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1、实验专题复习,实验设计,实验设计应遵循的原则,(一)平行重复原则 (二)单一变量性原则 (三)等量性原则 (四)对照性原则,任何实验必须有足够的实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论准确、科学（实验中选材时也要注意选取足够多的相同的材料；记录数据时应该多次测量取平均值） 。,（一）平行重复原则,生物的生命活动往往是错综复杂的，影响某一个生命活动的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清变化的原因和规律，当研究多个因素之间的关系时，往往先控制住其它几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法。这是一种研究问题的常用的科学实验方法。,(二)单一变量性原则,生物材料要相
2、同,实验器具要相同,实验试剂要相同,处理方法要相同,即所用生物材料的数量、重量、长度、种类和生理状况等方面特点要尽量相同,实验中要做到“单一变量” ，应注意等量的原则,即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题,保温或冷却，光照或黑暗等条件都要一致。,(三)等量性原则,空白对照：对照组为不做任何处理的对象组。如在“探究影响淀粉酶活性的条件”的实验中，1号试管加1mL蒸馏水，2号、3号试管分别加等量的NaOH、HCI溶液。1号试管即为典型的空白对照组。 自身对照：实验与对照在同一对象上进行，不另设对照组。如“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验，即是典型的自身对照-实验处理前的对象
3、状况为对照组，实验处理后的对象变化为实验组。 条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。如在“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中，存在以下实验组和对照组。甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）。乙组：饲喂甲状腺激素抑制剂（条件对照组）。丙组：对蝌蚪不作任何处理（空白对照） 相互对照：指不另设对照组，而是利用几个实验组相互对照。如“不同的生长素浓度对扦插枝条生根的影响”的实验。,(四)对照性原则,例1：为了研究人工合成的生长素类似物萘乙酸是否对植物的开花具有影响，有人设计了以下实验：取20个水仙头，随机均分成两组，一组10个不做任何处理，任其自然生长，作为对照；另一组10个水仙头均剥去部
4、分鳞片叶，露出花芽，并用0.1mg/mL的萘乙酸处理。两组放在相同温度和湿度环境下培养。观察两组开花的先后顺序。实验组的10个水仙头除2个死亡外，其他8个分别在6-9天时间内开花，平均比对照组早开花一个月。 （1）据此得出萘乙酸可以促进水仙开花的结论.实验还有哪些不够严密的问题会对实验结果造成干扰？,对照组也应与实验组一样剥去部分鳞片叶；两组放在相同环境下培养，其条件不仅是温度和湿度，还有阳光、pH值等；水仙的品种和大小应当一致。,1、取20个相同品种、大小一致的水仙头，随机均分成两组。 2、实验组10个水仙头均剥去部分鳞片叶，露出花芽，并用0.1mg/mL的萘乙酸处理；对照组10个处理方式除
5、不用萘乙酸处理外，其它均与实验组相同，作为对照； 3、两组放在适宜且相同环境下培养。 4、观察两组开花的先后顺序。,（2）为了研究人工合成的生长素类似物萘乙酸是否对植物的开花具有影响，请你重新设计合理方案。,解题策略分析,2 解题 - “两环节”,环节一:书写实验设计步骤“四步走”,1 审题 - “四明确” 明确实验目的 明确实验原理 明确实验变量 明确观测指标,环节二:实验结果、分析及结论,第一步：分组(或组装) 即在控制实验变量前的准备工作 选取实验材料用具,组装实验设备,平均分组并编号 第二步：对照(或处理) 即用实验变量处理(确保单一变量原则) 进行空白对照 、自身对照 、 相互对照
