四川省通江县实验中学2012生物实验设计与分析

安徽) 面对去冬今春我国西南部分地区严 3.(2010安徽) 2010安徽 重旱情，生物兴趣小组同学查阅资料发现，摩西球 囊霉菌可以与植物根系形成共生体，能提高干旱条 件下植物体内活性氧的清除能力，增强抗旱性。请 完成实验设计，探究接种摩西球囊霉菌是否具有提 高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。 材料用具：紫花苜蓿幼苗，摩西球囊霉菌菌种， 栽培土(经灭菌处理的田间土与河沙混合，体积比 9∶1)，大小一致的花盆。
③实验试剂要相同
试剂的成分、浓度、体积要相同。 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
④处理方法要相同
保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。 保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管 某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的， 某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但还是要 作同样的处理。 作同样的处理。
实验处理。根据实验要求分别对实验组和 (2) 实验处理 对照组进行处理，除实验变量外，其他条件应保持 相同，即控制无关变量。 (3)相同且适宜条件下培养一段时间。 相同且适宜条件下培养一段时间 检测、观察、统计、比较。找出具体的观察 (4)检测、观察、统计、比较 和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和 现象。 5．实验结果的预测：如果是验证性实验，都 可以预测到与实验目的一致的结果；如果是探究性 实验，预测的结果不唯一，通常有三种可能：变量 促进结果，变量抑制结果，变量与结果无关。
(四)等量性原则
探究性实验和验证性实验
2: 请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳 动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求 完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出 结论，并回答问题。 实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉 酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、37 ℃恒温水浴 锅、沸水浴锅。 (1)若“+”代表加入适量的溶液，“-”代表不加 溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下 表实验设计。
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实 实 验 验 专 专 题 题 复 复 习 习
2012-03
08.江苏） 1.（08.江苏）在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验 教师给学生提供了1份资料。请改正资料中的三处错误。 后，教师给学生提供了1份资料。请改正资料中的三处错误。 资料：一份“实验报告” 资料：一份“实验报告”的部分内容 解离：剪取洋葱根尖5cm， 放入盛有质量分数为15 15% （ 一 ） 解离 ： 剪取洋葱根尖 5cm ， 放入盛有质量分数为 15% 的 盐酸和体积分数为95 的酒精混合液（体积比为1 95% 盐酸和体积分数为95%的酒精混合液（体积比为1:1）的玻璃皿 在室温下解离3 min。 中，在室温下解离3～5min。 （二）染色：把根尖放在盛有0.01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中 染色：把根尖放在盛有0 01g/mL g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中 染色3 min。 染色3～5min。 cm”改成 改成“ （1）将“5cm”改成“2～3mm ” （三）漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。 漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。 10min （四）制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根 制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水， 尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载坡片…… 尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载坡片……
例：验证甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育
实验步骤： 实验步骤： 个相同的玻璃缸分别编为1 1、将3个相同的玻璃缸分别编为1、2、3号。 15条同时孵化的同种蝌蚪 体长均为15mm 条同时孵化的同种蝌蚪（ 15mm）， 2、将15条同时孵化的同种蝌蚪（体长均为15mm）， 随机分为3 每组5 ），分别放入 个玻璃缸中， 分别放入3 随机分为3组（每组5条），分别放入3个玻璃缸中， 在适宜的相同水质、饲料、温度条件下饲养。 在适宜的相同水质、饲料、温度条件下饲养。 号中加入甲状腺激素5mg 3、1号中加入甲状腺激素5mg ，2号中加入甲状腺抑 制剂5mg 5mg， 号中不加任何药物。 制剂5mg，3号中不加任何药物。 4、向1号、2号玻璃缸中连续投药7天，每天一次，药 号玻璃缸中连续投药7 每天一次， 量相同。 量相同。 实验期间，每天按时用标尺测量蝌蚪的体长， 5、实验期间，每天按时用标尺测量蝌蚪的体长，观察 前肢、后肢和尾的变化，并记录。 前肢、后肢和尾的变化，并记录。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
但它们的存在对实验的反应变量的获得起 干扰作用。 干扰作用。
例：“温度影响酶活性”的实验中， 1.实验变量 温度: 低温(冰块)、适温(60℃)、高温 (沸水) 2.反应变量 酶的活性 3. 除实验变量(温度)外，试管的洁净程度、酶液的新 鲜程度、淀粉浓度以及体积、温度处理的时间长短等 就属于无关变量。 实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的 真实性无法得到认定. 在实验中强调“选取生长状况相同的幼苗” “数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下 培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变 量对实验结果的干扰。
实验中要做到“单一变量” 应注意等量 实验中要做到“单一变量” ，应注意等量的原则 等量的原则 ①生物材料要相同
