技法必備 對實驗設(shè)計方案的檢查和評價 五看法 技能展示 1 2017 山東濰坊模擬 某研究小組為探究3種具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)NAA IAA和IBA對竹柳插條生根效果的影響 進行了如下相關(guān)的實驗探究 選用一年生茁壯 無病蟲害的竹柳 取長10cm 粗0 2cm的枝條若干 上端剪口平滑 下端則沿30 剪切 并用0 5 的多菌靈進行表面消毒 將3種具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)分別配制成50mg L 100mg L和200mg L3種濃度的溶液 將竹柳插條每10枝一組 下端插入激素溶液中60min 重復(fù)3次 然后在相同環(huán)境條件下進行扦插實驗 觀察并記錄插條生根情況 結(jié)果如表所示 請回答下列問題 1 插條下端沿一定角度剪切的目的是 2 該項實驗研究過程中的自變量是 請寫出一種上述研究過程中與根有關(guān)的沒有涉及的因變量 3 從實驗設(shè)計的科學性角度分析 本實驗設(shè)計的缺點是 4 從研究的自變量分析 對生根率的影響程度較大 解析 1 實驗過程中 插條下端沿一定的角度進行剪切 可增大插條切口與具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)溶液的接觸面積 有利于插條下端吸收溶液 并促進其生根 2 分析表格數(shù)據(jù)可知 該實驗的自變量是激素的種類和濃度 因變量是插條的生根率 但因變量也可以是生根的條數(shù)或生根的長度 3 該實驗中3種具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)分別都被配制成50mg L 100mg L和200mg L3種濃度的溶液 缺少濃度為0的對照組 即該對照組應(yīng)為不進行任何激素處理的空白對照 4 從數(shù)值來看 不同激素處理 數(shù)據(jù)差別較大 其中IBA對生根率的影響最大 而每種激素在不同濃度時所起的作用變化不明顯 答案 1 增大 切口 生根 吸收 面積 2 激素種類和激素濃度平均根長 或生根數(shù) 3 缺少對照組 4 激素種類 2 2018 湖北武漢調(diào)研 某研究小組為驗證糖尿病是由胰島素缺乏引起的 設(shè)計了以下實驗 實驗材料 健康且年齡 大小等相同的小鼠若干 胰島素 斐林試劑及其他必需用品 實驗步驟 第一步 隨機選擇2只小鼠 切除其中一只小鼠的胰腺 另一只小鼠不切除胰腺但進行相應(yīng)的切割處理 第二步 一段時間后分別收集小鼠適量的尿液于試管中 然后滴加斐林試劑 觀察顏色變化 第三步 給切除胰腺的小鼠喂食適量的胰島素 一段時間后收集適量的尿液于試管中 滴加斐林試劑 觀察顏色變化 請根據(jù)以上內(nèi)容回答問題 1 指出上述實驗步驟中的3項錯誤 2 本實驗設(shè)置了兩種對照 一種是 另一種是 3 請設(shè)計實驗結(jié)果記錄表 并將正確處理后預(yù)期的實驗結(jié)果填入表中 解析 1 第一步 隨機選擇2只小鼠 數(shù)量太少 不能排除偶然因素對實驗結(jié)果的影響 第二步 滴加斐林試劑后 需要水浴加熱 才能觀察顏色變化 第三步 應(yīng)給切除胰腺的小鼠注射適量的胰島素 要注意胰島素不能喂食 胰島素的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì) 