实验设计——设计案例分析（精选2篇）
实验设计——设计案例分析 篇1
【考纲要求】能对一些简单的实验方案进行设计并作出恰当的评价和修正。获取信息的能力：1、能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。2、关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展以及生物科学发展史上的重要事件。综合运用能力：理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
【知识梳理】
一、该类试题题材来源广泛，通常是一些简单的生物学原理和生命现象的验证（如物质的运输，酶促反应及其特点，水和无机盐的吸收与作用，光合作用与呼吸作用的条件与产物及其变化，激素的生理作用，遗传实验，环境条件对生物生命活动的影响等）对知识的要求很低（范围可拓展至初中或大学，但无知识障碍），一般给出实验目的，一部分或全部的实验条件，要求设计一种简单的实验方案来达到实验目的、预期将产生的结果并能作出相应的分析；除考查中学生物实验基本原理和基本技能运用能力外，重点考查学生的分析能力、理解能力、信息处理能力、语言文字表达能力、开拓创新能力，即考查学生的综合能力。
二、解题的基本思路
（一）明确实验目的（明确该实验要验证的内容），如果是未学过的（未知的）生物学现象还需提出假设；
（二）分析实验原理；
（三）分析给定的已知条件（如果条件不足，须补充相应的条件），确定实验组与对照组，排出合理、简单可行的实验步骤（即实验方案）；注意常用的实验方法：对比（对照）实验。
1、须设置对照组。
2、遵循单一变量原则。注意严格控制无关变量（即除实验研究的一项差异外，其他实验条件都须相同），排除一切干扰因素。
（四）预期实验结果，有些实验可能有多种结果，尽量考虑全面；在多组比较的实验中还须设计结果记录表；
（五）分析并得出相应的结论；有些实验结果需用曲线或图进行表达。
【高考模拟】
1、（上海生物43）在“学农”活动中，生物小组同学了解到一种有毒植物“博落迥”，农民常用其茎叶的浸出液对水稻种子进行消毒杀菌，防治秧苗病害，但是使用中常出现水稻发芽率降低的现象。同学们经调查后发现，农民所使用的“博落迥”浸出液浓度约为每100ml水中含有3～7g“博落迥”茎叶干重。他们推测，水稻发芽率降低的现象可能与使用的浸出液浓度有关。
课题名称：不同浓度“博落迥”浸出液对水稻种子发芽率的影响
实验材料：晒干的“博落迥”茎叶、饱满无菌已经水浸泡一天的水稻种子500粒、培养皿数套、大小烧杯数只、量筒、台秤、漏斗、纱布、吸管、吸水纸等。
实验步骤：①称取“博落迥”草叶30g、40g、50g、60g、70g，分别放入不同烧杯中，各加水500ml，浸泡两天，用纱布过滤，得到不同浓度的浸出液。
②取培养皿6只，分别编号，在培养皿内铺垫吸水纸。
③按编号倒入相应浓度的浸出液，对照倒入蒸馏水，使吸水纸吸足水分；每一培养皿中的吸水纸上，平铺50粒水稻种子，置于适宜温度下。
④每天观察，使吸水纸保持湿润，三天后，检察并记录每一培养皿中发芽和不发芽的种子数。
结果与讨论：①计算各培养皿中的种子发芽率。
②比较各组的种子发芽率，如果某一浸出液浓度下的水稻种子发芽率远低于对照组，说明该浓度的“博落迥”浸出液能抑制水稻种子发芽。虽然该浓度的“博落迥”浸出液能用于水稻种子的消毒杀菌，但也能降低发芽率，在生产中不能使用。(言之有理即给分)
2、（广东生物37）科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变雌性体内出现雄性生殖器官。近期某水域被该类有机物x污染，为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用，生物兴趣小组同学提出开展探究活动。请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料和用具，设计实验并预测实验结果。
实验材料和用具：采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺(a螺) (300只)，解剖镜，有机污染物x溶液，养殖池，正常a螺雌、雄性器官解剖图谱等。
提示：给药剂量、具体仪器操作不作要求，室温恒定，养殖时间30天：a螺为雌雄异体，性别特征可在解剖镜下鉴定：
(1)拟定课题名称：有机物x对a螺雌体的致畸作用。
(2)设计实验步骤：1、在清洁的1号和2号养殖池中分别加入等量的清水后，分别投放150只长势相似的雌性a螺；2、在1号池中加入有机污染物x溶液1000毫升（或适量），同时在2号池中加入等量的清水，在恒定室温下养殖30天。3、从两池中捞取后分别在解剖镜下解剖，对比标准性别解剖图谱予以坚定，并记录结果。
(3)预测实验结果：1号池中雄性个体数明显多于2号池。
3、（江苏生物40）为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在，及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑自瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解o2的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的o2与呼吸消耗的o2的差值（以wdo表示）；黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解o2的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的o2（以bdo表示）。请完成下列实验。
（1）实验步骤：
①用采水器取该层水样，分别注满500ml黑、白瓶并密封，剩余水样用于测溶解氧浓度；
②将黑、白瓶挂回原水层；
③24h后取出黑、白瓶测溶解氧浓度。
（2）设计记录所测数据的表格。
编号 白瓶 黑瓶
项目 1 2 3 平均 1 2 3 平均
24h后溶氧量
原初溶氧量
（3）预测实验结果并分析。
若wdo－bdo＞0，则有自养生物；若wdo－bdo＝0，则无自养生物；若wdo≥0.则该水层产氧量能维持生物耗氧量所需。
实验设计——设计案例分析 篇2
