专题突破1 实验技能解题策略-【创新大课堂】2026年高三生物一轮总复习

第三单元细胞的能量供应和利用 (4)思考：若该反应体系酶的量增多，曲线该如何 。考向突破 》 改变（在图中表示出来）？ 考向三影响酶促反应的因素分析 5.(2022·重庆，7)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋 白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验 小组测定并计算了两种酶在37℃、不同pH下的 相对活性，结果见下表。下列叙述最合理的是 教材挖掘 >2 ) 1.(必修1P82“相关信息”)已知胃蛋白酶的最适 pH 3 5 9 11 pH为1.5，小肠液的pH为7.6，胃蛋白酶随食 对 酶M 0.7 1.0 1.0 1.0 糜进入小肠后还能发挥作用吗？为什么？ 0.6 性 酶L 0.5 1.0 0.5 0.2 0.1 A.在37℃时，两种酶的最适pH均为3 B.在37℃长时间放置后，两种酶的活性不变 C.从37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时仍 有较高活性 2.(必修1P85“拓展应用2”)请思考在不同条件下 D.在37℃、pH为3~11时，M更适于制作肉类 曲线①如何变化，并在图中绘制出相应的曲线。 嫩化剂 6.(2024·雨花区校级模拟)图一、图二、图三是某 生物学习小组通过具体酶促反应实验总结出酶 部分特性的曲线图，下列分析正确的是( 时间 (1)在①的基础上，增加酶浓度，请绘制曲线②。 酶A 降B 35℃ 底物A的浓度 最适温度温度℃ pH 图一 图二 图三 A.探究图一所示实验时若用淀粉作底物，自变量 为淀粉酶和蔗糖酶，检测试剂可用碘液 B.探究图二所示实验时若用淀粉作底物，自变量 (2)在①的基础上，增加反应物浓度，请绘制曲 为温度，检测试剂可用斐林试剂 线③. C.探究图三所示实验时若用H2O2作底物，自变 量只有pH,不需要检测试剂 D.探究温度对酶活性影响实验时，需先将H2O2溶 液在相应温度下放置5min再与H2O2酶混合 温馨提示 请做课时分层检测（十一） 专题突破1 实验技能解题策略 单 强调的是自变量的单一性即实验组和对照 一、实验设计遵循的原则 变量 组相比只能有一个变量 1. 如鉴定还原糖的实验中不能 原则 强调的是除了自变量之外的一切对实验结 选材科 以蔗糖溶液为实验材料，因 等量 果有影响的无关变量，必须严格控制在适 学性原 学性 为蔗糖不是还原糖 原则 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 实验方法 如使用双缩脲试剂时应先加 科学性 注：单一变量原则和等量原则的目的是完全统一 入A液，再加入B液 的，只不过强调的侧重点不同。 37 精品教辅·智慧人生 高三总复习·生物学 3. 平行 2.书写实验原理 为减小实验误差应进行多次实验，如探究 重复 培养液中酵母菌种群数量动态变化的实验 实验原理的确认与书写：实验原理就是进行实验 原则 中，每次计数都要重复至少3次 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 即对照组不作任何变量处理 论结果巧联系→组织语言写原理”。 空 探究胰岛素的生理作用实验中，对 【典例突破2】锌是植物必需的元素之一，缺锌 小鼠进行饥饿处理后，注射胰岛素 照 举 会导致植物出现相应的锌元素缺乏症。现欲设 例 的为实验组，注射等量生理盐水的 为对照组 计实验验证植物体中锌的作用不能被镍所代替。 材料准备：足量正常黄瓜幼苗、完全培养液、缺锌 概即对照组和实验组在同一实验对象 念上进行，不再设置新的对照组 的完全培养液、蒸馏水、含锌溶液和含镍溶液等， 自 身 观察植物细胞质壁分离和复原的实 可根据需要选择或补充实验材料。（注：黄瓜的 照 验中，质壁分离状态与自然状态形 完全培养液中不含有镍，且本实验浓度范围内的 例 成对照 镍对植物无毒副作用)。 概即给对照组施加变量处理，但这种 实验原理： 则 念处理不是实验假设所定的 件 探究甲状腺激素的生理作用实验中， 3. 