第3单元 微专题1 实验技能专题-【优学精研】2027年高考生物一轮总复习教用课件（不定项版）

该高中生物学高考复习课件聚焦实验技能专题，覆盖实验设计原则（科学性、单一变量、对照等）、变量辨析（自变量、因变量、无关变量）、实验步骤设计等核心考点，对接高考评价体系，分析实验题在理综卷中的高频考查维度，归纳选择题、实验设计题等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题精练+素养导向”，如以2025河南郑州模拟题解析对照原则应用，通过实验步骤“三步曲”（取材分组、施加条件、观察记录）培养科学思维和探究实践素养。特设变量控制易错点分析和答题模板，帮助学生掌握实验设计技巧，教师可据此精准定位学情，提升复习效率。

微专题1　实验技能专题 实验设计遵循的原则 1. 科学性原则 高中总复习·生物学 2. 单一变量原则和等量原则 高中总复习·生物学 特别提醒：①生物实验变量的辨析 高中总复习·生物学 ②自变量的处理方法 a.“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。 b.“换”：例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。 高中总复习·生物学 3. 平行重复原则 高中总复习·生物学 4. 对照原则 高中总复习·生物学 高中总复习·生物学 1. （2025·河南郑州模拟）对照原则是科学实验中的重要原则，下列实验 中对照组的设计，错误的是（　　） A. 还原糖的鉴定实验中，可以设置清水组和葡萄糖组作对照 B. 血浆对pH的调节实验中，对照组也应该分别滴加相应剂量的HCl和 NaOH C. 探究水温对加酶洗衣粉的效果影响实验，分别设置0 ℃和100 ℃作对照 D. 探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中两组均为实验组，相互对照 √ 高中总复习·生物学 解析： 　还原糖的鉴定实验中，是否含有葡萄糖（还原糖）是自变量， 可以设置清水组和葡萄糖组作对照，A正确；血浆对pH的调节实验中，酸 性条件和碱性条件为无关变量，故对照组也应该分别滴加相应剂量的HCl 和NaOH，B正确；探究水温对加酶洗衣粉的效果影响实验中，高温、低温 均为实验组，但设置0 ℃和100 ℃作对照，温度梯度过大，且实际生活中 不用100 ℃水洗衣服，C错误；探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，两组均 为实验组（都人为控制了变量，都是实验组），相互对照，属于对比实 验，D正确。 高中总复习·生物学 2. 现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种 淀粉酶的活性，设计实验如下： 实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下产 生麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度 越大，因此可测出物质的相对含量。 实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水 浴缸、温度计等。 实验过程： 高中总复习·生物学 　　 　组别 步骤　 　　 1 2 3 4 5 6 7 8 ①水浴缸温度（℃） 20 30 40 50 20 30 40 50 ②取8支试管各加入等量淀粉溶 液（mL），分别保温5分钟 10 10 10 10 10 10 10 10 ③另取8支试管各加入等量淀粉 酶溶液分别保温5分钟 酶A 酶A 酶A 酶A 酶B 酶B 酶B 酶B ④将同温度下的两支试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5分钟 高中总复习·生物学 实验结果：图甲是40 ℃时测定酶A催化淀粉水解生成麦芽糖的量随时间变 化的曲线，图乙是第④步保温5分钟后，用分光光度计对各组淀粉剩余量 进行检测的结果。 高中总复习·生物学 （1）该实验的自变量是 ，因变量的检测指标是 ⁠ ，淀粉酶催化淀粉水解的实质 是 ⁠。 解析： 自变量是在实验过程中可以变化的量，本实验的目的是探究 不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，因此本实验有两个自变量，即酶的 种类和温度；因变量为各组淀粉剩余量或产物——麦芽糖的生成量；淀粉 酶催化淀粉水解的实质是降低了该反应所需的活化能。 