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高中生物16 个高考常考实验原理大解析
1、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物，产生特定的颜色反应。
1、可溶性还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）与斐林试剂发生作用，可生成砖
红色的Cu2O 沉淀。反应方程式：葡萄糖+ Cu(OH)2 葡萄糖酸+ Cu2O↓（砖红
色）+ H2O，即Cu (OH) 2 被还原成Cu2O，葡萄糖被氧化成葡萄糖酸；
2、脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染液染成红色）；淀粉遇碘
变蓝色；
3、蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应（蛋白质分子中含有很多肽键，
在碱性NaOH 溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用，产生紫色反应）。
2、观察DNA、RNA 在细胞中的分布
1、甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA 和RNA 的亲和力不同，甲基绿使DNA 呈
现绿色，吡罗红使RNA 呈现红色。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，
可以显示DNA 和RNA 在细胞中的分布；
2、盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA
和蛋白质分离，有利于DNA 与染色剂结合。
3、用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体
1、叶绿体的辨认依据：叶绿体是绿色的，呈扁平的椭圆球形或球形；
2、线粒体辨认依据：线粒体的形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等；
3、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中线粒体呈现蓝
绿色。
4、观察植物细胞的吸水和失水
1、质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗
透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生
质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失
水时，原生质层就会与细胞壁分离。
2、质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通
过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原
生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分
离复原。
5、比较过氧化氢在不同条件下的分解
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鲜肝提取液中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶和Fe3+都能催化H2O2 分
解放出O2。经计算，质量分数为3.5%的FeCl3 溶液和质量分数为20%的肝脏
研磨液相比，每滴FeCl3 溶液中的Fe3+数，大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢
酶分子数的25 万倍。
6、影响酶活性的条件
淀粉遇碘后，形成紫蓝色的复合物；淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄
糖，麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。
7 探究酵母菌的呼吸方式
1、酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧
菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式；
2、CO2 可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母
菌培养CO2 的产生情况；
3、橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，在酸性条件下，
变成灰绿色。
8 叶绿体色素的提取和分离
1、色素的提取原理：叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于丙酮等有机
溶剂中。提取方法：用丙酮、乙醇等能提取色素；
2、色素分离的原理：层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体色素在层析
液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析
液在滤纸上扩散得慢。分离方法：纸层析法。用毛细吸管在滤纸条的下端沿铅笔
线划一条滤液细线，待滤液干后再划一两次，然后将滤纸条插入层析液中（滤液
细线不能接触层析液）。分离结果：滤纸条上从上到下出现四条色素带：橙黄色
（最窄，胡萝卜素）、黄色（叶黄素）、蓝绿色（最宽，叶绿素a）、黄绿色（叶
绿素b）。胡萝卜素与叶黄素之间距离最大，叶绿素a 与叶绿素b 之间距离最小。
9 环境因素对光合作用强度的影响
1、影响光合作用强度的因素有光照强度，二氧化碳浓度，温度，水分，矿质元
素等等，测光合作用强度可以通过测氧气生成速率来进行间接的测量；
2、利用真空渗入法排出叶片细胞间隙中的空气。并使其沉入水中，在光合作用
过程中，植物吸收二氧化碳并放出氧气，产生氧气的多少与光合作用强度密切相
关，由于氧气在水中溶解度很小，因此氧气会在细胞间隙中积累，从而使下沉的
叶片上浮。依据叶片上浮的情况可推知叶片光合作用强度，可以用叶片上浮所需
的平均时间或者一定时间内上浮的叶片数表示光合作用强度的大小。
10 细胞大小与物质运输的关系
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用琼脂块模拟细胞。琼脂块中含有酚酞，与NaOH 相遇，呈紫红色，可显示物质
（NaOH）在琼脂块中的扩散速度。
11 观察细胞的有丝分裂
1、在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞
的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细
胞；
2、染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色，通过在高倍显微镜下观察各
个时期细胞内染色体（或染色质）的存在状态，就可判断这些细胞处于有丝分裂
的哪个时期，进而认识有丝分裂的完整过程。
12 低温诱导染色体加倍
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用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两
