实验与探究能力是体现生物科学素养的重要方面，也是高考考查的重点目标。在具备相关生物学知识的前提下，实验的基本技能、实验设计的基本方法以及能力就构成了高考中实验与探究能力的基本要素。那么如何通过复习提高实验与探究的能力呢？
一、充分发挥教材的作用
教材是高考复习的主要依据，实验与探究能力的提高也离不开教材。
1、掌握教材基础实验方法与技能，学会迁移与运用
教材中的实验是培养学生科学素养的重要载体。这些实验中包含了中学生物实验的基本方法与技能，它们不仅是高考直接考查的内容（考纲规定部分），也是考生进行实验分析与设计的基础。
例如，通过“生物组织中还原性糖的鉴定”实验，不仅应明确还原性糖鉴定的方法，而且从中可以明确：从生物组织材料中获得组织样液可以通过“切碎——研磨——过滤”的方法；鉴定成分时如果运用显然反应，其鉴定的组织材料应尽量无色或浅色，以避免遮盖显色反应呈现的颜色。
又如，“观察植物细胞质壁分离与复原”的实验，不仅包含了临时装片的制作与显微镜观察的技能，还包含了盖玻下溶液替换的技术。在此基础上可以迁移应用于：（1）活细胞的判断。只有活细胞能够发生渗透作用，因此可以通过植物细胞是否能够发生质壁分离与复原的实验来判断细胞的死活。（2）细胞液浓度的测定。当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞会渗透失水而出现质壁分离，因此，当细胞发生质壁分离时，意味着细胞外液的浓度大于细胞液的浓度。那么通过配制一系列浓度梯度的溶液进行质壁分离的实验，就可对细胞液的浓度范围作出初步的判断。（3）气孔开启与关闭的证明。气孔是由保卫细胞组成的，当保卫细胞吸水时，细胞变形使气孔张开；当保卫细胞失水时，细胞变形使气孔关闭。通过替换载玻片下溶液浓度，就能改变保卫细胞的形态，从而观察到气孔的开启与关闭。
2、利用好教材经典实验
课本中介绍的科学家的典型实验蕴含着科学实验与探究的思想、方法和技术，在复习中充分利用好这些材料是提高实验探究能力的重要途径。
例如，“噬菌体侵染细菌的实验”，教材是利用这一科学史上的经典实验证明DNA是遗传物质的。对这一实验我们至少可以从以下方法得到启发：
（1）实验材料的选择。噬菌体的成分简单，主要由DNA与蛋白质构成，而且在侵染细菌的过程中DNA与蛋白质会分开，只有DNA单独进入细菌体内，这样就能够将DNA单独开来看其发挥的遗传作用。这里材料的合理选择，使得实验得以体现单因子的思想与原则。
（2）同位素标记技术的应用。噬菌体侵染细菌的过程中，我们看不到DNA，也看不到蛋白质，因此应该使用同位素标记的方法加以识别。这里涉及的第一个问题是标记什么元素？通过标记是要识别区分DNA与蛋白质，因此就需要分别标记DNA与蛋白质的特征元素，可用放射性同位素P标记DNA，放射性同位素S标记蛋白质。第二个问题是如何让噬菌体带有标记？噬菌体寄生于细菌体内的，其合成DNA与蛋白质所需的原料均来自于细菌，因此要标记噬菌体可首先使细菌带有这些同位素。细菌的同位素标记可通过用含同位素的培养基分别培养细菌来达到。
（3）离心分离技术的应用。在该实验中，尽管对DNA或蛋白质进行了同位素标记，但在培养液中是无法分辨标记的同位素是存在于细菌中还是细菌外的培养液中的，要说明标记的DNA进入了细菌体内，或标记的蛋白质未进入细菌之中，就必须将细菌从培养液中分离开，最简单的办法就是利用细菌与培养液的比重差异，通过离心分离的方法，使细菌沉淀。侵入细菌的DNA随之沉淀，而未进入细菌的噬菌体蛋白质外壳存在于上清液中。这样根据同位素所在的位置就可作出判断。
3、挖掘隐含的实验思想与方法
