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(共55张PPT)
实验设计专题
1.实验原则包括： 。
2.对照实验有：空白对照、自身对照、条件对照、相互对照。
3.对照组设置的目的有：
4.单一变量/等量原则的意义：
5.平行重复原的意义：
排除无关变量的干扰，确保结果是由自变量引起（同3①）
科学性原则、对照原则、单一变量/等量原则、平等重复原则
①排除无关变量对实验结果的影响，确保结果是由自变量引起的。
②为实验组提供数据参考。
①避免偶然因素对实验干扰，减少实验误差；
②多次测量取平均值，使实验结果更科学、准确。
课前3min ——常规作答
①自变量：
②因变量：
③无关变量：
——实验过程中的变化因素
人为控制的对实验对象进行处理的因素。
如对各组做出不同的处理。
随自变量改变而变化的变量。
除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的因素。
自变量x
因变量y
（相同且适宜）
实验中观察、测定、统计和记录的变量，即实验结果。
实验变量
1
课本P78
步骤 试管编号
1 2 3 4 一 H2O2 浓度
H2O2 用量 二
剂量 三 观察 气泡产生
带火星的 卫生香 结论 2ml
2ml
2ml
3%
3%
2ml
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
不明显
少量
较多
变亮
大量
复燃
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样。
反应条件
无关变量
自变量
因变量
变量
讨论：无关变量对实验结果有影响吗？该实验的无关变量还有哪些？
实验变量的推断：
方法1：从实验步骤获取
【例】探究NAA促进扦插枝条生根的最适浓度
NAA 的浓度
①根的数目
②根的长度
无关变量：
实验对象自身因素(枝条的种类、发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量)
环境因素:温度、湿度
NAA的用量、处理时间
自变量
因变量
无关变量
相同且适宜
实验变量的推断：
方法2：从实验目的获取
实验变量的推断：
方法3：从实验结果获取
自变量：
因变量：
无关变量：
NaCl的浓度
净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量
植物的种类、生长状况；
培养条件（光照、温度）、培养时间
NaCl的用量
【对点训练】下列实验中，温度属于无关变量的是（ ）
①证明酶具有专一性的实验中，将实验温度设置为酶的最适温度
②比较过氧化氢在不同条件下分解的实验，其中一支试管的温度设置为90 ℃
③探究温度对唾液淀粉酶活性影响的实验，设置0 ℃、37 ℃、100 ℃
三种温度
④用过氧化氢作为底物验证酶具有催化作用时，两组实验均在室温下进行
A.①② 　　 B.①②③ 　　C.①④ 　　 D.①③④
无关变量
——除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素
C
【练习1】 用溶氧法进一步探究不同浓度纳米银对小球藻光合作用和呼吸作用的影响，进行了如下实验，结果如图：
【例2】下表为“探究汞溶液对小麦种子萌发和幼苗生长发育的影响实验”的部分操作步骤。
不同浓度纳米银
自变量：
因变量：
无关变量：
光合作用强度、呼吸作用强度
纳米银溶液的体积、小球藻的数量
自变量：
因变量：
无关变量：
有无汞溶液
小麦种子的萌发、幼苗的生长发育
溶液的体积、小麦种子的数目
【练习3】一组同学将新鲜萝卜磨碎、过滤得到提取液。在温度为30 ℃的条件下，取等量提取液分别加到四个盛有pH分别为3、5、7、9的100 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液的烧杯中，结果每一个烧杯都产生气体，然后，将加入四个烧杯中提取液的量减半，重复上述实验。在相同时间内，分别测得两次实验中过氧化氢的含量变化。
自变量:__________________________ ；
因变量:_____________________ 。
pH的大小和提取液的量
单位时间内过氧化氢的减少量
【练习4】一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的______________属于无关变量，应予以排除。
典型神经递质
科学性原则
单一变量原则和等量原则
平行重复原则
对照原则
实验设计遵循的原则
2
1.科学性原则
实验：探究酶特性的实验设计
