1、1第 12 讲 实验设计考试要求 1.具备验证简单生物学事实的能力，能设计实验，提出或完善实验思路，能对实验现象和结果进行处理、分析和解释。2.具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。能提出问题、做出假设和预期、确认变量、设计实验方案、处理和解释数据、做出合理的判断，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。1.(2018浙江 11 月选考)以实验动物蛙为材料，开展神经系统结构与功能的研究。(要求与说明：简要写出实验思路，具体实验操作过程不作要求，实验条件适宜)回答下列问题：(1)关于反射弧分析的实验及有关问题如下：为验证脊蛙屈腿反射(属于屈反射)的反射弧是完整的，实验思路是用 1%H2SO
2、4溶液刺激蛙一侧后肢的趾尖，出现屈腿，说明反射弧完整。验证刺激感受器与产生屈腿不是同时发生的实验思路是_。刺激感受器与产生屈腿不是同时发生的主要原因有_、_。若某反射从刺激感受器到效应器出现反应的时间比屈腿反射的长，其主要原因是_。若用 5%H2SO4溶液刺激蛙一侧后肢的趾尖后，再用 1%H2SO4溶液刺激该趾尖，没有观察到屈腿，其原因是_。(2)神经细胞和肌肉细胞的细胞内 Na 浓度均低于细胞外，K 浓度均高于细胞外，但这两种细胞内的 Na 浓度不同，K 浓度也不同。实验证明蛙下肢的一条肌肉直接与该肌肉相连的神经接触，引起该肌肉收缩，其主要原因是_。若取上述一段神经，用某种药物处理阻断了 N
3、a 通道，然后刺激该神经，其动作电位将_。(3)将蛙坐骨神经纤维置于生理溶液中，测得其静息膜电位为70 mV。若在一定范围内增加溶液中的 K 浓度，并测量膜电位变化。预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果)。2解析 (1) 由题干信息可知，有效刺激是用 1%H2SO4溶液剌激该蛙一侧后肢的趾尖。因此验证刺激感受器与产生屈腿不是同时发生的实验思路是用 1%H2SO4溶液剌激该蛙一侧后肢的趾尖，测定刺激感受器开始到出现屈腿的时间，有时间差，说明不是同时发生的。兴奋通过突触的传递需要时间、兴奋在神经元上的传导也需要时间，故刺激感受器与产生屈腿不会同时发生。兴奋在神经纤维上的传导速度远大于在神经元
4、间的传递速度，因此若某反射从刺激感受器到效应器出现反应的时间比屈腿反射的长，其主要原因是组成该反射弧的神经元级数比屈腿反射的多，反射弧中的突触较多。若用 5% H2SO4溶液刺激蛙一侧后肢的趾尖后，再用 1% H2SO4溶液刺激该趾尖，没有观察到屈腿，说明 5% H2SO4溶液会损伤感受器。(2)静息状态下，同一细胞表面各处的电位相等，但由于题干所述两种细胞内的 Na 浓度不同，K 浓度也不同，因此上述两种细胞表面的电位并不相等，相互之间存在电位差。故一条肌肉直接与该肌肉相连的神经接触，将引起该肌肉收缩。动作电位产生的机理是Na 通道开放，Na 内流，若用某种药物处理阻断了 Na 通道，其动作
5、电位将无法产生。(3)静息电位产生的机理是 K 通道开放导致 K 外流，而 K 外流量与膜内外 K 的浓度差有关。因此若在一定范围内增加溶液中的 K 浓度，静息电位绝对值将减小。具体曲线图见答案。答案 (1)用 1%H2SO4溶液刺激该蛙一侧后肢的趾尖，测定刺激感受器开始到出现屈腿的时间，有时间差，说明不同时发生的 兴奋通过突触的传递需要时间 兴奋在神经元上的传导需要时间 组成该反射弧的神经元级数比屈腿反射的多 感受器受损 (2)神经和肌肉是两种不同的组织，存在电位差 无法产生(3)膜电位与溶液钾离子浓度的关系示意图2.(2017浙江 11 月选考)为了研究海拉细胞的细胞增殖，以总细胞数和细胞
