机械破损、赤霉素浸泡、温度对解除种子休眠都有作用，但机械破损后再用40的赤霉素浸泡效果最好。（2分）（5） 设置对照组 （1分）10、在人群中有耳垂和无耳垂是一对相对性状，已知无耳垂是隐性性状，有耳垂是显性性状。某小组计划调查上海市50个家庭的父母与子
19、女间这对相对性状的遗传（假设一对夫妻只生一个孩子），作为一次研究性学习活动。（1）如果你是该小组中的一员，请你确定本次研究活动的主要目的：_。（2）请设计一张表格（写在下面），用于调查时统计数据，并给表格起一个标题。（3）该实验的不足之处是_。参考答案 10、（1）确定这一性状是否为伴性遗传（或验证基因的分离定律，调查基因频率等）（2分）（2）上海市部分家庭耳垂性状遗传的调查统计表（7分）父亲性状母亲性状儿子性状女儿性状有耳垂无耳垂有耳垂无耳垂有耳垂有耳垂有耳垂无耳垂无耳垂有耳垂无耳垂无耳垂（3）被调查的家庭数目太少（1分）11、胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具
20、有升高血糖的生理作用”，请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。（一）实验材料和用具： 正常实验小白鼠2只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器，试管，烧杯等。（二）实验步骤：（实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；给药1小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液）（三）实验结果的预测、解释和结论：参考答案：11.(二) 实验步骤：（1）确定1只鼠为实验鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液；另一只鼠为对照鼠，腹腔注射等容量生理盐水。（2）将两支试管分别编号为1号和2号，各加入等量的班氏糖定性试剂。（3）给药1小时后，
21、对两只小白鼠采尿液，实验鼠尿液放入1号试管内，对照鼠尿液放入2号试管内。（4）将两支试管摇匀后，放入盛有开水的烧杯内加热煮沸，待冷却后，观察两支试管溶液颜色的变化。(三) 预测、解释：1号试管中应该出现砖红色沉淀，表明实验鼠尿液中有葡萄糖；2号试管中仍为蓝色溶液，表明对照鼠尿液中无葡萄糖。实验结论：实验鼠血糖升高，超过一定数值而出现尿糖，是胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的。12植物的根具有向重力生长的特性，下列是研究根向重力生长机理的两个实验。实验一：将空白琼脂和含EDTA的琼脂做成帽状，分别套在甲、乙两组玉米胚根的根冠外（示意图如下）。提示：EDTA的作用是去除与其临接部位的Ca2+
22、。将胚根水平放置培养一定时间后，观察到甲组胚根向重力(下)生长，乙组胚根水平生长。根据上述实验结果，得出实验结论： 。实验二：水平放置的胚根弯曲向下生长，与根冠近地侧的Ca2+浓度明显高于远地侧有关。研究表明，根总是朝着Ca2+浓度高的方向弯曲生长。为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用具，写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，并回答问题。实验材料和用具：胚根等长的萌发玉米种子，含EDTA的琼脂帽，含Ca2+的琼脂块，空白琼脂块，培养皿等。实验步骤：第一步：取若干个培养皿，在每个培养皿中放置适量的萌发玉米种子，按实验一中乙组的方法处理胚根一定时间后，移去根冠外的琼脂帽
23、。第二步：（3）实验结果： 。(4)科学家进一步证实，根冠中生长素的分布受Ca2+浓度影响。当胚根水平放置时，重力诱导Ca2+向根冠下侧移动，导致近地侧的生长素浓度比远地侧高。请分析胚根的生长素分布与向重力生长的关系： 。参考答案 12. 实验一结论：胚根向重力（下）生长与（根冠部位的）Ca2+有关。实验二(2)实验步骤：第二步：将培养皿均分为两组，编号为A组、B组。第三步：在A组的胚根上方放一个空白琼脂块，在B组的胚根上方放一个含Ca2+的琼脂块。第四步：将胚根水平放置培养一定时间后，观察胚根的生长方向。(3)实验结果：当A组胚根仍在水平生长时，B组胚根已弯曲向上生长。(4)生长素对根生长的
24、作用具有两重性，低浓度生长素可促进生长，高浓度则抑制生和。对根来说，生长素的最适浓度低，近地侧的生长素浓度过高，生长慢;远地侧的生长素浓度较低，生长快，因而胚根弯曲向下生长。13、为丰富植物育种的种质资源材料，利用钴60的射线辐射植物种子，筛选出不同性状的突变植株。请回答下列问题：(1)钴60的辐射用于育种的方法属于 育种。(2)从突变材料中选出高产植株，为培育高产、优质、抗盐新品种，利用该植株进行的部分杂交实验如下：控制高产、优质性状的基因位于 对染色体上，在减数分裂联会期 (能、不能)配对。抗盐性状属于 遗传。(3)从突变植株中还获得了显性高蛋白植株(纯合子)。为验证该性状是否由一对基因控
