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A．在物質的量濃度為0.14mol/L的氯化鈉溶液中DNA的溶解度最小

B．DNA遇二苯胺在沸水浴的條件下會染成藍色

C．DNA不溶于酒精而細胞中的一些物質易溶于酒精

D．質量濃度為0.1g/mL的檸檬酸鈉溶液具有抗凝血作用

從近幾年的實驗試題在高考中的題型變化來看，命題人借助創設實驗方法和過程的新情境（但絕不是無根據的編實驗，一般都來自編題者的實踐或相關教材），著重考查學生對實驗進行歸納和分析的能力已成為命題的重要形式之一。

例 （06年北京卷）夏季，在晴天、陰天、多云、高溫干旱四種天氣條件下，獼猴桃的凈光合作用強度（實際光合速率與呼吸速率之差）變化曲線不同，表示晴天的曲線圖是

例 （06年天津理綜卷）紫外線具有殺菌和誘變功能。用相同劑量、不同波長的紫外線處理兩組等量的酵母菌，結果見下表。

紫外線波長（nm）

存活率（％）

突變率（個）

260

60

50～100

280

100

0～1

據表推斷，在選育優良菌種時，應采用的紫外線波長及依據是

A．260nm；酵母菌存活率較低         B．260nm；酵母菌突變數多

C．280nm；酵母菌存活率高           D．280nm；酵母菌突變數少

例 （06年重慶理綜卷）植物甲、乙是兩種瀕危藥用植物（二倍體）。請按要求回答問題：

（1）以植物甲、乙的莖尖和葉片為材料，通過組織培養獲得了再生植株，解決了自然繁殖率低的問題。這表明植物細胞具有_________。由葉片等材料形成的愈傷組織的形態結構特點是________________________________________________。

（2）題31圖1和題31圖2分別是植物甲、乙的萌發花粉粒和未受精胚珠的示意圖。

題31圖1植物甲的萌發花粉粒                題31圖2植物乙未受精胚珠

在分離珠被細胞的原生質體時，通常使用纖維素酶和果膠酶破除細胞壁，其原理是利用了酶的_______性質。

如果將題31圖1中的1個精子與題31圖2中的1個_______細胞或2個______融合，可培育出三倍體植株。秋水仙素的作用機理是__________________________________。

（3）植物乙自然結實率低，主要原因是花粉粒萌發后多數花粉管不能伸長。為探究生長素對植物乙花粉管伸長的影響，某生物興趣小組進行了課外實驗，得到下表結果：

生長素濃度（mg/L）

0

1．0

2．0

3．0

4．0

5．0

6．0

7．0

花粉管平均長度（mm）

0．5

3．6

5．5

6．4

5．2

3．1

0．4

0．2

請結合表中數據對實驗結果進行簡要分析：__________________________________

________________________________________________________________________。

根據上述分析，可以得出的結論是：_______________________________________。

例  （06年廣東高考生物試題）生物興趣小組的同學對某品種番茄的花進行人工去雄后，用不同濃度的生長素類似物2，4－D涂抹子房，得到的無籽番茄果實平均重量見下表。

2，4－D濃度（mg）

0    5    10    15    20    25    30    35

無籽番茄平均重量（g/個）

0  13.5  26.2  46.5  53.6  53.7  43.0  30.2

據表得出的正確結論是

A．2,4-D 濃度超過25mg/L，對果實的發育起抑制作用

B．2,4-D 與生長素的作用效果相同

C．2,4-D 可以促進扦插枝條生根

D．2,4-D誘導無籽番茄的最適濃度范圍為20～25mg/L

例  一位農民種植的某塊農田小麥產量總是比鄰近地塊的低。他懷疑該農田可能是缺少某種元素，為此將該塊肥力均勻的農田分成面積相等的五小塊，進行田間實驗。除施肥不同外，其他田間管理措施相同。實驗結果如下：

