必修1 第二单元 实验技能1 实验设计的基本原则-【导与练】2024高考生物一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，人教版）

实验设计的基本原则 实验设计遵循的四大基本原则 (1)单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。 (2)对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同),以便减小实验误差。对照设计有多种形式,如空白对照(对照组不加任何处理因素)、条件对照(对照组被某些因素处理)、自身对照(对照处理与实验处理在同一受试生物上进行)、相互对照(几个实验组之间相互对照)等。 (3)平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。 (4)可操作性原则:是指设计生物学实验时要尽量做到实验材料容易获得,实验装置比较简单,实验药品比较便宜,实验步骤比较少,实验时间比较短,实验效果比较明显,而且在常态下可操作,具有可行性。即原理正确、实验成本低、步骤简洁、现象明显、结果准确、具可行性。 1.(2023·河南濮阳模拟)在下列与教材中的实验相关叙述中正确的是(　C　) A.双缩脲试剂A液、B液和蒸馏水的组合既可用来鉴定蛋白质,也可用来鉴定还原糖 B.观察细胞质流动时,可选择线粒体作为参照物 C.科学家通过伞藻的嫁接实验不能证明细胞核控制着伞藻帽的性状 D.质壁分离及复原实验中先后用高倍显微镜观察三次,形成自身前后对照 解析:斐林试剂是甲液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)和乙液(质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液),双缩脲试剂是A液(质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液),所以如果仅依赖于双缩脲试剂A液、B液和蒸馏水的组合只能鉴定蛋白质,不能鉴定还原糖;线粒体无色,无法用作观察细胞质流动的参照物;科学家做了伞藻的嫁接实验,实验中将菊花形伞藻和伞形伞藻的伞柄互换,所以证明了伞藻的伞帽由假根决定,不能证明细胞核控制着伞藻帽的性状,因为假根内除了细胞核还有其他物质;质壁分离及复原实验中先后用低倍显微镜观察三次,形成自身前后对照。 2.(2022·四川成都阶段练习)观察藓类叶片细胞的叶绿体和观察植物细胞的质壁分离与复原的实验中相关操作的共同点是(　D　) A.实验中均需要设计空白对照组 B.都必须对实验材料进行染色 C.制作装片时都要使用生理盐水 D.实验过程都要使实验材料保持活性 解析:观察类实验通常不设计对照组;观察叶绿体时不需要染色,因为叶绿体本身有颜色(绿色),观察质壁分离和复原实验若用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为观察的材料,也不需要染色;观察藓类叶片细胞的叶绿体和观察植物细胞的质壁分离与复原过程中制片时用的是清水,不是生理盐水;根据实验的可操作性原则,上述实验都需要保持细胞活性。 3.某兴趣小组为了探究酒精对细胞的毒害作用,先用不同浓度酒精处理洋葱内表皮,然后将表皮细胞浸润于0.06 g/mL胭脂红溶液中,一段时间后,观察细胞发生质壁分离的情况,结果如下表。请回答下列问题。 酒精浓度 (体积分数) 发生质壁分离的细胞数 细胞总数 平均成活率 装片1 装片2 装片3 装片1 装片2 装片3 0 67 69 68 67 70 68 0.995 10% 70 72 68 71 74 69 0.981 20% 66 65 72 68 68 75 0.962 30% 0 0 0 67 70 72 0 注:细胞的成活率=质壁分离细胞数/细胞总数。 (1)本实验的自变量是　　　　。  (2)活的洋葱内表皮细胞在0.06 g/mL胭脂红溶液中,细胞会　　　　,而发生质壁分离;已经死亡的细胞由于原生质层失去了　　　　,则无法发生质壁分离。  (3)胭脂红是一种红色的水溶性色素,通过实验结果推测,用10%的酒精处理过的装片中应该看到的现象是绝大多数细胞的液泡呈　　　　,细胞壁与原生质层之间呈　　　　色;用30%酒精处理过的装片中应该看到的现象是　　　　。  (4)根据本实验的结果推测,长期水淹浸泡会导致农作物烂根的原因是根细胞进行　　　　产生的　　　　对细胞有毒害作用。  解析:(1)用不同浓度酒精处理洋葱内表皮,因此实验的自变量是酒精浓度。(2)0.06 g/mL胭脂红溶液浓度大于细胞液浓度,活的洋葱内表皮细胞在0.06 g/mL胭脂红溶液中,细胞会失水而发生质壁分离;已经死亡的细胞由于原生质层失去了选择透过性,溶质、溶剂均可以通过原生质层,无法发生质壁分离。(3)胭脂红是一种红色的水