10 必修1 第二单元 素养加强课1 生物实验专题-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习讲义（人教版）

一、实验设计遵循的原则 1． 2．单一变量原则和等量原则 3． 4．对照原则(为使实验结果有可信度，需设置对照组) 　某生物兴趣小组对粳稻、籼稻和杂交稻三种水稻品种中的过氧化氢酶活性进行了实验研究，实验结果如下表所示。请回答下列问题： (1)本实验的目的是探究________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 设计实验时，各实验组应遵循______________________________________原则。 (2)分析表中数据可知，在一定浓度范围内，Cd2+、Cu2+都能抑制过氧化氢酶的活性，且相同浓度的Cu2+的抑制作用________(填“大于”“小于”或“等于”)Cd2+。Cd2+、Cu2+对过氧化氢酶活性的影响主要取决于________________(填“植物类型”或“重金属种类和浓度”)。 (3)Cd2+、Cu2+等重金属离子影响了过氧化氢酶的________，从而引起酶活性的改变。 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。 　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，下图为实验结果曲线图，请完善探究实验的相关问题： 实验目的：_________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 2．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，书写基本套路概括为“已知条件找变量→根据目的提结论→依据材料判结果→结论结果巧联系→组织语言写原理”。 　某科研机构发现了一种新型病毒，并对该病毒的遗传物质进行研究。请回答下列问题。 (1)可用化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究，原理是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)可以用同位素标记法研究该病毒遗传物质种类，将宿主细胞放在含某种有放射性标记的核苷酸的培养基中培养，再用该病毒侵染被标记的宿主细胞，一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。培养基中的各种核苷酸________(填“是”或“不是”)都需要标记，理由是________________________________________ _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 3．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。 　某校生物实验小组要对“动物细胞是否也能通过渗透作用吸水和失水”进行实验探究，假如你是其中的一员，请分析回答下列问题： (1)实验假设是______________________________________________________ _________________________________________________________________。 (2)请你说出作出该假设的依据：________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 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”。 　某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 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： 　柽柳是一种泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明。 实验材料：柽柳幼苗若干；适宜浓度的含Ca2+和K＋的完全培养液；细胞呼吸抑制剂；蒸馏水。 请写出实验步骤：____________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 6．实验结果和结论 实验结果是通过观察或测量得到的实验现象，是实验实际出现的情况。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，得出的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)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)由果找因，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“全面结论(总)”。 (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。 　(2021·湖北选择性考试)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A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A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。 三、实验方案评价与修订 　(2023·江西临川一中调研)下表是某小组为探究“过氧化氢酶的活性是否受pH的影响”而设计的实验操作步骤(猪肝中含有过氧化氢酶)，请回答下列问题： 操作步骤 操作方法 试管甲 试管乙 1 加体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 加质量分数为5%的盐酸溶液 1 mL / 3 加质量分数为5%的氢氧化钠溶液 / 1 mL 4 加质量分数为20%的猪肝研磨液 2滴 2滴 5 观察相同时间内试管中产生的气泡数量 (1)上述操作步骤中存在明显的缺陷，请写出改进方案： ①__________________________________________________________________； ②__________________________________________________________________。 (2)在完成改进方案后，若实验结果为____________________________________ ____________________________________________________________________， 则说明过氧化氢酶的活性受pH的影响。 (3)如果本实验用出现一定气泡数量所需要的时间来表示酶的活性，那么所需的时间越长，酶的活性越 ______________。 (4)如果将本实验的自变量换成温度来探究“过氧化氢酶的活性是否受温度的影响”，你认为是否合适？____________，原因是___________________________ ____________________________________________________________________。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 素养加强课1　生物实验专题 例1　(1)不同浓度的Cd2+和Cu2+对不同水稻品种中过氧化氢酶活性的影响　单一变量、对照、平行重复　(2)大于　重金属种类和浓度　(3)空间结构 例2　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) 例3　(1)DNA含有的五碳糖是脱氧核糖且含碱基T，RNA含有的五碳糖是核糖且含碱基U，可以通过化学分析的方法，分析这种新型病毒遗传物质中五碳糖或含氮碱基的种类，据此判断该病毒的遗传物质是DNA还是RNA　(2)不是　若对各种核苷酸都进行放射性标记，则无论该新型病毒是DNA病毒还是RNA病毒，在子代病毒中均能检测到放射性 例4　(1)动物细胞能通过渗透作用吸水和失水　(2)动物细胞具有发生渗透作用的条件(或细胞膜有选择透过性，当细胞与外界溶液接触时，膜两侧具有浓度差) 例5　实验思路：甲组：将X酶用蛋白酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。乙组：将X酶用RNA酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。预期结果及结论：①若甲组有还原糖生成，乙组没有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是RNA；②若甲组没有还原糖生成，乙组有还原糖生成，则说明X酶的化学本质是蛋白质 例6　①将柽柳幼苗随机分为甲、乙两组，分别培养在适宜浓度的含Ca2+和K＋的完全培养液中。②甲组柽柳幼苗的培养液中，加入一定量的细胞呼吸抑制剂，乙组柽柳幼苗的培养液中加入等量的蒸馏水，在适宜的条件下培养。③分别测定两组柽柳幼苗吸收Ca2+和K＋的速率，并进行比较 例7　(1)两　甲物质溶液、乙物质溶液 (2)①透析后，两组的酶A活性均比透析前酶A的活性高　②透析前后，两组的酶A活性均不变　③加甲物质溶液组，透析后酶A的活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶A的活性不变　④加甲物质溶液组，透析前后酶A的活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶A的活性比透析前高 例8　(1)①操作步骤1、4互换　②增加丙试管，在加入盐酸或氢氧化钠的步骤中换为加入1 mL蒸馏水，其他步骤与修正后的步骤相同　(2)甲、乙两试管中产生的气泡数量少，丙试管中产生大量的气泡　(3)低(或弱)　(4)不合适　过氧化氢会随温度升高分解速度加快，从而对实验结果造成干扰 $$