地塊

甲

乙

丙

丁

戊

施肥情況

尿素

磷酸二氫鉀

磷酸二氫銨

硫酸銨

不施肥

小麥收獲量（kg）

55.56

65.26

56.88

55.44

55.11

從表中可判斷，該農田最可能缺少的元素是

A．K      B．N      C．P      D．S

例  分別刺激下圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四處，能引起肌肉收縮的是

A．Ⅰ        B．Ⅱ        C．Ⅲ        D．Ⅳ

例  （04年天津理綜試卷）

（1）人們不會在熱泉中發現活著的嗜冷海藻，而經常可以在冷水環境中分離出嗜熱微生物。請根據酶的特性分析產生這種現象的原因。

（2）淀粉酶可以通過微生物發酵生產。為了提高酶的產量，請你設計一個實驗，利用誘變育種方法，獲得產生淀粉酶較多的菌株。

① 寫出主要實驗步驟。

② 根據誘發突變率低和誘發突變不定向性的特點預期實驗結果。

提示：生產菌株在含有淀粉的固體培養基上，隨著生長可釋放淀粉酶分解培養基中的淀粉，在菌落周圍形成透明圈。

例  （01年高考生物試題）用含有各種必需元素的溶液培養大麥。實驗分為兩組，一組在光下，一組在黑暗中，48小時后測定幾種離子的濃度。表中各離子下的數據為實驗結束時，溶液中離子的濃度占實驗開始時濃度的百分比。

實驗條件

水分消耗（ml）

Ca^2＋   K^＋  Mg^2＋（％）

光下

1090

135  27  179

暗中

435

105  35  113

回答下列問題：

（1）從吸收離子和吸收水分的比例看，大麥在光下吸收哪種離子比吸收水分快？

（2）從上述實驗所獲得的數據，可以得出哪些結論？

例 （2005理綜Ⅲ）取生長狀態相同的兩組番茄幼苗，置于表中所列A、B兩種培養液中，在相同的適宜條件下培養，甲組用A培養液，乙組用B培養液。

培養液成分

A

B

Ca（NO₃）₂

KH₂PO₄

KCL

MgSO₄

FeSO₄

其他微量元素

蒸餾水

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

－

＋

＋

＋

①若干天后發現，兩組番茄苗下部葉片顏色不同，甲組呈_______，乙組呈_______。

②為了證明發生此現象的原因，分別取兩組不同顏色的等量葉片提取、分離葉綠體色素。層析結果表明，兩組葉片的胡蘿卜素顏色相同，但是乙組葉綠素的_________，其原因是____________________________________________。

③該實驗采用的方法可用來研究_______________________________________。

例  （07年重慶理綜試題）（21分）甘薯和馬鈴薯都富含淀粉，但甘薯吃起來比馬鈴薯甜，為探究其原因，某興趣小組以甘薯和馬鈴薯塊莖為材料，在不同溫度、其他條件相同的情況下處理30min后，測定還原糖含量，結果表明馬鈴薯不含還原糖，甘薯的還原糖含量見下表：

處理溫度（℃）

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

甘薯還原糖含量（mg/g）

22.1

23.3

25.8

37.6

40.5

47.4

54.7

68.9

45.3

28.6

（1）由表可見，溫度為70℃時甘薯還原糖含量最高，這是因為___________________。

（2）馬鈴薯不含還原糖的原因是___________________。

（3）為了確認馬鈴薯不含還原糖的原因，請完成以下實驗：

實驗原理：①_______________________________________________________；

          ②_______________________________________________________。

備選材料與用具：甘薯提取液（去淀粉和還原糖），馬鈴薯提取液（去淀粉），二苯胺試劑，斐林試劑，雙縮脲試劑，質量分數為3%的淀粉溶液和質量分數為3%的蔗糖溶液等。

實驗步驟：

第一步：取A、B兩支試管，在A管中加入甘薯提取液，B管中加入等量的馬鈴薯提取液。

第二步：70℃水浴保溫5min后，在A、B兩支試管中各加入_____________。

第三步：70℃水浴保溫5min后，在A、B兩支試管中再各加入___________。

第四步：__________________________________。

實驗結果：________________________________。

（4）馬鈴薯不含還原糖，但吃起來略帶甜味，這是由于____________________的作用，食用馬鈴薯后消化分解成的葡萄糖，被小腸上皮細胞聽收后發生的代謝變化是__________________________________________________________________________。

例 （07年北京卷）科學家研究CO₂濃度、光照強度和溫度對同一種植物光合作用強度的影響，得到實驗結果如下圖，請據圖判斷下列敘述不正確的是

A．光照強度為a時，造成曲線II和III光合作用強度差異的原因是CO₂濃度不同

B．光照強度為b時，造成曲線I和II光合作用強度差異的原因是溫度不同

C．光照強度為a－b，曲線I和II光合作用強度隨光照強度升高而升高

D．光照強度為a－c，曲線I、III光合作用強度隨光照強度升高而升高

2000年第一次嘗試了實驗設計能力的考查。此后，年年都有不同形式的考查實驗設計和分析的試題。而且花樣翻新。逐漸發展為對未知答案的問題進行探究，考查探究能力的試題其結論是未知的或不確定的，需要通過實驗設計或其他方式得出。