所用生物材料的数量、质量、长度、体积、 所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等 方面特点要尽量相同或至少大致相同。 方面特点要尽量相同或至少大致相同。
②实验器具要相同
试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、 试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等要 完全一样。 完全一样。
(二)对照性原则
质壁分离 和 复原实验
（自身对照） 自身对照）
对照组和实验组都在同一研究对象上进行
(二)对照性原则
不同盐浓度对哺乳动物红细胞的影响研究 （相互对照） 相互对照） 不单设对照组， 不单设对照组，而是几个实验组相互对照 (二)对照性原则
燕 麦 实 验 法
（条件对照） 给对照组部分实验因素， 给对照组部分实验因素，保证除了要 研究的变量不同外其他条件完全相同 (二)对照性原则
方法步骤： (1)每个花盆中放置栽培土3 kg，并将花盆平均分成A、B 两组。 接种等量的摩西球囊霉菌菌种 (2)A组各花盆中_____________________________，B组 各花盆中_________。 不接种 适宜且相同 (3)将等数量的幼苗移栽于各花盆中，置于____________ 条件下培养。 干旱 (4)6 周 后 ， ______ 处 理 10 d ， 每 天 观 察 、 记 录 并 统 计 ________________________________________。 紫花苜蓿死亡率或存活率或存活天数 结果预期与分析：________________________________ A组紫花苜蓿死亡率明显低于B组，则 _________________________________________________ 可能是接种摩西球囊霉菌提高了抗旱能力；A组紫花 _________________________________________________ 苜蓿死亡率等于或明显高于B组，则可能是接种摩西 ________________________________。 球囊霉菌不能提高抗旱能力
6．实验结论的归纳： 实验结论的归纳：
实验结果是由实验变量引起的变化 ， 如测得的有 实验结果 是由实验变量引起的变化， 是由实验变量引起的变化 关数据、实验对象出现的颜色的变化、 关数据 、 实验对象出现的颜色的变化 、 形态和生理等 方面的变化， 对实验现象的直接陈述。 方面的变化，是对实验现象的直接陈述。 实验结论是在实验结果的基础上 ， 实验结论 是在实验结果的基础上， 根据已有的知 是在实验结果的基础上 识合理迁移，通过推理和判断，得出的关于生命现象 识合理迁移 ， 通过推理和判断 ， 得出的 关于生命现象 的最本质的认识。 的最本质的认识。 鉴定葡萄糖是还原糖” 的实验中， 如 “ 鉴定葡萄糖是还原糖 ” 的实验中 ， 葡萄糖与斐 林试剂共热后出现砖红色沉淀，这是实验结果， 林试剂共热后出现砖红色沉淀 ， 这是实验结果 ， 在此 基础上得出“葡萄糖是还原糖”则是实验的结论。 基础上得出“葡萄糖是还原糖”则是实验的结论。
(2)实验步骤： ①按照上表中的设计，取试管、加溶液； ②混匀，37 ℃恒温水浴一段时间；③取出试管，分 混匀， 恒温水浴一段时间； 取出试管， ______________________________________________ 别加入适量的斐林试剂， 混匀， 水浴加热一段时间； 别加入适量的斐林试剂 ， 混匀 ， 水浴加热一段时间 ______________________________________________； ____________________________________________ ④观察实验现象并记录实验结果。 观察实验现象并记录实验结果。 含有蔗糖和蔗糖酶 (3) 结 果 预 测 ： ___________________ 溶液的试管， 以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出 溶液的试管 ， ______________________________________________ ____________________________________________。 现砖红色沉淀， 现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀 酶的催化作用有专一性 (4)结论：___________________________________ 。
(5)在上述实验中，如果仅将37 ℃恒温水浴锅的温度 调到20 ℃，而在其他条件不变的情况下重做上述实 验，出现砖红色试管中的颜色会比37 ℃时浅，原因 20 ℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的 低于酶的最适温度，酶活性低， 是_________________________________________。 还原糖少 【解析】 解析】 (2) 实验步骤略。 (3) 验证性实验应该能够预测到正确的实验结果。 (4) 结论应该是与实验目的一致的。 (5) 温度会影响酶的活性。
（2）实验操作步骤应改为先漂洗后染色 （3）将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后，再加一 盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后， 片载玻片” 片载玻片”
实 验 设 计 应 遵 循 的 原 则 (三)单一变量性原则 (四)等量性原则 (二)对照性原则 (一)科学性原则
(一)科学性原则
实验原理科学性 是实验设计的依据， 是实验设计的依据，是经前人总结或经科学检验 得出的科学理论 实验材料选择的科学性 是保证获得预期实验结果的关键因素 实验方法的科学性 如“还原性糖鉴定实验”中以苹果或雪梨组织 为材料，以及“植物细胞质壁分离与复原” 在鉴定光合作用产物的实验中，为什么要对植物进行 实验中以紫色洋葱为实验材料 实验结果的科学性 饥饿处理，这样做的科学性体现在哪里？ 记录、整理、分析、 记录、整理、分析、总结
实验设计的基本程序 1．确定实验名称：是关于一个什么内容的实验， 同时确定是“验证性实验”还是“探究性实验”。 2．明确实验目的：实验要解决什么问题。 3．分析实验原理：完成该实验的理论依据。 4．设计实验操作步骤：一般按以下步骤进行。 (1)取材、分组、编号。根据实验要求选择适宜的 取材、分组、编号 材料和器材进行分组。分组编号要有明确的标记，如 A、B、C或者甲、乙、丙等，让人看后一目了然，便 于实验的观察、统计、比较和对实验现象的描述。
小结
(二)对照性原则
(三)单一变量性原则
单一变量变量原则，强调的是实验组和 对照组相比只能有一个变量，只有这样,当实 验组和对照组出现不同结果时，才能确定造 成这种不同结果的原因肯定是这个变量造成 的.
实验设计中的变量
① 自变量) 实验变量 (自变量)：是实验中由实验者操纵的 因素或条件 因变量) 反应变量 (因变量)：是指由实验变量而引起的变化 结果 前因后果的关系 无关变量 是指实验中除实验变量外的影响实验结果与 现象的因素或条件 ② 额外变量： 额外变量：由无关变量引起的变化结果就叫额外变量 前因后果的关系