實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)提升2

1、 技能必備 1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的三大基本原則(1)單一變量原則：即除自變量 (實(shí)驗(yàn)變量 )以外，應(yīng)使實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無(wú)關(guān)變量保持相同且適宜。如生物材料相同(大小、生理狀況、年齡、性別等)、實(shí)驗(yàn)器具相同 (型號(hào)、潔凈程度等 )、實(shí)驗(yàn)試劑相同 (用量、濃度、使用方法等 )和條件相同 (保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等)。(2)對(duì)照原則：應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的自變量不同(其他因素都相同 )，以便減小實(shí)驗(yàn)誤差。(3)平行重復(fù)原則：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中為了避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性，必須對(duì)所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行足夠次數(shù)的重復(fù)，以獲得多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。2.三類變量 (自變量、因變量、無(wú)關(guān)變

2、量)分析3.教材中探究類實(shí)驗(yàn)的變量分析實(shí)驗(yàn)名稱自變量因變量無(wú)關(guān)變量酶的活性 (加碘液pH、底物量、酶量、探究溫度對(duì)淀粉酶不同溫度 (至少三試管的潔凈程度、后溶液顏色的變活性的影響種)反應(yīng)時(shí)間、操作程化)序等探究 pH 對(duì)過(guò)氧化酶的活性 (氣泡的溫度、底物量、酶不同 pH(至少三種 )數(shù)量或帶火星的衛(wèi)量、試管的潔凈程氫酶活性的影響生香燃燒的猛烈程度、反應(yīng)時(shí)間、操度)作程序等CO2 生成量 (澄清葡萄糖溶液、石灰探究酵母菌的呼吸石灰水的混濁程水的量、溫度、pH、氧氣的有無(wú)度)；酒精產(chǎn)生 (用方式錐形瓶的潔凈程度重鉻酸鉀檢測(cè) )等模擬探究細(xì)胞表面NaOH 溶液的量、瓊脂塊體積的大小物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男式?/p>

3、的時(shí)間、測(cè)量積與體積的關(guān)系的準(zhǔn)確性等探究生長(zhǎng)素類似物實(shí)驗(yàn)材料的一致不同濃度的生長(zhǎng)素扦插枝條的生根數(shù)性、生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最類似物量或長(zhǎng)度濃度的準(zhǔn)確性、處適濃度理時(shí)間的一致性等探究培養(yǎng)液中酵母培養(yǎng)液的成分、培時(shí)間酵母菌種群數(shù)量菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化養(yǎng)條件、空間等探究水族箱中的群水族箱的培養(yǎng)條件時(shí)間群落的變化落演替和環(huán)境等 技能展示 1.(2019 山·西運(yùn)城期中 )下圖是高中生物探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的示意圖，相關(guān)敘述正確的是()A. 圖中 A 處應(yīng)為“演繹推理”，比如孟德?tīng)査龅臏y(cè)交實(shí)驗(yàn)就屬于此過(guò)程B.圖中 B 處應(yīng)為“無(wú)關(guān)變量”， 比如探究光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響實(shí)驗(yàn)中，溫度就是此變量C

4、.圖中 C 處應(yīng)為“因變量”， 比如探究酵母菌的呼吸方式實(shí)驗(yàn)中，有無(wú)氧氣就是此變量D.圖中 D 處應(yīng)為“干擾因素”，比如葉肉細(xì)胞不適用于觀察線粒體解析圖中 A 處應(yīng)為 “ 作出假設(shè) ”， A 錯(cuò)誤；圖中 B 處應(yīng)為 “因變量 ” ，如探究光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響實(shí)驗(yàn)中，光合速率就是因變量，B 錯(cuò)誤； C 處應(yīng)為“ 無(wú)關(guān)變量 ”，而探究酵母菌的呼吸方式實(shí)驗(yàn)中，有無(wú)氧氣是自變量，C 錯(cuò)誤；圖中 D 處應(yīng)為 “ 干擾因素 ”，如葉肉細(xì)胞不適用于觀察線粒體，D 正確。答案 D2.(2019 安·徽皖南八校模考 )下表是探究溫度對(duì)纖維素酶活性的影響實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果，據(jù)表分析，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (

