生物学是一门以实验为基础的自然科学，实验是培养学生科学思想、方法、态度和创新精神的重要手段，也是各种考试的重点考查内容之一，而实验设计题又是生物实验题的常考题型，且以非选择题形式出现，分数重，考查面广，需要我们在教学和复习过程中引起足够的重视。现对2005年高考生物实验设计题的命题意图进行探究和解析，希望对2006年高考生物实验复习有所帮助。

1．（2005·全国卷Ⅰ·30）（21分）为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下：

①将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。

②A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。

③A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。

该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。

请回答：

(1)该实验原理是：                                                      

(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因                         。

(3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是                             。

命题意图：本题考查的知识点是胰岛素对血糖的调节作用及低血糖症的原因。要求学生掌握相关的操作技能，能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。能运用所学的生物学知识、观点解释和解决生活生产、科学技术发展和环境保护等方面的一些相关生物学问题。

解析：胰岛素是胰岛B细胞分泌的激素，能降低血糖浓度。它的生理作用一方面是促进血糖氧化分解、合成糖元、转化成非糖物质，另一方面是抑制肝糖元的分解和非糖物质转化成葡萄糖。当人体内血糖含量低于50—60mg/dL时会出现头晕、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等低血糖早期症状，低于45mg/dL时出现惊厥、昏迷等低血糖晚期症状。原因是人脑组织功能活动所需能量主要来自葡萄糖的氧化分解，而脑组织中含糖元极少，需随时从血液中摄取葡萄糖，用来氧化分解供给能量，当血糖含量很少时，脑组织就会因得不到足够的能量，而发生生理功能障碍，出现低血糖症状。

答案：(1)胰岛素具有降低血糖浓度的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖病状，此病状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。（2）注射胰岛素溶液后，血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少，导致能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状。 （3）胰岛素可使组织细胞对血糖的利用增加，同时使血糖来源减少，从而使血糖含量减少。

2．（2005·全国卷Ⅱ·30）（27分）回答下列问题。植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。请以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。

实验材料与主要用具：                      

实验步骤：                                

预测实验结果并作出解释：                   

命题意图：本题考查的知识点是成熟植物细胞渗透吸水和失水的原理；要求学生理解题中所给文字和图表信息，运用已学生物学知识和掌握的实验技能，设计实验步骤、预测实验结果，并能对实验现象和结果进行解释。

解析：本题解题关键是通过图文分析，得出：保卫细胞吸水，叶片气孔开启；保卫细胞失水，叶片气孔关闭。运用植物细胞渗透作用的原理：当外界溶液浓度＞细胞液浓度，细胞失水；当外界溶液浓度＜细胞液浓度，细胞吸水。另外还要熟悉并掌握临时装片的制片过程以及显微镜的正确操作。

答案：实验材料与主要用具：菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、载玻片、显微镜、吸水纸、滴管、镊子等；实验步骤：①取菠菜叶，用镊子剥取表皮。②在载玻片上滴一滴清水，将表皮放入清水中，盖上盖玻片，制成临时装片。③将临时装片放在显微镜的载物台上，先用低倍镜下找到气孔，移到视野中央，再换高倍镜进行观察，记录观察到的气孔状态。④在盖玻片的一侧滴上浓盐水，再另一侧用吸水纸吸取盖玻片下的液体，反复几次。⑤继续观察气孔的变化，并做记录。预测实验结果并作出解释：a.在清水中气孔应开启，因为当细胞液浓度大于细胞外溶液浓度时，保卫细胞吸水膨胀变形，气孔开启。  b. 在浓盐水中气孔应关闭，因为当细胞液浓度小于细胞外溶液浓度时，保卫细胞失水收缩，气孔关闭。

3．（2005·天津理综·31、（2））请根据所提供的实验材料用具设计一个实验，验证“重力影响生长素的重新分配”。

实验材料用具：若干相同的燕麦胚芽鞘尖端是、若干相同的去掉尖端的胚芽鞘、一个实验支架（支架的材料托中，放置了6块已编号的相同琼脂块。相邻两个琼脂块之间用不透水的云母片完全割开）。

