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生物實(shí)驗(yàn)題的解題建議1具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力,并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理。具有對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究的能力,包括運(yùn)用觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)與調(diào)查、假說(shuō)演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂。高考考綱的相關(guān)要求:2生物實(shí)驗(yàn)題的類(lèi)型:(1)實(shí)驗(yàn)分析類(lèi)(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類(lèi)3實(shí)驗(yàn)分析類(lèi)試題題目給出實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程,包括實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果(現(xiàn)象)等,要求學(xué)生分辨自變量與因變量,區(qū)分對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組,分析某些步驟或者現(xiàn)象,處理數(shù)據(jù),得出結(jié)論,等等。4科研人員要探究神經(jīng)組織內(nèi)乙酰膽堿對(duì)信息傳遞的速度有無(wú)影響,實(shí)驗(yàn)人員在除去原有突觸小泡的前提下,自a處注入不同濃度的Ach,b處給予恒定刺激,c、d處分別為興奮感應(yīng)時(shí)間測(cè)量點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如右圖。①本實(shí)驗(yàn)中自變量是
。②實(shí)驗(yàn)過(guò)程需除去原有突觸小泡,其目的是
。③c、d處數(shù)據(jù)說(shuō)明了
。④如果實(shí)驗(yàn)人員在f處注入Ach,d處給予刺激,c、e處分別為興奮感應(yīng)時(shí)間測(cè)量點(diǎn),測(cè)量不到電位變化的是
處。Ach濃度ms分辨自變量與因變量5答案:①Ach濃度②防止實(shí)驗(yàn)結(jié)果受到原有突觸小泡中Ach的干擾③Ach的濃度不影響興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo),但是會(huì)促進(jìn)興奮在神經(jīng)元間傳遞④c6實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的類(lèi)型:(1)全程設(shè)計(jì)(2)補(bǔ)充設(shè)計(jì)(3)評(píng)價(jià)和修訂實(shí)驗(yàn)方案7全程設(shè)計(jì)試題給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?,要求考生通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,驗(yàn)證或探究一定的生物學(xué)問(wèn)題,得到相應(yīng)的結(jié)果,形成結(jié)論。8題目明確給出了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和部分步驟,要求考生把其他步驟補(bǔ)充完整。補(bǔ)充設(shè)計(jì)類(lèi)試題9實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)與修訂類(lèi)試題題目給出明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理及?shí)驗(yàn)方案,要求考生對(duì)其作出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià),指出其中的不足或者錯(cuò)誤并加以改正。10全程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的解題步驟:1.分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?)是驗(yàn)證型還是探究型?(2)是定性分析還是定量分析?(3)實(shí)驗(yàn)變量(自變量)和反應(yīng)變量(因變量)分別是什么?主要分析以下幾個(gè)方面:11驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn):探究型實(shí)驗(yàn):結(jié)果已知,需要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出準(zhǔn)確的描述。結(jié)果未知,需要使用“如果……(出現(xiàn)某種結(jié)果),則說(shuō)明……(相應(yīng)的推斷)”的句型,對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)與分析。全程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的解題步驟:12定性分析是否施加自變量處理是——實(shí)驗(yàn)組否——對(duì)照組施加自變量處理低中高形成梯度視具體情況確定是否需要設(shè)置空白對(duì)照組(相互對(duì)照)定量分析視具體情況確定是否需要設(shè)置條件對(duì)照組全程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的解題步驟:13驗(yàn)證X物質(zhì)對(duì)水稻種子萌發(fā)的抑制作用探究不同濃度的X物質(zhì)對(duì)水稻種子萌發(fā)的影響例題分析:驗(yàn)證型定性分析施以X處理組——實(shí)驗(yàn)組探究型定量分析不施以X處理組——空白對(duì)照組施以不同濃度X處理組——實(shí)驗(yàn)組(3個(gè)以上)不施以X處理組——空白對(duì)照組142.明確實(shí)驗(yàn)原理,做出假設(shè)全程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的解題步驟:實(shí)驗(yàn)原理就是實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等所依據(jù)的科學(xué)理論。由于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性,其所依據(jù)的科學(xué)理論有些是生物學(xué)原理,如原生質(zhì)層的半透膜性質(zhì);有些是物理學(xué)原理,如水勢(shì)差產(chǎn)生的滲透作用;有些是化學(xué)原理,如可溶性糖、脂肪、蛋白質(zhì)的特異性顏色反應(yīng)153.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)材料的選擇、分組、編號(hào);試劑的選擇或配制;實(shí)驗(yàn)儀器的選擇和組裝;對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組的處理;實(shí)驗(yàn)條件和時(shí)間的設(shè)定;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀(guān)察、數(shù)據(jù)采集及記錄。全程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的解題步驟:16充分利用試題所給出的信息巧妙借用經(jīng)典實(shí)驗(yàn)或課本實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)成的方法步驟設(shè)法提高設(shè)計(jì)的可信度(遵循單一變量、對(duì)照性、隨機(jī)性、重復(fù)性等原則)以“1、2、3”做分步敘述,做到條理分明注意步驟之間的前后銜接,步步相連設(shè)計(jì)完成后,通讀檢查建議:174.實(shí)驗(yàn)測(cè)量與記錄。測(cè)量指標(biāo)應(yīng)是客觀(guān)的,測(cè)量手段應(yīng)是科學(xué)的,記錄應(yīng)是準(zhǔn)確有序的。全程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的解題步驟:185.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,或?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果做出預(yù)測(cè)與分析。全程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的解題步驟:196.得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。結(jié)論要呼應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,即回答所?yàn)證的生物學(xué)事實(shí)的結(jié)果如何。全程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的解題步驟:20例題分析:2009年廣東高考題36題小王發(fā)現(xiàn)黑暗中生長(zhǎng)的大豆幼苗比陽(yáng)光下生長(zhǎng)的大豆幼苗高得多。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,探究不同光照強(qiáng)度對(duì)大豆植株高度的影響,并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)材料和用具:大豆種子(200粒)、光照培養(yǎng)箱(光照強(qiáng)度范圍0—10000Lux,溫度、濕度等均可自行設(shè)定)、培養(yǎng)皿、直尺等。(1)實(shí)驗(yàn)方案:(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)試:21設(shè)計(jì)要點(diǎn):1.至少分三組(三個(gè)處理),其中必須有一組為黑暗處理,其余各組的光照強(qiáng)度之間要形成梯度。(各組之間形成相互對(duì)照,體現(xiàn)對(duì)照性原則。)2.每組有一定的種子數(shù)量。(減少偶然因素的影響,體現(xiàn)重復(fù)性原則)3.各組的種子數(shù)目、長(zhǎng)勢(shì)以及除光照強(qiáng)度之外的其他培養(yǎng)條件、培養(yǎng)時(shí)間要相同。(排除無(wú)關(guān)變量的影響,體現(xiàn)單因子變量原則)4.以大豆植株的高度作為測(cè)量指標(biāo)。22①?gòu)?00粒大豆種子中選出180粒大小一致的種子,隨機(jī)分成6組,每組30粒,分別放在墊有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中培養(yǎng),編號(hào)。②將上述6個(gè)培養(yǎng)皿放入對(duì)應(yīng)的光照培養(yǎng)箱中,將各培養(yǎng)箱的光照強(qiáng)度分別設(shè)為0、2000、4000、6000、8000、10000Lux,溫度25℃,培養(yǎng)一周。③測(cè)量指標(biāo):用直尺測(cè)量植株高度,計(jì)算每組平均值。實(shí)驗(yàn)方案23補(bǔ)充設(shè)計(jì)類(lèi)試題的解答建議:在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮淼幕A(chǔ)上,理解已有步驟的意圖,做出符合邏輯的補(bǔ)充。242010年理綜試題
29題(2)完善以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并回答問(wèn)題:①實(shí)驗(yàn)組6中,Ⅰ應(yīng)該為
,原因是
;Ⅱ應(yīng)該為
,原因是
;②要直觀(guān)和定量地反映小鼠的生長(zhǎng)情況,可以測(cè)量小鼠的
和
。資料:飼料中的蛋白含量一般低于20%;普通飼料可維持小鼠正常生長(zhǎng);A動(dòng)物蛋白有可能用于飼料生產(chǎn)。研究目的:探究A動(dòng)物蛋白對(duì)小鼠生長(zhǎng)的影響。飼料:基礎(chǔ)飼料:基本無(wú)蛋白質(zhì)的飼料;普通飼料(含12%植物蛋白):基礎(chǔ)飼料+植物蛋白;試驗(yàn)飼料:基礎(chǔ)飼料+A動(dòng)物蛋白。實(shí)驗(yàn)分組:實(shí)驗(yàn)組號(hào)小鼠數(shù)量(只)飼料飼養(yǎng)時(shí)間(天)110基礎(chǔ)飼料21210試驗(yàn)飼料1(含6%A動(dòng)物蛋白)21310試驗(yàn)飼料2(含12%A動(dòng)物蛋白)21410試驗(yàn)飼料3(含18%A動(dòng)物蛋白)21510試驗(yàn)飼料4(含24%A動(dòng)物蛋白)21610ⅠⅡ備注:小鼠的性別組成、大小、月齡、喂飼量和飼養(yǎng)環(huán)境均相同。實(shí)驗(yàn)方法和檢測(cè)指標(biāo):略25過(guò)氧化物酶也能催化H2O2的分解,產(chǎn)生的[O]能使溶于水的無(wú)色焦性沒(méi)食子酸氧化生成橙紅色沉淀。為了鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過(guò)氧化物酶,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。參照上圖所給的信息,回答下列問(wèn)題。①3號(hào)試管內(nèi)加入的物質(zhì)是
