安徽 陸 修

生物實(shí)驗(yàn)題形式分析

安徽 陸 修

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在新一輪的高考改革中，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾槌蔀樵囶}中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和亮點(diǎn)。通過(guò)這一類試題可以綜合考查學(xué)生的理解能力、分析能力、信息處理能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、知識(shí)遷移能力等多種能力。由于此種題目往往開(kāi)放性高、難度大，學(xué)生處理起來(lái)存在著一定的畏懼感，不知從何下手，所以得分低。故得實(shí)驗(yàn)者，得理綜之天下。為了適應(yīng)此類高考試題，在高考復(fù)習(xí)中了解生物實(shí)驗(yàn)試題的類型和特點(diǎn)，掌握實(shí)驗(yàn)試題的答題方法和技巧就顯得尤為重要。筆者通過(guò)對(duì)近年高考試題的分析和研究，現(xiàn)將高考生物實(shí)驗(yàn)試題分為以幾大類型，并作了簡(jiǎn)要介紹，以求在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中提高復(fù)習(xí)效率，在此拋磚引玉，望各位同行不吝指正。

一、實(shí)驗(yàn)原理分析題

題型特點(diǎn)：此種題型的最大特點(diǎn)是題干某種原理清晰，即圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，題干中顯示出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)結(jié)果檢測(cè)的有關(guān)原理。

解題思路：讀懂題干，找出相關(guān)原理，并按相關(guān)原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或進(jìn)行結(jié)果檢測(cè)。

【例1】 已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細(xì)胞中盡管沒(méi)有S途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細(xì)胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜種細(xì)胞。請(qǐng)回答：

（1）試管中除融合的雜種細(xì)胞外，還有______________種融合細(xì)胞。

（2）設(shè)計(jì)一方法（不考慮機(jī)械方法），從培養(yǎng)液中分離出雜種細(xì)胞，并說(shuō)原理。

①方法：__________________ __________________。

②原理：__________________ __________________。

【解析】通過(guò)閱讀題干，然后緊扣問(wèn)題，分析出此題的原理：三種融合細(xì)胞中，“B-B”細(xì)胞不分裂增殖；“瘤-瘤”細(xì)胞能分裂增殖，靠的僅僅是D途徑，一旦加入氨基嘌呤就不能增殖；雜交瘤細(xì)胞的增殖既有D途徑又有S途徑，就是加入氨基嘌呤后，仍可以以S途徑繁殖。最后根據(jù)分析出的實(shí)驗(yàn)原理以及已知的實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

【答案】（1）2 （2）①培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集增殖的細(xì)胞 ②加入氨基嘌呤后，使D合成途徑阻斷，僅有D合成途徑的骨髓瘤細(xì)胞及其彼此融合的細(xì)胞就不能增殖，但人淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜種細(xì)胞中可以利用淋巴細(xì)胞中的S途徑合成DNA而增殖

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析題

題型特點(diǎn)：此種題型的突出特點(diǎn)是題干實(shí)驗(yàn)結(jié)果明確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

解題思路：首先要把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，其次要觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析時(shí)要緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

【例2】 用帶有一個(gè)小孔的隔板把水槽分成左右兩室，把磷脂分子引入隔板小孔，使之成為一層薄膜，水槽左室加入鉀離子濃度較低的溶液，右室加入鉀離子濃度較高的溶液。

（1）在左、右兩室分別插入正、負(fù)電極，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鉀離子不能由左室進(jìn)入右室，原因是________________________________________。

（2）若此時(shí)在左室加入少量纈氨霉素（多肽），結(jié)果發(fā)現(xiàn)鉀離子可以由左室進(jìn)入右室，原因是________________________________________。

（3）若此時(shí)再將電極取出，結(jié)果鉀離子又不能由左室進(jìn)入右室，原因是____________________________________。

