小练60 实验设计-【衡水金卷·先享题】2026年新高考生物拿满基础分自主小练（SWX）

拿满基础分自主小练·生物学·SWX 班级： 姓名： 。。。。。。。。。 小练60 实验设计 (建议用时30分钟，满分33分) 考情分析主要考查：实验设计的基本原则（对照原则、单一变量原则、科学性原则、可行性原则）；实验设计的基本 流程；实验结果的分析与处理。 题型：以非选择题为主难度：难考频（★★★） 选择题（单选每题2分，多选每题3分） 4.(2025辽宁盘锦三模)为从甲、乙两个黄瓜 1.(教材改编题)控制变量和设计对照实验是 品种中选出一种能在高海拔较好生长的品 保证实验结果可靠性的关键因素。下列实 种，科研人员开展了低氧胁迫对细胞呼吸 验中关于对照实验和变量描述错误的是 的影响实验，结果如图所示。下列叙述正 A.在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验 确的是 中，观察细胞质壁分离时进行了自身前 后对照 园品种甲 B.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解” 口品种乙 的实验中，只能通过气泡释放速率检测 因变量 超 C.在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验 正常通气 低氧 中，自变量是氧气的有无 A.除自变量外，每组的无关变量应相同且 D.在“探究光照强度对光合作用强度的影 与高海拔一致 响”的实验中，温度属于无关变量 B.实验结果表明，品种甲黄瓜适合在高海 2.(2026山西期末)科研人员在实验中观察到 拔地区种植 以下结果，下列叙述正确的是 C.对照组黄瓜细胞内消耗NADH的场所 组别 实验处理 实验结果 只有线粒体内膜 印 给蝌蚪饲喂甲状腺组 提前发育成“微 D.低氧下，品种甲对应组为实验组，品种乙 织碎片 型蛙” 对应组为对照组 乙 切除蝌蚪的甲状腺 生长发育障碍， 5.(教材改编题)关于性激素在胚胎生殖系统 只能长成大蝌蚪 发育中的作用有两种假说。 切除蝌蚪的甲状腺并 蝌蚪正常发育为 丙 假说一：发育出雄性器官需要来自睾丸提 及时饲喂甲状腺激素 青蛙 供的激素信号，该信号缺失，胚胎发育出雌 A.甲组实验说明甲状腺分泌甲状腺激素 性器官； B.给乙组提供加碘食物，蝌蚪能正常发育 假说二：发育出雌性器官需要来自卵巢提 为青蛙 供的激素信号，该信号缺失，胚胎发育出雄 C.实验说明甲状腺激素促进动物生长发育 性器官。 D.该实验只应用减法原理研究甲状腺的 为验证哪种假说成立，科研人员设计实验： 作用 在家兔胚胎生殖系统分化之前，通过手术 3.(教材改编题)为了验证血浆具有维持pH 摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。幼兔 稳定的作用，某生物兴趣小组进行了实验， 出生后，观察其性染色体组成及外生殖器 并设计了如下表格用于记录实验结果。下 的表现，实验结果如表。下列相关分析合 列叙述不合理的是 理的是 组 甲组：蒸馏水 乙组：人工配制 的缓冲液 丙组：家兔血浆 性染色 外生殖器表现 体组成 未做手术 手术后 0.1 mol/10.1 mol/L0.1 mol/L 0.1mol/1 0.1 mol/L 0.1 mol/I XY NaOH HCI NaOH HCI NaOH HCI 雄性 雌性 A.甲组和乙组都可作为丙组的对照组 XX 雌性 雌性 B.各组加入NaOH和HCI前后的pH可 A.本实验未设置对照 进行自身前后对照 B.实验结果支持假说二 C.每组加入的NaOH或HCI的量可不作 C.本实验自变量控制遵循加法原理 要求 D.性激素并未改变性染色体的组成 D.乙组和丙组在加入少量NaOH或HCl 6.(多选，教材改编题)甲状腺激素(TH)是一 后pH不会发生明显变化 种对动物的生长、发育有促进作用的激素。 