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专题突破 1 实验技能解题策略
一、实验设计遵循的原则
注：单一变量原则和等量原则的目的是完全统一的，只不过强调的侧重点不同。二、实验设计的基本程序
实验设计程序：书写实验目的→书写实验原理→提出假设→设计实验思路→完善实验步骤→
分析实验结果和得出结论。
1．书写实验目的
(1)验证性实验：实验目的的一般写法为“验证……”。
(2)探究性实验：首先分析实验的自变量和因变量。此类实验的实验目的一般书写为“探究
自变量对因变量的影响”“探究自变量与因变量的关系”“探究自变量的作用”等等。
典例突破1 科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施
用量与番茄的果实产量密切相关，如图为实验结果曲线图，请完善本探究实验的实验目的。
实验目的：____________________________________________________________________。
2．书写实验原理
实验原理的确认与书写：实验原理就是进行实验的理论依据，书写基本思路概括为“已知条
件找变量→根据目的提结论→依据材料判结果→结论结果巧联系→组织语言写原理”。
典例突破2 为验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验，
某同学的实验方案如下：(1)将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。
(2)A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组小鼠注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出
现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组小鼠活动状况无变化。
(3)A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，
A组小鼠低血糖症状缓解，B组小鼠活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低
血糖的作用，则该实验的原理是_________________________________________________。
思维导图
3．提出假设
假设是指用来说明某种现象，但未经证实的论题，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的
设想，是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一种可能的解释和说明。提出的假设可能正
确，也可能错误，但必须能解释题目现象或与题干相符，一般情况下，若是实验中要求写出
你的假设，我们应根据自己平常积累的知识，写出认为最可能的一种假设。
典例突破3 当环境中存在一定浓度的某些致突变物时，会导致染色体断裂，不含着丝粒
的断裂片段在有丝分裂时不能进入子细胞核中，而是在细胞质基质中形成椭圆形异常结构，
称为微核，微核与主核有相同染色效果，但体积较小(如图所示)。某研究所在蝴蝶兰培育的
过程中使用了磷胺杀虫剂，发现磷胺的污染可能导致细胞中出现微核，研究人员以蝴蝶兰根
尖细胞为实验材料，通过观测统计出微核率和微核细胞率的大小，来探究磷胺对染色体的影
响。若下图为研究小组在探究过程中某一个实验方案的实验结果，则该实验结果的假设是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。4．设计实验思路
思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要求“言简意赅”。比如：用某种方法处理
某种材料，观察其对某方面的影响效果。一般须体现“对照思想”，显示自变量和因变量，
对无关变量表述时，应注意体现“相同且适宜”。
注意 自变量的处理方法
(1)“加”或“减”：例如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素；
“减”即手术切除甲状腺法。
(2)“换”：如探究温度对酶活性的影响实验，对自变量温度无法“加”或“减”，就用
“换”的方法。
典例突破4 (2019·全国Ⅰ，29节选)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行
干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度
减小。
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。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．完善实验步骤
步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精确细致”。必须体现“自变
量”如何设置，“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜。实验步骤设计的
一般程序：典例突破5 现有新发现的一种感染人体A细胞的病毒C，请利用所提供的材料用具，设
