实验设计专题20499

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1、第五部分实验设计生物学的理论都是人们在科学探究的过程中通过实验总结出来的，因此理解科学探究的一般过程是考生进行实验设计和实验分析的基本前提。一、科学探究和实验设计的一般过程实验设计：是指在正式进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关的科学知识、原理，对实验过程全部方案的制定。二、如何提出假设和作出预测（预期）？1.假设：是根据已有的知识和科学结论进行的一种尝试性解释，假设应该有一定的事实根据,但只是一些试探性的想法，必须经过进一步的观察和实验来检验。2.方法：（1）实验题目（目的）提出

2、假设（2）实验过程、现象、结果》提出假设3・预测：是根据假设进行了实验设计，实验实施前对实验可能会出现的现象或结果进行的预测。假设成立时，出现的结果就是预期。文字表述常采用“如果……那么（则）…”的形式。例题1：用2%秋水仙素处理植物分生组织5〜6h,能够诱导细胞内染色体数目加倍，形成多倍体植物细胞。那么，用一定时间的低温（如4°C）处理水培的大蒜或洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体数目加倍，形成多倍体植物细胞呢？请对这个问题进行实验探究，写出假设。例题2：某同学在观察植物细胞有丝分裂装片时，看见

3、分裂后期染色体分别移向细胞两极。是什么牵引染色体运动的呢？请提岀假设。例题3：组成蛋白质的氨基酸主要有20种，而指导蛋白质合成的mRNA碱基只有4种，4种碱基如何决定20种氨基酸呢？1961年，科学家把大量的大肠杆菌磨碎制成无细胞提取液，加入一定量的ATP。然后加入人工合成的一种仅有尿咳唳核糖核昔酸（可用U表示，以下同此）的RNA分子，在这种人造的RNA为模板的情况下，合成的肽链完全由苯丙氨酸连接起来。后来，人们又合成了只含两种核昔酸的RNA,并用它们作模板进行了大量的蛋白质合成实验，终于解决了这个

4、问题。例如，用70%的尿喀I屣核昔酸（U）和30%的腺瞟吟核昔酸（A）合成的RNA,U和A是自由排列的，则出现UUU顺序的机率是0.7x0.7x0.7=34%,而UUA出现的机率是0.7x0.7x03=15%o以用上述比例合成的RNA作模板，进行蛋白质的合成，结果发现肽链中有34%的苯丙氨酸和15%的亮氨酸。这就证明了UUU是苯丙氨酸的密码子，而UUA则是亮氨酸的密码子。上述实验是基于的假设做出的,例题4：一种以地下茎为主的多年生野菊分别生长在海拔10m、500m、1000m的同一山坡上。在相应生长

5、发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。环境和遗传因素对野菊株高有影响吗？。请完成以下实验设计：实验处理：春天，将海拔500m和1000m处的野菊幼芽同时栽于10m处。请写出假设，并预测支持假设的实验结果。假设野菊株高的变化,实验结果是：假设二：野菊株高的变化,实验结果是：假设三：野菊株高的变化,实验结果是：例题5：将同时孵化的同种蝌蚪15条（体长均为15毫米），随机分为3组（每组5条），在相同的水质、饲料、温度条件下饲养实验。A组加入甲状腺激素，B组加入

6、甲状腺抑制剂，C组不加任何药物。在饲养和实验的10〜12天中。按时用坐标纸观察蝌蚪的生长变化状况。⑴此实验要研究的假设可能是o⑵此实验中使用同种、同长的蝌蚪和相同的实验条件，其中实验组是；对照组是⑶本实验的预期结果可能是o三、如何设计实验？1.实验设计的基本内容实验名称：是关于一个什么内容的实验。实验目的：要探究或者验证的某一事实。实验原理：进行实验依据的科学道理。材料用具：生物材料、试剂、用具、仪器。实验方法与步骤：实验采用的方法及必需（最佳）操作程序。观察与记录结果：如实记录和描述的实验现象。结

7、果呈现形式：文字记录、表格、曲线图、柱形图等。实验结论：对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。2.设计实验必须遵循的原则：（1）对照原则：在实验中，为了排除无关条件的干扰，常常要设立对照实验，增强实验结论的可靠性，实验结论更有说服力。空白对照——不给对照组任何处理因素自身对照——对照和实验都在同一研究对象上进行相互对照——不单设对照组，而是几个实验组相互对照（2）单一变量原则：只改变要研究的因素，而其它因素不变，保证其它因素等量、等时处理。（3）等量性原则次实验所加试剂的量要相等。（4）重复

8、原则：在实验设计中，为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验在同样条件下进行足够次数的重复，不能只进行1・2次便得出结论。3.解题程序：分析题意，明确目的一确定变量一组（对照组和实验组_►编写步骤4.实验步骤的写法（简草、准确、产谨丿（1）（2）四、如何得出结论？结论：根据实验结果，反思实验目的，得出的推断。如果实验结果与假设相符,证明假设成立；如果实验结果与假设不相符,证明假设不成立。对假设的肯定或否定即为结论。（注意：结果和结论为因果关系）例题6：现有一种植物的种