5、)試管纖維素懸液 /mL222纖維素酶液 /mL111反應(yīng)溫度 /304050班氏試劑 /mL222磚紅色深淺注：“ ”的多少代表顏色深淺。A. 該實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度B.該實(shí)驗(yàn)的因變量是還原糖的生成量C.纖維素被水解成了還原糖D.該纖維素酶的最適溫度為40 解析 由表中數(shù)據(jù)可知，該實(shí)驗(yàn)中溫度是自變量， A 正確；還原糖生成量通過(guò)顏色深淺體現(xiàn)出來(lái)，這與溫度不同有關(guān)，是因變量， B 正確；溶液中出現(xiàn)磚紅色沉淀是因?yàn)槔w維素被水解成了還原糖， C 正確； 組與 組的溫度相比， 40 較適宜，但實(shí)際上該纖維素酶最適溫度可能高于或低于40 ，故通過(guò)本實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明該纖維素酶的最適溫度為40 ，D 錯(cuò)誤。答案

6、D3.(2019 江·西金太陽(yáng)全國(guó)大聯(lián)考 )某生物興趣小組對(duì)粳稻、 秈稻和雜交稻三種水稻品種中的 H2O2 酶活性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，各實(shí)驗(yàn)組應(yīng)遵循 _原則。22都能抑制 H2 2酶的活性，(2)分析表中數(shù)據(jù)可知， 在一定濃度范圍內(nèi)， Cd、CuO且相同濃度的 Cu2 的抑制作用 _(填“大于”“小于”或“等于”)Cd2 。Cd2 、Cu2 對(duì) H2 O2 酶活性的影響主要取決于_(填“植物類型”或“重金屬種類和濃度” )。2、Cu2 等重金屬離子影響了 H2 2酶的，從而引起酶活性的改變。(3)CdO_答案(

7、1)不同濃度的 Cd2和 Cu2 對(duì)不同水稻品種中H2 2酶活性的影響單一O變量、對(duì)照、重復(fù)(2)大于重金屬種類和濃度(3)空間結(jié)構(gòu)亮劍高考 3有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)探究(時(shí)間： 15 分鐘 )規(guī)律方法 依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏?zhǔn)確選取實(shí)驗(yàn)材料和檢測(cè)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)材料檢測(cè)指標(biāo) (試劑 )備注高效性過(guò)氧化氫與過(guò)氧化氫酶、O2 產(chǎn)生的快慢或與無(wú)機(jī)催化劑對(duì)比Fe3多少專一性淀粉、蔗糖與淀粉酶班氏試劑不能用碘液溫度對(duì)酶活淀粉和淀粉酶碘液不能用班氏試劑性的影響pH 對(duì)酶活性過(guò)氧化氫與過(guò)氧化氫酶O2 產(chǎn)生的快慢或不選用淀粉和淀粉的影響多少酶方法體驗(yàn) 1.(2018 豫·西南示范性高中聯(lián)考 )下列與酶有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中

8、，正確的是()A. 探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)， 應(yīng)將酶和底物充分混合后再設(shè)置一系列的溫度梯度B.探究底物濃度對(duì)胃蛋白酶活性的影響時(shí)，各實(shí)驗(yàn)組的pH 應(yīng)控制在 7 左右C.可用麥芽糖酶、麥芽糖、淀粉和班氏試劑等來(lái)驗(yàn)證酶具有專一性D.探究溫度對(duì) 淀粉酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)加入碘液以檢測(cè)各組淀粉的剩余量解析探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)， 應(yīng)將酶和底物各自保溫達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后再混合， A 錯(cuò)誤；探究底物濃度對(duì)胃蛋白酶活性的影響時(shí)， pH 為無(wú)關(guān)變量，應(yīng)保持相同且適宜，故各實(shí)驗(yàn)組的 pH 應(yīng)控制在 1.5 左右， B 錯(cuò)誤；麥芽糖及其水解產(chǎn)物葡萄糖都是還原糖， 都能和班氏試劑反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀， 因此不能用麥