。②設(shè)計(jì)2號(hào)試管作為對(duì)照的具體目的是
。③如果2號(hào)試管未產(chǎn)生顏色反應(yīng),則出現(xiàn)橙紅色沉淀的是第
號(hào)試管。26實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)與修訂類(lèi)試題的解答建議:第一,利用已學(xué)知識(shí),判斷該方案中所用的材料、試劑、方法、步驟能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;第二,?yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的幾項(xiàng)基本原則,判斷該方案是否具有較高可信度;第三,在此基礎(chǔ)上,分析需要做哪些糾正或者補(bǔ)充,提出改正的要點(diǎn)。27自變量又稱(chēng)實(shí)驗(yàn)變量,應(yīng)具有可變性和可操作性因變量又稱(chēng)反應(yīng)變量,應(yīng)具可測(cè)性和客觀(guān)性2829例6:某研究性學(xué)習(xí)小組選擇了如下的研究課題:探究乙烯利濃度對(duì)黃瓜開(kāi)雌花數(shù)量的影響
。自變量:
;因變量:
;無(wú)關(guān)變量:
。變量的確定方法:黃瓜長(zhǎng)勢(shì)、光強(qiáng)、溫度、水等(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題確定變量:乙烯利濃度黃瓜雌花數(shù)量30例7:(09江蘇)某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽實(shí)驗(yàn),探究土壤干旱對(duì)某種植物葉片光合速率的影響。自變量:
;因變量:
;無(wú)關(guān)變量:
。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定變量:土壤濕度光合速率溫度、光照強(qiáng)度、葉片大小等變量的確定方法:31練習(xí)9:(09廣東)小王發(fā)現(xiàn)黑暗中生長(zhǎng)的大豆幼苗比陽(yáng)光下生長(zhǎng)的大豆幼苗高得多。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,探究不同光照強(qiáng)度對(duì)大豆植株高度的影響,并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)材料和用具:大豆種子(200粒)、光照培養(yǎng)箱(光照強(qiáng)度范圍0-10000Lux,溫度、濕度等均可自行設(shè)定)、培養(yǎng)皿、直尺等。實(shí)驗(yàn)方案:(略)(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè):(略)自變量:
;因變量:
;無(wú)關(guān)變量:
。光照強(qiáng)度大豆植株高度溫度、CO2濃度、大豆種子活性等變量的確定方法:(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定變量:32序號(hào)項(xiàng)目試管12312ml淀粉2ml淀粉2ml淀粉237℃沸水冰塊31ml唾液淀粉酶1ml唾液淀粉酶1ml唾液淀粉酶41滴碘液1滴碘液1滴碘液現(xiàn)象例8:某同學(xué)按下表的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作.自變量:
;因變量:
;無(wú)關(guān)變量:
。溫度酶的活性pH、酶量、淀粉量等(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟確定變量變量的確定方法:33練習(xí)10.(08廣東)某研究小組進(jìn)行一個(gè)有關(guān)兔水鹽代謝調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn),以下為實(shí)驗(yàn)報(bào)告,請(qǐng)予以完善。實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)兔的水鹽代謝調(diào)節(jié)材料與方法(1)家兔12只,2.5kg/只,隨機(jī)分為3組(甲、乙及丙組),每組4只。(2)對(duì)甲組兔靜脈滴注1.5%NaCl溶液,乙組滴注0.9%NaCl溶液,丙組滴注蒸餾水,滴注量均為200ml,0.5h滴完。(3)從滴注開(kāi)始收集測(cè)定2h內(nèi)兔的尿液量.結(jié)果與分析(略)自變量:
;因變量:
;無(wú)關(guān)變量:
。NaCl溶液濃度兔的尿液量NaCl溶液的量、家兔大小及生物狀況、收集測(cè)定時(shí)間等(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟確定變量變量的確定方法:34(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的結(jié)果確定變量例9:某廠(chǎng)需一種在80度高溫下使用的淀粉酶。現(xiàn)有甲乙兩種淀粉酶可供選擇,某同學(xué)欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)幫助該廠(chǎng)對(duì)兩種酶進(jìn)行篩選,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。溫度(℃)102030405060708090100酶的相對(duì)活性(%)淀粉酶甲6254367836522200淀粉酶乙61525487692100988265自變量:
;因變量:
;無(wú)關(guān)變量:
。溫度酶的活性pH、酶的濃度、底物濃度等變量的確定方法:35實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理證明氣孔具有開(kāi)啟和關(guān)閉的功能保衛(wèi)細(xì)胞吸水或細(xì)胞失水實(shí)驗(yàn)變量保衛(wèi)細(xì)胞外界溶液的滲透壓(5)分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理推出變量的確定方法:36加法原理或減法原理來(lái)控制自變量控制自變量的原理自變量的操作:在實(shí)驗(yàn)中,設(shè)法給實(shí)驗(yàn)對(duì)象施加干擾,造成實(shí)驗(yàn)對(duì)象的變化,從而使研究對(duì)象在被干擾的狀態(tài)中反映出某種現(xiàn)象和屬性。通常用“加法”或“減法”來(lái)完成。加法就是以自然狀態(tài)為對(duì)照組,給實(shí)驗(yàn)組添加變量。這種方法適用于實(shí)驗(yàn)變量是一個(gè)外在的條件,如在“觀(guān)察SO2對(duì)植物的影響”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)組=正常生活的葉片+SO2。37加法原理或減法原理來(lái)控制自變量控制自變量的原理減法就是以自然狀態(tài)為對(duì)照組,給實(shí)驗(yàn)組去掉變量。這種方法適用于實(shí)驗(yàn)變量是一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件,如在“CO2是光合作用的必需原料”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)組=正常生活的植株-CO2。又如“光是光合作用的必要條件”中,有光照的一組是對(duì)照組,去除光照(遮光)的一組是實(shí)驗(yàn)組。有些變量,無(wú)法去除或添加,只能是改變,如溫度、pH等。38加法原理或減法原理來(lái)控制自變量實(shí)例控制自變量的原理①
除去容器中的二氧化碳---氫氧化鈉溶液②
增加水中二氧化碳---NaHCO3③
增加水中的氧氣---泵入空氣或吹氣或放入綠色植物④
減少水中的氧氣--容器密封或油膜覆蓋或用涼開(kāi)水⑤
除去葉片中原有淀粉---置于黑暗環(huán)境中暗處理⑥
除去葉片中葉綠素---酒精脫色⑦
除去光合作用對(duì)細(xì)胞呼吸的干擾---遮光⑧添加生長(zhǎng)素---噴灑、涂抹、浸泡、敷富含生長(zhǎng)素的瓊脂塊⑨添加蛋白質(zhì)、多肽類(lèi)激素---注射⑩添加固醇類(lèi)激素---飼喂393.因變量及其檢測(cè)因變量又稱(chēng)反應(yīng)變量,指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。反應(yīng)變量是研究是否成功的證據(jù),應(yīng)具可測(cè)性和客觀(guān)性。①因變量需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)要求或題干中的提示,結(jié)合實(shí)驗(yàn)條件分清是定性實(shí)驗(yàn)還是定量實(shí)驗(yàn),從而確定觀(guān)察或測(cè)量的指標(biāo)及其方法。②反應(yīng)變量的檢測(cè)方法40在實(shí)驗(yàn)中,由實(shí)驗(yàn)變量所引起的反應(yīng)變量的變化,有的可直接被觀(guān)察和記錄。如“比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率”實(shí)驗(yàn)中,反應(yīng)變量催化效率的高低,直接通過(guò)過(guò)氧化氫在不同催化劑條件下被分解的程度,即產(chǎn)生氧氣氣泡的大小、多少來(lái)體現(xiàn)。有的則不能直接被觀(guān)察和記錄,只能通過(guò)間接方式呈現(xiàn)。如“溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中,不同溫度條件下酶活性的變化,可通過(guò)淀粉水解的情況反映,淀粉的水解情況無(wú)法直接觀(guān)察,只能通過(guò)加碘液以觀(guān)察溶液是否變藍(lán)及變藍(lán)的程度,來(lái)確定淀粉酶是否有活性及催化活性的強(qiáng)弱。41由此可見(jiàn),反應(yīng)變量要有相應(yīng)的觀(guān)察和測(cè)量指標(biāo),這樣才能對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。生物實(shí)驗(yàn)中,常用的檢測(cè)反應(yīng)變量的觀(guān)測(cè)指標(biāo)有兩類(lèi):一類(lèi)是物化指標(biāo),包括顏色變化、溫度和pH的變化、氣體體積和壓強(qiáng)的變化、反應(yīng)速率(速率)、反應(yīng)時(shí)間、沉淀生成、氣味變化、氣泡的產(chǎn)生等;另一類(lèi)是生物指標(biāo),包括形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理狀況的變化、生長(zhǎng)發(fā)育狀況、存活狀態(tài)、菌落特征等。42①
光合速率—O2釋放量或CO2吸收量或淀粉產(chǎn)生量②
呼吸速率—O2吸收量或CO2釋放量或淀粉減少量③
新陳代謝速度---動(dòng)物耗氧量④
生長(zhǎng)發(fā)育---動(dòng)物身高、體重變化⑤
胰島素作用---動(dòng)物活動(dòng)狀態(tài)⑥
蛋白質(zhì)---雙縮脲試劑常見(jiàn)因變量的檢測(cè)方法43自變量與因變量的關(guān)系自變量是原因,因變量是結(jié)果,二者具有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的即在于分析解釋這種前因后果。例如,在“唾液淀粉酶水解淀粉”的實(shí)驗(yàn)中,所給定的低溫(冰塊)、適溫(37℃)、高溫(沸水浴)就是實(shí)驗(yàn)變量。而由于低溫、適溫、高溫條件變化,唾液淀粉酶水解淀粉的能力也隨之變化,這就是反應(yīng)變量,該實(shí)驗(yàn)即在于分析解釋溫度變化(實(shí)驗(yàn)變量)與酶的活性(反應(yīng)變量)的因果關(guān)系及其經(jīng)驗(yàn)事實(shí)。44例(2005年北京春季高考)為驗(yàn)證光是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必要條件,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):選擇生長(zhǎng)狀況一致的小麥幼苗200株,隨機(jī)均分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,分別處理并預(yù)期結(jié)果。下面是關(guān)于實(shí)驗(yàn)組或?qū)φ战M的處理方法和預(yù)期結(jié)果的幾種組合,其中正確的是()①實(shí)驗(yàn)組②對(duì)照組③黑暗中培養(yǎng)④在光下培養(yǎng)⑤生長(zhǎng)良好⑥生長(zhǎng)不良A.②③⑤B.①③⑥C.①④⑤D.②④⑥B45例:探究溫度影響酶活性的實(shí)驗(yàn),已知α-淀粉酶的適宜溫度為55~75℃,現(xiàn)需要探究其他溫度對(duì)該酶活性的影響。組1:60℃;組2:0℃;組3:100℃自變量:
因變量:無(wú)關(guān)變量:控制自變量,以形成對(duì)照或?qū)Ρ?;觀(guān)察分析因變量,以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果或結(jié)論;無(wú)關(guān)變量保持一致。不同的溫度。酶的活性。儀器、酶用量、淀粉用量(濃度)等等。(需要嚴(yán)格控制,以形成對(duì)照或?qū)Ρ龋ㄐ枰J(rèn)真觀(guān)察、測(cè)量、記錄或分析,是得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要依據(jù))(需要嚴(yán)格控制,在實(shí)驗(yàn)中保持一致)46教材中相關(guān)實(shí)驗(yàn)中的變量舉例:47484.無(wú)關(guān)變量與額外變量(1)無(wú)關(guān)變量:又叫控制變量,指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)變化和結(jié)果的因素或條件。即是指與研究目標(biāo)無(wú)關(guān),但卻影響研究結(jié)果的變量,實(shí)驗(yàn)者應(yīng)嚴(yán)格控制無(wú)關(guān)變量,才能盡可能地減少對(duì)因變量的影響,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠,否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性無(wú)法得到認(rèn)定。49(2)無(wú)關(guān)變量的控制:控制無(wú)關(guān)變量有以下三條途徑①恒定法。即設(shè)法創(chuàng)造穩(wěn)定的、適宜的、維持不變的相同條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以消除這些條件對(duì)研究對(duì)象的干擾。所用生物材料要相同即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長(zhǎng)度、體積、來(lái)源和生理狀況等方面特點(diǎn)要盡量相同或至少大致相同;所用實(shí)驗(yàn)器具要相同即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號(hào)要完全一樣;50所用實(shí)驗(yàn)試劑要相同即試劑的成分、濃度、體積要相同,尤其要注意體積上等量的問(wèn)題;所用處理方法要相同如:保溫或冷卻;光照或黑暗;攪拌或振蕩都要一致。有時(shí)盡管某種處理對(duì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),看起來(lái)似乎是毫無(wú)意義的,但最好還是要作同樣的處理。②平衡法或抵消法。即對(duì)某些不能被消除,又不能或不便被恒定的無(wú)關(guān)變量,可設(shè)置對(duì)照組。即遵循對(duì)照性原則,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、條件選擇適當(dāng)?shù)膶?duì)照方法。51在設(shè)置對(duì)照組或多個(gè)實(shí)驗(yàn)組時(shí),必須考慮在實(shí)驗(yàn)組間和實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組間除了實(shí)驗(yàn)處理因素(單因子變量)的不同水平設(shè)置外,其余因素必須一致和正常,以排除干擾。③可重復(fù)性、隨機(jī)、大樣本。隨機(jī)分組,大樣本、重復(fù)實(shí)驗(yàn)是為排除偶然性,減少實(shí)驗(yàn)誤差,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可信度。任何實(shí)驗(yàn)都必須要有足夠的實(shí)驗(yàn)次數(shù),才能判斷結(jié)果的可靠性。(3)額外變量額外變量亦稱(chēng)干擾變量,指實(shí)驗(yàn)中由于無(wú)關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。顯然,額外變量會(huì)對(duì)反應(yīng)變量起干擾作用。52(4)無(wú)關(guān)變量與額外變量的關(guān)系。也是前因后果的關(guān)系。但它們的存在對(duì)實(shí)驗(yàn)與反應(yīng)變量的獲得起干擾作用。例如:“唾液淀粉酶實(shí)驗(yàn)”中,除實(shí)驗(yàn)變量(溫度)外,試管的潔凈程度、唾液的新鮮程度、淀粉濃度、溫度處理的時(shí)間長(zhǎng)短等等就屬于無(wú)關(guān)變量。如無(wú)關(guān)變量中的任何一個(gè)或幾個(gè)對(duì)三組實(shí)驗(yàn)不等同、不均衡,就會(huì)產(chǎn)生額外變量,影響實(shí)驗(yàn)的真實(shí)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)變量,或稱(chēng)自變量,指實(shí)驗(yàn)假設(shè)中涉及的給定的研究因素。53關(guān)于實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的判斷:根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)變量處理的方式根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康母鶕?jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的已知或未知54根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)變量處理的方式在探究胚芽鞘尖端與向光性形成的關(guān)系時(shí),以下A組為對(duì)照組,B為實(shí)驗(yàn)組:55根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康漠?dāng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椤疤骄繙囟葘?duì)α-酶活性的影響”時(shí),0℃處理組、60℃處理組、100℃處理組同為實(shí)驗(yàn)組,彼此之間形成相互對(duì)照;當(dāng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椤疤骄扛邷貙?duì)α-酶活性的影響”時(shí),60℃處理組為對(duì)照組,100℃處理組為實(shí)驗(yàn)組。561為空白對(duì)照,4為條件對(duì)照,3為實(shí)驗(yàn)組為了鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過(guò)氧化物酶根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?7根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的已知或未知某植物種植在弱堿性土壤中,常常開(kāi)白花。是土壤pH影響了花色嗎?實(shí)驗(yàn)組幼苗應(yīng)種植在非堿性土壤中,對(duì)照組幼苗應(yīng)種植在弱堿性土壤中58(2012汕頭一模)某種酶的活性與溫度的關(guān)系如下圖所示。請(qǐng)回答一組相關(guān)的問(wèn)題。(3)已知t2溫度處理過(guò)的該酶,當(dāng)溫度提高到t3時(shí),其活性隨著提高;但不知道經(jīng)過(guò)t4溫度處理的酶,當(dāng)溫度降低到t3時(shí),其活性是否可以恢復(fù)到較高水平。請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)后一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探究。①取3支試管,編號(hào)為A、B、C,各加入適宜濃度的該酶溶液1mL。將A和B設(shè)為對(duì)照組,其溫度處理是
,保溫10min;將C作為實(shí)驗(yàn)組,其溫度處理是
。(3)①分別置于t3、t4溫水中在t4溫水中保溫5min,再轉(zhuǎn)移到t3溫水中保溫5min
t1t2t3t4t5溫度酶活性59區(qū)分對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組綠葉在光下制造有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)。
圖1760對(duì)照組:一般來(lái)說(shuō),是指保持原有狀態(tài)(未做處理)或已知影響因素所造成結(jié)果的一組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)組:人為改變條件(人為特別處理)或未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一組實(shí)驗(yàn)。注意:對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組要依據(jù)研究的問(wèn)題和作出的假設(shè)來(lái)確定。61在中學(xué)中大多數(shù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),但也有例外。如孟德?tīng)栯s交實(shí)驗(yàn)。鑒定或檢測(cè)實(shí)驗(yàn),可不用對(duì)照。如檢測(cè)細(xì)胞中的有機(jī)物,證明食物中確定含有能量。結(jié)構(gòu)觀(guān)察類(lèi)62
加法原理:與常態(tài)相比,人為增加某種影響因素的原理。
例:探究不同酸堿度對(duì)唾液淀粉酶的影響實(shí)驗(yàn)。加酸和加堿的一組為實(shí)驗(yàn)組。
減法原理:與常態(tài)相比,人為去除某種因素即減法原理。
例:驗(yàn)證光合作用產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)。
常態(tài)是對(duì)照組,運(yùn)用加法或減法原理的一組為實(shí)驗(yàn)組。63例:實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解P78
常態(tài)是對(duì)照組,運(yùn)用加法或減法原理的一組為實(shí)驗(yàn)組。64P7965了解實(shí)驗(yàn)結(jié)果有哪些呈現(xiàn)形式學(xué)會(huì)判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的區(qū)別結(jié)果與結(jié)論66(09廣東卷)6.對(duì)下表中所列待測(cè)物質(zhì)的檢測(cè),所選用的試劑及預(yù)期結(jié)果都正確的是()待測(cè)物質(zhì)檢測(cè)試劑預(yù)期顯色結(jié)果①DNA甲基綠紅色②脂肪蘇丹Ⅲ橘黃色③淀粉斐林試劑藍(lán)色④蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色A.①③B.②③C.①④D.②④
D67(09廣東卷)36.(8分)小王發(fā)現(xiàn)黑暗中生長(zhǎng)的大豆幼苗比陽(yáng)光下生長(zhǎng)的大豆幼苗高得多。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,探究不同光照強(qiáng)度對(duì)大豆植株高度的影響,并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)材料和用具:大豆種子(200粒)、光照培養(yǎng)箱(光照強(qiáng)度范圍0—10000Lux,溫度、濕度等均可自行設(shè)定)、培養(yǎng)皿、直尺等。(1)實(shí)驗(yàn)方案:(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè):提示:(1)分組、控制好單一變量,測(cè)定與統(tǒng)計(jì)(2)不同光照強(qiáng)度下大豆幼苗生長(zhǎng)的高度68(1)實(shí)驗(yàn)方案(6分)①實(shí)驗(yàn)材料:選出180粒大小一致的種子,分成6組,每組30粒,在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。②培養(yǎng)條件:光照強(qiáng)度0、2000、4000、6000、8000、10000Lux;溫度25℃,培養(yǎng)一周。③測(cè)定指標(biāo):用直尺測(cè)量植株高度,計(jì)算每組的平均值。注:要求至少分三組(三個(gè)處理),每組有一定種子數(shù)量,光照強(qiáng)度必須有0Lux(黑暗)。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè):隨著光照強(qiáng)度的增加,植株高度下降。691、什么是實(shí)驗(yàn)結(jié)果?實(shí)驗(yàn)的參考指標(biāo)(可見(jiàn)、可測(cè)、可數(shù))2、如何理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)形式?色變(通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行邏輯分析并結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理而得出的一種理論性結(jié)論,是實(shí)驗(yàn)結(jié)論是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出的一種推論)由實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化70試劑名稱(chēng)檢驗(yàn)對(duì)象對(duì)應(yīng)顏色碘液淀粉雙縮脲試劑蛋白質(zhì)斐林試劑還原性糖二苯胺DNA蘇丹Ⅲ(蘇丹Ⅳ)脂肪龍膽紫(醋酸洋紅)染色體甲基綠DNA吡羅紅RNA健那綠線(xiàn)粒體重鉻酸鉀酒精溴麝香草酚藍(lán)二氧化碳剛果紅纖維素伊紅美藍(lán)大腸桿菌高中實(shí)驗(yàn)有關(guān)??紝?shí)驗(yàn)的顏色變化藍(lán)色紫色磚紅色藍(lán)色橘黃色(紅色)深藍(lán)色(紅色)綠色紅色藍(lán)綠色橙色變灰綠色黃色紅色深紫色713、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)形式?形變(甲狀腺激素對(duì)小蝌蚪生長(zhǎng)發(fā)育的影響;大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量;單側(cè)光對(duì)燕麥胚芽鞘生長(zhǎng)的影響)量變(氣體體積、長(zhǎng)度、寬度、重量、質(zhì)量等)72關(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論:例如:探究不同生長(zhǎng)素濃度對(duì)大蒜鱗莖生長(zhǎng)的伸長(zhǎng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下。IAA濃度010-1210-1010-810-610-4根長(zhǎng)度(mm)2.811.510.08.66.61.8苗高度(mm)25.530.639.229.626.218.173結(jié)論:(1)適宜濃度的IAA促進(jìn)根和莖的生長(zhǎng),過(guò)高濃度的IAA抑制生長(zhǎng)。(2)促進(jìn)根和莖生長(zhǎng)的適宜IAA濃度是不同的。74科研人員要探究神經(jīng)組織內(nèi)乙酰膽堿對(duì)信息傳遞的速度有無(wú)影響,實(shí)驗(yàn)人員在除去原有突觸小泡的前提下,自a處注入不同濃度的Ach,b處給予恒定刺激,c、d處分別為興奮感應(yīng)時(shí)間測(cè)量點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如右圖。①本實(shí)驗(yàn)中自變量是
