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专题 02 实验评价与改进类
对实验设计的合理性和严谨性进行评价，是综合反映学生实验设计能力的重要策略。生物实验
评价和改进类试题，不仅考查考生进行实验的独立操作能力，也考查考生分析、推理等科学思维能
力。试题具有一定的开放性，涉及实验材料的选择、实验相关操作技能理解、及实验思路和实验方
案的设计。试题一般包括以下层次。
1.理解实验与探究的目的、原理，实验与探究的方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并将所
涉及的方法和技能进行运用。
2.对实验或探究现象和结果进行分析、解释，并对收集到的数据进行处理。
3.运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。
4.对一些简单的实验与探究方案做出恰当的评价和修订。
自2000年江苏、浙江、山西、吉林四省使用的高考理科综合能力测试卷第一次出现该类型的题目，之
后的理科综合试卷和生物单科试卷不断出现，逐渐成为高考生物实验能力测试的一种重要题型。近几年，
这类题目的特点是题目提供部分实验步骤，让考生补充完善余下的实验步骤；题目给出实验的部分结果，
让考生补充其他可能得结果；题目不直接呈现实验的结论，要求考生通过对实验结果的预测及推理判断得
出相关的实验结论。这类题目涉及知识点多、涉及情景面宽，涉及立意点多，知识点琐碎，是各地高考试
题的难点之一。
这类题目一般具有一定的开放性。由于受高考阅卷的限制，题目编制在选材方面往往收到一定的限制，
题量和设问角度也受到较大影响。命题的材料和情境设置一般源于实验和探究实践、源于一些科研项目，
贴近生活、贴近实践，与考生的经验有一定差距，导致这类题目对考生要求高，试题难度大。这类试题的
另一个特点是：为与中学实验保持一致性，个别实验题目的素材往往与教材和课程标准具有高度相关性。
实验评价和改进类实验试题是实验试题中要求较高的一类题型。要求考生具有较强的综合判断能力、
获取信息、及理解能力。通式能够准确选择实验材料、熟练运用实验或探究方案设计的基本原则独立思考
解决问题，能够通过分析、综合等思维手段科学准确地得出实验结果，通过归纳、概括、演绎思维科学、
准确预测实验结果、得出实验结论。
1.课程标准和教材规定的实验分析：以课标要求的实验为切入点，考查实验与探究材料的选择、试剂
的选择、关键实验操作技能。如酶促反应、影响细胞分裂的机制、某种生物遗传物质的探究、特殊遗传分
离比、某种特定形状表现的生物育种、药物做的机制、环境因素对植物生命活动的调节、生物生态位的变
化、某种特定微生物的分离、限制酶在基因工程中的应用等。
2.生命科学科学史情境分析：结合生命科学发展史中科学家的探究历程、科研方法等考查实验分析能
力、实验探究能力。如光合作用过程中元素的转移途径，细胞周期中关键蛋白质的作用和调控，某种物质在基因表达中的作用、反射弧环节的探究、生物形状表现是基因型和环境共同作用的结果、影响某种发酵
产品的因素、生长素和细胞分裂素比例对植物组织培养的影响等。
2.实验情境分析：以社会热点、科研进展、诺贝尔奖等为试题情境，考查实验材料的选择、实验器具
的选择，对照实验设置及改进方案，实验设计是否合理，实验结论藐视是否科学、严谨等。
与分析类实验类似，评价、改进型实验题命题角度众多。但解答试题都有相对固定的程序，这个程序
是解答评价、改进型分析类实验题的“牛鼻子”。抓住这个“牛鼻子”就把握了实验题的整体和大局，在
备考复习时，熟练掌握解答评价、改进类实验题的解答程序，解答试题时从程序入手，解答试题就能够做
到“事半功倍”，大大提升解题的速度和准确率。这类试题一般直接或从材料信息给出实验目的，题目正
文会给出实验步骤、操作、结果、结论，因实验设计不严谨，实验材料或实验方法选择不当，会使实验结
论失去可信度，需要指出其中的不当指出，并进行改进。
解答实验评价和改进类试题的答题技巧包括一下方面：
1.明确实验或探究的目的：看到题目首先在题目中找出实验或探究的目的，最好用笔在试题中醒目地
标记出来。
2.在明确实验或探究目的的基础上，审查试题选择的实验材料是否合适。审读除要求的变量外，其他
实验条件能否保证实验材料正常的生命活动。
3.若实验材料选择合适，再看实验是否设置了对照组和实验组，及对照组、实验组的设置是否符合单
一变量对照原则。
4.审读实验设计是否调理、清晰，包括是否给对照组、实验组进行编号，实验步骤是否有明确的序号。
5.审读实验条件是否合理。如单侧光照、黑暗，温度、适合的CO 浓度等。
2
6.审读实验是否排除了可能影响实验结果的其他因素，是否保证了无关变量的完全一致。
7.审读语言表述是否有科学性错误，语言表述是否规范、简练。审读实验或探究结果、结论描述是否