9、芽糖酶、麥芽糖、淀粉和班氏試劑等來(lái)驗(yàn)證酶具有專一性，C 錯(cuò)誤；探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中， 不同溫度條件下淀粉的剩余量不同，加入碘液后的藍(lán)色深淺不同， D 正確。答案D2.(2018 河·南安陽(yáng)市二模 )某學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了用過(guò)氧化氫酶探究pH 對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：取 3 支潔凈的試管，依次編號(hào)為 1 3，分別向各試管中加入 2 mL 的過(guò)氧化氫溶液，再分別向 13 號(hào)試管加入 1 mL 的 HCl 溶液、蒸餾水和 NaOH 溶液，使其 pH 分別為 2、7、12，最后向各試管中均加入 2 滴的新鮮肝臟研磨液。結(jié)果發(fā)現(xiàn) 2 號(hào)和 3 號(hào)試管都有大量氣泡產(chǎn)生，而

10、1 號(hào)試管幾乎無(wú)氣泡產(chǎn)生。 3 號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)期不符，該小組同學(xué)查閱資料后認(rèn)為， pH 也可能影響過(guò)氧化氫自身的分解，為驗(yàn)證此假設(shè)他們又進(jìn)行了下表所示實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：酸性 (pH2)中性 (pH7)堿性 (pH12)試管編號(hào)abcdef向 1 mL向 1 mL向 1 mL 蒸向 1 mL步驟一HCl 溶液中HCl 溶液中餾水中滴加BNaOH 溶液C滴加 2滴新滴加 2滴蒸2 滴新鮮肝中滴加 2滴鮮肝臟研磨餾水臟研磨液新鮮肝臟研液磨液步驟二向各試管中加入2 mL 過(guò)氧化氫溶液?jiǎn)挝粫r(shí)間A無(wú)大量少量大量大量氣泡量(1)上表所示實(shí)驗(yàn)的自變量除pH 外，還有 _。表中的 A 、B、C 分別表

11、示_、_、_。(2) 從表中實(shí)驗(yàn)方案可推測(cè)該小組認(rèn)為3號(hào)試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是。解析 (1)從題意分析可知，表中所示實(shí)驗(yàn)的自變量是 pH、(過(guò)氧化氫 )酶的有無(wú) (或是否添加新鮮肝臟研磨液 )。從表中 b 號(hào)試管加入的試劑推測(cè)可知， d 和 f 試管的操作步驟分別是向 1 mL 蒸餾水中滴加 2 滴蒸餾水、向 1 mL NaOH 溶液中滴加 2 滴蒸餾水， a 試管無(wú)氣泡產(chǎn)生，因此推測(cè)現(xiàn)象 A 也是無(wú)氣泡產(chǎn)生。 (2)從表中 b、 d 和 e 試管可推 f 知，該小組設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)的目的是探究實(shí)驗(yàn)一中出現(xiàn) 3 號(hào)試管的現(xiàn)象的原因， 該小組認(rèn)為出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是堿性環(huán)境下， NaOH 會(huì)促進(jìn)

12、過(guò)氧化氫分解。答案(1)(過(guò)氧化氫 )酶的有無(wú)(或是否添加新鮮肝臟研磨液)無(wú)向 1 mL 蒸餾水中滴加2 滴蒸餾水向1 mL NaOH溶液中滴加2 滴蒸餾水(2)堿性環(huán)境下，NaOH 會(huì)促進(jìn)過(guò)氧化氫分解(答案合理即可)3.(2019 福·州市期末 )為驗(yàn)證酶的專一性，某同學(xué)擬進(jìn)行如下一組實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：(1)依據(jù)下表加入試劑：試管號(hào)1%淀粉溶液 /mL222%蔗糖溶液 /mL22淀粉酶 /mL11蒸餾水 /mL11(2)各試管置于適宜溫度水浴處理一定時(shí)間后，加入班氏試劑1 mL ，此時(shí)各試管應(yīng) _處理 2 3 分鐘后，觀察是否有 _的產(chǎn)生。(3)為相互印證，還應(yīng)增加一組實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選