①写出主要实验步骤：

②预期实验结果：放置a₁琼脂块的胚芽鞘比放置a₂琼脂块的胚芽鞘              。放置a₃琼脂块的胚芽鞘比放置a₂琼脂块的胚芽鞘              。放置A₃琼脂块的胚芽鞘               。

命题意图：本题一方面是考查重力对植物生长素分布影响，另一方面考查学生在掌握一定的实验原理和方法的基础上，是否能运用所学生物学实验的基本操作技能，来设计实验步骤、预测和分析实验结果，需要具有较强分析解决实际问题的能力。

解析：将三个胚芽鞘尖端分别放置在实验支架的材料托的琼脂块正中央(一半在A,另一半在a上)，由于三个胚芽鞘所处的具体位置不同，生长素受重力影响的程度不同，极性运输后在琼脂块上生长素量分布不同，在A1与a1处胚芽鞘受重力的影响是均匀的，A1与a1两边分配均匀；在A2和a2处胚芽鞘受重力的影响是不均匀的，A2处比a2处生长素分布的较多；在A3和a3处胚芽鞘受重力的影响是最大的，A3处比a3处生长素分布的较多；受重力影响后6块琼脂块中生长素分布的量依次为A3>A2>A1＝a1>a2>a3。因此，由于生长素的量a1>a2，放置a1琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘弯曲度大；生长素的量A2>a2，放置a2琼脂块的胚芽鞘比放置A2琼脂块的胚芽鞘弯曲度小；A3处生长素分布的量最多，因此放置A3琼脂块的胚芽鞘弯曲度最大。

答案：①主要实验步骤：第一步：将三个胚芽鞘尖端分别放置在实验支架的材料托的琼脂块正中央(一半在A,另一半在a上)。第二步：将实验支架在黑暗条件下放置一段时间。第三步：移走胚芽鞘尖端，然后将材料托的琼脂块取出，分别放在6个切去尖端的胚芽鞘切面的一侧。第四步：分别测量和比较不同处理的胚芽鞘弯曲程度。②预期实验结果：弯曲度大//弯曲度小//弯曲度最大。

4．（2005·上海生物·40）（12分）萝卜贮藏根组织细胞中是否存在蛋白质和DNA？某生物小组对此进行研究，他们从网上查阅资料得知：①蛋白质在10%NaCl溶液中可沉淀析出；②在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色；③DNA溶于10%NaCl溶液但在95%酒精中呈白色絮状沉淀，析出。

实验材料：白萝卜。

实验用具：粉碎机、烧杯、漏斗、试管、滤纸、玻棒、镊子、载玻片、天平、纱布。

药品及试剂：蒸馏水、NaCl、95%酒精、甲基绿染液、双缩脲试剂、蛋白质标准样品。

请你根据所提供的条件参与实验设计并完成实验。

一、材料处理：

二、提取：

三、鉴定及结果：

四、讨论：

1、蛋白质在萝卜贮藏根组织细胞中所起的作用是_________。

2、DNA主要来自萝卜贮藏根组织细胞的___________。

命题意图: 本题考查的知识点是蛋白质和DNA鉴定的实验，要求学生理解实验目的，掌握实验材料用具的选择和使用方法，对实验现象和结果进行解释和分析处理，能设计和完成实验步骤，并具有收集、处理信息，获取新知识的能力。运用所学的生物学知识、观点解决实际问题。

解析：本题为验证性实验设计题，鉴定萝卜贮藏根组织细胞中是否存在蛋白质和DNA，其关键是如何分别从萝卜贮藏根细胞组织中提取出蛋白质和DNA。题干文字信息已非常明确地给出了提取的方法，只要稍加整理即可。然后分别用双缩脲试剂和甲基绿染液进行鉴别，同时在进行实验的过程中要注意对照实验的设置。

答案:

一、材料处理：称取50g萝卜冼净切块，加水30ml，粉碎机粉碎，将匀浆经纱布过滤。

二、提取：1．向经纱布过滤得到的滤液中加入10%NaCl，直至沉淀析出。经滤纸过滤，将滤纸上的沉淀物放入试管中，加入1ml蒸馏水，振荡，用于蛋白质鉴定 。2．除去蛋白质的滤液中，加入95%酒精，用玻棒轻轻搅拌，见有白色絮状沉淀产生，经滤纸过滤，用镊子将滤纸上的絮状沉淀置于载玻片，用于DNA鉴定。

三、鉴定及结果：1．在用于蛋白质鉴定的试验试管中，加入双缩脲试剂，产生呈色反应，同时将蛋白质标准样品和1ml蒸馏水放入另一试管，加入双缩脲试剂产生呈色反应。观察到两试管中颜色基本一致，说明试验试管中有蛋白质存在。2．在用于DNA鉴定的载玻片上，滴加甲基绿染液，DNA呈现蓝绿色，说明该白色絮状沉淀为DNA。3．通过对白萝卜贮藏根匀浆液的检测，说明有蛋白质和DNA的存在。

四、讨论：1．是细胞膜等生物膜的结构成分，酶等功能蛋白质的组成成分，也是糊粉粒等贮存蛋白质的成分。   2．细胞核

5．（2005·广东生物·39）(10分) 研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液l00OmL。利用以下实验材料和器材设计实验，探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。

实验材料和器材：水稻种子、试管、培养皿、纱布、尺子（l00mm)、蒸馏水、恒温光照培养箱、温度设定为28℃、光强度为200O Lux） (实验材料和器材的数量不限)。

根据给出的实验材料和器材，请设计实验方法和步骤、预测实验结果并作出分析。

(1)方法和步骤：

(2)结果预测和分析：

命题意图:本题是探究实验设计题，考查学生对实验方法和步骤的设计，设计并进行实验，分析和处理实验数据，作出合理的结论。通过观察实验结果，来验证生物学事实。探究实验的目的题目和提供材料已知。因此，需要考生阅读材料，弄清问题的来龙去脉，再通过分析，设计出严密的实验方案。

解析:本题解题思路为：首先认真阅读试题，明确题目探究的目的是：不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。然后仔细审查题目中提供的实验材料和用具，初步设想一下这些材料、用具在实验中可能起的作用。接着，认识到欲使实验设计完整、无漏洞，必须设置对照组来探究，而且为保证结果的可靠性，需有足够多的对照实验（4组以上）。a.确定实验变量为：不同浓度的重金属污染液。根据材料应进行配制，用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释10、102、103、104倍等（稀释过程中pH值的变化可不作考虑），获得多种不同浓度的污染液，不能忘记设空白对照组（变量为蒸馏水）。b.保证实验条件的一致性。除处理因素（变量）外，其他实验条件必须保持一致。用等量（数量、质量等）水稻种子，放入相同的用纱布铺垫的培养皿中，给予相同的条件恒温光照培养箱，温度设定为28℃，光强度为200O Lux进行实验。为保证实验过程科学性，要注意每天补充等量的相应浓度重金属污染液，对照组补充等体积的蒸馏水。C.实验结果水稻种子萌发和生长情况的处理。根据材料实验材料，要用用尺子来测量幼苗株高（或根长），计算其平均值，确定其萌发和生长情况。最后，根据有关理论和原理对实验可能出现的结果进行预测，并能科学合理的分析。不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发和生长是否有抑制作用，抑制程度如何。思路清楚后，按顺序把步骤和现象表述出来。表述时注意实验操作的规范、科学，实验现象表述要准确，语言表达要简明，尽可能做到无懈可击。

答案：（1）方法和步骤：

①用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释10、10²、10³、10⁴倍（稀释过程中pH值的变化可不作考虑），获得4种不同浓度的污染液；

