人教版高考生物一轮总复习必修1第3单元实验探究系列3实验变量的分析学案

这是一份人教版高考生物一轮总复习必修1第3单元实验探究系列3实验变量的分析学案，共5页。学案主要包含了思路导引等内容，欢迎下载使用。
(2018·全国卷Ⅱ)为研究垂体对机体生长发育的作用，某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中，用幼龄大鼠为材料，以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题：
(1)请完善下面的实验步骤
①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理，A组(对照组)的处理是________________________；B组的处理是____________________________。
②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。
③________________________________________________。
④对所得数据进行统计处理与分析。
(2)实验结果与分析
B组大鼠生长发育的状况不如A组，出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的________激素和________激素。
【思路导引】
解析：(1)依题意可知，本实验的自变量是垂体的有无，因变量是幼龄大鼠的生长发育的状况，检测指标为大鼠的体重变化，其他对实验结果有影响的变量应相同且适宜。据此结合题意所示的实验方法(切除法)、不完善的实验步骤和实验设计应遵循的原则可知，①A组(对照组)手术但不切除垂体，B组(实验组)要切除垂体；③每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重。(2)垂体分泌的促甲状腺激素可促进甲状腺的正常生长发育，调节甲状腺激素的合成和分泌。垂体分泌的生长激素和甲状腺分泌的甲状腺激素都有促进生长发育的作用。可见，若B组大鼠生长发育的状况不如A组，则是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的生长激素和促甲状腺激素。
答案：(1)①手术但不切除垂体 切除垂体 ③每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重 (2)生长 促甲状腺
1．联系实验原理、读懂实验目的，构思实验的整体思路。
2．结合对照实验的一般步骤(如图)，简化已给出的实验步骤、对比寻找缺陷。
3．模仿补充实验步骤
(1)当已给实验步骤有多个变量时，通过拆分法，减少实验变量，遵循单一变量原则，构建多组实验，模式如图：
(2)当自变量到因变量的逻辑推理因中间环节被忽视而难以得出结论时，再加入某些因素处理进行设计，予以进一步确认实验结果的发生是自变量处理所致，模式如图：
1．(2020·山东青岛模拟)为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响，某小组同学进行了如下实验。
实验材料：直径4 cm、厚度0.5 cm的马铃薯块茎圆片若干，随机平均分为三组。
实验步骤：
注：“—”表示不作处理。
请分析回答：
(1)表格中的①是________________，②是__________________。
(2)该实验的无关变量有____________________________(至少写出两项)。
(3)及时观察时，第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生，是因为____________________。
(4)放置几分钟后，该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生，第1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。请分析：第3组基本无气泡继续产生的原因是__________________________；第1、2组有少量气泡产生的原因可能是________________________________________(写出一点即可)。
解析：(1)对第1、2、3组的处理分别是用HCl溶液、NaOH溶液、蒸馏水浸泡，且浸泡时间均为5 min，故①是浸泡5 min。第1、2组分别用HCl溶液和NaOH溶液处理后，滴加过氧化氢溶液后不产生气泡，说明强酸和强碱影响了马铃薯块茎中过氧化氢酶的活性，第3组没有用酸或碱处理，该组马铃薯块茎中过氧化氢酶的活性强，会催化过氧化氢分解产生氧气，从而产生大量气泡，故②是有大量气泡产生。(2)该实验的自变量是pH(或加入的是酸、碱还是蒸馏水)，无关变量有多种，如马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度、用量、观察时间等。(3)强酸和强碱会使过氧化氢酶变性失活，因此，及时观察时，第1、2组马铃薯块茎圆片上无气泡产生。(4)第3组马铃薯块茎圆片起初有大量气泡产生是过氧化氢酶催化过氧化氢分解的结果，当过氧化氢全部被分解后，不再产生气泡。一段时间后，第1、2组马铃薯块茎圆片有少量气泡产生，可能是过氧化氢自然分解，产生的氧气积累的结果，也可能是强酸、强碱浸泡时间短，只使马铃薯块茎圆片中部分酶失活，使得过氧化氢分解减慢，几分钟后产生的气体逐渐积累的结果。
答案：(1)浸泡5 min 有大量气泡产生 (2)马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间(或过氧化氢溶液的浓度、用量、观察时间等) (3)强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活 (4)过氧化氢分解完毕 过氧化氢自然分解的气体得到积累，形成少量气泡(或浸泡时间短，HCl、NaOH只破坏了马铃薯块茎圆片中部分过氧化氢酶的结构，使得过氧化氢分解减慢，放置几分钟后气体积累形成气泡)(言之有理即可)
2．普通淀粉酶的最适温度在40～60 ℃，而极端耐热淀粉酶在100 ℃仍能保持较高的活性，因此在生产上具有更为广泛的应用前景。请回答有关问题：
(1)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与______________混合，若反应液呈________色，则该酶的化学本质为蛋白质。
(2)测定淀粉酶活性时，应选择________作为该酶作用的底物，反应液中应加入________溶液以维持其酸碱度稳定。
(3)设计实验测定极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。
①此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑____________________(答出两点即可)等因素。
②结合题目信息，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路：_____________________________________________。
解析：(1)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为蛋白质。(2)测定淀粉酶活性时，根据酶的专一性，应选择淀粉作为该酶作用的底物，反应液中应加入(酸碱)缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。(3)①此实验中除自变量和因变量外，无关变量需要保持相同且适宜，因此还需要考虑底物淀粉溶液的浓度和用量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序等因素。②测定该酶催化作用最适温度的实验思路：在40 ℃和100 ℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件适宜且保持一致。以一定时间后，反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。
答案：(1)双缩脲试剂 紫 (2)淀粉 (酸碱)缓冲 (3)①底物淀粉溶液的浓度和用量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序 ②在40 ℃和100 ℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件适宜且保持一致。以一定时间后反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度
步骤
第1组
第2组
第3组
1 ml/L的HCl溶液
浸泡5 min
—
—
1 ml/L的NaOH溶液
—
①
—
蒸馏水
—
—
浸泡5 min
取出后，用吸水纸吸去马铃薯块茎圆片上多余的液体
3%的过氧化氢溶液
5滴
5滴
5滴
及时观察现象
第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生
②