高考生物科学探究系列4 实验的变量与对照（学案）
文档属性
| 名称 | 高考生物科学探究系列4 实验的变量与对照（学案） |  | |
| 格式 | DOC | ||
| 文件大小 | 403.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-10-10 15:16:16 | ||
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文档简介
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高考生物科学探究系列
4 实验的变量与对照
[方法提炼]
1．实验变量分析
(1)变量类型
(2)单一变量原则
无论一个实验有几个自变量，都应确定一个自变量对应观测一个因变量，即单一变量原则，它是处理实验中复杂关系的准则之一。
单一变量原则要求在实验组和对照组的实验中都只能有一个变量，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，以及便于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，排除实验偶然性，提高实验的准确率。
2．设置对照实验的目的及类型的判断
(1)设置对照实验的目的：用以探究一个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。常用的对照类型有以下几种：
①空白对照
对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作处理，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。
②自身对照
实验与对照在同一个对象上进行，不另设对照组。
③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，从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。
④相互对照
不单设对照组，而是几个实验组相互对照。
[演练提升]
1．(2022·鲁南十校联考)下列关于酶特性实验设计的叙述，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
解析：选C。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；探究温度对酶活性影响时，自变量是温度，C正确；探究酶催化最适pH时，过酸、过碱会使酶变性，使结果不精确，应设置酸性、中性、碱性多组不同pH的实验组，使实验尽可能精确，D错误。
2．(2022·南京模拟)植酸酶常作为饲料中的添加剂，为探究植酸酶对鲈鱼消化酶活性的影响，研究者挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组后，投喂烘干的饲料，并检测酶的活性，结果如表。下列叙述错误的是( )
蛋白酶活性(U/mg) 脂肪酶活性(U/mg) 淀粉酶活性(U/mg)
对照组 1.09 0.08 0.12
实验组 1.71 0.10 0.13
A.实验中饲养鲈鱼时，应控制好鱼的大小、水温和溶解氧等无关变量
B．对照组鲈鱼投喂普通饲料，实验组鲈鱼应投喂等量的含植酸酶的饲料
C．实验组中含有植酸酶的饲料需要用高温烘干以杀死饲料中的微生物
D．实验表明植酸酶对蛋白酶活性有明显的促进作用，对脂肪酶和淀粉酶的活性影响不大
解析：选C。实验的无关变量包括鱼的大小、水温、溶解氧浓度等，所以实验中饲养鲈鱼时，应控制好鱼的大小、水温和溶解氧等无关变量，A正确。对照实验遵循单一变量原则，故对照组鲈鱼投喂普通饲料，实验组鲈鱼应投喂等量的含植酸酶的饲料，B正确。由于对照组中普通饲料也含有微生物，所以实验组中含有植酸酶的饲料不需要用高温烘干以杀死饲料中的微生物；实验组中含有植酸酶的饲料不能用高温烘干，以防植酸酶变性失活，C错误。酶具有专一性，实验表明植酸酶对蛋白酶活性有明显的促进作用，对脂肪酶和淀粉酶的活性影响不大，D正确。
3．(2022·上饶一模)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，研究人员进行了如图实验。下列选项正确的是( )
甲：1 mL胰淀粉酶
乙：1 mL胰淀粉酶＋2.5%茶花粉提取液
丙：1 mL胰淀粉酶＋2.5%茶花粉提取液＋5%芦丁
丁：1 mL胰淀粉酶＋2.5%茶花粉提取液＋5%维生素C
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：选B。甲是对照组，与其他组进行对照，目的是测定胰淀粉酶在加入茶花粉提取液、芦丁溶液、维生素C溶液等后的活性，A错误；甲、乙对照说明茶花粉提取液对胰淀粉酶的活性有抑制作用，乙、丙结果显示，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，丙组同时加入茶花粉提取液和芦丁后，二者在抑制胰淀粉酶活性上实现了效果叠加，使胰淀粉酶活性更低，B正确；丙、丁之间不满足单一变量原则，无法对照作推论，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，无法对照作推论，故不能推测维生素C对胰淀粉酶活性有抑制作用，D错误。
