2015高考生物实验理论及解题指导.doc

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1、2015高考生物实验理论及解题指导一．实验理论1.自变量、因变量和无关变量自变量（实验变量）是指实验中由实验者所操纵的因素或条件。因变量是指示严重由于自变量而引起的变化或结果。自变量是原因，因变量是结果，二者具有因果关系，实验的目的在于获得和解释这种前因后果，从因果关系中获得科学的结论。无关变量也称控制变量，直至除了自变量以外影响实验或结果的因素或条件。额外变量，也称干扰变量，是指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。这些变量并不是本实验所要求探究、关心的自变量。要考查自变量所产生的效果，就要对无关

2、变量进行控制。举例：在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验中，自变量是淀粉酶所催化的对象不同，因变量是有无还原性糖产生，从而证明酶具有专一性。除了自变量外，试管的洁净度、蔗糖的纯度、试剂的剂量、温度、反应时间等都是无关变量，控制不当会影响实验结果的准确性和真实性。2.无关变量的控制方法（1）消除法排除或隔离无关变量对实验效果的影响。例如在验证“生长素能促进果实发育”实验中，又一组要求无生长素，需开花前，用纸袋将雌花套住，隔离外来花粉的干扰。（2）恒定法在整个实验中，尽量使所有的实验条件、实验处理

3、、实验对象等都恒定不变。例如在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验中，始终将试管处于恒温水浴中，以消除温度无关变量对实验的影响。（3）平衡法设立对照组，除自变量以外，无关变量对实验组、对照组的影响是均等的。从而可不计无关变量的影响，得到实验变量的效果。例如，我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。3．控制方法及针对性训练操纵实验变量——施加干扰控制无关变量——随机分组、设置对照、条

4、件相同且适宜、重复实验捕获反应变量——观察现象、测量数值例：研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液l00OmL。利用以下实验材料和器材设计实验，探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。实验材料和器材：水稻种子，试管，培养皿，纱布，尺子（l00mm），蒸馏水，恒温光照培养箱（温度设定为28℃，光强度为200OLux）。(实验材料和器材的数量不限)根据给出的实验材料和器材．请设计实验方法和步骤．预测实验结果并作出分析。（1）方法和步骤：（2）结果预测和分析：解析：变量的确定和控

5、制方法是实验设计的核心内容，现分析如下：内容项目变量的确定变量的控制实验变量各种不同浓度的重金属污染液用加法原理对研究对象施加干扰，即用清水作对照，配制几种不同浓度的重金属污染液作实验组无关变量①影响种子萌发的内因，如籽粒饱满、大小等②影响种子萌发的外因，如适宜的水分、温度、空气、光照等③用一粒种子的偶然性①选饱满、大小一致的水稻种子，去掉种子籽粒对实验的影响②利用平衡等量原则，给实验组和对照组相同的、适宜的外界条件③重复原则，选一定数量的种子进行实验反应变量①种子萌发情况②水稻生长状况①统计发芽率

6、②测量幼苗株高，并计算平均值答案：（1）方法和步骤：①用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释10、102、103、104倍获得4种不同浓度的污染液。②挑选籽粒饱满、大小一致的水稻种子250粒，随机分成5组，每组50粒。③取5只培养皿，垫上纱布；其中4只培养皿加人等体积的不同浓度重金属污染液（浸润纱布即可），另1只培养皿加入等体积的蒸馏水作为对照。④在每只培养皿的纱布上，均匀放置50粒水稻种子；⑤将5只培养皿置于恒温光照培养箱培养；每天实验组补充等量的相应浓度重金属污染液，对照组补充等体积的蒸馏水，以保持纱布

7、的湿润。⑥1周后统计各组的发芽率；用尺子测量幼苗株高（或根长），计算平均值。（2）结果预测和分析：不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发均有抑制作用，随着浓度的增加，萌发率逐渐降低；不同浓度的重金属污染液对水稻幼苗的生长均有抑制作用，随着浓度的增加，株高（或根长）逐渐降低。练习1、（2004春季高考）为了研究胰腺的胰液分泌调节，某人从实验狗甲的一段小肠刮下黏膜，将该黏膜放入稀盐酸中浸泡，把过滤后的提取液注入实验狗乙的静脉，结果引起实验狗乙的胰液大量分泌，并由此得出“小肠黏膜中存在促进胰液分泌的某种物

8、质”的结论。分析这一实验与结论，回答下列问题：仅根据上述实验能否得出该结论，为什么？练习2、（2008海南高考）为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，请用所给的实验材料，完成下列实验步骤并回答问题：实验材料：距2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、喷壶等。（1）实验步骤：①将上述大豆幼苗平均分成A、B两组，A组为对照组，B组为实验组，分别置于等量的完全培养液中培养。②用喷壶分别将和喷洒在Ａ、Ｂ两组幼苗上。③将两组苗