生物實驗題形式分析

安徽 陸 修

生物實驗題形式分析

安徽 陸 修

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，在新一輪的高考改革中，實驗能力的考查成為試題中的重點、難點和亮點。通過這一類試題可以綜合考查學生的理解能力、分析能力、信息處理能力、語言表達能力、知識遷移能力等多種能力。由于此種題目往往開放性高、難度大，學生處理起來存在著一定的畏懼感，不知從何下手，所以得分低。故得實驗者，得理綜之天下。為了適應此類高考試題，在高考復習中了解生物實驗試題的類型和特點，掌握實驗試題的答題方法和技巧就顯得尤為重要。筆者通過對近年高考試題的分析和研究，現(xiàn)將高考生物實驗試題分為以幾大類型，并作了簡要介紹，以求在實驗復習中提高復習效率，在此拋磚引玉，望各位同行不吝指正。

一、實驗原理分析題

題型特點：此種題型的最大特點是題干某種原理清晰，即圍繞實驗目的，題干中顯示出實驗設計或實驗結果檢測的有關原理。

解題思路：讀懂題干，找出相關原理，并按相關原理進行實驗設計或進行結果檢測。

【例1】 已知細胞合成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。鼠骨髓瘤細胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜種細胞。請回答：

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

（2）設計一方法（不考慮機械方法），從培養(yǎng)液中分離出雜種細胞，并說原理。

①方法：__________________ __________________。

②原理：__________________ __________________。

【解析】通過閱讀題干，然后緊扣問題，分析出此題的原理：三種融合細胞中，“B-B”細胞不分裂增殖；“瘤-瘤”細胞能分裂增殖，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。最后根據分析出的實驗原理以及已知的實驗目的進行實驗設計。

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

二、實驗結果分析題

題型特點：此種題型的突出特點是題干實驗結果明確，實驗結果顯示實驗目的。

解題思路：首先要把握實驗目的，其次要觀察實驗結果，進行實驗結果分析時要緊扣實驗目的。

【例2】 用帶有一個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、負電極，結果發(fā)現(xiàn)鉀離子不能由左室進入右室，原因是________________________________________。

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

（3）若此時再將電極取出，結果鉀離子又不能由左室進入右室，原因是____________________________________。

（4）上述實驗證明________________________________________。

【解析】通過對上例中實驗步驟、實驗現(xiàn)象及所提出的問題的分析、歸納，可提煉出問題的焦點是鉀離子逆濃度梯度運動所需的條件。問題與知識的結合點就是物質進入細胞的三種形式中的主動運輸。就是要回憶主動運輸的原理，即在提供能量且有載體協(xié)助的情況下，被選擇吸收的物質從低濃度的一邊運輸到高濃度的一邊。對比說明在（1）中不能完成物質運輸是缺少載體。在（3）中不能完成物質運輸是缺少能量。由于（2）具備了能量和載體，所以能完成主動運輸。

【答案】（1）磷脂膜上沒有載體，鉀離子不能通過磷脂膜由左室進入右室 （2）鉀離子利用纈氨霉素作載體，并由電極板提供能量，通過主動運輸由左室進入右室 （3）缺少能量，不能完成主動運輸 （4）主動運輸的特點是需要載體，消耗能量，物質從低濃度一側到達高濃度一側

三、實驗設計題

題型特點：此種題突出“設計”實驗，所以題干實驗目的明確，實驗設計的原理在題干直接給出。根據近幾年高考實驗題的分析，此題型又分為驗證性實驗設計題和探究性實驗設計題。隨著新課程改革中探究性學習全面開展，后一種實驗考查成為當前高考的新亮點，需要特別關注。

解題思路：（1）解讀實驗目的，從中確定變量的設計及實驗結果顯示的設計；（2）設計實驗方法和步驟，實驗設計中把握三大要點：根據給出的實驗材料和用具設計對照時要強調等同和適宜（即單一變量原則），突出自變量，結果觀察。

【例3】現(xiàn)有某種植物的種子，已經知道它的萌發(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。為探究光的有無對該種子萌發(fā)的影響，請你依據所給材料和用品設計出實驗的方法步驟，預測可能的實驗結果，并分別得出相應的結論。

