2021高考生物一轮复习第3单元实验微课3辨别“对比实验与对照实验”教

2021高考生物一轮复习新人教版教案：第三单元科学探究系列2实验方案设计的基本原则含解析实验方案设计的基本原则1。

科学性原则所谓科学性原则,是指实验的原理要符合科学原理,实验结果的预期有科学依据,实验的各个环节不能偏离生物学基本知识和基本原则，以及其他科学领域的基本原则。

科学性原则具有两个方面的含义：首先，必须保证实验的设计不出现科学性错误;其次,实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。

具体地说，科学性原则体现在以下几个方面:实验原理的科学性、实验方法的科学性、实验材料选择的科学性、实验结果处理的科学性及实验结果分析的科学性等。

2.平行重复原则任何实验都必须能够重复，在同样条件下重复，实验结果应该一致或相近。

实验设计时，可以通过在一组实验中同时处理多个材料体现重复性原则。

3.单一变量原则单一变量原则可使实验中的复杂关系简单化，使结果更准确。

其含义包括：①不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个变量对应一个需要观测的反应变量;②实验中要尽可能避免无关变量的干扰。

这一原则强调实验组和对照组只有一个量是不同的,实验组和对照组的结果差异只能是由这个单一变量导致的,从而证明实验组变量的作用.因此,在进行实验设计时,要首先确定实验变量并正确设置。

4.对照原则对照原则是中学实验中最常用的原则。

通过设置对照实验,既可排除无关变量的干扰,又可增加实验结果的可信度和说服力。

在一个对照实验中，可包括实验组和对照组。

实验组是接受自变量处理的对象组，对照组是不接受自变量处理的对象组，一般是随机决定的。

常用的对照组类型有空白对照、自身对照、条件对照、相互对照几种.5.随机性原则实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体或群体中随机抽取的。

这样做可以:①消除或减少系统误差;②平衡各种条件，避免实验结果出现误差。

1.（2019·名校考前仿真）为研究Cu2+和Cl—对唾液淀粉酶活性的影响,某小组设计了如下操作顺序的实验方案：甲组：CuSO4溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温-检测乙组:NaCl溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温—检测丙组:蒸馏水-缓冲液-淀粉酶溶液—淀粉溶液-保温—检测各组试剂量均适宜，下列对该实验方案的评价，不合理的是（D)A.缓冲液的pH应控制为最适pHB.保温的温度应控制在37 ℃左右C。

对比实验与对照实验分析[技能必备]1.对照实验及其类型一个实验包括实验组和对照组——实验组是接受自变量处理的对象组，对照组（控制组）是不接受自变量处理的对象组。

常用的对照类型有以下几种：（1）空白对照对照组为不作任何处理的对象组。

这里的不作处理，并非什么因素都不给予，而是针对实验所要研究的因素不给予，以体现实验因素的有无对实验结果的影响。

如“探究影响酶活性的条件”实验中：⎩⎪⎨⎪⎧1号试管加1 mL 蒸馏水（空白对照组）2号试管加1 mL 盐酸溶液（实验组）3号试管加1 mL NaOH 溶液（实验组）（2）自身对照实验与对照在同一个对象上进行，不另设对照组。

如“探究植物细胞的吸水和失水”实验，即是典型的自身对照——实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化为实验组。

（3）条件对照给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的实验因素，以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异，从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。

如肺炎双球菌转化实验中以下两组实验：S 型菌DNA ＋R 型活菌――→混合培养S 型菌落＋R 型菌落（实验组）；S 型菌DNA ＋DNA 酶＋R 型活菌――→混合培养R 型菌落（条件对照组）。

（4）相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。

如“探究影响酶活性的条件”实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究，进行相互对照，以得出相应的实验结论。

2.对比实验及其特点（1）含义：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。

（2）举例：探究酵母菌细胞呼吸类型实验中，需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。

对比实验也是科学探究中常用的方法之一。

实验设计中的“平行重复原则”在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必然对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。

第8讲酶与ATP考点一酶的作用、本质和特性1.酶的本质及作用(1)酶的本质的探索历程科学家主要观点或成就①巴斯德 a.引起发酵的是酵母细胞中的某些物质,细胞死亡并裂解后才能起作用②李比希 b.少数RNA也具有生物催化功能③毕希纳 c.把从酵母细胞中提取出的能引起发酵的物质叫酿酶④萨姆纳 d.从刀豆种子中提取出脲酶(第一个),证明脲酶的化学本质(蛋白质)和作用(分解尿素)⑤切赫和 e.糖类变成酒精必须有酵母活细胞的参与奥特曼提示:①—e ②—a ③—c ④—d ⑤—b(2)本质与作用绝大多数是化学本质少数是RNA蛋白质合成原料氨基酸核糖核苷酸主要是细胞核合成场所核糖体(真核细胞) 来源一般来说,活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶作用场所细胞内、外或生物体外均可生理功能催化作用(3)作用机理①活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

