第3单元 微专题1 实验技能讲座(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案

该高中生物学高考复习讲义聚焦实验技能核心考点，涵盖实验设计原则、变量分析、设计程序及方案评价，按“原则-程序-评价”逻辑架构知识体系。通过考点梳理、方法指导、真题训练（如2026安徽模拟题）等环节，帮助学生系统突破实验设计难点。 资料采用问题驱动与案例教学法，如设计“熊虫海藻糖保护细胞”实验方案，培养科学思维与探究实践能力。设置分层对点演练（基础验证到综合探究），配合详细解析，确保高效复习。助力学生提升实验设计与评价能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

微专题1　实验技能讲座 一、实验设计遵循的原则和变量分析 1．实验设计遵循的基本原则 (1)科学性原则 ①选材科学性：如鉴定还原糖的实验中不能以西瓜汁为实验材料，因为西瓜汁的红色会干扰颜色反应。 ②实验方法科学性：如使用双缩脲试剂时应先加入A液，再加入B液。 (2)单一变量原则 除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜，如生物材料(大小、生理状况、年龄、性别等)相同、实验器具(型号、洁净程度等)相同、实验试剂(用量、浓度、使用方法等)相同和条件(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)相同。 (3)对照原则 ①含义：设置对照组。通常把经过控制处理的一组(或者未知实验结果的一组)称为实验组，而将未经过处理的一组(自然状态下或者已知实验结果的一组)称为对照组。 ②类型 (4)平行重复原则 在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。 2．实验设计中的变量分析 [对点演练] 1．(2026·安徽芜湖模拟)实验设计应注重科学性、遵循实验设计原则。下列叙述正确的是(　　) A．探究pH影响酶活性实验，可选用胃蛋白酶，在pH为6～8范围设置不同实验组 B．探究温度对酶活性的影响实验，可选用唾液淀粉酶，并且需要设置空白对照组 C．探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，有氧与无氧条件下的两组实验是对比实验 D．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，自变量为催化剂，因变量为O2生成量 解析：C　胃蛋白酶的最适pH为1.5，在pH为6～8范围设置实验组不合理，A错误；探究温度对酶活性的影响实验，可选用唾液淀粉酶，自变量为温度，不需要设置空白对照组，B错误；探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，有氧与无氧条件下的两组实验都是实验组，是对比实验，C正确；比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，自变量为不同条件，因变量为气泡生成速率，D错误。 二、实验设计的基本程序 1．实验目的 (1)实验目的的书写与表达模式 (2)实验目的的确认方法 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”。 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 (2)实验步骤操作的“三步曲” 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。 [对点演练] 2．(节选)科学家观察发现，有一种俗称“熊虫”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－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伤”。请设计一实验方案，用于探究题中假设的真实性。(操作时只要定性即可) 设计该实验的目的是_____________________________________。 答案：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 3．(节选)某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米，请用所学的方法设计实验加以验证。 (1)实验原理：___________________________________。 材料用品：新鲜的普通玉米子粒，新鲜的新品种玉米子粒，研钵，试管，漏斗，纱布，吸管，清水，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，量筒。 (2)方法步骤： ①将两种玉米子粒分别进行研磨，制备组织样液。 ②取A、B两支试管，向A中加入新品种玉米组织样液2 mL，B中加入普通玉米组织样液2 mL。 ③向A、B两支试管中分别加入1 mL____________，摇匀，再分别加入4滴______________，摇匀。 ④观察____________________________。 (3)预期的结果：_______________________。 答案：(1)蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，蛋白质含量越高颜色越深　(2)③双缩脲试剂A液　双缩脲试剂B液　④颜色变化并比较紫色的深浅　(3)新品种玉米子粒组织样液(A试管)紫色较深 4．(节选)当环境中存在一定浓度的某些致突变物时，会导致染色体断裂，不含着丝粒的断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，称为微核，微核与主核有相同染色效果，但体积较小(如图所示)。某研究所在蝴蝶兰培育的过程中使用了磷胺杀虫剂，发现磷胺的污染可能导致细胞中出现微核，研究人员以蝴蝶兰根尖细胞为实验材料，通过观测统计出微核率和微核细胞率的大小，来探究磷胺对染色体的影响。若下图为研究小组在探究过程中某一个实验方案的实验结果，则该实验结果的假设是______________。 答案：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 5．(节选)腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ABC转运蛋白)是一类大量存在于细胞中的跨膜转运蛋白，主要功能是利用ATP水解释放的能量进行多种物质的跨膜运输。茶树根细胞吸收Cl－和都是由ABC转运蛋白完成的，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。请设计实验验证茶树根在吸收Cl－和时，二者之间存在相互抑制，简要写出实验思路，并预期实验结果：__________________________。 答案：实验思路：配制甲(含Cl－和)、乙(含与甲等量的Cl－不含)、丙(含与甲等量的不含Cl－)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Cl－的剩余量(或吸收量)和甲、丙两组的剩余量(或吸收量) 预期结果：甲组Cl－剩余量高于乙组(或吸收量低于乙组)，甲组的剩余量高于丙组(或吸收量低于丙组) 6．必需氨基酸的种类和含量是评价奶粉营养价值高低的主要标准。赖氨酸是人体内的必需氨基酸，缺乏则会影响人体内蛋白质的合成，导致营养不良。赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸？请根据给出的实验原理利用以下材料用具进行探究。 材料用具：20只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠，分装在不同试剂瓶中的21种氨基酸，不含蛋白质和氨基酸的食物，称量器(如天平)等。 (1)实验原理：必需氨基酸是动物体内不能合成的，只能从食物中获取的氨基酸。当动物体内缺乏必需氨基酸时，会出现营养不良，体重增加缓慢等现象。 (2)实验步骤 ①配食：配制食物A：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；配制食物B：_____________________。 ②分组：________________________________，分别称其体重。 ③饲喂：在相同且适宜的环境中饲喂两组小鼠，甲组每天饲喂食物A，_______________________。 ④观察：______________________________________________。 (3)结果预测及结论 ①___________________________________。 ②_________________________________。 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B　④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 三、实验方案评价与修订 [对点演练] 7．某班同学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支大小相同的试管，编号为甲、乙、丙，分别向3支试管中加入2 mL糨糊；②再各加入2 mL新鲜的唾液淀粉酶溶液，振荡均匀；③将甲、乙、丙3支试管分别置于0 ℃、35 ℃、100 ℃下约5 min，④取出试管，各加入2 mL斐林试剂(边加边振荡)，50～65 ℃水浴条件下观察试管内颜色的变化。 (1)本实验的因变量是____________________，观测指标为____________________。 (2)同一小组的同学对此实验设计进行了简要评价，其中正确的是____________。 ①实验步骤不正确　②温度设置不合理　③不能用斐林试剂检验 (3)你的改进方案为：__________________________。 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；为了控制单一变量，需要先分别将淀粉和淀粉酶在不同温度下保温，保温一段时间后才能混合，混合后再置于相应的温度下保温 学科网（北京）股份有限公司 $