内容正文:
《金版教程》大二轮专题复习冲刺方案 新教材·生物(单选版)
考点2 实验探究
一、实验设计与分析
1 实验设计中变量的控制
(1)变量之间的关系
(2)变量的处理办法
①自变量的处理办法
a.“加”或“减”:例如验证甲状腺激素的生理作用——“加”即口服或注射该激素;“减”即手术切除甲状腺法。
b.“换”:如探究温度对酶活性的影响实验,对自变量温度无法“加”或“减”,就用“换”的方法。
②无关变量控制的方法如下
消除法
排除或隔离无关变量对实验结果的影响。例如,验证“生长素能促进果实发育”的实验中,有一组要求无生长素,需开花前用纸袋将雌花套住,隔离外来花粉的干扰
恒定法
在整个实验中,尽量使所有的实验条件、实验处理、实验对象等都恒定不变。例如,在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验中,始终将试管处于恒温水浴中,以消除温度这一无关变量对实验的影响
平衡法
设立对照组,除自变量外,无关变量对实验组与对照组的影响都是均等的。从而可平衡无关变量的影响,得到实验单一变量的效果
③因变量的确定:因变量必须是可测量或可观察的指标,例如某溶液中是否存在淀粉酶,肉眼看不到,通过实验加淀粉,但淀粉含量是否发生变化还是看不到,所以需要通过加碘液或斐林试剂进行颜色方面的鉴定。
2 实验设计中遵循的对照原则
(1)模型动物制备时设计的对照
①空白对照
处理方法
指不经任何处理的实验动物,目的是突出正常动物与疾病动物之间有何差别。所谓不加处理因素,可以是用生理盐水等溶剂代替所要加的溶液,也可以是给实验动物开刀但是不摘除某个器官,等等
目的
排除无关变量的干扰,排除来自“取材差异”“操作处理”和“检测方法”带来的误差
举例
研究某种药物对糖尿病小鼠的治疗效果,空白对照组的设计是:未患有糖尿病的野生型小鼠(或正常/健康小鼠),应给予生理盐水或不含药物的溶剂等
②模型对照
处理方法
即疾病动物模型,用等量生理盐水或不含药物的溶剂处理
目的
观察与治疗组相比,药效如何及在疾病状态下的动物表现
举例
如要观察某种药物是否对乳腺癌有治疗效果,治疗组动物需要腹腔给药,模型组需要注射同等剂量的不包括药物的溶剂
③已知治疗效果药物等治疗组对照
处理方法
通常是给予模型动物已知有效的药物的处理
目的
某受试药物与已知药效药物对比,是否更有效
举例
例如已知阿霉素对乳腺癌肿瘤生长有抑制作用,因此我们可以选用阿霉素作为对照,来判断受试药物的治疗效果
综上,建议对照组的分组是:
①空白组;②模型对照组;③治疗对照组
实验组的分组是:a.模型+低剂量受试药物;b.模型+中剂量受试药物;c.模型+高剂量受试药物。
注:①如果实验对象是不需要疾病状态,则可不设立模型组;②并非每一个实验都能找到治疗对照组,因此,也不是每一个实验都需要设置治疗对照组。
例如:已知罗格列酮能降低血糖,研究某种药物A的降血糖作用。实验对象为糖尿病小鼠,给药方式为灌胃,预期结果是血糖下降。空白对照组;模型对照组;治疗对照组;实验组分别如何设置?
空白对照:给正常小鼠灌生理盐水。
模型对照:给模型小鼠(患糖尿病小鼠)灌生理盐水。
治疗对照:给模型小鼠(患糖尿病小鼠)服用罗格列酮。
实验组:给模型小鼠(患糖尿病小鼠)服用某种药物A。
(2)相互对照:实验中不单独设对照组,而是几个实验组相互对照。
例如:要确定噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质,如何设计实验?你的判断标准是什么?
提示:可以用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,用标记的噬菌体和无标记的细菌混合培养一段时间后,检测两组实验的细菌和最终形成的子噬菌体哪一组带有放射性,最终,根据实验结果确定哪一种物质在亲子代之间具有连续性。
(3)自身对照:指对照组和实验组都在同一研究对象上进行。
例如:质壁分离和复原实验。实验处理前后的细胞状态分别为对照组和实验组,通过比较二者差异分析得出实验结论。
3 实验设计中实验思路和实验步骤的确定方法
(1)实验设计思路和步骤的区分
(2)实验步骤规范表达
①共性处理——取材、分组、编号
[方法] 将若干生长状况、大小等相同的材料均分为若干组,并用A、B、C……或甲、乙、丙……进行标号;
[语言描述] a.若实验材料为植物,可描述为“选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组,分别编号为A、B、C……”;
b.若实验材料为动物,可描述为“选择年龄、体重、健康状况相同的某种动物随机等量分组,分别编号为1、2、3……”;
c.若实验材料为溶液,可描述为“取两支(或多支)试管,分别编号为甲、乙(或甲、乙、丙……),各加入等量的某溶液”。
②变量控制——相同处理和不同处理(主要是描述“自变量”,平衡“无关变量”)
[方法] 第一,不施加实验变量(自然条件或模拟自然条件)的设