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4 实验的变量与对照
[方法提炼]
1．实验变量分析
(1)变量类型
(2)单一变量原则
无论一个实验有几个自变量，都应确定一个自变量对应观测一个因变量，即单一变量原则，它是处理实验中复杂关系的准则之一。
单一变量原则要求在实验组和对照组的实验中都只能有一个变量，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，以及便于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，排除实验偶然性，提高实验的准确率。
2．设置对照实验的目的及类型的判断
(1)设置对照实验的目的：用以探究一个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。常用的对照类型有以下几种：
①空白对照
对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作处理，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。
②自身对照
实验与对照在同一个对象上进行，不另设对照组。
③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，从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。
④相互对照
不单设对照组，而是几个实验组相互对照。
[演练提升]
1．(2022·鲁南十校联考)下列关于酶特性实验设计的叙述，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
解析：选C。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；探究温度对酶活性影响时，自变量是温度，C正确；探究酶催化最适pH时，过酸、过碱会使酶变性，使结果不精确，应设置酸性、中性、碱性多组不同pH的实验组，使实验尽可能精确，D错误。
2．(2022·南京模拟)植酸酶常作为饲料中的添加剂，为探究植酸酶对鲈鱼消化酶活性的影响，研究者挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组后，投喂烘干的饲料，并检测酶的活性，结果如表。下列叙述错误的是( )
蛋白酶活性(U/mg) 脂肪酶活性(U/mg) 淀粉酶活性(U/mg)
对照组 1.09 0.08 0.12
实验组 1.71 0.10 0.13
A.实验中饲养鲈鱼时，应控制好鱼的大小、水温和溶解氧等无关变量
B．对照组鲈鱼投喂普通饲料，实验组鲈鱼应投喂等量的含植酸酶的饲料
C．实验组中含有植酸酶的饲料需要用高温烘干以杀死饲料中的微生物
D．实验表明植酸酶对蛋白酶活性有明显的促进作用，对脂肪酶和淀粉酶的活性影响不大
解析：选C。实验的无关变量包括鱼的大小、水温、溶解氧浓度等，所以实验中饲养鲈鱼时，应控制好鱼的大小、水温和溶解氧等无关变量，A正确。对照实验遵循单一变量原则，故对照组鲈鱼投喂普通饲料，实验组鲈鱼应投喂等量的含植酸酶的饲料，B正确。由于对照组中普通饲料也含有微生物，所以实验组中含有植酸酶的饲料不需要用高温烘干以杀死饲料中的微生物；实验组中含有植酸酶的饲料不能用高温烘干，以防植酸酶变性失活，C错误。酶具有专一性，实验表明植酸酶对蛋白酶活性有明显的促进作用，对脂肪酶和淀粉酶的活性影响不大，D正确。
3．(2022·上饶一模)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，研究人员进行了如图实验。下列选项正确的是( )
甲：1 mL胰淀粉酶
乙：1 mL胰淀粉酶＋2.5%茶花粉提取液
丙：1 mL胰淀粉酶＋2.5%茶花粉提取液＋5%芦丁
丁：1 mL胰淀粉酶＋2.5%茶花粉提取液＋5%维生素C
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：选B。甲是对照组，与其他组进行对照，目的是测定胰淀粉酶在加入茶花粉提取液、芦丁溶液、维生素C溶液等后的活性，A错误；甲、乙对照说明茶花粉提取液对胰淀粉酶的活性有抑制作用，乙、丙结果显示，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，丙组同时加入茶花粉提取液和芦丁后，二者在抑制胰淀粉酶活性上实现了效果叠加，使胰淀粉酶活性更低，B正确；丙、丁之间不满足单一变量原则，无法对照作推论，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，无法对照作推论，故不能推测维生素C对胰淀粉酶活性有抑制作用，D错误。
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