极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数发生变化。
13 调查常见的人类遗传病
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显性遗传病具有世代相传的特点，隐性遗传病隔代出现。伴X 染色体隐性遗传病
的遗传特点是交叉遗传，隔代出现，患者男性多于女性。伴X 染色体显性遗传病
的遗传特点是世代相传，患者女性多于男性。
14 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
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植物插条经生长素类似物处理后，对植物插条的生根情况有很大的影响，而且用
不同浓度、不同时间处理其影响程度亦不同。其影响存在一个最适浓度，在此浓
度下植物插条的生根数量最多，生长最快。
15 探究培养液中酵母菌数量的动态变化
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1、在含糖的液体培养基（培养液）中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器
内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生
的数量变化；
2、养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。
16 土壤中动物类群丰富度的研究
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1、土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些动物的良好栖息场所。研究
土壤中动物类群的丰富度，操作简便，有助于理解群落的基本特征与结构；
2、许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不能用样方法或标志
重捕法进行调查。在进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查，
即用一定规格的捕捉器（如采集缺罐、吸虫器等进行取样）。
实验题答题技巧
常见的实验设计主要是以探究类或验证类实验的形式出现，实验设计题可以在实
验原理、实验目的、实验步骤、实验结果与结论上设置考点，如何做到准确表达
减少失分呢？
（一）实验目的的解答实验目的可以从题目中的“验证……”或“探究……”中
归纳。
（二）实验原理的解答实验原理就是实验方法、实验手段、实验操作过程以及实
验结果分析等所依据的科学理论。有关实验原理提炼的题型有两种：一种是知道
实验目的和实验材料推导实验原理；另一种是根据实验的过程和步骤推导实验原
理。
（三）实验步骤的解答完整的实验方案包含的内容：实验目的-实验原理-实验对
象-实验条件-实验方法与步骤-实验测量与记录-实验结果预测及分析-实验结论。
1. 实验目的：通过实验目的，可获知的信息有，该实验是验证性实验，还是探究
性实验，自变量与因变量。验证性实验：验证研究对象的已知属性、特征等，即
对已知的结论进行的验证，也就是以实验结果验证实验结论。题目常用“验证”、
“证实”、“证明”来标明。探究性实验：探索研究对象的未知属性、特征等，
是指在不知道结论的前题下，通过实验探究、分析通过得出的结果推出相应的结
论。
2. 实验原理和实验思路实验原理通常包含两部分内容：（1）概括描述该实验依
据的原则或原理或方法（2）进一步描述实验过程中对自变量的处理或自变量的
改变引起的变化和结果（也就是描述自变量与观测指标之间的关系），此外还包
括实验过程中所用特殊试剂或材料的作用及用法实验思路：不需描述实验的具
体过程，只需描述实验过程中对自变量的处理或自变量的改变引起的变化和结果
（也就是描述自变量与因变量之间的关系）--类似实验原理。
3. 实验方法与步骤：一般格式如下：①实验材料的处理（如所给实验材料可直
接用，则不需该步骤）②取材，编号③操控自变量④控制无关变量（如相
同且适宜）⑤检测（或观察）具体的观测指标
4. 预测并分析实验现象或结果(1)预测实验结果时应注意：验证性实验只可以有一
种结果；探究性实验会存在多种不同形式的结果，通常用讨论的方式进行。（2）
分析实验结果时应注意：用已学过的原理、方法分析自变量的变化怎样引起观测
指标改变，也就是自变量与观测指标之间的逻辑关系。5.实验结果和结论结果与
结论的关系：结果是实验过程所表现的与实验目的有关的现象、数据等；而结论
是该实验结果所能说明的问题。验证性实验的结论：对应实验目的得出肯定回答，
即实验目就是实验的结论。探究性实验的结论：由不同的预测结果推断出相应的
不同的结论。
实验题答题规范
实验题类型
（1）改错型：实验目的、材料、过程或结果有错误，要
求学生运用已有知识分析找出并加以改正。（2）补充完善型：一般给出了具体
材料及条件，要求完成实验操作的部分步骤，并预期结果，分析原因。（3）分
析实验结果型：这类试题以实验为背景，要求通过对实验结果的解读，进行分析。
着重考查学生科学思维的品质。（4）设计型：设计型实验题是在目前实验考查
难以做到动手操作的情况下，要求学生自己设计、选择、分析实验的思路和方案。
实验改错题规范答题策略
第一步：分析取材是否正确。第二步：分析
实验原理及方法是否正确。第三步：分析药品与试剂的使用是否合理。第四步：
步骤及操作分析，主要有以下情况：①漏做或顺序颠倒某个实验步骤。②操作方
法错误。③有没有设置对照，如果有看对照设计是否合理。④实验是否遵循了单
一变量原则。第五步：分析实验结果是否正确。
实验设计遵循的原则
科学性原则对照原则单一变量原则等量原则可重复性原则
实验设计书写步
骤及规范描述
——四段表述法
▶取材、分组、编号
【语言描述】①若实验材料为植物，可描述为“选择长势相同、大小相似的同种
植物随机等量分组，分别编号为A、B、C……”；②若实验材料为动物，可描述
为“选择年龄、体重、健康状况相同的某种动物随机等量分组，分别编号为1、2、
3……”；③若实验材料为溶液，可描述为“取两支（或多支）试管，分别编号
为甲、乙（或甲、乙、丙……），各加入等量的某溶液”。
▶实验处理；实验组、对照组设置
【语言描述】可通过“适量”和“等量”表达出来，如“在A、B 两组均加入等
量的（或相同的）……”；“在A 组中加入适量的……在B 组中加入等量的……
（如生理盐水、蒸馏水、清水等）”。
▶培养（或处理）观察、记录
【语言描述】将两套(或多套)装置放在相同且适宜的环境中培养(或用相应方法处
理，如振荡、加热等)，一段时间后（或定时）观察（或测定）……做好记录（计
算出平均值）；A 组中出现了……现象，B 组中出现了……现象。
▶预测实验结果，分析得出结论
验
探究性实验
证
性
实
验
预期结果
唯
一
不唯一（写全多种可
能）
实验结果
唯
一
唯一
验证性实验是“不需要”预测实验结果的，因为实验结果是“已知的”。探究性
实验一般有多种可能的预测结果，大多有三种。【语言描述】探究性实验的每一
个结果和结论一般都用“如果(若)……就（则）……”来描述。
实验设计题
答题规范策略
准确把握实验目的；精心策划实验方法；合理设计操作过程；
严格设置对照实验；准确预测实验结果；简明组织语言文字。