25、制，请参与实验设计并完善实验方案：步骤1：选择 和 杂交。预期结果： 。步骤2： 。预期结果： 。观察实验结果，进行统计分析：如果 与 相符，可证明该性状由一对基因控制。参考答案：13 (1)诱变 (2)两(或不同) 不能 细胞质(或母系) (3)高蛋白(纯合)植株 低蛋白植株(或非高蛋白植株) 后代(或F1)表现型都是高蛋白植株测交方案： 用F1与低蛋白植株杂交 后代高蛋白植株和低蛋白植株的比例是1：1 或自交方案： F1自交(或杂合高蛋白植株自交) 后代高蛋白植株和低蛋白植株的比例是3：1 实验结果 预期结果14：有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。（1）请你设计个实验，探究花色的遗传
26、是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解和简洁语言回答。 （2）如果花色的遗传是细胞核遗传，请写出F2代的表现型及其比例。 参考答案：14、 （1）若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本相同，则该花色的遗传为细胞质遗传；若正交与反交产生的Fl的性状表现与母本无关，表现为红花或白花的一种，则该花色的遗传为细胞核遗传。（2）3红1白或3白l红15为观察生态系统稳定性，设计4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。请回答以下问题：(1)乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为 ，原因是 (2)丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是 (3)丁瓶与甲瓶相比，
27、氧气含量 ，原因是 (4)根据观测结果，得出结论： ； 参考答案：151减少，缺乏光照，无法进行光合作用。2没有微生物的分解作用。3少，小雨呼吸要消耗部分二氧化碳4生产者和分解者是生态系统的重要组成成分。光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件16、为探究不同浓度的生长素对植物不同器官生长的影响。某同学进行了以下实验：将燕麦幼苗的胚根及芽末端4mm切去，再将剩余的10mm的胚根及胚芽每10条一组分别放入保持在25的不同浓度的生长素溶液中2天。（生长素溶液的浓度单位为molL1，浓度分别为1013、1012、1011、1010、109）请回答下列问题： （1）、将胚根及胚芽的末端4mm切去的目的：
28、。 （2）、为什么要用10条一组而不是1条一组放入生长素溶液中进行实验 。 （3）、理论上，胚根、胚芽的最适生长素浓度分别是： 。 （4）、请你设计一个用于记录观察结果的表格。 参考答案：16、（1）、胚芽、胚根的顶端都能产生生长素，去掉后能保证所配生长素浓度不受影响。 （2）、较多数量一组可获得精确的平均结果 （3）、胚芽为101molL1 胚根为1010molL1 （4）、表格设计如下2天后的平均长度mm）生长素溶液的浓度（molL1）1013101210111010109108107106105104胚芽胚芽 （说明：只要设计合理，均可给分，但要注意生长素的浓度梯度。） 表格的设计技巧：
29、要理清设计思路：首先要读懂题目要求在表格“工作区”记录的内容。（题目中有明确的要求）其次要明确表格的第一列写什么？第一行写什么？注意在第一列或第一行中肯定要写组别，即实验组和对照组（相互对照中组数可能更多）。再绘制表格（切记：表格“工作区”是预留给所设计的实验中记录到的数据，而不是要学生造出数据来填入其中。因此只要设计完成一张空白表格即可。设计表格时，要先在草稿纸上画出表格轮廓，再写入答题纸中。）表格设计好后，切勿忘记给表格添上题注（即表格名称）。17、一些环境因素可能影响植物的生长，三位同学分别在三个相同的花盆里，放入来自同一处的土壤，各植入一株相同的幼苗，其目的在于通过控制外部条件，探索不同生长条件对幼苗生长的影响。 内容学生幼苗的质量（克）第1天 第30天甲 4 24乙 4 35 丙 4 64 （1）、甲、乙、丙三位同学通过控制不同温度（乙、丙均在适宜的温度条件下）和光照条件获得实验数据如右表所示：请指出最可能的组合形式。甲： 乙： 丙： （2）、请你利用所给的材料，设计一组实验，得到与乙、丙两位学生相似的的实验
