指导02 实验设计题解题技巧-2020年高考生物考前指导

四平市博达高级中学生物组
典型性错误
实验对象错
因变量错误
实验性质 不清楚
Page 17
四平市博达高级中学生物组
（二）思“对照类型”判组数
相互对照
条件对照
对照的基本类型
空白对照
自身对照
Page 18
四平市博达高级中学生物组
对照的基本类型
1．空白对照
不给对照组任何处理因素，只是保持正常的、理想的
生活状态；而实验组只改变（增加或减少）所要研究的
（3）如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发酵 时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳 发酵时间，还需要做的事情是________。
参考答案：延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果 所对应的时间即为最佳发酵时间
Page 10
四平市博达高级中学生物组
一、近年高考试题回顾
其他合理答案：将小麦分成2组，分别在适宜光照和强光照下培 养一段时间后，分别检测两组D1蛋白的含量，再对强光照组添 加水杨酸（SA）处理，一段时间后，再检测DI蛋白的含量，比 较得出结论。
验证强光照会导致小麦叶片D1蛋白含量下降
(2019年新课标Ⅰ卷，T29) （3）有研究表明：干旱条件下气孔开 度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，请以该种植物 的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一 结论，要求简要写出实验思路和预期结果。
参考答案： 取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干 旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
自变量
自变量
因变量
（2020年莆田市质检，T29）（3）小麦“午睡”现象还与叶片 中的D1蛋白含量密切相关。现有研究表明：“强光照会导致D1
蛋白含量下降，而植物激素水杨酸(SA)能减小D1蛋白含量下降的 幅度”。请以小麦为实验材料，设计实验来验证这一结论。要求
简要写出实验思路。
实验对象
实验性质
Page 16
四平市博达高级中学生物组
一、近年高考试题回顾
(2019年海南卷，T27)在适宜条件下，测得的某植物根细胞对a、b两种物 质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示（a、b两条 曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率）。回答 下列问题。
（3）王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输， 李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断 是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
参考答案：将甲、乙菌分别接种在无氮源 培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌 能利用空气中的氮气作为氮源
Page 12
四平市博达高级中学生物组
一、近年高考试题回顾
(2019年新课标Ⅲ卷，T29)氮元素是植物生长的必需元素，合理施用 氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4﹢）和硝态氮 （NO3﹣）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中 NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣同时存在时，对一 种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证， 要求简要写出实验思路、预期结果和结论________。
参考答案：将长势相同的某植物根细胞平均分为两组，甲组放在有氧条件下， 乙组放在无氧条件下，将甲乙两组植物根细胞放在相同且适宜的条件下培养一段 时间后，分别测定根细胞对b物质的吸收速率。结果及结论：若甲组根细胞对b物 质的吸收速率大于乙组，则说明b物质的跨膜运输方式为主动运输；若甲组和乙 组根细胞对b物质的吸收速率大致相同，则说明b物质的跨膜运输方式为协助扩散
乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之 后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。（3分） （2）结果及结论
若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA 病毒。（4分）
Page 9
四平市博达高级中学生物组
一、近年高考试题回顾
(2017年新课标Ⅱ卷，T37)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。 为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种 分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条 件下进行发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：
Page 20
四平市博达高级中学生物组
已知溴甲酚紫指示剂pH6.6～6.7呈紫色，pH6.7～6.8呈黄 色， 请利用金鱼藻设计一实验验证植物呼吸作用会放出CO2 的实验
金鱼藻通过呼吸作用，使溶液中CO2增加，当务之急是 如何检测溶液中CO2量的变化。可利用颜色变化指示溶液 CO2量的变化。
在解题时，避免先黑暗处理，后加指示剂的错误做法。
Page 14
四平市博达高级中学生物组
二、实验设计题的审题基本思路
（一）审“实验目的”找四要素
实验目的四要素
实验性质 自变量 实验对象 因变量
①探究2、4-D对插枝生根的作用 ②探究环境因素对植物光合作用的影响 ③验证生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促 进作用
Page 15
四平市博达高级中学生物组
Page 22
四平市博达高级中学生物组
“最值”的相互对照
研究唾液淀粉酶的最适温度；
探究促进扦插枝条生根的最适生长素浓度；
检测促进某植物生长的最佳光照强度。
（2020年福建省质检T37）(4)研究人员筛选出一种具有较强富硒能力 的菌株，现欲通过观察菌落来判断菌株对亚硒酸钠的耐受值，请将 下列实验补充完整： ①配制系列浓度梯度的业硒酸钠________(填“液体”或“固体”)培 养基; ②向培养基中分别接种___________的该菌株菌液，在适宜条件下培 养段时间; ③观察菌落生长情况，_____________________________的培养基对 应的最高亚硒酸钠浓度即为该菌株的最高耐受值。
课题：探究……对……的影响
结论：如果……，则说明……
如：探究尿液中是否含有葡萄糖；探究食盐对草履虫的影响。
Page 5
四平市博达高级中学生物组
实验设计题的解题指导
01 近年高考试题回顾 02 实验设计题的审题基本思路 03 实验设计题的答题基本方法 04 例题讲解
Page 6
四平市博达高级中学生物组
一、近年高考试题回顾
(2016年新课标Ⅰ卷，T39) 空气中的微生物在重力等作用下，可以一 定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解
教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：
