A．在物质的量浓度为0.14mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小

B．DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色

C．DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精

D．质量浓度为0.1g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用

从近几年的实验试题在高考中的题型变化来看，命题人借助创设实验方法和过程的新情境（但绝不是无根据的编实验，一般都来自编题者的实践或相关教材），着重考查学生对实验进行归纳和分析的能力已成为命题的重要形式之一。

例 （06年北京卷）夏季，在晴天、阴天、多云、高温干旱四种天气条件下，猕猴桃的净光合作用强度（实际光合速率与呼吸速率之差）变化曲线不同，表示晴天的曲线图是

例 （06年天津理综卷）紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下表。

紫外线波长（nm）

存活率（％）

突变率（个）

260

60

50～100

280

100

0～1

据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是

A．260nm；酵母菌存活率较低         B．260nm；酵母菌突变数多

C．280nm；酵母菌存活率高           D．280nm；酵母菌突变数少

例 （06年重庆理综卷）植物甲、乙是两种濒危药用植物（二倍体）。请按要求回答问题：

（1）以植物甲、乙的茎尖和叶片为材料，通过组织培养获得了再生植株，解决了自然繁殖率低的问题。这表明植物细胞具有_________。由叶片等材料形成的愈伤组织的形态结构特点是________________________________________________。

（2）题31图1和题31图2分别是植物甲、乙的萌发花粉粒和未受精胚珠的示意图。

题31图1植物甲的萌发花粉粒                题31图2植物乙未受精胚珠

在分离珠被细胞的原生质体时，通常使用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁，其原理是利用了酶的_______性质。

如果将题31图1中的1个精子与题31图2中的1个_______细胞或2个______融合，可培育出三倍体植株。秋水仙素的作用机理是__________________________________。

（3）植物乙自然结实率低，主要原因是花粉粒萌发后多数花粉管不能伸长。为探究生长素对植物乙花粉管伸长的影响，某生物兴趣小组进行了课外实验，得到下表结果：

生长素浓度（mg/L）

0

1．0

2．0

3．0

4．0

5．0

6．0

7．0

花粉管平均长度（mm）

0．5

3．6

5．5

6．4

5．2

3．1

0．4

0．2

请结合表中数据对实验结果进行简要分析：__________________________________

________________________________________________________________________。

根据上述分析，可以得出的结论是：_______________________________________。

例  （06年广东高考生物试题）生物兴趣小组的同学对某品种番茄的花进行人工去雄后，用不同浓度的生长素类似物2，4－D涂抹子房，得到的无籽番茄果实平均重量见下表。

2，4－D浓度（mg）

0    5    10    15    20    25    30    35

无籽番茄平均重量（g/个）

0  13.5  26.2  46.5  53.6  53.7  43.0  30.2

据表得出的正确结论是

A．2,4-D 浓度超过25mg/L，对果实的发育起抑制作用

B．2,4-D 与生长素的作用效果相同

C．2,4-D 可以促进扦插枝条生根

D．2,4-D诱导无籽番茄的最适浓度范围为20～25mg/L

例  一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间实验。除施肥不同外，其他田间管理措施相同。实验结果如下：

地块

甲

乙

丙

丁

戊

施肥情况

尿素

磷酸二氢钾

磷酸二氢铵

硫酸铵

不施肥

小麦收获量（kg）

55.56

65.26

56.88

55.44

55.11

从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是

A．K      B．N      C．P      D．S

例  分别刺激下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四处，能引起肌肉收缩的是

A．Ⅰ        B．Ⅱ        C．Ⅲ        D．Ⅳ

例  （04年天津理综试卷）

（1）人们不会在热泉中发现活着的嗜冷海藻，而经常可以在冷水环境中分离出嗜热微生物。请根据酶的特性分析产生这种现象的原因。

（2）淀粉酶可以通过微生物发酵生产。为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种方法，获得产生淀粉酶较多的菌株。

① 写出主要实验步骤。

② 根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预期实验结果。

提示：生产菌株在含有淀粉的固体培养基上，随着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈。

例  （01年高考生物试题）用含有各种必需元素的溶液培养大麦。实验分为两组，一组在光下，一组在黑暗中，48小时后测定几种离子的浓度。表中各离子下的数据为实验结束时，溶液中离子的浓度占实验开始时浓度的百分比。

