實驗設計——設計案例分析（精選2篇）
實驗設計——設計案例分析 篇1
【考綱要求】能對一些簡單的實驗方案進行設計并作出恰當的評價和修正。獲取信息的能力：1、能從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題。2、關注對科學、技術和社會發展有重大影響和意義的生物學新進展以及生物科學發展史上的重要事件。綜合運用能力：理論聯系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題。
【知識梳理】
一、該類試題題材來源廣泛，通常是一些簡單的生物學原理和生命現象的驗證（如物質的運輸，酶促反應及其特點，水和無機鹽的吸收與作用，光合作用與呼吸作用的條件與產物及其變化，激素的生理作用，遺傳實驗，環境條件對生物生命活動的影響等）對知識的要求很低（范圍可拓展至初中或大學，但無知識障礙），一般給出實驗目的，一部分或全部的實驗條件，要求設計一種簡單的實驗方案來達到實驗目的、預期將產生的結果并能作出相應的分析；除考查中學生物實驗基本原理和基本技能運用能力外，重點考查學生的分析能力、理解能力、信息處理能力、語言文字表達能力、開拓創新能力，即考查學生的綜合能力。
二、解題的基本思路
（一）明確實驗目的（明確該實驗要驗證的內容），如果是未學過的（未知的）生物學現象還需提出假設；
�。ǘ┓治鰧嶒炘恚�
�。ㄈ┓治鼋o定的已知條件（如果條件不足，須補充相應的條件），確定實驗組與對照組，排出合理、簡單可行的實驗步驟（即實驗方案）；注意常用的實驗方法：對比（對照）實驗。
1、須設置對照組。
2、遵循單一變量原則。注意嚴格控制無關變量（即除實驗研究的一項差異外，其他實驗條件都須相同），排除一切干擾因素。
（四）預期實驗結果，有些實驗可能有多種結果，盡量考慮全面；在多組比較的實驗中還須設計結果記錄表；
�。ㄎ澹┓治霾⒌贸鱿鄳慕Y論；有些實驗結果需用曲線或圖進行表達。
【高考模擬】
1、（上海生物43）在“學農”活動中，生物小組同學了解到一種有毒植物“博落迥”，農民常用其莖葉的浸出液對水稻種子進行消毒殺菌，防治秧苗病害，但是使用中常出現水稻發芽率降低的現象。同學們經調查后發現，農民所使用的“博落迥”浸出液濃度約為每100ml水中含有3～7g“博落迥”莖葉干重。他們推測，水稻發芽率降低的現象可能與使用的浸出液濃度有關。
課題名稱：不同濃度“博落迥”浸出液對水稻種子發芽率的影響
實驗材料：曬干的“博落迥”莖葉、飽滿無菌已經水浸泡一天的水稻種子500粒、培養皿數套、大小燒杯數只、量筒、臺秤、漏斗、紗布、吸管、吸水紙等。
實驗步驟：①稱取“博落迥”草葉30g、40g、50g、60g、70g，分別放入不同燒杯中，各加水500ml，浸泡兩天，用紗布過濾，得到不同濃度的浸出液。
�、谌∨囵B皿6只，分別編號，在培養皿內鋪墊吸水紙。
③按編號倒入相應濃度的浸出液，對照倒入蒸餾水，使吸水紙吸足水分；每一培養皿中的吸水紙上，平鋪50粒水稻種子，置于適宜溫度下。
�、苊刻煊^察，使吸水紙保持濕潤，三天后，檢察并記錄每一培養皿中發芽和不發芽的種子數。
結果與討論：①計算各培養皿中的種子發芽率。
②比較各組的種子發芽率，如果某一浸出液濃度下的水稻種子發芽率遠低于對照組，說明該濃度的“博落迥”浸出液能抑制水稻種子發芽。雖然該濃度的“博落迥”浸出液能用于水稻種子的消毒殺菌，但也能降低發芽率，在生產中不能使用。(言之有理即給分)
2、（廣東生物37）科學研究已證實某類有機污染物對水生軟體動物雌性個體有致畸作用，畸變雌性體內出現雄性生殖器官。近期某水域被該類有機物x污染，為了解此有機物對水生軟體動物是否有致畸作用，生物興趣小組同學提出開展探究活動。請利用中學生物實驗室常用器材以及下列實驗材料和用具，設計實驗并預測實驗結果。