1.实验材料选择时的注意事项
探究温度对酶活性的影响，不宜选择 作实验材料
探究pH对酶活性的影响：不宜选用 作实验材料
探究温度对蛋白酶活性的影响实验中，不能用 检测，所以宜选用 作为反应底物。
2.实验步骤和结果检测的注意事项
探究pH对酶活性的影响，宜先保证酶的 。(排除温度干扰)，且将酶和底物的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
探究温度对酶活性的影响，若选择淀粉和淀粉酶，检测底物被分解的试剂宜选用 ，不宜选用 。
若底物选择淀粉和蔗糖，检测底物是否被分解，宜选用 ，不宜选用 。
斐林试剂
碘液
碘液
斐林试剂
过氢化氢
淀粉
双缩脲试剂
蛋白块
最适温度
选材科学、试剂科学、方法步骤科学、结论科学
鉴定还原糖时，不能以西瓜汁为实验材料
双缩脲试剂A液、B液的添加顺序
2.单一变量原则和等量原则
除自变量以外，应使实验组和对照组的无关变量都保持相同且适宜。
实验中要做到“单一变量”原则 ，应注意“等量”原则。
【例1】探究温度对酶的活性影响时，要保证pH 。
相同且适宜
【例4】将甲组、乙组置于相同且适宜的条件下培养一段时间
【例2】甲组动物注射胰岛素溶液，乙组注射 。
等量的生理盐水
【例3】选择健康、生理状态相同的某动物，随机平均分成4组，每组5只。
选择健康、长势相当的某植物，随机平均分成3组，每组6株。
选择大小一致、形态饱满的种子，随机平均分成A、B、C三组。
——排除无关变量对实验结果的影响，
确保结果是由自变量引起的。
3.平行重复原则
目的：避免偶然因素对实验干扰，减少实验误差；
多次测量取平均值，使实验结果更科学、准确。
【例1】探究培养液中酵母菌种群数量动态变化的实验中，每次计数都要重复至少3次。
【例2】探索NAA促进插条生根的最适浓度的实验中，每组不止一根枝条。
4.对照原则
—①排除无关变量对实验结果的影响，确保结果是由自变量引起的。
不做任何处理的组、加蒸馏水/无菌水/缓冲液的组、注射生理盐水的组、
做假手术的组。
对照组和实验组在同一研究对象上进行,自身形成前后对照。
如：质壁分离与复原实验中，质壁分离状态与自然状态形成对照。
验证pH值对淀粉酶活性的影响，设置pH值为5、6、7、8、9的5支试管，这5支试管间相互对照。
空白对照：
自身对照：
条件对照：
相互对照：
探究甲状腺激素的生理作用实验中,
甲组饲喂甲状腺激素
乙组饲喂等量的清水
丙组饲喂等量的甲状腺激素抑制剂
——实验组
——空白对照
——条件对照
①实验可能没有对照组，但一定有对照！
②一个实验可能存在多个对照组。
【2017·高考全国卷Ⅱ，T30】将室温(25 ℃)饲养的某种体温为37 ℃的哺乳动物(动物甲)随机分为两组，一组放入41 ℃环境中1 h(实验组)，另一组仍置于室温环境中(对照组)。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为。结果：实验初期，实验组动物的静卧行为明显减少、焦虑不安行为明显增加。回答下列问题：
(3)本实验中设置对照组的目的是：
排除41 ℃以外因素对实验结果的影响，
以保证本实验的结果是由41 ℃引起的
【练习】下列实验中，对照组分别是什么
1.“探究影响酶活性的因素”实验中
1号试管加1 mL蒸馏水
2号试管加1 mL盐酸
3号试管加1 mL NaOH溶液
2.“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验
实验处理前的对象状况
实验处理后的对象变化
3.肺炎双球菌转化实验中以下两组实验
①S型菌DNA+R型菌→S型菌落+R型菌落
②（S型菌DNA+DNA酶）+R型菌→R型菌落
——空白对照
——自身对照
——对照组
——实验组
——条件对照
步骤 试管编号
1 2 3 4 一 H2O2 浓度
H2O2 用量 二
剂量 三 观察 气泡产生
带火星的 卫生香 结论
2ml
2ml
2ml
3%
3%
2ml
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
不明显
少量
较多
变亮
大量
复燃
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样。
反应条件
无关变量
自变量
因变量
变量
讨论：该实验的对照组和实验组分别是哪号试管？
对照组
实验组
对照实验
讨论：该实验有那几组对照试验？分别说明什么？
1、2号试管对比，说明___________
1、3号试管对比，说明___________
1、4号试管对比，说明___________
3、4号试管对比，说明___________
加热可以加快H2O2的分解。