与实验或探究目的一致。如验证性实验的实验结果和结论与实验目的相呼应且唯一；探究性实验的实验结
果或结论是否表现出不同的可能，若×××，说明×××。
1. （2023·全国·统考高考真题）探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋
葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液，清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积
及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确
表示实验结果的是（ ）A． B．
C． D．
【试题分析】实验目的是“探究蔗糖溶液，清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞
液浓度的变化”。自变量是蔗糖溶液处理和清水处理，因变量表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓
度的变化。自变量和因变量的关系是：外界溶液浓度高于细胞液浓度→时细胞失水→细胞液浓度增大、原
生质体体积减小；外界溶液浓度低于细胞液浓度→时细胞吸水→细胞液浓度减小、原生质体体积增大。
【答案】C
【解析】用30%蔗糖处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上升；用清水处
理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会扩大，细胞液浓度下降，A、B错误。、随着所用蔗糖浓度上
升，当蔗糖浓度超过细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和液泡的体积下降，细胞液浓度上升，
故C正确，D错误。
2．（2017·全国·统考高考真题）某同学将一定量的某种动物的提取液（A）注射到实验小鼠体内，注射后
若干天，未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组，一组注射少量的A，小鼠很快发生了呼吸困难
等症状；另一组注射生理盐水，未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现，下列解释合
理的是（ ）
A．提取液中含有胰岛素，导致小鼠血糖浓度降低
B．提取液中含有乙酰胆碱，使小鼠骨骼肌活动减弱
C．提取液中含有过敏原，引起小鼠发生了过敏反应
D．提取液中含有呼吸抑制剂，可快速作用于小鼠呼吸系统
【解题思路】从题目选项设置可以看出，实验的目的是“探究提取液A中含有什么类型的物质”。自变量
是胰岛素、乙酰胆碱、过敏原、呼吸抑制剂、因变量，因变量是再次注射后小鼠的变化症状，具体变化是再次注射少量A，小鼠很快发生了呼吸困难等症状（过敏反应）。对照组是注射提取液A后，再次注射生
理盐水。
【答案】C
【解析】一定量的某种动物的提取液（A）注射到实验小鼠体内，注射后若干天，未见小鼠出现明显的异
常表现。分组后一组再注射少量的A，小鼠表现为呼吸困难等症状，另一组注射生理盐水，未见小鼠有异
常表现，说明提取液中含有过敏原，引起小鼠发生过敏反应，而不是胰岛素作用的结果，A错误、C正确
呼吸中枢位于脑干中，而不是神经递质的作用，B错误；呼吸抑制剂是作用于细胞呼吸，而不是作用于小
鼠呼吸系统，D错误。
3（2017.吉林市高三阶段第2次检测）．现有一植物的种子，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，某同学进行了如下实验：
② 向垫有滤纸的培养皿中倒入适量的水，将一定量的种子放入培养皿中。
②将培养皿置于光照条件下、25℃、空气状况适宜且相同的条件下培养一段时间，观察种子的萌发情况。
你认为下列最适宜作实验对照组的是（ ）
A．另一组置于有光条件下，其他处理相同
B．另一组置于25℃条件下，其他处理相同
C．另一组置于缺氧条件下，其他处理相同
D．另一组置于黑暗、25℃条件下，其他处理相同
【解题思路】该实验的目的是“探究光的有无对该种子萌发的影响”。实验的自变量是有无光照，因变量
是种子的萌发情况，温度、水分、氧气情况是无关变量应保持适宜且相同。
【答案】D
【解析】根据实验探究的目的“光的有无对该种子萌发的影响”，说明本实验的自变量是有无光照。实验
一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中，其他条件相同，观察比较两组种子的萌发率，选D。
4. （2020·全国·统考高考真题）为了研究细胞器的功能，某同学将正常叶片置于适量的溶液B中，用组织
