2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 科學(xué)探究系列1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本原則教案 新人教版必修1

1、2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 科學(xué)探究系列1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)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(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 科學(xué)探究系列1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本原則教案 新人教版必修1年級(jí)：姓名：- 4 -科學(xué)探究系列1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本原則1科學(xué)性原則所謂科學(xué)性原則，是指實(shí)驗(yàn)的原理要符合科學(xué)原理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期有科學(xué)依據(jù)，實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)不能偏離生物學(xué)基本知識(shí)和基本原理，以及其他科學(xué)領(lǐng)域的基本原則?？茖W(xué)性原則具有兩個(gè)方面的含義：首先，必須保證實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不出現(xiàn)科學(xué)性錯(cuò)誤；其次，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(gè)方面：實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)材料選擇的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理的科學(xué)性及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的科學(xué)性等。2對(duì)照原則對(duì)照原則是中學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用的原則。通過設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，既可排除無關(guān)變量的干擾，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。在一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，可包括實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組是接受自變量處理的對(duì)象組，對(duì)照組是不接受自變量處理的對(duì)象組，一般是隨機(jī)決定的。常用的對(duì)照組類型有空白對(duì)照、自身對(duì)照、條件對(duì)照、相互對(duì)照幾種。3單一變量原則單一變量原則可使實(shí)驗(yàn)中的復(fù)雜關(guān)系簡(jiǎn)單化，使結(jié)果更準(zhǔn)確。其含義包括：(1)不論一個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，都應(yīng)做到一個(gè)變量對(duì)應(yīng)一個(gè)需要觀測(cè)反應(yīng)變量；(2)實(shí)驗(yàn)中要盡可能

3、避免無關(guān)變量的干擾。這一原則強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組只有一個(gè)量是不同的，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的結(jié)果差異只能是由這個(gè)單一變量導(dǎo)致的，從而證明實(shí)驗(yàn)組變量的作用。因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要首先確定實(shí)驗(yàn)變量并正確設(shè)置。4等量性原則該原則是指要嚴(yán)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(shí)驗(yàn)都必須能夠重復(fù)，在同樣條件下重復(fù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該一致或相近。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過在一組實(shí)驗(yàn)中同時(shí)處理多個(gè)材料，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果求平均值，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。6隨機(jī)性原則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的隨機(jī)性原則是指被研究的樣本是從總體或群體中隨機(jī)抽取的。這樣做可以：(1)消除或減少系統(tǒng)誤差，使顯著性測(cè)驗(yàn)有意

4、義；(2)平衡各種條件，避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差。1某生物興趣小組對(duì)粳稻、秈稻和雜交稻三種水稻品種中的h2o2酶活性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究_。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，各實(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)驗(yàn)組都要遵循單一變量原則、對(duì)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(qiáng)。(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(duì)不同水稻品種中h2o2酶活性的影響單一變量原則、對(duì)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(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，如表所示?；卮鹣铝袉栴}：試管底物和試劑實(shí)驗(yàn)條件1蛋白質(zhì)x4 ml蒸餾水37 水?。籶h72蛋白質(zhì)x4 ml膠原蛋白酶37 水??；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?。籶h_(1)實(shí)驗(yàn)方案中

6、處分別為_、_。(2)本實(shí)驗(yàn)的自變量是_，無關(guān)變量有_(至少答出兩點(diǎn))。(3)用雙縮脲試劑檢測(cè)上述4組實(shí)驗(yàn)后的溶液，溶液呈現(xiàn)紫色的試管有_。(4)為便于觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，需對(duì)蛋白質(zhì)x進(jìn)行特殊處理，使其_，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)條件，因此實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟取h對(duì)膠原蛋白酶活性的影響，故方案中處分別保證只含一個(gè)自變量即可。(2)由上述分析可知，本實(shí)驗(yàn)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(shí)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(cè)4個(gè)試管溶液均呈紫色。(4)由于不能用雙縮脲試劑檢測(cè)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(shí)間內(nèi)蛋白塊大小的變化(或記錄蛋白塊消失所需的時(shí)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、