例 （07年北京卷）疫苗對預防傳染病具有重要意義。為研制抗某種病毒的滅活病毒疫苗，研究人員設計實驗方案如下：

（1）制備疫苗

將純化的某種病毒在特定的_____________中培養、增殖。收獲病毒后用滅活劑殺死，但要確保滅活病毒的_________________不被破壞且能被免疫細胞識別，這樣得到的滅活病毒即為本實驗所用的疫苗。

（2）用實驗動物檢測疫苗刺激機體產生抗體的能力

①實驗原理：通過接種疫苗，滅活病毒進入實驗動物體內可刺激B細胞，使之增殖、分化形成效應B細胞并產生相應的______________；當_____________病毒再次入侵時，機體能產生更強的特異性免疫反應，包括_____________________。

②實驗過程：將健康的實驗動物分成對照組和多個實驗組，每組若干只動物。

對照組的處理：接種不含疫苗的接種物，一段時間后再______________。

實驗組的處理：接種_____________，一段時間后再接種病毒。

為確定疫苗的有效濃度，不同實驗組的動物需接種_____________的疫苗。

③分析結果：統計實驗組和對照組動物的發病率、存活率。

若該疫苗可以刺激機體產生足夠的抗體，則實驗組比對照組發病率_________、存活率_________。

評價和設計型實驗題在近幾年的高考試題中可以說是一個熱點，多次在不同地區的試題中出現。設計實驗試題主要考查學生是否理解教材中學習過的實驗原理，是否具有靈活運用實驗原理的能力，是否具有在不同情境下遷移知識的能力和創新能力。能否在給定的條件下，根據所問的問題設計實驗。或者對實驗方案進行評價，分析實驗方案中的不合理和不科學的部分，包括科學性、實驗設計的嚴謹性、實驗條件的一致性、單變量原則、對照性原則、實驗器材的選擇、實驗結果表達、數據處理和是否能得出正確結論等。

例  （06年天津理綜試卷）（1）下圖為某種細菌的生長曲線及A、B兩種代謝產物積累曲線。

請據圖回答問題：

① A產物合成始于細菌生長曲線的_________期，屬于____________代謝產物。

② B產物的積累量在細菌生長曲線的_____________期最大。

（2）絕大多數微生物的最適生長溫度為25～37℃。為了探究培養溫度對谷氨酸棒狀桿菌代謝產物（谷氨酸）合成量的影響，設計如下實驗。在實驗中有4處錯誤，分別標以①、②、③、④，請依次分析錯誤原因。

第一步：設定培養溫度為28℃、29℃、30℃。

①

第二步：將菌種接種到滅菌后的液體培養基中，分別在設定的溫度條件下密閉培養。

②

第三步：在衰亡期定時取樣，分別測定谷氨酸合成量，記錄結果并繪制曲線。

③

實驗結果預測和結論：若在30℃培養條件下，谷氨酸合成量最大，則認為，30℃為該細菌合成谷氨酸的最適培養溫度。

④

①________________________________________________________。

②________________________________________________________。

③________________________________________________________。

④________________________________________________________。

例 （07年全國卷Ⅰ）為了確定生長素類似物促進扦插枝條生根的適宜濃度，某同學用兩種濃度的生長素類似物分別處理扦插枝條作為兩個實驗，用蒸餾水處理作為對照組進行實驗。結果發現三組扦插枝條生根無差異。回答下列問題：

（1）參考該同學的實驗，在下一步實驗中你應該如何改進，才能達到實驗的目的？請說明理論依據。

（2）在進行扦插枝條生根實驗時，一般需要剪去扦插枝條上的一部分葉片，其主要目的是為了減少___________________________，同時還要使其中扦插環境保持較高的_______________________，避免扦插枝條干枯。

（一）生物實驗設計的主要原則

1．對照性原則：
　　在實驗設計中，通常設置對照組，通過干預或控制研究對象以消除或減少實驗誤差，鑒別實驗中的處理因素同非處理因素的差異。
　　實驗設計中可采用的對照方法很多，但通常采用的有空白對照的原則（即不給對照組以任何處理因素）、條件對照原則（給對照組以部分實驗因素，但不是要研究的處理因素）、自身對照原則（實驗和對照都在同一研究對象上進行，可以是不同時間或部位）、相互對照原則（不單獨設對照組，而是幾個實驗組相互對照）等。

