人教版高中生物必修1分子与细胞第5章素能提升课2科学探究中的变量控制与对照实验课件.ppt

素能提升课2科学探究中的变量控制与对照实验第5章细胞的能量供应和利用实验过程中可以变化的因素称为变量。在生物实验设计中对变量的确立、操控是实验成功与否的关键。提升点1科学探究中的变量控制(1)变量类型自变量又称实验变量，是研究者主动操控的，即实验所探究的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量，坐标中横轴标识一般为自变量因变量又称反应变量，是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，应具有可测性和客观性，坐标中纵轴标识一般为因变量无关变量无关变量又称干扰变量、控制变量，是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量。实验时一般需控制无关变量适宜且相同(2)变量控制①单一变量原则即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜，以确保实验变量的唯一性。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。②等量原则在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量对实验的影响，而且不同的实验组中无关变量应完全相同且适宜，这样就可排除无关变量对实验的干扰，排除实验偶然性，提高实验的准确率。1．某同学为探究酶的特性，进行了一系列相关实验，结果如下表所示，下列叙述正确的是()实验步骤试管1234561向试管内加入可溶性淀粉溶液2mL?2mL?2mL12向试管内加入植物淀粉酶?2滴?2滴?2滴实验步骤试管1234563将试管分别放到不同温度的水浴保温5分钟0050501001004将试管1和2，3和4，5和6中溶液混合，继续在原温度下保温5分钟5分别滴加碘液，并观察颜色变化A．本实验的自变量是底物的有无、温度、酶的有无B．本实验可以用斐林试剂检测还原糖的生成量，比较各温度下砖红色颜色深浅C．会对实验结果产生重大影响的无关变量有淀粉的浓度、酶的浓度，如果淀粉用量过少，可以适当延长反应时间，以观察到最佳实验现象D．沸水浴组滴加碘液后，颜色为蓝色，将该反应体系的温度降至适宜温度继续反应，颜色无变化√D[本实验的自变量为温度，因变量为淀粉被分解的速率，A错误；由于用斐林试剂检测还原糖的生成量时需要水浴加热，会改变实验初始的预设温度，影响实验结果的观察，因此不能用斐林试剂检测还原糖的生成量，B错误；酶具有高效性，如果淀粉用量过少，可以适当缩短反应时间，以观察到最佳实验现象，C错误；由于高温会使酶的活性丧失，因此沸水浴组滴加碘液后，颜色为蓝色，将该反应体系的温度降至适宜温度继续反应，颜色无变化，D正确。]2．消化酶的研究为鲍鱼的快速健康养殖提供了参考。研究人员从鲍鱼的肠道和肝胰脏中获取淀粉酶进行相关实验，结果如图1、图2所示。请回答下列问题：(1)图1中实验的自变量是_________________，因变量是________________。在30℃至40℃范围内，_________中淀粉酶活性较高。(2)由图2可知淀粉酶的最适pH在________左右，pH为2时，淀粉酶活性低的原因是_________________________。实验中的“淀粉酶活性”可以用__________________________________________为指标进行测量。温度和酶的来源淀粉酶的活性肠道单位时间内淀粉的分解量或分解产物的生成量7.2pH过低破坏酶的空间结构(3)图3为肠道中淀粉酶在35℃时催化的反应物浓度随时间变化的曲线，请在图3上画出同等条件下肝胰脏中淀粉酶催化的反应曲线。(4)图2中实验设计的pH梯度________(填“适合”或“不适合”)直接用于“pH对胃蛋白酶活性影响”的实验研究。研究人员发现在相同条件下纤维素酶的活性较高，这可能与鲍鱼喜食富含________的藻类有关。纤维素不适合[解析](1)分析图1的实验结果可知，实验目的是探究温度对肠道和肝胰脏中淀粉酶活性的影响，自变量是温度和酶的来源，因变量是淀粉酶的活性。在30℃至40℃范围内，肠道中淀粉酶的活性高于肝胰脏中淀粉酶活性。(2)据图2可知，曲线最高点淀粉酶活性最大，故淀粉酶的最适pH是7.2左右；淀粉酶是蛋白质，pH为2时，pH过低，破坏酶的空间结构使酶的活性降低。酶活性是指酶催化一定化学反应的能力，曲线中的“淀粉酶活性”可以用单位时间内淀粉的分解量或分解产物的生成量为指标进行测量。(3)35℃时，肠道淀粉酶活性高于肝胰脏淀粉酶活性，与肠道相比，肝胰脏中淀粉酶催化等量反应物完全分解所需时间更长。反应曲线见答案(略)。(4)胃蛋白酶的最适pH大约是2左右，