捣碎机破碎细胞，再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题：
（1）该实验所用溶液B应满足的条件是 （答出2点即可）。
（2）离心沉淀出细胞核后，上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解，原因是此上清液中含有
。
（3）将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后有氧气释放；如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的
双层膜破裂后再照光， （填“有”或“没有”）氧气释放，原因是 。
【试题分析】实验目的是“研究细胞器的功能”，因此，应保证细胞器能够正常进行生命活动。本题结合具体实例考查光合作用、呼吸作用和细胞器的相关内容，应结合光合作用和呼吸作用的场所、叶绿体的功
能结合题目问题回答。
【答案】（1）pH应与细胞质基质的相同，渗透压应与细胞内的相同 （2）细胞质基质组分和线粒体
（3）有 类囊体膜是HO分解释放O 的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能
2 2
【解析】（1）将正常叶片置于适量的溶液B中，为防止叶片失水，应保证pH与细胞质基质的相同，渗透
压与细胞内的相同。
（2）葡萄糖在有氧呼吸的过程能彻底氧化分解，在真核细胞中场所为细胞质基质和线粒体。
（3）由于类囊体膜是HO分解释放O 的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜功能，故有氧气释放。
2 2
5.（2023-2024学年度第一学期四川省内江市高三第一次测试） 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，栽培在盛有沙性土壤的容器中（沙性土壤肥力均匀，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，栽培在盛有沙性土壤的容器中（沙性土壤肥力均匀，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，
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。
【试题分析】实验目的是验证“镁是植物生活的必需元素”。自变量培养液中是否含镁，因变量植物生长
是否正常，其他必需元素的种类和含量、温度、渗透压、通气状况为无关变量，应保持一致且适宜。
【答案】（1）不能，因为蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物必需的矿质元素而使两组植物生长均不正常。
（2）不能。因为两组容器内砂性土壤都可能含有镁离子。
（3）不能。因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子。
（4）取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完
全营养液，实验组盛有不含镁离子的完全营养液，两组置于相同适宜条件下培养，并对溶液通气。观察比
较两组植物的生长发育情况。
【解析】（1）蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物必需的其他必需矿质元素，不能保证植物的正常生长。（2）砂性土壤可能含有镁离子，不能保证实验的单一变量。不论是浇以蒸馏水还是浇以蒸馏水配制的镁
盐溶液，植物都可能正常生长。
（3）砂性土壤可能含有镁离子，不能保证实验的单一变量。不论是浇以完全营养液还是浇以不含镁离子
的完全营养液，植物都可能正常生长。不能。因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子。
（4）取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完
全营养液，实验组盛有不含镁离子的完全营养液，两组置于相同适宜条件下培养，并对溶液通气。观察比
较两组植物的生长发育情况。
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和pH分别属于（ ）
A．自变量和因变量
B．因变量和无关变量
C．自变量和无关变量
D．因变量和自变量
【答案】C
【解析】探究温度对酶活性影响的实验中，自变量是温度，因变量是酶活性，pH、酶浓度等属于无关变量，
故温度和pH分别属于自变量和无关变量，C正确，ABD错误。
2. 在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和pH分别属于（ ）
