高中生物實驗設計專題複習
1 實驗設計的一般程式：
1.1明確實驗目的；1.2分析實驗原理；1.3選擇材料用具；1.4設計實驗步驟；
1.5**實驗結果；1.6觀察收集資料；1.7分析推理得出結論。
2 實驗設計遵循的原則：
⑴單一變數原則
①自變數與因變數
自變數是實驗中由實驗者操縱的因素或條件，而因變數是指由實驗變數而引起的變化結果，二者之間是前因後果的關係。實驗的目的就在於獲得和解釋前因與後果。
例：關於「唾液澱粉酶水解澱粉」的實驗中，「低溫(冰塊)、適溫(37℃)、高溫 (沸水)就是實驗變數，而這些變數引起的實驗變化結果就是反應變數。該實驗旨在獲得和解釋溫度變化(自變數)與酶的活性(因變數)的因果關係。
②無關變數與額外變數
無關變數是指實驗中除實驗變數外的影響實驗結果與現象的因素或條件。由無關變數引起的變化結果就叫額外變數。它們之間也是前因後果的關係。但它們的存在對實驗與反應變數的獲得起干擾作用。
例如：「唾液澱粉酶實驗」中，除實驗變數(溫度)外， 試管的潔淨程度、唾液的新鮮程度、澱粉濃度、溫度處理的時間長短等等就屬於無關變數。實驗變數，或稱自變數，指實驗假設中涉及的給定的研究因素。
反應變數，或稱因變數，指實驗變數所引起產生的結果或結論。而其他對反應變數有影響的因素稱之為無關變數，觀察其對實驗結果的影響。
強調：不論乙個實驗有幾個實驗變數，都應確定乙個實驗變數對應觀測乙個反應變數，這就是單一變數原則，它是處理實驗中的複雜關係的準則之一。
⑵對照性原則對照實驗是指除所控因素外其它條件與被對照實驗完全相等的實驗。
①空白對照
空白對照是指不做任何實驗處理的物件組。如，在「唾液澱粉酶催化澱粉」的實驗中，實驗組滴加了唾液澱粉酶液，而對照組只加了等量的蒸餾水，起空白對照。
②條件對照
條件對照是指雖給物件施以某種實驗處理,但這種處理作為對照意義的,或者說這種處理不是實驗假設所給定的實驗變數意義的，或不是所要研究的處理因素。即雖給對照組施以部分實驗因素，但不是所研究的實驗處理因素；
這種對照方法是指不論實驗組還是對照組的物件都作不同條件的處理，目的是通過得出兩種相對立的結論，以驗證實驗結論的正確性。
例,「動物激素飼餵小動物」實驗,其實驗設計方案是：甲組：飼餵甲狀腺激素(實驗組)； 乙組：
飼餵甲狀腺抑制劑(條件對照組)； 丙組：不飼餵藥劑(空白對照組)。顯然,乙組為條件對照。
該實驗既設定了條件對照,又設定了空白對照, 通過比較、對照,更能充分說明實驗變數---甲狀腺激素能促進蝌蚪的生長發育。
③自身對照
自身對照是指實驗與對照在同一物件上進行,即不另設對照。如「植物細胞質壁分離和復原」實驗,則是典型的自身對照。自身對照,方法簡便,關鍵是要看清楚實驗處理前後現象變化的差異,實驗處理前的物件狀況為對照組,實驗處理後的物件變化則為實驗組。
④相互對照
相互對照是指不另設對照組,而是幾個實驗組相互對比對照。如「植物激素與向光性向重力性實驗」和「溫度對唾液澱粉酶活性的影響的實驗」中,所採用的都是相互對照,較好地平衡和抵消了無關變數的影響,使實驗結果具有說服力。
⑶等量原則
對照實驗設定的正確與否，關鍵就在於如何盡量去保證「其它條件的完全相等」。具體來說有如下四個方面：
1所用生物材料要相同即所用生物材料的數量、質量、長度、體積、**和生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。
2所用實驗器具要相同即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。
3所用處理方法要相同如：保溫或冷卻：光照或黑暗；攪拌或振盪都要一致。有時儘管某種處理對對照實驗來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。
3.實驗設計的型別
⑴驗證性實驗
例1.構成細胞的生物膜是選擇透過性膜。其特點是水分子可以自由通過，被選擇的小分子和離子可以通過，不被選擇的小分子和離子及大分子物質不能通過。
請根據提供的試驗材料和用具簡要寫出第二步及以後的實驗步驟和實驗結果，以驗證活細胞膜的選擇透過性功能。
實驗材料和用具：①新鮮的紅色月季花 ②燒杯 ③玻璃鉛筆 ④質量分數為15%的鹽酸 ⑤清水 ⑥量筒等
實驗步驟：
(1) ；
(2) ；
(3) 。
預期結果： 。
結果分析： 。
[參***]
實驗步驟：(1)用玻璃鉛筆在兩隻大小相同的燒杯上分別標上a和b；兩燒杯中分別加入等量的紅色新鮮月季花瓣；(2)分別用量筒量取等量清水和鹽酸,分別加入到a、b兩燒杯中；(3)一段時間後，觀察燒杯中花瓣和溶液的顏色變化。
預期結果：清水中的花瓣顏色不變，水呈無色；鹽酸中的花瓣顏色逐漸變淺，溶液的顏色逐漸變紅。
結果分析：在鹽酸溶液中，細胞膜的結構被破壞，選擇透過性功能喪失，色素分子從細胞內進入外界溶液。
⑵**性實驗
例2.**過了保質期的生長激素的活性。一批生長激素過了保質期，需設計乙個實驗來檢驗它是否還有使用價值。