如图为TH分泌的调节示意图。某兴趣小 119 组为了探究图中虚线所示情况是否存在， 胺能神经元内外神经递质浓度异常导致其 进行了相关实验。下列分析或设计合理 损伤或死亡，下图是由多巴胺能神经元构 的是 成的突触，回答下列问题： 下丘脑 TRH 垂体 TSH 甲状腺 单胺运载体 促进 促进 抑制 抑制.TSH 转运载体 抑制 TH 多巴胺能 甲经元 A.实验的自变量为是否口服TSH B.实验组：切除甲状腺，注射适量的TSH; 对照组：切除甲状腺，注射等量生理盐水 (1)图中神经递质是一种 (填 C.实验的因变量是检查两组TRH的含量 “兴奋性”或“抑制性”)神经递质，发挥作用 D.若TSH对下丘脑有抑制作用，实验组 后产生愉悦感的部位是 TRH的分泌量比对照组低 据图分析，正常人体避免多巴胺能神经元 7.(多选，教材改编题)探究某种元素是否为 突触前膜两侧神经递质浓度异常的机制是 植物必需元素，一般利用溶液培养法。下 图为探究X元素是否为植物的必需元素的 (2)科研人员为研究药物A是否对帕金森 实验设计。下列相关说法正确的是 有治疗效果，用物质M制备了PD模型大 植物 )→正常生长→X元素不是必需元素 鼠并分组处理，设计了如下实验： 圣禁服】 一生长不正格如入X营星侯一必景 实验 实验二 实验三 A.该实验只须设置前后对照，无须再另设 物质M 对照组实验 药物A B.通过检测叶片中X元素的含量，可验证 检测指标★★★★★★ ★★ ★★★★ 该实验目的 注：“十”表示给予该处理，“一”表示未给予该处 C.通过对比X元素的有无对植物的影响， 理，“★”数量代表检测指标的数量。 可获得实验结论 ①上述实验的检测指标是 D.若X元素为P,则缺P会导致植物叶片 偏小且呈暗绿偏紫色 ②实验结论是 8.(多选，教材改编题)某生物兴趣小组以带 有落叶的表层土壤（深5cm左右）为实验材 (3)进一步研究发现药物A通过作用于星 料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解 形胶质细胞发挥作用，可能通过以下两条 作用，对土壤处理情况如表所示。下列有 途径。途径一：通过产生神经营养因子C 关叙述正确的是 与多巴胺能神经元上的C受体结合发挥保 组别 1组 2组 3组 4组 护作用；途径二：通过P蛋白与多巴胺能神 土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌 经元之间形成连接发挥保护作用。现提供 土壤湿度 湿润 湿润 较干燥 较干燥 PD模型大鼠、C受体的抗体、P蛋白的抑制 A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土 剂、生理盐水等实验材料，设计实验探究药 壤微生物对落叶的分解作用 物A发挥作用的通路机制。 B.该实验的自变量为土壤是否灭菌，因变 实验思路：将生理状态相同的PD模型大鼠 量是土壤的湿度 随机均分为三组，甲、乙组分别用 C.为了控制实验中的无关变量，作为实验 处 材料的落叶也应进行灭菌处理 理，丙组用5mL药物A和等量生理盐水处 D.预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4 理，在相同且适宜的条件下，培养一段时间 组中的落叶被不同程度分解 后，检测相应指标。 非选择题 实验结果与结论：若 ,则药 9.(14分，2025湖南邵阳二模)帕金森病（简 物A通过途径一和途径二起作用。 称PD)是一种影响中枢神经系统的慢性神 经退行性疾病，主要影响运动神经系统。 它的症状通常随年龄增长缓慢出现，早期 症状为静止性震颤、肌肉僵直、运动迟缓和 步态异常等。引起PD的原因主要是多巴 120参考答案及解析 归纳法 细胞学说的建立（不完全归纳法） ①分议蛋白的合成和运输(3H标记亮氮酸)： ②光合作用的探究历程：a.