酶的种类和温度 各 组淀粉剩余量（或麦芽糖的生成量） 降低反应所需的活化能 高中总复习·生物学 （2）1、6两组 （填“能”或“不能”）作为对照，原因是实验 设计要遵循 原则。 解析： 1、6两组温度和酶的种类均不同，不遵循单一变量原则，所 以1组和6组不能作为对照。 不能 单一变量 高中总复习·生物学 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）实验目的的书写与表达模式 高中总复习·生物学 （2）实验目的的确认方法 高中总复习·生物学 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”。 高中总复习·生物学 4. 实验思路和实验步骤 （1）实验思路与实验步骤书写技巧的比较 高中总复习·生物学 （2）实验步骤操作的“三步曲” 高中总复习·生物学 5. 实验结果和结论 （1）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。 （2）探究性实验中预期实验结果及结论的分析模式 ①以“结论→结果”为序，分析可能的实验结果（逆向思维）。采用“假 设法”逐条列举，不要重复、遗漏。 ②以“结果→结论”为序，书写预期实验结果及结论（顺向答题）。一般 的书写模式为若……（实验结果），则……（实验结论）。 采用上述分析模式时，一定要注意区分“分析顺序”和“书写顺序”，不 能混淆。 高中总复习·生物学 3. （2025·江西景德镇三模）浮梁红茶（又称“浮红”）因其形美、色 艳、香郁、味醇的特点享誉海内外。发酵是浮红制作的关键工序，将揉捻 后的茶叶置于特定环境，茶叶中的多酚氧化酶（PPO）能催化无色的多酚 类物质氧化为褐色醌类物质。科研人员探究了pH、高温等因素对PPO活性 的影响，结果如图所示。回答下列问题： 高中总复习·生物学 （1）PPO催化无色物质生成褐色物质的机理是 ⁠ ⁠。 制作绿茶时，在揉捻之前需经过焙火杀青，其目的是将茶叶经 ⁠处 理，防止酶促褐变。 降低化学（多酚类物质氧 化）反应活化能 高温 解析： PPO是多酚氧化酶，酶的作用机理是降低化学反应的活化能。 制作绿茶时，在揉捻之前需经过焙火杀青，其目的是将茶叶经高温处理， 防止酶促褐变。 高中总复习·生物学 （2）据图可知，温度越高，PPO维持活性的时间越 。PPO粗提取液 应在低温下临时保存的原因是 ⁠ ⁠。 解析： 分析题图乙可知，在80 ℃ 下，PPO能维持70 s活性，在90 ℃ 下，PPO能维持40 s活性，温度越高， PPO维持活性的时间越短。低温下 PPO（酶）的空间结构稳定，PPO（酶）活性较低，且在适宜温度下PPO （酶）的活性可恢复，因此PPO粗提取液应在低温下临时保存。 短　 低温下PPO（酶）的空间结构稳定，PPO （酶）活性较低，且在适宜温度下PPO（酶）的活性可恢复 高中总复习·生物学 （3）结合图甲中信息，拟设计实验进一步探究浮红茶叶中PPO的最适pH （注：PPO的最适温度约为35 ℃）。在制备PPO粗提取液时一般会加入少 量二氧化硅，目的是 ⁠。 现有充足的PPO粗提取液、茶多酚、仪器设备（如分光光度计，可定量测 量有色物质的吸光度值，进而反映有色物质的含量）、pH不同的缓冲液 （请自主设置pH范围）和玻璃器皿，简要描述实验过程： 使研磨得更加充分 高中总复习·生物学 ①取5支洁净的试管，编号为A、B、C、D、E，分别加入等量的PPO粗提 取液。 ② ⁠ ⁠。 在pH为7至8范围内，设置一系列pH梯度缓冲液，将上述缓冲液等量分 别加入不同的试管中，放于35 ℃保温 ③在每支试管中加入等量（且足量）的等浓度的茶多酚溶液。 ④ ⁠。 一段时间后用分光光度计测定各组混合液的吸光值，并记录 高中总复习·生物学 解析： 在制备PPO粗提取液时一般会加入少量二氧化硅，有助于研磨 充分。分析题图甲可知，在pH为7～8之间PPO的相对酶活性最高，为探究 浮红茶叶中PPO的最适pH，可设计如下实验：①取5支洁净的试管，编号 为A、B、C、D、E，分别加入等量的PPO粗提取液。②在pH为7至8范围 内，设置一系列pH梯度缓冲液，将上述缓冲液等量分别加入不同的试管 中，放于35 ℃保温。③在每支试管中加入等量（且足量）的等浓度的茶多 酚溶液。④一段时间后用分光光度计测定各组混合液的吸光值，并记录。 高中总复习·生物学 （4）桃、苹果、香蕉、荔枝等果实中也含有较多的PPO，褐变会导致果实 品质下降，甚至腐败。为降低去皮后的果实和果汁褐变的速度，以利于保 存。