素养专题3 对照实验及其变量控制（教师用书）-2023高考生物【正禾一本通】高三一轮总复习高效讲 义（老教材老高考）

素养专题3　对照实验及其变量控制 实验设计题已成为高考实验题的重点，对照实验的设计是实验题中最常见的。对照实验可以更加明确地排除无关变量对实验结果的影响，这样可以增加实验结果的说服力。对照实验在高中生物实验中占有重要的地位。 01/核心素养培优 1．常见的对照类型 (1)空白对照：空白对照指不加实验组的处理因素，或者说相对于实验组而言，除自变量外，其他处理与实验组完全相同。空白对照能明白地对比和衬托实验组的变化和结果，增加说服力。 (2)自身对照：指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不另设对照。自身对照方法简便，关键是看清实验处理前后现象变化的差异。实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。 (3)相互对照：是指不单独设对照组，而是几个实验组相互对比对照，其中每一组既是实验组也是其他组别的对照组，由此得出相应的实验结论。相互对照一般是在探究某种实验因素对实验结果的影响不明确的情况下使用，通过实验的相互对比，确立自变量和因变量的关系。 (4)条件对照：是指虽给实验对象施以某种实验处理，但这种处理不是实验假设所给定的自变量。例如，“甲状腺激素饲喂蝌蚪”实验中，用含甲状腺激素的饲料饲喂组为实验组；用含甲状腺抑制剂的饲料饲喂组为条件对照组；用不含甲状腺激素的饲料饲喂组为空白对照组。 2．对照实验变量的控制原则 (1)自变量的控制原则：单一变量原则。 (2)无关变量的控制原则：等量适宜原则。 (3)因变量的控制原则：可观测性原则。 【典例】过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是(　　) 试管编号 1 2 3 4 2%H2O2/mL 2 2 2 2 缓冲液/mL 2 － － － 过氧化物酶溶液/mL － 2 － － 白菜梗提取液/mL － － 2 － 煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL － － － 2 1%焦性没食子酸/mL 2 2 2 2 A．1号管为对照组，其余不都是实验组 B．2号管为对照组，其余都为实验组 C．若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶 D．若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶 解析：选A。该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，实验的原理是过氧化物酶能分解过氧化氢，使氧化焦性没食子酸呈橙红色，实验的自变量是白菜梗提取液，其中1、2号试管是对照组，3、4号试管是实验组，A正确、B错误；实验设置必须遵循对照原则，3号与1、2号对照，2、3号管显橙红色，1号不变色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C错误；3号试管和4号试管的自变量是温度，若4号管不显橙红色，与3号对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D错误。 02/素养能力巩固 1．(2021·山东淄博模拟)某同学设计“探究酶催化作用”的实验装置(轻盖试管塞以收集气体)及相关处理如下图所示，下列叙述错误的是(　　) A.该实验的对照组为C，实验组为A、B B．实验过程中，可用有余烬的木条测试释放的气体 C．设置B的目的是排除肝提取液自身产生氧的可能 D．用马铃薯研磨液替换肝提取液也能达到本实验目的 解析：选A。由图可知，该实验的自变量为过氧化氢酶的有无，则实验组为A组，对照组为B组和C组，A错误；过氧化氢的分解产物有氧气，故实验过程中，可用有余烬的木条测试释放的气体，B正确；为使实验结果更加可靠，排除肝提取液自身产生氧的可能，故设置B组作为对照，C正确；马铃薯提取液中也含有过氧化氢酶，故用马铃薯研磨液替换肝提取液也能达到本实验目的，D正确。 2．生物兴趣小组为验证萌发的玉米种子中淀粉含量减少是淀粉酶作用的结果，设计的实验如下图所示。下列相关分析错误的是(　　) A．试管甲为对照组，可以与其他组形成对照从而说明变量产生的效果 B．试管乙中加入的X应该为未发芽的玉米种子提取液 C．可使用斐林试剂检测实验结果，4支试管均有砖红色沉淀出现 D．若试管乙和丁实验结果相同，则可能是试管丁中酶活性过低或失活 解析：选C。由图可知，试管甲使用的是缓冲液，与其他三组形成对照，甲是对照组，A正确；试管乙中应加入未发芽的玉米种子提取液与后面两组形成相互对照，B正确；甲组的淀粉不会分解产生大量葡萄糖，所以不可能4支试管均有砖红色沉淀出现，C错误；未发芽的玉米种子淀粉酶含量少、活性低，若试管乙和丁实验结果相同，则可能是试管丁中酶活性过低或失活，D正确。 3．(2021·重庆模拟)信息一：不同的消化液的pH不一样。唾液的pH为6.2～7.4，胃液的pH为0.9～1.5，小肠液的pH为7.6。 信息二：多酶片是一种复方制剂，它主要是由胰酶、胃蛋白酶复合而成的一种药物，其说明书的部分内容如下： 多