微專題4實驗專題講座

一、實驗設(shè)計遵循的三大基本原則

⑴單一變量原則：即除自變量（實驗變量）以外，應(yīng)使實驗組與對照組的無關(guān)變量

保持相同且適宜，如生物材料（大小、生理狀況、年齡、性別等）相同、實驗器具（型

號、潔凈程度等）相同、實驗試劑（用量、濃度、使用方法等）相同和條件（保溫或冷

卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等）相同。

（2）對照原則：應(yīng)設(shè)置對照實驗，使實驗組與對照組的自變量不同（其他因素都用同）,

以便減小實驗誤差。常用的對照方法包括：空白對照、自身對照、條件對照、相

互對照（也叫對比實驗）。

（3）平行重復(fù)原則：在實驗設(shè)計中為了避免實驗結(jié)果的偶然性，必須對所做實驗進(jìn)

行足夠次數(shù)的重復(fù)，以獲得多次實驗結(jié)果的平均值，保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

二、實驗設(shè)計中的變量分析

H

乂稱實驗變量，是研究者主動操縱的實驗所探

變

富究的條件和因子,是作用廣實蕤對象的刺激變

設(shè).坐標(biāo)中橫軸標(biāo)識一般為自變盤

因又稱反應(yīng)變法,是隨H變廿變化而產(chǎn)生反應(yīng)或

變發(fā)生變化的變量.應(yīng)具有可測性和客觀性,坐

量

一標(biāo)中縱軸標(biāo)識一般為因變量

，

一

無無關(guān)變成乂稱干擾變量、控制變成.是指與研

關(guān)

