高考提分秘籍
实 验 专 题 突 破
第一部分
实验命题趋势
（17卷Ⅰ-2）下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（ ）
A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D．斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
考查染色法或显色反应原理的运用
一、实验命题趋势
（18年Ⅲ卷-1）下列研究工作中由我国科学家完成的是（ ）
A．以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B．用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C．证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D．首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
考查生物经典实验的“科学史”
一、实验命题趋势
(19卷Ⅲ－29)氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农
作物的产量。回答下列问题。
（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4
﹢）和硝态氮
（NO3
﹣）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中
NH4
﹢和NO3
﹣的吸收具有偏好性（NH4
﹢和NO3
﹣同时存在时，对一种
离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要
求简要写出实验思路、预期结果和结论________。
一、实验命题趋势
考查实验思路的设计和预期结果，对高中生物实验知识的理解和运用
（18卷Ⅰ－6）某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基
本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加
了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培
养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了
大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不合理的是（ ）
A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X
D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
考查实验原理的选择
一、实验命题趋势
（2017年课标I卷，3】通常片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。
为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、
细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、CTK+ABA溶液中，再将各组置于光
下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断，下列叙述错
误的是
A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老
B．本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱
C．可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率
大于CTK组
D．可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
一、高考命题动态
考查学生运用对照原则对实验结果的分析评价能力
1. 在命题方式上选择题和非选择题都有考查，非选择
题中必做题和选做题也都有考查。
2. 教材实验在高考中简单的再现型考查占的比重不大，
重点考查实验分析、实验评价和实验设计。
3. 突出教材重点、主干内容，考查学生实验理解能力
和实验分析能力。
一、实验命题趋势
之前高考非常重视
实验步骤的考查
近些年高考非常重视实
验思路的考查
具体的、微观上的
基础实验和基本技
能的考查
宏观上的、上位的能力
和学科素养的考查
导导
向向
的的
变变
化化
“一体四层四翼”下的高考生物试题评析
第二部分
实验基本要素
二、实验基本要素
（一）、实验目的
实验目的就是通过实验试图达到的目标，比如：要探究的某
一问题、要验证的某一事实或要观察的某一事件。
实验性质：1.探究性实验 探究、研究、了解
2.验证性实验 验证、证明、证实
3.观察性实验 观察、测量、统计
（二）、实验原理
实验原理就是进行实验依据的科学道理，对确定实验设
计思路具有指导作用。一个实验可以有多个实验原理，而对实
验原理选择的不同直接影响实验取材、操作细节、自变量的设
置、因变量测量指标的确定和实验成本的高低。高考题中的实
验原理一般都来自教材。
二、实验基本要素
（三）、实验材料、用具
进行实验的对象和完成该实验必备的仪器、试剂、药品等。
特殊的实验材料、用具常常是解题的关键突破口。
二、实验基本要素
实验材料用具的选取：符合要求、便于操作、效果显著
（四）、实验思路和实验步骤
实验思路是根据实验原理的指引下利用实验材料用具
进行实验设计的思维过程，实验步骤就是根据实验思路设
计的详细而具体的实验操作实施流程。
二、实验基本要素
实验思路是较为“粗线条”的思考过程，实验步骤
是更为“细节化”的动作流程。
（五）、实验结果
在实验过程中出现的客观事实的具体体现，需要及时观测
和记录。如颜色的变化、气泡的产生或测定的指标数据。
二、实验基本要素
实验结果：必须是感官能感知的客观现象，为了能更好
地观察记录可以使用某些工具（如显微镜、测量工具）
和特定方法（如染色、标记）
（六）、实验结论
对实验结果进行科学分析，通过归纳、推理而获得的相关描述
或判断。
二、实验基本要素
实验结论必须要有实验结果的印证
（七）、实验注意事项
实验注意事项一般是对于一些存在安全隐患、成本高昂、
使用精密仪器或高端技术的实验设置的提醒项目。以人为本，
确保实验人员的安全和健康是实验的首要前提。
二、实验基本要素
第三部分
实验设计原则
（一）、科学性原则
指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实
验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都
不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的