②挑选籽粒饱满、大小一致的水稻种子250粒，随机分成5组，50粒/组；

③取5只培养皿，垫上纱布；其中4只培养皿加人等体积的不同浓度重金属污染液（浸润纱布即可），另1只培养皿加人等体积的蒸馏水作为对照；

④在每只培养皿的纱布上，均匀放置50粒水稻种子；

⑤将5只培养皿置于恒温光照培养箱培养；每天实验组补充等量的相应浓度重金属污染液，对照组补充等体积的蒸馏水，以保持纱布的湿润；

⑥1周后统计各组的发芽率；用尺子测量幼苗株高（或根长），计算其平均值。

（2）结果预测和分析：

不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发均有抑制作用，随着浓度的增加，萌发率逐渐降低；不同浓度的重金属污染液对水稻幼苗的生长均有抑制作用，随着浓度的增加，株高（或根长）逐渐降低。

6．（2005·广东生物·42）(11分）荔枝是著名的岭南佳果，其果皮中存在多酚氧比酶，多酚氧比酶能够氧化果皮中的一些无色物质，形成褐色物质，这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一。褐变的发生严重影响了荔枝的新鲜效果：果皮褐变面积百分率．常作为荔枝保鲜效果的指标，在不考虑其它因素影响褐变的前提下，利用上述现象。以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标，某同学设计了一个实验，旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。

(1)请补充下列实验设计中空缺的内容：

①设计温度梯度：5℃、lO℃、15℃、20℃、25℃、30℃

    ②确定测量指标：荔枝果皮褐变面积百分率；

    ③选择同一品种、        和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实，将其分成                  组，每组数量      ，装入保鲜袋并作好标签后．分别放入相应温度的恒温箱中；

④经过5天后，取出荔枝果实．测定并记录褐变面积。

(2)请据右图分析实验结果：________________                   

(3)请结合上述实验结果，指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围。        

(4)削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变，请据此分析要选择无机械损伤的荔枝果实为实验材料的原因_________

(5)在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化上述的褐变反应过程。如果在此条件下，荔枝果皮不会发生褐变，可否在此条件下贮藏荔枝?为什么?______________    

(6)除上述温度、氧和机械损伤以外，还有哪些因素影响果蔬保鲜效果，请提出两种相应的保鲜措施。

命题意图:本题考查的知识点是探究性实验的设计和在生产实践上的应用。要求学生能正确理解、分析文字、图表等表达的有关生物学方面的内容和意义，并能运用所学的生物学知识、观点解释和解决生活的相关生物学问题。

解析：（1）本实验设计了对照实验来探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。本题的实验步骤已设计好了对照实验6组，关键考查设计的对照实验中的实验条件的一致性。须选择同一品种、大小和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实作为实验材料，将其分成6组，每组数量相等，（2）实验结果在图像中表示出来了，分析时比较横坐标（不同的温度）、纵坐标（褐变面积百分率）的关系，得出在实验温度范围（5～30℃）内荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高而增加，由题意可知，果皮内褐变面积百分率与多酚氧化酶活性有关，表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强。（3）从曲线可看出0～15℃范围荔枝果皮内褐变面积百分率增长速度慢，从15℃开始荔枝果皮内褐变面积百分率增长速度越来越快。（4）生活中削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变，这是机械损伤加快了褐变，同理机械损伤的荔枝也易发生褐变，从而影响实验结果的准确性。（5）荔枝果皮细胞在有氧条件下会进行有氧呼吸，在一定的氧气范围内随氧气浓度的增加而增强，在无氧条件下会进行无氧呼吸，产生酒精。故在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化发生褐变反应过程，但此条件下荔枝果皮细胞无氧呼吸明显加强，造成酒精的大量积累，从而对细胞造成毒害，引起果实腐烂。

答案：（1）大小，6，相等。  （2）分析：在5～30℃范围内，荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高而增加，表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强。 （3）0～15℃。 （4）机械损伤的荔枝易发生褐变，从而影响实验结果的准确性。 （5）不可以。因为在完全无氧条件下，果实的有氧呼吸停止，但无氧呼吸明显加强，造成酒精的大量积累，从而对细胞造成毒害，引起果实腐烂。 （6）①控制水分如采用薄膜包装或表面喷涂果蜡等；②防止微生物感染，如采后对果蔬进行杀菌处理。