實驗材料和用具：采自未受污染水域、體重相近、性成熟的水生螺(a螺) (300只)，解剖鏡，有機污染物x溶液，養殖池，正常a螺雌、雄性器官解剖圖譜等。
提示：給藥劑量、具體儀器操作不作要求，室溫恒定，養殖時間30天：a螺為雌雄異體，性別特征可在解剖鏡下鑒定：
(1)擬定課題名稱：有機物x對a螺雌體的致畸作用。
(2)設計實驗步驟：1、在清潔的1號和2號養殖池中分別加入等量的清水后，分別投放150只長勢相似的雌性a螺；2、在1號池中加入有機污染物x溶液1000毫升（或適量），同時在2號池中加入等量的清水，在恒定室溫下養殖30天。3、從兩池中撈取后分別在解剖鏡下解剖，對比標準性別解剖圖譜予以堅定，并記錄結果。
(3)預測實驗結果：1號池中雄性個體數明顯多于2號池。
3、（江蘇生物40）為了調查太湖某一水層是否有自養生物存在，及其產氧量能否維持本層水體生物呼吸耗氧所需，可用黑自瓶法測定該水層生物晝夜平均代謝率來判定。白瓶為透明玻璃瓶，其水體溶解o2的晝夜變化值為水中生物光合作用產生的o2與呼吸消耗的o2的差值（以wdo表示）；黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水體溶解o2的晝夜變化值為水中生物呼吸消耗的o2（以bdo表示）。請完成下列實驗。
�。�1）實驗步驟：
�、儆貌伤魅≡搶铀畼樱謩e注滿500ml黑、白瓶并密封，剩余水樣用于測溶解氧濃度；
②將黑、白瓶掛回原水層；
�、�24h后取出黑、白瓶測溶解氧濃度。
�。�2）設計記錄所測數據的表格。
編號 白瓶 黑瓶
項目 1 2 3 平均 1 2 3 平均
24h后溶氧量
原初溶氧量
（3）預測實驗結果并分析。
若wdo－bdo＞0，則有自養生物；若wdo－bdo＝0，則無自養生物；若wdo≥0.則該水層產氧量能維持生物耗氧量所需。
實驗設計——設計案例分析 篇2
【考綱要求】能對一些簡單的實驗方案進行設計并作出恰當的評價和修正。獲取信息的能力：1、能從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題。2、關注對科學、技術和社會發展有重大影響和意義的生物學新進展以及生物科學發展史上的重要事件。綜合運用能力：理論聯系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題。
【知識梳理】
一、該類試題題材來源廣泛，通常是一些簡單的生物學原理和生命現象的驗證（如物質的運輸，酶促反應及其特點，水和無機鹽的吸收與作用，光合作用與呼吸作用的條件與產物及其變化，激素的生理作用，遺傳實驗，環境條件對生物生命活動的影響等）對知識的要求很低（范圍可拓展至初中或大學，但無知識障礙），一般給出實驗目的，一部分或全部的實驗條件，要求設計一種簡單的實驗方案來達到實驗目的、預期將產生的結果并能作出相應的分析；除考查中學生物實驗基本原理和基本技能運用能力外，重點考查學生的分析能力、理解能力、信息處理能力、語言文字表達能力、開拓創新能力，即考查學生的綜合能力。
二、解題的基本思路
�。ㄒ唬┟鞔_實驗目的（明確該實驗要驗證的內容），如果是未學過的（未知的）生物學現象還需提出假設；
�。ǘ┓治鰧嶒炘�；
�。ㄈ┓治鼋o定的已知條件（如果條件不足，須補充相應的條件），確定實驗組與對照組，排出合理、簡單可行的實驗步驟（即實驗方案）；注意常用的實驗方法：對比（對照）實驗。
1、須設置對照組。
2、遵循單一變量原則。注意嚴格控制無關變量（即除實驗研究的一項差異外，其他實驗條件都須相同），排除一切干擾因素。
�。ㄋ模╊A期實驗結果，有些實驗可能有多種結果，盡量考慮全面；在多組比較的實驗中還須設計結果記錄表；
�。ㄎ澹┓治霾⒌贸鱿鄳慕Y論；有些實驗結果需用曲線或圖進行表達。
