实验专题3 实验结果的预测及实验方案的评价-（学生用书）【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习（多选版）

该高中生物学高考复习学案系统梳理了实验专题核心考点，涵盖实验结果预测（文字、图表、表格形式）、实验结论获得（解读表格、统计图）及实验方案评价，按实验设计逻辑构建知识体系，通过解题模板引导和真题任务驱动，帮助学生自主梳理方法，形成完整实验能力框架。 亮点在于诊断性真题演练与分层方法指导，如每个考点配2024全国甲卷等高考真题实例，学生通过真题自测定位薄弱环节，培养科学思维与探究实践素养。提供表格设计、图表绘制等实操任务，助力个性化提升，教师可依学情精准指导，实现因材施教。

实验专题3　实验结果的预测及实验方案的评价 1.提取质粒,用特异性引物进行PCR,电泳出现目的条带 [解析] 若要验证转化的大肠杆菌中含有重组质粒,可以提取大肠杆菌中的质粒,用特异性引物进行PCR,然后对PCR产物进行电泳。若出现目的条带,则说明转化的大肠杆菌中含有重组质粒。 2.(1)27　遵循 (2) DDZEZE　DdZEZe (3) ①若正反交结果相同,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于常染色体上;②若正反交结果不同,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于Z染色体上 [解析] (1)家蚕是二倍体,有2个染色体组,每个染色体组有28条染色体,一个染色体组内有27条常染色体。等位基因D/d和E/e位于非同源染色体上,在遗传上遵循自由组合定律。(2)不抗病黑色雄幼蚕的基因型为D_ZEZ-,若要鉴定一只不抗病黑色雄幼蚕的基因型,可用测交的方法:将待测不抗病黑色雄幼蚕与多只抗病褐色雌幼蚕饲养至成虫,使其进行交配,统计子代雌雄幼蚕的表型及比例。若雌雄子代都只有1种表型,说明该雄幼蚕是纯合子,其基因型为DDZEZE;若雌雄子代各有4种表型,说明雄幼蚕是双杂合子,其基因型为DdZEZe。(3)需要通过实验来探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于常染色体上还是 Z 染色体上,可以利用正反交实验来探究。让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验,得到 F1,观察并统计 F1雌雄个体的表型及比例。若控制有鳞毛和无鳞毛的基因位于常染色体上,正反交分别为 FF×ff、ff×FF,其子一代基因型都为 Ff,只出现一种性状;若有鳞毛和无鳞毛的基因是位于 Z 染色体上,正反交实验分别为 ZFZF× ZfW(后代雌雄表型相同)、ZfZf× ZFW(子代雌雄表型不同)。 3.①ⅱ.A、B组加入肝癌细胞悬液,C、D组加入肝细胞悬液 ⅲ.A、C组不加入药物,B、D组加入药物Z ⅳ.将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱,培养一段时间后,在显微镜下观察并统计细胞数,记录并处理实验数据。 ② [解析] ①该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z,因变量是细胞的增殖情况。所以取细胞培养瓶,分为A、B、C、D四组,分别加入细胞培养液;A 、B组加入肝癌细胞悬液,C 、D组加入肝细胞悬液;A、C组不加药物Z,B 、D 组加药物Z;将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱,培养一段时间后,在显微镜下观察并统计细胞数,记录并处理所得数据。②据题意可知,药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用,但对肝细胞增殖无抑制作用,所以A、C、D组细胞正常增殖,而B组细胞增殖受到抑制,图见答案。 4.(1)FGF1与脂肪细胞表面的受体2结合后,促进细胞内PDE4的磷酸化形成P-PDE4,从而抑制脂肪的分解　抑制 (2) 不同实验条件下小鼠的血脂含量 组别 实验前 实验后 差值 FGF1+ 生理 盐水组 个体1 个体2 个体3 平均值 FGF1+ PDE3B 抑制 剂组 个体1 个体2 个体3 平均值 FGF1+ PDE4 抑制 剂组 个体1 个体2 个体3 平均值 [解析] (1)由图可知,FGF1抑制脂肪分解的机制为FGF1与脂肪细胞表面的受体2 结合后,促进细胞内PDE4的磷酸化形成P-PDE4,从而抑制脂肪的分解,据此可从抑制PDE4磷酸化水平的角度开发辅助治疗过度肥胖的药物。(2)根据题意可知,该实验的自变量为注射液的种类,因变量为血脂含量。由此设计实验结果记录表,见答案。 5.