A．自变量和因变量 B．无关变量和因变量
C．自变量和无关变量 D．因变量和自变量
【答案】C
【解析】ABCD、探究温度对酶活性影响的实验中，自变量是温度，因变量是酶活性，pH、酶浓度等属于
无关变量，故温度和pH分别属于自变量和无关变量，C正确、ABD错误。
3.某兴趣小组用肝脏研磨液浸泡相同大小的滤纸小圆片后，进行了如下实验：
实验步骤 试管1 试管2 试管3
①向试管内放入滤纸小圆片 3片 3片 3片
②调节各试管pH 蒸馏水4滴 5%HCl溶液4滴 5%NaOH溶液4滴
③向试管加入0.5%H2O2溶液 3mL 3mL 3mL小 圆 片 上
实验结果 小圆片沉底 小圆片沉底
浮
据表分析，下列叙述错误的是（ ）
A．本实验的目的是探究pH对酶活性的影响
B．第②步和第③步交换顺序，实验结果不变
C．小圆片上浮是由于过氧化氢酶催化H2O2分解产生O2
D．本实验结论是pH对过氧化氢酶活性有影响
【答案】B
【解析】本实验的自变量是pH，可推测实验目的是探究pH对酶活性的影响，A正确；第②步和第③步顺
序交换，H2O2与过氧化氢酶接触后会直接被分解，再调pH失去意义，三组均小圆片上浮，B错误；小圆
片上浮是因为肝脏研磨液中含有过氧化氢酶促进H2O2分解产生了氧气，C正确；根据小圆片上浮或下沉
可以判断H2O2分解情况，以此判断过氧化氢酶的活性。本实验可以得到结论：pH对过氧化氢酶活性有影
响，酸和碱都会降低过氧化氢酶的活性，D正确。
4. 猕猴桃作为我国原产的一种水果，有着“水果之王”的美誉，但超市售卖的猕猴桃往往比较硬，需要买
回家后用其他水果“催熟”。某实验小组探究了脱落酸和乙烯利对猕猴桃硬度的影响，实验结果如图所示，
下列叙述错误的是（ ）
A．本实验需要再设置单独使用脱落酸和乙烯利的组别
B．本实验可以说明脱落酸和乙烯利混合使用比单独使用更容易变软
C．猕猴桃在不同时间段内硬度下降速率可能不同
D．本实验的对照组可用蒸馏水喷洒
【答案】B
【解析】本实验目的是探究脱落酸和乙烯利对猕猴桃硬度的影响，故为明确两种激素的作用，还需再设置
单独使用脱落酸和乙烯利的组别，A正确；据图可知，脱落酸和乙烯利混合使用可使猕猴桃硬度在短时间
内变软（较蒸馏水喷洒而言），但未单独使用脱落酸和乙烯利进行喷洒，不能看出单独使用的效果，B错
误；据图可知，无论是对照组还是实验组，猕猴桃在不同时间段内硬度下降速率存在差异，C正确；本实验的对照组可用蒸馏水（相关植物生长调节剂一般是用蒸馏水配制成溶液的）进行喷洒，D正确。
5. 实验室中现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，某同学想利用双缩脲试剂、斐林试
剂和淀粉溶液鉴别出这几种溶液，相关实验步骤如下表（注：淀粉酶的化学本质是蛋白质，可将淀粉分解
成麦芽糖，分解前后淀粉酶不发生变化）。下列相关叙述错误的是（ ）
步 试
实验目的（方法）
骤 剂
一 X 将四种试剂分为A、B两组，A组为不显色组，B组为显色组
二 Y 区分________A组溶液
区分B组溶液：显色组的两种溶液各取少许，置于不同的试管中，分别①________________，
三 一
静置半小时；向静置后的反应液中②________________________。
A．步骤一中试剂X为双缩脲试剂，A组为葡萄糖和淀粉溶液
B．步骤二加入Y斐林试剂后若未观察到明显的实验现象可能是因为未进行水浴加热
C．步骤三中①处应为“滴加等量且适量淀粉溶液，充分振荡”
D．步骤三中②处应为“加入双缩脲试剂，出现紫色反应的为稀蛋清”
【答案】D
【解析】淀粉酶的化学本质是蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，因此用双缩脲试剂可
将上述四种溶液区分为2组，其中发生显色反应的一组是稀蛋清和淀粉酶溶液，不发生显色反应的是葡萄
糖和淀粉溶液，A正确；还原糖与斐林试剂发生作用，在水浴加热（50~65℃）的条件下会生成砖红色沉
淀。淀粉是非还原糖，而葡萄糖是还原糖，因此可用斐林试剂区分，该同学未观察到明显的实验现象可能
是因为未进行水浴加热，B正确；淀粉酶催化淀粉分解成麦芽糖，麦芽糖是还原糖，据此可将显色组的两
种溶液各取少许，置于不同的试管中，分别滴加等量且适量淀粉溶液，充分振摇，静置半小时。向静置后
的反应液中加入斐林试剂，水浴加热出现砖红色沉淀的即为淀粉酶溶液，若加入双缩脲试剂，两种溶液中
都会发生紫色反应，C正确，D错误。
6. “茶园养鸡”是一种新型的生态养殖模式，为探究鸡粪对土壤肥力的影响，研究人员将C、N、P作为计
量土壤肥力的元素进行了调查，结果如图所示。下列分析不正确的是（ ）A．土壤中C与N的含量比值与鸡粪添加量呈负相关
B．通过添加鸡粪可增加N的相对含量来提高茶园土壤肥力