6、分裂指数(细胞群体中分裂细胞所占的百分比)为测定指标，完善实验思路，预测实验结果并进行分析与讨论。(要求：细胞培养至培养液中营养物质不足。实验思路涉及的主要用具须写出，但具体操作3过程不作要求。实验条件适宜。)回答下列问题：(1)完善实验思路：将已知细胞密度的海拉细胞悬液，用移液管加入到各个含细胞培养液的培养瓶中，然后置于 CO2培养箱中培养。_。对所得数据进行统计与处理。(2)预测实验结果(以坐标曲线图形表示实验结果)：(3)分析与讨论：细胞计数时，见到压在方格线上的细胞如何计数？_。若要得到大量的 G1期细胞，可采用的方法是_，原因是_。若为了检测某种药物对该细胞的增殖有促进作用，可在培养
7、液中加入同位素标记的物质是_，原因是_。解析 (1)本实验难度不大，题目已经指出实验目的是为了研究海拉细胞的细胞增殖，测定指标以总细胞数和细胞分裂指数(细胞群体中分裂细胞所占的百分比)来表示，因此只需要在实验思路中实现以下内容即可：将细胞培养至培养液中营养物质不足，每隔一段时间，用血细胞计数板在显微镜下计数并记录总细胞数，同时制作临时装片，在显微镜下观察与计数分裂细胞并记录。(2)实验过程中要将细胞培养至培养液中营养物质不足，由于营养物质的消耗和有害代谢产物的积累，肿瘤细胞也会出现绝大部分细胞停止分裂的现象，预期实验结果要考虑到这种情况。由于题目要求用坐标曲线图形呈现可能的实验结果，所以需要先
8、建立坐标系，横坐标标注培养时间，纵坐标标注总细胞数和细胞分裂指数(具体参见答案)。(3)细胞计数时，当遇到压在方格线上的细胞，一般只计数左线和上线上的细胞。若要得到大量的 G1期细胞，可减少培养液中的营养物质成分，由于原料缺少使细胞合成有关物4质如 RNA 和蛋白质等受阻而停滞于 G1期。若为了检测某种药物对该细胞的增殖有促进作用，可在培养液中加入同位素标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，由于胸腺嘧啶脱氧核苷是 DNA 合成的原料，其进入细胞的量可反映细胞的增殖情况。答案 (1)每隔一段时间，用血细胞计数板在显微镜下计数并记录，同时制作临时装片，在显微镜下观察与计数分裂相细胞并记录。(2)(3)只计左线和
9、上线上的细胞减少培养液中的营养物质成分 由于原料缺少使细胞合成有关物质如 RNA 和蛋白质等受阻，而停滞于 G1期胸腺嘧啶脱氧核苷 胸腺嘧啶脱氧核苷是 DNA 合成的原料，其进入细胞的量可反映细胞的增殖情况读图析图实验设计的程序 明 确 实 验 目 的 分 析 实 验 原 理 设 计 进 行 实 验 分 析 归 纳 结 论(1)分析实验目的和实验原理可推断该实验类型：_、_，实验变量：_、_、_和可能的实验结论。(2)设计实施实验需要遵循_、_、科学性原则、平行重复原则等。(3)设计实施实验的关键是如何操纵_、控制_和观察检测_。(4)对比_和 _，结合实验目的即可归纳概括出实验结论。提示 (
10、1)验证性实验 探究性实验 自变量 因变量 无关变量 (2)对照原则 单一变量原则 (3)自变量 无关变量 因变量 (4)预期的实验结果 实际的实验结果5考点 1 实验变量的分析和控制1.(2017浙江 4 月选考)为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响，进行了相关实验，结果如图。回答下列问题：本实验的自变量是_，因变量是_。解析 根据题干信息和曲线图知，该实验的自变量是光照和温度，因变量是叶绿素相对含量。答案 光照和温度 叶绿素含量 2.夏季涨水，河边被水淹没的马铃薯田中马铃薯块茎进行厌氧呼吸会产生大量乳酸，乳酸能刺激鳙鱼前来觅食。利用豆渣接种乳酸菌生产鳙鱼饵料并进行效果测试的相关
11、实验见下表(ad 表示实验步骤)。请回答：实验一 饵料制备发酵罐组别 1 2 3 4 5 6a 加入培养液 煮沸后冷却的豆渣培养液各 10 Lb 接种菌液 10 mL 20 mL 30 mL 40 mL 50mL X mLc 发酵培养 43 及 Y 环境下培养 4 天d 成品处理 倒出发酵罐中的溶液，烘干成粉末并装袋，编号为 16 号实验二 效果测试a 将同期发育的相同大小的鳙鱼苗等量放养在 6 个实验池中b 每天同时向 6 个实验池中对应投喂等量且适量的成品 16 号饵料c 5 天后测定相关指标：_(1)实验一中自变量为_。X 可以设为_或_，作用分别是_和_。(2)豆渣需要经过煮沸处理，目
