2026届高三生物二轮复习课件专题十 实验与探究

该高中生物学高考复习课件聚焦“实验与探究”专题，覆盖教材基础实验、观察类实验、探究类实验、调查实验及实验设计等核心考点，对接高考评价体系，分析变量分析、实验方法、酒精作用等高频考点权重，归纳观察类实验比较、探究类变量控制、实验设计步骤等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“高考真题情境化训练+核心素养导向”，如结合2023海南卷火龙果补光实验、2021山东卷小鼠体毛调节实验，通过变量分析模型和实验设计四步法，培养学生科学思维和探究实践素养。提供“实验方法速记表”“易错点警示”，帮助学生掌握答题模板，教师可据此开展精准复习，提升备考效率。

专题十 ： 实验与探究 贺老师 1 一、教材基础实验 2 （1）具体实验中的几项比较分析 实验名称 细胞的状态 观察对象 染色剂 生物材料(及特殊要求) 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片     固定装片 蝗虫精母细胞 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂     洋葱根尖 细胞 染色前需漂洗干净 使用高倍显微镜观察几种细胞   细胞  无(不用染色) 酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等 用高倍显微镜观察叶绿体   叶绿体  新鲜的藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶等) 1 观察类实验 死细胞 死细胞 活或者死细胞 活细胞 染色体 甲紫溶液或醋酸洋红液 分生区 3 (2)教材实验中的“一材多用”——洋葱 1 观察类实验 内表皮能质壁分离，就是看不见； 外表皮紫色大液泡，观察最方便。 4 (1)具体实验中的变量分析 实验名称 自变量 因变量 无关变量 探究植物细胞的吸水和失水   (中央液泡的大小、原生质层的位置及细胞大小) 植物细胞的种类、发育程度、温度等 探究温度对淀粉酶活性的影响   (加碘液后溶液颜色的变化) pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等 探究pH对过氧化氢酶活性的影响   (气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度) 温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等 探究酵母菌细胞呼吸的方式   (澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短)； 。 (用酸性重铬酸钾溶液检测) 葡萄糖溶液的量和浓度、澄清石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等 2 探究类实验 外界溶液浓度 不同温度 不同pH 氧气的有无 植物细胞的状态 酶的活性 酶的活性 CO2生成量 酒精的产生 5 实验名称 自变量 因变量 无关变量 探究光照强度对光合作用强度的影响   同一时间段内各烧杯中 的数量 圆形小叶片的种类、大小、数量、温度、烧杯大小、烧杯中水的体积等 探究抗生素对细菌的选择作用     培养基的成分、初始细菌数量与种类、圆形滤纸片的大小、培养时间等 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度   插条的 。 实验材料的一致性、处理时间的一致性等 探究培养液中酵母菌种群数量的变化     培养液的成分、培养条件、空间等 探究土壤微生物对淀粉的分解作用   淀粉溶液加碘液、斐林试剂后的 。 淀粉溶液的体积、反应体系的体积、反应的时间等 (1)具体实验中的变量分析 2 探究类实验 光照强度 (烧杯与光源的距离) 抗生素的有无 生长素类调节剂的浓度 时间 土壤微生物的有无 圆形小叶片浮起 抑菌圈的直径（必二p115） 生根数量或长度 酵母菌种群数量 颜色变化 6 3 调查类实验 (2)具体实验的调查对象、统计方法和计算方法分析 调查类实验课题 调查对象 统计方法 计算方法 调查人群中某种遗传病的发病率   汇总法 发病率＝患病人数÷被调查人数×100% 调查某种遗传病的遗传方式   绘制图表或系谱图进行分析 种群密度的取样调查 活动能力强、活动范围大的动物   个体总数(N)＝初次捕获个体数(n)×再次捕获个体数(M)÷重捕的标记个体数(m)，以此来估算种群密度 植物或活动能力弱的动物   种群密度＝所有样方种群密度的平均值 土壤中小动物类群丰富度的研究 土壤中小动物 或 。 — 人群 患者家系 标记重捕法 样方法 记名计算法 目测估计法 调查方法：取样器取样法 7 6.酒精在教材实验中的作用 酒精浓度 用途 体积分数为 。 在脂肪的检测中用于 。 体积分数为 。 杀死、固定 。 在菊花组织培养中用于对 的消毒 体积分数为 。 DNA的粗提取与鉴定实验中，粗提取DNA的过程要用体积分数为95%的冷酒精，以 。 绿叶中色素的提取和分离实验中，体积分数为95%的酒精加入适量 可代替无水乙醇提取色素 与质量分数为15%的盐酸1∶1混合，用于观察植物细胞有丝分裂实验中的 。 