第三章　微专题三　生物学实验初识（课件 学案，共2份）浙科版（2019）必修1 分子与细胞

生物学实验初识 一、生物学实验中的变量 1．自变量：在实验中人为控制的变量。 2．因变量：随自变量的变化而变化的变量。 3．无关变量：除自变量外，实验过程中可能对实验结果造成影响的变量。无关变量的“无关”是指与实验研究目的无关，并不是指与因变量无关。 二、生物学实验设计应遵循的基本原则 1．科学性原则 实验设计必须有充分的科学依据，科学性原则包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性。 2．对照性原则 对照实验是除所控因素(自变量)外其他条件与被对照实验完全相同的实验。科学地设置对照实验，能够有效地排除其他因素对实验结果的干扰，增强实验的可信度。设置对照组有4种方法： 类型 设置对照实验 举例 空白对照 对照组不作任何处理或加入适量蒸馏水(生理盐水) 如验证酶的催化功能，则对照组不作任何处理，让其自然反应 自身对照 实验组和对照组处理都在同一实验对象上进行 植物细胞质壁分离及质壁分离复原实验中对同一装片2次实验处理，3次观察 条件对照 给对象施以某种实验处理(不是实验假设所给定的实验变量)，但这种处理是作为对照的，通过得出两种相互对立或相同的结论，以验证实验结论的正确性 在“验证生命活动的直接供能物质是ATP而不是葡萄糖”实验中，甲组为实验组(加ATP)，乙组为条件对照组(加葡萄糖)，不添加任何物质的丙组是空白对照组 相互对照 不单独设置对照组，而是几个实验组相互对照 探究“pH(温度)对酶活性的影响”中系列pH(温度)实验装置 3.单一变量原则和等量原则 (1)不论一个实验有几个实验变量，实验组和对照组只有一个变量(自变量)不同。 (2)实验中要尽可能避免无关变量的干扰。例如，在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用”的实验中，加入的底物种类不同是单一变量，而加入的淀粉酶的量、底物的量、反应温度、pH则应控制在相同且适宜的条件，即等量原则，防止无关变量干扰实验结果。 4．平行重复性原则 同时处理多个实验材料或进行多次实验，可以避免实验结果的偶然性，使结论更准确。 5．实例分析 (1)酶相关实验探究中的变量分析 项目 变量分析 酶的高效性 自变量 不同的催化剂，即无机催化剂与酶等 因变量 底物的分解速率或产物的生成速率 无关变量 底物量、酶的数量、反应温度、pH等 酶的专一性 自变量 不同底物或不同酶液 因变量 底物是否被分解或有无产物生成 无关变量 底物量、酶的数量、反应温度、pH等 影 响 酶 催 化 功 能 的 因 素 温度 自变量 一系列温度梯度(至少三组) 因变量 底物的分解速率或剩余量(产物的生成速率或产生量) 无关变量 底物浓度、试剂量、酶浓度、pH等 pH 自变量 一系列pH梯度(至少三组) 因变量 底物的分解速率或剩余量(产物的生成速率或产生量) 无关变量 底物浓度、试剂量、酶浓度、温度等 (2)“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验存在自身对照，分析如下： ①实验对象：同一成熟的植物细胞。 ②观察对象：液泡大小和颜色的变化。 ③在这一实验中有两次对照，具体如下： 例1　在“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如图所示)。下列有关叙述正确的是(　　) A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞溶胶区域 B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处 C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头 D．通常可以省略第一次显微观察步骤节约实验时间 例2　(2024·金华高一期中)在淀粉－琼脂块上的5个圆点位置，分别用蘸有不同液体的棉签涂抹，然后将其放入37 ℃恒温箱中保温。2 h后取出淀粉－琼脂块，用碘－碘化钾溶液(红棕色)处理1 min，然后用清水冲洗掉碘－碘化钾溶液，观察圆点 ... ...