現給你一群生長狀況完全相同的幼齡小白鼠和飼養它們的必需物品，正常的生長激素、過期的生長激素、生理鹽水、注射器、酒精棉等物。請回答下列有關問題：
1）在設計實驗步驟時，其實驗組是 ； 對照組是 。
2）**可能的4種實驗結果，並得出相應得結論：
［答案］實驗組：對乙隻小白鼠注射適量的過期的生長激素溶液
對照組：a組：對乙隻小白鼠注射等量的正常生長激素溶液；b組：對另乙隻注射等量生理鹽水
①若實驗組個體和對照a組個體的大小（或體重）相同，則說明過期生長激素還具有完全正常的生物活性，可以使用；②若實驗組個體比對照a組個體的小，但比對照b組的大，則說明過期生長激素還具有部分生物活性，可以使用；③若實驗組個體和對照b組個體的大小相同，則說明過期生長激素喪失了生物活性，沒有使用價值；④若實驗組個體在實驗過程**現死亡或不良反應，則過期生長激素不能使用。
4.常用的實驗處理方法（見給力高考資料書）
5．實驗設計的具體方法
（1）首先確定實驗目的，並對其去粗取精，提煉要點,確定是驗證性實驗還是**性實驗。
（2）運用所學知識，找準實驗原理，並要做到對原理理解透徹是實驗設計的依據理解實驗原理對實驗設計的重要作用，每乙個生物實驗材料的選擇、實驗裝置的確定、實驗步驟和實驗方法的安排都不是隨意的、盲目的，而是有其實驗原理作為依據的。實驗現象和實驗結果的預期也是依據實驗原理而作出的。
（3）根據實驗原理，對照實驗目的，通過初步分析，在頭腦中搜尋教材上或曾做過的實驗模型，初步形成大致方案，實驗設計大多與單因子變數和對照實驗有關。
（4）結合實驗所給的條件，選取適當的方法（簡便性原則），開始草擬具體步驟方案，設計具體步驟後，要順藤摸瓜，通過實驗結果（現象）的判斷，分析綜合得出實驗結論。
（5）回歸檢驗。看看自己設的實驗是否存在科學性原則，緊扣實驗原理來進行分析；是否有遺漏的地方；是否還有其它可能性存在，即檢驗實驗的嚴密性、科學性問題。實驗設計的檢驗過程最終應該對照實驗原理，回歸實驗目的。
（6）實驗設計中反應變數的確定和控制
生物實驗設計中，反應變數的確定非常重要，因為任何乙個科學實驗的結論都是從反應變數所表現出的數量、質量或狀態的事實中推導或分析出來的。生物實驗中很多反應變數就是實驗條件。設計實驗時，應該根據實驗目的和實驗原理來確定對實驗結果有影響的反應變數。
同時，對其他無關變數或非研究變數應進行控制。對變數的控制所要遵循的原則是對照原則，即控制其他因素不變，而只改變其中乙個因素（反應變數），觀察其對實驗結果的影響。通過對照的建立，達到對變數的控制，這是生物實驗設計的靈魂。
6.實驗材料的選擇
(1)「觀察洋蔥根尖細胞的有絲**實驗」和 「質壁分離和復原實驗」都用洋蔥，兩者的取材部位分別是 、 ，可否互換？為什麼？
(2)「還原性糖的鑑定實驗」對材料的要求是 、 。
該實驗可否選擇小麥、甘蔗等含糖較多的植物組織？
(3)某生物學習小組對動物在空腹狀態和進食後血液中是否含有葡萄糖進行了實驗研究。他們從一健康的成年狗身上採集了以下實驗材料：
a：空腹時的血液 b：進食一小時後的血液
[注：材料a、b 都加入了檸檬酸鈉（一種防凝劑）]
請問:材料a、b必須進行如何處理才能用斐林試劑檢驗？為什麼要進行該項處理？
[參***]
(1)根尖的分生區細胞、紫色的洋蔥鱗片葉不能互換，因為前者能進行旺盛的有絲**，後者是已經分化的細胞，含有大的液泡。(2)白色、無色或接近無色或白色含有可溶性糖不能選擇，原因小麥、甘蔗內含有蔗糖，不是還原性糖。(3)兩者都得離心（或靜置24小時），取上清液血液呈紅色，會影響還原性糖與婓林試劑發生反應生成的磚紅色沉澱，不便於觀察顏色反應。
高中生物高中生物實驗總結
實驗一觀察dna和rna在細胞中的分布 實驗原理 dna 綠色 甲基綠試劑 rna 紅色 吡羅紅試劑 分布 真核生物dna主要分布在細胞核中，線粒體和葉綠體內也含有少量的dna rna主要分布在細胞質中。實驗結果 細胞核呈綠色,細胞質呈紅色.實驗二物質鑑定 還原糖 斐林試劑 磚紅色沉澱 脂肪 蘇丹i...
高中生物實驗總結
實驗一觀察dna和rna在細胞中的分布 實驗原理 dna 綠色，rna 紅色 分布 真核生物dna主要分布在細胞核中，線粒體和葉綠體內也含有少量的dna rna主要分布在細胞質中。實驗結果 細胞核呈綠色，細胞質呈紅色。實驗二物質鑑定 還原糖 斐林試劑磚紅色沉澱脂肪 蘇丹iii 橘黃色 脂肪 蘇丹iv...
高中生物實驗總結
實驗一 觀察dna rna在細胞中的分布 必修一p26 一 實驗目的 初步掌握觀察dna和rna在細胞中分布的方法 二 實驗原理 1 甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對dna和rna的親和力不同，甲基綠使dna呈現綠色，吡羅紅使rna呈現紅色。利用甲基綠 吡羅紅混合染色劑將細胞染色，可以顯示dna和rna在...