诱导植物细胞 的变化实验中，用于冲洗卡诺氏液及解离液的制备   绿叶中色素的提取和分离实验中，用于 。 50% 70% 95% 无水乙醇 洗去浮色 土壤小动物 外植体和操作台 析出DNA 无水碳酸钠 解离 染色体数目 提取绿叶中的色素 低温 8 8．常见的实验方法 教材经典实验 实验方法 构建细胞亚显微结构模型、制作DNA双螺旋结构模型   种群数量增长模型   分离各种细胞器   证明DNA进行半保留复制   细胞融合实验   绿叶中色素的提取和分离   观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂   探究酵母菌细胞呼吸的方式   赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验、分泌蛋白的合成和运输   膜的成分和结构的初步阐明、达尔文提出植物向光性的假说   孟德尔两大遗传定律发现、摩尔根证明基因在染色体上、证明DNA进行半保留复制   探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度、探究酶活性的最适温度和最适pH   估算种群密度(趋光性的昆虫)   调查种群密度(个体大、数量少的生物)   估算种群密度(活动能力强、活动范围大的动物)   估算种群密度(植物或活动能力弱的动物)   探究培养液中酵母菌种群数量的变化   土壤中小动物类群丰富度的研究   构建物理模型法 构建数学模型法 差速离心法 同位素标记法和密度梯度离心法 荧光标记法 纸层析法 染色法 对比实验法 放射性同位素标记法 提出假说 假说—演绎法 设置梯度实验 黑光灯诱捕法 逐个计数法 标记重捕法 样方法 抽样检测法 取样器取样法 差速离心：靠大小、质量不同 → 逐步提速分次沉淀 密度梯度离心：靠密度不同 → 一次离心分层，纯度更高 9 二、实验设计 10 【例1】为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠的活动状况为观察指标设计实验。 实验原理：胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖水平下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。 材料用具：正常小鼠4只、注射器、胰岛素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水。 二、实验设计 思维导表　完善如下表格 第一步：审准目的、原理和要求 (1)实验目的：________________________________ ； (2)实验原理：先注射____________，出现低血糖症状，再注射_____________，低血糖症状得到缓解 第二步：确定和处理三种变量 自变量：_______________；因变量：_____________________；无关变量：所选正常小鼠的____________、__________________的量 第三步：编写步骤，预测结果与结论 步骤补充：②给A组小鼠注射_______________，B组应注射_____________；③分别给A、B两组小鼠注射__________________； 预测结果：②A组小鼠出现_________症状，B组小鼠的活动状况_________；③A组_____________________________，B组___________________________ 验证胰岛素具有降低血糖的作用 胰岛素 葡萄糖溶液 胰岛素含量 小鼠的活动情况 生理状态 所使用的溶液的量 适量胰岛素溶液 等量生理盐水 等量葡萄糖溶液 低血糖 无变化 小鼠的低血糖症状得到缓解 小鼠的活动状况仍无变化 11 (1)实验步骤： ①将正常小鼠随机均分成A、B两组，观察并记录_____________________。 ②给A组小鼠注射 ，B组小鼠_________________。 一段时间后，A组小鼠会出现 ，B组小鼠____________________________。 ③A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠__________________。 一段时间后，A组小鼠 ，B组小鼠_________________。 【例1】为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠的活动状况为观察指标设计实验。 实验原理：胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖水平下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。 材料用具：正常小鼠4只、注射器、胰岛素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水。 