材料和用品：數量充足的鋪有濾紙的培養(yǎng)皿、無菌水、表面消毒過的種子等

方法步驟：

①___________________________________________

②___________________________________________

可能的實驗結果及相應的結論：

①____________________________________________

②____________________________________________

③___________________________________________

【解析】該題主要考查探究實驗能力。題干中給出實驗材料和用具，以及實驗要研究的課題：探究光的有無對種子的萌發(fā)影響。通過分析確定自變量為光，因變量為種子的萌發(fā)率。再根據實驗設計的對照原則、單一變量原則和等量原則設計出對照實驗。本題不僅考查了同學們進行獨立實驗設計的能力，而且考查了同學們預測實驗結果的環(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)過程中，使兩組所處溫度、水分、空氣狀況適宜且相同。

可能的實驗結果及相應的結論：①有光組和無光組種子的發(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)芽率明顯高于無光組，則光是該種植物種子萌發(fā)的必要條件之一。③無光組發(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、實驗評價題

題型特點：此種題型突出實驗“評價”，所以題干實驗目的明確，實驗過程已設計好，實驗設計中可能存在某些不足（如變量設計不合理或未設計、沒有強調等同和適宜即沒有遵循單一變量原則、結果檢驗不合理、原理使用不當等），導致實驗結果不能說明實驗結論。

解題思路：（1）解讀實驗目的，把握變量的設計，看是否設計了變量；（2）解讀實驗目的，把握實驗結果顯示設計，看結果顯示是否正確，注意結果顯示使用的原理是否妥當；（3）看是否遵循單一變量原則；（4）觀察實驗設計敘述中常規(guī)知識點的準確性。

【例4】 為驗證“鎂是植物生活的必需元素”，三位同學進行了實驗設計，下列是實驗的基本思路。指出三個實驗思路能否達到實驗目的，為什么？再寫出你的設計思路。

（1）實驗一：取生長狀況一致的大豆幼苗，用符合實驗要求的容器進行培養(yǎng)。對照組容器內只盛有蒸餾水配制的鎂鹽溶液，實驗組容器內只盛有蒸餾水。兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，并對溶液通氣，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。答： __________________________________。

（2）實驗二：取生長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，容器符合實驗要求），對照組澆以蒸餾水配制的鎂鹽溶液，實驗組容器內只澆蒸餾水，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發(fā)育情況。答：____________________________________________________________。

（3）實驗三：取生長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，容器符合實驗要求），對照組澆以完全營養(yǎng)液，對照組澆以不含鎂離子的完全營養(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發(fā)育情況。答：___________________________________。

（4）下面由你進行實驗設計，寫出你的設計思路。答：________________________________________________。

【解析】根據實驗的目的和實驗設計的原則對照本實驗的方案進行檢查評價，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元素，沒有遵循單一變量原則；（2）和（3）組中都可能含有鎂離子，沒有根據實驗目的設置變量。

【答案】（1）不能。因為蒸餾水和鎂鹽溶液均缺少植物必需的礦質元素，而使兩組植物生長均不正常 （2）不能。因為兩組容器內的砂性土壤都有可能含有鎂離子 （3）不能。因為兩組容器內的砂性土壤都有可能含有鎂離子（4）取生長狀況一致的大豆幼苗，用符合實驗要求的容器，對照組盛有完全營養(yǎng)液，實驗組盛有不含鎂離子的完全營養(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發(fā)育情況

【小結】綜上所述，高考題中出現(xiàn)的實驗題多以書本上已有的學生實驗、生物科學發(fā)展史上的經典實驗或生物科學的新進展為背景，要求學生根據現(xiàn)有條件，設計實驗程序、預測實驗結果，并對實驗結果進行合理分析和解釋，目的是考查學生使用恰當方法驗證生物學事實或探究生物學現(xiàn)象，并對結果進行分析和解釋的創(chuàng)新能力和科學研究素養(yǎng)。針對高考實驗題的出題特點，可以總結出一定的答題規(guī)律。

（作者單位：安徽省滁州市第二中學）