卡尔文循环(1“C 标记CO2):b.鲁宾和卡门证明光合作用放出 的氧气完全来自于水(18O分别标记H2O和 同位素标记法 C02); ③噬菌体侵染细菌的实验(5S和2P分别标 记噬菌体蛋白质外壳和DNA): ④DNA半保留复制的实验证据(I5N标记 NH CI 探索生长素类植物生长调节剂促进插条生根 预实验 的最适浓度，探究影响酶活性的最适温度和最 适pH。 6.B【解析】卡尔文运用同位素标记技术探明了碳元 素在暗反应中的转移途径，A正确；梅塞尔森和斯塔 尔运用同位素标记技术和密度梯度离心技术，证明了 DNA分子的半保留复制，B错误；孟德尔运用假 说一演绎法发现了基因的分离定律和自由组合定律， C正确：林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量 分析，揭示了相邻营养级之间有较稳定的能量传递效 率，D正确。 7.D【解析】结合题意分析可知，用伞形帽和菊花形帽 伞藻进行嫁接和核移植实验，说明伞藻的帽形建成主 要与细胞核有关，A正确：摩尔根通过果蝇杂交实验 证明了基因位于染色体上，B正确；不同颜色荧光染 料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验，荧 光染料与细胞膜蛋白质结合，随着该组成成分的移动 而移动，细胞膜上荧光物质的移动表明了细胞膜组成 成分的移动，可推知膜上的蛋白质分子具有流动性， C正确：将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的 提取液注入狗的静脉，检测胰液分泌情况，因本实验 中小肠黏膜神经被彻底破坏，最终有胰液的分泌，故 可说明胰液分泌不是神经调节的结果，D错误。 8.A【解析】病毒没有细胞结构，不能独立生存，只有 寄生在活细胞中才能进行生命活动，而尿嘧啶是 RNA特有的碱基，因此用含3H-尿嘧啶的细菌培养病 毒并检测放射性能确定病毒类型，A正确：细胞学说 认为一切动植物都是由细胞构成的，通过显微镜观察 组织研磨液不能证明动植物是由细胞构成的，B错 误：摘除垂体，小狗停止生长，不能证明垂体合成和分 泌生长激素，还需要进行对照实验，C错误：敲除基因 X,Y的合成停止，不能证明基因X的表达产物是Y, 可能是基因X对Y的合成具有调控作用，D错误。 9.BC【解析】碳酸氢盐能释放二氧化碳，可为小球藻 进行光合作用提供二氧化碳，A正确：分析表格数据， 三组实验中在反应分别进行45min、1l0min、 ·10 生物学·SWX 225min时，释放的氧气中%。比例均与相应的水中 18O起始比例基本保持一致，说明氧气中8O比例不 受光合作用反应时间的影响，B错误：鲁宾和卡门研 究该实验的目的是探究光合作用中氧气的来源，C错 误；卡尔文用“C标记二氧化碳，供小球藻进行光合 作用，然后追踪放射性“C的去向，最终探明了CO2 中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径（即暗 反应中物质变化)，这一途径称为卡尔文循环，D 正确。 10.AD【解析】空白对照组一般不进行特殊处理，但 不是无需任何操作，如探究酶的催化作用，空白对照 组加入等量蒸馏水，A正确；探究酵母菌的细胞呼吸 方式时，有氧条件和无氧条件均为实验组，B错误； 探究甲状腺激素对蝌蚪生长发育的影响时，自变量 为甲状腺激素的有无，C错误：实验中肯定出现预期 结果的组为阳性对照组，探究某种抗生素对细菌的 选择效果时，需设置无菌水及已知抗生素阳性对照 组，D正确。 11.ACD【解析】无关变量是指实验中除自变量外可 能影响因变量结果的变量，需要控制以保持实验的 有效性，无关变量的改变对实验结果有影响，A错 误：探究过氧化氢酶对H2O2的催化作用，自变量为 过氧化氢酶的有无，M为中间变量，可表示为降低 的活化能，B正确：稀盐酸刺激狗的小肠分泌促胰液 素促进胰液分泌，促胰液素的量是中间因变量，C错 误；为确定喂食引起狗分泌唾液是否与神经调节有 关，切断神经是对中间自变量的检测，D错误。 