生物实验题形式分析

安徽 陆 修

生物实验题形式分析

安徽 陆 修

生物学是一门以实验为基础的自然科学，在新一轮的高考改革中，实验能力的考查成为试题中的重点、难点和亮点。通过这一类试题可以综合考查学生的理解能力、分析能力、信息处理能力、语言表达能力、知识迁移能力等多种能力。由于此种题目往往开放性高、难度大，学生处理起来存在着一定的畏惧感，不知从何下手，所以得分低。故得实验者，得理综之天下。为了适应此类高考试题，在高考复习中了解生物实验试题的类型和特点，掌握实验试题的答题方法和技巧就显得尤为重要。笔者通过对近年高考试题的分析和研究，现将高考生物实验试题分为以几大类型，并作了简要介绍，以求在实验复习中提高复习效率，在此抛砖引玉，望各位同行不吝指正。

一、实验原理分析题

题型特点：此种题型的最大特点是题干某种原理清晰，即围绕实验目的，题干中显示出实验设计或实验结果检测的有关原理。

解题思路：读懂题干，找出相关原理，并按相关原理进行实验设计或进行结果检测。

【例1】 已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请回答：

（1）试管中除融合的杂种细胞外，还有______________种融合细胞。

（2）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，并说原理。

①方法：__________________ __________________。

②原理：__________________ __________________。

【解析】通过阅读题干，然后紧扣问题，分析出此题的原理：三种融合细胞中，“B-B”细胞不分裂增殖；“瘤-瘤”细胞能分裂增殖，靠的仅仅是D途径，一旦加入氨基嘌呤就不能增殖；杂交瘤细胞的增殖既有D途径又有S途径，就是加入氨基嘌呤后，仍可以以S途径繁殖。最后根据分析出的实验原理以及已知的实验目的进行实验设计。

【答案】（1）2 （2）①培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞 ②加入氨基嘌呤后，使D合成途径阻断，仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞中可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖

二、实验结果分析题

题型特点：此种题型的突出特点是题干实验结果明确，实验结果显示实验目的。

解题思路：首先要把握实验目的，其次要观察实验结果，进行实验结果分析时要紧扣实验目的。

【例2】 用带有一个小孔的隔板把水槽分成左右两室，把磷脂分子引入隔板小孔，使之成为一层薄膜，水槽左室加入钾离子浓度较低的溶液，右室加入钾离子浓度较高的溶液。

（1）在左、右两室分别插入正、负电极，结果发现钾离子不能由左室进入右室，原因是________________________________________。

（2）若此时在左室加入少量缬氨霉素（多肽），结果发现钾离子可以由左室进入右室，原因是________________________________________。

（3）若此时再将电极取出，结果钾离子又不能由左室进入右室，原因是____________________________________。

（4）上述实验证明________________________________________。

【解析】通过对上例中实验步骤、实验现象及所提出的问题的分析、归纳，可提炼出问题的焦点是钾离子逆浓度梯度运动所需的条件。问题与知识的结合点就是物质进入细胞的三种形式中的主动运输。就是要回忆主动运输的原理，即在提供能量且有载体协助的情况下，被选择吸收的物质从低浓度的一边运输到高浓度的一边。对比说明在（1）中不能完成物质运输是缺少载体。在（3）中不能完成物质运输是缺少能量。由于（2）具备了能量和载体，所以能完成主动运输。

【答案】（1）磷脂膜上没有载体，钾离子不能通过磷脂膜由左室进入右室 （2）钾离子利用缬氨霉素作载体，并由电极板提供能量，通过主动运输由左室进入右室 （3）缺少能量，不能完成主动运输 （4）主动运输的特点是需要载体，消耗能量，物质从低浓度一侧到达高浓度一侧

三、实验设计题

题型特点：此种题突出“设计”实验，所以题干实验目的明确，实验设计的原理在题干直接给出。根据近几年高考实验题的分析，此题型又分为验证性实验设计题和探究性实验设计题。随着新课程改革中探究性学习全面开展，后一种实验考查成为当前高考的新亮点，需要特别关注。