FeCl3可以催化H2O2的分解。
过氧化氢酶具有催化作用,可以催化H2O2的分解。
与FeCl3相比，氧化氢酶的催化效率更高。
对照性原则
对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有： (填序号)。
①探究酵母菌细胞呼吸的方式；
②鲁宾和卡门的同位素标记法实验；
③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验；
④比较过氧化氢在不同条件下的分解。
①②③
【例】为探究肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节作用，设计如下实验：
（1）实验中起对照作用的是_______号家兔。
（2）指出实验不够严谨之处并改正。
①②⑤
模型兔
标准对照
5只空腹家兔称重编号
每组家兔不应该只有1只，改为3只。
【高二八校联考】药物奥沙利铂可抑制肿瘤生长，香砂六君子汤出自《古今名医方论》，具有益气化痰、理气畅中的功效。为探讨香砂六君子汤对患有结肠癌小鼠的调控作用，将小鼠结肠癌细胞经传代培养后，于裸鼠（无胸腺）颈部背侧皮下接种，构建肿瘤模型。建模成功后，将其随机均等分成5组。
序号 组别 肿瘤质量（mg） 抑瘤率%
1 模型组 1.58 0
2 阳性组（化疗药物奥沙利铂） 0.75 52.53
3 香砂六君子汤低剂量组 1.02 35.44
4 香砂六君子汤中剂量组 0.74 53.16
5 香砂六君子汤高剂量组 0.50 68.35
表中对照组为 ,与其它组相比,设置对照组的目的是 。
模型组证明奥沙利铂和香砂六君子汤都具有抑制结肠瘤裸鼠肿瘤生长的作用（确保由自变量引起）；
阳性组作为对照，比较香砂六君子汤与奥沙利铂的作用效果（提供数据参考）
模型组、阳性组
序号 组别 肿瘤质量（mg） 抑瘤率%
1 模型组 1.58 0
2 阳性组（化疗药物奥沙利铂） 0.75 52.53
3 香砂六君子汤低剂量组 1.02 35.44
4 香砂六君子汤中剂量组 0.74 53.16
5 香砂六君子汤高剂量组 0.50 68.35
③实践证明，中西医联合治疗是一种有效的治疗癌症手段。为了进一步提升对肿瘤的综合治疗效果，探索最佳用药方案，本实验还需要增设实验组，请写出相关增设实验的实验思路：_____________。
将若干只模型鼠均分成 3 组，每组分别静脉注射等量的奥沙利铂及灌胃给药低、中、高剂量的六君子汤，并称量裸鼠的肿瘤质量及计算抑瘤率。
实验思路的描述：不同的处理 + 因变量的检测方法
(3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比,模型组的自变量是 ，与其它两组比较,设置模型组的目的是 。 （4）为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为 。
与空白组对比，确定动物模型构建是否成功（2分）
给治疗组设置参考，评估F的降尿酸效果（2分）
（是否灌服）尿酸氧化酶抑制剂（2分）
给模型大鼠灌服药物E （2分）
【2021广东卷】19.人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管重吸收回到血液。尿酸盐重吸收过量会导值高尿酸血症或痛风。目前E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组。
【8月四校联考】17. (2)该实验的对照组应喷施 。
等量的蒸馏水/清水/溶剂
（二）实验原理
（三）实验步骤 PK 实验思路
（四）实验结果 PK 实验结论
（一）实验目的
实验设计
3
（一）实验目的
1．实验目的的推断
(1)根据题目信息，直接写出实验目的。
一般含有“验证……”或“探究……”等字眼，其后内容就是实验的目的。
(2)根据实验实验结果，推断实验目的。
一般先找出自变量和因变量，把“自变量和因变量之间的关系”表述出来，就是实验目的。
【典例】下图表示在适宜的温度下测定金鱼藻光合作用强度装置。在不同光质条件下光照1小时后氧气的浓度变化相对量如下表：
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
光质 自然光 红光 蓝光 橙光 紫光 黄光 靛光 绿光 无光
O2相对变化量 +18 +15 +13 +11 +12 +3 +8 -1 -4
该实验的目的是：
探究光质对光合作用强度的影响。
自变量？因变量？
典题1　科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关，右图为实验结果曲线图，请完善探究实验的相关问题：
