对照实验

控制变量名称内容及举例自变量实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称为自变量。上述实验中的氯化铁溶液和肝脏研磨液，都属自变量。因变量随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。上述实验中酶活性（以过氧化氢分解速率来表示）就是因变量。无关变量除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。思考1.在实验设计中，要遵循原则有哪些呢？Ⅱ.实验设计应遵循的原则：1、对照性原则：思考2.何为实验组和对照组？设置对照组有何作用？你知道常有哪些对照类型？实验组：是接受实验变量处理的对象组；对照组：对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。设置对照实验的作用：排除无关变量的影响，增加实验结果的可信度和说服力。指实验设计中需设计对照组，与实验组进行对比。1）空白对照：不做任何实验处理的对象组。2）条件对照：给对象组施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量引起的。对照实验的类型：例如动物激素饲喂小动物的实验，其实验设计：1号玻璃缸中加入甲状腺激素5mg2号缸中加入甲状腺抑制剂5mg3号缸中不加任何药物（其它饲喂条件均相同），请你判断对照类型。——实验组———条件对照———————空白对照3）相互对照：指不单独设置对照组，而是几个实验组相互对照。4）自身对照：指实验组和对照组在同一对象上进行。对照实验的类型：实验：在“比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率”实验中，用过氧化氢酶和Fe3+催化过氧化氢分解进行对照，探索酶的催化效率。其中，哪一组为实验组？哪一组为对照组？实验：在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，先观察正常的洋葱表皮细胞，再用同一装片进行质壁分离和质壁分离复原实验。请问：实验中有没有对照？如果有，属于何种对照类型？思考：如果将实验目的改为：验证过氧化氢酶的高效性，则是有实验组与对照组之分？对照实验名称内容及举例对照实验除一个因素外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。上述实验中只有催化剂是改变的，其余因素（如反应物的性质和浓度）都没有改变。对照组和实验组对照实验一般要设对照组和实验组，上述实验中的确1号试管就是对照组，2号、3号和4号试管是实验组。在对照实验中，除了观察的变量外，其它变量都应始终保持相同。实验的对照原则概述对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。通常，一个实验分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，亦称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的、被平衡了的，故实验组与对照组二者的差异，则可认定是来自实验变量的效果。按对照的内容和形式上的不同，通常有空白对照、自身对照、条件对照、相互对照四种对照类型。实战演练(专项提能，小试牛刀)原核生物——细菌具有细胞壁，为探究其化学成分，某课题小组设计了如下实验：(已知糖类加硫酸水解后用碱中和，再加本尼迪特试剂，加热有红黄色沉淀生成；蛋白质与双缩脲试剂作用，生成紫色物质；且二者单独检验时互不干扰)(1)将细菌细胞粉碎后，用高速离心机分离得到细菌细胞壁。(2)将细菌细胞壁分成两等份，编号为A、B。(3)取A加硫酸水解后用碱中和，再加本尼迪特试剂并加热；取B加双缩脲试剂，摇匀。(4)观察并记录实验现象。现象及结果分析：①现象：A出现红黄色沉淀，B出现紫色；结论：________________________________。②现象：A__________，B______________；结论：细菌细胞壁中含有糖类而不含蛋白质。③现象：A不出现红黄色沉淀，B_________；结论：________________________________。④现象：A不出现红黄色沉淀，B_________；结论：________________________________。答案：①细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质②出现红黄色沉淀不出现紫色③出现紫色细菌细胞壁中含蛋白质，不含糖类④不出现紫色细菌细胞壁中不含糖类和蛋白质即实验组和对照组相比较只能有一个不同变量。只有遵循单因子变量原则，当实验组和对照组出现不同结果（反应变量）时，才能确定造成这种不同结果的原因肯定是实验变量引起，而不是无关变量引起的。思考1.为什么要遵循单因子变量原则呢？2、单因子变量原则：思考2.下列研究小球藻的生长需要CO2的实验A与B、B与C、A与C三组中符合单因子变量控制是：无光是B与C。Ⅱ.实验设计应遵循的原则：2、单因子变量原则（2）同条件：指实验组与对照组所用器材、试剂、所处环境、处理时间等均相同。具体有四个方面：（1）实验设计中，只能进行单因子对比研究，其余因子均需进行不变量控制,主要体现在实验过程的同条件控制。①生物材料要相同：②实验器具要相同：③实验试剂要相同：④处理方法要相同：（3）注意点：①会用“适宜条件”一词；②会用“过了一段时间”进行观察（或测量）。即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等要尽量相同；即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的材质、大小、型号要完全一致；即试剂的成分、浓度、体积要相同；如相同的环境条件下培养，相同的处理时间。实验的单一变量原则1．概述单一变量原则是指其他因素(无关变量)不变，只改变其中一个因素(要研究的因素——实验变量，即自变量)，然后观察这个实验变量对实验结果的影响。2．单一变量的控制确定自变量后，控制其他无关变量相同且适宜。