生物学是一门实验的科学，生物学的知识结论都是科学家通过观察、实验与探究得出的，因此每个结论都包含着科学实验与探究的思想与方法。在复习过程中，透过知识点看看科学家是如何实验的，想一想自己有没有方法来证明这些结论，对提高实验与探究能力是大有帮助的。
例如，关于C3与C4植物，课本仅有一个“观察C3植物和C4植物叶片的结构”实验，如果从C3与C4植物叶片结构特点出发，还可以有以下实验：
（1）形态观察：由于C4植物的维管束鞘细胞是含有叶绿体的，而C3植物不含有，据此，可根据观察叶脉的颜色深浅来鉴别。
（2）结构鉴别：取叶片过叶脉作叶横切片，然后用显微镜观察，围绕着维管束如果有两圈花环型的细胞结构的可断定是C4植物，否则是C3植物。
（3）根据淀粉位置的生理证明：C4植物叶片中只有维管束鞘细胞内出现淀粉粒，叶肉细胞中没有淀粉粒；C3植物的情况正好相反。如何通过实验证明？显然，淀粉的位置可以通过碘液进行检测。实验的方案可以是：①将待测植物置于光下照射一段时间，以充分积累淀粉；②取待测叶片用酒精隔水加热，脱去叶绿体色素，用水漂洗；③在叶片上滴加碘液。④若用肉眼观察，则观察叶片的叶肉组织与叶脉，可见C3植物的叶肉组织成为蓝色，而C4植物的叶脉呈蓝色；如果利用显微镜，则首先制作临时装片，然后观察叶肉细胞和维管束鞘细胞。可见C3植物叶肉细胞内有蓝色的淀粉颗粒，维管束鞘细胞没有；C4植物恰好相反。
（4）根据C4植物生理特点的鉴别：C4植物生理特点是能利用低浓度的CO2，利用这一特点如何区别C3与C4植物呢？可将待鉴别的C3与C4植物放在同一个玻璃钟罩内密封，置于光下照射。植物的光合作用将会使钟罩内的CO2浓度下降。由于C3植物光合作用对CO2浓度的要求较高，因此首先因CO2不足而生长不良甚至死亡。
4、关注现代生物技术
考纲要求掌握的现代生物技术包括基因工程，细胞工程中的细胞培养与融合，发酵工程等。这些技术操作复杂，难度大，在中学也很难实施操作，但在纸笔考试中，实验的设计以及技术的应用就成为可能。
例如，动物细胞培养的一个应用是检测有毒物质。如果要求利用动物细胞培养设计一个实验探究某种物质是否有毒性，那么其步骤的设计就必然要求掌握动物细胞的培养过程。根据动物细胞培养的基本步骤，可以设计以下的方案：（1）取幼龄动物的胚胎，剪碎后用胰蛋白酶处理，得到分散的胚胎细胞；（2）配制动物细胞悬浮液；（3）取等量的动物细胞悬浮液放入两个编号为A、B的培养瓶中，在A中加入待测毒性的物质，B中不加；（4）将A、B两个培养瓶放在适宜的条件下培养一段时间；（5）分别从A、B培养瓶中取出细胞制作临时装片，显微镜下观察染色体结构与数目变异的细胞占全部细胞的百分比。
二、加强典型试题的训练
高考对实验与探究能力的考查是通过试题来实现的，因此利用一些典型试题进行训练，掌握实验设计与分析的基本方法与技能是非常必要的。
1、通过典型试题领悟实验设计一般方法
每个实验都有特定的具体操作，这些操作遵循了科学实验的方法与原则。在典型试题的训练中，我们不仅要注意具体的操作，还应该注意到这些操作是基于怎样的方法与原则而设计的。
例如2006高考全国理综卷-Ⅰ第30题：
为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。
实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。
实验步骤和预测实验结果：
（1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在水面。
（2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。
（3）
.
. .
