第3单元 高频聚焦2 实验技能解题策略（PPT课件）-【精讲精练】2027年高考生物一轮复习（A版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的能量供应和利用”实验专题，依据高考评价体系梳理了实验设计原则、程序及方案评价等核心考点，通过近五年真题分析明确实验设计（占比45%）、结果分析（30%）、方案修订（25%）的高频题型分布，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+技能拆解+素养提升”策略，如以酶活性探究、光合作用实验真题为例，拆解自变量设置、因变量检测等步骤设计技巧，培养科学思维和探究实践素养。特设易错陷阱警示和答题模板，助力学生掌握得分关键，教师可据此精准指导，提升复习效率。

高频聚焦2　实验技能解题策略 第三单元　细胞的能量供应和利用 栏目导航 第一章　地球与地图 1 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 谢谢观看 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 一、实验设计遵循的原则 1． 2． 注意：单一变量原则和等量原则的目的是完全统一的，只不过强调的侧重点不同。 3． 4． 二、实验设计的基本程序 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→分析实验结果和得出结论。 1．书写实验目的 (1)验证性实验：实验目的的一般写法为“验证……”。 (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，如图为实验结果曲线图，请完善本探究实验的实验目的。 实验目的：_____________________________________________。 [答案]　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) 2．书写实验原理——实验原理就是进行实验的理论依据 某生物兴趣小组同学用某种植物验证镁是合成叶绿素的必需元素，实验的步骤如下。请根据步骤回答相关问题： 第一步：配制等量的全素营养液和缺镁的全素营养液。 第二步：取该植物生长状况相同的健康幼苗若干，随机均分为甲、乙两组，甲组幼苗用全素营养液培养，乙组幼苗用缺镁的全素营养液培养。 第三步：在相同且适宜的条件下培养一段时间后，用纸层析法分离叶片中的色素，乙组叶片中的色素在滤纸条上的分布情况如图1所示，甲组叶片中的色素在滤纸条上的分布情况如图2所示。 该实验的原理是__________________________________________。 [答案]　镁是合成叶绿素的必需元素，用缺镁的全素营养液培养幼 苗，叶绿素合成受阻，取其叶片经纸层析法分离色素，会出现叶绿素a和叶绿素b色素带缺失或颜色变浅(或色素带宽度变窄) 3．提出假设 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。 伞藻是一类大型的单细胞海生绿藻，细胞核位于基部的假根内。伞藻成熟后顶部长出一个伞帽，伞帽的形状因伞藻的种类不同而异。“伞帽的形状是由细胞核还是由细胞质控制的呢？”某校生物兴趣小组模拟了科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接实验，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，长出了伞帽。 (1)该实验所做的科学假设是____________________________。 (2)该实验的现象是____________________________________。 [答案]　(1)伞帽的形状是由细胞核控制的 (2)嫁接伞藻长出乙种伞帽 4．设计实验思路 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”。 [注意]　自变量的处理方法 ①“加”或“减”：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。 ②“换”：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。 (2025·云南昆明联考)水稻的某些基因突变会导致叶绿素的合成功能发生改变形成黄绿叶，进而影响水稻产量。研究者推测突变体表型变化与基因A突变有关，请用基因敲除的方法验证该推测，写出简要实验思路并预期实验结果： __________________________________ _______________________________________________________。 [答案]　实验思路：敲除野生型水稻的A基因，与野生型水稻、黄绿叶突变体水稻比较叶绿素含量及光合作用速率。预期实验结果：敲除A基因的野生型水稻叶绿素含量、光合作用速率比野生型水稻低，与黄绿叶突变体水稻基本相同 5．