。②實(shí)驗(yàn)過(guò)程需除去原有突觸小泡,其目的是
。③c、d處數(shù)據(jù)說(shuō)明了
。④如果實(shí)驗(yàn)人員在f處注入Ach,d處給予刺激,c、e處分別為興奮感應(yīng)時(shí)間測(cè)量點(diǎn),測(cè)量不到電位變化的是
處。Ach濃度ms75答案:①Ach濃度②防止實(shí)驗(yàn)結(jié)果受到原有突觸小泡中Ach的干擾③Ach的濃度不影響興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo),但是會(huì)促進(jìn)興奮在神經(jīng)元間傳遞④c③如果是結(jié)果,可以這么描述:隨著Ach濃度的增加,興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)速度不變,在神經(jīng)元間傳遞速度加快
76(04高考)胰高血糖素對(duì)小白鼠和人具有相同的生理作用。為了驗(yàn)證"胰高血糖素具有升高血糖的生理作用",請(qǐng)以小白鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,預(yù)測(cè)和解釋實(shí)驗(yàn)應(yīng)出現(xiàn)的結(jié)果,并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
(一)實(shí)驗(yàn)材料和用具:
正常實(shí)驗(yàn)小白鼠2只,生理鹽水,用生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液,班氏糖定性試劑,注射器,試管,燒杯等。
(二)實(shí)驗(yàn)步驟:
(實(shí)驗(yàn)提示:采用腹腔注射給藥,給藥劑量不作實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求;給藥1小時(shí)后,用注射器在小鼠膀胱處穿刺取尿液。)
(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)、解釋和結(jié)論:77控制自變量(加法原理或減法原理),以形成對(duì)照或?qū)Ρ娶糯_定1只鼠為實(shí)驗(yàn)鼠,腹腔注射胰高血糖素溶液;另一只鼠為對(duì)照鼠,腹腔注射等量生理鹽水。(4分)觀(guān)察分析因變量,以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果或結(jié)論⑵將兩支試管分別編號(hào)為1號(hào)和2號(hào),各加入等量的班氏糖定性試劑。(4分)⑶給藥1小時(shí)后,對(duì)兩只小白鼠采尿液,實(shí)驗(yàn)鼠尿液放入1號(hào)試管內(nèi),對(duì)照鼠尿液放入2號(hào)試管內(nèi)。(4分)⑷將兩支試管搖勻后,放入盛有開(kāi)水的燒杯內(nèi)加熱煮沸,待冷卻后,觀(guān)察兩支試管溶液顏色的變化。(4分)㈡實(shí)驗(yàn)步驟:(實(shí)驗(yàn)提示:采用腹腔注射給藥,給藥劑量不作實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求;給藥1小時(shí)后,用注射器在小鼠膀胱處穿刺取尿液。)78驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn):結(jié)果唯一、結(jié)論唯一,即實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡年愂?。探究性?shí)驗(yàn):結(jié)果若干、結(jié)論若干,一種結(jié)果分析得出一種結(jié)論。(三)1號(hào)試管中應(yīng)該出現(xiàn)磚紅沉淀,青蛙實(shí)驗(yàn)鼠尿液中有葡萄糖;2號(hào)試管中仍為藍(lán)色溶液,表明對(duì)照鼠尿液中無(wú)葡萄糖。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:實(shí)驗(yàn)鼠血糖升高,超過(guò)一定數(shù)值而出現(xiàn)糖尿,是胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的。79例題:(08海南)21節(jié)選為了驗(yàn)證某大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關(guān),請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料,完成下列實(shí)驗(yàn)步驟并回答下列問(wèn)題:實(shí)驗(yàn)材料:具2片真葉且長(zhǎng)勢(shì)相同的該品種大豆幼苗若干、完全培養(yǎng)液、蒸餾水、適宜濃度的赤霉素溶液,噴壺等。(1)實(shí)驗(yàn)步驟:①將上述大豆幼苗平均分成A、B兩組,A組為對(duì)照組,B組為實(shí)驗(yàn)組,分別置于等量的完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)。②用噴壺分別將蒸餾水和赤霉素溶液噴灑在A(yíng)、B兩組幼苗上。③將兩組苗置于相同且適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng),一段時(shí)間后,測(cè)定兩組植株的高度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
A組(對(duì)照組)植株的平均高度小于B組(實(shí)驗(yàn)組)植株平均高度
某大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關(guān),赤霉素含量少,大豆出現(xiàn)矮化80結(jié)果:結(jié)果應(yīng)為實(shí)驗(yàn)實(shí)際出現(xiàn)的情況,如“孟德?tīng)柗蛛x現(xiàn)象解釋實(shí)驗(yàn)”中出現(xiàn)的結(jié)果為“得到的64株后代中,30株高莖,34株矮莖,兩種性狀分離比約為1∶1”,而“探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)”中處于30%蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞果真發(fā)生了質(zhì)壁分離,而處于清水中的已分離細(xì)胞果真發(fā)生了復(fù)原現(xiàn)象。
對(duì)現(xiàn)象、結(jié)果和結(jié)論的簡(jiǎn)單區(qū)別81結(jié)論結(jié)論的得出須依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,即若出現(xiàn)的結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致則得出與先前的假說(shuō)一致的結(jié)論或“假說(shuō)成立”(如“原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜”),若實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不符,則得出的結(jié)論應(yīng)為“假說(shuō)不成立”。
對(duì)現(xiàn)象、結(jié)果和結(jié)論的簡(jiǎn)單區(qū)別82
實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由實(shí)驗(yàn)變量引起的變化,如測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)對(duì)象出現(xiàn)的顏色的變化、形態(tài)和生理等方面的變化,是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直接陳述。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,根據(jù)已有的知識(shí)合理遷移,通過(guò)推理和判斷,得出的關(guān)于生命現(xiàn)象的最本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。如“鑒定葡萄糖是還原糖”的實(shí)驗(yàn)中,葡萄糖與斐林試劑共熱煮沸后出現(xiàn)磚紅色沉淀,這是實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在此基礎(chǔ)上得出“葡萄糖是還原糖”則是實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。
對(duì)現(xiàn)象、結(jié)果和結(jié)論的簡(jiǎn)單區(qū)別83對(duì)現(xiàn)象、結(jié)果和結(jié)論的簡(jiǎn)單區(qū)別影響種子萌發(fā)的環(huán)境條件的實(shí)驗(yàn)(小麥種子)組別適量的水充足的空氣適宜的溫度1號(hào)無(wú)有櫥柜2號(hào)有有櫥柜3號(hào)有有冰箱4號(hào)有無(wú)空氣櫥柜1號(hào)現(xiàn)象:種子沒(méi)有萌發(fā)(對(duì)客觀(guān)事實(shí)的具體描述,即對(duì)因變量的描述)1號(hào)和2號(hào)的結(jié)果:小麥種子萌發(fā)需要適量的水(如果只以1號(hào)得出的結(jié)果不是我們需要的)(針對(duì)具體實(shí)驗(yàn)得出一個(gè)相對(duì)明確的判斷)1號(hào)和2號(hào)的結(jié)論:種子萌發(fā)需要適量的水(這個(gè)結(jié)論并不嚴(yán)謹(jǐn),因?yàn)橹粡囊粋€(gè)實(shí)驗(yàn)中得出)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)論:種子萌發(fā)需要適量的水、充足的空氣和適宜的溫度(從眾多的事實(shí)、現(xiàn)象或結(jié)果中總結(jié)或推斷出來(lái)的判斷,有一個(gè)相對(duì)的高度)84傘藻由“帽”、柄和假根三部分構(gòu)成,細(xì)胞核在基部?,F(xiàn)有兩種類(lèi)型的傘藻,一種傘帽為傘形帽的傘藻,另一種為菊花形帽的傘藻。為了探究細(xì)胞核在細(xì)胞中的作用,某人用傘藻做了如下實(shí)驗(yàn):
a.將兩種傘藻的傘帽和柄分別剪掉,留下假根。
b.將傘形帽傘藻的柄嫁接到菊花形帽傘藻的假根上。
c.放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在傘形帽傘藻的柄上長(zhǎng)出了菊花形傘帽。
綜合考題檢測(cè)85
針對(duì)以上實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)該實(shí)驗(yàn)為一個(gè)不完整的實(shí)驗(yàn),應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn),該對(duì)照實(shí)驗(yàn)為:(2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
為了更清楚地說(shuō)明細(xì)胞核的作用,除上述實(shí)驗(yàn)外,還可以通過(guò)移植細(xì)胞核來(lái)完成,如下:A組:將菊花形帽傘藻假根中的細(xì)胞核移出,并移入去掉傘帽的傘形帽傘藻的假根中。與A組相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是:B組:預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:(3)A組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是(4)B組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