12、的是_。Y 为_。6(3)实验二中 c 的指标可以为_。解析 (1)实验一中自变量为一定梯度体积的乳酸菌液。X 可以设为 0 或 60，作用分别是空白对照和梯度间相互对照。(2)豆渣需要经过煮沸处理，目的是防止杂菌产生其他物质干扰实验结果。Y 为无氧，这样才能保证乳酸菌的生命活动。(3)实验二中 c 的指标可以为各组实验池中鳙鱼的平均体重(体长)、饵料的残余量(消耗量)。答案 (1)一定梯度体积的乳酸菌液 0 60 空白对照 梯度间相互对照(2)防止杂菌产生其他物质干扰实验结果 无氧(3)各组实验池中鳙鱼的平均体重(体长)或饵料的残余量(消耗量)(1)变量：或称因子，是指实验过程中被操作的特定
13、因素或条件。按性质不同，通常可分为两类：因 定义 果 定义实验变量亦称自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件反应变量亦称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果无关变量亦称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件额外变量亦称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果(2)变量的控制控制变量是指控制其他因素不变，集中研究其中一个因素的变化，保证实验不受干扰或将干扰因素降到最低程度。通过实验控制，尽量减小实验误差，以取得较为精确的实验结果。操纵实验变量的方法：设法给研究对象施加干扰，造成研究对象的变化，从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。检测反
14、应变量的方法：根据实验原理和实验条件确定观察、测量的指标和方法。具体包括：观察特异性的颜色变化、沉淀反应；观察形态结构、生理变化；测量生长发育速度；测量生化反应速度。特别要注意，因变量和观测指标的区别，因变量是由于自变量的改变而引起的变化，这种变化有时不是直接能观察到的，因此要有一定的观测数据。如“探究 pH 对过氧化氢酶活性的影响”实验中，自变量是不同 pH，因变量是酶的活性，但是酶的活性不是直接能观察到7的，要通过气泡释放量来衡量。这时的气泡释放量是观察指标而不是因变量。控制无关变量的方法(平衡控制)：排除因实验对象的个体差异带来的影响；设法创造稳定的相同的条件进行对照，以抵消或排除这些因
15、素对实验对象的干扰；设法提供适宜条件，以排除不利环境条件对实验对象的影响；重复实验，排除偶然因素的干扰，减小实验误差。不论一个实验有几个变量，都应确定一个实验变量，观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中复杂关系的准则之一。考点 2 实验目的的识别和书写3.欲研究支配胰岛的某神经的作用，选取健康大鼠，持续电刺激此神经，测定血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度，结果如图所示。请回答：实验目的是_。解析 从题干可知，自变量为支配胰岛的某神经刺激持续时间。从题干或曲线图中可获得两个观察指标即血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度，其可转换成两个因变量即胰岛素和胰高血糖素的分泌情况。因此实验目的是研究支
16、配胰岛的某神经对大鼠胰岛素和胰高血糖素分泌的影响。答案 研究支配胰岛的某神经对大鼠胰岛素和胰高血糖素分泌的影响4.某生物兴趣小组做了一系列的实验后，得到的结果如图所示。8请回答：实验目的是_。解析 据图分析，组 1 和组 2 的自变量是赤霉素，组 2 和组 3 的自变量是赤霉素合成抑制剂，组 1 和组 4、组 2 和组 5、组 3 和组 6 的自变量都是光照时间。该实验的自变量是光照时间、赤霉素和赤霉素合成抑制剂，而因变量是茎的生长情况，所以实验目的是探究光照时间、赤霉素和赤霉素合成抑制剂对某种植物茎生长的影响。答案 探究光照时间、赤霉素和赤霉素合成抑制剂对某种植物茎生长的影响(1)识别实验目