分析预测结果：
答案：（3）将这两支试管放在日光灯下，照光一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片在试管底部。 （4）再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。
分析预测的结果：
（1）光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出来的氧气多于消耗的氧气，叶肉细胞间隙的氧气增加，叶片上浮。而蒸馏水中缺乏二氧化碳和氧气，叶片不能进行光合作用和呼吸作用，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。
（2）黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的氧气，放出二氧化碳溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水中缺乏氧气，叶片不能进行呼吸作用，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。
本题要求验证叶片光合作用与呼吸作用过程中有气体的产生与消耗，根据光合作用与呼吸作用的原料与产物，很容易想到本题要验证的问题似乎是光合作用过程中有二氧化碳的消耗和氧气的产生，呼吸作用过程中有氧气的消耗和二氧化碳的产生。气体的产生与消耗通过什么来观察呢？根据题意，显然是通过叶片的上浮来反应气体的产生，通过叶片的下沉来反映气体的消耗的。
但问题是光合作用的过程中，消耗的二氧化碳与产生的氧气是等体积的，呼吸作用过程中消耗二氧化碳的同时也产生了氧气，因此这种气体的改变无法通过叶片的沉浮来体现。本题实验设计的一个巧妙的之处就在于，通过NaHCO3，使得二氧化碳在溶液中稳定了下来，不再成为一个变量，那么溶液中气体的改变、叶片的沉浮只是受氧气浓度一个因素的影响。这样本题的实验证明实际上就转化为：验证光合作用过程中有氧气的产生以及呼吸作用过程中有氧气的消耗了。
这个例子告诉我们，当实验中的研究或观察变量不是单一的情况下，应该想办法使变量成为单一，这是实验设计过程中的一个基本的原则。
在训练中，还需要注意实验一般方法与原则的运用。例如，要求设计实验“探究光照强度对光合作用的影响”。
从实验对照原则来看，本实验要研究的因子是光照强度，因此需要设置一系列不同光照强度。
从自变量来看，不同的光照强度设置有多种方法，可用不同功率的灯；也可以利用同一功率的灯，通过调整光源与植物间的距离来设置。这些设置的一个基本要求就是具有可以操作的特点。
从因变量来看，观察光合作用强弱的指标也可以是多方面的，如比较淀粉积累的数量，氧气的产生及二氧化碳的消耗数量。淀粉的积累量要通过碘液来检测，由于这是一个灵敏的显色反应，它在检测有无淀粉的产生上是一个有效的容易观察的指标，但在淀粉数量观察上，则需要通过颜色深浅来反应，因为其不易区别观察就不是一个理想的检测指标了。如果给我们的实验材料是水生的植物如黑藻，那我们可以采用排水集气的方法采取氧气，根据氧气的量来判断，也可以通过观察光下黑藻产生气泡的速度来判断。如果我们要利用黑藻观察二氧化碳的消耗，此时可以通过测量PH，看PH的变化来判断。这些指标都是从因变量必须可以观察测量的角度进行考虑的。
从干扰变量来看，为避免它们对实验结果的可能影响，需要最大程度上加以控制。例如，在这个实验中，不同组实验材料的选择应该是尽量保持一致的，避免原材料不同给实验结果带来误差。如果通过不同功率灯产生的光源作自变量，那么灯与植物间的距离、光照的时间以及温度等其他实验条件应该保持一致。如果用一组黑藻通过调整光源与植物间的距离设置不同的光照强度，利用PH的变化来检测光合作用的强度，那么在每次实验结束后需要换掉原有的溶液，否则一次实验的结果就带到了下次实验，也就是每次实验的起始PH（二氧化碳浓度）就不相同了，这样实验除了光照强度一个变量外，PH的不同就成了另一个变量，实验的结果就不具有说服力。
所以，实验操作是基于科学实验的一般要求而设计的，这些方法是指导实验设计的基本原则。也是我们在解题过程中需要特别的加以关注的。
2、通过典型试题的变式训练，提高实验设计的灵活变通能力
在训练的过程中，要注意到一些变式的训练，要重视通过实验探究的条件与要求的改变，提高灵活变通的能力。例如下例：
例：现有自然界中获得的灰身与黑身果蝇，已知灰身与黑身基因位于常染色体上，要求通过一代杂交实验判断灰身与黑身基因的显隐性。
基因显隐性可通过杂交与自交的方法来判断。根据本题给出的条件无法让果蝇进行自交，只能采用杂交的方法。是相同体色的雌雄果蝇杂交还是不同体色果蝇间进行杂交呢？我们可以先看一下两种方法下杂交的结果：