例 為驗證“鎂是植物生活的必需元素”，三位同學進行了實驗設計，下列是實驗的基本思路。請分別指出三個實驗思路能否達到實驗目的，為什么？再寫出你的設計思路。

（1）實驗一：取生長狀況一致的大豆幼苗，用符合實驗要求的容器進行培養。對照組容器內只盛有蒸餾水，實驗組盛有用蒸餾水配制的鎂鹽溶液。兩組置于相同的適宜條件下培養，并對溶液通氣，觀察比較兩組植物的生長發育情況。

（2）實驗二：取生長狀況一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均勻，容器符合實驗要求），對照組澆以蒸餾水，實驗組澆以蒸餾水配制的鎂鹽溶液，兩組置于相同的適宜條件下培養，觀察比較兩組植物的生長發育情況。

（3）實驗三：取生長狀況一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均勻，容器符合實驗要求），對照組澆以含有植物必需的各種元素的完全營養液，實驗組澆以不含鎂離子的完全營養液，兩組置于相同的適宜條件下培養，觀察比較兩組植物的生長發育情況。

（4）下面由你進行實驗設計，請寫出你的設計思路。

例 為了研究胰腺的胰液分泌調節，某人從實驗狗甲的一段小腸上刮下黏膜，將該黏膜放入稀鹽酸中浸泡，把過濾后的提取液注入實驗狗乙的靜脈，結果引起實驗狗乙的胰液大量分泌，并由此得出“小腸黏膜中存在促進胰液分泌的某種物質”的結論。

分析這一實驗與結論，回答下列問題：

僅根據上述實驗能否得出該結論，為什么？

例  為了驗證甲狀腺激素的生理作用，試以大白鼠的耗氧量和活動量為觀察指標，根據給出的實驗材料和用具，設計實驗步驟，預測實驗結果，并作出分析。?

（1）材料和用具：日齡相同體重相近的雄性成年大白鼠兩組，甲狀腺激素溶液，蒸餾水，灌胃器，耗氧量測定裝置，小動物活動測定儀等。?

（實驗提示：給藥途徑為每日灌胃，給藥劑量和儀器操作不作考試要求，室溫恒定。）

（2）方法與步驟：????????

（3）結果預測與分析：

??????
　　 2．隨機性原則：
　 　實驗設計中的隨機性原則，是指被研究的樣本是從總體中任意抽取的。這樣做的意義在于：一是可以消除或減少系統誤差；二是平衡各種條件，避免實驗結果中由于不確定因素造成的偏差。

例  為了研究人工合成的生長素類似物萘乙酸是否對植物的開花具有影響，有人設計了以下實驗：取20個水仙頭，隨機分成兩組，一組10個不做任何處理，任其自然生長，作為對照；另一組10個水仙頭均剝去部分鱗片葉，露出花芽，并用0.1mg/ml的萘乙酸處理。兩組放在相同溫度和濕度環境下培養。實驗組的10個水仙頭除2個死亡外，其它8個分別在6～9天時間內開花。平均比對照組早開花一個月。

（1）若據此得出萘乙酸可以促進水仙開花的結論，實驗還有哪些不夠嚴密之處？這會對實驗造成什么干擾？

（2）若要完成本實驗，請你重新進行設計合理方案。

3．平行重復原則：
　 平行重復原則，即控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復實驗，觀察其對實驗結果影響的程度。（如只改變溫度，在同樣條件下重復唾液淀粉酶的催化效率實驗，觀察溫度對實驗結果影響的程度。）另一方面，任何新發現、新理論的實驗依據，都必須是能夠重復，才能為別人所認可，這是具有科學性的標志。

前面講過的隨機性原則雖然要求隨機抽取樣本，能夠在相當大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影響。平行重復的原則就是為進一步解決這個問題而提出的。

孟德爾在植物雜交實驗中，選擇了7對相對性狀，重復做同一樣的雜交實驗，而且每1對相對性狀也要重復實驗許多次，分別獲取相應數據，進行統計分析，獲得了同樣的結果。再用其他植物或動物也做一樣的實驗，進行統計分析，其結果也是一樣，才能總結出遺傳的基本規律。也是平行重復原則的典型范例。

教材中用碘液滴定法測果蔬組織提取液中維生素C的含量時，需要重復滴定兩次，求其平均值，也是利用平行重復原則使得實驗結果相對準確。

4．等同性和單變量原則：
　　 等同性和單變量原則，即控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對實驗結果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要求做到前后一致（等同性原則）。尤其在對照實驗過程中，要特別注意等同性和單變量原則。

例 現有一種植物的種子，已經知道它的萌發受水分、溫度和氧氣的影響，但不了解其萌發與光是否有關。為探究光的有無對該種子萌發的影響，請你依據所給材料和用品設計出實驗的方法步驟，預測可能的實驗結果，并分別得出相應的結論。