实验条件

水分消耗（ml）

Ca^2＋   K^＋  Mg^2＋（％）

光下

1090

135  27  179

暗中

435

105  35  113

回答下列问题：

（1）从吸收离子和吸收水分的比例看，大麦在光下吸收哪种离子比吸收水分快？

（2）从上述实验所获得的数据，可以得出哪些结论？

例 （2005理综Ⅲ）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

A

B

Ca（NO₃）₂

KH₂PO₄

KCL

MgSO₄

FeSO₄

其他微量元素

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_______，乙组呈_______。

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，两组叶片的胡萝卜素颜色相同，但是乙组叶绿素的_________，其原因是____________________________________________。

③该实验采用的方法可用来研究_______________________________________。

例  （07年重庆理综试题）（21分）甘薯和马铃薯都富含淀粉，但甘薯吃起来比马铃薯甜，为探究其原因，某兴趣小组以甘薯和马铃薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30min后，测定还原糖含量，结果表明马铃薯不含还原糖，甘薯的还原糖含量见下表：

处理温度（℃）

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

甘薯还原糖含量（mg/g）

22.1

23.3

25.8

37.6

40.5

47.4

54.7

68.9

45.3

28.6

（1）由表可见，温度为70℃时甘薯还原糖含量最高，这是因为___________________。

（2）马铃薯不含还原糖的原因是___________________。

（3）为了确认马铃薯不含还原糖的原因，请完成以下实验：

实验原理：①_______________________________________________________；

          ②_______________________________________________________。

备选材料与用具：甘薯提取液（去淀粉和还原糖），马铃薯提取液（去淀粉），二苯胺试剂，斐林试剂，双缩脲试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等。

实验步骤：

第一步：取A、B两支试管，在A管中加入甘薯提取液，B管中加入等量的马铃薯提取液。

第二步：70℃水浴保温5min后，在A、B两支试管中各加入_____________。

第三步：70℃水浴保温5min后，在A、B两支试管中再各加入___________。

第四步：__________________________________。

实验结果：________________________________。

（4）马铃薯不含还原糖，但吃起来略带甜味，这是由于____________________的作用，食用马铃薯后消化分解成的葡萄糖，被小肠上皮细胞听收后发生的代谢变化是__________________________________________________________________________。

例 （07年北京卷）科学家研究CO₂浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图，请据图判断下列叙述不正确的是

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和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

2000年第一次尝试了实验设计能力的考查。此后，年年都有不同形式的考查实验设计和分析的试题。而且花样翻新。逐渐发展为对未知答案的问题进行探究，考查探究能力的试题其结论是未知的或不确定的，需要通过实验设计或其他方式得出。

例 （07年北京卷）疫苗对预防传染病具有重要意义。为研制抗某种病毒的灭活病毒疫苗，研究人员设计实验方案如下：

（1）制备疫苗

将纯化的某种病毒在特定的_____________中培养、增殖。收获病毒后用灭活剂杀死，但要确保灭活病毒的_________________不被破坏且能被免疫细胞识别，这样得到的灭活病毒即为本实验所用的疫苗。

（2）用实验动物检测疫苗刺激机体产生抗体的能力

①实验原理：通过接种疫苗，灭活病毒进入实验动物体内可刺激B细胞，使之增殖、分化形成效应B细胞并产生相应的______________；当_____________病毒再次入侵时，机体能产生更强的特异性免疫反应，包括_____________________。

②实验过程：将健康的实验动物分成对照组和多个实验组，每组若干只动物。

对照组的处理：接种不含疫苗的接种物，一段时间后再______________。

实验组的处理：接种_____________，一段时间后再接种病毒。

为确定疫苗的有效浓度，不同实验组的动物需接种_____________的疫苗。

③分析结果：统计实验组和对照组动物的发病率、存活率。

若该疫苗可以刺激机体产生足够的抗体，则实验组比对照组发病率_________、存活率_________。

评价和设计型实验题在近几年的高考试题中可以说是一个热点，多次在不同地区的试题中出现。设计实验试题主要考查学生是否理解教材中学习过的实验原理，是否具有灵活运用实验原理的能力，是否具有在不同情境下迁移知识的能力和创新能力。能否在给定的条件下，根据所问的问题设计实验。或者对实验方案进行评价，分析实验方案中的不合理和不科学的部分，包括科学性、实验设计的严谨性、实验条件的一致性、单变量原则、对照性原则、实验器材的选择、实验结果表达、数据处理和是否能得出正确结论等。