完善实验步骤 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： 氢气是一种清洁能源。低氧时莱茵衣藻叶绿体中的产氢酶活性提高，使NADPH转变为氢气。已知CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用，诱导其产生氢气，而缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。请分析回答下列问题： 为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产生氢气的影响及其相互关系。现提供生长状况相同的莱茵衣藻、CCCP、完全培养液、缺硫培养液等实验材料。请完善如下实验步骤(提示：CCCP的使用量不作要求，其可溶解在培养液中)。 第一步：将生长状况相同的莱茵衣藻随机均分为____________组，并进行编号。 第二步：对照组中加入适量的完全培养液，实验组分别加入 _______________________________________________________。 第三步： ______________________________________________。 [答案]　四　等量的缺硫培养液、添加CCCP的完全培养液、添加CCCP的缺硫培养液　在相同且适宜条件下培养莱茵衣藻，一定时间后检测各组产生氢气的总量 6．分析实验结果和得出结论 实验结果是通过观察或测量得到的实验现象。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后得出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)明确自变量：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)明确自变量和因变量的关系：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(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。 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。 [答案]　(1)3　甲物质溶液、乙物质溶液和蒸馏水 (2)透析后，含有甲或乙物质的酶液酶活性比透析前高，与蒸馏水组(对照组)几乎相同　透析后，含有甲或乙物质的酶液酶活性与透析前几乎相同，远低于蒸馏水组(对照组)　透析后，含有甲物质的酶液酶活性比透析前高，与蒸馏水组(对照组)几乎相同，含有乙物质的酶液酶活性与透析前几乎相同，远低于蒸馏水组(对照组)　透析后，含有甲物质的酶液酶活性与透析前几乎相同，远低于蒸馏水组(对照组)，含有乙物质的酶液酶活性比透析前高，与蒸馏水组(对照组)几乎相同 三、实验方案评价与修订试题的解答思路 天然黄绿叶(ygl)突变体玉米，其表现为籽粒重量和穗重均降低。研究发现，ygl突变体的Z基因中插入了51个碱基对。在世界范围内，水涝是影响玉米产量的主要因素。为验证Z基因能够提高在水涝条件下玉米的光合速率，设计了如下实验方案：对ygl突变体进行了6天的淹水处理，野生型不做淹水处理。在水淹0天、6天后分别检测两组的叶绿素前体物质含量。请指出该实验方案的不足：_______________ ______________________。 [答案]　野生型与ygl突变体应均做6天淹水处理；实验应检测CO2的吸收速率(或O2的释放速率或有机物的生成速率) ●专项训练(教师备用) 1．如图为“探究pH对过氧化氢酶活性影响”的实验装置，相关分析错误的是(　　) A．不同组别装置内的缓冲液pH不同，滤纸片的大小和数量相同 B．不同pH条件下的实验结果可以相同 C．可通过反应结束后各组量筒内气体的体积大小来判断酶活性的大小 D．可用该装置进一步验证“过氧化氢酶的高效性” 解析　该实验的自变量是pH，因此，不同组别装置内的缓冲液pH不同，而各组反应小室中浸过肝脏匀浆的滤纸片的大小和数量属于无关变量，应保持一致，A正确；由于酶存在最适pH，pH过高或过低，都会使酶的活性降低，所以不同的pH条件下，酶的活性可能相同，因此量筒中收集到的气体量可能相同，B正确；若设置过长的反应时间，各组均反应完全，量筒内收集到的气体量相同，无法准确比较不同pH下的酶活性，C错误；可用该装置进一步验证“过氧化氢酶的高效性”，则实验的自变量为催化剂的种类不同，即将滤纸片分别浸泡肝脏匀浆和氯化铁溶液，其他条件均相同，D正确。 答案　C 2．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_________________________ _______________________________________________________。 (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___________ _______________________________________________________。 答案　(1)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 (2)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) (3)温度会直接影响过氧化氢的分解速率 3．植物细胞内含有过氧化物酶，可将细胞代谢产生的H2O2分解。焦性没食子酸被O2氧化后呈现橙红色；双缩脲试剂与蛋白质可发生紫色反应，并且蛋白质的浓度越高，紫色越深。回答下列问题： (1)为探究黄瓜细胞中是否含有过氧化物酶，设计了如下实验： 试管 编号 1%焦性没 食子酸/mL 2%H2O2 溶液/mL 缓冲液/ mL 黄瓜提取 液/mL 煮沸冷却后的黄瓜提取液/mL 1 2 2 2 — — 2 2 2 — 2 — 3 2 2 — — 2 ①1、2号试管中，________试管是对照组，1、2号试管组成的实验的自变量是________________________________________________。 ②2号试管显橙红色，但并不能据此证明黄瓜细胞中存在过氧化物酶。为了增强实验的说服力，需要增设一组实验，简述实验设计思路：_____________________________________________。3号试管不显橙红色，推测其最可能的原因是__________________________。 (2)白菜细胞内也含过氧化物酶，白菜和黄瓜细胞内过氧化物酶的活性不同，从其分子结构分析，原因可能是______________________。 (3)欲设计实验比较黄瓜和白菜细胞内过氧化物酶的含量多少，简述设计思路：_________________________________________________(假设两种植物提取液中只含过氧化物酶)。 答案　(1)①1号　黄瓜提取液的有无　②把缓冲液换成2 mL过氧化物酶溶液，其他条件与1号试管相同　高温使黄瓜提取液中的过氧化物酶变性失活 (2)组成两种植物过氧化物酶的氨基酸种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构等不同(合理即可) (3)将等量的黄瓜和白菜提取液分别加入两个试管中，加入双缩脲试剂后观察紫色深浅，紫色深(显色反应强)的一组，过氧化物酶含量高 4．胰脂肪酶和α-淀粉酶是影响脂肪和淀粉消化、吸收的关键酶，控制其活性可以有效减少糖类、脂质的吸收。花椒和辣椒是传统的调味香辛料，某研究小组制备了花椒(ZBM)和辣椒(CAL)的提取物，研究两者对脂肪酶和α-淀粉酶活性的抑制功能。回答下列问题： (1)测定α-淀粉酶活性时，分别将α-淀粉酶、α-淀粉酶＋提取物溶解于缓冲液中，各组实验37 ℃预处理10 min后加入等量的1%的可溶性________溶液，继续保温10 min，加入DNS(还原糖定量测定)试剂，沸水浴终止反应，定量检测________的生成量，计算α-淀粉酶活性的抑制率。沸水浴用于终止反应的原理是_____________________________。 (2)研究小组研究了等浓度的两种提取物对脂肪酶和α-淀粉酶活性的抑制效果，结果如图所示。 奥利司他和阿卡波糖分别是脂肪酶和α－淀粉酶的抑制剂，设置这两个处理组的作用及目的是__________________________________。实验结果说明：______________________________________________。 解析　(1)酶具有专一性，一种酶能催化一种或一类化学反应，故测定α－淀粉酶活性时，分别将α-淀粉酶、α-淀粉酶＋提取物溶解于缓冲液中，还需要加入底物可溶性淀粉溶液；酶的活性可用单位时间内生成物的量进行测定，故沸水浴终止反应后，定量测定还原糖的生成量；α-淀粉酶的本质是蛋白质，蛋白质在高温下变性失活，故沸水浴用于终止反应的原理是高温使酶变性失活。 (2)本实验的目的是研究花椒(ZBM)和辣椒(CAL)的提取物对脂肪酶和α-淀粉酶的活性的抑制功能，而奥利司他和阿卡波糖分别是脂肪酶和α-淀粉酶的抑制剂，故设置这两个处理组的作用及目的是作为对照，进一步探究ZBM和CAL的抑制作用；据图可知，ZBM和奥利司他对脂肪酶的抑制效果基本相同，ZBM和阿卡波糖对α-淀粉酶的抑制效果也较为接近，而CAL不具有该功能，故实验结果说明：ZBM对于脂肪酶和α-淀粉酶的活性具有较为显著的抑制作用，而CAL无此功能。 答案　(1)淀粉　还原糖　高温使酶失活 (2)作为对照，进一步探究ZBM和CAL的抑制作用　ZBM对于脂肪酶和α-淀粉酶的活性具有较为显著的抑制作用，而CAL无此功能 5．小麦成熟期如果遇到连绵阴雨天气，会在麦穗上出现发芽的现象。小麦的穗发芽影响其产量和品质，红粒小麦的穗发芽率明显低于白粒小麦。穗发芽的小麦种子中α-淀粉酶和β-淀粉酶的含量会显著增高。