实验目的：___________________________________。
探究锌肥施用量对番茄果实产量的影响
或探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围
（一）实验目的
2.从实验目的中分析几点：
1）明确实验的类型（探究型、验证型），快速写出实验名称。
“探究/验证 对 的作用/影响”
自变量
因变量
2）明确各变量
分析出实验的自变量、因变量及无关变量。
3）确定实验分组。
①探究/验证某因子的作用
②探究/验证某因子对实验的影响
③探究/验证某因子在实验中的最佳/最适
2个组
3组或4组
至少5组,系列梯度实验,要有预实验
预实验，要有空白对照；正式试验，不一定要空白对照
练习：
1.验证酶具有催化作用
2.探究温度对酶活性的影响
3.探究酶的最适温度
2个组
3个组
5个以上
【2019全国１卷　29】(3)有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。
1. 本实验名称为 。
2.本实验的目的有 个,应设置 个组。
3.本实验的自变量： 。
因变量： 。
无关变量： （写3个）。
　一是要证明气孔开放度减小不是缺水引起。
二是要证明干旱条件下气孔开放度减小是由ＡＢＡ引起。 　　　　　　　
验证干旱条件下气孔开度减小不由缺水直接引起的，而由ABA引起。
（正常 vs 缺水）
（ABA处理 vs 不处理）
实验的实验目的有２个！
２
是否缺水、是否用ABA处理
气孔开度
光照、温度、植物的生长状况、ABA的浓度和用量
试管编号 实验步骤 1 2 3 4
1%NaCl溶液（mL） 1
1% CuSO4溶液（mL） 1
1% Na2SO4溶液（mL） 1
蒸馏水（mL） 1
pH6.8缓冲液（mL） 1 1 1 1
1%淀粉溶液（mL） 1 1 1 1
唾液淀粉酶溶液（mL） 1 1 1 1
各试管放入37℃恒温水浴保温适宜时间 取出试管，加入1%碘溶液0.1mL 观察结果 无色 深蓝色 浅蓝色 【例】探究Cl－和Cu2+对唾液淀粉酶活性的影响
1.实验设置 组；
2.第3组的目的是？
若加一组，其处理是？
3.设置第4组的目的？
排除Na+ 和SO42－对唾液淀粉酶催化活性的影响，属 （对照/实验）组。
添加的是 1%CuCl2溶液 1mL，其它实验条件不变。
第4组作为对照，提供正常情况下唾液淀粉酶活性的参照标准。
（二）实验原理
实验原理是实验设计的依据。 所谓实验原理，实际上生物课中所学过的生物规律、生物知识点。有时也有其他学科的知识。（题设中可能也会有提示）
　　
实验原理的推断：
②自变量的作用(反应)原理，即“为什么这么做”。
③因变量的检测原理(现象原理)，即“为什么出现这样的现象”。
试管编号 1 2
注入可溶性淀粉溶液 2 mL －
注入蔗糖溶液 － 2 mL
注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
沸水浴煮沸1 min 实验现象 有砖红色沉淀 没有砖红色沉淀
【例1】证明酶的专一性
实验原理的实质-——说明实验结果出现的原因/检测的依据。
实验原理：
淀粉酶能催化淀粉水解成还原糖，不能催化蔗糖水解。
还原性糖能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。
【例2】为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并做出分析。
材料与用具：日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。）
（1）确定实验目的： 。
（2）分析实验原理：
。
。
验证甲状腺激素的生理作用
甲状腺激素能促进新陈代谢，加速物质的氧化分解，使耗氧量增加；甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性，使活动量增加。
实验原理的实质-——说明实验结果出现的原因/检测的依据。
【练习】
1.用无水乙醇提取菠菜叶片中的叶绿体色素，依据的原理是：
2.验证“镁是植物生活的必需元素”，依据的原理是：
叶绿体中的色素能够溶解无水乙醇中。
镁是叶绿素的组成元素。若植物体缺镁，植株会出现相应的缺乏症，如叶片变黄等。
实验原理的实质-——说明实验结果出现的原因/检测的依据。
（三）实验步骤
①分组、编号（如需做相同处理，则对每组做相同处理）
②设计对照组和实验组，对不同的对象施以不同的处理
【例】甲组注射生理盐水，乙组注射等量的胰岛素
A组切除甲状腺，B组做手术但不切除甲状腺
前序——材料、试剂处理。（试剂配置、稀释等）