17、的：认真读题，弄清该题要验证或探究的是什么样的生物学事实。一般在题干中有“验证” “证明”即为实验目的。有些实验需要对其去粗取精，提炼要点。(2)实验目的书写模式：探究(或验证)自变量(1 或 2)对研究对象因变量(1 或 2)的影响(作用)。关键：准确识别自变量和因变量。有些实验题的自变量或因变量，从实验目的的角度分析，初看不止一个，较难以确定。可以用“分解目的法”来确定实验的自变量和因变量。如“请根据以下提供的实验材料，完善生物制剂 W 对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路”可以将实验目的进行分解，将其分解为两个小目的：验证生物制剂 W 对动物正常体细胞的分裂具有促进作用；验证生物制
18、剂 W 对动物的癌细胞的分裂具有促进作用。得出该实验的自变量为生物制剂 W 的有无，因变量有两个，分别为正常细胞的分裂情况和癌细胞的分裂情况。考点 3 实验原理的书写5.根据提供的实验材料及用具，食品卫生质量检验人员设计了一个检测稻米新鲜程度的简易实验：实验目的：根据过氧化氢酶活性的强弱来鉴别稻米是新稻米还是陈稻米。材料、用具：新稻米、待测稻米、质量分数为 1%愈创木酚(氧气存在时被氧化成红褐色物质，与氧浓度呈正相关)等。实验步骤：第一步：取两支具塞试管，分别编号为 A 和 B；A 管内放入适量的新稻米，B 管内放入等量的待测稻米。第二步：用移液管分别往两支试管内加入等量且适量的质量分数为 1
19、%的愈创木酚溶液，浸没稻米，盖上试管塞，充分摇匀，静置一段时间后，弃掉多余液体。9第三步：将两支试管中浸有 1%愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的培养皿中，用镊子摊开，然后，用移液管吸取体积分数为 1%的过氧化氢分别滴入培养皿内的稻米中，使所有稻米都浸有过氧化氢。第四步：一段时间后，用放大镜观察两培养皿中稻米的颜色变化。预期结果及结论：A 培养皿中的新稻米呈红褐色。B 培养皿中的待测稻米若颜色很浅或几乎无色，则是陈稻米；若待测稻米颜色也呈红褐色，则是新稻米。请依据实验目的和实验流程，正确分析预期结果及结论，准确书写相应的实验原理：_。解析 实验原理可以依据已知的实验目的和材料书写，也可以在实
20、验完成后，根据实验的过程和步骤等来书写。其内容一方面侧重于写出为什么这样操作，另一方面侧重于写出为什么出现这样的现象。这里面涵盖了：自变量作用的科学依据，操作自变量的原理和因变量获得的原理等。依据实验目的可知，本实验的自变量为“过氧化氢酶活性的强弱” ，再结合实验材料用具可知，因变量为“质量分数为 1%的愈创木酚氧化后的颜色变化” 。因此，实验原理可概括为：植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使愈创木酚氧化成红褐色物质；愈创木酚氧化后颜色的深浅与酶活性呈正相关。答案 植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使某些酚类物质(如愈创木酚)氧化成红褐色物质，其颜色的深浅与酶活性呈正相关6.为
21、了验证胰岛素具有降低血糖浓度的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某学生的实验方案如下：将 20 只生理状况相同的正常小鼠随机分成 A、B 两组，观察并记录其活动状况。给 A 组小鼠注射适量胰岛素溶液，给 B 组小鼠注射等量生理盐水。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 组小鼠活动状况无变化。A 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 组小鼠活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖浓度的作用。请回答：该实验的原理是_。解析 从实验目的看，自变量为胰岛素，所以书写原理时，胰岛素