基本原则。如：淀粉酶水解淀粉的顺序问题。
三、实验设计原则
（二）、单一变量原则
在实验设计中仅仅改变实验中的某一个自变量，其它自
变量不变，在此条件下，观察、研究该变量对实验材料和实
验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，
其他实验条件要做到前后一致。当然还有多变量综合研究的
原则，这在高中生物实验设计中涉及的较少。
三、实验设计原则
（二）、单一变量原则
三、实验设计原则
变 量
自变量
因变量
实验变量：实验操作中人为改变
无关变量
相 同
满足基本需要
指标变量：容易检测的指标（实
验结果中观测记录内容）
非指标变量：不进行检测的指标
（2018全国Ⅱ卷，29）为研究垂体对机体生长发育的作用，某同学用
垂体切除法进行实验。在实验过程中，用幼龄大鼠为材料，以体重变化
作为生长发育的检测指标。回答下列问题：
（1）请完善下面的实验步骤
①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理，A组（对照组）的处理
是手术但不切除垂体，B组的处理是切除垂体。
②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。
③每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重 。
④对所得数据进行统计处理与分析
（2）实验结果与分析
B组大鼠生长发育的状况不如A组，出现这种差异的原因是由于B组的处
理使大鼠缺失了来源于垂体的生长激素和促甲状腺激素。
分析：实验变量：垂体的存留（定性：有无）
三、实验设计原则
（三）、对照性原则
对照是实验控制的手段之一，目的还是在于消除无关
变量对实验结果的影响。通过设置实验对照对比，既可排除
无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。
三、实验设计原则
（三）、对照性原则
三、实验设计原则
空白对照：不做任何实验处理的对象组
对照类型
自身对照：实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组
条件对照：虽给对象施以某种实验处理，但这种处理仅作对照
相互对照：不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照
（16卷Ⅲ－4）为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机
分成两组，实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块，对照
组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块，两组胚芽鞘下段的琼脂块均不
含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时间后，对照组胚
芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘发生弯曲生长，如图所述。根据实验结果
判断，下列叙述正确的是
A. 胚芽鞘b侧的IAA含量与b＇侧的相等
B. 胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C. 胚芽鞘b＇侧细胞能运输IAA而c＇侧细胞不能
D. 琼脂块d＇从a＇中获得的IAA量小于a＇的输出量
条件对照
三、实验设计原则
观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原实验（自身对照）
滴加蔗糖溶液之后 滴加清水之后滴加蔗糖溶液之前
三、实验设计原则
（四）、可重复性原则
指的是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。目的在于尽可能消
除非处理因素所造成的实验误差，体现实验的科学性。
三、实验设计原则
（五）、简约性和可行性原则
指实验材料容易获得，实验装置简化，实验药品便宜，实
验操作简便，实验效果明显并能在较短时间内完成。从实验目
的、实验原理到材料用品的选择、实验操作等，都要符合实验
者的一般认知水平，满足现有的条件，具有实验和完成实验的
可能性。
三、实验设计原则
第四部分
实验设计技巧
四、实验设计技巧
明确实验目的
选择实验原理
确定实验思路
设计实验步骤
预期实验结果
得出实验结论
实验设计程序
（一）、明确实验目的
明确实验目的也就是审题，要看清题意是要求设计实验
方案、步骤还是分析实验结果，是探究性实验、验证性实验
还是观察性实验，是定性（有无问题）实验还是定量（多少
问题）实验。
四、实验设计技巧
实验变量 因变量
（ 17卷Ⅱ－30 ）将室温（25℃）饲养的某种体温为37℃的哺乳动
物（动物甲）随机分为两组，一组放入41℃环境中1h（实验组）另
一组仍置于室温环境中（对照组）。期间连续观察并记录这两组动物
的相关行为，如果：实验初期，实验组动物的静卧行为明显减少，焦
虑不安行为明显增加，回答下列问题：
（3）本实验中设置对照组的目的是排除41℃以外因素对动物行为的
影响，以保证本实验的结果是由41℃引起的 。
分析：自变量（实验变量）：温度，因变量（指标变量）：动物行为。
实验目的：实验变量→因变量
四、实验设计技巧
（二）、选择实验原理确定实验思路
1.选择实验原理：要达到一定实验目的，可能存在有多种实
验原理，需要根据实际情况进行比较分析，选择一个最合适
的实验原理。
2.确定实验思路：根据选择的实验原理对实验作出假设，并
充分利用实验材料设计实验思路。
四、实验设计技巧
（2017全国I卷）29．（10分）根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒
和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒
出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，
请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以
确定一种新病毒的类型，简要写出（1）实验思路，（2）预期实验结果及结论即
可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）
分析：问题：如何判断病毒类型 原理；病毒分为DNA病毒和RNA病毒两类
方法：放射性同位素标记法分别标记DNA和RNA特有的碱基
思路：甲：利用放射性同位素标记法、用宿主细胞培养病毒、看碱基的差异
乙：利用放射性同位素标记法、用宿主细胞培养病毒、看子代放射性
探究病毒的遗传物质与经典实验噬菌体侵染细菌实验完美结合，考查实
验思路的设计和预期结果，对高中生物实验知识的理解和运用
四、实验设计技巧
实验变量
(自变量处理）
指标变量
(因变量检测）
