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实验技能(五)实验中变量梯度的设置;1.变量梯度的概念
变量梯度指自变量相邻两次取值之间的差值大小,即自变量每次变化的幅度。生物实验中常见的变量梯度有pH梯度、温度梯度、浓度梯度等。;2.变量梯度设置过程
(1)在合适范围内取值:生物体或细胞生活在特定的环境中,研究某因素对生物体或细胞的影响时,自变量应在它能发挥作用的范围内取值。如确定生长素类调节剂促进扦插枝条生根的适宜浓度,生长素浓度应在10-12~10-8mol·L-1范围内,变量梯度应相差一个数量级。;(2)梯度大小设置要适宜:梯度过小,看不出变化,实验组数增多,增加了操作难度;梯度过大,实验结果不准确。如探究唾液淀粉酶的最适pH,预测其数值应在7.0左右,pH梯度设为0.4,即共做五组实验,其缓冲液pH分别为6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。;(3)根据实验目的确定变量梯度的大小。
①若进行定性分析,梯度设置可稍大些。如探究温度对光合作用的影响,一般情况下植物在30℃左右时光合作用最强。我们既要研究温度降低时光合作用强度的变化,也要研究温度升高时的变化,温度梯度设置如下:0℃、10℃、20℃、30℃、40℃。
②若进行定量分析,梯度设置应小些。如探究光合作用的最适温度,温度梯度设置如下:24℃、27℃、30℃、33℃、36℃。;(4)在实际操作中,为避免因梯度设置不当,造成人力、物力方面的浪费,我们可以设计一个预实验,每组之间梯度适当加大一些,当找到一个大致的适宜范围后,再在这个范围内缩小每组之间的梯度值,最后测出一个准确范围。;1.普通淀粉酶的最适温度在40~60℃之间,而极端耐热淀粉酶在100℃时仍能保持较高的活性,因此在生产上具有更为广泛的应用前景。请回答下列问题:
(1)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与______________混合,若反应液呈________色,则该酶的化学本质为蛋白质。
(2)测定淀粉酶活性时,应选择________作为该酶作用的底物,反应液中应加入____________溶液以维持其酸碱度稳定。;(3)设计实验测定极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。
①此实验中除自变量和因变量外,还需要考虑________________________
_____________________________(答出2点即可)等因素。
②结合题目信息,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路:
__________________________________________________。
答案:在40~100℃之间每隔一定温度设置一个实验组,其他实验条件适宜且保持一致。以反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度
;2.某生物兴趣小组用迎春枝条作实验材料,做了探究α-萘乙酸(NAA)促进插条生根最适浓度实验的预实验,结果如下图所示。请根据预实验结果,设计进一步的探究实验。据图回答下列问题:;(1)材料用具:生长旺盛的一年生迎春枝条若干、烧杯、量筒、培养皿、NAA、蒸馏水等。
(2)配制溶液:配制浓度依次为
_________________________________________________________________
(溶液浓度梯度为0.5ppm)的NAA溶液9份,并编号1~9。
(3)实验步骤:
第一步:__________________________;
第二步:____________________________________________;
第三步:1天后取出枝条分别进行扦插;
第四步:每天对扦插枝条的生根情况进行观察记录。;(4)请设计本实验的观察记录表。
答案:如下表:;(5)该实验应控制好两个主要的无关变量,具体方法是________________
____________、____________________________________。;3.低温迫使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化产物,如脂质过氧化产物(MDA)。超氧化物歧化酶(SOD)能够消除过氧化产物,从而增强植物的抗冷性。研究人员进行了“水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响”实验,步骤及结果如下表所示。据表回答下列问题:;组别;(1)表中①是__________________________,②是______________。实验设计时每组取50株水稻幼苗,而不是1株,目的是______________________
_________________。
(2)本实验需要控制的无关变量有____________________________________
____________________________(至少写两点)。;(3)由组别1和2对照可得到的结论是_____
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