12.ACD【解析】细胞内各细胞器的比重不同，常用差 速离心法将细胞器分离开，A正确：绿叶中色素的提 取和分离实验中，色素分离是因不同色素在层析液 中溶解度不同，不同色素随层析液在滤纸上扩散速 度也不同，从而分离色素，B错误；观察植物细胞质 壁分离实验中，蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度，细胞 失水，导致原生质层与细胞壁分离，C正确：证明 DNA分子进行半保留复制的实验中，由于含N的 DNA比含“N的DNA重，所以可利用离心技术将 试管中只含IN的DNA、含I5N与“N的DNA和只 含“N的DNA进行分离，D正确。 小练60实验设计 1.B【解析】观察紫色洋葱鳞片叶细胞质壁分离与复 原实验中，细胞外溶液为自变量，原生质层位置变化 为因变量，有对照，该实验为自身前后对照，A正确： 在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，因 变量可用气泡释放的速率或者通过卫生香的燃烧情 况检测因变量，B错误；“探究酵母菌细胞呼吸的方 式”实验属于设置了两个实验组（分别是有氧呼吸和 无氧呼吸)的对比实验，自变量是氧气的有无，C正 0 生物学·SWX 确；“探究光照强度对光合作用强度的影响”的实验 中，自变量为光照强度，温度为无关变量，D正确。 食名师提醒 实验中的相关变量 项目 概念 举例 比较过氧化氢在不同条 人为控制的对 件下的分解实验中加热、 自变量实验对象进行 加FeCl溶液、加肝脏研 处理的因素 磨液是对过氧化氢溶液 的不同处理，温度和催化 剂都属于自变量 因变量 因自变量改变 比较过氧化氢在不同条 而变化的变量 件下的分解实验中过氧 化氢分解速率 除自变量外，实 比较过氧化氢在不同条 无关 验过程中还存 件下的分解实验中过氧 变量 在的一些对实 验结果造成影 化氢溶液的浓度和反应 响的可变因素 时间等 2.C【解析】甲组实验不能说明甲状腺分泌甲状腺激 素，因为没有对照组，A错误；碘是合成甲状腺激素的 重要原料，甲状腺激素是在甲状腺中合成的，但乙组 蝌蚪切除甲状腺，即使给乙组提供加碘食物，蝌蚪也 不能合成甲状腺激素，不能发育为青蛙，B错误：乙、 丙两组实验进行对照，乙组切除蝌蚪的甲状腺，丙组 切除蝌蚪的甲状腺并及时饲喂甲状腺激素，两组形成 对照，说明甲状腺激素促进动物生长发育，C正确；乙 组切除蝌蚪的甲状腺，这种处理是摘除法，应用了减 法原理，丙组切除蝌蚪的甲状腺并及时饲喂甲状腺激 素，应用了加法原理，D错误。 3.C【解析】本实验中甲组和乙组都属于对照组，丙组 属于实验组，A正确：各组实验，在没有加入NaOH 和HCI之前pH接近中性，所以各组加入NaOH和 HCI前后的pH可进行自身前后对照，B正确；根据 实验的单一变量原则，每组加入的NaOH或HCI的 量应该相同，C错误；乙组是人工配制的缓冲液，丙组 家兔血浆含有缓冲物质，则乙组和丙组在加入少量 NaOH或HCI后pH不会发生明显变化，D正确。 4.A【解析】由于实验的目的是模拟低氧胁迫对两个 黄瓜品种细胞呼吸的影响，并从中选出一种能在高海 拔较好生长的品种，所以除了自变量（黄瓜品种、通气 情况)以外，每组的无关变量应相同且与高海拔一致， A正确；该实验的结果是低氧均会导致黄瓜体内酒精 含量升高，其中品种甲升高更快，酒精不利于黄瓜的生 长，即实验结果表明品种甲黄瓜不适合在高海拔地区 种植，B错误：正常通气组属于对照组，该对照组的黄 瓜植株体内有酒精产生，说明部分细胞也能进行无氧 呼吸，而无氧呼吸消耗NADH的场所是细胞质基质，C ·10 参考答案及解析 错误：低氧下品种甲和品种乙都是实验组，D错误。 