提出假设 实验组为饲喂甲状腺激素，空白对 照 假设是指用来说明某种现象，但未经证实的论 举照为饲喂等量生理盐水，可以再增 例加一组对照组，饲喂甲状腺激素抑 题，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设 制剂，即条件对照，这样可以增加 想，是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一 实验的说服力 种可能的解释和说明。提出的假设可能正确，也 概即不单独设对照组，而是几个实验 可能错误，但必须能解释题目现象或与题干相 相 念组之间相互进行对照 符，一般情况下，若是实验中要求写出你的假设， 探究温度、pH对酶活性影响的实验 我们应根据自己平常积累的知识，写出认为最可 例中，各组既是实验组，又是其他组 能的一种假设。 的对照组 【典例突破3】当环境中存在一定浓度的某些致 二、实验设计的基本程序 突变物时，会导致染色体断裂，不含着丝粒的断 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 裂片段在有丝分裂时不能进入子细胞核中，而是 在细胞质基质中形成椭圆形异常结构，称为微 析实验结果和得出结论 1.书写实验目的 核，微核与主核有相同染色效果，但体积较小（如 (1)验证性实验：实验目的的一般写法为“验 图所示)。某研究所在蝴蝶兰培育的过程中使用 证…” 了磷胺杀虫剂，发现磷胺的污染可能导致细胞中 (2)探究性实验：首先分析实验的自变量和因变 出现微核，研究人员以蝴蝶兰根尖细胞为实验材 量。此类实验的实验目的一般书写为“探究自变 料，通过观测统计出微核率和微核细胞率的大 量对因变量的影响”“探究自变量与因变量的关 小，来探究磷胺对染色体的影响。若下图为研究 系”“探究自变量的作用”等等。 小组在探究过程中某一个实验方案的实验结果， 【典例突破1】科学家观察发现，有一种俗称“熊 则该实验结果的假设是 虫”的动物，若进入“隐生状态”（这时它的代谢速 率几乎可降至0)，能耐受一271℃的冰冻数小 时，据研究，熊虫进入隐生状态时，它们的体内会 大量产生一种叫作海藻糖的二糖。根据上述资 微核 料，有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组 织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损 10gL-磷胺 伤”。请设计一个实验方案，用于探究题中假设 1gL磷胺 的真实性。（操作时只要定性即可） 0.1gL-磷胺 请回答设计实验的目的是 蒸馏水 时间（天） 精品教辅·智慧人生 38 第三单元细胞的能量供应和利用 4.设计实验思路 【典例突破5】必需氨基酸的种类和含量是评价 思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要： 奶粉营养价值高低的主要标准。赖氨酸是人体 求“言简意赅”。比如：用某种方法处理某种材 内的必需氨基酸，缺乏则会影响人体内蛋白质的 料，观察其对某方面的影响效果。一般须体现： 合成，导致营养不良。赖氨酸是否也是小白鼠体 “对照思想”，显示自变量和因变量，对无关变量 内的必需氨基酸？请根据给出的实验原理利用 表述时，应注意体现“相同且适宜”。 以下材料用具进行探究。 注意：自变量的处理方法 材料用具：20只生长发育状况相同的正常幼年小 (1)“加”或“减”：例如验证甲状腺激素的生理作 白鼠，分装在不同试剂瓶中的21种氨基酸，不含 用—“加”即口服或注射该激素；“减”即手术切 蛋白质和氨基酸的食物，称量器（如天平）等。 除甲状腺法。 (1)实验原理：必需氨基酸是动物体内不能合成 (2)“换”：如探究温度对酶活性的影响实验，对自 的、只能从食物中获取的氨基酸。当动物体内缺 变量温度无法“加”或“减”，就用“换”的方法。 乏必需氨基酸时，会出现营养不良，体重增加缓 【典例突破4】腺苷三磷酸结合盒转运蛋白： 慢等现象。 (ABC转运蛋白)是一类大量存在于细胞中的 (2)实验步骤 跨膜转运蛋白，主要功能是利用ATP水解释 ①配食：配制食物A:取一定量的不含蛋白质和 放的能量进行多种物质的跨膜运输。茶树根： 氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的21种氨 细胞吸收CI和NO3都是由ABC转运蛋白 基酸；配制食物B: 完成的，研究发现两种离子会结合ABC转运 蛋白上有限的结合位点，从而产生相互抑制。 ②分组： 请设计实验验证茶树根在吸收CI和NO3 ,分别称其体重； 时，二者之间存在相互抑制，简要写出实验思 ③饲喂：在相同且适宜的环境中饲喂两组小鼠， 路，并预期实验结果： 甲组每天饲喂食物A, ④观测： 5.完善实验步骤 (3)结果预测及结论： 步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其 ① 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 ② 适宜。实验步骤设计的一般程序： 取材、分组、编号：取材时要注意数 6.分析实验结果和得出结论 量和生理及发育状态相同，用具要相 实验结果是通过观察或测量得到的实验现象。 第一步 同等，即无关变量要相同且适宜，不 实验结论是根据实验现象，对实验因变量与自变 影响实验结果 量关系进行分析，得出的具有普遍意义的理论性 变量处理：根据单一变量原则和对照 第二步 原则，对不同组分别进行变量处理， 结论。实验结论的得出必须依据实验结果。归 通过不同的实验结果来达到实验目的 纳实验结论的一般方法： 根据需要可进一步进行相同处理：其 (1)明确自变量：通过实验目的、实验的对照组设 第三步 他因素相同且在最适条件下继续处理 置或步骤，根据单一因素不同，找出实验自变量。 检测、观察、统计、比较：必须找出 (2)明确自变量和因变量的关系：分析实验结果 第四步 具体的观察和记录对象，观察、记录、 (因变量)与实验控制的单一因素（自变量）之间 统计、比较实验数据和现象 的逻辑关系，得出正确结论 39 精品教辅·智慧人生 高三总复习·生物学 (3)在有些实验中，还要根据各对照组中得出的 预期结果及结论： “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 : 三、实验方案评价与修订试题的解答思路 证的事实。在探究实验中，因为实验结果是未知 有无对照实验 实验变量设置是否合理 的，可能出现的实验结果有多种，因此对应的实 看 如果有对照 是否有标记 验结论也有多种，不同的结果对应不同的结论。 对照 看对照设计 是否遵循单一变量原则 【典例突破6】褪黑素是一种由松果体分泌的小 是否合理 是否遵循等量原则 分子激素，能够调节机体免疫和睡眠作用。某研 是否排除了干扰因素 究小组采用小鼠口服褪黑素方法对其调节免疫 生物材料选择是否得当 看 器材 实验器材选择是否合理 的功能进行研究，结果如表。回答下列问题： 药剂选择、使用、用量是否准确 脾淋巴细胞 NK淋巴细 抗体生成细 测定 三看 是否需要搅拌、加热等 增殖能力 胞活性（相 胞数量（相对 条件 组别 实验所需的温度、光照等条件是否合理 (相对值) 对值) 值) 步骤的顺序是否合理 对照组 1 1 四看 步骤是否完整 步骤 低剂量组 1.31 1.62 1.05 具体操作是否违反生物学基本原理 实验目的是否与实验结果、结论对应 高剂量组 1.05 1.16 1.03 五看 结果 探究性实验的结果和结论是否讨论全面 (1)实验前，小鼠体内的褪黑素经体液运输至全 是否先写结果后写结论 身各处，调节着小鼠自身免疫功能。据表中信息 【典例突破7】(2024·福建福州模拟)某班同学 分析，褪黑素可能作用的细胞有 进行了探究影响酶活性的因素的实验。某同学 设计了如下实验方案和步骤：①取3支大小相同 (答出两点即可)。 的试管，编号为甲、乙、丙，分别向3支试管中加 (2)体内的NK淋巴细胞能够识别并消除肿瘤或 入2mL糨糊；②再各加入2mL新鲜的唾液淀粉 病毒感染的细胞，说明NK淋巴细胞能参与 酶溶液，振荡均匀；③将甲、乙、丙3支试管分别 免疫过程。据表结果分析，褪黑素对机体免： 置于0℃、35℃、100℃下约5min;④取出试管， 疫能力的调节作用与其 有关。 各加入2mL斐林试剂（边加边振荡），50~65℃ (3)综合上述分析，推测褪黑素能够增强机体免 水浴条件下观察试管内颜色的变化 疫能力的机理是 (1)本实验的因变量是 ,观测指 标为 (4)研究发现，褪黑素还能调节小鼠睡眠时间。 (2)同一小组的同学对此实验设计进行了简要评 请利用以下实验材料及用具，设计实验探究褪黑 价，其中正确的是 素对小鼠睡眠的影响。