综合上述信息，请你提出两点合理的建议 ⁠ （答出2点即可）。 解析： 桃、苹果、香蕉、荔枝等果实中也含有较多的PPO，褐变会导 致果实品质下降，甚至腐败。为降低去皮后的果实和果汁褐变的速度，可 将果实低温保存、糖水处理、淡盐水处理，以利于保存。 低温保存、糖水处理、 淡盐水处理 高中总复习·生物学 实验方案评价与修订试题的解答思路 实验方案的分析与评价，是“实验设计”的一个重要环节，所有实验结束 后，都需要对自己或对他人的实验方案进行分析与评价，这就意味着“分 析与评价”的内容与“实验设计”的内容紧密相关。解答此类问题时，需 要从“实验目的”“自变量”“因变量”“无关变量”的角度，按照科学 性原则、单一变量原则逐一进行评价。 高中总复习·生物学 高中总复习·生物学 4. 某科研小组通过实验研究了两种不同的 酶抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响， 结果如图所示。请回答下列问题： （1）该实验的自变量有 ，该实验 的无关变量有 （至少答出两项），为了保证实验的高效进行，应保证各无关变量 ⁠。 抑制剂的有无和种类以及底物浓度 温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等 相同且适宜 高中总复习·生物学 解析： 实验中的变量可以分为自变量、因变量和无关变量。由图可知，该实验的自变量是抑制剂的有无和种类以及底物浓度。该实验的无关变量是温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。无关变量要保持相同且适宜，避免无关变量对实验结果的干扰。 高中总复习·生物学 （2）分析图中抑制剂Ⅰ与抑制剂Ⅱ，抑制酶活性能力更强的是 ⁠ ⁠。 解析： 由图分析可知，底物浓度为S1后（或超过一定的底物浓度后）曲线③的反应速率小于曲线②，可知抑制剂Ⅱ抑制酶活性的能力更强。 抑制剂 Ⅱ 高中总复习·生物学 （3）随着底物浓度的升高，抑制剂 的作用逐渐减小甚至消失。 解析： 由图可知，随着底物浓度的升高，曲线②的酶促反应速率逐渐与曲线①无抑制剂时相同，即抑制剂Ⅰ的作用逐渐减小甚至消失。 Ⅰ 高中总复习·生物学 （4）某同学认为该实验小组的实验过程应是： a.将某消化酶溶液等分为①②③三组，将每组等分为若干份； b.在一定条件下将三组消化酶溶液与等量的不同浓度的底物混合； c.在①中加入一定量的蒸馏水，②中加入等量的抑制剂Ⅰ，③中加入等量的 抑制剂Ⅱ； d.定时取样检测各反应中底物的量或产物的量，记录实验结果并绘图。 你认为该实验操作是否正确？ ⁠， 如果不正确，请进行改正： ⁠ ⁠。 不正确 步骤c应与步骤b互换，即先对酶溶液进行相 应处理再加入底物 高中总复习·生物学 解析： 若在对酶处理前，先将酶与底物 混合，二者即可发生反应，则不能保证酶促 反应全部发生在酶抑制剂处理过的条件下， 从而影响实验结果。应先对酶进行不同的处 理，然后再将处理后的酶与底物混合，即步 骤c应与步骤b互换，即先对酶溶液进行相应 处理再加入底物。 高中总复习·生物学 5. （2025·南阳一中模拟）酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特性，某兴趣小组想借助如图所示的装置对这三个特性进行探究。 （1）该小组将相同的滤纸片平均分为两组，一组附有过氧化氢酶，一组 附有等量的FeCl3，此实验的目的是探究酶的 ，因变量是 ⁠ ，请列举出此实验中的一条无关变量 ⁠ 。与无机催化剂相 比，酶的催化效率更高，其原理是 ⁠ ⁠。 高效性 过氧 化氢的分解速率 反应温度、反应 物的浓度、滤纸片的数量（任选其一，合理即可）　 酶降低化学反应活化能的作用更显 著 高中总复习·生物学 （2）该小组将相同的滤纸片平均分为两组，一组附有过氧化氢酶，一组 空白，一段时间后发现前者浮出液面而后者沉于杯底，由此得出酶的催化 具有专一性。我们对这一结论并不认同，请阐述不认同的理由： ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠。 （3）该小组继续用此装置探究温度或pH对过氧化氢酶活性的影响，指导 老师不建议该小组探究温度这一自变量，其依据是 ⁠ ⁠。 此实验 只能证明酶具有催化作用，验证酶的专一性时，实验设计的自变量应是不 同的底物，因此需要一组加入过氧化氢溶液和过氧化氢酶，一组加入其他 溶液（如蔗糖溶液）和过氧化氢酶作为对照，根据实验结果才能得出酶的 催化作用具有专一性（合理即可） 温度会直接影响过氧 化氢的分解 高中总复习·生物学 $