【考纲要求】能对一些简单的实验方案进行设计并作出恰当的评价和修正。获取信息的能力：1、能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。2、关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展以及生物科学发展史上的重要事件。综合运用能力：理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
【知识梳理】
一、该类试题题材来源广泛，通常是一些简单的生物学原理和生命现象的验证（如物质的运输，酶促反应及其特点，水和无机盐的吸收与作用，光合作用与呼吸作用的条件与产物及其变化，激素的生理作用，遗传实验，环境条件对生物生命活动的影响等）对知识的要求很低（范围可拓展至初中或大学，但无知识障碍），一般给出实验目的，一部分或全部的实验条件，要求设计一种简单的实验方案来达到实验目的、预期将产生的结果并能作出相应的分析；除考查中学生物实验基本原理和基本技能运用能力外，重点考查学生的分析能力、理解能力、信息处理能力、语言文字表达能力、开拓创新能力，即考查学生的综合能力。
二、解题的基本思路
（一）明确实验目的（明确该实验要验证的内容），如果是未学过的（未知的）生物学现象还需提出假设；
（二）分析实验原理；
（三）分析给定的已知条件（如果条件不足，须补充相应的条件），确定实验组与对照组，排出合理、简单可行的实验步骤（即实验方案）；注意常用的实验方法：对比（对照）实验。
1、须设置对照组。
2、遵循单一变量原则。注意严格控制无关变量（即除实验研究的一项差异外，其他实验条件都须相同），排除一切干扰因素。
（四）预期实验结果，有些实验可能有多种结果，尽量考虑全面；在多组比较的实验中还须设计结果记录表；
（五）分析并得出相应的结论；有些实验结果需用曲线或图进行表达。
【高考模拟】
1、（宁夏理综28）回答i、ii小题：
i.将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示，然后在每支试管中加入等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验（提取液中还原性物质忽略不计）：
（1）若向a、c、e三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是a和c；砖红色较深的试管是c，颜色较深的原因是淀粉酶在40℃时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多；不变色的试管是e，不变色的原因是酶失活。
（2）若向b、d、f三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色是蓝色，产生该颜色的原因是剩余的淀粉遇碘变蓝。
（3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？（只要求写出设计思路）在20℃和100℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其它实验条件保持一致。以反应液和上述试剂（或答碘液或答斑氏试剂或答斐林试剂）发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。（8分）
ii.同一品种的西瓜种植在非生物因素相同的两块土地上，但单位面积产量差别很大，为了探究两块土地上产量不同的原因，请根据所学知识提出一个值得研究的课题（要求写出课下题的题目）。
病虫害对西瓜产生影响的研究。（本题答案有多种，只要合理就给分）
2、（全国卷ⅰ31）回答下列ⅰ、ⅱ小题
ⅰ、雄果蝇的x染色体来自亲本中的雌蝇，并将其传给下一代中的雌蝇。雄果蝇的白眼基因位于x染色体上，y染色体上没有该基因的等位基因，所以白眼这个性状表现伴性遗传。
ⅱ、已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由x和y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（b）对截毛基因牛（b）为显性。现有基因型分别为xbxb、xbyb、xbxb和xbyb的四种果蝇。
（1）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄性的基因型是xbyb，雌性的基因型是xbxb；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是xbyb，雌性的基因型是xbxb，最终获得的后代中，截毛雄果蝇的基因型是xbyb，刚毛雌果蝇的基因型是xbxb。
（2）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验？（用杂交实验的遗传图解表示即可）
xbxb × xbyb
截毛雌蝇 刚毛雄蝇
↓
xbyb × xbxb
f1 刚毛雄蝇 ∣ 截毛雌蝇
↓
xbxb xbyb
雌蝇均为截毛 雄蝇均为刚毛
3、（江苏生物40）为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在，及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑自瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解o2的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的o2与呼吸消耗的o2的差值（以wdo表示）；黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解o2的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的o2（以bdo表示）。请完成下列实验。
（1）实验步骤：
①用采水器取该层水样，分别注满500ml黑、白瓶并密封，剩余水样用于测溶解氧浓度；
②将黑、白瓶挂回原水层；
③24h后取出黑、白瓶测溶解氧浓度。
（2）设计记录所测数据的表格。
（3）预测实验结果并分析。
若wdo－bdo＞0，则有自养生物；若wdo－bdo＝0，则无自养生物；若wdo≥0.则该水层产氧量能维持生物耗氧量所需。
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