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下表： 项目 红粒管 白粒管 对照管 步骤1 加样 0.5 mL提取液 0.5 mL提取液 0.5 mL蒸馏水 步骤2 加缓冲液/mL 1 1 1 步骤3 加淀粉溶液/mL 1 1 1 步骤4 37 ℃保温适当时间终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色 显色结果 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋＋＋ 注：“＋”数目越多表示蓝色越深。 (1)步骤2中加缓冲液的目的是____________________________ _______________________________________________________。 (2)题干信息和实验结果说明，淀粉酶活性______(填“高”或“低”)是红粒小麦穗发芽率低的重要原因。 (3)为进一步探究α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在两种小麦穗发芽率差异中的作用，请写出实验思路(关键步骤)： _______________________ ___________________________________________________________；若_______________________________________________________，则表明α-淀粉酶活性是引起两种小麦穗发芽率差异的主要原因。 答案　(1)维持溶液中pH的稳定 (2)低 (3)设法除去其中一种酶，单独探究另一种酶的活性对穗发芽率的影响　仅β-淀粉酶有活性的两管显色无明显差异，仅α-淀粉酶有活性的两管显色有显著差异(合理即可) 6．(2025·广东汕头调研)氧自由基会破坏细胞膜和细胞器的结构与功能，危害机体健康。过氧化氢酶(CAT)可催化过氧化氢分解，减少低氧胁迫下产生的多余氧自由基。为探究低氧胁迫对鲢鱼血清中CAT活性的影响，某生物兴趣小组进行了如下实验。 第一步：选择形态相似、生理状态相同的鲢鱼120尾，均分为4组，每组3个平行实验，分别置于透明水箱中。 第二步：实验组用保鲜膜和塑料盖密封水箱，分别在鲢鱼全部存活(T1组)、半数窒息(T2组)、全部窒息(T3组)时检测水中的溶解氧(DO)含量，并用一次性灭菌注射器在尾椎处静脉采血。对照组(T0)为在低氧胁迫前测定DO值并进行尾椎静脉采血。 第三步：各组血样经离心后吸取上清液制备血清，测定血清CAT活性，结果如图所示。 回答下列问题： (1)第一步中每组设置3个平行实验的目的是________________ _______________________________________________________。 (2)测定血清CAT活性时，需避免____________________(答出2点)等无关变量对结果的影响。若采集血样后不能及时测定CAT活性，需将血清置于________条件下临时保存。 (3)与T0组相比，T1、T2组CAT催化过氧化氢分解的效率较高，从酶的作用机理角度分析其原因是______________________________ _______________________________________________________。 (4)请评价该实验方案的设置是否合理，并说明合理的理由或不合理的优化思路：_______________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________。 解析　(1)平行重复实验的目的是获得更多相同条件下的实验数据，通过统计平均值提高实验结果的准确性，排除实验结果的偶然性。 (2)由题干信息可知，该实验的自变量为鲢鱼窒息数量，为了保证实验的准确性，实验过程中应严格控制温度、pH、反应时间等无关变量。低温时酶的结构没有被破坏，活性可恢复，有利于酶的保存，故若采集血样后不能及时测定CAT活性，需将血清置于低温条件下临时保存。 (3)酶起催化作用的原理是能降低化学反应的活化能，与T0组相比，T1、T2组CAT催化过氧化氢分解的效率较高，说明T1、T2组条件下CAT降低化学反应所需活化能的效果更显著。 (4)实验目的为探究低氧胁迫对鲢鱼血清中CAT活性的影响，实验的自变量应该为DO含量，但该实验操作中是以鱼的窒息情况为参考标准，对自变量水中的DO含量进行检测，无法准确控制自变量，所以该实验方案设置不合理。可改为精确设置一定梯度的DO含量并测定不同DO含量下鲢鱼血清的CAT活性。 答案　(1)排除实验结果的偶然性 (2)温度、pH　低温 (3)T1、T2组条件下CAT降低化学反应所需活化能的效果更显著 (4)不合理。该实验中以鱼的窒息情况为参考标准，对水中的DO含量进行检测，无法准确控制自变量，可改为精确设置一定梯度的DO含量并测定不同DO含量下鲢鱼血清的CAT活性 $