淺析高考生物實驗題

生物學是一門以實驗為基礎的學科。對實驗的重視和復習是高考復習的重要一環。從對近幾年各地高考生物試卷和全國理科綜合試卷的分析中發現：有關實驗能力的試題，從所占的比例來看，有逐漸增加的趨勢；從題目設計的認知層次來看，有逐漸提高的趨勢；從覆蓋的知識范圍來分析，有涉及高中課本內的知識，也有不涉及高中所學的內容，而所要驗證的生物學事實則是由題目提供的；從知識內容分析，試題涉及生物學基本原理、概念、解剖和生理知識、實驗目的、材料的使用、實驗操作、方法步驟、對實驗現象的分析、實驗設計和結果預測等多個方面。

【例1】 在許多生物實驗中都需要活的細胞作實驗材料，否則得不到預期的效果。下列處于活態的細胞有（ ）

① 浸在30％的蔗糖溶液中的洋蔥表皮細胞 ② 放在10％的HCl溶液中，浸泡10～15 min的洋蔥根尖生長點細胞 ③ 放在0．1％的鹽水中的人的紅細胞 ④ 浸在0．01％的亞甲基藍溶液中20 min的洋蔥根尖

A． ①②B． ①④

C． ②④D． ②③

解析：這是一道考查高中生物教材上有關實驗知識的試題。題目的要求是實驗中需要活的細胞作實驗材料，如果細胞死掉就得不到預期的實驗效果。也就是說在提供的4種條件下，必須確保細胞是活的。浸在30％的蔗糖溶液中的洋蔥表皮細胞，細胞會發生質壁分離，能發生質壁分離的細胞一定是活細胞。放在10％的HCl溶液中的細胞，HCl的作用是對植物組織進行解離，使組織中的細胞分散。鹽酸是強酸，因此處在強酸中的細胞肯定無法存活。放在0．1％的鹽水中的紅細胞也將會死亡。因為人的紅細胞的等滲溶液是0.9％的生理鹽水，0．1％的鹽水的滲透壓與0．9％的生理鹽水的滲透壓相比較，低得太多，所以細胞會膨脹破裂。當洋蔥根尖浸在0．01％的亞甲基藍溶液中，由于亞甲基藍是一種活體染色劑，一般不影響細胞正常的新陳代謝，所以浸在0．01％的亞甲基藍的溶液中的洋蔥根尖細胞還是活細胞。

答案：B。

【例2】 放在30％的蔗糖溶液中會發生質壁分離的細胞是（）

A． 人的口腔上皮細胞

B． 洋蔥根尖生長點細胞

C． 洋蔥表皮細胞

D． 干種子細胞

解析：這是一道認知層次比較低的實驗試題，考查的內容是選擇實驗材料。解答本題必須掌握2個基礎知識：一是能夠發生質壁分離的細胞應通過滲透作用吸水或失水的活細胞；二是質壁分離是指原生質層與細胞壁之間的分離，即必須是具有細胞壁和液泡的細胞。人的口腔上皮細胞屬動物細胞，無細胞壁。干種子細胞和洋蔥根尖生長點細胞均無大的液泡，不能發生滲透作用，即便失水也很難觀察到原生質層的變化。而洋蔥表皮細胞具有大的液泡和細胞璧，因此在30%的蔗糖溶液中，由于滲透作用失水會發生質壁分離。

答案：C。

【例3】 有甲、乙、丙、丁4盆長勢均勻的植物置于陽光下，甲添加品紅色光；乙添加綠色光；丙添加品紅色濾光片A；丁添加綠色濾光片B（圖1）。經過一段時間，各盆中長勢最旺的和長勢最差的是下列哪一組（）