③将材料放在相同且适宜条件下放置/培养一段时间。
观察花色、形状，测量高度、长度，
称量体重、质量，统计数量、比例等。
【例】将健康、生理状态相同的某动物，随机平均分成4组，编号A、B、C、D。
将健康、长势相当的某植物，随机平均分成甲、乙、丙三组。
④观察并记录/测量/统计实验结果。
——控制自变量
——控制无关变量
——因变量的预测
vs 实验思路:不同的处理 + 培养/放置 + 因变量的检测
对照原则
单一变量原则/等量原则
试管编号 1 2
注入可溶性淀粉溶液 2 mL －
注入蔗糖溶液 － 2 mL
注入新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
60 ℃水浴保温5 min 新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL
沸水浴煮沸1 min 实验现象
实验结果：
实验结论：
1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀。
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，
酶的作用具有专一性
有砖红色沉淀
没有砖红色沉淀
（四）实验结果 vs 实验结论
【例】探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
（四）实验结果 vs 实验结论
验证性实验：
探究性实验：
只写符合科学的结果
写出所有可能出现的情况。
其格式一般为：如果……则……；
如果……则……。
——实验结论即实验目的
【例】探究××对××的作用/影响：
大多有3种可能 ：
××对××的有促进作用；
××对××的有抑制作用；
××对××无明显作用。
1. 如何写实验结论
（注意：找出数据变化规律，分段描述）
①描述曲线
在一定范围内，随着X的增大,Y也的增大，超过X1后，Y会随X的增大而减小。
光照强度/klx
CO2吸收量mmol/h
3.0
5.0
7.0
6.0
2.0
10.0
9.0
11.0
12.0
12.0
在一定范围内，随着光照强度的增加，CO2的吸收量也增加，超过一定的光照强度后，随光照强度的增加，CO2吸收量不再增加而保持相对稳定。
②描述表格
2.实验结果的描述
（四）实验结果 vs 实验结论
温度
CO2
释放量
30℃
底物浓度
反应速度
15g/L
③对于有空白对照的实验中，要强调自变量的作用，再分段描述。
地沟油浓度 mg/L 0 2 4 6
细胞畸变率 13.% 20.4% 35.6% 41.2%
实验结果：
“地沟油”会促进细胞畸变,且细胞畸变率随“地沟油”浓度增大而增大。
【例】探究“地沟油”是否使细胞发生癌变
2.实验结果的描述
（四）实验结果 vs 实验结论
在一定范围内，随着光照强度的增加,CO2的吸收量也增加；超过一定的光照强度后，随光照强度的增加，CO2吸收量不再增加而保持相对稳定。
在一定范围内，随着光照强度的增加,光合速率也增加；超过一定的光照强度后，随光照强度的增加，光合速率不再增加而保持相对稳定。
注意：实验结论往往是回答实验目的。
（四）实验结果 vs 实验结论
实验结果：
实验结论：
光照强度/klx
CO2吸收量mmol/h
3.0
5.0
7.0
6.0
2.0
10.0
9.0
11.0
12.0
12.0
【例】探究光照强度对光合速率的影响
拓展：实验结果的表示方法:
①画曲线
因变量y
自变量x
要点：
①横、纵坐标的刻度、单位
②多条曲线时要给予标注
③先铅笔，再用铅字笔描黑
②画表格
一个自变量的模板：
自变量 因变量
编号 1 2 3
光照强度/klx
CO2吸收量mmol/h
3.0
5.0
7.0
注意:自变量、因变量的单位
假如有每组材料不止一个，要有平均值
拓展：实验结果的表示方法:
光照强度/klx
CO2吸收量mmol/h
3.0
5.0
7.0
【例】探究光照强度对光合作用强度的影响
【例】探究温度和pH对酶的活性影响
多个自变量模板：
因变量 自变量1 自变量2
反应物剩余量 (相对值) pH 温度 /℃ 6 7 8
②画表格
拓展：实验结果的表示方法:
1.明确实验目的
确定实验的类型：验证性实验还是探究性实验
2.分析实验原理
3.确定自变量、因变量（观察指标）、无关变量
4.设计实验步骤
①分组编号（前测）
②设置实验组和对照组
③将材料放在相同且适宜条件下放置/培养一段时间
④观察并记录（或测量、统计）实验结果
5.结果结论的分析（验证性实验和探究性实验）
小结：实验设计的基本步骤
——设置自变量、控制无关变量
——控制无关变量
——因变量的检测
