【摘 要】生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作有許多規(guī)律技巧滲透其中，如果清楚生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法和技巧，就可以大大提高實(shí)驗(yàn)的探究能力，在解題時(shí)就會(huì)有清晰的框架，能有效地避免出現(xiàn)大的失誤，在具體書寫時(shí)，要聯(lián)系教材，規(guī)范作答。

【關(guān)鍵詞】酶 動(dòng)物生理 植物生理 光合作用 生物實(shí)驗(yàn)

【中圖分類號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2015）04-0142-01

一 酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)的常見設(shè)計(jì)方法

酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)包括探究（或驗(yàn)證）酶的催化作用、酶的高效性、酶的專一性和需要適宜的條件等題目，其解題方法歸納如下：

1.酶的催化作用

實(shí)驗(yàn)組：底物+一定量的酶溶液，檢測底物分解情況或生成物生成情況；對(duì)照組：底物+等量的蒸餾水，檢測底物分解情況或生成物生成情況。

2.酶的高效性

酶的高效性是指酶的催化作用相對(duì)于無機(jī)催化劑效率要高很多，所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一組加入一定量的酶，另一組加入等體積的無機(jī)催化劑，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)遵循單一變量原則，所以底物應(yīng)該相同，兩組的實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)相同，觀察、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較后可得出結(jié)論。

3.酶的專一性

酶的專一性是指每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)，這種類型的實(shí)驗(yàn)基本分為兩種思路：（1）不同的組底物不同，但酶相同；（2）不同的組酶不同，但底物相同。實(shí)驗(yàn)過程中的溫度、pH等條件保持在最適狀態(tài)且各組相同，遵循等量原則和單一變量原則。

4.酶的適宜溫度或pH

在探究酶的最適溫度或pH時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)系列的溫度或pH為自變量，通過對(duì)照找出最適溫度或最適pH，如果在兩種溫度或pH的條件下酶的催化活性相同，則最適溫度或最適pH應(yīng)該在這兩種溫度或pH之間，此時(shí)可再在兩者間取一定梯度變化的溫度或pH進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，最終確定出最適溫度或最適pH。

二 生物生理實(shí)驗(yàn)的研究方法

生物生理實(shí)驗(yàn)的研究方法可以大致分為“加法”和“減法”?！凹臃ā笔侵笇?shí)驗(yàn)中加入某種變量，如植入器官或注射某種物質(zhì)等；“減法”是指實(shí)驗(yàn)中去除某種變量，如切除器官。

1.動(dòng)物生理實(shí)驗(yàn)的研究方法

切除法和植入法常用于研究動(dòng)物某器官的生理作用。如研究性腺與性行為的關(guān)系時(shí)，實(shí)驗(yàn)操作方法：切除器官→觀察、記錄生理變化→植入器官→觀察、記錄相應(yīng)生理活動(dòng)在消失后是否會(huì)重現(xiàn)。注射法和飼喂法往往用于研究某種物質(zhì)的生理作用。如果所研究物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，則必須用注射法，而不能用飼喂法，因?yàn)樵撐镔|(zhì)會(huì)被消化分解，如研究胰島素具有降血糖的生理作用，必須選用注射法，對(duì)成年個(gè)體注射胰島素后觀察、記錄血糖濃度的變化情況；如果是脂質(zhì)或氨基酸類等小分子物質(zhì)可以注射，也可飼喂。此外，在動(dòng)物生理實(shí)驗(yàn)中，選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物時(shí)要考慮其生長發(fā)育的情況、年齡、性別、體重等，如研究甲狀腺激素能促進(jìn)生物生長發(fā)育的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇年幼的動(dòng)物，研究甲狀腺激素可以提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用成年動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)材料。

2.植物生理實(shí)驗(yàn)的研究方法

研究植物體中的生理作用可以選擇噴灑、涂抹或浸泡等方法。如將扦插枝條用不同濃度的生長素類似物浸泡后，概括生根情況可以研究促進(jìn)插條生根的最適濃度。切除法可以用于研究植物體某器官或部位的生理作用，如研究向光性生長與頂芽有關(guān)時(shí)，可以用去掉頂芽的植株和正常植株對(duì)照。

下列關(guān)于生命活動(dòng)調(diào)節(jié)相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的敘述正確的是（ ）。A.探究植物頂端優(yōu)勢產(chǎn)生原因的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該設(shè)置具有頂芽的植株、切除頂芽的植株和切除頂芽后的斷口處涂上生長素的植株三組實(shí)驗(yàn)；B.用適宜濃度的生長素涂抹受粉后的雌蕊柱頭證明生長素可以促進(jìn)果實(shí)發(fā)育；C.用靜脈注射法驗(yàn)證甲狀激素可以促進(jìn)成年雄鼠的發(fā)育；D.用飼喂法可以驗(yàn)證胰島素具有降血糖的作用。

解析：探究頂端優(yōu)勢產(chǎn)生原因應(yīng)該設(shè)置三組實(shí)驗(yàn)，一組是具有頂芽的植株，作為對(duì)照，另一組植株去掉頂芽，第三組植株去掉頂芽后在斷口處涂抹生長素，三組對(duì)照可以說明頂端優(yōu)勢的產(chǎn)生原因。發(fā)育著的種子也會(huì)合成生長素，所以驗(yàn)證生長素可以促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的實(shí)驗(yàn)中，雌蕊必須是未受粉的。驗(yàn)證甲狀腺激素的作用，不能用成年個(gè)體，因?yàn)槌赡陚€(gè)體的發(fā)育已經(jīng)不明顯。胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，不能用飼喂法驗(yàn)證胰島素的生理功能。答案：A。

易錯(cuò)點(diǎn)撥：生理實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)材料的選擇、對(duì)激素的處理方法等是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，下面就這幾個(gè)易錯(cuò)的方面進(jìn)行提示說明：（1）對(duì)對(duì)照組的設(shè)置不重視，認(rèn)為已經(jīng)知道了正常生長發(fā)育的個(gè)體情況，所以實(shí)驗(yàn)中不需要再設(shè)置對(duì)照組；（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇不恰當(dāng)，不能依據(jù)實(shí)驗(yàn)的因變量選擇理想的實(shí)驗(yàn)材料；（3）對(duì)動(dòng)物激素的人為操作不重視，不聯(lián)想激素的化學(xué)本質(zhì)而隨意選用注射法或飼喂法。

三 光合作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法

光合作用的實(shí)驗(yàn)方法有：（1）半葉法和割主葉脈法，兩種方法均可以探究（或驗(yàn)證）光合作用合成淀粉；（2）密封法和打孔抽氣法可以探究（或驗(yàn)證）光合作用需要CO2，同時(shí)釋放O2；（3）同位素標(biāo)記法可以探究（或驗(yàn)證）光合作用中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變情況；（4）分光法可以探究（或驗(yàn)證）不同波長的光對(duì)光合作用的影響。

半葉法和割主葉脈法均取材于同一片葉子，對(duì)照性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)嚴(yán)密；密封法和打孔抽氣法可以借助NaOH（吸收二氧化碳）和NaHCO3（提供二氧化碳），保證實(shí)驗(yàn)的順利完成；同位素標(biāo)記法可以標(biāo)記CO2中的碳，以研究碳的轉(zhuǎn)變，標(biāo)記CO2和H2O中的氧可以研究光合作用中O2的來源。

〔責(zé)任編輯：林勁〕