高中生物实验设计的基本原则.

导管处容器里，导管连接在另一个放有小白鼠的密闭 容器中，过一段时间，发现小白鼠正常活着，说明有 O2提供，此O2即为H2O2在酶的作用下分解所致，从而 也就说明了新鲜的猪肝中含有过氧化氢酶。
——结果检验不科学(不符合简明性原则)
学生 5: 取 1 只密闭的玻璃钟罩，内放 1 只小白鼠和 1 个装
有H2O2和少许猪肝的小烧杯，观察小白鼠生活情况， 如果它能很正常地活着，这就说明H2O2在猪肝中过氧 化氢酶的作用下，有O2产生，从而验证新鲜的猪肝中 含有过氧化氢酶。 ——实验过程不可行
生物实验设计的基本原则
例1、实验设计常见病矫治
科学家通过实验发现，新鲜的动物肝 脏中含有大量的过氧化氢酶，它能催化过 氧化氢的分解（ H2O2→H2O ＋ O2 ）。请 你设计一个实验，验证新鲜的猪肝中含有 过氧化氢酶。 要求： 写出具体的实验操作过程； 实验步骤应科学、合理和可行。
青霉素的发现
——实验方法不规范 (未设立对照组)
学生3:取
2支试管，分别加入2mLH2O2，然后在 甲试管中加 lmL 捣碎的新鲜猪肝，乙试管不加 任何物质，观察发观甲试管有大量气泡产生， 检验得知为O2，乙试管没有这种现象，说明猪 肝中有过氧化氢酶。
——实验方法不规范 (不遵循等量对照原则)
学生 4: 将新鲜的猪肝和 H2O2 一起放在一个密闭的带有
学生1:把H2O2中的O2用同位素18O标记，然后取
捣碎的新鲜猪肝一部分放在 H2O2 中，检测放 出的气体是否有 O2 ，从而说明 H2O2 能反应生 成H2O和O2。
——实验目的不明确
学生2:在1支试管中加入2mLH2O2，再加入一部
分捣碎的新鲜猪肝，观察有气泡产生，经检验 为O2，从而验证猪肝中有过氧化氢酶。
方法步骤： ①备好培养装置。选适量种子均分两组，分别放入两组 培养皿中，向各组培养皿中加入适量水。 ②控制条件、观察实验过程。分别将一组装置放到光照 下，另一组放到黑暗中，同时控制水分、温度、空气等 条件一致且适宜，培养一段时间后，观察萌发情况。
可能的实验结果及相应的结论： ①光照萌发良好，黑暗组没有萌发或萌发不良（与光照组 差异明显），说明光照是该种子萌发的必要条件或光照促 进该种子萌发。 ②黑暗组萌发良好，光照组没有萌发或萌发不Leabharlann Baidu（与黑暗 组差异明显），说明光照能抑制该种子萌发； ③两组种子萌发状况均好，没有明显差异，说明光照或黑 暗对该种子萌发没有影响。
一、实验设计的原则
目的性：目的明确，确定好自变量和因变量 科学性：对照、等量、单一变量、无关变量 可行性原则：从实验原理、实验的实施到实验 结果的产生，都具有可行性。
简明性原则：实验材料容易获得，实验装置比 较简单，实验药品比较便宜。
安全性：隔水加热，有毒药品的使用。 有序性：相邻步骤不跳跃，循序渐进 可重复性原则：重复、随机和对照是保证实验 结果正确性的三大原则。
青霉素的发现
• 20世纪40年代以前，人类一直未能掌握一种能高效治疗细 菌性感染且副作用小的药物。当时若某人患了肺结核，那 么就意味着此人不久就会离开人世。为了改变这种局面， 科研人员进行了长期探索，然而在这方面所取得的突破性 进展却源自一个意外发现。 亚历山大· 弗莱明由于一次幸 运的过失而发现了青霉素。 在1928年夏弗莱明外出度假时， 把实验室里在培养皿中正生长着细菌这件事给忘了。3周 后当他回实验室时，注意到 一个与空气意外接触过的金黄 色葡萄球菌培养皿中长出了一团青绿色霉菌。在用显微镜 观察这只培养皿时弗莱明发现，霉菌周围的葡萄球菌菌落 已被溶解。这意味着霉菌的某种分泌物能抑制葡萄球菌。 此后的鉴定表明，上述霉菌为点青霉菌，因此弗莱明将其 分泌的抑菌物质称为青霉素。
自变量的控制
可从以下六个步骤来确定解题的 顺序及思路：
1.了解题目要求—2.明确实验目的—
3.分析实验原理—4.确定实验思路—
5.设计实验步骤—6.分析实验结果
[例3]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。为 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： ① ② 可能的实验结果及相应的结论：
2．切除老鼠体内的甲状腺，10d后将其同没有切除甲状 腺老鼠相比，切除甲状腺的老鼠的代谢能力明显下降， 且无法检出其血中甲状腺激素。切除 5d 后 , 将溶于某溶 剂的一定量甲状腺激素给老鼠连续注射 5d 后观察 , 其物 质代谢能力没有下降。由此可推测：甲状腺激素能增强 物质代谢能力。为了证明此推论，你认为还需要进行： C ( ) A．既没有切除甲状腺,又未注射甲状腺激素的实验组 B．增加甲状腺激素的注射量后进行切除手术，过5d 后再移植甲状腺的实验组 C．从进行切除后的第5d开始，只注射用于该实验的 溶剂的实验组 D．将溶解于另一种溶剂的（与上述溶液不同）的甲 状腺激素注射到刚刚做完切除手术的实验组
• 。1928年，弗莱明在检查培养皿时发现，在培养皿中的葡 萄球菌由于被污染而长了一大团霉，而且霉团周围的葡萄 球菌被杀死了，只有在离霉团较远的地方才有葡萄球菌生 长。他把这种霉团接种到无菌的琼脂培养基和肉汤培养基 上，结果发现在肉汤里，这种霉菌生长很快，形成一个又 一个白中透绿和暗绿色的霉团。通过鉴定，弗莱明知道了 这种霉菌属于青霉菌的一种，于是，他把经过过滤所得的 含有这种霉菌分泌物的液体叫做“青霉素”。接着弗莱明 又把这种霉菌接种到各种细菌的培养皿中，发现葡萄球菌、 链球菌和白喉杆菌等都能被它抑制。这极大地鼓舞了正急 于找到一种治疗化脓性感染药物的弗莱明。经过一系列试 验和研究，弗莱明认为青霉素可能成为一种可以全身应用 的抗菌药物。