解题思路：（1）解读实验目的，从中确定变量的设计及实验结果显示的设计；（2）设计实验方法和步骤，实验设计中把握三大要点：根据给出的实验材料和用具设计对照时要强调等同和适宜（即单一变量原则），突出自变量，结果观察。

【例3】现有某种植物的种子，已经知道它的萌发受水、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子萌发的影响，请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。

材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等

方法步骤：

①___________________________________________

②___________________________________________

可能的实验结果及相应的结论：

①____________________________________________

②____________________________________________

③___________________________________________

【解析】该题主要考查探究实验能力。题干中给出实验材料和用具，以及实验要研究的课题：探究光的有无对种子的萌发影响。通过分析确定自变量为光，因变量为种子的萌发率。再根据实验设计的对照原则、单一变量原则和等量原则设计出对照实验。本题不仅考查了同学们进行独立实验设计的能力，而且考查了同学们预测实验结果的环节。

【答案】方法步骤：①向培养皿中倒入适量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中。②将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中，在培养过程中，使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。

可能的实验结果及相应的结论：①有光组和无光组种子的发芽率差别不大，则该种植物种子的萌发不受光的影响。②有光组发芽率明显高于无光组，则光是该种植物种子萌发的必要条件之一。③无光组发芽率明显高于有光组，则光抑制该种植物种子的萌发。

四、实验评价题

题型特点：此种题型突出实验“评价”，所以题干实验目的明确，实验过程已设计好，实验设计中可能存在某些不足（如变量设计不合理或未设计、没有强调等同和适宜即没有遵循单一变量原则、结果检验不合理、原理使用不当等），导致实验结果不能说明实验结论。

解题思路：（1）解读实验目的，把握变量的设计，看是否设计了变量；（2）解读实验目的，把握实验结果显示设计，看结果显示是否正确，注意结果显示使用的原理是否妥当；（3）看是否遵循单一变量原则；（4）观察实验设计叙述中常规知识点的准确性。

【例4】 为验证“镁是植物生活的必需元素”，三位同学进行了实验设计，下列是实验的基本思路。指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么？再写出你的设计思路。

（1）实验一：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进行培养。对照组容器内只盛有蒸馏水配制的镁盐溶液，实验组容器内只盛有蒸馏水。两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。答： __________________________________。

（2）实验二：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以蒸馏水配制的镁盐溶液，实验组容器内只浇蒸馏水，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。答：____________________________________________________________。

（3）实验三：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求），对照组浇以完全营养液，对照组浇以不含镁离子的完全营养液。两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。答：___________________________________。

（4）下面由你进行实验设计，写出你的设计思路。答：________________________________________________。

【解析】根据实验的目的和实验设计的原则对照本实验的方案进行检查评价，可以看出（1）组中蒸馏水和镁盐溶液均缺少植物所需的矿质元素，没有遵循单一变量原则；（2）和（3）组中都可能含有镁离子，没有根据实验目的设置变量。

【答案】（1）不能。因为蒸馏水和镁盐溶液均缺少植物必需的矿质元素，而使两组植物生长均不正常 （2）不能。因为两组容器内的砂性土壤都有可能含有镁离子 （3）不能。因为两组容器内的砂性土壤都有可能含有镁离子（4）取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，对照组盛有完全营养液，实验组盛有不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况

【小结】综上所述，高考题中出现的实验题多以书本上已有的学生实验、生物科学发展史上的经典实验或生物科学的新进展为背景，要求学生根据现有条件，设计实验程序、预测实验结果，并对实验结果进行合理分析和解释，目的是考查学生使用恰当方法验证生物学事实或探究生物学现象，并对结果进行分析和解释的创新能力和科学研究素养。针对高考实验题的出题特点，可以总结出一定的答题规律。

（作者单位：安徽省滁州市第二中学）