(5)以上實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:
(2)在菊花形帽傘藻的柄上長(zhǎng)出了傘形帽。(3)在傘形帽傘藻的柄上長(zhǎng)出了菊花形傘帽
(4)在菊花形傘藻的柄上長(zhǎng)出了傘形帽(5)細(xì)胞核是控制細(xì)胞代謝和遺傳的中心。將傘形帽傘藻假根中的細(xì)胞核移出,并移入去掉傘帽的菊花形帽傘藻的假根中(1)將菊花形帽傘藻的柄嫁接到傘形帽傘藻的假根上。861.實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡亩x:實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇_定2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇_定方法:例1:植物激素如吲哚乙酸、赤霉素等能提高細(xì)胞的呼吸作用,所以用激素處理過(guò)的部位,能夠吸引更多的有機(jī)物運(yùn)輸。某同學(xué)為了驗(yàn)證吲哚乙酸能夠促進(jìn)有機(jī)物的運(yùn)輸。實(shí)驗(yàn)材料及用具:適宜濃度的吲哚乙酸溶液、生長(zhǎng)狀況相同的棉花植株幼苗若干、14CO2、蒸餾水、放射性強(qiáng)度測(cè)試儀。該實(shí)驗(yàn)的目的是:
。驗(yàn)證吲哚乙酸能夠促進(jìn)有機(jī)物的運(yùn)輸。
(1)通過(guò)題干信息順向分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮?jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是要探究問(wèn)題或要驗(yàn)證的某一事實(shí)。實(shí)質(zhì):建立自變量與因變量的直接聯(lián)系87練習(xí)1:(08海南)為了驗(yàn)證某大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關(guān),請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料,完成下列實(shí)驗(yàn)步驟并回答下列問(wèn)題:實(shí)驗(yàn)材料:具2片真葉且長(zhǎng)勢(shì)相同的該品種大豆幼苗若干、完全培養(yǎng)液、蒸餾水、適宜濃度的赤霉素溶液,噴壺等。該實(shí)驗(yàn)的目的是:
。驗(yàn)證某大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關(guān)(1)通過(guò)題干信息順向分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇_定88練習(xí)2:(08江蘇生物)某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),甲圖為實(shí)驗(yàn)開(kāi)始狀態(tài),乙圖為實(shí)驗(yàn)結(jié)束狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)谝覉D所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)實(shí)驗(yàn),探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過(guò)半透膜。增添的實(shí)驗(yàn)材料:蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。該實(shí)驗(yàn)的目的是:
。探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過(guò)半透膜(1)通過(guò)題干信息順向分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇_定89例2:某同學(xué)正在按下表的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程逆向分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟襟E加入物質(zhì)試管ⅠⅡⅢ1注入新鮮唾液1mL1mL1mL2注入鹽酸1mL/清水3注入NaOH溶液/1mL清水4注入可溶性淀粉液2mL2mL2mL537℃水浴5min6滴加斐林試劑2滴2滴2滴7觀(guān)察現(xiàn)象ABC該實(shí)驗(yàn)的目的是:
。探究pH值(酸堿度)對(duì)酶活性的影響
實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇_定90練習(xí)3:植物較長(zhǎng)時(shí)間在黑暗中生長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)“黃化現(xiàn)象”。有人將菜豆幼苗在暗處放置了7~8天,使之黃化后,每天給予如下光照,比較其恢復(fù)正常形態(tài)的情況,結(jié)果如下:(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程逆向分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康墓鈴?qiáng)照光時(shí)間結(jié)果2880lx(弱光)0.5h無(wú)論光照時(shí)間的長(zhǎng)短,都能逐漸恢復(fù)正常形態(tài),光照4小時(shí)和12小時(shí)后,形成很多葉綠素。2h4h12h4000lx(強(qiáng)光)1min無(wú)論光照時(shí)間的長(zhǎng)短,都能逐漸恢復(fù)正常形態(tài),但是不能形成葉綠素?;謴?fù)正常形態(tài)后繼續(xù)延長(zhǎng)光照時(shí)間,葉綠素逐漸形成。4min10min30min根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題:①該實(shí)驗(yàn)的目的是研究
。光對(duì)葉綠素合成及黃化植物恢復(fù)過(guò)程的影響實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇_定91練習(xí)4:(10江蘇卷)某生物興趣小組開(kāi)展DNA粗提取的相關(guān)探究活動(dòng)。具體步驟如下:材料處理:稱(chēng)取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份.每份l0g。剪碎后分成兩組,一組置于20℃、另一組置于-20℃條件下保存24h。DNA粗提?。旱谝徊剑簩⑸鲜霾牧戏謩e放人研缽中,各加入l5mL研磨液,充分研磨。用兩層紗布過(guò)濾。取濾液備用。第二步:略第三步:略DNA檢測(cè)結(jié)果如下:(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程逆向分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄坎煌牧虾筒煌4鏈囟葘?duì)DNA提取量的影響
實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇_定92探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比較1.概念①探究性實(shí)驗(yàn):指實(shí)驗(yàn)者在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,通過(guò)自己實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論,從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動(dòng)。②驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn):指實(shí)驗(yàn)者針對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識(shí)內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。932.比較表94續(xù)表95續(xù)表963.解答技巧及策略:此類(lèi)實(shí)驗(yàn)需要對(duì)某些生物學(xué)現(xiàn)象作出合理化的假設(shè)并通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。如教材中“比較過(guò)氧化氫酶與Fe3+的催化效率”、“探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用”、“溫度對(duì)酶活性的影響”、“植物向性運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與觀(guān)察”等。4.復(fù)習(xí)探究和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要注意的問(wèn)題:(1)分清實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須要有明確的標(biāo)記,如用甲、乙、丙,或者是A、B、C或者1、2、3,總之讓人以一目了然的感覺(jué)。97(2)分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的單一自變量。即單一變量原則。例如探究不同溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),溫度就是這一變量,而pH、底物濃度、酶濃度等就是無(wú)關(guān)變量,應(yīng)設(shè)置為相同且適宜。(3)注意實(shí)驗(yàn)操作步驟的前后順序要有邏輯性(前因后果),步步有理,環(huán)環(huán)相扣,各步驟要嚴(yán)密、完整。(4)注意實(shí)驗(yàn)用具與試劑及需要控制的實(shí)驗(yàn)條件。(5)注意實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀(guān)察、記錄、分析和結(jié)論,確定對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀(guān)察內(nèi)容和合適的觀(guān)察方法,最后對(duì)結(jié)果作出科學(xué)的解釋并得出正確的結(jié)論。98例3(10廣東卷)29、(16分)假設(shè)你去某飼料研究所進(jìn)行課外實(shí)踐活動(dòng),需要完成以下任務(wù):(1)選用恰當(dāng)?shù)脑噭z測(cè)某樣品中是否含有蛋白質(zhì)。提供的試劑有:①碘液,②蘇丹Ⅲ溶液,③雙縮脲試劑,④斐林試劑。你選用的試劑應(yīng)該是
;蛋白質(zhì)與相應(yīng)試劑反應(yīng)后,顯示的顏色應(yīng)為
。(1)從學(xué)過(guò)的知識(shí)中分析原理③紫色該實(shí)驗(yàn)原理是:
.典型例題蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑→紫色反應(yīng)99練習(xí)5:(07北京31.)(2)用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物檢測(cè)疫苗刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體的能力①實(shí)驗(yàn)原理:通過(guò)接種疫苗,滅活病毒進(jìn)入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)可刺激B細(xì)胞,使之增殖、分化形成效應(yīng)B細(xì)胞并產(chǎn)生相應(yīng)的____;當(dāng)____________病毒再次人侵時(shí),機(jī)體能產(chǎn)生更強(qiáng)的特異性免疫反應(yīng)----_________??贵w同種體液免疫(1)從學(xué)過(guò)的知識(shí)中分析原理真題演練簡(jiǎn)述該實(shí)驗(yàn)的原理是:
.體液免疫能產(chǎn)生抗體,抗體對(duì)同種抗原有免疫作用。100練習(xí)6:某公司開(kāi)發(fā)出一種保健飲料,并聲稱(chēng)能夠適用于糖尿病患者。該產(chǎn)品是否適用于糖尿病患者,生物學(xué)興趣小組的同學(xué)以此作為實(shí)驗(yàn)研究課題,通過(guò)檢驗(yàn)該產(chǎn)品的成分證明。請(qǐng)你分析實(shí)驗(yàn)原理,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論。該實(shí)驗(yàn)原理有:真題演練還原糖+斐林試劑→磚紅色沉淀淀粉+碘液→藍(lán)色二糖+酶→單糖(1)從學(xué)過(guò)的知識(shí)中分析原理101練習(xí)7:胚芽鞘向光性實(shí)驗(yàn)單測(cè)光引起生長(zhǎng)素在胚芽鞘尖端的分布不均勻?qū)嶒?yàn)原理:?真題演練實(shí)驗(yàn)步驟:略一定濃度范圍內(nèi),生長(zhǎng)素濃度越高,生長(zhǎng)越快。(1)從學(xué)過(guò)的知識(shí)中分析原理102例4:(05全國(guó)卷30題)為了驗(yàn)證胰島素具有降低血糖的作用,以小鼠活動(dòng)狀況為觀(guān)察指標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下:(簡(jiǎn)略)①將正常小鼠隨機(jī)分成A、B兩組,觀(guān)察并記錄其活動(dòng)狀況?!?qǐng)回答:(1)該實(shí)驗(yàn)原理是:
。
(2)從題干信息中確認(rèn)實(shí)驗(yàn)原理胰島素具有降低血糖的作用(低血糖會(huì)使小鼠活動(dòng)狀況發(fā)生改變)1032005年全國(guó)理綜卷Ⅱ
植物葉片表皮上分布有大量的氣孔,氣孔結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)組成氣孔的細(xì)胞(保衛(wèi)細(xì)胞)吸水后,會(huì)膨脹變形,氣孔開(kāi)啟;反之細(xì)胞失水收縮,氣孔關(guān)閉。以放置一小段時(shí)間的菠菜為材料設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),證明氣孔具有開(kāi)啟和關(guān)閉的功能。要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)材料與主要用具、實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并作出解釋。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁???shí)驗(yàn)原理是什么?104實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤C明氣孔具有開(kāi)啟和關(guān)閉的功能。保衛(wèi)細(xì)胞吸水會(huì)膨脹變形,氣孔開(kāi)啟保衛(wèi)細(xì)胞失水會(huì)收縮變形,氣孔關(guān)閉實(shí)驗(yàn)原理課本原理:滲透作用原理外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度,細(xì)胞吸水外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度,細(xì)胞失水題中原理:105練習(xí)8:(08安徽)Ⅱ.某生物興趣小組調(diào)查發(fā)現(xiàn),在黃瓜幼苗期噴灑一次乙烯利溶液(100~200mg·L-1),可促進(jìn)多開(kāi)雌花,提高黃瓜產(chǎn)量。但乙烯利濃度低于或高于這個(gè)范圍時(shí),其作用效果尚不清楚。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究乙烯利濃度對(duì)黃瓜開(kāi)雌花數(shù)量的影響。材料用具:2~3片真葉的盆栽黃瓜幼苗若干、乙烯利溶液(300mg·L-1)、蒸餾水、噴壺……實(shí)驗(yàn)原理:
。(2)從題干信息中確認(rèn)實(shí)驗(yàn)原理一定濃度的乙烯利溶液可促進(jìn)黃瓜多開(kāi)雌花106例5:(08四川卷30.Ⅱ)為確定人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)呼出氣體中CO2濃度是否比靜止時(shí)高,某同學(xué)進(jìn)行了如下探究:作出假設(shè):人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)呼出氣體中CO2的濃度比靜止時(shí)高。實(shí)驗(yàn)過(guò)程(略)
請(qǐng)回答:(1)作出上述假設(shè)的依據(jù)是
。(2)該實(shí)驗(yàn)的原理是
。(2)從實(shí)驗(yàn)步驟中分析原理運(yùn)動(dòng)狀態(tài)安靜中度運(yùn)動(dòng)劇烈運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)前pH6.16.16.1實(shí)驗(yàn)后pH5.95.65.3呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳CO2在水中溶解后使水的pH下降;人在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下產(chǎn)生的CO2不同;1071081091101、單一變量原則2、等量原則3、平行重復(fù)原則4、對(duì)照原則5、科學(xué)性原則消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果是自變量造成消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響避免結(jié)果的偶然性保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則原則目的111實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指在正式進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)之前,實(shí)驗(yàn)者根據(jù)一定的目標(biāo)和要求,運(yùn)用有關(guān)科學(xué)知識(shí)、原理,對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的材料、手段、方法和步驟等全部方案的制訂。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:
1.對(duì)照原則該原則既可排除無(wú)關(guān)變量的干擾,又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則112對(duì)于對(duì)照實(shí)驗(yàn),一個(gè)實(shí)驗(yàn)包括實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組,是接受實(shí)驗(yàn)(自)變量處理的對(duì)象組;對(duì)照組,也稱(chēng)控制組,是不接受實(shí)驗(yàn)(自)變量處理的對(duì)象組。常用的對(duì)照類(lèi)型有以下幾種:(1)空白對(duì)照:對(duì)照組不做任何處理的對(duì)象組。例如,在“探究pH影響酶的活性”實(shí)驗(yàn)中,滴加氫氧化鈉、鹽酸的為實(shí)驗(yàn)組,滴加等量蒸餾水的為空白對(duì)照組。113(2)自身對(duì)照:指對(duì)照和實(shí)驗(yàn)都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行,不再另外設(shè)置對(duì)照組。例如,“觀(guān)察植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn),即典型的自身對(duì)照,其中實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組。(3)條件對(duì)照:即雖給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素,但不是所研究的實(shí)驗(yàn)處理因素。如在“驗(yàn)證甲狀腺激素促進(jìn)幼小動(dòng)物發(fā)育”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如下三組實(shí)驗(yàn):甲組,飼喂甲狀腺激素;乙組,飼喂甲狀腺激素抑制劑;丙組,對(duì)蝌蚪不作任何處理。其中甲組是實(shí)驗(yàn)組,丙組是空白對(duì)照組,乙組為條件對(duì)照組。114
(4)相互對(duì)照:不單獨(dú)設(shè)置對(duì)照組,而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)相互作為對(duì)照。如“探究生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)中,不同的生長(zhǎng)素類(lèi)似物濃度之間形成相互對(duì)照。
2.單一變量原則在實(shí)驗(yàn)中,變量是指可被操縱的特定的因素或條件。單一變量原則是指控制其他因素不變,只改變其中一個(gè)因素(要研究的因素),觀(guān)察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
3.平行重復(fù)原則任何實(shí)驗(yàn)必須有足夠的實(shí)驗(yàn)次數(shù),才能避免結(jié)果的偶然性,使得出的結(jié)論準(zhǔn)確、科學(xué)。如在“探究生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)濃度處理的植物枝條應(yīng)該有3~5根。115【例】閱讀下列內(nèi)容,回答有關(guān)問(wèn)題:(一)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.驗(yàn)證種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)與生長(zhǎng)素有關(guān)。2.確定某種植物的種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)的最適宜生長(zhǎng)素濃度范圍。(二)材料用具:蘿卜、水稻、油菜等種子若干;試管、移液管、培養(yǎng)甲、濾紙、生長(zhǎng)素溶液(濃度分別為:100mg·L–1,10mg·L–1,1mg·L–1,0.1mg·L–1,0.01mg·L–1)(三)實(shí)驗(yàn)步驟:1.取5個(gè)試管,編號(hào)。在1~5號(hào)試管中,分別加入5mL不同濃度的生長(zhǎng)素溶液。2.在5個(gè)試管中各放入2粒某種子,浸泡24小時(shí)。3.取5個(gè)培養(yǎng)皿編號(hào)(1~5號(hào)),每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)事先都?jí)|上蒸餾水浸濕的濾紙,將從1~5號(hào)試管中取出的種子,分別放入與之對(duì)應(yīng)的1~5號(hào)培養(yǎng)皿中,在濕濾紙上均勻擺放。蓋上培養(yǎng)皿蓋(假設(shè)氧氣充足)。(四)觀(guān)察與收集數(shù)據(jù):116(五)分析與討論:?jiǎn)栴}1:本實(shí)驗(yàn)步驟中,有三處不夠嚴(yán)謹(jǐn),請(qǐng)指出并糾正:①②③問(wèn)題2:為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果真實(shí)和具有普遍性,需要______________________________________用不同植物種子重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)缺乏對(duì)照,應(yīng)再設(shè)置一對(duì)照試管,加5mL蒸餾水,編號(hào)6
步驟2中的種子數(shù)目過(guò)少,應(yīng)改為30粒
步驟3中的濾紙不應(yīng)該用蒸餾水浸濕,而應(yīng)該用對(duì)應(yīng)濃度的生長(zhǎng)素溶液浸濕117
4.科學(xué)性原則科學(xué)性原則是指實(shí)驗(yàn)的原理要符合科學(xué)原理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期有科學(xué)依據(jù),實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)不能偏離生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理,以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性。實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù),也是用來(lái)檢驗(yàn)和修正實(shí)驗(yàn)過(guò)程中失誤的依據(jù),因此它必須是經(jīng)前人總結(jié)或經(jīng)科學(xué)檢驗(yàn)得出的科學(xué)理論。(2)實(shí)驗(yàn)材料選擇的科學(xué)性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)材料,是保證實(shí)驗(yàn)獲得預(yù)期結(jié)果的關(guān)鍵因素之一。118(3)實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性。明確實(shí)驗(yàn)要求和目的,確定科學(xué)實(shí)驗(yàn)思路,才能得出正確而可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(4)實(shí)驗(yàn)步驟的科學(xué)性。正確的實(shí)驗(yàn)步驟是確保實(shí)驗(yàn)成功的重要環(huán)節(jié)。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性。這是指對(duì)于實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不能簡(jiǎn)單對(duì)待,而應(yīng)該首先記錄,然后整理,最后再經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析,找出它們所能透露給我們的最大的信息量。