變究目標(biāo)無關(guān),但卻影響研究結(jié)果的變量,實驗

量時一般需控制無關(guān)變量適宜H相同

名師解讀，

自變量的處理方法

①“加”或“減”：例如臉證甲狀腺激素的生理作用——“加”即口服或注射該

激素；“減”即手術(shù)切除甲狀腺法。

②“換”：例如探究溫度對晦活性的影響實驗，對自變量溫度無法“加”或“減”，

就用“換”的方法。

［例1］（不定項）（2025?山東聊城模考）植物體內(nèi)的多聚半乳糖醛酸酶可將果膠降解

為半乳糖醛酸，能促進(jìn)果實的軟化和成熟脫落。為探究該酶的特性，進(jìn)行以下4

組實驗，條件及結(jié)果如下表。下列說法錯誤的是（）

件及產(chǎn)物多聚半乳

果膠Ca2+Mn2+55℃半乳糖醛酸

組別糖醛酸陶

①++———+

②+++———

③++—+—+++

④++——+++

注：“+”表示存在和量的多少，“一”表示無；①?③組在常溫下實驗。

A.分析①②③組可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受不同離子的影響

B.分析①④組可知，其自變量為半乳糖醛酸的量，因變量為溫度

C.55℃可能高于多聚半乳糖醛酸酣的最適溫度

D.該實驗可證明多聚半乳糖醛酸酶不具有專一性

答案BD

解析①②③條件為離子不同，導(dǎo)致半乳糖醛酸的量不同，表明多聚半乳糖醛酸

酶的活性受不同離子影響，A正確；①④組條件只有溫度不同，自變量為溫度，

因變量為多聚半乳糖醛酸酶的活性，檢測指標(biāo)為生乳糖醛酸的量，B錯誤；55c

溫度下，半乳糖醛酸的含量低于組③，說明55C可能高于多聚半乳糖醛酸酶的最

適溫度，C正確；多聚半乳糖醛酸酶只能催化果膠的分解，具有專一性，D錯誤。

[例2]（2025?吉林長春聯(lián)考）實驗設(shè)計應(yīng)注重科學(xué)性、遵循實驗設(shè)計原則。下列敘

述正確的是（）

A.探究pH影響酶活性實驗，可選用胃蛋白酶，在pH為6?8范圍設(shè)置不同實驗

組

B.探究溫度對酶活性的影響實驗，可選用唾液淀粉酶，并且需要設(shè)置空白對照組

C.探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實驗，有氧與無氧條件下的兩組實驗是對比實驗

D.比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗，自變量為催化劑，因變最為Ch生成量

答案C

解析胃蛋白酶的最適pH為1.5,在pH為6?8范圍設(shè)置實驗組不合理,A錯誤；

探究溫度對酶活性的影響實驗，可選用唾液淀粉酶，自變量為溫度，不需要設(shè)置

空白對照組，B錯誤；探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實驗，有氧與無氧條件下的兩

組實驗都是實驗組，是對比實驗，C正確；比較過氧化氫在不同條件下的分解實

驗，自變量為不同條件，因變量為氣泡生成速率，D錯誤。

三、實驗設(shè)計的熱考題型

1.實驗思路的規(guī)范書寫

思路是“想法”，是較為粗線條的思考過程，其要求“言簡意賅”。比如：用某

種方法處理某種材料，觀察其對某方面的影響效果。一般須體現(xiàn)“對照思想”，

顯示自變量和因變量，對無關(guān)變量表述時，應(yīng)注意體現(xiàn)“相同且適宜”。

2.正確書寫實驗步驟

步驟是“做法”，是更為“細(xì)節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細(xì)致”。必須體

現(xiàn)“自變量”如何設(shè)置，“因變量”如何獲得，“無關(guān)變量”如何保證相同且適

宜。實驗步驟設(shè)計的一般程序：

取材、分組、編號:取材時要注意數(shù)城和

生理及發(fā)育狀態(tài)相同,用具要相同等,即

無關(guān)變量要相同且適宜，不影響實臉結(jié)果

變量處理:根據(jù)單一變量原則和對照原

則.對不同組分別進(jìn)行變策處理,通過

不同的實驗結(jié)果來達(dá)到實驗?zāi)康?/p>

根據(jù)需要可進(jìn)一步進(jìn)行相同處理：其他

因素相同且在最適條件卜繼續(xù)處理

檢測、觀察、統(tǒng)計、比較：必須找出具體

的觀察和記錄對象,觀察、圮錄、統(tǒng)計、

比較實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象

3.實驗方案評價與修訂

③預(yù)測實驗結(jié)果：用柱形圖表示各組的檢測結(jié)果。

答案①活雞胚是培養(yǎng)禽流感病毒的培養(yǎng)基；流感病毒是一種專門寄生在活細(xì)胞

中的病毒；用活雞胚作實驗材料比用其他活的成體或胚胎更方便、更經(jīng)濟(jì)

②把禽流感病毒核酸提取物分成相同的三組用DNA水解酶和RNA水解酶（或

RNA水解酶和DNA水解酶）處理后的禽流感病毒核酸提取物

③如圖所示：

:?七

二

領(lǐng)

簿）

送

轉(zhuǎn)

ABC組別

解析①實驗材料中給出禽流感病毒的核酸提取物，而禽類是禽流感病毒的主要

宿主，故可選用活雞胚作為培養(yǎng)禽流感病毒的培養(yǎng)基；流感病毒是一種專門寄生

在活細(xì)胞中的病毒；用活雞胚作實驗材料比用其他活的成體或胚胎更方便、更經(jīng)

濟(jì)。

②套用模型分析實驗方案：

確定實

驗證流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA

驗?zāi)康?/p>

自變量：處理病毒核酸提取物的碑的種類；

設(shè)置方法：分別用水解醉和水解磨處理;

確定實DNARNA

因變量：病毒的核酸是否存在；

臉變性

檢測手段：將處理后的病毒核酸提取的注入活感

胚.檢測活雞胚內(nèi)病毒繁殖情況

選材、分組：取等量的活雞胚粒機(jī)均分成A、B?

C三組；把禽流感癇毒核酸提第物分成相同的三

組；處理：對，眼組不進(jìn)行處理，另外兩組分別用

設(shè)計實適量且等量的DNA水解醒和RNA水解薄處理；培

艙方案養(yǎng)：將上述三組禽流感病毒核酸提取物分別注入

A.B、C三組活雞胚內(nèi)培養(yǎng)；觀察、記錄：分別

從培養(yǎng)后的活商胚中抽取樣品,用熒光RT-PCR

檢測方法測定病毒數(shù)骷

③由于本實驗是驗證性實驗，即已經(jīng)明確流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,則預(yù)期實

驗結(jié)果為經(jīng)RNA酶處理的一組流感病毒含量為0,其余兩組流感病毒含量基本一

致，圖示詳見答案。

[例4]（2023?全國甲卷，29節(jié)選）葉片進(jìn)行光合作用時，葉綠體中會產(chǎn)生淀粉。請

設(shè)計實驗證明葉綠體中有淀粉存在，簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果。

答案實驗思路：分離葉綠體，用碘液進(jìn)行顯色反應(yīng)。預(yù)期結(jié)果：反應(yīng)結(jié)果顯藍(lán)