22、的作用就是原理的核心内容。先写结论：胰岛素具有降低血糖浓度的作用。再定结果(现象)：机体出现活动减少、10甚至昏迷等低血糖症状；缓解(题干中给出)。最后写两者的联系：生物体内胰岛素含量过高时，引起血糖浓度下降；可以通过补充葡萄糖溶液使低血糖症状得到缓解。最后按书写格式整理成连贯的、条理清晰的答案。答案 胰岛素具有降低血糖浓度的作用。生物体内胰岛素含量过高时，引起血糖浓度下降，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段法析实验原理(1)实验原理一般由三段组成。自变量和因变量的关系因变量的观测指标实验具体过程描述。(2)自变量的作用(反应)原理，即“为什么这么
23、做” 。要密切关注实验目的及题干信息，注意充分利用题干的提示或联系教材基础知识进行准确描述。(3)因变量的检测原理(或操作原理、现象原理)，即“为什么出现这样的现象” 。考点 4 实验设计的原则7.呼吸熵(RQ)指单位时间内进行呼吸作用的生物释放 CO2量与吸收 O2量的比值，下列有关分析错误的是( )A.在某温度下 10 min 内，若甲、乙装置中墨滴分别左移 30 mm、200 mm，则萌发的小麦种子的呼吸熵是 1.15B.若要测某幼苗的呼吸熵，需黑暗处理，避免光合作用干扰C.若运用乙装置测量小麦种子的有氧呼吸速率，则需要设置对照组D.若要排除外界物理因素的干扰，应设置对照组，即另加两组分
24、别与甲、乙相同的装置，只是将等量的萌发的小麦种子替换为等量的煮沸灭菌的小麦种子解析 分析题意和题图可知，乙装置中墨滴移动的距离可代表 O2的吸收量，甲装置中墨滴移动的距离可代表 CO2的释放量与 O2的吸收量的差值。乙装置中墨滴左移 200 mm 可反映消11耗的 O2量，与甲装置对照分析可知，释放的 CO2量引起墨滴移动的距离为 170 mm，所以呼吸熵为 170/2000.85，A 错误；若要测某幼苗的呼吸熵，需避免幼苗进行光合作用，因其会干扰呼吸作用中相关气体量的变化，B 正确；温度等外界物理因素(如热胀冷缩)也会引起气体体积的变化，设置相应的对照实验以排除外界因素对测量生物呼吸作用的影
25、响，C正确；因是与装置甲、乙作对照，故对照装置中的大试管内应放等量的煮沸灭菌的小麦种子，小烧杯中的液体则和原装置中的相同，D 正确。答案 A8.下面是某研究性学习小组的同学为证明农田土壤中的微生物对某种农药具有分解作用而提出的实验方案。(如何检测农药的含量不作要求)他们在同一块农田的不同地点取等量的土壤，将其标记为甲、乙两组；将甲组土壤进行灭菌，待用。实验开始时向两组分别加入等量的用无菌水配制的某种农药，并与土壤混匀，放在自然条件下(暴露在空气中)。一段时间后，多次取样检测甲、乙两组土壤中农药的浓度并求平均值，比较两组农药含量的差异。(1)请指出并改正实验中两处明显的错误，并说明原因。错误一：
26、_，改正：_，原因是_。错误二：_，改正：_，目的是_。(2)上述改正遵循的主要是实验设计的什么原则？_。解析 选择不同地点的土壤，由于湿度、有机物含量的差异等可能导致土壤中含有的微生物含量和种类有差异；空气中含有大量的微生物，为了使实验结果准确，必须在无菌条件下进行实验。上述两点改正遵循的主要原则都是单一变量原则。答案 (1)不同地点 同一地点 不同地点的土壤微生物含量和种类可能有差异，可能对结果造成干扰 放在自然条件下 放在无菌条件下 防止空气中的微生物对结果造成干扰 (2)单一变量原则实验设计的原则(1)科学性原则指整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学