13、擇的酶試劑為_(kāi)，其他試劑和操作方法都不作改變。(4)本實(shí)驗(yàn)選擇淀粉、蔗糖為底物，只用一種試劑就能檢測(cè)是否發(fā)生了酶促反應(yīng)，原因是 。解析 (2)使用班氏試劑檢測(cè)還原糖需要進(jìn)行水浴加熱，在水浴加熱條件下，二者反應(yīng)顯磚紅色。 (3)根據(jù)酶的專一性，淀粉酶可以引起淀粉水解，但不能引起蔗糖水解，而蔗糖酶可以引起蔗糖水解， 不能引起淀粉水解， 因此，為相互印證，還應(yīng)設(shè)置一組添加有蔗糖酶的實(shí)驗(yàn)，其他試劑和操作方法都不改變。 (4)淀粉和蔗糖都是非還原糖， 但它們的水解產(chǎn)物都是還原糖， 因此，通過(guò)班氏試劑可以檢測(cè)是否發(fā)生了酶促反應(yīng)。答案 (2)水浴加熱 磚紅色沉淀 (3)蔗糖酶 (4)淀粉和蔗糖都不是還原糖，

14、但淀粉和蔗糖的酶促水解產(chǎn)物都是還原糖4.(2019 湖·北黃岡調(diào)研 )為探究溫度對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響， 科研人員以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的酵母菌液作為酶源，進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。 實(shí)驗(yàn)組注射器 A 內(nèi)吸入體積分?jǐn)?shù)為 1%的過(guò)氧化氫溶液 5 mL ，注射器 B 內(nèi)吸入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的酵母菌液 2 mL 。對(duì)照組注射器 A內(nèi)吸入體積分?jǐn)?shù)為 1%的過(guò)氧化氫溶液 5 mL ，注射器 B 內(nèi)吸入蒸餾水 2 mL 。用乳膠管連接注射器 A 和 B，在乳膠管上夾上止水夾。設(shè)置溫度梯度： 0 、 10 、 20 、 30 、 40 、 50 、 60 ，將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組裝置分別在相

15、應(yīng)溫度下保溫 10 min。打開(kāi)止水夾，將注射器 A 中的過(guò)氧化氫溶液勻速推至注射器 B 中，立即關(guān)閉止水夾，記錄注射器 B 中活塞所處的刻度。 5 min 后再次記錄刻度，計(jì)算刻度變化量，重復(fù) 3 次。將對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在各溫度條件下獲得的 3 次實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作相應(yīng)處理， 繪制如圖所示曲線。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)步驟中設(shè)置對(duì)照組的目的。步驟中將實(shí)驗(yàn)組裝置分別在相應(yīng)溫度下先保溫10 min 的 目 的是。步驟中的“相應(yīng)處理”是指。(2)有人認(rèn)為，本實(shí)驗(yàn)不宜采用過(guò)氧化氫溶液作為“探究溫度對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)材料。你_(填“同意”或“不同意”)他的觀點(diǎn)，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：。(3)經(jīng)反復(fù)嘗試，該實(shí)驗(yàn)選

16、擇體積分?jǐn)?shù)為1%的過(guò)氧化氫溶液較合理。若過(guò)氧化氫溶液濃度過(guò)高，可能帶來(lái)的影響是。(4) 有人認(rèn)為，以酵母菌液作為過(guò)氧化氫酶源不是很嚴(yán)謹(jǐn)，原因是。解析 (1)由題意 “探究溫度對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響 ”可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度，因變量是酶的活性。 分析實(shí)驗(yàn)步驟可知因變量可用注射器的刻度變化量表示。步驟 中設(shè)置對(duì)照組的目的是排除無(wú)關(guān)變量對(duì)過(guò)氧化氫分解的影響。 為了控制單一變量且保證酵母菌液和過(guò)氧化氫溶液在混合前達(dá)到需控制的溫度， 步驟中實(shí)驗(yàn)組裝置應(yīng)該分別在相應(yīng)溫度下先保溫 10 min。多次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)應(yīng)以其平均值作為最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果參考。 (2)據(jù)圖分析，實(shí)驗(yàn)組：在實(shí)驗(yàn)所設(shè)溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸升高， 30 時(shí)酶的活性最高，而超過(guò) 30 后酶的活性又逐漸降低，直至完全失活。同時(shí)，對(duì)照組實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明過(guò)氧化氫在 0 60 之間未發(fā)生明顯的分解，因此可以采用過(guò)氧化氫溶液作為 “ 探究溫度對(duì)酶活性的影響 ”的實(shí)驗(yàn)材料。 (3)步驟 中選擇體積分