2.實驗設計遵循的三大基本原則
3.對照實驗的類型及實驗組、對照組的確認
為探究“影響膠原蛋白酶活性的因素”,某生物興趣小組設計了一個實驗方案,如表所示?；卮鹣铝袉栴}。
(1)實驗方案中①②處分別為　　　　　　、　　　。?(2)本實驗的自變量是　　　 　　　　　　,無關變量有　　　　　　　 　　　　　　　(至少答出兩點)。?(3)用雙縮脲試劑檢測上述4組實驗后的溶液,溶液呈現紫色的試管有　　　　　　　。?(4)為便于觀察、記錄實驗現象,需對蛋白質X進行特殊處理,使其　　 　　,本實驗就可以通過觀察　　　　　　推斷酶活性的大小。單位時間或相同時間內蛋白塊大小的變化情況(或記錄蛋白塊消失所需的時間,必須有“時間”這一關鍵詞)
膠原蛋白酶的有無、溫度和pH
膠原蛋白酶的用量或濃度、蛋白質X的用量、保溫時間等
1.下列有關實驗設計的敘述,正確的是(　　)A.實驗材料的數量、溫度和時間都可能是實驗的變量B.各種實驗都必須單獨設置對照組,確保單一變量C.數據測量時只要認真準確記錄,無需多次測量求平均值D.探究實驗中,實驗結果總是與提出的假設一致
解析 變量即實驗過程中可以變化的因素,實驗材料的數量、溫度和時間都可能是實驗的變量,A項正確;探究實驗一般都需要設置對照組,但也可能均為實驗組,各組之間形成相互對照,B項錯誤;進行數據測量時,為了減少誤差,需多次測量求平均值,C項錯誤;探究實驗中,可能出現實驗的結果與假設矛盾,可能是假設不正確,需要進一步查找資料,重新作出假設,也可能是實驗過程中的某一環(huán)節(jié)出了問題,需要重新進行實驗,D項錯誤。
2.(2024·廣東汕頭模擬)下圖是生物探究性實驗設計的示意圖,下列相關敘述錯誤的是(　　)A.①處應為“因變量”,如“探究土壤微生物對淀粉的分解作用”實驗,兩組實驗中是否有微生物是因變量B.②處應為“無關變量”,如“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗,幾組實驗中過氧化氫溶液的體積是此變量C.③處應為“單一變量原則”,如“探究酵母菌的呼吸方式”實驗要控制一組通氧氣(或空氣)、另一組為無氧環(huán)境,其他條件兩組實驗應相同D.④處應為“干擾因素”,如“探究植物光合作用是否產生淀粉”實驗,植物中原有淀粉會干擾因變量的檢測
解析 “探究土壤微生物對淀粉的分解作用”實驗的因變量是淀粉是否被分解,可用碘液和斐林試劑檢測,兩組實驗中是否有微生物是自變量,A項錯誤; “比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗,幾組實驗中過氧化氫溶液的體積和濃度都要相同,試管的潔凈程度也應相同,這些都屬于對無關變量的控制,B項正確;“探究酵母菌的呼吸方式”實驗要控制自變量,即一組通氧氣(或空氣),另一組為無氧環(huán)境,其他變量如環(huán)境溫度、酵母菌溶液的量、葡萄糖溶液的量等均屬于無關變量,實驗過程中要將無關變量控制相同且適宜,遵循單一變量原則,C項正確;④處應為“干擾因素”,如“探究植物光合作用產生淀粉”實驗,植物中原有淀粉會干擾因變量的檢測,實驗前應暗處理一定的時間(約24 h),消耗掉原有的淀粉,確保檢測的結果可靠,D項正確。
3.下列有關酶的實驗設計思路,正確的是(　　)A.利用H2O2和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響B(tài).利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性C.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為5、7、9的緩沖液驗證pH對酶活性的影響D.利用H2O2、新鮮的豬肝研磨液和FeCl3溶液研究酶的高效性
解析 H2O2的分解受溫度影響,所以不能用H2O2和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響,A項錯誤;利用淀粉、蔗糖、淀粉酶來驗證酶的專一性時,不可采用碘液檢測,應該選用斐林試劑,B項錯誤;胃蛋白酶的適宜pH約為1.5,所以利用胃蛋白酶、蛋清來驗證pH對酶活性的影響時,pH不能設置成5、7、9,C項錯誤;酶的高效性是相對于無機催化劑而言的,所以研究酶的高效性時,應用酶和無機催化劑進行對比,D項正確。
4.如表是某研究性學習小組利用豬肝研磨液設計的“探究pH 對過氧化氫酶的影響”的實驗思路,
下列有關該實驗思路的敘述,錯誤的是(　　)A.將操作步驟1、4 互換,可使實驗思路更科學合理B.應增設丙組對照,其處理是2 mL體積分數為3%的H2O2溶液+1 mL H2O+2滴質量分數為20%的豬肝研磨液C.步驟5的操作方法可改為“記錄試管內停止產生氣泡所需的時間”D.將實驗自變量替換成“溫度”可用來探究溫度對過氧化氫酶的影響
解析 H2O2 在加熱的條件下易分解,因此探究溫度對酶活性的影響時底物不宜用H2O2 ,D項錯誤。

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