【典例1】某学校生物兴趣小组拟探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育的影响。若你是该小组成员，请完善下列实验过程：
(1)实验材料和用具：大鼠若干只，普通饲料，添加皮革蛋白粉的饲料，其他所需条件均满足。
(2)实验目的：
(3)实验步骤：
(4)预测结果和结论：
探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育是否有影响。
①选生理状况相同（身体健康、体重相同、同一性别）的大鼠若干，随机均分为A、B两组，分笼饲养。
②A组鼠每天饲喂适量普通饲料，B组鼠饲喂等量的添加皮革蛋白粉的饲料。
③在相同且适宜的条件下饲养一段时间。
④检查大鼠的生长发育状况，称量各组大鼠的体重。
①A、B两组大鼠体重基本相等，发育状况相同，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育没有影响。
②若A组大鼠体重大于B组大鼠体重，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育有抑制作用。
③若A组大鼠体重小于B组大鼠体重，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育有促进作用。
【典例2】某研究小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果和结论（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）
实验思路：
预期结果和结论：
试剂检测法 vs 酶解法
甲组：将X酶用蛋白酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间，检测是否有还原糖的产生。
乙组：将X酶用RNA酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间，检测是否有还原糖的产生。
①若甲组有还原糖生成，乙组没有还原糖生成，则说明X酶的本质是 。
②若甲组没有还原糖生成，乙组有还原糖生成，则说明X酶的本质是 。
RNA
蛋白质
【练习】植物内的过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。
为探究甘蓝梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。请回答下列问题：
注：表中“－”表示没有添加。
试管编号 1%焦性没食子酸/mL 2% H2O2/mL 缓冲液/mL 甘蓝梗提取液/mL 煮沸冷却后的甘蓝梗提取液/mL
1 2 2 2 － －
2 2 2 － 2 －
3 2 2 － － 2
(1)1、2号试管中，____试管是对照组，该实验的自变量是____________。
(2)若2号试管显橙红色，并不能证明甘蓝梗中存在过氧化物酶，你的改进措施是________________________________________________________。
(3)若3号试管不显橙红色，推测其原因是___________________________。
1号
甘蓝梗提取液的有无
再增加一组实验，把缓冲液换成2 mL过氧化物酶，其他条件与1号试管相同
高温使甘蓝梗提取液中的过氧化物酶变性失活
阳性对照
1、2
2、3
条件对照
空白对照
(4)如何通过实验检测过氧化物酶的化学本质，并比较甘蓝梗和白菜梗内过氧化物酶的含量多少(假设两种植物提取液中只含过氧化物酶)。
请简述设计思路：
预测结果和结论：
将等量的白菜梗和甘蓝梗提取液分别放入两支试管中，再分别加等量且适量的双缩脲试剂进行实验，观察颜色变化。
若产生紫色反应，说明过氧化物酶的化学本质是蛋白质；显色反应强(紫色深)的一组过氧化物酶含量高
试剂检测法 vs 酶解法
【2017·高考全国卷Ⅰ】根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
如何区分DNA、RNA？
①同位素标记法
②酶解法
③颜色反应
③化学组成比较
碱基（T/U)
五碳糖
实验思路：
预期结果和结论：
甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后，收集病毒并检测其放射性。
乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后，收集病毒并检测其放射性。
若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；
