内容正文:
高考总复习
生物学
实验探究课3 实验的变量分析与对照设置
第三单元 细胞的能量供应和利用
1.实验变量分析
(1)变量类型
(2)单一变量原则
单一变量原则要求在实验组和对照组的实验中只能有一个变量,这样得出的实验结果与单一变量之间就能形成一一对应关系,便于观察实验结果,以及分析实验结果的成因。
(3)无关变量要一致(等量原则)
在实验设计和操作中,要尽量减少无关变量,而且不同的实验组中无关变量应完全相同,这样就可排除无关变量对实验的干扰,提高实验的准确性。
2.设置对照实验的目的及对照类型的判断
(1)目的:探究某一因素对特定对象的影响,通过比较实验结果而得出结论。
(2)类型:对照实验通常要设置对照组和实验组。实验组是接受自变量处理的对象组,对照组(控制组)是不接受自变量处理的对象组。常用的对照类型有四种:
空白对照 对照组为不做任何处理的对象组。这里的不做处理,并非什么因素都不给予,而是针对实验所要研究的因素不给予,以体现实验因素的有无对实验结果的影响
自身对照 实验组与对照组在同一个对象上进行,不另设对照组
条件对照 给对照组施以某种实验处理,但不是所研究的实验因素,以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异,从侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响
相互对照 不单设对照组,而是几个实验组相互对照
1.下列关于酶的特性的实验设计的叙述,正确的是 ( )
A.验证酶的专一性时,自变量一定是酶的种类
B.验证酶的高效性时,自变量是酶的浓度
C.探究温度对酶活性的影响时,自变量是温度
D.探究酶催化作用的最适pH时,应设置过酸、过碱、中性三组
C
解析:验证酶的专一性时,自变量可以是酶的种类,也可以是底物的种类,A错误;验证酶的高效性时,自变量是催化剂的种类,B错误;探究温度对酶活性的影响时,自变量是温度,C正确;探究酶催化作用的最适pH时,应设置多组不同pH的实验组,使实验尽可能精确,D错误。
2.生物实验中常用到对照实验的方法,以下实验的对照设置不正确的是 ( )
A.研究细胞核的功能时,将变形虫切成有核和无核两部分
B.探究酶具有高效性时,设置无机催化剂和生物酶两组实验
C.验证淀粉是光合作用的产物时,让叶片一半曝光和另一半遮光
D.验证胚芽鞘的感光部位在尖端时,设置保留尖端和去除尖端的两组
D
解析:研究细胞核的功能时,将变形虫切成有核和无核两部分,A正确;探究酶具有高效性时,设置无机催化剂和生物酶两组实验,B正确;验证淀粉是光合作用的产物时,让叶片一半曝光和另一半遮光,C正确;验证胚芽鞘的感光部位在尖端时,设置遮住尖端和不做处理的两组,D错误。
3.淀粉酶是人体消化液中重要的消化酶,在代谢中起到重要作用。为了探究不同物质对胰淀粉酶活性的影响,研究人员进行了下图所示的实验。下列叙述正确的是 ( )
B
A.甲是实验组,与其他组进行对照,目的是测定胰淀粉酶在适宜条件下的活性
B.乙和丙进行对照,说明芦丁可能强化了茶花粉提取液对胰淀粉酶活性的抑制作用
C.丙和丁进行对照,说明维生素C可以缓解芦丁对胰淀粉酶活性的抑制作用
D.甲和丁进行对照,推测维生素C对胰淀粉酶活性有抑制作用
解析:甲是对照组,与其他组进行对照,目的是测定胰淀粉酶在适宜条件下的活性,A错误;甲、乙组对照,说明茶花粉提取液对胰淀粉酶的活性有抑制作用,丙组结果显示,加入芦丁后胰淀粉酶的活性更低,说明芦丁可能强化了茶花粉提取液对胰淀粉酶活性的抑制作用,也可能芦丁本身能抑制胰淀粉酶活性,B正确;丙、丁之间不满足单一变量原则,无法进行对照,故不能说明维生素C可以缓解芦丁对胰淀粉酶活性的抑制作用,C错误;甲、丁之间不满足单一变量原则,无法进行对照,故不能推测维生素C对胰淀粉酶活性有抑制作用,D错误。
4.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,对实验的处理如下表所示。
试管组别 实验处理
加入H2O2 温度 加入试剂
试管1 2 mL 25 ℃ -
试管2 2 mL 90 ℃ -
试管3 2 mL 25 ℃ 2滴二氧化锰
试管4 2 mL 25 ℃ 2滴鸡肝匀浆
(1)在上表的实验处理中,研究了哪些自变量?______________,因变量是______________;请举出两个无关变量:____________________________。
(2)若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别,可选用的实验组合是___________________________________________________________。
(3)若试管1和试管2组成对照实验,能说明的问题是_________________________________________________________。
答案:(1)温度和催化剂 过氧化氢分解速度(O2的产生速率) 过氧化氢的量、催化剂的量、试管洁净程度等
(2)试管3和试管4
(3)高温能促进过氧化氢分解
解析:(1)分析表格中的信息可知,该实验的自变量是温度和催化剂,因变量是过氧化氢的分解速率(或O2的产生速率),无关变量有过氧化氢的量、催化剂的量和试管洁净程度等,实验的目的是探究温度、不同催化剂对过氧化氢的分解速率的影响。(2)若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别,则实验的自变量是催化剂的种类,温度应该保持相同,因此应该选择的实验组合是试管3和试管4。(3)若试管1和试管2组成对照实验,自变量是温度,说明高温能促进过氧化氢分解。
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