(1)增大　提升　根总体积增大,促进根吸收水分和无机盐 (2)与B组相比,喷施外源硅的C、D组气孔导度增幅比叶绿素含量增幅更大　低温下,喷施外源硅使细胞内自由水含量增多,气孔导度增大,吸收更多二氧化碳,促进暗反应,提高光合速率 [解析] (1)正常情况下,细胞内自由水所占比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。据此推测,低温环境下,番茄细胞结合水和自由水的比值增大,从而避免低温对细胞的损害。喷施外源硅可适度提升细胞的水分代谢,根部在结构和功能上的适应性变化是根总体积增大,促进根吸收水分和无机盐,从而增强番茄幼苗的低温耐受性。(2)据表分析,与B组相比,喷施外源硅的C、D组气孔导度增幅比叶绿素含量增幅更大,故外源硅主要影响光合作用的暗反应阶段。在低温条件下,喷施外源硅可通过调整幼苗体内水分比例进而缓解净光合速率下降的机制是低温下,喷施外源硅使细胞内自由水含量增多,气孔导度增大,吸收更多二氧化碳,促进暗反应,提高光合速率。 6.(1)下降　叶片气孔导度下降,引起胞间CO2浓度下降,导致光合速率下降 (2)①等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号　②离体叶绿体　③足量且等量　⑤同一辣椒品种第0天的样品生成的还原态D的含量比第6天的多,且辣椒2号的差异更大 (3)1 [解析] (1)根据图甲可知,在低温弱光处理的6天内,辣椒1号和辣椒2号的叶片气孔导度均下降,引起胞间CO2浓度下降,导致光合速率下降。因此两者的光合速率变化趋势均为下降。(2)根据题意可知,长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤,结合图乙,推测第6天时,辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。现在想要利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后,会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理来检验辣椒2号和辣椒1号的叶绿体的光反应功能。实验过程:①首先分别取等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号的叶片;②制作对应的等体积的离体叶绿体悬浮液;③向各悬浮液中分别滴加足量且等量的试剂D溶液;④置于适宜光照条件下反应一段时间;⑤测定悬浮液中无色还原态的试剂D的含量,根据推测“长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤,且辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高”,预期实验结果为同一辣椒品种在第0天的样品生成的还原态D的含量比第6天的多,且辣椒2号的差异更大。(3)根据(1)(2)可知,低温弱光处理6天后,辣椒2号的叶片气孔导度和总叶绿素含量下降幅度更大,且辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高,初步判断辣椒1号的抗逆性更强。 7.D　[解析] 探究促进百香果健壮枝条生根的最适2,4-D浓度的实验中,设置清水组作为空白对照是合理的,通过对比得出不同浓度的2,4-D对枝条生根的影响,A正确;本实验是探究促进百香果健壮枝条生根的最适2,4-D浓度,因此将2,4-D浓度作为自变量,通过设置不同的2,4-D浓度来观察其对生根的影响,B正确;枝条生根的数量及生根的长度是因变量,经过不同浓度的2,4-D处理后,观察因变量的变化从而得出最适浓度,C正确;实验中应该随机选取生长状况相同的枝条作为实验材料,这样可以排除枝条本身生长状况不同对实验结果的干扰,D错误。 8.不合理,半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异的同时,还要检测并比较两组大鼠抗利尿激素的含量 [解析] 实验为验证乙醇是通过抑制抗利尿激素的释放来影响尿量的,因此半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异的同时,还要检测并比较两组大鼠抗利尿激素的含量,因此题述实验方案不合理。 学科网（北京）股份有限公司 $ 一、实验结果的预测 1.预测实验结果的解题模板 (1)验证类实验 ①题型特点:此类题目通常提供实验思路、方案或步骤,要求学生利用所学生物学知识并挖掘试题提供的信息理解实验原理,分析预测相关实验的结果。 ②模板呈现 (2)探究类实验 ①题型特点:此类题目通常提供需要探究的实验结论,要求学生设计实验方案,并对实验所有可能的结果作出预测。 ②模板呈现 2.预测实验结果的表示形式 (1)纯文字表示 验证性实验: ①表述模式:出现“结果”,说明“结论”。 ②结果只有一个,结论只有一个(不少结论是从实验要验证的内容中寻找)。 探究性实验: ①表述模式:如果是“结果”,说明“结论”。 ②不像验证性实验能得出一个肯定的结论,探究性实验往往有几种预测结果,相应的就有几种可能的结论,必须将每一种可能性都列出来进行逐一分析。 ③实验组有多种结果,对照组只有一种结果。 1.[2024·全国甲卷节选] 某同学采用基因工程技术在大肠杆菌中表达蛋白E。 若要验证转化的大肠杆菌中含有重组质粒,简要的实验思路和预期结果是 　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  2.[2025·安徽合肥模拟] 家蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型;幼蚕抗病和不抗病(显性)由位于15号染色体上的等位基因D/d控制,幼蚕体色的褐色和黑色(显性)由位于Z染色体上的E/e基因控制。回答下列问题: (1)家蚕的一个染色体组内有　　　　条常染色体。等位基因D/d和E/e在遗传上,　　　　(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。  (2)若要鉴定一只不抗病黑色雄幼蚕的基因型,可以将待测不抗病黑色雄幼蚕与多只抗病褐色雌幼蚕饲养至成虫,使其进行交配,统计子代雌雄幼蚕的表型及比例。 预测实验的结论:若雌雄子代都只有1种表型,则该雄幼蚕的基因型为　　　　;若雌雄子代各有4种表型,则该雄幼蚕的基因型为　　　　。  (3)家蚕的成虫称为家蚕蛾,家蚕蛾的有鳞毛和无鳞毛是由一对等位基因(F/f)控制的相对性状。若想探究F/f基因是位于常染色体上还是Z染色体上,现有若干只纯合的有鳞毛和纯合的无鳞毛的雌、雄家蚕蛾,让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验,得到 F1,观察并统计 F1雌雄个体的表型及比例。 预测实验的结果:　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)统计图表示 常用的统计图有条形统计图、曲线统计图等。统计图一般采用直角坐标系。横坐标用来表示事物的组别或者自变量,纵坐标常用来表示事物出现的次数或者因变量。若在同一坐标系中绘制两个或两个以上的自变量时,都要在图例中注明。 3.[2025·浙江1月选考节选] 为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用,但对肝细胞增殖无抑制作用,根据以下材料和用具,完善实验思路,预测实验结果。 材料和用具:若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。 (说明与要求:细胞的具体计数方法不作要求,不考虑加入药物Z对培养液体积的 影响,实验条件适宜。) ①完善实验思路。 ⅰ.取细胞培养瓶,分为A、B、C、D四组,分别加入细胞培养液。 ⅱ. ︙ ︙ ②预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示最后一次检测结果)。 (3)设计表格表示 ①实验表格的基本形式 表格通常包括表题(表格名称)、表头、列题、行题、数据格。 ②表题的拟定 表题一般结合实验目的,点明表格的主题或要点。 当表格中的数据既有自变量也有因变量时,表题中应同时提及两者,但对照组不必在表题中提及。需要注意的是,虽然简短是表题的重要特点,但绝不可只图简短而导致表意不明。 ③表头、行题、列题的确定 一般情况下,行题所提出的是被研究的对象。另外,在需要时也可以将自变量和因变量的位置互换,即在行题列出因变量,而在列题列出自变量。 ④表中数据处理 表格一般用于实验结果的记录,进行实验前,表格当中不能有数据。实验结束后,填入实验数据,然后进行分析处理。 4.[2024·江苏南京二模] 长期过度肥胖易诱发机体发生胰岛素抵抗进而增加2 型糖尿病的发病风险。人体内的成纤维细胞生长因子1(FGF1)与胰岛素均可抑 制脂肪分解,其过程见图。 回答下列问题: (1)由图可知,FGF1抑制脂肪分解的机制为　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,据此可从　　　　(填“促进”或“抑制”)PDE4磷酸化水平的角度开发辅助治疗过度肥胖的药物。  (2)为了证明“FGF1抑制脂肪分解是通过激活PDE4通路而不是通过激活PDE3B通路”这一观点,某兴趣小组采用若干大小相同且健康的小鼠、FGF1注射液、PDE4抑制剂注射液、PDE3B抑制剂注射液、血脂检测仪等开展了实验,请你为他们设计一个合理的实验结果记录表。 二、实验结论的获得 1.解读表格类 (1)题型特点:此类题目通常提供相关实验方案及实验测定的原始数据(通常以表格的形式呈现),要求学生分析数据,得出结论。 (2)模板呈现 5.[2024·广东江门一模] 番茄喜温,冷害(零上低温对植物的伤害)是栽种番茄时常遇到的一种自然灾害。硅作为植物生长中的有益元素,能增强植物的逆境耐受性。为探究外源硅提高番茄幼苗低温耐受性的机制,研究小组以某品种番茄幼苗开展实验,B、C、D组均处于会造成冷害的同一低温条件,C、D组分别在叶面喷施适宜浓度的离子硅、纳米硅溶液,培养9天后测定相关指标,结果如下表。 组 别 处理 结合水 与自由 水的 比值 自由水 含量/ % 叶绿素 含量/ (mg· g-1) 气孔 导度/ (mol· m-2· s-1) 净光合 速率/ (μmol· m-2· s-1) 总根 体积/ cm3 A 常温+ 蒸馏水 2.56 2.33 2.56 0.21 10.88 2.14 B 低温+ 蒸馏水 ? 0.61 1.54 0.04 5.97 1.61 C 低温+ 离子硅 4.69 1.25 1.73 0.17 7.21 2.23 D 低温+ 纳米硅 2.47 2.01 1.65 0.12 7.22 2.65 回答下列问题: (1)番茄幼苗对低温有不同的适应方式,据表推测,低温环境下,番茄细胞结合水和自由水的比值　　　　, 从而避免低温对细胞的损害;喷施外源硅可适度　　　　(填“提升”或“降低”)细胞的水分代谢,根部在结构和功能上的适应性变化是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,从而增强番茄幼苗的低温耐受性。  (2)据表分析,外源硅主要影响光合作用的暗反应阶段,依据是　　　　 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,因此在低温条件下,喷施外源硅可通过调整幼苗体内水分比例进而缓解净光合速率下降的机制是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  2.解读统计图类 (1)题型特点:此类题目通常提供一定的实验思路、方案及实验结果(以柱形图、曲线图的形式呈现),要求学生分析图形(柱形、曲线),得出相关结论。 (2)模板呈现 6.[2025·江西卷] 辣椒的生长会受到低温弱光等逆境的影响。为比较不同辣椒品种的抗逆性,研究人员将辣椒1号和辣椒2号幼苗在人工低温弱光条件下处理6天后,转入正常光照的温室中培养4天,这期间定时检测辣椒叶片的气孔导度和总叶绿素含量等指标(如图)。 回答下列问题: (1)在低温弱光处理的6天内,辣椒1号和辣椒2号的光合速率变化趋势均为 　　　　,据图甲分析其原因是　　　　　　　　　　　　　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)检测发现,长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤,结合图乙,推测第6天时,辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。为验证上述推测,研究人员以叶绿体的光反应功能为衡量指标,利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后,会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理开展实验。完善下列实验过程: ①分别取　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　叶片;  ②分别制作等体积的　　　　　　　　　悬浮液;  ③向各悬浮液中分别滴加　　　　　　　　　的D溶液;  ④将悬浮液置于适宜光照条件下反应一段时间; ⑤定量测定并计算各悬浮液中生成的还原态D的含量。预测实验结果为　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。  (3)综合上述信息,初步判断辣椒　　　　号的抗逆性更强。  三、“五看法”评价实验方案 7.[2024·广西卷] 百香果具有较高的经济价值,在广西多地种植,赋能乡村振兴。为探究百香果健壮枝条生根的最适2,4⁃D浓度,某兴趣小组提出实验方案,其中不合理的是 (　) A.设置清水组作为空白对照 B.将2,4⁃D浓度作为自变量 C.将枝条生根的数量及生根的长度作为因变量 D.随机选择生长状况不同的枝条作实验材料 8.研究发现,乙醇会抑制抗利尿激素的释放,为验证乙醇是通过抑制抗利尿激素的释放来影响尿量,研究小组将若干实验大鼠随机均分成两组,甲组大鼠灌胃适量乙醇溶液、乙组大鼠灌胃等量蒸馏水,半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异。请评价该实验方案是否合理并说明理由:　　　　　　　　　　 　　 　　　　　　　　　 　　。  学科网（北京）股份有限公司 $