1、2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 細胞的能量供應(yīng)和利用 科學(xué)探究系列1 實驗方案設(shè)計的基本原則教案 新人教版必修12022屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 細胞的能量供應(yīng)和利用 科學(xué)探究系列1 實驗方案設(shè)計的基本原則教案 新人教版必修1年級：姓名：- 4 -科學(xué)探究系列1 實驗方案設(shè)計的基本原則1科學(xué)性原則所謂科學(xué)性原則，是指實驗的原理要符合科學(xué)原理，實驗結(jié)果的預(yù)期有科學(xué)依據(jù)，實驗的各個環(huán)節(jié)不能偏離生物學(xué)基本知識和基本原理，以及其他科學(xué)領(lǐng)域的基本原則。科學(xué)性原則具有兩個方面的含義：首先，必須保證實驗的設(shè)計不出現(xiàn)科學(xué)性錯誤；其次，實驗設(shè)計要具有科學(xué)思想和科學(xué)方法的因素。具體地說，科學(xué)性原則體現(xiàn)在

2、以下幾個方面：實驗原理的科學(xué)性、實驗方法的科學(xué)性、實驗材料選擇的科學(xué)性、實驗結(jié)果處理的科學(xué)性及實驗結(jié)果分析的科學(xué)性等。2對照原則對照原則是中學(xué)實驗中最常用的原則。通過設(shè)置對照實驗，既可排除無關(guān)變量的干擾，又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。在一個對照實驗中，可包括實驗組和對照組。實驗組是接受自變量處理的對象組，對照組是不接受自變量處理的對象組，一般是隨機決定的。常用的對照組類型有空白對照、自身對照、條件對照、相互對照幾種。3單一變量原則單一變量原則可使實驗中的復(fù)雜關(guān)系簡單化，使結(jié)果更準確。其含義包括：(1)不論一個實驗有幾個實驗變量，都應(yīng)做到一個變量對應(yīng)一個需要觀測反應(yīng)變量；(2)實驗中要盡可能

3、避免無關(guān)變量的干擾。這一原則強調(diào)實驗組和對照組只有一個量是不同的，實驗組和對照組的結(jié)果差異只能是由這個單一變量導(dǎo)致的，從而證明實驗組變量的作用。因此，在進行實驗設(shè)計時，要首先確定實驗變量并正確設(shè)置。4等量性原則該原則是指要嚴格地操縱自變量，以獲取因變量，無關(guān)變量應(yīng)相同或等量，以消除無關(guān)變量干擾。5平行重復(fù)原則任何實驗都必須能夠重復(fù)，在同樣條件下重復(fù)，實驗結(jié)果應(yīng)該一致或相近。實驗設(shè)計時，可以通過在一組實驗中同時處理多個材料，對實驗結(jié)果求平均值，保證實驗結(jié)果的可信度。6隨機性原則實驗設(shè)計中的隨機性原則是指被研究的樣本是從總體或群體中隨機抽取的。這樣做可以：(1)消除或減少系統(tǒng)誤差，使顯著性測驗有意

4、義；(2)平衡各種條件，避免實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差。1某生物興趣小組對粳稻、秈稻和雜交稻三種水稻品種中的h2o2酶活性進行了實驗研究，實驗結(jié)果如下表所示。請回答下列問題：(1)本實驗的目的是探究_。設(shè)計實驗時，各實驗組應(yīng)遵循_原則。(2)分析表中數(shù)據(jù)可知，在一定濃度范圍內(nèi)，cd2、cu2都能抑制h2o2酶的活性，且相同濃度的cu2的抑制作用_(填“大于”“小于”或“等于”)cd2。cd2、cu2對h2o2酶活性的影響主要取決于_(填“植物類型”或“重金屬種類和濃度”)。(3)cd2、cu2等重金屬離子影響了h2o2酶的_，從而引起酶活性的改變。解析(1)本題研究的自變量包括重金屬離子的種類、濃度和水

5、稻品種。各實驗組都要遵循單一變量原則、對照原則和平行重復(fù)原則。(2)酶的活性越小，說明抑制作用越強。(3)重金屬影響蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。答案(1)不同濃度的cd2和cu2對不同水稻品種中h2o2酶活性的影響單一變量原則、對照原則、平行重復(fù)(2)大于重金屬種類和濃度(3)空間結(jié)構(gòu)2(2020衡水金卷)為探究“影響膠原蛋白酶活性的因素”，某生物興趣小組設(shè)計了一個實驗方案，如表所示。回答下列問題：試管底物和試劑實驗條件1蛋白質(zhì)x4 ml蒸餾水37 水浴；ph72蛋白質(zhì)x4 ml膠原蛋白酶37 水浴；ph73蛋白質(zhì)x4 ml膠原蛋白酶_；ph34蛋白質(zhì)x4 ml膠原蛋白酶0 水浴；ph_(1)實驗方案中

6、處分別為_、_。(2)本實驗的自變量是_，無關(guān)變量有_(至少答出兩點)。(3)用雙縮脲試劑檢測上述4組實驗后的溶液，溶液呈現(xiàn)紫色的試管有_。(4)為便于觀察記錄實驗現(xiàn)象，需對蛋白質(zhì)x進行特殊處理，使其_，實驗就可以通過觀察_推斷酶活性的大小。解析(1)表格中提供了溫度和ph兩種實驗條件，因此實驗?zāi)康氖翘骄繙囟取h對膠原蛋白酶活性的影響，故方案中處分別保證只含一個自變量即可。(2)由上述分析可知，本實驗的自變量是溫度、ph，無關(guān)變量有膠原蛋白酶的用量或濃度、蛋白質(zhì)x的用量、保溫時間等。(3)由于膠原蛋白酶本身為蛋白質(zhì)，反應(yīng)前后質(zhì)和量均不變，所以用雙縮脲試劑檢測4個試管溶液均呈紫色。(4)由于不能用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)x的含量變化，我們可以通過肉眼觀察的方法，使蛋白質(zhì)凝結(jié)成為塊狀即可。以相同時間內(nèi)蛋白塊大小的變化(或記錄蛋白塊消失所需的時間)作為因變量，確定酶活性大小。答案(1)37 水浴7(2)溫度和ph膠原蛋白酶的用量或濃度、