5.D【解析】本实验XY或XX型手术前后形成前后 自身对照，XY和XX型形成相互对照，A错误；分析 表格数据可知，性染色体组成为XX的胚胎，将卵巢 切除后，并不会发育为雄性，表格数据不支持假说二， B错误；本实验自变量控制遵循减法原理，C错误；分 析表格数据可知，性激素有无并未改变性染色体的组 成，D正确。 6.BCD【解析】TSH的化学本质是多肽类，口服TSH 会被消化道中的酶分解，失去作用效果，A错误；实验 组：切除甲状腺，注射适量的TSH;对照组：切除甲状 腺，注射等量生理盐水，B正确；实验的因变量是检查 两组TRH的含量，C正确；若TSH对下丘脑有抑制 作用，实验组TRH的分泌量比对照组低，D正确。 7.CD【解析】该实验需设置“植物十完全培养液”的对 照组，以判断植物的生长是否正常，实验中向生长不 正常的植物培养液中加入X盐的目的是进行二次对 照（即前后对照），以增强说服力，A错误；对比X元 素的有无对植物生长是否有影响，可以确定X元素 是否是植物的必需元素，检测叶片中X元素的含量， 并不能判断其是否是植物的必需元素，B错误，C正 确：若X元素为P,则缺P会导致植物叶片偏小且呈 暗绿偏紫色，D正确。 8.ACD【解析】该实验有两个自变量：土壤是否灭菌 和土壤的湿度，因此可以探究不同土壤湿度条件下， 土壤微生物对落叶的分解作用；作为实验材料的落叶 也应进行灭菌处理，防止落叶中的微生物影响实验结 果；1组和3组土壤灭菌，没有微生物分解落叶，2组 和4组土壤没有灭菌，土壤中有微生物分解落叶，只 是在湿润和较干燥的环境中分解程度不同。故 选ACD。 9.(14分，每空2分) (1)兴奋性大脑皮层利用多巴胺转运载体将多巴 胺转运回神经元内，降低突触间隙中多巴胺浓度，利 用单胺运载体将细胞质中的多巴胺转运到突触小泡 中降低细胞质中多巴胺浓度 (2)①（正常）多巴胺能神经元的数量 ②药物A对帕金森病有治疗效果 (3)5mL的药物A和适量C受体抗体，5mL的药物 A和适量P蛋白抑制剂甲、乙两组的多巴胺能神经 元的数量均少于丙组 【解析】(1)据图分析可知，多巴胺作为神经递质，与 突触后膜上的特异性受体结合，使突触后膜的通透性 发生改变，Na通道开放，Na+内流，从而产生动作电 位，图中神经递质是一种兴奋性神经递质，发挥作用 后产生愉悦感的部位是大脑皮层。据图可知，利用多 巴胺转运载体将多巴胺转运回神经元内，降低突触间 参考答案及解析 隙中多巴胺浓度，利用单胺运载体将细胞质中的多巴 胺转运到突触小泡中降低细胞质中多巴胺浓度，从而 使正常人体避免多巴胺能神经元突触前膜两侧神经 递质浓度异常。 (2)①引起PD的原因主要是多巴胺能神经元内外神 经递质浓度异常导致其损伤或死亡。上述实验的检 测指标是（正常）多巴胺能神经元的数量。 ②分析表可知，实验一为正常大鼠，属于对照组，正常 多巴胺能神经元数量较多，而实验二用物质M制备 了PD模型大鼠，没有使用药物A,正常多巴胺能神 经元数量较少，实验三用物质M制备了PD模型大 鼠，使用药物A,正常多巴胺能神经元数量比实验二 多，比实验一少，因此，该实验结论是药物A对帕金 森病有治疗效果。 (3)略。 ·10 生物学·SWX R方法技巧 “四步法”规范书写实验步骤 将若干生长状况、大小 第一步 材料分组编 等相同的材料（用具） 号（设置对 均分为若干组，标号为 照实验) 甲、乙、丙…（或A B、C……） 不施加实验变量（自然 给不同的对 条件或模拟自然条件) 第二步 象施以不同 设为对照组：施加实验 的处理（控 变量，设为实验组（或 制自变量) 是相互对照组) 给以相同且 第三步 适宜条件（控 控制无关变量适宜且相 制无关变量) 同，遵循等量原则 反应（生化反应类）或培 养（生理实验类）相同时 实验结果的 间后，观察现象（特异颜 第四步 观察与记录 色变化、沉淀反应、形态 (因变量的 结构、生理特征变化等) 检测) 或测定指标（生长发育速 率、生化反应速度，记录 数据 2·