C．P是叶绿素的组成元素，缺P会使叶片无法进行光合作用
D．组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，体现了二者具有统一性
【答案】C
【解析】据图分析可知，随着鸡粪添加量的增加，土壤中碳的相对含量基本不变，氮的相对含量逐渐增加，
所以土壤中C与N的含量比值与鸡粪添加量呈负相关，A正确；随着鸡粪添加量的增加，土壤中氮的相对
含量逐渐增加，通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力，B正确；叶绿素的组成元素有
C、H、O、N、Mg，P不是叶绿素的组成元素，C错误；组成细胞的元素在无机环境中都能找到，没有一
种是生物特有的，这体现了生物界与非生物界的统一性，但无机环境中的某些元素不存在生物体内，D正
确。
7.为验证胰岛素是使小鱼出现低血糖的原因，某兴趣小组同学进行了如下实验操作：
①取3个大烧杯，编号为 A、 B、 C，分别向 A、 B中加入300 mL 清水，向 C 中加入300mL5%的葡
萄糖溶液， 再分别向A、 B、 C中用注射器加入8 mL 的清水、 胰岛素(4单位/mL，胰岛素可通过鱼鳃
的毛细血管进入血液)、清水；
②分别向A、B中放入3条体长为5~7 cm的红草鱼， 观察比较A、 B中红草鱼的行为， 待B中红草鱼
出现明显低血糖症状后，将该烧杯中的红草鱼取出来，放入C中；
③观察C中红草鱼的行为是否恢复，结果发现有1条小红草鱼死亡了。
下列对该红草鱼死亡原因的分析，最不合理的是（ ）
A．该鱼体型较小，同等剂量的胰岛素对其造成的伤害更严重
B．该鱼的体质差，其下丘脑某些区域对血糖的调节能力很弱
C．该鱼不能摄取、利用葡萄糖，使其因缺少能量供应而死亡
D．该鱼低血糖症状较严重，没有及时将这条小鱼转移到C中
【答案】C
【解析】小红草鱼死亡原因可能是该鱼体型较小，同等剂量的胰岛素其血糖下降的更多，对其造成的伤害
更严重，A正确；该鱼的体质差，其下丘脑某些区域对血糖的调节能力很弱，血糖下降明显，B正确；该
鱼能摄取、利用葡萄糖，才造成低血糖症状明显，C错误；该鱼低血糖症状较严重，没有及时将这条小鱼
转移到C中，血糖没有及时恢复，D正确。
8. 1937年，科学家在实验中观察到：阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，可导致其生殖器官萎缩；
若恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系，生殖器官的功能也恢复正常。下列说法不正确的是（ ）A．该实验无法证明垂体的活动受下丘脑控制
B．该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的直接控制
C．阻断垂体与下丘脑之间的血液联系，依据了“减法原理”
D．该实验使用了实验动物个体自身的前后对照原则
【答案】B
【解析】若要证明垂体的活动受下丘脑的控制，那么应该将下丘脑和垂体之间的结构结构联系破坏，检测
垂体活动的直接指标，提供直接证据。本实验只能证明（下丘脑垂体）与性腺功能有关，但是至于下丘脑
和垂体之间的上下游关系不能很好的证明，A正确；该实验表明动物生殖器官的发育受垂体的控制，但无
法判断是否受垂体的直接控制，B错误；与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，而人
为去除某种影响因素的称为“减法原理”，阻断垂体与下丘脑之间的血液联系，依据了实验变量控制中的
“减法原理”，C正确；阻断前正常状态和阻断后萎缩状态是一组自身对照，阻断后萎缩状态和回复后正
常状态也是一组自身对照，D正确。
9.有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他代谢产物，释放出能量并生成 ATP，根据
最终电子受体不同，细胞呼吸分为发酵、有氧呼吸和无氧呼吸三种。利用某种可测定呼吸强度的密闭系统
装置，把装置放在隔热且适宜的条件下培养(三套装置中种子的质量相等且不考虑温度引起的体积膨胀)。
有关说法正确的是（ ）
A．玻璃管中有色液滴移动的距离是种子呼吸消耗氧气和释放二氧化碳的差值
B．A、B两试管中的种子呼吸作用强度相同，有色液滴左移的速率一样
C．一段较短时间后，玻璃管中有色液滴移动距离的关系可能为hB>hA>hC
D．当种子中的有机物消耗完毕，温度计读数可能是TC最高、TA最低
【答案】D
【解析】氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳，因此玻璃管中有色液滴移动是因为装置中 O2体积变化引起的，
A错误；A与B试管的差别在于消毒与否，B种子未消毒，存在微生物的呼吸作用，所以在单位时间内，B