（4）上述實(shí)驗(yàn)證明________________________________________。

【解析】通過(guò)對(duì)上例中實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及所提出的問(wèn)題的分析、歸納，可提煉出問(wèn)題的焦點(diǎn)是鉀離子逆濃度梯度運(yùn)動(dòng)所需的條件。問(wèn)題與知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)就是物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的三種形式中的主動(dòng)運(yùn)輸。就是要回憶主動(dòng)運(yùn)輸?shù)脑?，即在提供能量且有載體協(xié)助的情況下，被選擇吸收的物質(zhì)從低濃度的一邊運(yùn)輸?shù)礁邼舛鹊囊贿叀?duì)比說(shuō)明在（1）中不能完成物質(zhì)運(yùn)輸是缺少載體。在（3）中不能完成物質(zhì)運(yùn)輸是缺少能量。由于（2）具備了能量和載體，所以能完成主動(dòng)運(yùn)輸。

【答案】（1）磷脂膜上沒(méi)有載體，鉀離子不能通過(guò)磷脂膜由左室進(jìn)入右室 （2）鉀離子利用纈氨霉素作載體，并由電極板提供能量，通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸由左室進(jìn)入右室 （3）缺少能量，不能完成主動(dòng)運(yùn)輸 （4）主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是需要載體，消耗能量，物質(zhì)從低濃度一側(cè)到達(dá)高濃度一側(cè)

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

題型特點(diǎn)：此種題突出“設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)，所以題干實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理在題干直接給出。根據(jù)近幾年高考實(shí)驗(yàn)題的分析，此題型又分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題和探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題。隨著新課程改革中探究性學(xué)習(xí)全面開(kāi)展，后一種實(shí)驗(yàn)考查成為當(dāng)前高考的新亮點(diǎn)，需要特別關(guān)注。

解題思路：（1）解讀實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑥闹写_定變量的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示的設(shè)計(jì)；（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法和步驟，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中把握三大要點(diǎn)：根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料和用具設(shè)計(jì)對(duì)照時(shí)要強(qiáng)調(diào)等同和適宜（即單一變量原則），突出自變量，結(jié)果觀察。

【例3】現(xiàn)有某種植物的種子，已經(jīng)知道它的萌發(fā)受水、溫度和氧氣的影響，但不了解其萌發(fā)與光是否有關(guān)。為探究光的有無(wú)對(duì)該種子萌發(fā)的影響，請(qǐng)你依據(jù)所給材料和用品設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的方法步驟，預(yù)測(cè)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分別得出相應(yīng)的結(jié)論。

材料和用品：數(shù)量充足的鋪有濾紙的培養(yǎng)皿、無(wú)菌水、表面消毒過(guò)的種子等

方法步驟：

①___________________________________________

②___________________________________________

可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論：

①____________________________________________

②____________________________________________

③___________________________________________

【解析】該題主要考查探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Αｎ}干中給出實(shí)驗(yàn)材料和用具，以及實(shí)驗(yàn)要研究的課題：探究光的有無(wú)對(duì)種子的萌發(fā)影響。通過(guò)分析確定自變量為光，因變量為種子的萌發(fā)率。再根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則、單一變量原則和等量原則設(shè)計(jì)出對(duì)照實(shí)驗(yàn)。本題不僅考查了同學(xué)們進(jìn)行獨(dú)立實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，而且考查了同學(xué)們預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的環(huán)節(jié)。

【答案】方法步驟：①向培養(yǎng)皿中倒入適量的水，將等量的種子分別放入兩組培養(yǎng)皿中。②將一組置于有光照的環(huán)境中，另一組置于黑暗環(huán)境中，在培養(yǎng)過(guò)程中，使兩組所處溫度、水分、空氣狀況適宜且相同。

可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論：①有光組和無(wú)光組種子的發(fā)芽率差別不大，則該種植物種子的萌發(fā)不受光的影響。②有光組發(fā)芽率明顯高于無(wú)光組，則光是該種植物種子萌發(fā)的必要條件之一。③無(wú)光組發(fā)芽率明顯高于有光組，則光抑制該種植物種子的萌發(fā)。