若甲组收集的病毒无放射性，乙组有，即为DNA病毒。
先标记细胞，再接种病毒
【例】某生物兴趣小组为了探究pH对某种酶活性的影响，做了如下实验。
实验步骤：
一、取3支洁净的试管，编号为A、B、C，分别加入等量的酶溶液；
二、在每支试管中加入等量的底物溶液；
三、在A、B、C试管中加入等量的缓冲液，使pH分别稳定在5.0、7.0、9.0；
四、将3支试管置于不同的温度下，定时检测产物浓度。
(1)上述实验步骤中存在两处明显错误，请更正：
应将步骤二、三顺序调换
步骤四更正为：将3支试管置于相同且适宜温度下，定时检测产物浓度
考向：实验方案的评价与修正
【练习】研究者以小鼠为实验材料，探讨动物脑中VMN区域与血糖调节的关系。回答下列问题：
(1)向正常小鼠VMN区神经元中转入基因表达载体，指导合成的蛋白会被光激活，进而激活氯离子通道蛋白，使氯离子流入细胞内。
①当向VMN区神经元照光后，VMN区神经元________(填“不兴奋”或“兴奋”)。
②研究者用胰岛素处理小鼠，创设低血糖条件，照光一段时间，检测小鼠的血糖含量，发现VMN区神经元参与低血糖条件下血糖含量的恢复。
(2)进一步研究VMN区神经元对血糖含量的影响。向正常小鼠VMN区神经元中转入另一基因表达载体(此类小鼠称为S鼠)，指导合成的蛋白可被光激活使得此区神经元产生兴奋。以S鼠为实验材料，验证正常血糖浓度下，若VMN区神经元兴奋，则机体血糖含量会升高这一推测。
①实验方案：对照组用胰岛素处理后的低血糖S鼠，适宜的光照VMN区神经元一段时间；实验组用血糖含量正常的S鼠，适宜的光照VMN区神经元一段时间。随时间推移检测两组鼠的血糖含量。
请指出实验方案不当之处，并做修正：____
不兴奋
对照组：用血糖含量正常的S鼠，VMN区神经元不照光
【2022全国乙卷】4.某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验。
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + － + －
蛋白质组分 + － + － +
低浓度Mg2+ + + + － －
高浓度Mg2+ － － － + +
产物 + － － + －
根据实验结果可以得出结论是（　　）A. 酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性B. 蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高C. 在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性D. 在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
C
注：表中“+”表示有，“－”表示无
【练习】为探究某植物提取物X对患某种代谢障碍疾病(Y)小鼠的影响，某研究小组做了如下实验：将若干健康的同一性别的小鼠进行适应性饲喂5 d后，随机均分为6组。其中前5组向腹腔注射Y疾病诱导剂(Z)，获得Y疾病模型鼠，最后一组注射等量生理盐水。随后的实验过程及实验结果如表所示。
组别 A组 B组 C组 D组 E组 F组
每天灌喂的溶液及其浓度 3mg/kg (X溶液) 6 mg/kg (X溶液) 12 mg/kg (X溶液) 2.5 mg/kg (W溶液) 生理盐水 生理盐水
4周后小鼠代谢情况(血浆相关物质含量相对值) 23．34 20．32 18．13 17．52 28．25 6．40
根据上述实验及结果，下列有关说法正确的是(　　)
A．Z作为Y疾病诱导剂，能特异性破坏某器官
B．本实验中对照组是E组和F组
C．一定浓度的X可作为有效药代替W
D．12 mg/kg的X溶液是小鼠对抗Y疾病最适宜的药物浓度
C
D组、E组、F组
也可能影响代谢过程
无法判断
注：W为临床上使用的与X作用相似的药物。
【练习】科研人员从肿瘤细胞中发现了蛋白S，为研究其功能，进行了如下实验：将DNA模板和RNA聚合酶混合一段时间后加入原料(其中鸟嘌呤核糖核苷酸用32P标记)，一起保温一段时间后加入肝素(可以与RNA聚合酶结合)，然后再加入蛋白S(对照组不加蛋白S)，结果如图所示。
1.本实验的自变量是_________________________。
2.本实验的因变量是_______________________，可用图示纵坐标表示。
3.本实验的实验目的是_______________________。
蛋白S的有无　
转录过程的强度（RNA的含量）
探究蛋白S对转录过程的影响　
转录

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