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三种方法，教你巧解实验设计题

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李进京

近年来，在高考试题中，有关生物实验设计的题目年年都有，而考生在分析解答生物实验设计类试题时，总感觉很困难。其实，只要掌握了必要的解题方法，就能轻松地解答实验设计类试题。

一、“移花接木”法

试卷中的实验设计类试题多种多样，有些试题考查的内容与教材的内容相似，或在其他资料中出现过，那么，我们可以通过“移花接木”的方法把已知的实验内容应用于所解的实验题中，有助于解答试题。

【例1】（2017·全国卷Ⅰ）根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。

假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出（1）实验思路，（2）预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）

【解题思路】根据题中信息可知，DNA和RNA有各自的特有碱基。DNA的特有碱基为T，RNA的特有碱基为U，并且病毒体内只有一种核酸。

教材中介绍过噬菌体侵染细菌实验，此实验中有介绍如何对噬菌体进行同位素标记的具体方法。因此在回答此题时，考生可将教材中的噬菌体侵染细菌实验的有关步骤通过“移花接木”的方法应用过来，这样步骤就写得比较完整了。

首先准备两份分别含碱基T和碱基U并用于培养宿主细胞的培养基，并且碱基T和碱基U分别用放射性同位素标记。然后在含放射性同位素标记碱基U的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，记作甲组。同时，在含放射性同位素标记碱基T的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。最后用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，记作乙组。

如果病毒為RNA病毒，则其增殖需要碱基U，这样甲组收集的病毒有放射性，乙组无放射性。如果病毒为DNA病毒，则增殖需要碱基T，这样甲组收集的病毒无放射性，乙组有放射性。

【答案】（1）甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

（2）若甲组收集的病毒有放射性，乙组无放射性，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。

二、“瞻前顾后”法

在很多实验设计类试题中，补充实验步骤与实验结果时，题干或题目后面的内容会对问题有所提示或限制。因此，考生在做这类试题时，最好把试题通读完后，再回答有关问题，即回答问题时需要“瞻前顾后”。

【例2】请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计，补充实验步骤，预测实验结果，得出结论，并回答问题。

实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉四种溶液，斐林试剂、试管、37℃恒温水浴锅，沸水浴锅。

（1）若“+”代表加入适量的溶液，“-”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。

（2）实验步骤。

①按照上表中的设计，取试管、加溶液。

②_____________________________________________。

③_____________________________________________。

④_____________________________________________。

（3）实验现象：甲试管呈砖红色沉淀，乙试管为

________。丙和丁试管无砖红色沉淀。

（4）结论：_______________________________________________________。

（5）在上述试验中，如果仅将37℃恒温水浴锅的温度调到20℃。而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37℃时的浅，其原因是___________________________________________。

【解题思路】根据题中试剂可知，用斐林试剂鉴定蔗糖或淀粉是否分解。至于乙、丙、丁各组试管具体需要加哪种试剂，需要观察实验现象而确定，即分析问题时需要“瞻前顾后”。另外，有关的实验步骤仍可利用教材中相关内容进行“移花接木”。

（1）根据实验现象中丙、丁试管无砖红色沉淀，可以知道丙、丁试管中都没有发生水解反应，即二者加入的酶都不是催化所加反应底物的酶。从表格中可知，丙试管已加入了蔗糖溶液，则丙试管中不能加入蔗糖酶溶液，而应该加入唾液淀粉酶溶液，另外也不能加入反应底物淀粉溶液。这样，丁试管中应分别加入淀粉溶液和蔗糖酶溶液，但不加入蔗糖溶液和唾