色

解析葉片進(jìn)行光合作用時，葉綠體中會產(chǎn)生淀粉，為證明葉綠體中有淀粉存在，

需要將葉綠體提取出來并用碘液檢測其中淀粉。

[例5]（2024?全國甲卷，30）某種病原體的蛋白質(zhì)A可被吞噬細(xì)胞攝入和處理，誘

導(dǎo)特異性免疫。何答下列問題。

⑴病原體感染誘導(dǎo)產(chǎn)生漿細(xì)胞的特異性免疫方式屬于。

⑵溶酶體中的蛋白酶可將蛋白質(zhì)A的一條肽鏈水解成多個片段，蛋白酶切斷的化

學(xué)鍵是__________________________________________________________o

⑶不采用熒光素標(biāo)記蛋白質(zhì)A,設(shè)計實驗驗證蛋白質(zhì)A的片段可出現(xiàn)在吞噬細(xì)胞

的溶酶體中，簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果.

答案（1）體液免疫（2）肽鍵（3）實驗思路：用含3H標(biāo)記的亮氨酸的培養(yǎng)基或細(xì)

胞培養(yǎng)該病原體，讓其蛋白質(zhì)A帶上放射性標(biāo)記；將蛋白質(zhì)A帶標(biāo)記的病原體注

入健康小白鼠體內(nèi)，定期取小白鼠的吞噬細(xì)胞，檢測其吞噬細(xì)胞的溶酶體中的放

射性情況。預(yù)期結(jié)果：吞噬細(xì)胞的溶酶體中出現(xiàn)放射性

解析（1）漿細(xì)胞是在體液免疫過程中由B細(xì)胞增殖、分化形成的。（2）蛋白酶作用

的化學(xué)鍵是肽鍵。（3）題中要求不采用熒光素標(biāo)記蛋白質(zhì)A,可以讓該病原體的蛋

白質(zhì)A帶上放射性標(biāo)記，可用含有3H標(biāo)記的亮嬴酸的培養(yǎng)基或細(xì)胞培養(yǎng)該病原

體，讓其蛋白質(zhì)A帶上放射性標(biāo)記?？梢詤⒖挤衷O(shè)蛋白的合成和運(yùn)輸過程完成該

實驗。

專題練4實驗專題講座

（時間:30分鐘）

一、選擇題

1.（2025?山東德州高三檢測）為了定量探究不同溫度對酶活性影響的差別，某同學(xué)

利用淀粉酸和淀粉溶液等實驗材料進(jìn)行了下列實驗：設(shè)置0℃、20℃、40℃、60℃、

80℃、100℃這6個溫度梯度進(jìn)行催化反應(yīng)，從反應(yīng)開始，每隔1min從每個反

應(yīng)管中吸取一滴反應(yīng)液用碘液檢驗淀粉的有無，記錄反應(yīng)液中檢測不到淀粉所需

的時間。下列說法錯誤的是（）

A.該實驗各組之間可以相互對照，形成對比實驗

B.設(shè)置預(yù)實驗可以減小實驗誤差

C.該實驗材料不可用過氧化氫酶和過氧化氫溶液替代

D.可用反應(yīng)液中檢測不到淀粉所用時間的倒數(shù)作為酶活性的檢測指標(biāo)

答案B

解析該實驗各組不同的溫度之間可以構(gòu)成相互對照，形成對比實驗，A正確；

設(shè)置預(yù)實驗的目的是可以為進(jìn)一步的實驗摸索條件，也可以檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)

性和可行性，但不能減小實險誤差，R錯誤：高溫可以導(dǎo)致過氧化氫的分解，所

以該實驗材料不可用過氧化氫酶和過氧化氫溶液替代，C正確；反應(yīng)液中檢測不

到淀粉所用時間越長，說明其酶活性越低，故可用反應(yīng)液中檢測不到淀粉所用時

間的倒數(shù)作為酶活性的檢測指標(biāo)，D正確。

2.（2025?河北衡水中學(xué)調(diào)研）某生物興趣小組對粳稻、釉稻和雜交稻三種水稻中的

H2O2酶在不同重金屬離子及不同重金屬離子濃度下的活性進(jìn)行了實驗研究，實驗

結(jié)果如表所示。下列分析錯誤的是（）

重金屬離子及濃Cd27(mmol-L')Cu2+/(mmolL-1)