27、科领域的基本原则。包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实12验结果处理的科学性。(2)平行重复原则实验设计中必须设计多组相同的实验或足够的实验次数，保证实验的可重复性，在定量实验中需对多组实验的结果取平均值。(3)对照性原则一个实验通常分为实验组和对照组。实验组是施加实验变量处理的对象组，对照组是不施加实验变量处理的对象组，无关变量对两者的影响是相同的，两组之间的差别被认为是来自实验变量的影响。按照对照方式的不同可分为 4 种：空白对照、自身对照、相互对照、条件对照。(4)单一变量原则在一组实验中实验组和对照组之间只能有一个反应变量，也就是说只有一个不相同，其他的都要
28、一样。变量唯一能使复杂的问题简单化，变量唯一才能正确地找出实验组和对照组的差别，从而证明实验变量的作用。如在验证唾液淀粉酶具有专一性的时候，对照组和实验组的温度、pH 值、所采用的试管大小、试剂多少、反应条件、溶液量等均要一致，只有一个变量，即实验组为淀粉溶液，对照组为蔗糖溶液。(5)等量性原则是指实验组和对照组除一个实验变量不同外，其他无关变量(实验材料、实验器具、实验试剂、实验方法、实验条件等)要全部相同，以消除无关变量对实验结果的影响。如探究 pH对酶活性的影响时，实验变量是 pH，除 pH 不同外，其他无关变量(如温度、试管大小、添加的溶液量、试剂多少、实验时间等)在实验组和对照组中要
29、完全相同、等量。注意：对照实验的无关变量不但要相同，还要适当、适宜。考点 5 实验思路的书写9.1928 年，英国细菌学家格里菲思想研制出能够抗肺炎双球菌的疫苗。我们知道，肺炎双球菌初次进入小鼠体内后，一般先要经过吞噬细胞的摄取和处理，将其内部隐藏的抗原决定簇暴露出来，并传递给 T 细胞。T 细胞释放淋巴因子作用于小鼠体内的 B 细胞，B 细胞进而增殖分化为浆细胞，浆细胞产生抗肺炎双球菌的抗体发挥免疫效应。有人设想抗 R 型细菌的抗体也能抗 S 型细菌(R 型细菌可以作为 S 型细菌的疫苗)。请为他设计一个实验验证这一想法：(1)实验目的：验证抗 R 型细菌的抗体也能抗 S 型细菌(R 型细菌
30、可以作为 S 型细菌的疫苗)。13(2)实验原理：动物体受到外界抗原性物质刺激可以产生特异性抗体，将抗原消灭。(3)实验材料：小鼠若干只、S 型活菌、R 型活菌、生理盐水、注射器等。(提示：可用生理盐水配制一定浓度的活菌液，但浓度和剂量不作要求)(4)实验思路：(5)实验结果及结论：甲组小鼠存活，而乙组小鼠死亡，说明抗 R 型细菌的抗体也能抗 S 型细菌(R 型细菌可以作为 S 型细菌的疫苗)。解析 通过对实验目的“验证抗 R 型细菌的抗体也能抗 S 型细菌”的分析，可知本实验设计的自变量是抗 R 型细菌的抗体的有无。再依据实验结果及结论，不难对实验过程进行设计。具体来说，可以对小鼠进行分组编
31、号，如将小鼠均等地分为甲和乙两组，然后一组施以变量(一定量的用生理盐水配制的 R 型活菌液)处理，另一组进行等量(生理盐水)对照。一定时间后，分别对两组小鼠注入一定量的用生理盐水配制的 S 型活菌液，观察对照组和实验组的现象。答案 实验思路：取小鼠若干只，均等地分成两组，分别编号为甲组和乙组在甲组小鼠体内注射用生理盐水配制的 R 型活菌液 1 mL，在乙组小鼠体内注射生理盐水 1 mL 一段时间后，再分别给甲、乙两组小鼠注射用生理盐水配制的 S 型活菌液 1 mL，观察两组小鼠的生活状况实验思路的书写三步曲(1)材料器具的准备：包括分组、编号、非条件处理等取 n 套规格相同的器材(或取长势相同
32、的某种生物材料随机平均分成 n 份)分别标记为A、B、C，并分别加入等量的本步骤强调分组的等量性原则(器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等)，编号可以针对实验器具，也可以针对实验材料，有的非条件处理需在条件处理之后，则需写在第二步。(2)设置实验组(有单一变量)和对照组(无)在 A 组中加入适量的，在 B 组中加入等量的14本步骤强调对照性原则、各组条件处理的等量性原则，通过“适量”和“等量”等词语表达出来。在具体的实验设计中，可用具体的量，如“在 A 组中加入2 mL，在 B 组中加入 2 mL”。需要注意的是，一组加入试剂时，如另一组不需加入试剂，则必须加等量的蒸馏水或相应不影