如下表：项目控制内容实验材料处于相同的实验状态(如数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等)实验器具及试剂器具的型号，试剂的成分、浓度、体积等相同外界因素处于相同的最适状态(如温度、pH、水分、光照强度等)操作程序相同的操作方法、实验步骤等相同的观察时间及梯度、观察标准等若不能准确有效地控制其他变量，则可能不能得到正确的实验结果或结论。实战演练(专项提能，小试牛刀)(2011年慈溪模拟)探究镍盐为植物生活所必需的无机盐。材料用具：完全营养液甲、缺镍的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗、无机盐镍。(1)方法步骤(2)预期并分析实验结果：A容器中玉米幼苗正常生长，______________________________________________________________________。序号A容器B容器123在相同的适宜环境中培养数天，观察实验结果(3)为进一步验证镍盐一定是植物必需的无机盐，还应增加的实验步骤是_____________________________________________________。结论是_______________________________________________________________________。(4)既然验证镍盐是植物必需的无机盐，是不是培养植物的营养液中添加的镍盐越多越好？(5)上述实验若用土壤代替培养液或配制培养液时用自来水而不用蒸馏水，实验能否成功？为什么？答案：(1)序号A容器B容器1一定量的完全营养液等量缺镍的完全营养液2一定数量长势相似的玉米幼苗与A容器中等量且长势相似的玉米幼苗3在相同的适宜环境中培养数天，观察实验结果(2)若B容器中玉米幼苗也能正常生长，则镍盐不是植物必需的无机盐；若B容器中玉米幼苗不能正常生长(或表现出缺素症)，则镍盐可能是植物必需的无机盐(3)在缺镍的B容器中加入一定量的无机盐镍，培养数天，观察实验结果原来异常的玉米幼苗恢复正常生长(或病症消失)，则镍盐是植物必需的无机盐(4)不是，培养液中镍盐的浓度过大，会使植物因细胞外液渗透压过大而失水过多，导致死亡。(5)实验不能成功。因为土壤和自来水中都可能含有镍，无法形成对照。项目科学性依据例析实验原理符合生物学基本知识和基本事实如利用双缩脲试剂鉴定某种材料中是否含有蛋白质，是因为双缩脲试剂能与蛋白质反应呈紫色实验材料(1)符合实验原理的要求(2)便于实验操作如观察细胞有丝分裂实验中应选择植物细胞分裂旺盛的部位做切片，而不用成熟的植物叶片实验的科学性原则1．概述科学性原则是指设计的实验必须具有科学性。即无理论上和操作上的错误，符合自然规律。2．分析项目科学性依据例析实验方法主要包括：变量设置、控制条件、操作顺序、方法正确等，总之，依据此方法能得到正确可靠的实验结果如鉴定细胞呼吸的产物时，应先除去装置中已存在的CO2实验结果观察、统计、分析等方法正确，符合实验原理如观察植物细胞的质壁分离和复原实验时，若观察时间太长，则不会得出正确的结果实战演练(专项提能，小试牛刀)某生物研究性学习小组想把调查脱脂奶粉的合格率作为研究课题，假如你是课题小组成员，你如何鉴定真假脱脂奶粉？(1)搜集资料A．全脂奶粉含有蛋白质、油脂和蔗糖等成分,脱脂奶粉为高蛋白，低油脂。B．假冒脱脂奶粉有两种，一是用全脂奶粉冒充，二是用淀粉冒充。(2)实验一用来鉴定是否用淀粉冒充脱脂奶粉，试管中加入的物质A是__________________。(3)实验二、三用来鉴定是否用全脂奶粉冒充脱脂奶粉，物质B、C是________________，溶液D是__________________。设置实验三的目的是____________________。(4)结果分析：①若实验一试管溶液颜色________，则证明是用淀粉冒充的；若实验一试管溶液颜色________，则证明不是用淀粉冒充的。②若实验二、三两试管溶液颜色呈橙黄色，且对比不明显，则证明________________；若实验二、三颜色对比明显，则证明________________。(5)通过以上鉴定，我们还不能完全肯定是否是正宗的脱脂奶粉，还必须用______________对其________含量进行鉴定。答案：(2)碘—碘化钾溶液(3)苏丹Ⅲ染液搜集来的脱脂奶粉样品起对照作用(4)①变为蓝色不变蓝色②是用全脂奶粉假冒的不是用全脂奶粉假冒的(5)双缩脲试剂蛋白质H2O2H2O+O2探究pH对酶活性的影响实验探究（1）实验原理：（2）实验设置；设置装置贴含酶滤纸片加缓冲液加过氧化氢溶液连接pH影响酶的活性，进而影响氧气的生成量，可用倒置的量筒中的气体量来测量。旋转反应定时记录酶溶液底物溶液调节pH混合反应定时观察生成量归纳结论（4）设计小结：过氧化氢酶（3）变量控制？自变量：因变量：无关变量：不同pH缓冲液气体生成量酶量（滤纸片）、温度、底物量等解题方法指导（1）——“同位素示踪法”的应用根据化合物的特殊元素组成，利用同位素标记法研究生物的生命活动。元素标记物质研究问题3H氨基酸分泌蛋白在细胞内的合成、运输和分泌途径18OCO2或H2O光合作用中氧气的来源14CCO2光合作用过程中碳的同化途径32P、35S分别标记噬菌体DNA是生物的遗传物质15NDNADNA的复制方式为半保留复制应用提升(随学随练，轻松夺冠)1．(2010年嘉兴第二次调研)科学家利用“同位素标记法”弄清了许多化学反应的详细过程。下列有关说法正确的是()A．用15N标记核苷酸，弄清了分裂期染色体形态和数目的变化规律B．用3H标记亮氨酸，分析出分泌蛋白的合成和分泌途径C．用18O标记CO2，探明了光合作用中产生的O2来自于CO2D．用35S标记噬菌体的DNA并以此侵染细菌，证明了DNA是遗传物质解析：选B。不需要标记任何物质，只需要对染色体进行染色，在显微镜下就可观察到分裂期染色体形态和数目的变化规律，A错误；光合作用过程中，O2来自于H2O而不是CO2，C错误；在噬菌体侵染细菌的实验中，用35S标记噬菌体的蛋白质，用32P标记DNA，证明了DNA是遗传物质，D错误。2．(2011年金丽衢高三第一次联考)用含32P磷酸盐的营养液培养动物细胞，一段时间后，下列有关构成线粒体的哪些结构或化合物不具有放射性()A．脱氧核糖B．线粒体内外膜C．RNA