内容正文:
附:实验必备方法探究
2.变量的控制和实验组与对照组
一 变量的控制
实验探究能力培养,特别关注在复杂实验背景下,理清自变量、因变量,从而进一步确定实验组与对照组,这是解实验设计题的关键。
(1)变量定义:①自变量:是指实验中根据实验目的需要人为改变的变量。②因变量:是指随着自变量的变化而变化的变量。③无关变量:是指除自变量外,实验过程中可能还会存在的一些对实验结果造成影响的因素。
(3)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”:例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。
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进行颜色方面的鉴定。
二 实验组和对照组
(1)实验组和对照组定义
实验组:接受实验变量处理的一组。
对照组:不接受实验变量或者常态下的一组。
(2)实验组和对照组的判断方法
①运用加减法设计的实验,做了加(减)法处理的是实验组。没有做加(减)法处理的是对照组。
例1 为了验证光是植物生长发育的必要条件,设计如下实验:选择生长状况一致的小麦幼苗200株,随机均分为实验组和对照组,分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法,其中对照组和实验组处理及结果分别是什么?
a.黑暗中培养 b.在光下培养
c.生长良好 d.生长不良
b、c
a、d
探究土壤微生物是否能分解农药
有
土壤中无微生物即无菌组
不灭菌即B组
高压灭菌即A组
对照组
探究银边天竺葵光合作用是否需要光和叶绿体
有无光和叶绿体
有光和叶绿体的
无光或者叶绿体
C组
A和B组
例2 为探究酸雨对植物的影响,某同学取生长状况相同的若干株相同植物分为2组,一组植物定时喷洒适量清水,另一组植物定时喷洒适量酸雨,一段时间后观察两组植物生长状况。该实验中,对照组和实验组分别是哪组?
等量清水喷洒植物组
模拟酸雨喷洒植物组
探究空气中CO2对植物生长的影响
CO2的有无
有等量清水的环境
甲组
乙组
已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。如果让你设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响,请写出你设计的实验组和对照组。
思路引领
(1)实验目的:验证长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
(2)实验变量:是否有长期束缚及肾上腺。
(3)变量实施组:
A组:长期束缚;
B组:切除肾上腺(因为小鼠体内本身就有肾上腺,要研究肾上腺作用,需要切除);
C组:长期束缚+切除肾上腺。
D组
A组、B组、C组
[练3] (2020·山东等级考节选)已知切断脾神经可以破坏脑—脾神经通路,请利用以下实验材料及用具,设计实验验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。请写出实验设计的对照组和实验组。
实验材料及用具:生理状态相同的小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。
验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠体液免疫能力
有无脑—脾神经通路
有脑—脾神经通路
无脑—脾神经通路
不做处理组
切断脾神经组
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
思路引领
(1)实验原理:过氧化物酶能分解过氧化氢,氧化焦性没食子酸呈橙红色。—题干已给
(2)实验目的:探究白菜梗中是否存在过氧化物酶。—题干已给
(3)实验变量:是否加白菜梗提取液及白菜梗提取液处理方法。
(4)不作处理组:1号试管,实验结果已知组(实验原理可知):2,4号试管。
解析 实验是为了探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,所以1号管、2号管、4号管均为对照组,3号管是实验组,A正确,B错误;3号管显橙红色,可能是由于提取液中含有其他氧化性物质导致的,故需要对照组来进行对照,C错误;4号管不显橙红色,很有可能是加入煮沸冷却后的白菜梗,煮沸使酶失活,无法证明白菜梗中无过氧化物酶,D错误。
对照组的处理是:__________________________________________培养奶牛乳腺上皮细胞24小时。
用等量的不含GH和IGF1的动物细胞培养液
探究生长激素和胰岛素样生长因子影响奶牛牛乳
中酪蛋白含量的机理
有无生长激素和胰岛素样生长因子
GH、IGF1、GH+IGF1
不含GH和IGF1
(3)模型动物制备时的实验设计
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