若喂食 其會被消化而失去活性 另外 滴加斐林試劑后觀察實驗現(xiàn)象時 也需要水浴加熱 2 本實驗體現(xiàn)的對照原則 一種是實驗小鼠 切除胰腺 與正常小鼠進行的空白對照 另一種是實驗小鼠補充胰島素后進行的自身前后對照 3 實驗中至少需要6只小鼠 每組3只 進行重復(fù)實驗 第一組 小鼠不切除胰腺但進行相應(yīng)的切割處理 滴加斐林試劑并水浴加熱后尿液中不出現(xiàn)磚紅色沉淀 說明尿液中沒有還原糖 第二組 小鼠切除胰腺 滴加斐林試劑并水浴加熱后尿液中出現(xiàn)磚紅色沉淀 說明尿液中含有還原糖 兩組實驗對照證明了糖尿病與胰腺有關(guān) 接著給切除胰腺后的小鼠注射適量的胰島素 則滴加斐林試劑并水浴加熱后尿液中不出現(xiàn)磚紅色沉淀 說明胰島素能降低血糖濃度 而且胰島素由胰腺分泌 進而可證明糖尿病是由胰島素缺乏引起的 答案 1 第一步選擇2只小鼠 小鼠的數(shù)量太少 第二步 第三步滴加斐林試劑觀察顏色變化 無水浴加熱 第三步給切除胰腺的小鼠喂食適量的胰島素 胰島素不能喂食 2 實驗小鼠與正常小鼠的空白對照 或空白對照 實驗小鼠補充胰島素的自身前后對照 或前后對照 3 實驗結(jié)果記錄表如下 3 2017 河南開封一模 科學研究發(fā)現(xiàn) 生長素可能通過促進細胞分泌H 進而促進細胞伸長 為了驗證酸能夠促進細胞伸長 科學家進行了如下相關(guān)實驗設(shè)計 1 實驗材料的處理 如圖為黑暗中萌發(fā)的小麥幼苗 取材 選擇若干長勢一致的小麥幼苗 切取圖中 填字母 對應(yīng)的胚芽段作為實驗材料 理由是 2 預(yù)實驗 為了確定實驗中pH大致范圍 配制不同pH的系列緩沖液 進行了預(yù)實驗 結(jié)果如圖 圖中縱坐標的含義是 圖示說明 可以推測本實驗的pH大致范圍在 3 正式實驗 設(shè)置5組實驗 將各組小瓶編號 分別裝入 每瓶投入10段相同的實驗材料 將各組在適宜條件下進行培養(yǎng) 定期 解析 1 感受外界刺激的部位是胚芽鞘尖端 a 而生長素的作用部位是胚芽鞘尖端以下的一段 b 生長素能促進胚芽鞘尖端以下一段細胞的伸長 該實驗的目的是驗證酸能夠促進細胞伸長 因此 應(yīng)選擇能伸長生長的b段作為實驗材料 b段中可能含有植物自身產(chǎn)生的生長素 為了排除自身產(chǎn)生的生長素對實驗的干擾 需要首先將胚芽段放入蒸餾水中浸泡 2 圖中縱坐標為實驗的因變量 即小麥胚芽段生長的長度 起初隨著pH增大 細胞伸長效果越來越明顯 當超過一定的pH 約為3 細胞伸長效果逐漸減弱 最終會抑制細胞的伸長 與pH為7比較 通過預(yù)實驗 可得出小麥胚芽段生長的最適pH范圍為1 5 因此 正式實驗應(yīng)在pH為1 5范圍內(nèi)設(shè)置更小的梯度進行實驗 3 5組實驗的瓶內(nèi)應(yīng)分別裝入等量的5種不同pH緩沖液 每瓶投入10段相同的實驗材料 這是對自變量 不同pH緩沖液 和無關(guān)變量進行的處理 然后將各組在適宜條件下進行培養(yǎng) 定期測量并記錄胚芽段的長度 對因變量進行檢測 以確定促進細胞伸長的最適pH 答案 1 b伸長部位是胚芽鞘尖端下面的一段 盡可能排除植物本身產(chǎn)生的生長素對實驗的干擾 2 小麥胚芽段生長的長度 在一定范圍內(nèi) pH越大 細胞伸長越明顯 超過一定范圍 則會抑制細胞伸長1 5 3 等量的5種不同pH緩沖液 測量并記錄胚芽段的長度