计两种方法探究病毒C的遗传物质是DNA还是RNA。
材料用具：一定数量的无放射性的A细胞、无放射性的A细胞培养液，含有32P标记胸腺嘧
啶脱氧核苷酸的A细胞的培养液、含有32P标记尿嘧啶核糖核苷酸的A细胞的培养液、无放
射性的病毒C等。
实验步骤：
第一步：取一定数量的A细胞分成等量的甲、乙两组，用含有32P标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸
的培养液培养甲组的A细胞，用______________________________________________培养
乙组的A细胞。
第二步：将____________________平均分成两份，分别感染甲、乙两组培养的A细胞。
第三步：在其他条件相同且适宜的情况下培养一段时间后，检测______________________。
预期结果及结论：
(1)若________________________________________________________________________，
则病毒C是DNA病毒。
(2)若________________________________________________________________________，
则病毒C是RNA病毒。
6．分析实验结果和得出结论
实验结果是通过观察或测量得到的实验现象。实验结论是根据实验现象，对实验因变量与自
变量关系进行分析，得出的具有普遍意义的理论性结论。实验结论的得出必须依据实验结果。
归纳实验结论的一般方法：
(1)明确自变量：通过实验目的、实验的对照组设置或步骤，根据单一因素不同，找出实验
自变量。
(2)明确自变量和因变量的关系：分析实验结果(因变量)与实验控制的单一因素(自变量)之间
的逻辑关系，得出正确结论。
(3)在有些实验中，还要根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面(总)结论”。
(4)在验证性实验中，因为要验证的事实是正确的，实验结果只有一种，实验结论即是实验要验证的事实。在探究实验中，因为实验结果是未知的，可能出现的实验结果有多种，因此
对应的实验结论也有多种，不同的结果对应不同的结论。
典例突破6 褪黑素是一种由松果体分泌的小分子激素，能够调节机体免疫和睡眠作用。
某研究小组采用小鼠口服褪黑素方法对其调节免疫的功能进行研究，结果如表。回答下列问
题：
测定 脾淋巴细胞增殖能力 NK淋巴细胞活性 抗体生成细胞数量
组别 (相对值) (相对值) (相对值)
对照组 1 1 1
低剂量组 1.31 1.62 1.05
高剂量组 1.05 1.16 1.03
(1)实验前，小鼠体内的褪黑素经体液运输至全身各处，调节着小鼠自身免疫功能。据表中
信息分析，褪黑素可能作用的细胞有__________________________________(答出两点即可)。
(2)体内的NK淋巴细胞能够识别并消除肿瘤或病毒感染的细胞，说明 NK淋巴细胞能参与
________免疫过程。据表结果分析，褪黑素对机体免疫能力的调节作用与其________有关。
(3)综合上述分析，推测褪黑素能够增强机体免疫能力的机理是_____________________。
(4)研究发现，褪黑素还能调节小鼠睡眠时间。请利用以下实验材料及用具，设计实验探究
褪黑素对小鼠睡眠的影响。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具：睡眠情况相同的健康小鼠若干只，一定剂量的褪黑素溶液，生理盐水，计
时器等。
实验设计思路：____________________________________________________________。
预期结果及结论：__________________________________________________________。
三、实验方案评价与修订试题的解答思路典例突破7 研究者以小鼠为实验材料，探讨动物脑中VMN区域与血糖调节的关系。回答
下列问题：
(1)向正常小鼠VMN区神经元中转入基因表达载体，指导合成的蛋白会被光激活，进而激活
氯离子通道蛋白，使氯离子流入细胞内。
①当向VMN区神经元照光后，VMN区神经元____________(填“不兴奋”或“兴奋”)。
②研究者用胰岛素处理小鼠，创设低血糖条件，照光一段时间，检测小鼠的血糖含量，发现
VMN区神经元参与低血糖条件下血糖含量的恢复。
(2)进一步研究VMN区神经元对血糖含量的影响。向正常小鼠VMN区神经元中转入另一基
因表达载体(此类小鼠称为S鼠)，指导合成的蛋白可被光激活使得此区神经元产生兴奋。以
S鼠为实验材料，验证正常血糖浓度下，若 VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高这
一推测。
①实验方案：对照组用胰岛素处理后的低血糖S鼠，在适宜的光照条件下照射VMN区神经
元一段时间；实验组用血糖含量正常的S鼠，在适宜的光照条件下照射VMN区神经元一段
时间。随时间推移检测两组鼠的血糖含量。
请指出实验方案的不当之处，并做修正：_________________________________________。
②支持推测的结果是：_________________________________________________________。