二、实验设计 小鼠的活动状况（前测） 注射等量生理盐水 活动状况无变化（与前测对照） 注射等量葡萄糖溶液 活动状况无变化 四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状 低血糖症状得到缓解 适量胰岛素溶液 ①获得实验初始数据，与实验后（后测）结果形成对照，判断实验处理是否真正起作用。 ②保证实验前各组无关变量相同且适宜，排除无关变量对实验结果的干扰，增强实验说服力。 进行前测，①获得实验初始数据，与实验后（后测）结果形成对照，判断实验处理是否真正起作用。 ②保证实验前各组无关变量相同且适宜，排除无关变量对实验结果的干扰，增强实验说服力。 12 单自变量实验的分组：若是不考虑实验变量梯度的定性实验，通常将实验对象均分成 ； 若是考虑实验变量梯度的定量实验，通常将实验对象均分成 ；其余条件保持相同且适宜，再给予不同的实验变量处理。 定性实验变量处理 (不考虑实验变量梯度) 分组 二、实验设计 1 单自变量实验 两组 三组或多组 定量实验变量处理 (考虑实验变量梯度) 分组 …… …… 无实验变量处理 组A 有实验变量处理 组B 无实验变量处理 实验变量梯度1 实验变量梯度2 组1 组2 组3 此类实验的分组情况可以用下表所示模型表示。 13 【例2】(2023·海南，16)海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。 回答下列问题： (1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是_______________________________；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第__________条。 (2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是___________，该光源的最佳补光时间是____小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是____________________________________________________。 (3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度(简要写出实验思路)：__________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________。 1 单自变量实验 叶绿素(或叶绿素a和叶绿素b) 一和二 红光＋蓝光 6 不同的补光光源条件下，红光＋蓝光光源组平均花朵数均最多 将成花诱导完成后的火龙果植株(成花数目相同)随机均分成A、B、C三组， 分别置于三种不同光照强度的白色光源中照射相同且适宜的时间， 一段时间后观察并记录各组植株所结火龙果的产量，产量最高的则为最适光照强度 14 造成因变量的原因不是自变量A，就是自变量B，且自变量A和自变量B是相互独立、互不干扰的。 实验一：自变量 A→因变量； 实验二：自变量B→因变量。这两个实验组之间形成 。 【例3】给小鼠注射TSH，会使下丘脑的TRH分泌减少。基于对甲状腺激素分泌分级调节的认识，对此现象的解释有两种观点：观点1认为TSH直接对下丘脑进行反馈调节；观点2认为TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节。请你设计实验，证明哪个观点是正确的。 2 双自变量实验 ①非自变量A即自变量B类 实验分析　自变量：_______________________。因变量：_______________。 思路：分别______________________以便通过______原理来控制自变量。 ①选取生长发育正常的小鼠，随机均分为甲、乙两组，分别测定它们的基础TRH分泌量。 ②甲组小鼠摘除垂体，注射适量甲状腺激素，测定TRH分泌量； 乙组小鼠摘除甲状腺，注射适量TSH，测定TRH分泌量。 结果分析： 如果仅是乙组TRH分泌量明显减少，则表明垂体分泌的TSH对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用； 如果仅是甲组TRH分泌量明显减少，表明甲状腺激素对下丘脑分泌TRH具有负反馈调节作用； 如果甲、乙两组TRH分泌量均明显减少，则表明TSH和甲状腺激素对TRH的分泌均具有负反馈调节作用。 作用于下丘脑的激素的种类 分别切除甲状腺和垂体 减法 相互对照 TRH的分泌量 这类实验可以拆分成两个实验： 15 从自变量A和自变量B分别对因变量的作用效果来看，自变量A和自变量B存在协同、抗衡或其他的相互作用。 【例4】　(2021·山东，23节选)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。 ②自变量A和自变量B相互作用类 实验分析　按照实验设计的对照、等量、单一变量原则可将实验目的分解为两个： ①设计实验验证上述调节机制中                  对黑毛小鼠体毛的影响，分不处理组和                     组； ②设计实验验证上述调节机制中                对黑毛小鼠体毛的影响，分不处理组和                      组， 由于题目要求验证上述长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响，需再加一组                                 组。 