5.可行性原則指整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要具有可操作性,包括實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)方法的選擇等。119①生物材料要相同②實(shí)驗(yàn)器具要相同③實(shí)驗(yàn)試劑要相同④處理方法要相同即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長(zhǎng)度、體積、來(lái)源和生理狀況等方面特點(diǎn)要盡量相同或至少大致相同。實(shí)驗(yàn)中要做到“單一變量”,應(yīng)注意等量的原則即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小、型號(hào)、潔凈度等要完全一樣。即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問(wèn)題保溫或冷卻:光照或黑暗;攪拌或振蕩都要一致。有時(shí)盡管某種處理對(duì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),看起來(lái)似乎是毫無(wú)意義的,但還是要作同樣的處理。等量性原則120(2011汕頭一模)某株多年生植物生長(zhǎng)在弱堿性土壤中,常開(kāi)白花,有時(shí)也開(kāi)紅花。(2)有的同學(xué)認(rèn)為,該株植物可能是雜合子,花色不同是性狀分離的結(jié)果。你認(rèn)為這種觀(guān)點(diǎn)正確嗎?
,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由:
。(3)另外一些同學(xué)認(rèn)為是土壤的pH影響了花色,希望通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)加以證明。他們采集了該植物的一些種子,將其培養(yǎng)成幼苗。請(qǐng)你幫助他們完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:將實(shí)驗(yàn)組幼苗種植在
土壤中,將對(duì)照組幼苗種植在
土壤中;將上述幼苗培養(yǎng)在適宜的環(huán)境中,保持
和
等無(wú)關(guān)變量的相同。植物開(kāi)花后,觀(guān)察植物花色,得出結(jié)論。121(2)不正確同一株植物各體細(xì)胞的基因型是相同的,不發(fā)生性狀分離(或者性狀分離現(xiàn)象發(fā)生在其后代中而不發(fā)生在當(dāng)代)(3)弱酸性(或非弱堿性)弱堿性溫度、光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、澆水量、土壤量(或其它合理答案,要求回答2項(xiàng))第一空:正確答案:“弱酸性”、“非弱堿性”、“非弱堿性的各種pH值”(寫(xiě):“酸性”“中性”給1分);不給分答案:強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、不同的pH。第二空:正確答案:“非弱堿性”。其它答案不給分(如:堿性、中性、弱酸性、強(qiáng)堿性)第三、四空:正確答案:溫度、光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、澆水量、土壤量、濕度、CO2濃度。給1分答案(沒(méi)有體現(xiàn)“量”的答案):光照、水分、陽(yáng)光、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、肥料、CO2。不給分答案:幼苗株數(shù)、幼苗生長(zhǎng)狀況、環(huán)境因素。122(探究創(chuàng)新題)在研究生物遺傳物質(zhì)的過(guò)程中,人們做了很多的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,包括著名的“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”。某人曾重復(fù)了“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”,步驟如下。請(qǐng)分析以下實(shí)驗(yàn)并回答問(wèn)題:A.將一部分S型細(xì)菌加熱殺死;B.制備符合要求的培養(yǎng)基,并分為若干組,將菌種分別接種到各組培養(yǎng)基上(接種的菌種見(jiàn)圖中文字所示)C.將接種后的培養(yǎng)皿放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時(shí)間,觀(guān)察菌落生長(zhǎng)情況(見(jiàn)圖)。123(1)本實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組有:_______________________。(2)本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:_______________________。(3)如圖表示在格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)部分圖解,其目的是證明“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)成分。請(qǐng)據(jù)圖回答:124①在對(duì)R型細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)之前,必須首先進(jìn)行的工作是__________________________________。②依據(jù)上面實(shí)驗(yàn)的圖解,可以作出________的假設(shè)。③為驗(yàn)證上面的假設(shè),又設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn):125該實(shí)驗(yàn)中加DNA酶的目的是__________________________,觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________________。④通過(guò)上面兩步實(shí)驗(yàn),仍然不能說(shuō)明________________,為此還需設(shè)計(jì)下面的實(shí)驗(yàn):觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________________,該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f(shuō)明_______________________________。(4)由此可見(jiàn),_________是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。126【解析】(1)該實(shí)驗(yàn)探究的課題是:“加熱殺死的S型細(xì)菌能否導(dǎo)致R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化”,所以必須設(shè)置正常的R型細(xì)菌、S型細(xì)菌及加熱殺死的S型細(xì)菌的培養(yǎng)組,與混合培養(yǎng)形成對(duì)照。(2)從四組菌落生長(zhǎng)情況的對(duì)照中就可以確定S型細(xì)菌中有某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。(3)本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)成分,因此應(yīng)將S型細(xì)菌的各種成分分離、提純后分別與R型細(xì)菌混合,觀(guān)察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分析得出正確結(jié)論。(4)由題目綜合分析,DNA是遺傳物質(zhì)。127答案:(1)1、2、3組(2)S型細(xì)菌中的某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,產(chǎn)生可遺傳的變異(3)①分離并提純S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)②DNA是遺傳物質(zhì)③分解從S型細(xì)菌中提取的DNA培養(yǎng)基中只長(zhǎng)R型細(xì)菌④蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)培養(yǎng)基中只長(zhǎng)R型細(xì)菌蛋白質(zhì)、多糖不是遺傳物質(zhì)(4)DNA128完全實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟(記憶):(1)確定是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn)一般在題干中有“驗(yàn)證……”、“證明……”、“探究……”,其后內(nèi)容就是實(shí)驗(yàn)的目的。(2)確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理(3)找出單一變量,確定對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的設(shè)置,無(wú)關(guān)變量如何控制(4)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟:①材料的預(yù)先處理(如材料是要用液體,但題目中給的是固體材料;如溶液的配置和濃度的設(shè)置)②實(shí)驗(yàn)的前測(cè)(如生理實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)實(shí)驗(yàn)前的材料進(jìn)行生理指標(biāo)的測(cè)量等)③給相同的實(shí)驗(yàn)器材(或?qū)嶒?yàn)材料)編號(hào)或分組A、B、C或1、2、3;④根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求加入(等量;生理?xiàng)l件一致或其他等同條件的語(yǔ)句)實(shí)驗(yàn)材料,說(shuō)明A為對(duì)照組,B、C為實(shí)驗(yàn)組⑤確定單一變量的設(shè)置,同時(shí)確保其他培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)條件一致(如實(shí)驗(yàn)試劑的成分體積等量,實(shí)驗(yàn)器具大小型號(hào)相同,處理方法相同等;排除其他無(wú)關(guān)變量),實(shí)驗(yàn)時(shí)間多少,觀(guān)測(cè)哪些具體指標(biāo)⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理(如觀(guān)測(cè)的現(xiàn)象是什么,是否需要統(tǒng)計(jì)即對(duì)數(shù)據(jù)的整理,是否需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖表或圖象,設(shè)計(jì)表格等)(6)結(jié)果的分析(對(duì)應(yīng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn))驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)如“驗(yàn)證……”、“證明……”都可預(yù)測(cè)到與實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊恢碌慕Y(jié)果。探究性實(shí)驗(yàn)如“探究……”預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不惟一,大多有三種可能:變量促進(jìn)結(jié)果;變量抑制結(jié)果;變量與結(jié)果無(wú)關(guān)129【例1】為了驗(yàn)證甲狀腺激素的生理作用,試以大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量為觀(guān)察指標(biāo),根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料和用具,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并作出分析。(1)材料和用具:日齡相同體重相近的雄性成年大白鼠兩組,甲狀腺激素溶液,蒸餾水,灌胃器,耗氧量測(cè)定裝置,小動(dòng)物活動(dòng)測(cè)定儀等。(實(shí)驗(yàn)提示:給藥途徑為每日灌胃,給藥劑量和儀器操作不作考試要求,室溫恒定。)(2)方法與步驟:_______________________________________。(3)結(jié)果預(yù)測(cè)與分析:_______________________________________。130【例1】【分析】(1)確定是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)(2)確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、觀(guān)察指標(biāo)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證甲狀腺激素的生理作用
實(shí)驗(yàn)原理:甲狀腺激素加速物質(zhì)的氧化分解,耗氧量
增加,提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性,使活動(dòng)量
增加。觀(guān)察指標(biāo):大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量。(3)確定自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量自變量:甲狀腺激素和蒸餾水
因變量:大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量無(wú)關(guān)變量:鼠齡、溫度、藥劑量、灌胃次數(shù)等
