【備考2024】高考生物一輪專題精研課1 運用“變量”思維解析與酶有關(guān)的實驗設(shè)計(共18張PPT)

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高考生物專題精研課

1運用“變量”思維解析與酶有關(guān)的實驗設(shè)計

1.變量類型

2.實驗設(shè)計遵循的三大基本原則

3.對照實驗的類型及實驗組、對照組的確認

空白對照對照組為自然狀態(tài)下不做處理的對象組,實驗組為施加實驗變量處理的對象組

自身對照實驗處理前的對象組為對照組,實驗處理后的對象組為實驗組

相互對照不單設(shè)對照組,而是幾個實驗組相互對照。如“影響酶活性的條件”的實驗中,探究溫度對酶活性的影響時,要用熱水、正常溫度的水、冰水三個實驗組來探究溫度對酶活性的影響,進行相互對照,以得出相應的實驗結(jié)論

條件對照即給對象施加某種實驗處理,雖不是檢驗假設(shè)需要的,但更能充分說明實驗變量的對照。例如,在用動物激素飼喂小動物的實驗方案中,飼喂甲狀腺激素的為實驗組;飼喂甲狀腺抑制劑的是條件對照組;不飼喂藥劑的是空白對照組

4.實驗設(shè)計策略

【典例突破】

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?；卮鹣铝袉栴}。

試管底物和試劑實驗條件

1蛋白質(zhì)X;4mL蒸餾水37℃水浴;pH=7

2蛋白質(zhì)X;4mL膠原蛋白酶37℃水浴;pH=7

3蛋白質(zhì)X;4mL膠原蛋白酶①;pH=3

4蛋白質(zhì)X;4mL膠原蛋白酶0℃水浴;pH=②

(1)實驗方案中①②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,本實驗就可以通過觀察推斷酶活性的大小。

答案:(1)37℃水浴7

(2)膠原蛋白酶的有無、溫度和pH膠原蛋白酶的用量或濃度、蛋白質(zhì)X的用量、保溫時間等(答出任意兩點即可)

(3)1、2、3、4

(4)凝固成塊狀(答出“呈現(xiàn)塊狀”即可)單位時間或相同時間內(nèi)蛋白塊大小的變化情況(或記錄蛋白塊消失所需的時間,必須有“時間”這一關(guān)鍵詞)

解析:

【對點訓練】

1.(2022湖南模擬)下列有關(guān)實驗設(shè)計的敘述,正確的是()

A.實驗材料的數(shù)量、溫度和時間都可能是實驗的變量

B.各種實驗都必須單獨設(shè)置對照組,確保單一變量

C.數(shù)據(jù)測量時只要認真準確記錄,無需多次測量求平均值

D.探究實驗中,實驗結(jié)果總是與提出的假設(shè)一致

答案:A

解析:變量即實驗過程中可以變化的因素,實驗材料的數(shù)量、溫度和時間都可能是實驗的變量,A項正確;探究實驗一般都需要設(shè)置對照組,但也可能均為實驗組,各組之間形成相互對照,B項錯誤;進行數(shù)據(jù)測量時,為了減少誤差,需多次測量求平均值,C項錯誤;探究實驗中,可能出現(xiàn)實驗的結(jié)果與假設(shè)矛盾,可能是假設(shè)不正確,那么就需要進一步查找資料,重新作出假設(shè),也可能是實驗過程中的某一環(huán)節(jié)出了問題,那么就需要重新進行實驗,D項錯誤。

2.(2022沈陽模擬)實驗設(shè)計應注重科學性、遵循實驗設(shè)計原則。下列有關(guān)生物學實驗的敘述,正確的是()

A.“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗,自變量為催化劑,因變量為O2生成量

B.探究“溫度對酶活性的影響”實驗,可選用唾液淀粉酶,并且需要設(shè)置空白對照組

C.探究“pH影響酶活性”的實驗,可選用胃蛋白酶,在pH為6~8范圍設(shè)置不同實驗組

D.探究“淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用”實驗,可用斐林試劑鑒定產(chǎn)物中有無還原糖

