高中生物实验分析题的解题技巧之训练

实验分析题的解题技巧之训练2009年高考理综生物学专题复习Ⅲ四川省绵阳第一中学冯永康高考生物学的第一主干是以“生物的新陈代谢”为基本内容，高考试题常常将“生命活动的调节”的相关内容恰当地融入其内，命制成综合性较强的选择题或以图表、实验设计等呈现方式的非选择题。这样的命题方式和考查形式，不仅可增大知识目标的考查广度和深度，也大大提升了对考生4项能力要求的考查力度。其重要考点主要可分为以下6个方面。1酶的催化特点的实验探究酶的催化具有高效性和专一性。影响酶催化的化学反应速率的因素不仅有温度、pH，还有底物的浓度、酶的浓度等。该考点试题的命制多以坐标图、实验装置图等形式呈现。例1（2003年上海卷-11）下图纵轴为酶反应速率，横轴为底物浓度，其中正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速率关系的是（B）例2（2005年全国卷Ⅰ-4）将小麦种子分别置于20℃和40℃培养箱中培养４天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取３支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉溶液，然后加入等量的提取液和蒸馏水，45℃水浴保温５分钟，立即在３支试管中加入等量斐林试剂并煮沸２分钟，摇匀观察试管中的颜色，结果是（D）Ａ．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色Ｂ．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色Ｃ．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色Ｄ．甲呈浅红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色2植物矿质营养的实验研究——溶液培养法植物生活所必需的14种矿质元素都是采用完全培养液与缺素培养液进行无土栽培的实验获知的。高考命题常常选择这样的素材，来考查学生的科学探究能力。例3（2005年全国Ⅲ-30）取生长状态相同的两组番茄幼苗，置于表中所列A、B两种培养液中，在相同的适宜条件下培养，甲组用A培养液，乙组用B培养液。培养液成分ABCa（NO3）2KH3PO4KClMgSO4FeSO4其它微量元素蒸馏水++++++++++－+++（1）若干天后发现，两组番茄苗下部叶片颜色不同，甲组呈绿色，乙组呈黄色。（表中+表示有，－表示无）（2）为了证明发生此现象的原因，分别取两组不同颜色的等量叶片提取、分离叶绿体色素。层析结果表明，两组叶片的类胡萝卜颜色相同，但是乙组叶绿素的颜色比甲组的浅，其原因是缺Mg导致下部叶片叶绿素分解，Mg被运至上部叶片中，造成下部叶片叶绿素含量减少。（3）该实验采用的方法可用来研究某种元素是否为植物必需的矿质元素。3光合作用与细胞呼吸（有氧呼吸）的实验探究光合作用和细胞呼吸是高中生物教学内容的重点，也是在高考中“年年考、重点考、变式考”的主要内容。熟悉光合作用和细胞呼吸的基本过程和基本原理，学会分析有关的实验探究和坐标图等变式题。是十分重要的。光合作用是绿色植物在光照下才能进行生理活动，而细胞呼吸则是所有具细胞结构的生物一刻也不停顿进行着的生理活动。两者的关系主要可用下列表达式概述之：光合作用合成（CH2O）的量－呼吸作用消耗（CH2O）的量＝净光合作用量光合作用中CO2的消耗量＝从外界吸收CO2的量＋呼吸作用释放CO2的量即：总光合速率（真正光合速率）－呼吸速率＝净光合速率（表观光合速率）例4（2006年全国卷Ⅰ-31）为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。实验步骤和预测实验结果：（1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放放盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中，此时，叶片均浮在液面上。（2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。（3）将这两支试管放在日光灯下，照光一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。（4）再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。分析预测的结果：（1）光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。（2）黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。例5（2007年北京卷-3）科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是（D）A．光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同B．