A. 甲和乙B． 乙和丙

C． 甲和丁D． 丙和丁

解析：本實驗是研究不同波長的光對光合作用的影響的實驗。葉綠素的吸收光譜是紅光和藍紫光，綠色植物的作用光譜與吸收光譜基本是一致的。在同一陽光照射的條件下，甲添加品紅色光，這種光在葉綠素的吸收光譜范圍內，比單獨在陽光下的光合作用要有所增強；乙添加的是綠色光，不在葉綠素的吸收光譜范圍內，對植物的光合作用來說屬于無效光，對光合作用幾乎沒有影響；丙添加了品紅色濾光片，這種濾光片只能讓品紅色光通過，其余的光很少或不能通過，特別是藍紫光不能通過，所以光合作用相對較弱；丁添加的是綠色濾光片，這種濾光片只能讓綠色光通過，而綠色光不在葉綠素的吸收光譜內，所以丁植物幾乎不進行光合作用。

答案：C。

【例4】 如圖2所示，在a、b試管內都加入含30個堿基對的DNA，c、d試管中加入RNA，4只試管內都有產物生成，請據圖回答下列問題：

（1） a、d兩試管內的產物是相同的，但a試管內模擬的是______的過程，d試管內模擬的是______的過程。

（2） b、c試管內的產物都是______，b試管內模擬的是______過程，c試管內模擬的是______過程，但b試管的產物中最多含有個堿基，有 個密碼子。

（3） d試管內加入的酶比a試管加入的酶多了______。

解析：本實驗是研究遺傳信息的流動過程，即“中心法則”的內容。依據各試管中加入的物質及原料可推斷模擬的過程，依據加入DNA中的堿基數可推斷各產物中的堿基數或密碼子數。

答案：（1） DNA復制 逆轉錄 （2） RNA 轉錄 RNA的復制 30 10 （3） 逆轉錄酶

【例5】 圖3表示在燒杯中加入一些枯草桿菌，過幾天后放入大草履蟲，再過幾天后放入雙小核草履蟲，它們都是以枯草桿菌為食的。根據圖示結果回答下列問題：

（1） 枯草桿菌和草履蟲的關系是________________________，兩種草履蟲的關系是________________________。

（2） A和B兩條曲線分別表示________________________和__________________的數量變化情況。

（3） 曲線A在ab段下降的原因是____________________________________。

（4） 曲線C在cd段下降的原因是____________________________________。

（5） 如果在一個池塘生態系統中，大草履蟲和雙小核草履蟲能否共存？試解釋其原因？

______________________________________________________。

解析：這是一道根據實驗過程分析實驗結果的試題。大草履蟲和雙小核草履蟲都以細菌為食，所以草履蟲與枯草桿菌之間的關系應屬于捕食關系；大草履蟲與雙小核草履蟲的生態需求是基本一致的，都以細菌為食，所以它們之間為爭奪食物而進行激烈的種間競爭。但雙小核草履蟲的繁殖速度比大草履蟲快，種群發展迅速，能在較短的時間內迅速占據整個生存空間，因此雙小核草履蟲以種群的群體優勢，在爭奪食物和空間的斗爭中獲勝，大草履蟲則被淘汰出局。

答案：（1） 捕食 競爭 （2） 枯草桿菌 雙小核革履蟲 （3） 大草履蟲加入后大量繁殖，導致枯草桿菌減少 （4） 雙小核草履蟲在爭奪食物等生態資源方面占有優勢，使大草履蟲被淘汰 （5） 能。原因是在一個自然的池塘生態系統中，存在著草履蟲的捕食者，如櫛毛蟲等，通過捕食者控制著草履蟲的數量，所以雙小核草履蟲在池塘生態系統中的種群數量不可能占有絕對的優勢。

【例6】 有人設計了下列實驗，試圖證明“生長素（IAA）在植物體內的運輸，主要是從植物體形態學上端（頂端）向下端（基端）運輸，而不能倒轉過來運輸（如生長素只能從胚芽鞘的上端向下端運輸）”。