四、实验设计技巧
实验设计思路：
结论依据
（观测和记录）
四、实验设计技巧
（16卷Ⅰ－30） 为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的
盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其
他培养条件相同。培养较长一段时间（T）后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合
作用强度（即单位时间、单位面积吸收CO2的量），光合作用强度随光照强度的变化趋
势如图所示。回答下列问题：
（1）据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。
（2）b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高CO2浓度
（填“CO2浓度”或“O2浓度”）。
（3）播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植
株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够
得到的初步结论是乙组光合作用强度与甲组的不同，是由环境因素低光照引起的，而非
遗传物质的改变造成的。
实验变量
指标变量 结论依据
(17年卷Ⅱ－37)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究
影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入
等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行
发酵，并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：
（3）如果在实验后，发现32 h内的发酵效果越来越好，且随发
酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最
佳发酵时间，还需要做的事情是________。
实验思路：延长发酵时间（实验变量），观测发酵效果（指标量
变量），最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间（结论依
据）。
四、实验设计技巧
（三）、精心设计实验步骤
根据实验目的、原理和思路，设计合理的实验装置和实
验操作步骤。实验步骤的设计可先粗略设计，再通过分析解决
可能存在的问题，逐步调整、优化，最后完善。
四、实验设计技巧
实验三大步：共性处理阶段 材料处理、分组编号
变量处理阶段：各种变量的有序处理
结果处理阶段：测量记录、观察讨论
（18卷Ⅰ－4）已知药物X对细胞增值有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。
某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培
养，培养过程中进行不同的处理（其中甲组未加药物），每隔一段时间测定各
组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是（ ）
A．乙组加入了药物X后再进行培养
B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养
C．乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养
D．若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构
分析：共性处理：分组培养
变量处理：培养过程中进行不同处理
结果处理：定时测定各组细胞数
四、实验设计技巧
提出问题
分析结果、得出结论
四、实验设计技巧
探究性实验程序：
作出假设
设计实验
进行实验
表达和交流
实验变量
(自变量处理）
因变量
(因变量检测）
无关变量
(影响实验，非目的）
施加改变
（加、减法） 观测记录指标平衡和消除
（相同且适宜）
四、实验设计技巧
变量设计思路：
自变量
因变量
变量分析示例：探究不同光照强度对光合作用的影响？
淀粉+I2：
颜色的深浅
O2：
收集O2体积
好氧菌数量
叶片浮起的数量、上浮时间
CO2 ：
BTB溶液颜色变化
四、实验设计技巧
实验变量：光照强度（多少、定量）
无关变量：温度、PH值等
非指标变量：水的消耗和产生
指标变量
（选取一个，其
余作为非指标）
（四）、预期实验结果得出实验结论
在获取实验结果和对实验结果进行分析时要特别注
意：预期（实验前）和结果（实验后）的不同；结果分
析（证据）与得出结论（答案）的不同。
四、实验设计技巧
（19卷Ⅰ－29）（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接
引起的，而是由ABA引起的，请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植
株为材料，设计实验来验证这一结论，要求简要写出实验思路和预期结果。
1.验证该植物在干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的
2.验证该植物在干旱条件下气孔开度减小是由ABA引起的
四、实验设计技巧
实验目的
变 量
实验变量：水和ABA
指标变量：气孔开度
思路2：设计3组实验形成相互对照进行验证：先测定ABA缺失突变体植株的气孔
开度，取气孔开度相同的ABA缺失突变体植株均等分为A，B，C3组，A组在正常
水分条件下培养，B，C两组在干旱条件下，其中B组进行ABA处理，C组不做处理，
一段时间后，分别测定3组植株的气孔开度。预期结果是B组植株气孔开度小于A，
C且A，C两组植株的气孔开度相同。
四、实验设计技巧
思路1： 取ABA缺失突变体植株先在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，测
定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失
突变体植株再分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，
一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对
照组气孔开度不变。
思路3：设计一组实验形成自身前后对照进行验证：取ABA突变体植株先在正常
水分条件下培养测定气孔开度，经干旱处理后再测定气孔开度，在干旱条件下
进行ABA处理，一段时间后测定气孔开度。预期结果是干早处理前后气孔开度
不变，干旱条件下ABA处理后气孔开度减小。
（1）分组：随机、均等、平均
（2）取材：
动物：选取年龄、性别相同，体重、生理状况相似的同种动物
植物：选取株型长势相同、大小相似的，叶片均一，同种植物