例  （06年天津理综试卷）（1）下图为某种细菌的生长曲线及A、B两种代谢产物积累曲线。

请据图回答问题：

① A产物合成始于细菌生长曲线的_________期，属于____________代谢产物。

② B产物的积累量在细菌生长曲线的_____________期最大。

（2）绝大多数微生物的最适生长温度为25～37℃。为了探究培养温度对谷氨酸棒状杆菌代谢产物（谷氨酸）合成量的影响，设计如下实验。在实验中有4处错误，分别标以①、②、③、④，请依次分析错误原因。

第一步：设定培养温度为28℃、29℃、30℃。

①

第二步：将菌种接种到灭菌后的液体培养基中，分别在设定的温度条件下密闭培养。

②

第三步：在衰亡期定时取样，分别测定谷氨酸合成量，记录结果并绘制曲线。

③

实验结果预测和结论：若在30℃培养条件下，谷氨酸合成量最大，则认为，30℃为该细菌合成谷氨酸的最适培养温度。

④

①________________________________________________________。

②________________________________________________________。

③________________________________________________________。

④________________________________________________________。

例 （07年全国卷Ⅰ）为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度，某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验，用蒸馏水处理作为对照组进行实验。结果发现三组扦插枝条生根无差异。回答下列问题：

（1）参考该同学的实验，在下一步实验中你应该如何改进，才能达到实验的目的？请说明理论依据。

（2）在进行扦插枝条生根实验时，一般需要剪去扦插枝条上的一部分叶片，其主要目的是为了减少___________________________，同时还要使其中扦插环境保持较高的_______________________，避免扦插枝条干枯。

（一）生物实验设计的主要原则

1．对照性原则：
　　在实验设计中，通常设置对照组，通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。
　　实验设计中可采用的对照方法很多，但通常采用的有空白对照的原则（即不给对照组以任何处理因素）、条件对照原则（给对照组以部分实验因素，但不是要研究的处理因素）、自身对照原则（实验和对照都在同一研究对象上进行，可以是不同时间或部位）、相互对照原则（不单独设对照组，而是几个实验组相互对照）等。

例 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。请分别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，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。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。

（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，实验组浇以蒸馏水配制的镁盐溶液，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。

（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），对照组浇以含有植物必需的各种元素的完全营养液，实验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。

（4）下面由你进行实验设计，请写出你的设计思路。

例 为了研究胰腺的胰液分泌调节，某人从实验狗甲的一段小肠上刮下黏膜，将该黏膜放入稀盐酸中浸泡，把过滤后的提取液注入实验狗乙的静脉，结果引起实验狗乙的胰液大量分泌，并由此得出“小肠黏膜中存在促进胰液分泌的某种物质”的结论。

分析这一实验与结论，回答下列问题：

仅根据上述实验能否得出该结论，为什么？

例  为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。?

（1）材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。?

（实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定。）

（2）方法与步骤：????????

（3）结果预测与分析：

??????
　　 2．随机性原则：
　 　实验设计中的随机性原则，是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于：一是可以消除或减少系统误差；二是平衡各种条件，避免实验结果中由于不确定因素造成的偏差。

例  为了研究人工合成的生长素类似物萘乙酸是否对植物的开花具有影响，有人设计了以下实验：取20个水仙头，随机分成两组，一组10个不做任何处理，任其自然生长，作为对照；另一组10个水仙头均剥去部分鳞片叶，露出花芽，并用0.1mg/ml的萘乙酸处理。两组放在相同温度和湿度环境下培养。实验组的10个水仙头除2个死亡外，其它8个分别在6～9天时间内开花。平均比对照组早开花一个月。

（1）若据此得出萘乙酸可以促进水仙开花的结论，实验还有哪些不够严密之处？这会对实验造成什么干扰？

（2）若要完成本实验，请你重新进行设计合理方案。

3．平行重复原则：
　 平行重复原则，即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。（如只改变温度，在同样条件下重复唾液淀粉酶的催化效率实验，观察温度对实验结果影响的程度。）另一方面，任何新发现、新理论的实验依据，都必须是能够重复，才能为别人所认可，这是具有科学性的标志。

前面讲过的随机性原则虽然要求随机抽取样本，能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为进一步解决这个问题而提出的。