（1）材料用具：胚芽鞘、瓊脂、刀片等。

（2）方法、步驟與結果：

①制備瓊脂塊，如圖4所示。

②取一段胚芽鞘中間部分，上面放含IAA的瓊脂塊，下面放空白瓊脂塊，如圖5所示。

（3）結論：以上實驗證明了“生長素(IAA)在植物體內的運輸，主要是從植物體形態學上端（頂端）向下端（基端）運輸，而不能倒轉過來運輸”。

我們認為，僅用該實驗步驟①、②、③還不足以嚴密論證以上結論，請在上述實驗的基礎上補充相應的實驗方法、步驟和結果。

解析：實驗設計中的不嚴密之處是沒有設對照實驗。本實驗的目的是驗證植物對生長素的運輸具有極性運輸的特點，即只能從形態學的上端運輸到形態學的下端，不能倒轉過來運輸。題中已給予的實驗是證明生長素能夠從形態學的上端運輸到形態學的下端。但不能說明生長素不能從形態學的下端運輸到形態學的上端。所以要設一個對照實驗，證明生長素不能從形態學的下端運輸到形態學的上端。對照實驗的設計是在題中提供的實驗基礎上，將胚芽鞘中間段的上下端顛倒即可，然后觀察其實驗結果。預測的結果應是胚芽鞘不彎曲。

答案：補充方法、步驟與結果①:另取一段胚芽鞘中間部分倒放。上面放含IAA的瓊脂塊，下面放空白瓊脂塊，如圖7所示。

補充方法、步驟與結果②:取補充步驟①下面瓊脂塊b的一部分放在去尖的胚芽鞘一側，如圖8所示。

【例7】 表1為某校生物興趣小組進行動物激素飼喂小動物的實驗，請分析回答。

注：① 每天需喂等量飯粒少許；② 甲硫咪唑為甲狀腺激素合成抑制劑。

（1） 自來水必須經過________處理，以減少自來水中的________。

（2） 每天換一次水，每次換3/4的水，目的是________________。

（3） 此實驗的實驗假設是________。增加C組的目的是________。

（4） 此實驗以青蛙作為實驗材料的優點是________。欲在實驗室觀察蛙發育的過程，適宜的條件是________。

① 適宜的溫度；② 低溫；③ 玻璃缸密閉；④ 玻璃缸敞口，并放入水草；⑤潔凈的河水；⑥ 自來水。

（5） 預測實驗結果是：A組________________；B組________________；C組________________。

（6） 實驗結論是________________________________。

解析：本題以探究甲狀腺激素能促進動物的個體發育為背景。以蝌蚪作為研究的最佳實驗材料，主要是因為青蛙的個體發育為變態發育，幼體與成體差別很大，而且是在短時間內完成的，有利于實驗現象的觀察。探究性學習的基本過程為假設→預期→設計實驗→結果分析→得出結論。本題以甲狀腺激素能促進動物的個體發育為假設，通過甲狀腺激素對蝌蚪變態的影響，來驗證這一假設。通過A、B、C組實驗的研究，預測其結果是A組中由于含有甲狀腺激素，蝌蚪的發育變化迅速，在比較短的時間內就變成了一個小型青蛙；B組由于含有甲狀腺激素合成抑制劑，則蝌蚪因缺少甲狀腺激素而發育停止，不能形成青蛙；C組作為對照，蝌蚪正常發育。

答案：（1） 晾曬氯氣（次氯酸）（2） 去除水中的代謝廢物（3） 甲狀腺激素能促進幼小動物的發育對照（4） 青蛙的個體發育為變態發育，幼體與成體差別很大，而且是在短時間內完成的，有利于實驗現象的觀察①④⑤（5） 蝌蚪的發育變化迅速，比較短的時間內就變成了一個小型青蛙蝌蚪發育停止，不能形成青蛙 蝌蚪正常發育 （6）甲狀腺激素能促進幼小動物體的發育