高中生物实验设计专题

生物实验设计专题讲座洛阳市伊河学校李会卿实验设计的题型很多，常见的主要有：填空型实验、改错型实验、验证型实验、探究型实验等。实验设计概述所谓实验设计，就是要求学生根据实验原理，选择实验材料、实验器具，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象。实验设计的原则科学性原则实验原理的科学性材料选择的科学性实验方法的科学性结果处理的科学性实验设计的原则—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”实验对照组的蝌蚪不做任何处理，让其正常生长实验组的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实验设计的原则—对照性原则自身对照空白对照例1（2005年北京春季理综试题）为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下试验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是（）①实验组②对照组③黑暗中培养④在光下培养⑤生长良好⑥生长不良A．②③⑤B．①③⑥C．①④⑤D．②④⑥实验设计的原则—对照性原则自身对照相互对照空白对照如“比较过氧化氢酶和铁离子催化效率”实验“探究温度对酶活性的影响”实验实验设计的原则单因子变量原则等量性原则简便可行性原则充分占有原则实验设计例题分析例（2005年全国理综卷Ⅱ）植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。实验材料与主要用具：实验步骤：预测实验结果并作出解释：实验设计题的分析方法1、了解题目要求2、明确目的原理3、确定实验思路4、设计实验步骤5、记录现象数据6、分析得出结论即明确题意，做题要方向明确，少走弯路实验设计题的分析方法1、了解题目要求2、明确目的原理3、确定实验思路4、设计实验步骤5、记录现象数据6、分析得出结论要弄清该题要求解决什么问题，可能要用到什么原理实验设计题的分析方法1、了解题目要求2、明确目的原理3、确定实验思路4、设计实验步骤5、记录现象数据6、分析得出结论根据原理对实验作出假设，并对可能产生的现象作出预测，充分利用实验材料设计实验思路实验设计题的分析方法1、了解题目要求2、明确目的原理3、确定实验思路4、设计实验步骤5、记录现象数据6、分析得出结论要注意，题目中给定的试剂和材料要充分利用，一般不允许自己随意增加试剂和材料实验设计题的分析方法1、了解题目要求2、明确目的原理3、确定实验思路4、设计实验步骤5、记录现象数据6、分析得出结论根据观察到的现象和记录的数据，归纳出一般性判断，可用文字、图表、绘图等方法作简单总结实验设计的解题四部曲1、材料是否要制取或处理？怎样选择？2、是否要分组编号？实验设计的解题四部曲例2(2005年广东卷)荔枝是著名的岭南佳果，其果皮中存在多酚氧化酶，多酚氧化酶能够氧化果皮中的一些无色物质，形成褐色物质。这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一，褐变的发生严重影响了荔枝的新鲜效果：果皮褐变面积百分率常作为荔枝保鲜效果的指标，在不考虑其它因素影响褐变的前提下，利用上述现象，以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标，某同学设计了一个实验，旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。(1)请补充下列实验设计中空缺的内容：①设计温度梯度：5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃；②确定测量指标：荔枝果皮褐变面积百分率；③选择同一品种、和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实，将其分成组，每组数量，装入保鲜袋并作好标签后，分别放入相应温度的恒温箱中；④经过5天后，取出荔枝果实,测定并记录褐变面积。大小6相等实验设计的解题四部曲1、材料是否要制取或处理？怎样选择？2、是否要分组编号？3、对不同（同一）对象施加不同的处理？4、结果观察（预测）、记录并分析实验设计例题分析例3（2005年全国理综卷Ⅱ）植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。实验材料与主要用具：实验步骤：预测实验结果并作出解释：菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、载玻片、显微镜、吸水纸、滴管、镊子等1．撕取菠菜表皮制临时装片2．在显微镜下观察并记录气孔的状态3．用浓盐水处理，观察并记录气孔的状态在清水中气孔应开启，因为当细胞液浓度大于细胞外液浓度时，细胞吸水膨胀；在浓盐水中气孔应关闭，因为细胞液浓度小于细胞外液浓度时，细胞失水收缩。实验设计例题分析例4(2005年广东卷)研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液l00OmL。利用以下实验材料和器材设计实验，探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。实验材料和器材：水稻种子；试管；培养皿；尺子（l00mm)；纱布；恒温光照培养箱，温度设定为28℃，光强度为200OLux；蒸馏水；(实验材料和器材的数量不限)根据给出的实验材料和器材，请设计实验方法和步骤，预测实验结果并作出分析。(1)方法和步骤：(2)结果预测和分析：（1）方法和步骤：①用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释10、102、103、104倍（稀释过程中pH值的变化可不作考虑），获得4种不同浓度的污染液；②挑选籽粒饱满、大小一致的水稻种子250粒，随机分成5组，50粒／组；③取5只培养皿，垫上纱布；其中4只培养皿加入等体积的不同浓度重金属污染液（浸润纱布即可），另1只培养皿加入等体积的蒸馏水作为对照；④在每只培养皿的纱布上，均匀放置50粒水稻种子；⑤将5只培养皿置于恒温光照培养箱培养；每天实验组补充等量的相应浓度重金属污染液，对照组补充等体积的蒸馏水，以保持纱布的湿润；⑥1周后统计各组的发芽率；用尺子测量幼苗株高（或根长），计算其平均值。（2）结果预测和分析：不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发均有抑制作用，随着浓度的增加，萌发率逐渐降低；不同浓度的重金属污染液对水稻幼苗的生长均有抑制作用，随着浓度的增加，株高（或根长）逐渐降低。实验设计例题分析