131(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟--分組標(biāo)號(hào)、前測(cè)、控制無(wú)關(guān)變量:①將日齡相同體重相近的雄性成年大白鼠兩組大白鼠分別標(biāo)號(hào)為甲組和乙組,并分別用給出儀器測(cè)定與記錄耗氧量和活動(dòng)量--設(shè)置實(shí)驗(yàn)組(甲組)和對(duì)照組(乙),設(shè)置單一變量、控制無(wú)關(guān)變量:②每日用灌胃器給與甲組鼠灌喂甲狀腺激素溶液,給與乙組灌胃等量的蒸餾水,飼養(yǎng)一段時(shí)間。
--觀(guān)察、記錄、后測(cè)
③定期測(cè)量與記錄甲、乙兩組鼠的耗氧量和活動(dòng)量。
132(5)結(jié)果預(yù)測(cè)與分析:實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹杏小膀?yàn)證……”,是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè):
未給甲狀腺激素時(shí),甲、乙兩組鼠的耗氧和活動(dòng)量相近。給甲組鼠甲狀腺激素后,其耗氧和活動(dòng)量均大于乙組。結(jié)果分析:
甲狀腺激素能促進(jìn)新陳代謝,加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解,提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性,從而使耗氧量和活動(dòng)量加大。133【例2】現(xiàn)有一種植物的種子,已經(jīng)知道它的萌發(fā)受水分、溫度和氧氣的影響,但不了解其萌發(fā)與光是否有關(guān)。為探究光的有無(wú)對(duì)該種子萌發(fā)的影響,請(qǐng)你依據(jù)所給材料用具設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的方法步驟,預(yù)測(cè)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并分別得出相應(yīng)的結(jié)論。材料用具:數(shù)量充足的鋪有濾紙的培養(yǎng)皿、無(wú)菌水、表面消毒過(guò)的種子等。方法步驟:①②③預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析:①②③134【例2】【解析】(1)確定是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn):探究性實(shí)驗(yàn)(2)確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、觀(guān)察指標(biāo)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄抗獾挠袩o(wú)對(duì)該種子萌發(fā)的影響實(shí)驗(yàn)原理:種子在適宜的條件下萌發(fā)觀(guān)察指標(biāo):種子發(fā)芽率(3)確定自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量自變量:“有光”和“無(wú)光”因變量:發(fā)芽率差異無(wú)關(guān)變量:水分、溫度和氧氣、種子數(shù)量、大小等135(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟--分組標(biāo)號(hào)、控制無(wú)關(guān)變量:
①向培養(yǎng)皿中倒入適量的水,將等量的種子分別放入甲、乙兩組培養(yǎng)皿中--設(shè)置實(shí)驗(yàn)組(甲組)和對(duì)照組(乙),設(shè)置單一變量:
②將甲組置于有光照的環(huán)境中,乙組置于黑暗環(huán)境中。--控制無(wú)關(guān)變量:
使兩組所處溫度、水分、空氣狀況相同且適宜的條件下培養(yǎng)。--觀(guān)察、記錄、后測(cè):
③一段時(shí)間后統(tǒng)計(jì)兩組種子的萌發(fā)率,并分析其差異程度136(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟--分組標(biāo)號(hào)、控制無(wú)關(guān)變量:
①向培養(yǎng)皿中倒入適量的水,將等量的種子分別放入甲、乙兩組培養(yǎng)皿中--設(shè)置實(shí)驗(yàn)組(甲組)和對(duì)照組(乙),設(shè)置單一變量:
②將甲組置于有光照的環(huán)境中,乙組置于黑暗環(huán)境中。--控制無(wú)關(guān)變量:
使兩組所處溫度、水分、空氣狀況相同且適宜的條件下培養(yǎng)。--觀(guān)察、記錄、后測(cè):
③一段時(shí)間后統(tǒng)計(jì)兩組種子的萌發(fā)率,并分析其差異程度137(5)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析本實(shí)驗(yàn)為探究性試驗(yàn),結(jié)果可能有多方面。①如果有光組萌發(fā),無(wú)光組也萌發(fā),但兩組發(fā)芽率差異不顯著,則說(shuō)明該種植物的種子萌發(fā)不受光的影響;②如果有光組發(fā)芽高于無(wú)光組,且差異顯著,則說(shuō)明光促進(jìn)該種植物種子的萌發(fā);③如果有光組發(fā)芽低于無(wú)光組,且差異顯著,則說(shuō)明光抑制該種植物種子的萌發(fā)。138實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本程序
1.確定實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):是關(guān)于一個(gè)什么內(nèi)容的實(shí)驗(yàn),同時(shí)確定是“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”還是“探究性實(shí)驗(yàn)”。
2.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題。
3.分析實(shí)驗(yàn)原理:完成該實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)。
4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作步驟:一般按以下步驟進(jìn)行。
(1)取材、分組、編號(hào)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇適宜的材料和器材進(jìn)行分組。分組編號(hào)要有明確的標(biāo)記,如A、B、C或者甲、乙、丙等,讓人看后一目了然,便于實(shí)驗(yàn)的觀(guān)察、統(tǒng)計(jì)、比較和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述。139(2)實(shí)驗(yàn)處理。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求分別對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組進(jìn)行處理,除實(shí)驗(yàn)變量外,其他條件應(yīng)保持相同,即控制無(wú)關(guān)變量。(3)相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間。(4)檢測(cè)、觀(guān)察、統(tǒng)計(jì)、比較。找出具體的觀(guān)察和記錄對(duì)象,觀(guān)察、記錄、統(tǒng)計(jì)、比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè):如果是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),都可以預(yù)測(cè)到與實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊恢碌慕Y(jié)果;如果是探究性實(shí)驗(yàn),預(yù)測(cè)的結(jié)果不唯一,通常有三種可能:變量促進(jìn)結(jié)果,變量抑制結(jié)果,變量與結(jié)果無(wú)關(guān)。140
6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論的歸納:實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由實(shí)驗(yàn)變量引起的變化,如測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)對(duì)象出現(xiàn)的顏色的變化、形態(tài)和生理等方面的變化,是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直接陳述。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,根據(jù)已有的知識(shí)合理遷移,通過(guò)推理和判斷,得出的關(guān)于生命現(xiàn)象的最本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。如“鑒定葡萄糖是還原糖”的實(shí)驗(yàn)中,葡萄糖與斐林試劑共熱煮沸后出現(xiàn)磚紅色沉淀,這是實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在此基礎(chǔ)上得出“葡萄糖是還原糖”則是實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。141例:小王發(fā)現(xiàn)黑暗中生長(zhǎng)的大豆幼苗比陽(yáng)光下生長(zhǎng)的大豆幼苗高得多。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證不同光照強(qiáng)度對(duì)大豆植株高度的影響,并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)材料和用具:大豆種子(200粒)、光照培養(yǎng)箱(光照強(qiáng)度范圍0~10000lx,溫度、濕度等均可自行設(shè)定)、培養(yǎng)皿、直尺等。(1)實(shí)驗(yàn)方案:________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè):_____________________________。142【答案】
(1)①實(shí)驗(yàn)材料:選出180粒大小一致的種子,分成六組,每組30粒,在培養(yǎng)皿中培養(yǎng);
②培養(yǎng)條件:光照強(qiáng)度:0、2000、4000、6000、8000、10000lx,溫度為25攝氏度,培養(yǎng)一周;
③測(cè)定指標(biāo):用直尺測(cè)量植株高度,計(jì)算每組的平均值。
注:要求至少分為三組(三個(gè)處理),每組有一定的種子數(shù)量,光照強(qiáng)度必須有0lx(黑暗)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè):隨光照強(qiáng)度增加,植株高度下降。143【解析】本題考查根據(jù)自然現(xiàn)象設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,注意遵循對(duì)照原則、單一變量原則、平行重復(fù)原則等科學(xué)原則。至少分三組,有黑暗作為對(duì)照,每組必須有一定的種子數(shù)量,且數(shù)量相等。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果要根據(jù)題中所給的自然現(xiàn)象,即黑暗中生長(zhǎng)的大豆幼苗比陽(yáng)光下生長(zhǎng)的大豆幼苗高得多,即可得出正確答案。144【變式題】(2010浙江卷)為研究兔紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)變化,請(qǐng)根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路,設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果及原因分析的表格,并填入相應(yīng)內(nèi)容。材料與用具:兔紅細(xì)胞稀釋液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的NaCl溶液、蒸餾水、試管、顯微鏡等。(要求:答題時(shí)對(duì)NaCl溶液的具體配制、待觀(guān)察裝片的具體制作不作要求)145實(shí)驗(yàn)思路:(1)①_______________________________________________________________。②_________________________________________________________________。③_______________________________________________________________________________________。(2)設(shè)計(jì)一張表格,并將預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及原因分析填入該表中
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