种子：籽粒饱满、大小一致
（五）学会运用关键词、句，提高应试能力
（3）实验步骤：
将实验组和对照组置于相同且适宜的条件下培育（饲养、生长）一段时间
观察并记录实验结果
四、实验设计技巧
（4）浓度：不清楚时可用适当（合适、一定）的浓度
第五部分
实验分析评价
（一）、实验原理、材料用具的评价
选择的实验原理是否是正确的、是否是最合
适的，生物学材料选择是否得当，实验器材、装
置选择是否合理，药剂种类选择、使用方法、使
用量是否准确。
五、实验分析评价
（二）、实验步骤的评价
步骤是否完整，顺序是否合理，具体操作有无
违反科学原理。实验所需的温度、光照等条件是否
合理。如果有对照实验，看对照设计是否合理（实
验变量设置是否正确，是否遵循了单一变量原则、
等量原则）。
五、实验分析评价
五、实验分析评价
2017年课标全国卷Ⅲ
考查实验注意事项，以人为本，确保实验人员的安全和健
康，对基础实验教学起到良好的导向作用。
低温、防火
（12年大纲卷－ 33 ）某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：
①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5mL，再分别
加入质量分数为1%的淀粉液1mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1mL，摇匀。
③将5支试管放入70℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。
④取出各试管，分别加入斐林试剂2mL，摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误，请更正并说明更正的理由（不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实
验重复次数），以便实验能得到正确的预期结果。
（1） 。
（2） 。
③中70℃ 应该为37℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37℃
④应将各试管放在65 ℃ 水浴中一段时间。因为在此条件下斐林试剂与还原糖反应显色
五、实验分析评价
实验变量：PH值
因变量：酶活性
指标变量：溶液颜色
无关变量：温度
（三）、实验结果、结论的评价
实验结果是否客观、是否明显、是否充分，实
验结论是否准确、是否得当。实验如果没成功请分
析造成实验失败可能存在的原因。
五、实验分析评价
（17年长春七校联考）某实验小组用被32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，培养一
段时间后，结果发现上清液具有一定的放射性，且下层的放射性强度比理论值略
低。对产生该现象原因的分析中，不正确的是：
A.噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长
B.培养时间过短，部分噬菌体没有侵入大肠杆菌体内
C.离心时转速得太低，菌体和上清液分离不充分
D.搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与大肠杆菌分离
五、实验分析评价
经典实验的误差分析
（16年全国卷）已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状
的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与
一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体：♀黄体：♂灰体：♂黄体为1∶1∶1∶1。同
学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现
为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：
（1）仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表
现为隐性？
（2）请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能
独立证明同学乙的结论。（要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同
学乙结论的预期实验结果。
五、实验分析评价
答案：（1）不能 （2）实验1：黄体♀×灰体♂ 预期：F1所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体
实验2：灰体♀×灰体♂ 预期：F1所有的雌性都表现为灰体，雄性一半表现为黄体，另一半表现为灰体
技巧：动物类型的鉴定首选测交，植物类型的鉴定首选自交。
（16卷Ⅱ－31）BTB是一种酸碱指示剂，BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学
为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液
中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到7支试管中，其中6支加入生长状况一致
的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号 1 2 3 4 5 6 7
水草 无 有 有 有 有 有 有
距日光灯的距离
（cm）
20 遮光* 100 80 60 40 20
50min后试管中溶液
的颜色
浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
（1）本实验中，50min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由光合作用与呼吸作用
引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是不可靠的（填“可靠的”或“不可靠的
”）。
（2）表中X代表的颜色应为黄色（填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”），判断依据是水草不能进行光合
作用，只能进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号管。
（3）5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草光合作用强度等于呼吸作用强度，
吸收与释放的CO2量相等。
分析：实验对象：水草
实验变量：光照强度
因变量：光合作用和呼吸作用
指标变量：溶液颜色（CO2变化）
五、实验分析评价
归纳总结
预祝同学们：
旗开得胜、金榜题名！
！！
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