呼吸作用强度大于A，消耗的氧气多，同时两者呼吸作用产生的二氧化碳都被氢氧化钠吸收，所以B中消耗的氧气多，内外的压强差大，玻璃管中的液滴开始向左移动时的速率VB大于VA，B错误；A与B试管
的差别在于消毒与否，B种子未消毒，由于有细菌等微生物的存在，在单位时间内，呼吸作用强度大于
A，消耗的氧气多，同时两者呼吸作用产生的二氧化碳都被氢氧化钠吸收，所以B中消耗的氧气多，内外
的压强差大，玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB大于VA；B与C的差别在于种子所含主要物质的
不同，相同质量的糖与相同质量的脂肪相比，耗氧量要小，所以B中消耗的氧气比C少，内外的压强差小，
玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB小于VC，所以一段时间后，玻璃管中的有色液滴移动的距离
hC >hB >hA，C错误；B种子未消毒，由于有细菌等微生物的存在，在单位时间内，呼吸作用强度大于
A，消耗的氧气多释放的热能更多，B温度计读数比A高；相同质量的B糖类与相同质量的C脂肪相比，
耗氧量要小释放的能量少，B温度计读数比C低，因此温度计读数TC最高，TA最低，D正确。
10.科学家发现，一种叫“熊虫”的动物，能耐受零下271℃的冰冻数小时，此时，它的体内会大量产生一
种叫海藻糖的二糖。现设计实验验证“海藻糖可使该动物细胞避免受到低温造成的损伤”。下列相关实验
步骤错误的是（ ）
A．取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组，置于动物细胞营养液中
B．将甲、乙组均置于零下271℃的条件下培养数小时
C．向甲组细胞中加入一定量海藻糖溶液，向乙组细胞加入等量蒸馏水
D．观察并记录两组细胞的生活状况
【答案】C
【解析】分析题意可知：本实验应遵循控制单一变量原则和对照原则，即无关变量一致，操作应为取适量
哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组、乙组为对照组），置于动物细胞培养液中（无关变
量一致），A正确；分析题意可知：本实验应遵循无关变量一致，故温度环境应一致，即甲、乙两组细胞
均控制在零下271℃的条件下冰冻数小时，B正确；向甲组细胞中添加海藻糖的细胞培养液，向乙组细胞
中添加等量的不加海藻糖的细胞培养液，即控制单一变量，C错误；观察并记录两组细胞的生活状况，通
过生活状况对比得出实验结论，D正确。
二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得
5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11.为探究生长素的极性运输速率是否受重力影响，某同学利用琼脂块和幼茎的切段设计了如下 6组实验。
其中错误的方案是（ ）A．选取①④两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
B．选取②⑥两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
C．选取③④两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
D．选取⑤⑥两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
【答案】BCD
【解析】本题实验的自变量为重力，因变量为生长素的运输速率，故自变量的控制方式为改变重力的相对
方向（重力的大小和方向无法改变但可以改变幼茎茎段的摆放方向和位置），应选用重力相对方向不同、
其余均相同的两组，由于生长素的极性运输为已知条件，②③⑤组中都不能进行生长素的极性运输，不予
考虑；①④⑥三组间的差异为重力的相对方向，可进行对比实验，通过检测受体琼脂块中的IAA含量，判
断IAA的运输速率是否受重力影响，A正确，BCD错误。
12.对照原则是科学实验中的重要原则，下列实验中对照组的设计，错误的是（ ）
A．还原糖的鉴定实验中，可以设置清水组和葡萄糖组作对照
B．血浆对pH的调节实验中对照组也应该分别滴加相应剂量的HCl和NaOH
C．探究水温对加酶洗衣粉的效果影响实验，分别设置0℃和100℃作对照
D．探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中两组均为实验组，相互对照
【答案】C
【解析】还原糖的鉴定实验中，是否含有葡萄糖（还原糖）是自变量，可以设置清水组和葡萄糖组作对照，
A正确；血浆对pH的调节实验中，酸性条件和碱性条件为无关变量，故对照组也应该分别滴加相应剂量