6、、条件对照等 第三步：培养（或反应）即等待实验变量发挥作用 第四步：观察(或测量) 即对实验结果的处理(现象或数据),结果描述指标，分析对应原理，结论反映目的,例2：现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关，探究光的有无对该种子萌发的影响，请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等方法步骤： 可能的实验结果及相应的结论： ,取若干相同的培养皿倒入适量的水，均分为1、2两组，将等量的 种子分别放入两组培养皿中。将1组置于有光照的环境中，2组
7、置于黑暗环境中。 在培养过程中，使两组的温度、水分、氧气等条件适宜且相同。 观察两组的萌发情况（计算发芽率）,可能的实验结果及相应的结论：有光组萌发，无光组也萌发（或答发芽率无显著差异） 结论：该种植物的种子萌发不受光的影响。 有光组萌发，无光组不萌发（或答有光组发芽率高于无光组） 结论：光是该种植物种子萌发的必要条件之一。 有光组不萌发，无光组萌发（或答无光组发芽率高于有光组） 结论：光抑制该种植物种子的萌发。,例3：现有一种由人工膜制成的袋，为检测淀粉和碘能否透过该膜，现提供试剂和用品如下：铁架台、烧杯和人工膜袋各一个，1%的淀粉溶液、稀碘溶液和细棉线。 （1）设计如下实验装置，探究淀粉溶
8、液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜。 （2）实验结果预测及结论：,袋内外液体均不变蓝，表明淀粉和碘均不能通过； 袋内外液体均变蓝，表明淀粉和碘均能通过； 袋内液体变蓝，袋外液体不变蓝， 表明碘能通过，淀粉不能通过； 袋外液体变蓝，袋内液体不变蓝， 表明碘不能通过，淀粉能通过。,(袋内),例4在园艺上，常采用扦插的方法快速繁殖柳树苗。请设计实验，证明带芽的枝条容易生根和植物生长素对扦插枝条有促进生根的作用。 写出实验步骤、预测结果。 实验材料： 带饱满芽的一年生柳枝条若干、剪刀、人工合成的适宜浓度生长素类似物、编号的标签若干、装沙土的花盆等。 实验结论：带芽的枝条容易生根，一定浓度的生长素对扦
9、插枝条有促进生根的作用。,实验步骤：剪取长短相当的带芽柳树条均分成3组并编号； 将甲组枝条直接插入沙土中，乙组枝条去芽后扦插，丙组枝条去芽后，用一定浓度的生长素溶液浸泡后扦插； 一段时间后，观察生根情况。 预测结果：甲组枝条生有大量的不定根，乙组枝条没有生根，丙组枝条生有大量的不定根。,例5为了证明“唾液淀粉酶对淀粉有消化作用”，某同学制订了下列实验方案：（1）实验目的（略）（2）实验材料和用具（略） （3）实验方法和步骤：取1支试管，注入2mL浆糊；用凉开水漱口后，用小烧杯收集唾液；向试管内加入2mL唾液；将试管振荡后放在37水浴中恒温10min；取出试管，往试管中滴加2滴碘液，观察试管内浆
10、糊颜色变化。（4）结果：无颜色 （5）结论：唾液中含有淀粉酶将淀粉分解成麦芽糖 该实验步骤以及结果结论有没有错误？如果有，请指出并改正。,改为取两只试管并编号 改为向中注入 2mL唾液，中注入 2mL蒸馏水 （4）结果：中不变蓝，中变蓝 （5）结论只能证明唾液中含有淀粉酶使淀粉水解，不能证明淀粉被分解成麦芽糖,验证性实验与探究性实验的区别,2、实验步骤分步描述并加以编号（一般不宜连续描述）,3、在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用“定性”的语言表达。如：“一段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、“一定量的”、 “等量的”等。,1、实验组别编号描述,4、探究实验结果预测要全面： 如“影响”包
11、括促进、无影响、抑制等。,5、现象描述要准确。 如：加碘后，“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”；“不变”也不能说成“无现象”。,注意,例6果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划之前而被测序的一种动物。请回答下列有关问题。 (一)对果蝇基因组进行研究，应测序_条染色体，它们是_ _ (二)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼W、白眼w），且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，若用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，请选择交配的 亲本表现型_ 实验预