简要写出实验设计思路 ①实验步骤不正确 ②温度设置不合理 ③不 并预期实验结果。 能用斐林试剂检验 实验材料及用具：睡眠情况相同的健康小鼠若干 (3)你的改进方案为： 只，一定剂量的褪黑素溶液，生理盐水，计时 器等。 实验设计思路： 温馨提示 请做专题突破1 精品教辅·智慧人生 40教材挖掘 1.提示不能。因为没有了适宜的pH,胃蛋白酶活性大大下降 甚至失活，不再发挥作用。 2.(1)提示如图所示 ① 时间 (2)提示如图所示 时问 考向突破 5.D[根据表格数据可知，在37℃时，M的适宜DH为5~9，而 L的适宜H为5左右，A错误：酶适宜在低温条件下保存，在 37℃长时间放置后，两种酶的活性会发生改变，B错误；酶发挥 作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37℃上 升至95℃，两种酶在pH为5时都已经失活，C错误。] 6.A[图一曲线表示酶专一性曲线，用淀粉作底物，自变量为淀 粉酶和蔗糖酶，检测试剂用碘液或斐林试剂均可得出图一曲 线，A正确；图二曲线表示酶作用需要适宜的温度（作用条件较 温和)，用淀粉作底物，自变量为温度，检测试剂不能用斐林试 剂，只能用碘液，因为用斐林试剂需要加热，而加热过程中低温 组的酶会恢复活性，使实验结果产生较大的误差，B错误；图三 曲线对应的实验自变量为φH和温度，不能用H2O2作底物，因 为不同的温度会影响H,O。的分解速率，C错误；探究温度对酶 活性影响实验不宜用H,O2作底物，因其高温时易分解，同时 底物和酶要分开装试管中同时放在设置的温度下5min,D 错误。」 专题突破1实验技能解题策略 【典例突破1】探究熊虫产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使 组织细胞避免受到因低温造成的损伤 【典例突破2】解析该实验为验证性实验，实验的自变量是培 养液中是否含锌元素和镍元素，因变量是黄瓜幼苗生长发育状 况，设计实验时，利用完全培养液作为对照，设置缺锌的培养 液、缺锌培养后补充锌或镍为实验组，其他培养条件都相同，比 较黄瓜幼苗的生长发育状况。实验原理可根据题干信息利用 对照实验及二次对照实验来说明。 答案锌是植物必需的元素之一，缺锌会导致植物出现相应的 锌元素缺乏症，当补充锌溶液后缺乏症减轻或消失，但补充镍 溶液后缺乏症不改变 【典例突破3】磷胺污染程度和污染持续时间与植物细胞的微核 细胞率呈正相关 【典例突破4】实验思路：配制甲（含CI厂和NO)、乙（含与甲等 量的CI厂不含NO,)、丙（含与甲等量的NO,不含CI厂）三种营 养液，分别培养相同的茶树，一段时间后检测并比较甲乙两组 CI厂的剩余量（或吸收量）、甲丙两组NO的剩余量（或吸收量） 预期结果：甲组C剩余量高于乙组（或吸收量低于乙组），甲 组NO,的剩余量高于丙组（或吸收量低于丙组） 【典例突破5】解析实验步骤：①配食：配食时，是否含有赖氨 酸是自变量，其他20种氨基酸和食物中其他成分的含量和比 例是无关变量，无关变量应保持一致且适宜，所以取一定量的 不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的21种氨 基酸配制成食物A,作为对照组；另取等量的不含蛋白质和氨 基酸的食物，加入除赖氨酸以外的20种氨基酸，其含量和比例 与食物A中相同，配制成食物B,作为实验组。②分组：将 20只小白鼠平均分成甲、乙两组，分别称量其体重，记录并计算 平均值。③饲喂：饲喂过程中是否含有赖氨酸的食物是自变 量，其他的培养条件是无关变量，无关变量应保持一致且适宜， 因此甲组每天饲喂适量的食物A,乙组每天饲喂与食物A等量 的食物B,两组小白鼠其他饲养条件相同且适宜。④观测：分 别测量甲、乙两组小白鼠的体重，并计算体重增加量。实验结 果预测及结论：若两组小白鼠营养状况和体重基本相同，说明 赖氨酸不是小白鼠的必需氨基酸；若乙组小白鼠出现营养不 良、体重减轻等症状，甲组正常，说明赖氨酸是小白鼠的必需氨 基酸。 