33、响实验结果的溶液；如果用试管做实验，实验中加入试管的各溶液的总量一般不超过 10 mL。另外，要注意单一变量原则，即本步骤处理的变量只能有一个。(3)放在适宜的、相同的条件下培养，一段时间后观察现象和结果，并统计分析将各套装置放在相同且适宜的环境中培养一段时间(或相应方法处理，如振荡、加热等)。本步骤强调各套装置必须放在相同且适宜的环境中，这样得到的实验结果才有可比性。培养的时间可根据具体的实验确定，也可以用“一段时间”描述。(注意：a.书写步骤通常是或；b.用规范性语言准确地描述。)考点 6 实验结果预测与实验结论分析10.(2018浙江新高考联盟联考)普洱茶中的活性成分能够降低食物利用率和
34、脂肪系数，有一定的降脂减肥作用。请以大鼠为实验材料，设计实验探究三种不同浓度普洱茶水提物的降脂效果，预测实验结果并分析讨论。材料与用具：生长状况相似的幼年大鼠若干只、高脂饲料、降脂药液 X、溶液甲(6%普洱茶水提物溶液)、蒸馏水、灌胃器、电子秤等。(要求与说明：食物利用率体重增长量/摄食量100%，脂肪系数脂肪重量/体重100%。各种试剂用量、实验时间及脂肪提取方法不作要求。)(1)实验思路(其中分组对照处理用表格形式表示)：(2)预测实验结果(三种浓度普洱茶水提物降脂效果均比药液 X 效果好，且降脂效果与浓度呈正相关。完善以下坐标，用柱形图表示实验结果)。15(3)讨论与分析：普洱茶水提物降
35、低食物利用率和脂肪系数的原因可能是：_；_。解析 根据实验目的“探究三种不同浓度普洱茶水提物的降脂效果”及所给材料可知实验应分五组，两组对照组分别灌胃蒸馏水和药液 X，三组实验组分别灌胃三种不同浓度的普洱茶水提物，相同且适宜条件下饲养一定时间，测量计算各组的食物利用率和脂肪系数。用柱形图表示实验结果时，应注明柱形图的名称，横轴和纵轴的名称等。答案 (1)实验思路：用蒸馏水将溶液甲稀释不同倍数，得到溶液乙和溶液丙。将生长状况相似的幼年大鼠随机平均分组如下：组别 A B C D E每组定时灌胃2 mL蒸馏水2 mL药液 X2 mL溶液甲2 mL溶液乙2 mL溶液丙给 5 组大鼠每天饲喂等量适量高脂
36、饲料，并记录摄食量。在相同且适宜条件下培养一段时间，用电子秤测量各组大鼠体重并记录，提取各组大鼠体内脂肪进行测量并记录。计算各组大鼠的食物利用率和脂肪系数，统计分析所得数据。(2)不同浓度普洱茶水提物的降脂效果(3)普洱茶水提物可减少脂肪的吸收普洱茶水提物可增加脂肪的分解11.欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用，对成年小鼠的分组及处理见下表。在适宜的实验条件下，正常饲养，每隔一定时间测定耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量)，记录数据并统计分析。甲组 乙组 丙组 丁组16切除甲状腺 手术但不切除甲状腺 甲状腺激素溶液灌胃 W饲养 14 天 饲养 14 天 1 次/天，共 14 天 1 次/天，
37、共 14 天注：本实验中灌胃是指将液体由动物口直接注入到胃中。请回答：(1)表中 W 是对丁组小鼠的处理，该处理是_。(2)预测实验结果(设计一个坐标系，将预测的实验结果用示意曲线表示)：(3)分析与讨论合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于_，该激素经_的血液运至腺垂体发挥作用。通过服用放射性 131I 来检测甲状腺功能的依据是_。解析 (1)本实验的自变量是有无甲状腺和有无灌胃甲状腺激素，表格中甲乙两组涉及的自变量是有无甲状腺，所以丙和丁组涉及的自变量是有无灌胃甲状腺激素，所以丁组小鼠的处理是生理盐水灌胃。(2)本实验的因变量是耗氧量，甲状腺激素有促进新陈代谢的作用，缺乏了甲状腺激素会导