四、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題

題型特點(diǎn)：此種題型突出實(shí)驗(yàn)“評(píng)價(jià)”，所以題干實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_，實(shí)驗(yàn)過(guò)程已設(shè)計(jì)好，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可能存在某些不足（如變量設(shè)計(jì)不合理或未設(shè)計(jì)、沒(méi)有強(qiáng)調(diào)等同和適宜即沒(méi)有遵循單一變量原則、結(jié)果檢驗(yàn)不合理、原理使用不當(dāng)?shù)龋?，?dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

解題思路：（1）解讀實(shí)驗(yàn)?zāi)康模盐兆兞康脑O(shè)計(jì)，看是否設(shè)計(jì)了變量；（2）解讀實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，把握?shí)驗(yàn)結(jié)果顯示設(shè)計(jì)，看結(jié)果顯示是否正確，注意結(jié)果顯示使用的原理是否妥當(dāng)；（3）看是否遵循單一變量原則；（4）觀察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)敘述中常規(guī)知識(shí)點(diǎn)的準(zhǔn)確性。

【例4】 為驗(yàn)證“鎂是植物生活的必需元素”，三位同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，下列是實(shí)驗(yàn)的基本思路。指出三個(gè)實(shí)驗(yàn)思路能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，為什么？再寫出你的設(shè)計(jì)思路。

（1）實(shí)驗(yàn)一：取生長(zhǎng)狀況一致的大豆幼苗，用符合實(shí)驗(yàn)要求的容器進(jìn)行培養(yǎng)。對(duì)照組容器內(nèi)只盛有蒸餾水配制的鎂鹽溶液，實(shí)驗(yàn)組容器內(nèi)只盛有蒸餾水。兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，并對(duì)溶液通氣，觀察比較兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況。答： __________________________________。

（2）實(shí)驗(yàn)二：取生長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)要求），對(duì)照組澆以蒸餾水配制的鎂鹽溶液，實(shí)驗(yàn)組容器內(nèi)只澆蒸餾水，兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，觀察比較兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況。答：____________________________________________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)三：取生長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)要求），對(duì)照組澆以完全營(yíng)養(yǎng)液，對(duì)照組澆以不含鎂離子的完全營(yíng)養(yǎng)液。兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，觀察比較兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況。答：___________________________________。

（4）下面由你進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，寫出你的設(shè)計(jì)思路。答：________________________________________________。

【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則對(duì)照本實(shí)驗(yàn)的方案進(jìn)行檢查評(píng)價(jià)，可以看出（1）組中蒸餾水和鎂鹽溶液均缺少植物所需的礦質(zhì)元素，沒(méi)有遵循單一變量原則；（2）和（3）組中都可能含有鎂離子，沒(méi)有根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)置變量。

【答案】（1）不能。因?yàn)檎麴s水和鎂鹽溶液均缺少植物必需的礦質(zhì)元素，而使兩組植物生長(zhǎng)均不正常 （2）不能。因?yàn)閮山M容器內(nèi)的砂性土壤都有可能含有鎂離子 （3）不能。因?yàn)閮山M容器內(nèi)的砂性土壤都有可能含有鎂離子（4）取生長(zhǎng)狀況一致的大豆幼苗，用符合實(shí)驗(yàn)要求的容器，對(duì)照組盛有完全營(yíng)養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)組盛有不含鎂離子的完全營(yíng)養(yǎng)液，兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，觀察比較兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育情況

【小結(jié)】綜上所述，高考題中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)題多以書(shū)本上已有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)、生物科學(xué)發(fā)展史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)或生物科學(xué)的新進(jìn)展為背景，要求學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有條件，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理分析和解釋，目的是考查學(xué)生使用恰當(dāng)方法驗(yàn)證生物學(xué)事實(shí)或探究生物學(xué)現(xiàn)象，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋的創(chuàng)新能力和科學(xué)研究素養(yǎng)。針對(duì)高考實(shí)驗(yàn)題的出題特點(diǎn)，可以總結(jié)出一定的答題規(guī)律。

（作者單位：安徽省滁州市第二中學(xué)）