②作用机理:降低化学反应的活化能。

③如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。

Ⅰ.无酶催化与有酶催化的反应曲线分别是②、①。

Ⅱ.ca段与ba段的含义分别是无催化剂的条件下反应所需要的活化能、酶降低的活化能。

Ⅲ.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b点在纵轴上将向上移动。

2.比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程(2)变量分析3.酶的特性(1)高效性:催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。

(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

(3)作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。

温度过高、过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏而失活;低温条件下酶的活性很低,但空间结构稳定。

[纠误诊断](1)酶提供了反应过程所必需的活化能。

( ×)提示:酶的作用是降低活化能。

(2)酶在催化反应完成后立即被降解。

( ×)提示:酶是催化剂,反应前后不发生改变。

(3)酶活性的发挥离不开其特定的结构。

[实验微课3] 辨别“对比实验与对照实验”1.对比实验及特点分析(1)含义:如果并不知道两组(或多组)实验中的自变量对实验结果所造成的影响,需要通过实验来进行确定。

此时就可以称这些实验为对比实验,对比实验也可称为相互对照实验。

(2)举例:①在美国科学家鲁宾和卡门的有关光合作用的同位素实验中,当时他们并不能确定氧气中的氧元素是来自二氧化碳分子还是水分子中的氧,因此,设计的实验就是分别标记二氧化碳中的氧元素和水中的氧元素,从实验结果中进行判断和确定。

此时,就不能简单地分辨谁是实验组,谁是对照组,只能将它们看作是相互对照或者对比实验,因此,在某些实验中对比实验也可以称为判决性实验。

噬菌体作为实验材料,利用放射性同位素标记技术,证明DNA②1952年,赫尔希和蔡斯以T2是遗传物质。

他们用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA分子,这就是一组对比实验(相互对照),也是一个判决性实验。

③中学生物学教学中的对比实验有很多,如探究某种酶的最适宜温度和pH,质壁分离实验中探究洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液的大致浓度,等等。

2.对照实验及其类型分析(1)含义:如果只有一组实验,不足以说明该变量是影响实验结果的唯一因素,这时,需要设置一个未施加这种因素(自变量)而已知的实验结果作为对照,以明确这种因素所起的作用。

因此,通常把经过控制处理的一组(或者未知实验结果的一组)称为实验组,而将未经过处理的一组(自然状态下或者已知实验结果的一组)称为对照组。

(2)类型:①空白对照对照组为不作任何处理的对象组。

这里的不作处理,并非什么因素都不给予,而是针对实验所要研究的因素不给予,以体现实验因素的有无对实验结果的影响。

如“探究影响酶活性的条件”实验中:{1号试管加1mL蒸馏水(空白对照组) 2号试管加1mL盐酸溶液(实验组) 3号试管加1mL NaOH溶液(实验组)②自身对照实验与对照在同一个对象上进行,不另设对照组。

如“探究植物细胞的吸水和失水”实验,即是典型的自身对照——实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化为实验组。

对照实验大多生物学实验中都需设置对照实验，在实验设计过程中，首先要区分实验组和对照组，对照实验的类型又有很多，因此要根据不同的实验，设计对照实验。

本文以高中生物课本的相关实验为例，对对照实验的类型进行逐一分析。

“对照原则”是中学生物实验设计中最常用的原则，通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。

一个实验可包括实验组和对照组，实验组，是接受实验变量处理的对象组，所处理的变量就是我们要研究的内容；对照组，也称控制组，是不接受实验变量处理的对象组。

按对照的内容和形式上的不同，常用的对照类型有空白对照、自身对照、相互对照、条件对照等类型。

1、空白对照空白对照指不做任何实验实验的对照组或不给对照组以任何处理因素。

值得注意的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素，或者说相对于实验组而言，除实验变量外，别的处理与实验组完全相同。

空白对照能明白地对比和衬托实验组的变化和结果，增加说服力。

通常未经实验因素处理的对象组为对照组，经实验因素处理的对象组为实验组；或处于正常情况下的对象组为对照组，未处于正常情况下的对象组为实验组。

例如，在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂（零剂量），一起进行温水浴加热，比较它们的变化。