光照强度为b时，造成曲线I和II光合作用强度差异的原因是温度不同C．光照强度为a～b，曲线I、II光合作用强度随光照强度升高而升高D．光照强度为a～c，曲线I、III光合作用强度随光照强度升高而升高4甲状腺等内分泌腺功能的实验研究人和高等动物生命活动的调节方式是神经——体液调节。其中以“大脑皮层——下丘脑——垂体——其他内分泌腺（如甲状腺等）”这条主线所串联的知识点及其相互联系，是高考命题常常要捕捉的方向。对内分泌腺功能的实验研究方法主要有：饲喂法、摘除法、阉割移植法、切除注射法、注射测定法、同位素示踪法以及临床观察法等。例6（2006年天津卷-2）下列有关激素和氨基酸的叙述,正确的是（D）①胰岛A细胞分泌的胰高血糖素促进葡萄糖合成为糖元②生长激素和胰岛素均能与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应③人体内没有酪氨酸就无法合成黑色素，所以酪氨酸是必需氨基酸④当血液中甲状腺激素浓度降低时,引起垂体分泌促甲状腺激增加A.①②B.③④C.①③D.②④5血糖平衡的调节人体内血糖浓度的相对稳定是人体稳态维持的重要标志。“血糖平衡”是“年年重考、常考常新”的主要考点。试题的呈现方式也表现多样化，可以是选择题，也可以是实验设计（如2004年全国卷-31）；还可以是曲线图的分析（如，2008年天津卷-30-Ⅱ）等。例7（2008年全国卷Ⅰ-1）为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验时，如果以正常小鼠注射某种药物前后小鼠症状作为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序正确的是（A）A.先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液B.先注射胰岛素溶液，再注射胰岛素溶液C.先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水D.先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液6植物的激素调节以“生长素发现的实验（重点是温特的燕麦实验）”是倡导探究性学习的重要基础实例。该节内容对培养学生具有科学探究的精神，初步学会科学研究的基本方法，形成一定的科学素养，不仅体现新的课程理念的需要，也是近年高考重点考查的主要方向。例8[2007年四川卷-31（1）]萝卜的生长发育过程受多种激素的共同调节，其中细胞分裂素起着重要作用。（1）细胞分裂素主要存在于正在进行细胞分裂的部位，其主要生理功能是促细胞分裂和组织分化。（2）研究还发现，氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动。为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用具，写出第二步及以后的实验步骤，并预测实验结果。材料用具：生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，适宜浓度的细胞分裂素溶液，含14C标记氨基酸的溶液（氨基酸可被叶片吸收并在叶片内移动），蒸馏水，棉签，检测放射性强度的设备等。实验步骤：第一步：取生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，在叶片左半叶某一部位涂抹含14C标记氨基酸的溶液（如图所示）。第二步：将叶片均分为两组，编号为a、b。第三步：在a组叶片右半叶某一部位涂抹适宜浓度的细胞分裂素溶液，在b组叶片的相应部位涂抹等量的蒸馏水。第四步：在相同条件下放置一段时间后，检测a组叶片涂抹细胞分裂素部位和b组实验结果：a组叶片涂抹细胞分裂素部位的放射性强度高于b组叶片涂抹蒸馏水部位的放射性强度。综上所述，高考实验分析题尽管题型各异，能力要求也相对提升，但对任何一个实验方案的设计，都突出了实验基本原则的考查，即：①设立对照原则（主要有空白对照、自身对照和条件对照）；②单因子变量原则；③平行重复原则等。对任何一个实验分析题的求解思路，都要注意审视基本的设计程序，即：①取材分组编号；②单一变量处理；③适宜条件培养；④观察预测解释等。因此，在高考生物学复习的全过程中，要有针对性地对高考实验分析题进行诊断和把脉，通过系统性、专题性的基本功训练，可增强考生对生物学实验思想、实验方法、实验操作技术的认知，大大提高应对高考实验分析题的实战方法和技巧。由于体现新的4项课程理念的《高中生物课程标准》正在全国加大力度地推行，2009年的高考理科综合中的生物实验分析题，必将继续加强“实验与探究”能力中的第（2）层次（即，具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理），以及第（3）层次（即，具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等）的考查。此外，通过深入挖掘熟悉课本中的各种与实验探究有关的素材（包括以体现出生物科学史特色的经典实验），了解一些与人类生产、生活紧密相关的材料，演练一些有代表性的实验分析题，也是很有实用价值的。