【高考模擬】
1、（寧夏理綜28）回答i、ii小題：
i.將某種玉米子粒浸種發芽后研磨勻漿、過濾，得到提取液。取6支試管分別加入等量的淀粉溶液后，分為3組并分別調整到不同溫度，如圖所示，然后在每支試管中加入等量的玉米子粒提取液，保持各組溫度30分鐘后，繼續進行實驗（提取液中還原性物質忽略不計）：
（1）若向a、c、e三支試管中分別加入適量的班氏試劑或斐林試劑，沸水浴一段時間，觀察該三支試管，其中液體顏色呈磚紅色的試管是a和c；磚紅色較深的試管是c，顏色較深的原因是淀粉酶在40℃時活性相對較高，淀粉酶催化淀粉水解產生的還原糖多；不變色的試管是e，不變色的原因是酶失活。
�。�2）若向b、d、f三支試管中分別加入等量的碘液，觀察三支試管，發現液體的顏色是藍色，產生該顏色的原因是剩余的淀粉遇碘變藍。
�。�3）以上實驗的三種處理溫度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最適溫度。你怎樣設計實驗才能確定最適溫度？（只要求寫出設計思路）在20℃和100℃之間每隔一定溫度設置一個實驗組，其它實驗條件保持一致。以反應液和上述試劑（或答碘液或答斑氏試劑或答斐林試劑）發生顏色反應的程度為指標確定最適溫度。（8分）
ii.同一品種的西瓜種植在非生物因素相同的兩塊土地上，但單位面積產量差別很大，為了探究兩塊土地上產量不同的原因，請根據所學知識提出一個值得研究的課題（要求寫出課下題的題目）。
病蟲害對西瓜產生影響的研究。（本題答案有多種，只要合理就給分）
2、（全國卷ⅰ31）回答下列ⅰ、ⅱ小題
�、�、雄果蠅的x染色體來自親本中的雌蠅，并將其傳給下一代中的雌蠅。雄果蠅的白眼基因位于x染色體上，y染色體上沒有該基因的等位基因，所以白眼這個性狀表現伴性遺傳。
�、�、已知果蠅剛毛和截毛這對相對性狀由x和y染色體上一對等位基因控制，剛毛基因（b）對截毛基因牛（b）為顯性。現有基因型分別為xbxb、xbyb、xbxb和xbyb的四種果蠅。
�。�1）根據需要從上述四種果蠅中選擇親本，通過兩代雜交，使最終獲得的后代果蠅中，雄性全部表現為截毛，雌性全部表現為剛毛，則第一代雜交親本中，雄性的基因型是xbyb，雌性的基因型是xbxb；第二代雜交親本中，雄性的基因型是xbyb，雌性的基因型是xbxb，最終獲得的后代中，截毛雄果蠅的基因型是xbyb，剛毛雌果蠅的基因型是xbxb。
�。�2）根據需要從上述四種果蠅中選擇親本，通過兩代雜交，使最終獲得的后代果蠅中雌性全部表現為截毛，雄性全部表現為剛毛，應如何進行實驗？（用雜交實驗的遺傳圖解表示即可）
xbxb × xbyb
截毛雌蠅 剛毛雄蠅
↓
xbyb × xbxb
f1 剛毛雄蠅 ∣ 截毛雌蠅
↓
xbxb xbyb
雌蠅均為截毛 雄蠅均為剛毛
3、（江蘇生物40）為了調查太湖某一水層是否有自養生物存在，及其產氧量能否維持本層水體生物呼吸耗氧所需，可用黑自瓶法測定該水層生物晝夜平均代謝率來判定。白瓶為透明玻璃瓶，其水體溶解o2的晝夜變化值為水中生物光合作用產生的o2與呼吸消耗的o2的差值（以wdo表示）；黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水體溶解o2的晝夜變化值為水中生物呼吸消耗的o2（以bdo表示）。請完成下列實驗。
�。�1）實驗步驟：
�、儆貌伤魅≡搶铀畼樱謩e注滿500ml黑、白瓶并密封，剩余水樣用于測溶解氧濃度；
②將黑、白瓶掛回原水層；
�、�24h后取出黑、白瓶測溶解氧濃度。
�。�2）設計記錄所測數據的表格。
�。�3）預測實驗結果并分析。
若wdo－bdo＞0，則有自養生物；若wdo－bdo＝0，則無自養生物；若wdo≥0.則該水層產氧量能維持生物耗氧量所需。