高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用实验专题1实验设计的基本原则与变量分析课件

实验专题1实验设计的基本原则与变量分析［实验归纳］1.实验设计遵循的三大基本原则(1)单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。(2)对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同)，以便减小实验误差。(3)平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须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。2.三类变量(自变量、因变量、无关变量)分析3.教材中探究类实验的变量分析

实验名称自变量因变量无关变量探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度(至少三种)酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH(至少三种)酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)

温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式氧气的有无CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度)；有无酒精产生(用酸性重铬酸钾检测)葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等实验名称自变量因变量无关变量探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类调节剂扦插枝条的生根数量或长度实验材料的一致性、生长素类调节剂浓度的准确性、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌数量的动态变化时间酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等探究水族箱中的群落演替时间群落的变化水族箱的培养条件和环境等【典例】如表是某学生设计的有关实验方案。据表分析，下列说法正确的是(

)组别①②③④⑤⑥质量分数为3%的淀粉溶液/mL2-2-2-质量分数为3%的蔗糖溶液/mL-2-2-2质量分数为2%的α-淀粉酶溶液/mL111111反应温度/℃00XX100100检测试剂Y/滴222222注：表中“-”表示没有添加。

D

A.本实验检测试剂Y可为碘液或斐林试剂B.①②两组可用于验证酶的专一性C.若X、Y设置正确，则②④⑥三组实验可说明温度能影响酶活性D.若X、Y设置正确，则α-淀粉酶溶液的用量是无关变量【解析】分析表中信息可知该实验的目的有两个，一个是通过③④(③④两组的温度适宜)验证酶的专一性；另一个目的是通过①③⑤探究温度对酶活性的影响。若Y为碘液，蔗糖无论水解与否，都不与碘液反应，因此无法判断淀粉酶是否将蔗糖水解，A错误；验证酶的专一性时无关变量应相同且适宜，①②两组实验的温度不是适宜温度，此温度下酶不能正常发挥作用，所以不能用于验证酶的专一性，B错误；α-淀粉酶不能催化蔗糖水解，②④⑥三组实验不能说明温度能影响酶活性，C错误；本实验中α-淀粉酶溶液的用量等都是无关变量，D正确。［高考试练］1.(2023年广东广州大学附中三模)鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸，能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶(ACP)作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。在探究鱼类鲜味下降外因的系列实验中，实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的是(

)D

A.本实验的自变量只有pH和温度，因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性B.不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异，根本原因在于不同鱼体内的ACP结构不同C.pH低于3.8、温度超过60℃，对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶(ACP)活性影响的机理不同D.由图可知，放置相同的时间，鮰鱼在pH6.0、温度40℃条件下，鱼肉鲜味下降最快【解析】由图示曲线可知，本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类，因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性，A错误；不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异，根本原因在于控制合成ACP的基因不同，B错误；反应温度超过60

℃与pH低于3.8，鳝鱼肌肉ACP都会因为空间结构的改变失去活性，影响机理是相同的，C错误；由图示曲线可知，鮰鱼在pH

6.0、温度40

℃条件下酸性磷酸酶相对活性最高，导致鱼肉鲜味下降最快，D正确。2.(2023年四川成都统考模拟)为研究温度对淀粉酶活性的影响，有人在t1、t2、t3温度下，将含有等量淀粉和淀粉酶的反应体系分别保温，一段时间后测定生成物的量分别为a、b、c(如图)；将t1、t2、t3各升高相同温度，重复实验后测定生成物的量分别为a'、b'、c'，且a'>a、b'>b、c'<c。下列叙述错误的是(

)A.本实验中温度是自变量，淀粉酶用量是无关变量B.b'>b说明升高温度后，原t2温度的酶活性上升C.c'<c说明t3温度时酶的空间结构并未发生改变D.据实验结果推测该淀粉酶的最适温度在t2和t3之间C

【解析】本实验中温度是自变量，淀粉酶用量是无关变量，A正确；b'>b，生成物的量增多，说明升高温度后，原t2温度的酶活性上升，B正