材料和用品：數量充足的鋪有濾紙的培養皿、無菌水、表面消毒過的種子等

方法步驟：

①____________________②____________________

可能的實驗結果及相應的結論：

①____________②____________③_____________

例  通過選擇培養基可以從混雜的微生物群體中分離出所需要的微生物。在缺乏氮源的培養基上大部分微生物無法生長；在培養基中加入青霉素可以抑制細菌和放線菌；在培養基中加入10％酚可以抑制細菌和霉菌。利用上述方法能從混雜的微生物群體中分別分離出

A．大腸桿菌   B．霉菌   C．放線菌   D．固氮細菌

5．真實性原則

實驗設計的素材和數據必需真實，不能編造，特別不能容忍的是湊數據。下面舉一個反面的例子，請分析問題在什么地方？

例   引起50%左右細胞發生初始質壁分離的濃度，我們稱之為細胞液的等滲濃度。為了測定洋蔥表皮細胞的等滲濃度，有人把剪成小塊的洋蔥表皮細胞分別（等量）依次放入下面各組溶液中，并記錄結果如下表：

培養皿

1

2

3

4

5

6

7

蔗糖溶液初始濃度（mol/L）

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

發生初始質壁分離細胞占觀察細胞數目的百分比

無

無

15%

40%

80%

99%

100%

該洋蔥表皮細胞的等滲濃度為多少？

如果再給你4組實驗材料，請設計出可以更精確地測出細胞等滲濃度的方法。

（二）實驗設計的基本方法

設計實驗方法

說             明

確定實驗目的

      ¯

實驗的最終目的，要探究什么，論證說明，說明什么？

提出假設和預期

      ¯

就是你設想的這個科學事實應該是一個什么過程？最后應該得出什么樣的結論。

分析實驗原理

      ¯

即實驗依據，為完成實驗得出實驗結論而應用的科學理論知識（源于學習過的基本概念、原理、規律等）。

確定實驗思路

      ¯

根據實驗目的、原理而進行的思維過程，構建實驗設計基本框架，是實驗設計的藍圖。

設計實驗步驟

      ¯

有了思路，具體是怎樣操作問題，設計步驟時，要遵循實驗設計原則，一定要充分利用題目所給條件，并思考這些條件起什么作用和怎樣運用。

根據觀察到的現象或數據結果，進行預測和分析，得出正確結論。

觀察現象、處理數據，進行結果的預測與分析是實驗設計的終結，有畫龍點睛的作用。預測要全面，考慮多方面的可能性，分析要科學、實事求是應具說服力。

例如，孟德爾（Mendel）在驗證分離定律時，就體現了這樣一個程序：

①確定實驗目的：驗證分離定律。

②假設和預期：雜交產生的F₁的體細胞中，遺傳因子D和d在細胞內成對存在，由于D對d有顯性作用，因此F₁（Dd）的莖是高的。在F₁進行減數分裂的時候，產生了含有遺傳因子D和d的兩種雌配子和兩種雄配子，它們之間的比接近于1∶1。雌、雄配子的結合機會是相等的，因此，上述兩種雌、雄配子的結合所產生的F₂便出現了三種組合：DD、Dd和dd，它們之間的比接近于1∶2∶1；而在性狀表現上，就是接近于3（高）∶1（矮）。

③按確定的原理和思路，設計實驗方法和實驗程序：

使用測交實驗進行驗證。雜種子一代F₁（Dd），一定會產生帶有遺傳因子D和d的兩種配子，并且兩者的數目相等；而隱性類型（dd）只能產生一種帶有隱性遺傳因子d的配子。所以，測交產生的后代應當一半是高莖（Dd）的，一半是矮莖（dd）的，即兩種性狀的比是1∶1。

④觀察現象和收集數據： 具體實施測交實驗，也就是按照設計方案去種豌豆，進行設計方案中的雜交，對收獲的測交后代進行分類統計。

⑤記錄實驗現象和數據：孟德爾用F₁代高莖豌豆（Dd）與矮莖豌豆（dd）相交，得到的后代共64株，其中高莖的30株，矮莖的34株，即性狀分離的比接近1∶1。實驗結果符合預期的設想。

⑥分析數據得出結論：這就是說，測交證實了F₁是雜合體，在F₁通過減數分裂形成配子時，成對的遺傳因子具有一定的獨立性，D和d各自進入一個配子，獨立的隨配子遺傳給后代。它們之間的比值接近于1∶1。這就是說Mendel對分離定律的解釋是正確的。當然現在已經引入了基因的概念。