答案(2)①另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除 赖氨酸以外的20种氨基酸，其含量和比例与食物A中相同 ②将20只小白鼠随机均分成甲、乙两组③乙组每天饲喂等 量的食物B④分别测量甲、乙两组小白鼠的体重，并计算体 重增加量 (3)①若两组小白鼠营养状况和体重基本相同，说明赖氨酸不 是小白鼠的必需氨基酸②若乙组小白鼠出现营养不良、体重 减轻等症状，甲组正常，说明赖氨酸是小白鼠的必需氨基酸 【典例突破6】(1)脾淋巴细胞、NK淋巴细胞、抗体生成细胞 (2)细胞剂量(3)褪黑素通过促进脾淋巴细胞增殖、提高 K淋巴细胞活性和促进抗体生成细胞数量增多来增强机体免 疫能力（合理即可）(4)将小鼠随机均分为甲、乙两组，甲组口 服一定剂量的褪黑素溶液，乙组口服等量的生理盐水，在相同 环境中饲养，记录两组小鼠每天的睡眠时长若甲组小鼠平均 睡眠时间比乙组长，则褪黑素能延长小鼠睡眠时间；反之褪黑 索能缩短小鼠睡眠时间 【典例突破7】解析(1)由分析可知：该实验的自变量是温度， 因变量为淀粉的分解量，观测指标是溶液颜色的变化。(2)实 验中步骤②不正确，三支试管加入辍糊后，应该先将三支试管 放在不同温度下保温5min,再分别加入2mL新鲜的唾液淀粉 酶滤液摇匀后，再在各自温度中雏持5mi,因为酶具有高效 性，在试管丙升温到100℃的过程中，酶已经和底物发生反应 了。步骤④存在错误，这个实验中不能用斐林试剂检验，斐林 试剂检验时需水浴加热，会干扰实验温度，可采用碘液检测淀 粉分解情况。(3)结合(2)可知，实验改进可将步骤②与步骤③ 对调；将斐林试剂改为用碘液检验即可。 答案(1)淀粉的分解量溶液颜色的变化(2)①和③(3)将斐 林试剂改为用碘液检验；步骤②与步骤③对调 第12课时细胞的能量“货币”ATP 考点 知识梳理 C、H、O、N、PA一P~P~P腺苷磷酸基团腺嘌呤腺 苷腺嘌岭核糖核苷酸ADP ATP特殊的化学键 【正误辨析】 (1) (2)X提示AMP是RNA合成的原料，正常的人体细胞内 不能进行RNA的自我复制 (3)X提示AMP中不含有特殊的化学键。 考向突破 1.C「图中①是腺骠呤，②和④是特殊的化学键，③是磷酸基团， A错误；②和④是特殊的化学键，②比④更容易断裂，B错误； 吸能反应一般与特殊化学键②的断裂相联系，放能反应一般与 ②的形成相联系，C正确：酶具有专一性，故催化②断裂和形成 的酶不相同，D错误。 2.B「ATP的结构式可以简写成A-P~PP,A正确：ATP水 解的过程常伴随吸能反应的发生，B错误；②③脱离后，ATP剩 下的部分成为RNA分子的基本单位之一，即腺嘌呤核糖核苷 酸，C正确；主动运输时，需ATP水解提供能量，③脱离ATP 后，挟能量可使载体蛋白等分子磷酸化，引起载体蛋白空间结 构的改变，D正确。] 考点二 知识梳理 1.细胞质基质、线粒体、叶绿体有机物 2.(1)酶活性磷酸化空间结构吸能放能 (2)磷酸基团空间结构活性 【正误辨析】 (1)× (2) (3)X提示由于ATP在体内含量不高，且ATP与ADP的 相互转化时刻处于动态平衡之中，所以人在剧烈运动时，骨骼 肌细胞中ATP的含量也不会明显增多或降低。 (4)×提示细胞内的放能反应是指能够释放能量的反应， 并非就是指ATP水解释放能量。 教材挖掘 (1)提示 参与细胞信号传递。 (2)提示 通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结 构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相 适应的观点。 (3)提示受温度影响。温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的 活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应。 考向突破 3.A[细胞内绝大多数生命活动所需能量是由ATP直接提供 的，但ATP、GTP、CTP等都是直接能源物质，A错误。」 4.C[ATP为直接能源物质，Y位磷酸基团脱离ATP形成ADP 的过程释放能量，可为离子主动运输提供能量，A正确；ATP分 子水解两个高能磷酸键后，得到RNA的基本单位之 嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P标记的ATP可以合成带有2P 的RNA,B正确；ATP可在细胞核中发挥作用，如为rRNA合 成提供能量，故3和Y位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