的HCl和NaOH，B正确；探究水温对加酶洗衣粉的效果影响实验中，高温、低温均为实验组，但设置
0℃和100℃作对照，温度梯度过大，且实际生活中不用100℃水洗衣服，C错误；探究酵母菌细胞呼吸的
方式实验中，两组均为实验组（都人为控制了变量，都是实验组），相互对照，属于对比实验，D正确。
13.为探究生活在盐碱环境中的某种泌盐植物的泌盐方式是主动运输还是被动运输，科研人员设计了甲（实
验组）、乙（对照组）两组实验，一段时间后测定植物泌盐量。下列叙述错误的是（ ）
A．甲、乙两组应选择生长状况相似的植物为实验材料
B．甲组植物给予正常呼吸条件，乙组植物使用细胞呼吸抑制剂
C．若测得甲、乙两组植物泌盐量相同，则该种泌盐植物的泌盐方式为被动运输
D．若该种泌盐植物的泌盐方式为主动运输，则甲组植物的泌盐量大于乙组植物的【答案】BD
【解析】实验中无关变量应相等，所以甲、乙两组应选择生长状况相似的植物为实验材料，A正确；乙组
为对照组，不进行处理，甲组为实验组，进行处理，被动运输和主动运输的主要区别在于主动运输需要消
耗能量，因此乙组叶肉细胞正常呼吸，甲组施用细胞呼吸抑制剂，B错误；若测得甲、乙两组植物泌盐量
相同，说明泌盐不需消耗能量，则该种泌盐植物的泌盐方式为被动运输，C正确；若该种泌盐植物的泌盐
方式为主动运输，则甲组植物的泌盐量小于乙组植物的，D错误。
三、非选择题：本题共3小题，共55分。
14（14分）.某同学欲通过实验得出“生长素的极性运输，只能从植物形态学上端（顶端）向形态学下端
（基端）运输，而不能反过来运输”的结论，设计了如下实验（如图）。根据实验设计及结果，此同学得
出以下结论：
①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；
②生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
回答下列问题：
(1)这个实验的设计是否严密？为什么？
(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
(3)如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？
【答案】(1)不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置的情况（4分）
(2)不严谨，没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端（4分）
(3)应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素不能由形态学下端运输到形态学上端。如下
图。（6分）【解析】（1）该实验目的是证明生长素的极性运输，只能从植物形态学上端（顶端）向形态学下端（基
端）运输，而不能反过来运输，某同学只完成了一组实验，缺乏对照组，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置的
情况，故该实验设计不严密。
（2）因为某同学实验只完成了一组，未进行对照实验，没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形
态学上端，故从实验结果到结论之间的逻辑推理不严谨，需要进行改进。
（3）应增设一组对照实验，具体为胚芽鞘形态学上端朝下，胚芽鞘形态学下端朝上，其余处理不变，以
研 究 生 长 素 不 能 由 形 态 学 下 端 运 输 到 形 态 学 上 端 。 具 体 如 图 所 示 ：
15（21分）．植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸
水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。请以放置一小段时间的菠菜为材料设计一
个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。
（1）补充必要的实验材料与主要用具：菠菜、 、浓盐水、盖玻片 、 、吸水纸、滴
管、镊子、解剖刀等。
（2）补充必要的实验步骤：
①取菠菜叶，用 表皮；② 制成临时装片；
③ 将临时装片放在 记录观察到的气
孔状态。
④ 在盖玻片的一侧滴上 ；
⑤继续观察气孔的变化，并做记录。
（3）预测实验结果并作出解释：
【答案】（除特殊说明外，每空2分）（1）清水 载玻片 显微镜 （2）①镊子剥取 ②
在载玻片上滴一滴清水，将表皮放入清水中，盖上盖玻片（3分） ③显微镜的载物台上，先用低倍镜
下找到气孔，移到视野中央，再换高倍镜进行观察（3分） ④浓盐水，在另一侧用吸水纸吸取盖玻片
下的液体，反复几次（3分） （3）在清水中气孔应开启，因为当细胞液浓度大于细胞外溶液浓度时，
