高考生物实验专题
【知识联系框架】
【重点知识联系与剖析】
生物学是一门以实验为基础的学科，生物学的基础理论都是建立在实验基础上发展起来的。对实验的重视和复习是高考复习的重要一环。从对近几年上海、广东的高考生物试卷和全国的理科综合试卷分析中发现：有关实验能力的试题，从所占的比例来看有逐渐增加的趋势；从题目设计的认知层次来看有逐渐提高的趋势；从覆盖的知识范围来分析，有涉及高中课本内的知识，也有不涉及高中所学的内容，所要验证的生物学事实是由题目提供的；从知识内容分析，试题涉及生物学基本原理、概念、解剖和生理知识。实验目的、材料的使用、实验操作、方法步骤、对实验现象的分析、实验设计和结果预测等多个方面。
一、按照认知层次设计实验试题
从设计实验试题的认知层次分析，一般分为3个层次：识记、理解和综合运用。
1．识记层次的实验试题
一般都是以高中生物教材上的内容作为命题的基本素材，不要求考生有一个复杂的推理过程，只要求学生能在问题情境中识别它们即可。
如：(1995年上海高考试题)通过纸层析法分离叶绿体色素，结果在滤纸条上出现4条色素带，从上而下依次为（A）
A．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
B．胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素
C．叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素
D．叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素
这道题只要求学生对已做过的实验结果进行回忆，即能找到正确的答案。
2．理解层次的实验试题
一般要求学生根据实验的基本原理，进行科学的推理，才能导出正确的实验步骤或实验结果。
如：(1995年上海高考试题)将制作的装片在显微镜下观察时，发现细胞的透明度较大，为便于观察，应采取下列何种措施（A）
A．用平面反光镜，缩小光圈B．用平面反光镜，放大光圈
C．用凹面反光镜，缩小光圈D．用凹面反光镜，放大光圈这道题目要求学生用显微镜的工作原理和显微镜的使用过程来综合分析，细胞的透明度太大，说明光线太强。学生能理解到这一点，就不难找到正确答案。
3．综合运用层次的实验题
这类题目难度一般较大。要求学生根据实验原理和实验目的，设计实验步骤，或根据实验原理设计实验步骤、预测实验结果，或对实验结果提出合理的解释等，这类题目不仅仅考查学生对生物学知识掌握和理解的程度，对学生的文字表达能力也有较高的要求。
如：(1999年广东高考试题)为验证pH值对唾液淀粉酶活性的影响，实验如下：
(1)操作步骤：
①在1～5号试管中分别加入0．5％的淀粉液2mL。
②加完淀粉液后，向各试管中加入相应的缓冲液3．00mL，使各试管中反应液的pH值依次稳定在5．00．6．20．6．80.7．40．8．00。
③分别向1～5号试管中加入0．5％唾液1mL，然后进行37℃恒温水浴。
④反应过程中，每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加一滴碘液显色，待呈橙黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色，记录结果。
(2)结果见表12-1。
请回答：
(1)实验过程为什么要选择37℃恒温？
(2)3号试管加碘液后出现橙黄色，说明什么？
(3)如果反应速度过快，应当对唾液做怎样的调整？
(4)该实验得出的结论是什么？
答案 (1)在该实验中，只有在恒温的条件下，才能排除温度因素对结果的干扰；37℃是唾液淀粉酶起催化作用的适宜温度 (2)淀粉已完全水解 (3)提高唾液的稀释倍数 (4)唾液淀粉酶的最适pH值是6．8，高于或低于此pH值时，酶的活性逐渐降低
二、按照实验过程来设计的实验试题
按照实验过程来设计的实验试题，从认知层次的角度分析，一般都属于较高的认知层次。要求学生根据已学过的生物学知识，对实验的基本原理、实验目的、实验步骤等有较为深刻的理解；要求学生能够从新的题目情境中收集处理信息，通过推理、想象，最后用恰当的文字、图或表的形式予以正确表达。在生物复习的过程中，教师如何帮助学生收集信息、处理信息、迁移知识是提高学生解实验题能力的关键。
1．根据实验结果提出合理解释
设计这类题目的：理论知识一般是以高中生物教材上的有关理论为知识背景，但实验的材料、实验的方法和步骤往往是书本外的，题目的情境设置很新颖。但只要撩开新情境的面
纱，抓住实验的基本原理和实验结果，结合所学的理论知识，就不难得出正确的答案。
如：在淀粉块上的5个圆点位置，分别用不同的方法处理如图12-1所示：将该实验装置放入37℃恒温箱中，保温处理24小时后，用碘液冲浸淀粉一琼脂小块，其结果记录于表12-2。
图12-1
请你仔细分析后回答下列问题：
(1)你对圆点A和B的颜色变化的解释是___________。
(2)圆点D的颜色变化与圆点C一致，你的解释是_____________。
(3)你认为圆点E应呈现_______色，其理由是蔗糖酶__________。
(4)上述实验装置要放入37℃恒温箱中进行保温处理，你提出两个理由加以解释：①______________；②_______________。
答案 (1)强酸和强碱使唾液淀粉酶失活 (2)面包霉分泌淀粉酶 (3)蓝色不能催化淀粉水解 (4)利于面包霉生长提高酶的活性
2．根据实验结果确定实验控制的条件
设计这类题，一般是以影响某种生理过程的因素或生物体内的各种生物化学反应的原料或产物作为知识背景，重点考查学生对已学过的知识理解和掌握的程度。
如：在研究光合作用的光反应和暗反应的过程中，当控制了某种条件后，发现叶肉细胞中的五碳化合物的含量突然上升，试问：控制的条件是（C）
A．突然停止光照B．突然降低温度
C．突然停止CO2的供应D．突然升高或降低pH值
3．根据实验原理和实验过程，预测实验结果
这类题目，一般都是以已学过的知识背景作为设计题目的根据，重点考查学生综合运用和知识迁移的能力。如：在表12-3所列内容的实验中，试管内容物变成蓝色的是（D）
表12-3 实验内容
A.1、2、3 B．2、3、4 C．3、4、5 D．2、4、5
4.根据实验原理和所要验证的生物学事实，设计实验步骤和预测实验结果
1）运用科学原理指导实验
解生物实验设计题时，一定要认真审题。在审题中最关键的是要明确实现本实验目的的