38、致耗氧量减少，甲状腺激素含量升高会导致耗氧量上升，所以甲组曲线绘制时注意随时间延长曲线趋势是下降，丙组曲线绘制时注意随时间延长曲线趋势是上升，乙和丁组属于正常情况，曲线绘制时注意随时间延长曲线趋势是基本不变。(3)合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于下丘脑，该激素经垂体门脉的血液运至腺垂体发挥作用。通过服用放射性 131I 来检测甲状腺功能的依据是 I 是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一， 131I 的放射性强度可被仪器测定。答案 (1)生理盐水灌胃(2)(3)下丘脑 垂体门脉 I 是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一 131I 的放射性强度可被仪器测定12.(2018嘉兴 3 月选考测试)类风
39、湿性关节炎症状以关节慢性炎症为主。现要研究一种新17药新风胶囊(XFC)对类风湿性关节炎的疗效，药效以大鼠足跖的长度为指标。请根据下列提供的材料与用具完成有关问题：材料与用具：XFC 混悬液，LEF 混悬液(治疗类风湿性关节炎的一种有效药物)，生理盐水，正常大鼠 40 只，类风湿性关节炎模型大鼠 120 只，大鼠饲料等。注意：给药方式为灌胃；药物的疗效在连续给药 30 天后可显现。(1)写出实验思路：_。(2)设计一个用于记录实验结果的表格。(3)可能的实验结论有：_。解析 根据实验目的“研究 XFC 对类风湿性关节炎的疗效”及实验材料“LEF 混悬液” 、“生理盐水”等可知实验应分为四组，三
40、组对照组：正常大鼠灌胃生理盐水、模型大鼠灌胃生理盐水、模型大鼠灌胃 LEF 混悬液，一组实验组：模型大鼠灌胃 XFC 混悬液；适宜且相同条件下饲养并连续给药 30 天后，测量大鼠足跖的长度并记录。设计用于记录实验结果的表格时，需注明表格名称，四个组别及给药前后足跖的长度。因为题干没有明确 XFC 对类风湿性关节炎的具体疗效，所以实验结论有四种可能：没有疗效、有疗效但比 LEF 差、有疗效且比 LEF 好、有疗效且与 LEF 相近。答案 (1)正常大鼠编号为 A；类风湿性关节炎模型大鼠随机均分为 3 组，分别编号为B、C、D。测量每只大鼠的足跖长度并记录。C 组每只大鼠灌胃适量且等量的 LEF
41、混悬液，D 组每只大鼠灌胃适量且等量的 XFC 混悬液，A、B 两组灌胃适量且等量的生理盐水。四组大鼠饲喂适量且等量的大鼠饲料，在适宜且相同条件下饲养。连续给药 30 天后，测量大鼠足跖的长度并记录统计分析数据。(2)大鼠足跖长度结果记录表组别 A B C D给药前足跖的长度18给药后 30 天足跖的长度(3)XFC 对类风湿性关节炎有疗效，且比 LEF 更好XFC 对类风湿性关节炎有疗效，且与 LEF 相近XFC 对类风湿性关节炎有疗效，但比 LEF 差XFC 对类风湿性关节炎没有疗效1.实验结果预测与实验结论分析(1)若是验证性实验，则一般只有一个结果和一个相应的结论。依据实验原理及实验思
42、路写出实验结果，实验结论照抄实验目的或分析实验结果得出实验结论。(2)若是探究性实验，则有几种可能的结果和相应的结论，常用“反推正写法”分析实验结果，得出结论。 “反推正写法”就是先根据自变量与因变量的关系假设出可能的实验结论，再推出相应的实验结果；最后反过来书写，即用“若，则”的文字形式表述。2.实验结果的呈现形式(1)文字描述式探究性实验的结果常有多种可能，叙述时注意实验结果与实验结论的对应性。验证性实验的结果一般明确唯一，依据实验原理及实验思路可直接写出。(2)坐标图式选考考查的坐标图(单纵坐标、双纵坐标)主要有曲线图、柱形图两种形式，绘制时应有“自明性” ，即只看图、图题和图例，不阅读正文就可以理解图示含义。坐标图的共性：往往将横轴的变化量作为自变量，纵轴的变化