①配制培养基（成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O）； ②制作无菌平板；
③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；
练习：判断下列对照的方法
①设计一实验验证光合作用需要CO2；空白对照 光合作用消耗了CO2； 自身对照
②检测某种微生物的呼吸作用方式； 相互对照 检测某种微生物的呼吸作用强度； 自身对照
③验证一定浓度的生长素会影响某植物的生长； 空白对照 探究某植物生长的最适生长素浓度 。 相互对照
Page 27
四平市博达高级中学生物组
➢多变量实验实质是多组实验组合，在做实验设计题，仍然应遵循单 一变量原则。采用单因素分析法对多个变量拆分，逐一对照处理再 组合。将多变量转化为单一变量。
Page 28
四平市博达高级中学生物组
（2020年莆田市质检，T29）（3）小麦“午睡”现象还与叶片中的D1 蛋白含量密切相关。现有研究表明：“强光照会导致D1蛋白含量下降， 而植物激素水杨酸(SA)能减小D1蛋白含量下降的幅度”。请以小麦为 实验材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路。
阴性对照
通过比较、对照、更能充分说明实验变量──甲状腺激 素有促进动物生长发育的作用。
Page 25
四平市博达高级中学生物组
例：在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中， 实验组：R型活细菌＋S型细菌的DNA混合培养 条件对照组：R型或细菌＋S型细菌的DNA和DNA酶混合培养
Page 26
四平市博达高级中学生物组
Page 23
四平市博达高级中学生物组
4．条件对照
对照的基本类型
给对照组施以某种实验因素，但不是所研究的实验 因素，以突出施以某种实验因素与实验所研究因素的差异， 从另一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。
Page 24
四平市博达高级中学生物组
例：“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验
甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）； 乙组：对蝌蚪不做任何处理（空白对照组）； 丙组：饲喂甲状腺抑制剂（条件对照组）。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同 位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定 一种新病毒的类型，简要写出（1）实验思路，（2）预期实验结果及 结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）
Page 8
四平市博达高级中学生物组
参考答案 （1）思路
甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后 接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。（3分）
因素。
验证镁是植物生活的必需元素 验证甲状腺激素促进幼小动物生长发育 验证2、4D-促进扦插枝条生根作用
Page 19
四平市博达高级中学生物组
2．自身对照
对照的基本类型
实验组和对照组在同一研究对象上进行，不另设对 照。这是实验的某一性质在实验前后的改变，形成对照
如：观察植物细胞质壁分离与复原 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 验证胰高血糖素具有升高血糖的生理作用
Page 21
四平Байду номын сангаас博达高级中学生物组
对照的基本类型
3．相互对照
也叫对比实验，相互对照是指不单独设对照组，而是几 个实验组相互对比对照，其中每一组既是实验组也是其他 组别的对照组，由此得出相应的实验结论。相互对照较好 地平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果具有说服力。
如：比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的实验 探究酵母菌的呼吸方式 验证兴奋在神经纤维上传导是双向的 探究S型肺炎双球菌中起转化的成分是什么
四平市博达高级中学生物组
Page 1
四平市博达高级中学生物组
Page 4
四平市博达高级中学生物组
实验设计题的解题指导
高中阶段的生物学实验主要分为验证性实验和探究性实验。 两类实验的根本区别在于有无先给出明确的实验结论。
1 验证性实验 结论已定，体现在课题名称中
如：证明脑啡肽是多肽的实验；
2 探究性实验
（三）多个变量实验,巧分解
➢多变量是指在一个实验中同时存在两个或两上实验变量，且都能对 实验结果和结论造成影响。
例： 探究在不同葡萄糖浓度条件下，药物A对胰岛素分泌的影响； （2016年福建省质检）
验证黄瓜子房发育成果实需要种子提供的生长素； 验证生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用。（2012年浙 江卷）
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下， 一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的 气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
Page 11
四平市博达高级中学生物组
一、近年高考试题回顾
(2019年新课标Ⅱ卷，T37) 物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。 W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从 土壤中筛选出能降解W的细菌（目标菌）。回答下列问题。 （3）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要 设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请 简要写出实验思路、预期结果和结论，即_______________。
实验思路：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培
养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。 预期结果和结论：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则 说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩 余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
Page 13
④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落
的平均数。
回答下列问题：
（2）步骤③中，实验组的操作是
。
参考答案：将各实验组平板分别放置在教室不同高度 的位置上，开盖暴露一段时间
Page 7
四平市博达高级中学生物组
一、近年高考试题回顾
(2017年新课标Ⅰ卷，T29) （10分）根据遗传物质的化学组成，可将 病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成 很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。