度00.51.()1.50().51.01.5

H2O2粳稻8()4038258()3()251()

酶活性釉稻803530208020108

相對值雜交稻85302010851081

A.本實驗的目的是探究不同濃度的Cd?：CL對不同水稻品種中H2O2酶活性的

影響

B.該實驗需要在H2O2酶所需的適宜溫度和pH條件下進(jìn)行

C.雜交稻更適宜在Cd2\c/+等重金屬離子污染嚴(yán)重的土地上種植

D.Cd2\Cu2T等重金屬離子可能通過影響H2O2酶的空間結(jié)構(gòu)，從而引起酶活性

的改變

答案c

解析根據(jù)實驗的自變量和因變量可知，本實驗的目的是探究不同濃度的C（p+

和Cu2+對不同水稻品種中H2O2酶活性的影響，A正確；探究重金屬離子對H2O2

酶活性的影響時，溫度和pH為無關(guān)變量，應(yīng)保持相同且適宜，B正確；分析表

中數(shù)據(jù)，在CCP+、CM+等重金屬離子濃度較高時，雜交稻中H2O2酶的活性最低，

所以雜交稻最不適宜在Cd2+、Cu2+等重金屬離子污染嚴(yán)重的土地上種植,C錯誤；

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能，Cd2\CiP+等重金屬離子可能通過影響H2O2酶的空

間結(jié)構(gòu)，從而引起酶活性的改變，D正確。

3.（2025?山東高三模擬預(yù)測）PET是一種造成“白色污染”的塑料。自然界中的甲

酶能破壞PET中的化學(xué)鍵，有利于PET的降解。研究人員合成了一種新的對PET

起降解作用的乙酶。研究人員測定甲酶與乙酶在不同溫度下的催化活性，如下表

所示.下列敘述錯誤的是（）

組別PET降解率/%

甲酶+1個相對酶濃度單位+72℃53.9

乙酶+1個相對酶濃度單位+72℃85.6

乙酶+2個相對酶濃度單位+72℃95.3

乙酶+3個相對酶濃度單位+72℃95.1

乙酶+1個相對酶濃度單位+75℃60.9

A.本實驗的自變量是溫度、酶的種類和酶濃度

B.pH為本實驗的無關(guān)變量，需要相同且適宜

C.乙酶在75℃時降解率下降可能是溫度過高

D.在適宜條件乙酶的相對濃度越大其降解率越高

答案D

解析由表可知，該實險的自變量有溫度、酶的種類和酶濃度，而pH為尢關(guān)變

量，在實驗時，無關(guān)變量需要保持相同且適宜，A、B正確；乙酶+1個相對酶濃

度單位+72℃組,PET降解率為85.6%,而乙酶+1個相對酶濃度單位+75℃組，

PET降解率為60.9%,兩組相比，溫度升高了，而PET降解率下降了，可能是溫

度過高，使酶活性降低導(dǎo)致的，C正確；由表可知，乙酶+2個相對酶濃度單位

+72°C組與乙酶+3個相對酶濃度單位+72C組相比，乙酶的相對濃度升高，但

PET降解率反而下降，D錯誤。

4.（2025?東北師大附中檢測）為高效分離高質(zhì)量的極柑原生質(zhì)體，科研人員采用組

合酶液1（2%纖維素酶R+2%離析酶）與組合酶液11（2%纖維素酶W+2%離析酶）

進(jìn)行實驗。實驗過程中加入適量的甘露醇，結(jié)果如圖，其中活性氧會影響原生質(zhì)

體的再生。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

5

U1組合酯液I4()(

r4

匚二組合醐液5(

1II3()(

O?D

q35(

o2(H

I25(

/)1(H

2a^U5(

5KO)