保卫细胞吸水膨胀变形，气孔开启；在浓盐水中气孔应关闭，因为当细胞液浓度小于细胞外溶液浓度时，
保卫细胞失水收缩，气孔关闭（4分）
【解析】（1）本实验材料与主要用具有：菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、载玻片，显微镜、吸水纸、滴
管、镊子等。清水和浓盐水形成对照，制作装片是需要用到载玻片和盖玻片，需要借助显微镜进行观察。
（2）实验步骤：
①取菠菜叶，用镊子剥取表皮。
②在载玻片上滴一滴清水，将表皮放入清水中，盖上盖玻片，制成临时装片。
③将临时装片放在显微镜的载物台上，先用低倍镜下找到气孔，移到视野中央，再换高倍镜进行观察，记
录观察到的气孔状态。
④在盖玻片一侧滴浓盐水，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。
⑤继续观察气孔的变化并记录观察结果。
（3）①在清水中气孔应开启，因为保卫细胞的细胞液浓度大于清水的浓度，保卫细胞通过渗透作用吸水
而膨胀变形，气孔开启。
②在浓盐水中，气孔关闭，因为保卫细胞的细胞液浓度小于浓盐水的浓度，保卫细胞通过渗透作用失水而
皱缩，气孔关闭。
16（20分）．随着奶茶、甜品的泛滥，部分青少年逐渐养成长期高糖、高脂摄入的饮食习惯。高糖摄入不
仅会导致肥胖和糖尿病，还会诱发非酒精性脂肪性肝炎，严重的还会发展为焦虑症和抑郁症等心理疾病。
(1)长期大剂量摄入糖类很容易导致肥胖，从物质的转化角度分析其原因是 。
(2)脂肪摄入过量在成年人中容易形成脂肪肝，经检测某患者肝脏B超明显“亮肝”（脂肪明显沉积），且
血液中低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇含量异常，前者主要是将血液中某些脂质运进肝脏再清
除出血液，后者主要是将肝脏的某些脂质运出送往全身贮藏，这表明胆固醇的功能之一是 ，预测该患者的血液中高密度脂蛋白含量 （填“高于”或“低于”）正常水平。
(3)非酒精性脂肪性肝炎患者血液中脂质明显偏高，为探究某药剂 A对该病是否有治疗作用，科研人员利用
以下材料设计以下实验：
材料：正常小鼠、非酒精性脂肪性肝炎模型小鼠各若干只，注射器、生理盐水、生理盐水配制的药剂A。
实验步骤：
①将小鼠均分为甲、乙、丙三组，甲组选 小鼠作对照，乙、丙选 小鼠。
②甲乙两组都给予正常饮食并腹腔注射生理盐水，丙组给予正常饮食并腹腔注射 。
③注射一周后检测三组小鼠血液中的脂质含量，结果如图。
根据实验结果可判断，药剂A对非酒精性脂肪性肝炎小鼠血脂的作用效果是 。为了更好的指导药剂
A的合理使用剂量，还需要增设的实验操作是 。
【答案】（除特殊说明外，每空2分）(1)糖类在供应充足的情况下可以大量转变成脂肪
(2)参与血脂的运输 低于
(3)正常 非酒精性脂肪性肝炎模型 等量生理盐水配制的药剂 A 有效降低非酒精性脂肪性肝
炎小鼠的血液中的脂肪，不能有效降低胆固醇（4分） 需要设置一系列浓度梯度的药剂A，分别注入
非酒精性脂肪性肝炎模型小鼠腹腔，一段时间后检测小鼠血液中的脂肪和胆固醇含量（4分）
【分析】脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素 D等，胆固醇是构成细
胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。
【详解】（1）长期大剂量摄入糖类很容易导致肥胖，究其原因是：糖类在供应充足的情况下可以大量转
变成脂肪。
（2）某“脂肪肝”患者的血液中低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇的含量异常，低密度脂蛋白
胆固醇主要是将血液中某些脂质运进肝脏再清除出血液，高密度脂蛋白胆固醇主要是将肝脏的某些脂质运
出送往全身贮藏，这表明胆固醇的功能之一是参与血脂的运输，而该患者的肝脏中脂肪明显沉积，说明其
血液中高密度脂蛋白的含量低于正常水平。
（3）为探究某药剂A对非酒精性脂肪性肝炎是否有治疗作用，实验自变量是有无某药剂A，因变量可以测定实验动物血液中脂质的含量。依据实验设计遵循的对照原则、实验材料和不完善的实验步骤可推知：
步骤①中的甲组应选正常小鼠作对照，乙、丙组应选非酒精性脂肪性肝炎模型小鼠。
步骤②中对丙组小鼠的处理是：给予正常饮食并腹腔注射等量生理盐水配制的药剂A。
反映实验结果的柱形图显示：与乙组相比，丙组脂肪和胆固醇的含量均降低，但脂肪含量下降更多，说明
药剂A对非酒精性脂肪性肝炎小鼠血脂的作用效果是：有效降低非酒精性脂肪性肝炎小鼠的血液中的脂肪，
不能有效降低胆固醇。为了进一步确定药剂A的合理使用剂量，需要设置一系列浓度梯度的药剂 A，分别
注入非酒精性脂肪性肝炎模型小鼠腹腔，一段时间后检测小鼠血液中的脂肪和胆固醇含量。