方法一：相同体色雌雄果蝇杂交，即：灰×灰（或黑×黑）。我们可以根据杂交后代是否出现性状分离来判断基因的显隐性。如果选择到的亲本类型是隐性的，杂交后代不会出现性状的分离；如果后代出现性状分离，那么肯定亲代是显性的。但如果我们只选择一对亲本杂交，当亲代是显性的情况下，双亲均为杂合子的概率并不大，只要有一方为纯合体，后代就将不会出现性状分离，这样就无法根据性状分离来判断显隐性了。要确保选择的亲本是显性的情况下一定会出现性状分离，那么双亲必定都要有杂合子，这就必须是双亲的数量达到一定程度才能实现。所以杂交时应该选择多对亲本。
AA（Aa）×AA（Aa） aa×aa
↓ ↓
A_（多） aa（少） aa
结论：选择多对灰身果蝇与灰色果蝇杂交（或黑身与黑身杂交），如果后代性状表现与亲代相同，那么亲本的性状为隐性性状；如果后代出现性状的分离，那么亲本的性状是显性性状。
方法二：不同体色的雌雄果蝇杂交，即：灰×黑。
如果选择一对果蝇杂交，那么当后代只表现一种性状时，表现出的那种性状是显性的，未表现出的那个亲本性状是隐性的。但同样的问题是选择一对的情况下，如果显性亲本类型是杂合的，那么后代将会出现1：1的分离比，那就无法确定显隐性。只有当数量多对的情况下，才能够作出判断。
AA（Aa）×aa
↓
A_（多） aa（少）
结论：选择多对灰身与黑色果蝇杂交，后代性状表现多的为显性，较少的为隐性。
在上例的基础上，如果我们作如下的变换：
变换一：现有自然界中获得的雌雄红眼果蝇各一只与雌雄白眼果蝇各一只（基因位于X染色体上），要求通过一次杂交实验判断红眼与白眼基因的显隐性。
仍然是判断显隐性，但基因是位于X染色体上，给予的杂交材料中各种果蝇的数量只有各1只，且只能进行一次杂交实验。
由于基因的显隐性是未知的，题目要求进行的一次性杂交实验实际上对杂交亲本没有选择的余地，只能是任选一只红眼与白眼的雌雄果蝇进行交配。这样，就可能出现以下情形：
（一） （二） （三）
XAXA ×XaY XAXa ×XaY XaXa ×XAY
↓ ↓ ↓
XAXa XAY XAXa XaXa XaY
XAY XaY XAXa
显然，我们需要通过对可能结果的讨论来分析判断基因的显隐性。据图解，如果杂交后代雌雄果蝇均表现与母方相同的性状，那么双亲中母方的性状是显性的，父方的性状是隐性的；如果杂交后代的雌雄蝇中均有双亲的两种性状，那么双亲的性状中母方是显性的，父方是隐性的；如果杂交后代中雄果蝇均与母方性状相同，雌果蝇均与父方性状相同，那么双亲的性状中，父方为显性的，母方为隐性的。
也可以根据假设作如下的分析：如果杂交后代的性状表现一致，均与母方相同，或后代性状中雌雄果蝇双亲的性状均有表现，那么杂交亲本中母方的性状是显性的，父方的性状是隐性的；如果杂交后代中雄果蝇表现与母方相同的性状，雌果蝇表现与父方相同的性状，那么双亲中母方的性状是隐性的，父方的性状是显性的。
变换二：假设果蝇的刚毛直毛与非直毛是一对相对性状。实验室中有纯种直毛与非直毛果蝇若干。要求通过一代杂交实验判断，直毛与非直毛基因是位于常染色体上还是X染色体上。
判断基因位置最常用的方法是正交与反交。假设基因位于常染色体上，正交与反交的结果应为：
正交： 反交
假设1： AA♀×aa ♂ aa♀× AA♂
↓ ↓
Aa Aa
假设基因位于X染色体上，那么正交与反交的结果应为：
假设2： XAXA♀×XaY♂ XaXa ♀ ×XAY♂
↓ ↓
XAXa XAY XaY XAXa
由此不难看出，如果正交与反交的结果是相同的，没有差异，那么基因位于常染色体上；如果正交与反交的结果是不相同的，那么基因位于X染色体上。如果我们同时还要对基因的显隐性作出判断，应该也是不困难了。
变换三：已知果蝇的刚毛直与非直毛是一对相对性状，且直毛为显性。实验室中有纯种直毛与非直毛的果蝇。要求通过一次杂交实验判断基因位于常染色体上还是X染色体上。
本题与变换二的区别在于，已知直毛是显性，同时要求是只能通过一次杂交实验来判断。
若选择雌性直毛与雄性非直杂交：
假设基因位于常染色体上 直（AA）♀×非直（aa） ♂
↓
Aa（直）
假设基因位于X染色体上：直（XAXA）♀×非直（XaY）♂
↓
XAXa （直） XAY（直）
由此可见，在这种杂交选择下，无论基因位于常染色体上还是位于X染色体上，后代果蝇均为直毛的，无法对基因的位置作出判断。
若选择雌性非直与雄性直毛杂交：
假设基因位于常染色体上：非直（ aa）♀× 直毛（AA）♂
↓
Aa（直）
假设基因位于X染色体上：非直（XaXa ）♀ ×（XAY）♂
↓
XAXa （直） XaY（非）
在这种杂交选择下，基因位于常染色体上与X染色体上的结果会出现不同，因此可以作出判断。如果杂交后的性状均为直毛的，那么基因位于常染色体上；如果杂交后代的性状为雌果蝇为直毛，雄果蝇为非直毛，则基因位于X染色体。
从上面的分析我们可以看出，当实验的条件作出变化或者要求作出变换的情况下，实验的方案也就不相同了，在复习过程中，只有通过这种变换的训练，才能提高灵活运用的能力，解决实验与探究性试题的能力才能得到有效的提高。
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