长期束缚 长期束缚 肾上腺 切除肾上腺组 长期束缚及切除肾上腺 实验分析　自变量：_____________________________。因变量：______________________。 是否长期束缚、是否切除肾上腺 小鼠的体毛的数量和颜色 16 实验思路： ①取生理状况相同的黑毛小鼠若干只，随机均分为A、B、C、D四组。 ②A组不做处理(或做假手术处理)；B组切除肾上腺； C组束缚(或做假手术并束缚)；D组切除肾上腺并束缚 ③其他条件相同且适宜，饲养一段时间后， ④观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。 【例4】　(2021·山东，23节选)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。 ②自变量A和自变量B相互作用类 实验结果： A组小鼠的体毛无明显变化； B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)，不变白； C组小鼠脱毛且体毛变白； D组小鼠体毛增多(生长旺盛)，变白。 17 ③自变量A→自变量B→因变量类（存在上下游关系） 在此基础上，需要根据实验的具体情况来修正实验分组。 “无A”的具体操作： ① 不添加 A ② 切除产生 A 的器官 ③ 加入 A 的抑制剂 ④ 加入 A 的抗体 ⑤ 敲除 A 基因 ⑥ RNA 干扰 ⑦ 破坏 A 的受体 判断自变量的上下游关系 若 组和甲组或 组和丁组的结果一样，则说明自变量A→自变量B→因变量； 若 组和甲组或 组和丁组的结果一样，则说明自变量B→自变量A→因变量， 丙 乙 乙 丙 阻断下游，上游失效； 阻断上游，下游仍能独立。 证明A、B 都参与调控因变量 链式调控关系，同时验证两个自变量各自的作用及相互影响。若「无 A 组」和「无 B 组」的因变量都与对照组显著不同 → 说明 A、B 都参与调控因变量，可继续判断上下游。实验设计的目标是： 分别验证 A 对因变量的作用、B 对因变量的作用； 进一步验证 A 是否必须通过 B 才能影响因变量（即 B 是否为 A 的下游关键环节）。 18 【例5】验证顶芽产生生长素抑制侧芽的生长，请设计实验思路并预期结果、得出结论。 ③自变量A→自变量B→因变量类 实验分析　自变量A是_____________，自变量B是________________， 因变量是________________。 实验思路： 1组保留顶芽(有A有B)，2组去顶芽(无A无B)， 3组去顶芽后加外源生长素(无A有B)。 预期结果： 1组保留顶芽(侧芽生长被抑制)，2组去顶芽(侧芽正常生长)， 3组去顶芽后加外源生长素(侧芽生长被抑制)。 得出结论： 顶芽产生生长素抑制侧芽的生长。 顶芽的有无 生长素的有无 侧芽的生长情况 由于顶芽中有生长素，无法做到有A无B 实验思路　甲组(有顶芽，无生长素)，乙组(有顶芽，有生长素)，丙组(去顶芽，无生长素)，丁组(去顶芽，有生长素)。由于顶芽中有生长素，甲组有顶芽与无生长素矛盾被去掉，乙组简化为保留顶芽，丙组简化为去顶芽，丁组去顶芽后加外源生长素。 19 【例6】验证光合作用产物(如蔗糖)会抑制CST1基因表达，进而抑制气孔开放。实验材料：有CST1基因的野生型植物和无CST1基因的突变型植物。请设计实验思路并预期结果、得出结论。 ③自变量A→自变量B→因变量类 实验分析　自变量A是_____________，自变量B是_________________，因变量是________________。 蔗糖的有无 CST1基因的有无 气孔的开放程度 实验思路： 甲组：野生型 + 清水（有 CST1，无蔗糖） 乙组：野生型 + 蔗糖（有 CST1，有蔗糖） 丙组：突变型 + 清水（无 CST1，无蔗糖） 丁组：突变型 + 蔗糖（无 CST1，有蔗糖） 预期结果： → 正常开放 → 气孔被抑制 → 气孔开放低（因 CST1 缺失，气孔开放基础受限） → 和丙组一样 得出结论： 光合作用产物会抑制CST1基因表达，进而抑制气孔的开放。 甲组 vs 乙组→ 蔗糖能抑制气孔开放 甲组 vs 丙组→ CST1 是气孔开放必需的 乙组 vs 丙组→ 蔗糖的作用，就是去掉 CST1 的作用 丙组 vs 丁组→ 蔗糖必须通过 CST1 才能起作用 蔗糖处理无法进一步降低缺失 CST1 的突变型植物的气孔开放度，说明蔗糖需通过抑制 CST1 基因表达来抑制气孔开放，即存在蔗糖→抑制 CST1 表达→抑制气孔开放的调控通路，CST1 是该通路的关键中间环节。 甲组（野生型 + 清水）：气孔正常开放（开放度高）； 乙组（野生型 + 蔗糖）：气孔开放度显著降低（被抑制）； 丙组（突变型 + 清水）：气孔开放度显著低于甲组（因 CST1 缺失，气孔开放基础受限）； 丁组（突变型 + 蔗糖）：气孔开放度与丙组无显著差异（蔗糖无法进一步抑制）。 1、2组比较，说明有CST1基因时，蔗糖抑制气孔开放； 3、4组比较，说明无CST1基因时，有、无蔗糖对气孔的作用相同。 20 $