產(chǎn)量活性鈍含量

A.兩實驗中溫度、pH、酶解時間必須相同

B.纖維素酶催化的實質(zhì)是降低反應(yīng)的活化能

C.加入的甘露醇具有維持溶液滲透壓的作用

D.使用組合酶液II獲取原生質(zhì)體的效果較好

答案A

解析兩種組合酶液中酶的種類不同，為保證單一變量，應(yīng)控制好無關(guān)變量，故

應(yīng)在各自酶的最適溫度和pH下進(jìn)行實驗，酶的月量和酶解時間必須相同，A錯

誤。

5.（2025?河南高三診斷）果蔬在儲存和運(yùn)輸過程中褐變的主要原因是多酚氧化酶

（PPO）催化酚形成黑色素。為探究不同溫度對兩種PPO活性的影響，某同學(xué)設(shè)計

了相關(guān)實驗，結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是（）

A.同一種溫度下兩種PPO活性不同說明它們的作用機(jī)理不同

B.溫度達(dá)到5（）℃時，兩種PPO的活性相差不大

C.PPO的用量以及反應(yīng)時間屬于無關(guān)變量，應(yīng)保持相同且適宜

D.應(yīng)將酶溶液和底物溶液分別控制到預(yù)設(shè)溫度再混合

答案A

解析同一溫度下兩種PPO活性雖然不同，但是其作用機(jī)理相同，都是降低化學(xué)

反應(yīng)的活化能，A錯誤；當(dāng)溫度為5（）℃時，酚的剩余量相差不大，說明兩種PPO

的活性大體相同，B正確；為避免實驗過程中底物與酶混合過程中溫度變化的影

響，實驗過程中應(yīng)將底物和酶溶液分別放在相同溫度下適當(dāng)時間后再混合，D正

確。

6.（不定項）（2025?山東荷澤高三模擬預(yù)測）某研究小組為驗證ATP是螢火蟲發(fā)光器

發(fā)光的直接能源物質(zhì)，切取了多個螢火蟲發(fā)光器并平均分為三組，編號甲、乙、

丙，分別滴加等量的生理鹽水、葡萄糖溶液和ATP溶液。實驗結(jié)果顯示各組均有

發(fā)光的也有不發(fā)光的。下列敘述錯誤的是（）

A.該實驗結(jié)果能夠表明，ATP是螢火蟲發(fā)光器發(fā)光的直接能源物質(zhì)

R.切去發(fā)光器的時間間隔過長，有些發(fā)光器的生命活性已完全喪失

C.該實驗中的切取發(fā)光器不合理，應(yīng)選擇健康完整的螢火蟲為材料

D.螢火蟲饑餓處理一段時間后，再切取其發(fā)光器立即進(jìn)行分組實驗

答案ACD

解析實驗結(jié)果顯示各組均有發(fā)光的也有不發(fā)光的，所以不能證明ATP是螢火蟲

發(fā)光器發(fā)光的直接能源物質(zhì)，A錯誤；實驗結(jié)果顯示各組均有發(fā)光的也有不發(fā)光

的，說明有些發(fā)光器的生命活性已完全喪失，B正確；健康完整的螢火蟲能夠通

過呼吸作用提供能量，所以不能用健康完整的螢火蟲，C錯誤；切取螢火蟲的發(fā)

光器放置一段時間消耗掉能量以后才可以用于實驗，D錯誤。

二、非選擇題

7.（2025?山東濰坊聯(lián)考）鹽堿地上種植的“齊黃34”大豆平均畝產(chǎn)比全國平均高一

倍多。鹽脅迫環(huán)境下，“齊黃34”大豆細(xì)胞質(zhì)中積累的Na+會抑制胞質(zhì)酶的活性，

植物根部細(xì)胞通過多種“策略”降低細(xì)胞質(zhì)中濃度，從而降低鹽脅迫的損害，

部分生理過程如圖所示。

鹽脅迫

細(xì)

胞

質(zhì)

源

能量來

輸，其

動運(yùn)

是主

方式

胞的

出細(xì)

A運(yùn)

蛋白

載體

+通過

下,

迫條件

⑴鹽脅

___

____

____

是__

是

的意義

輸方式

這種運(yùn)

”有

策略

的“

+毒害

低Na

胞降

部細(xì)

物根

，植

件下

迫條

鹽脅

析，

圖分

（2）據(jù)

施

外源

現(xiàn)，

究發(fā)

硅。研

富的

累豐

和積

吸收

，能夠

作物

積累

的硅

重要

一種

豆是

（3）大

。請

鹽性

的耐

大豆

提高

從而

平，

Na+水

中的

細(xì)胞

大豆

態(tài)下

迫狀

鹽脅

降低

可以

加硅