生物实验设计专题1

一般先写整个实验总的原理， 实验原理的表述： 再写主要步骤的依据。
(05年全国卷Ⅰ)为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活 动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下： ①将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。 ②A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时 间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症 状，B组活动状况无变化。 ③A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡 萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无 变化。 结果原理 过程原理 该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。
实验设计题的解题思路
明确实验目的 分析实验原理 设计实验步骤 分析实验结果 反应变量 检测 无关变量
加法创意、 减法创意
实验变量
操纵
施加干扰 随机分组
控制
条件适宜 设置对减法”
①增加水中氧气
——泵入空气或吹气或放入绿色植物
②减少水中氧气 ——容器密封或油膜覆盖或用凉开水 ③除去容器中CO2 ④向容器供给CO2 ——NaOH溶液 ——NaHCO3溶液
—对照性原则
在“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中， 甲组饲喂甲状腺激素;乙组饲喂甲状腺素抑制剂;丙组对 蝌蚪不做任何处理。请指出哪个是实验组，哪个是对照 组？属何种对照？
甲为实验组，乙组为条件对照组，丙为空白对照组
①实验变量与反应变量： 实验变量(也称自变量): 实验者人为控制的变量; 反应变量(也称因变量): 随自变量变化而变化的变量. 二者之间是前因后果的关系。
①实验组等于对照组，说明研究的条件对实验无影响。
②实验组大于对照组,说明研究的条件对实验有影响,且影 响是正相关。
③实验组小于对照组,说明研究的条件对实验有影响,且影 响是负相关。
（五）实验步骤的书写
第1步：对实验材料均等分组并编号（等量原则）
第2步：创设自变量（单因子变量原则）
对照组与实验组只能有1个条件不同，其他条件注意 要特别强调出相同来，这是重要的得分点或失分点。
二、 （一）实验题目（实验目的）： 实 （二）实验原理： 验 设 （三）实验假设： 计 （四）预期结果： 题 解 （五）实验步骤： 题 思 （六）观察和收集资料： 路 （七）分析和讨论： 通过对现象的分析和讨论，
概括出规律性的结论或问题。
（一）实验目的 ——实验的核心
验证性实验 实验目的 验证简单的 生物学事实 预测结果 结果分析 唯一 实验原理 探究性实验 探究生物学新问题 不唯一（写全多种可能）
例如：“温度对酶活性的影响”的实验中， 自变量:低温、适温、高温 因变量:酶活性的变化
②无关变量：
无关变量:除实验变量外的影响实验结果与现象 的因素或条件。
如：“温度对酶的活性”实验的无关变量: 唾液淀粉酶的浓度、淀粉浓度、pH等。 如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等 同，就会影响实验的真实结果。
如,根据“细菌的培养基中，偶然生出青霉 菌，在其周围没有细菌生长”这个现象可以 提出假设：
青霉菌产生可阻止细菌生长和繁殖的物质。
（四）预期结果
应注意实验是验证性的还是探究性的。 验证性：实验结果应与实验假设一致； 探究性：那么就需要对实验的结果进行讨论， 充分考虑到各种情况的可能性。
大致可以分为三种情况：
实验中要做到“单一变量” ，应注意等量的原 则
①生物材料要相同 即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源 和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。 ②实验器具要相同 即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型 号、洁净度等要完全一样。 ③实验试剂要相同 即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意 体积上等量的问题 ④处理方法要相同 保温或冷却;光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。
第3步：相同适宜条件下培养一段时间。 第4步：观察/测量、记录因变量。
描述实验步骤时应注意的问题：
1、实验组别编号描述 如：凡实验中涉及到两组或两组以上，所用器材需用 A、B、C…或甲、乙、丙……等加以编号便于区分。 2、实验步骤分步描述并加以编号（一般不宜连续描述） 如：第一步……。 第二步……。 …… 如：1、……。 2、……。 ……
