2023届高三生物二轮复习专题突破-实验步骤或思路的分析、设计与结果和结论预测

 

人教生物二轮专题突破

实验步骤或思路的分析、设计与结果和结论预测

【主干知识整合】

一、实验设计遵循的原则

1．科学性原则

(1)选材科学性：如鉴定还原糖的实验中不能以西瓜汁为实验材料，因为西瓜汁的红色会干扰颜色反应。

(2)实验方法科学性：如使用双缩脲试剂时应先加入A液，再加入B液。

2．单一变量原则和等量原则

二者是完全统一的，只不过强调的侧重点不同，前者强调的是自变量的单一性即实验组和对照组相比只能有一个变量，而后者强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量，必须严格控制在适宜且等量条件下，以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。

3．平行重复原则

为减小实验误差应进行多次实验，如探究培养液中酵母菌种群数量的变化的实验中，每次计数都要重复至少3次。

4．对照原则(为使实验结果更有可信度，需设置对照组)

(1)空白对照：即对照组不做任何变量处理。如探究胰岛素的生理作用实验中，对小鼠进行饥饿处理后，注射胰岛素的为实验组，注射等量生理盐水的为对照组。

(2)自身对照：即对照组和实验组在同一实验对象上进行，不再设置新的对照组。如观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，质壁分离状态与自然状态形成对照。

(3)条件对照：即给对照组施加变量处理，但这种处理不是实验假设所定的。如探究甲状腺激素的生理作用实验中，实验组为饲喂甲状腺激素，空白对照组为饲喂等量生理盐水，可以再增加一组对照组，饲喂甲状腺激素抑制剂，即条件对照，这样可以增加实验的说服力。

(4)相互对照：即不单独设对照组，而是几个实验组之间相互进行对照。如探究温度、pH对酶活性影响的实验中，各组既是实验组，又是其他组的对照组。

二、实验设计的基本方法

实验设计程序：明确实验目的→选择实验原理→确定实验思路→设计实验步骤→预期实验结果→得出实验结论。

1．实验目的

(1)验证性实验：寻找题干信息，一般写有“验证……”，即为该实验的实验目的。

(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。

2．实验假设

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即可。

3．实验原理

实验原理的确认与书写：实验原理就是进行实验的理论依据，书写基本思路概括为“已知条件找变量→根据目的提结论→依据材料判结果→结论结果找联系→组织语言写原理”。

4．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。一般需体现“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”。

典题1　冠心病是指给心脏供血的冠状动脉发生粥样硬化，使血管腔狭窄或闭塞，导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的心脏病，心肌缺血缺氧引发心前区疼痛，导致心率加快，可通过受体阻断药来治疗。预防冠心病，要注意低脂饮食。请回答下列问题：

受体阻断药可选择性结合受体，阻止相应信号的作用。现以狗为实验对象，据图选择作用于心肌细胞的受体阻断药(假定给药过程不影响心率)，通过检测心率证明：交感神经和副交感神经对心率的调节作用相抗衡。

实验思路：______________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

预期结果：______________________________________________________________。

答案　实验思路：取甲、乙两组狗，先测定正常安静状态下的心率，然后甲组用适量M3受体阻断药处理，乙组用等量α和β型受体阻断药处理，再分别检测心率进行比较

预期结果：甲组心率升高，乙组心率降低

解析　验证“交感神经和副交感神经对心率的调节具有拮抗作用”的实验，自变量是分别刺激交感神经和副交感神经，因变量是心率的变化。由于题干要求使用受体阻断药来控制自变量，图中M3受体为副交感神经反射弧中的激素受体，α和β型受体为交感神经反射弧中的激素受体，所以用适量M3受体阻断药处理代表阻断副交感神经，用等量α和β型受体阻断药处理代表阻断交感神经，检测心率变化即可。根据图中信息副交感神经导致心率减慢、心肌收缩减弱，交感神经导致心率加快、心肌收缩加强，可以预测甲组因副交感神经被阻断，导致心率升高，乙组因交感神经被阻断，导致心率降低。

5．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

注意　自变量的处理方法

(1)“加”或“减”：例如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素；“减”即手术切除甲状腺法。

(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。

典题2　生长激素是动物生理学实验中一种常用的激素。它是腺垂体细胞分泌的一种肽类激素，主要生理功能是促进神经组织以外的所有其他组织生长，促进机体代谢和蛋白质合成，从而使动物代谢加快，体重增加。现有一批生长激素过了保质期，某研究小组想设计一个实验来检验它是否还有使用价值。

实验器具与试剂：若干幼龄小白鼠，饲料，正常生长激素，过期生长激素，生理盐水，注射器，酒精棉等。

(1)实验步骤：