这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。

空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。

例题剖析：有人设计实验探究有机肥是否能提高土壤肥力并优于化肥。

实验分为两组，一组农田施有机肥，一组农田施化肥。

该实验设计缺少（）A．施用有机肥和适量化肥的对照田B．既不施用有机肥也不施用化肥的对照田C．施用大量化肥和少量有机肥的对照田D．施用少量化肥和大量有机肥的对照田解析：本题考查是否具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。

本题的实验目的有两个，一是探究有机肥是否能提高土壤肥力，二是探究有机肥的肥力是否优于化肥。

高中生物鉴别类实验教案
实验内容：通过显微镜观察和比较不同种类的鳞状细胞，学习如何鉴别它们的特征和区别。

实验材料：
1. 显微镜
2. 玻璃载玻片
3. 尖头镊
4. 生理盐水
5. 不同种类的鳞状细胞样本（如人体口腔内壁细胞、植物叶片表皮细胞等）
实验步骤：
1. 将准备好的玻璃载玻片放在显微镜物镜下，调节到适当的放大倍数。

2. 使用尖头镊，取少量生理盐水滴在载玻片上。

3. 用尖头镊将一种类型的鳞状细胞取出，放入生理盐水中，并涂抹在载玻片上。

4. 将载玻片放入显微镜下，观察并记录该种类鳞状细胞的形态特征。

5. 重复以上步骤，观察和比较不同种类的鳞状细胞，注意观察它们的大小、形状、质地和
颜色等特征。

6. 根据观察结果，总结不同种类鳞状细胞的特征和区别。

实验总结与讨论：
1. 不同种类的鳞状细胞在形态上有着明显的差异，通过观察和比较可以鉴别它们的种类。

2. 鳞状细胞的形态特征与功能密切相关，可以根据细胞的特征推测其可能的生物功能。

3. 本实验可以帮助学生提高观察和比较的能力，培养对细胞结构和功能的理解和认识。

拓展实验：
1. 观察比较不同种类的细胞器，如叶绿体、线粒体等。

2. 分析比较动植物细胞的结构异同，探讨其功能差异。

3. 制作幻灯片，展示细胞形态特征的差异，让学生进一步了解和认识细胞的多样性。

2021年高考生物总复习教材重点实验3（含解析）新人教版1．叶绿体色素的提取和分离实验主要说明了( )A．四种色素在层析液中的溶解度和扩散速度不同B．叶绿素的含量是类胡萝卜素的四倍C．叶绿体中色素的种类和色素的颜色D．色素分布在叶绿体囊状结构的薄膜上解析：选C 叶绿体色素的提取和分离实验主要说明了叶绿体色素的种类和色素的颜色。

2．长期在缺Mg的菜地里培养的番茄叶片叶绿体中色素的层析结果可用示意图表示，下列能与之相匹配的是( )解析：选C 缺Mg叶绿素不能合成，滤纸条上呈现胡萝卜素、叶黄素的色素带。

3．(xx·福建六校联考)下图是新鲜绿叶中的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是( )A．提取色素时，加入碳酸钙有助于研磨充分B．水稻在收获时节，叶片中色素量的情况是(甲＋乙)＜(丙＋丁)C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D．四种色素中，丙和丁主要吸收红光解析：选C 提取色素时，加入碳酸钙的目的是保护叶绿素避免遭到破坏，故A项错误。

根据扩散的距离可以判定甲、乙、丙、丁分别代表叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b。

水稻在收获时节叶片变黄，其中的叶绿素含量下降，色素量的情况是(甲＋乙)＞(丙＋丁)，故B项错误。

对于这四种色素来说，溶解度越大，扩散的距离越远，故溶解度最大的是乙，C项正确。

叶绿素a、叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，D项错误。

4．在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学使用相关试剂的情况如表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为( )甲乙丙丁丙酮－＋＋＋水＋－－－实用文档CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A．①②③④B．②④①③C．④②③①D．③②①④解析：选B 由表可知，甲同学加的溶剂为水，而不是有机溶剂丙酮，色素不溶于水，因而提取不到叶绿体中的色素，所得结果应为②；乙同学的操作正确，所得结果应为④，即自上而下依次出现的条带分别代表胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，且叶绿素a和叶绿素b的含量较多；丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮，可以提取到色素，但由于未加CaCO3，叶绿素可能被破坏，因而下边的两条色素带比正常的窄，所得结果应为①；丁同学未加SiO2，可能造成研磨不充分，导致各种色素的提取量均少于正常水平，所得结果应为③。