【学霸笔记：同步精讲】20　第5章　素能提升课2　科学探究中的变量控制与对照实验 讲义--高中生物学人教版必修1

提升点1　科学探究中的变量控制 实验过程中的变化因素称为变量。在生物实验设计中对变量的确立、操控是实验成功与否的关键。 (1)变量类型 自变量 又称实验变量，是研究者主动操控的，即实验所探究的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量，坐标中横轴标识一般为自变量 因变量 又称反应变量，是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，应具有可测性和客观性，坐标中纵轴标识一般为因变量 无关 变量 无关变量又称干扰变量、控制变量，是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量。实验时一般需控制无关变量适宜且相同 (2)变量控制 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，以确保实验变量的唯一性。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等量原则 在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量对实验的影响，而且不同的实验组中无关变量应完全相同且适宜，这样就可排除无关变量对实验的干扰，排除实验偶然性，提高实验的准确率。 1．某同学为探究酶的特性，进行了一系列相关实验，结果如下表所示，下列叙述正确的是(　　) 实验步骤 试管 1 2 3 4 5 6 1 向试管内加入可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 向试管内加入植物淀粉酶 2滴 2滴 2滴 3 将试管分别放到不同温度的水浴保温5分钟 0 0 50 50 100 100 4 将试管1和2，3和4，5和6中溶液混合，继续在原温度下保温5分钟 5 分别滴加碘液，并观察颜色变化 A．本实验的自变量是底物的有无、温度、酶的有无 B．本实验可以用斐林试剂检测还原糖的生成量，比较各温度下砖红色颜色深浅 C．会对实验结果产生重大影响的无关变量有淀粉的浓度、酶的浓度，如果淀粉用量过少，可以适当延长反应时间，以观察到最佳实验现象 D．沸水浴组滴加碘液后，颜色为蓝色，将该反应体系的温度降至适宜温度继续反应，颜色无变化 2．消化酶的研究为鲍鱼的快速健康养殖提供了参考。研究人员从鲍鱼的肠道和肝胰脏中获取淀粉酶进行相关实验，结果如图1、图2 所示。请回答下列问题： (1)图1中实验的自变量是_____， 因变量是_____。在30 ℃至40 ℃范围内，_____中淀粉酶活性较高。 (2)由图2可知淀粉酶的最适pH在_____ 左右，pH为2时，淀粉酶活性低的原因是_____ _____ _____ _____。 实验中的“淀粉酶活性”可以用_____为指标进行测量。 (3)图3为肠道中淀粉酶在35 ℃时催化的反应物浓度随时间变化的曲线，请在图3上画出同等条件下肝胰脏中淀粉酶催化的反应曲线。 (4)图2中实验设计的pH梯度_____(填“适合”或“不适合”)直接用于“pH对胃蛋白酶活性影响”的实验研究。研究人员发现在相同条件下纤维素酶的活性较高，这可能与鲍鱼喜食富含_____的藻类有关。 3．某小组进行“探究pH对酶的影响”的一系列活动。实验一：“探究pH对过氧化氢酶的影响”，设置了pH为5.0、6.0、7.0和8.0的四个组，实验结果如下表所示。 不同pH、不同时间收集到的气体体积表(mL) 　　pH 时间/s　　 5.0 6.0 7.0 8.0 30 8 10 10 10 60 9 10 10 10 90 10 10 10 10 120 10 10 10 10 (1)能否用各组实验完全结束后收集到的气体体积作为因变量检测指标，并说明理由？ _____ _____ _____。 (2)实验结果并不理想，可通过_____ (填“增大”或“减小”)底物浓度；或_____ (填“增大”或“减小”)酶的量等措施加以改进。 (3)若实验中只有一套实验装置，每次实验后，先用蒸馏水充分冲洗反应室，然后用_____再冲洗一遍。 实验二：“探究pH对不同蛋白酶的影响”，对木瓜蛋白酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶进行了相关实验，结果如图所示： (4)本实验的自变量为_____。 (5)据图 ... ...