3、在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用 “定性”的语言表达。
如：“一段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、 “一定量的”等。
4、叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语 如：“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”；“等量 的”不宜说成“一样多的”；“振荡”不宜说成 “晃动”“摇动”等等。
5、注意避免“词不达意”。 描述1、“分别在甲、乙两试管中加入A、B物质” 描述2、“在甲乙两支试管中分别加入A、B物质” “在甲试管中加入A物质，乙试管中加入B物质。”
探究胰岛素的 观察实验动物的行为（如四肢无力、 生理作用 活动减少，甚至昏迷等低血糖症状） 验证胰高血糖 素的生理作用 测定血糖变化、检测是否出现尿糖 （本尼迪特试剂检验）
六、观察和收集资料：
该项工作的重点是确定记录的的方式，常用的记录 方式有： ①表格形式：
例：某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤 心跳次数的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水按 照1︰1的重量比浸泡24小时，过滤后的滤液作为原液。如 果你是其中一员，请设计一张表格用于在实验时记录数据。
简便可行性原则
实验设计的原则
２．对照性原则
自身对照
如“观察植物细胞的质壁分离和复原”的 实验中，看到的质壁分离或复原的细胞和开始 时正常的洋葱表皮细胞为同一对象。 如“证明绿色植物光合作用需要光”的实 验中，对同一个叶片进行一半遮光一半曝光的 处理
实验设计的原则
—对照性原则
自身对照
空白对照
如“验证甲状腺激素的作用”实验
让正常生长的实验组蝌蚪饲喂甲状腺激素或甲 状腺激素抑制物以观察甲状腺激素的作用，对 照组的蝌蚪不做任何处理
实验设计的原则
—对照性原则
自身对照 空白对照
实验设计的原则
自身对照 空白对照 相互对照
如“比较过氧化氢酶和铁离子的催化 效率”实验
—对照性原则
实验设计的原则
自身对照 空白对照 相互对照 条件对照
⑤除去叶中原有淀粉 ——置于黑暗环境 ⑥除去叶中叶绿素 ——酒精水浴加热
⑦除去光合对呼吸干扰 ——给植株遮光 ⑧如何得到单色光 ——棱镜色散或透明薄膜滤光
⑨提取线粒体 ——细胞匀浆离心
因变量的检测指标：
①光合速度 —O2释放量、CO2吸收量、有机物生成量
◆水生植物可依气泡的产生量或产生速率；
◆离体叶片若事先沉入水底可依单位时间内上浮的叶片数目；
◆植物体上的叶片可依指示剂（如碘液）处理后叶片颜色深浅。
②呼吸速度
—O2吸收量、CO2释放量、有机物消耗量
③原子或分子转移途径 ——放射性同位素示踪 ④细胞液浓度大小 ——质壁分离 ⑤植物细胞是否死亡 ——质壁分离
探究甲状腺激 素的生理作用 探究生长激素 的生理作用
检测动物耗氧量、比较观察幼小 动物的发育快慢等。 观察比较幼小动物的生长速度 （体重、身长变化）
不同浓度的烟草浸出 液 浓度1 浓度2 浓度3 蒸馏水（对照） 每分钟心跳次数 第一次测量 第二次测量
第三次测量 平均值
②坐标曲线表示： 应注意的是：横坐标和纵坐标各表示什么； 坐标上每格表示多少。坐标曲线的名称
例：用幼叶鞘作为实验材料进行生长素促进生长 的探究实验设计和实验结果
不同浓度的生长素对幼叶鞘生长的影响图
胰岛素具有降低血糖的作用。 （1）该实验原理是：___________________________ 体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动 减少，甚至昏迷等低血糖症状；此症状可以通过补充葡 萄糖溶液得到缓解。
（三）实验假设
往往与实验结论、实验目的有高度的相关性。它可 以描述为：当条件X存在时，事件P就能发生； 当条件X 改变时，事件P就不能发生或发生的程度会改变。回答 此问题一定用明确的观点，如“是”或“不是”，不能 出现“是否”这样含糊的词语。
一、实验设计的原则 科学性原则 对照性原则
实验原理、材料、方法、 结果处理具科学性
单因子变量原则和等量性原则
平行重复原则 充分占有原则
即控制某种因素的变化 要注意，题目中 幅度,在同样条件下重复 给定的试剂和材料 实验,观察其对实验结果 要充分利用，一般 影响的程度。任何实验都 不允许自己随意增 必须能够重复,这是具有 加试剂和材料 科学性的标志。这能够在 相当大的程度上抵消非处 理因素所造成的偏差。
如果（结果）… ，则（结论）…
课题名称拟定：
1、内容： 研究对象+自变量+因变量
研究PH对唾液淀粉酶活性的影响 2、举例：
（自变量） 研究对象 （因变量）
3、书写格式
探究（验证）（自变量）对（因变量）的影响
（二）实验原理
——实验的依据
实验原理即实验所依据的科学道理，是实 验步骤或设计的理论依据。涉及到生物学及相 关学科中的方法和原理。原理不同，设计方法 自然不同。 原理的来源： 1.来自题干; 2.课本中的相关知识 →解读题干或联想课本相关知识来获取。