12、期及相应结论为： 1_ 2_ 3_,白眼雌果蝇和红眼雄果蝇,子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染色体上 子代中雌、雄果蝇全部红眼，则这对基因位于常染色体上 子代中雌、雄果蝇既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上,例6、研究性学习与实验探究 某生物兴趣小组开展“不同浓度生长素类似物（IBA）对种子萌发和幼苗生长的影响”，老师已经为他们准备了生长素类似物浓溶液和萝卜种子。假如你是其中一员，请回答： （1）可以采取的测定指标是 、 。 （2）对课题作出的实验假设是 实验预期是,种子萌发率,幼苗长度,一定浓度的生长素类似物（IBA）溶液对种子萌发和幼苗的会有促进作用；,经不同生
13、长素类似物（IBA）溶液处理的种子，其种子和萌发率和幼苗的生长会有区别。,（3）实验步骤： 配置浓度分别为1000mg/L 、10mg/L、0.1mg/L、1ug/L 、 0.01ug/L生长素类似物（IBA），取6只试管，编号使用。 放于适宜的环境中培养一周后进行观察、测量、统计。,在15号试管中加入等量的不同浓度的的IBA 溶液，6号试管加入等量的蒸馏水。,将等量的种子分别放到各试管中。,一段时间后取出到垫有浸湿滤纸的培养皿培养。.,（4）设计一张表格，用于实验时记录数据。,例7.（02年天津题）“水往低处流”，但是植物体内的水却往高处流，动力从何而来？某同学为此做了两个实验。实验一：将一
14、枝条插入充满水的玻璃管中，玻璃管的另一端插入盛有水银的容器中，不久水银柱上升，如图一所示。 实验二：将同一植物在 靠近茎的基部切断，套 上一个弯曲的玻璃管， 管内装有水和水银。不 久，玻璃管内水分增加， 水银柱上升，如图二所 示，请回答： 实验一说明： 实验二说明：,叶片蒸腾作用产生的蒸腾拉力，是促进水分向上运输的动力。,根部生理活动能产生推动水分向上运输的压力。,例8：遗传实验设计已知纯种的粳稻与糯稻杂交，F1全为粳稻。粳稻中含直链淀粉，遇碘呈蓝黑色（其花粉粒的颜色反应也相同），糯稻含支链淀粉，遇碘呈红褐色（其花粉粒的颜色反应也相同）。现有一批纯种粳稻和糯稻，以及一些碘液。请设计方案来验证基
15、因的分离规律。（实验过程中可自由取用必要实验器材。基因用M和m表示） 实验方案 实验方法：_。 实验步骤：（1）_；（2）_。 实验预期现象：_ 对实验现象的解释：_。 实验结论：_。,方案一：采用测交法加以验证： （1）首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻 （2）让F1杂合粳稻与糯稻测交，观察后代性状分离现象。实验预期现象为测交后代应出现两种不同表现类型且比例为1：1。依据测交使用的糯稻为纯合体只产生一种含糯性基因的配子，后代既然出现两种表现型，粳稻（含M）和糯稻（含m，且为mm纯合），则F1中必然产生两种类型配子，即M和m。由此可见，F1中必然含有M和m基因，且M和m这对等位基因在F1产生配子的过程中必定随同源染色体的分开而分离，最终产生了两种不同的配子，从而验证了基因的分离规律。,方案二：运用F1花粉鉴定法： （1）首先让纯种粳稻和糯稻杂交，获取F1杂合粳稻 （2）F1开花时取其一个成熟花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察。 实验的现象为花粉一半呈蓝黑色，一半呈红褐色。 实验现象说明F1在产生配子的过程中产生了一种含M基因的配子（蓝黑色）和一种含m基因的配子（呈红褐色）。 由此说明，F1在减数分裂产生配子的过程中所含等位基因M和m随同源染色体的分开而分离，并最终形成了两种不同的配子，从而直接验证了基因的分离规律。,