答案:D

解析:“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗,自變量為催化劑的種類和有無,因變量為O2生成速率,A項錯誤;探究“溫度對酶活性的影響”實驗,可選用唾液淀粉酶,不需要設(shè)置空白對照組,不同溫度形成相互對照,B項錯誤;胃蛋白酶在pH為6~8范圍內(nèi)失活,C項錯誤;探究“淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用”實驗,可用斐林試劑鑒定產(chǎn)物中有無還原糖來證明,D項正確。

3.生物實驗中常用到對照實驗的方法,以下實驗的對照設(shè)置不正確的是()

A.研究細胞核的功能時,將變形蟲切成有核和無核兩部分

B.探究酶具有高效性時,設(shè)置無機催化劑和生物酶兩組實驗

C.驗證淀粉是光合作用的產(chǎn)物時,讓葉片一半曝光、另一半遮光

D.驗證胚芽鞘的感光部位在尖端時,設(shè)置保留尖端和去除尖端的兩組

答案:D

解析:研究細胞核的功能時,將變形蟲切成有核和無核兩部分,A項正確;探究酶具有高效性時,設(shè)置無機催化劑和生物酶兩組實驗,B項正確;驗證淀粉是光合作用的產(chǎn)物時,讓葉片一半曝光,另一半遮光,C項正確;驗證胚芽鞘的感光部位在尖端時,設(shè)置遮住尖端和不做處理的兩組,D項錯誤。

4.(2022揚州模擬)如表是某研究性學習小組利用豬肝研磨液設(shè)計的“探究pH對過氧化氫酶的影響”的實驗思路,下列有關(guān)該實驗思路的敘述,錯誤的是()

操作步驟操作方法試管甲試管乙

1加體積分數(shù)為3%的H2O2溶液2mL2mL

2加質(zhì)量分數(shù)為5%的鹽酸溶液1mL—

3加質(zhì)量分數(shù)為5%的氫氧化鈉溶液—1mL

4加質(zhì)量分數(shù)為20%的豬肝研磨液2滴2滴

5觀察相同時間內(nèi)試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)量

A.將操作步驟1、4互換,可使實驗思路更科學合理

B.應增設(shè)丙組對照,其處理是2mL體積分數(shù)為3%的H2O2溶液+1mLH2O+2滴質(zhì)量分數(shù)為20%的豬肝研磨液

C.步驟5的操作方法可改為“記錄試管內(nèi)停止產(chǎn)生氣泡所需的時間”

D.將實驗自變量替換成“溫度”可用來探究溫度對過氧化氫酶的影響

答案:D

解析:H2O2在加熱的條件下易分解,因此探究溫度對酶活性的影響時底物不宜用H2O2,D項錯誤。

5.(多選)下表所示是關(guān)于酶專一性的實驗設(shè)計。下列敘述正確的是()

步驟12345

淀粉溶液蔗糖溶液某酶溶液斐林試劑水浴加熱

后觀察現(xiàn)象

試管Ⅰ2mL—2mL2mL①

試管Ⅱ—2mL2mL2mL

A.該實驗的自變量是底物的種類,步驟3可選用新鮮的淀粉酶,也可選用蔗糖酶

B.該實驗的無關(guān)變量有底物的量、酶的用量、溫度、pH等

C.該實驗的因變量也可用底物剩余量表示,可用碘液作為檢測試劑

D.若“某酶溶液”是新鮮的淀粉酶,則現(xiàn)象①為無磚紅色沉淀產(chǎn)生

答案:AB

解析:本實驗用同種酶催化兩種不同的物質(zhì)來研究酶的專一性,自變量是底物的種類,步驟3可選用新鮮的淀粉酶或蔗糖酶,A項正