孟德尔在植物杂交实验中，选择了7对相对性状，重复做同一样的杂交实验，而且每1对相对性状也要重复实验许多次，分别获取相应数据，进行统计分析，获得了同样的结果。再用其他植物或动物也做一样的实验，进行统计分析，其结果也是一样，才能总结出遗传的基本规律。也是平行重复原则的典型范例。

教材中用碘液滴定法测果蔬组织提取液中维生素C的含量时，需要重复滴定两次，求其平均值，也是利用平行重复原则使得实验结果相对准确。

4．等同性和单变量原则：
　　 等同性和单变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致（等同性原则）。尤其在对照实验过程中，要特别注意等同性和单变量原则。

例 现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、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_____________

例  通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需要的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10％酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出

A．大肠杆菌   B．霉菌   C．放线菌   D．固氮细菌

5．真实性原则

实验设计的素材和数据必需真实，不能编造，特别不能容忍的是凑数据。下面举一个反面的例子，请分析问题在什么地方？

例   引起50%左右细胞发生初始质壁分离的浓度，我们称之为细胞液的等渗浓度。为了测定洋葱表皮细胞的等渗浓度，有人把剪成小块的洋葱表皮细胞分别（等量）依次放入下面各组溶液中，并记录结果如下表：

培养皿

1

2

3

4

5

6

7

蔗糖溶液初始浓度（mol/L）

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

发生初始质壁分离细胞占观察细胞数目的百分比

无

无

15%

40%

80%

99%

100%

该洋葱表皮细胞的等渗浓度为多少？

如果再给你4组实验材料，请设计出可以更精确地测出细胞等渗浓度的方法。

（二）实验设计的基本方法

设计实验方法

说             明

确定实验目的

      ¯

实验的最终目的，要探究什么，论证说明，说明什么？

提出假设和预期

      ¯

就是你设想的这个科学事实应该是一个什么过程？最后应该得出什么样的结论。

分析实验原理

      ¯

即实验依据，为完成实验得出实验结论而应用的科学理论知识（源于学习过的基本概念、原理、规律等）。

确定实验思路

      ¯

根据实验目的、原理而进行的思维过程，构建实验设计基本框架，是实验设计的蓝图。

设计实验步骤

      ¯

有了思路，具体是怎样操作问题，设计步骤时，要遵循实验设计原则，一定要充分利用题目所给条件，并思考这些条件起什么作用和怎样运用。

根据观察到的现象或数据结果，进行预测和分析，得出正确结论。

观察现象、处理数据，进行结果的预测与分析是实验设计的终结，有画龙点睛的作用。预测要全面，考虑多方面的可能性，分析要科学、实事求是应具说服力。

例如，孟德尔（Mendel）在验证分离定律时，就体现了这样一个程序：

①确定实验目的：验证分离定律。

②假设和预期：杂交产生的F₁的体细胞中，遗传因子D和d在细胞内成对存在，由于D对d有显性作用，因此F₁（Dd）的茎是高的。在F₁进行减数分裂的时候，产生了含有遗传因子D和d的两种雌配子和两种雄配子，它们之间的比接近于1∶1。雌、雄配子的结合机会是相等的，因此，上述两种雌、雄配子的结合所产生的F₂便出现了三种组合：DD、Dd和dd，它们之间的比接近于1∶2∶1；而在性状表现上，就是接近于3（高）∶1（矮）。

③按确定的原理和思路，设计实验方法和实验程序：

使用测交实验进行验证。杂种子一代F₁（Dd），一定会产生带有遗传因子D和d的两种配子，并且两者的数目相等；而隐性类型（dd）只能产生一种带有隐性遗传因子d的配子。所以，测交产生的后代应当一半是高茎（Dd）的，一半是矮茎（dd）的，即两种性状的比是1∶1。

④观察现象和收集数据： 具体实施测交实验，也就是按照设计方案去种豌豆，进行设计方案中的杂交，对收获的测交后代进行分类统计。

⑤记录实验现象和数据：孟德尔用F₁代高茎豌豆（Dd）与矮茎豌豆（dd）相交，得到的后代共64株，其中高茎的30株，矮茎的34株，即性状分离的比接近1∶1。实验结果符合预期的设想。

⑥分析数据得出结论：这就是说，测交证实了F₁是杂合体，在F₁通过减数分裂形成配子时，成对的遗传因子具有一定的独立性，D和d各自进入一个配子，独立的随配子遗传给后代。它们之间的比值接近于1∶1。这就是说Mendel对分离定律的解释是正确的。当然现在已经引入了基因的概念。