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高考生物科学探究系列
1 实验目的的确定与实验原理的书写
[方法提炼]
1．实验目的的确定
(1)实验目的：即本次实验所要达到的目标或目的是什么。
(2)实验目的的确认方法
总结实验目的，要先会对自变量和因变量进行分析，再从以下三个方面总结归纳：
①根据题目信息，直接写出实验目的。
②根据实验装置或实验现象，推断实验目的。
③根据实验步骤反推实验目的。
(3)实验目的的书写与表达模式
①实验性质(探究或验证)＋自变量对因变量的作用(影响或效果等)。
②实验性质(探究或验证)＋自变量与因变量的关系等。
2．实验原理的书写
(1)实验原理：是进行实验的理论依据，包括选择实验材料的依据、作出实验假设的依据、设置实验步骤的依据、分析现象结果的依据和确定观测指标的依据。
(2)遵循的原则：首先要遵循实验的科学性原则，实验中涉及的实验设计依据必须是经前人证明的科学理论。如还原糖的鉴定原理是还原糖与斐林试剂水浴加热产生砖红色沉淀，淀粉的鉴定原理是淀粉遇碘变蓝。
(3)书写与表达模式：实验原理一般由三段组成，自变量和因变量的关系＋因变量的观测指标＋实验过程描述。一般用陈述句、肯定句。
[演练提升]
1．(节选)科学家观察发现，有一种俗称“熊虫”的动物，若进入“隐生状态”(这时它的代谢速率几乎可降至0)，能耐受－271 ℃冰冻数小时，据研究，熊虫进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫作海藻糖的二糖。根据上述资料，有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤”。请设计一实验方案，用于探究题中假设的真实性(操作时只要定性即可)。
(1)设计实验的目的是____________________________________。
解析：从题干中“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤”可得出本实验目的是：探究熊虫产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤。
答案：(1)探究熊虫产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤
2．(节选)镉(Cd)是最常见的土壤重金属污染物之一，镉被根系细胞吸收后能抑制ATP水解。科学工作者进行了相关实验，结果如表所示。
实验材料 小组 Cd2＋浓度/(mg·L－1) 实验后溶液中的K＋ 浓度/(mg·L－1)
水稻幼苗根成熟区细胞、适宜浓度的K＋溶液 甲 0.008 8
乙 0.01 12
丙 0.10 18
丁 0.20 29
(1)该实验的目的是________________________________________。
解析：根据表格中的数据分析可知，随着Cd2＋浓度的升高，实验后溶液中 K＋的浓度越高，说明水稻幼苗根成熟区细胞吸收K＋的量减少。
答案：(1)探究不同浓度的Cd2＋对水稻根尖成熟区细胞吸收K＋的影响
3．(节选)据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。
(1)实验目的是____________________________。
(2)实验器材：该种茅草根、所需试剂、研钵、烧杯、试管、纱布、漏斗、酒精灯、试管夹、火柴、滴管等。
(3)实验步骤：
①用研钵将茅草根磨碎，过滤，取其滤液；
②取A、B两支试管，各加入2 mL滤液；
③往A试管中加入1 mL现配制的斐林试剂摇匀，放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min，观察试管中的颜色变化；
④往B试管中加入2滴碘液，观察试管中的颜色变化。
解析：(1)由实验步骤可知斐林试剂和还原糖在水浴加热条件下生成砖红色沉淀，所以可用于还原糖的检测。淀粉遇碘液变蓝色，因此可用碘液来检测。故由实验步骤可反推本实验目的是鉴定一种茅草的根是否含有还原糖和淀粉。
答案：(1)鉴定一种茅草的根是否含有还原糖和淀粉
4．(节选)红薯和土豆都富含淀粉，但红薯吃起来比土豆甜。某兴趣小组猜测土豆中可能不含淀粉酶，所以淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖。为验证这一说法，他们进行了相关实验，请帮助其完成以下实验。
(1)实验原理：_______________________________。
(2)备选材料与用具：去掉淀粉与还原糖的红薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液；双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，斐林试剂甲液，斐林试剂乙液，苏丹Ⅲ染液，质量分数为3%的淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液等。
(3)实验步骤：
第一步
第二步 向A、B两支试管中分别加入等量的质量分数为3%的淀粉，水浴加热至60 ℃，保温5 min
第三步 将等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液注入C试管混合均匀，然后向A、B试管中各加入2 mL，然后50～65 ℃恒温水浴2 min
解析：该实验的目的是验证土豆中不含淀粉酶，淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖，实验过程涉及到淀粉酶的催化和还原糖的鉴定，在结合备选材料与用具及实验步骤可确定实验原理。
答案：(1)①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖；②还原糖与斐林试剂反应在水浴加热的条件下能生成砖红色沉淀
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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