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高考生物科學探究系列
4　實驗的變量與對照
[方法提煉]
1．實驗變量分析
(1)變量類型
(2)單一變量原則
無論一個實驗有幾個自變量，都應確定一個自變量對應觀測一個因變量，即單一變量原則，它是處理實驗中復雜關系的準則之一。
單一變量原則要求在實驗組和對照組的實驗中都只能有一個變量，這樣得出的實驗結果與單一變量之間就能形成一一對應關系，便于觀察實驗結果，以及便于分析實驗結果的成因。
(3)無關變量要一致(等量原則)
在實驗設計和操作中，要盡量減少無關變量，而且不同的實驗組中無關變量應完全相同，這樣就可排除無關變量對實驗的干擾，排除實驗偶然性，提高實驗的準確率。
2．設置對照實驗的目的及類型的判斷
(1)設置對照實驗的目的：用以探究一個因素對特定對象的影響，通過比較實驗結果而得出結論。
(2)類型：對照實驗通常要設置對照組和實驗組。實驗組是接受自變量處理的對象組，對照組(控制組)是不接受自變量處理的對象組。常用的對照類型有以下幾種：
①空白對照
對照組為不作任何處理的對象組。這里的不作處理，并非什么因素都不給予，而是針對實驗所要研究的因素不給予，以體現實驗因素的有無對實驗結果的影響。
②自身對照
實驗與對照在同一個對象上進行，不另設對照組。
③條件對照
給對照組施以某種實驗處理，但不是所研究的實驗因素，以突出實驗實施的處理因素與實驗所研究因素的差異，從一個側面襯托實驗因素對實驗結果所造成的影響。
④相互對照
不單設對照組，而是幾個實驗組相互對照。
[演練提升]
1．(2022·魯南十校聯考)下列關于酶特性實驗設計的敘述，正確的是(　　)
A．驗證酶的專一性時，自變量一定是酶的種類
B．驗證酶的高效性時，自變量是酶的濃度
C．探究溫度對酶活性影響時，自變量是溫度
D．探究酶催化作用的最適pH時，應設置過酸、過堿、中性三組
解析：選C。驗證酶的專一性時，自變量可以是酶的種類，也可以是底物的種類，A錯誤；驗證酶的高效性時，自變量是催化劑的種類，B錯誤；探究溫度對酶活性影響時，自變量是溫度，C正確；探究酶催化最適pH時，過酸、過堿會使酶變性，使結果不精確，應設置酸性、中性、堿性多組不同pH的實驗組，使實驗盡可能精確，D錯誤。
2．(2022·南京模擬)植酸酶常作為飼料中的添加劑，為探究植酸酶對鱸魚消化酶活性的影響，研究者挑選體格健壯、大小一致的鱸魚隨機分組后，投喂烘干的飼料，并檢測酶的活性，結果如表。下列敘述錯誤的是(　　)
蛋白酶活性(U/mg) 脂肪酶活性(U/mg) 淀粉酶活性(U/mg)
對照組 1.09 0.08 0.12
實驗組 1.71 0.10 0.13
A.實驗中飼養鱸魚時，應控制好魚的大小、水溫和溶解氧等無關變量
B．對照組鱸魚投喂普通飼料，實驗組鱸魚應投喂等量的含植酸酶的飼料
C．實驗組中含有植酸酶的飼料需要用高溫烘干以殺死飼料中的微生物
D．實驗表明植酸酶對蛋白酶活性有明顯的促進作用，對脂肪酶和淀粉酶的活性影響不大
解析：選C。實驗的無關變量包括魚的大小、水溫、溶解氧濃度等，所以實驗中飼養鱸魚時，應控制好魚的大小、水溫和溶解氧等無關變量，A正確。對照實驗遵循單一變量原則，故對照組鱸魚投喂普通飼料，實驗組鱸魚應投喂等量的含植酸酶的飼料，B正確。由于對照組中普通飼料也含有微生物，所以實驗組中含有植酸酶的飼料不需要用高溫烘干以殺死飼料中的微生物；實驗組中含有植酸酶的飼料不能用高溫烘干，以防植酸酶變性失活，C錯誤。酶具有專一性，實驗表明植酸酶對蛋白酶活性有明顯的促進作用，對脂肪酶和淀粉酶的活性影響不大，D正確。
3．(2022·上饒一模)淀粉酶是人體消化液中重要的消化酶，在代謝中起到重要作用。為了探究不同物質對胰淀粉酶活性的影響，研究人員進行了如圖實驗。下列選項正確的是(　　)
甲：1 mL胰淀粉酶
乙：1 mL胰淀粉酶＋2.5%茶花粉提取液
丙：1 mL胰淀粉酶＋2.5%茶花粉提取液＋5%蘆丁
丁：1 mL胰淀粉酶＋2.5%茶花粉提取液＋5%維生素C
A．甲是實驗組，與其他組進行對照，目的是測定胰淀粉酶在適宜條件下的活性
B．乙和丙進行對照，說明蘆丁可能強化了茶花粉提取液對胰淀粉酶活性的抑制作用
C．丙和丁進行對照，說明維生素C可以緩解蘆丁對胰淀粉酶活性的抑制作用
D．甲和丁進行對照，推測維生素C對胰淀粉酶活性有抑制作用
解析：選B。甲是對照組，與其他組進行對照，目的是測定胰淀粉酶在加入茶花粉提取液、蘆丁溶液、維生素C溶液等后的活性，A錯誤；甲、乙對照說明茶花粉提取液對胰淀粉酶的活性有抑制作用，乙、丙結果顯示，加入蘆丁后胰淀粉酶的活性更低，說明蘆丁可能強化了茶花粉提取液對胰淀粉酶活性的抑制作用，也可能蘆丁本身能抑制胰淀粉酶活性，丙組同時加入茶花粉提取液和蘆丁后，二者在抑制胰淀粉酶活性上實現了效果疊加，使胰淀粉酶活性更低，B正確；丙、丁之間不滿足單一變量原則，無法對照作推論，故不能說明維生素C可以緩解蘆丁對胰淀粉酶活性的抑制作用，C錯誤；甲、丁之間不滿足單一變量原則，無法對照作推論，故不能推測維生素C對胰淀粉酶活性有抑制作用，D錯誤。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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