徐艷

從19世紀(jì)中葉起，生物學(xué)研究逐漸由表及里，向理解生命現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律，探索生命過程的運(yùn)行機(jī)理深入。越來越多的化學(xué)分析，物理檢測(cè)手段被運(yùn)用于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中。通過實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)格設(shè)計(jì)和精心安排，展開對(duì)生命活動(dòng)運(yùn)行規(guī)律的探究。

目前，生物高考試題也較常使用標(biāo)志性生物實(shí)驗(yàn)作為試題背景模型考查相關(guān)重要知識(shí)點(diǎn)，而且越來越多地要求大家自行組織科學(xué)的生物語言主觀作答。對(duì)于結(jié)果比較類的實(shí)驗(yàn)題型，準(zhǔn)確尋找到題干內(nèi)的變量信息，將是破解出題意圖、并正確答題的重要手段。

一般而言，實(shí)驗(yàn)結(jié)果常見呈現(xiàn)形式有坐標(biāo)曲線、直方圖形、表格形式、文字描述等方式。通過對(duì)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的閱讀理解，我們應(yīng)該快速提取出其中的自變量（又名實(shí)驗(yàn)變量，既實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件）和因變量（又名反應(yīng)變量，既實(shí)驗(yàn)中由于自變量而引起的變化和結(jié)果）。確認(rèn)變量之后，比較不同因變量的對(duì)應(yīng)自變量，找出變化規(guī)律，結(jié)合所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，歸納導(dǎo)致不同結(jié)果出現(xiàn)的根本性差異，即可準(zhǔn)確理解試題，進(jìn)而開始作答。

下面用兩個(gè)典型例題，帶領(lǐng)大家熟悉此類試題的解題過程。

例1 ?植物激素突變體是研究植物激素合成、代謝途徑以及生理功能的重要實(shí)驗(yàn)材料。某課題組為了研究生長素和赤霉素對(duì)遺傳性矮生豌豆的作用效應(yīng)，將適宜濃度的生長素和赤霉素，以及清水分別噴施到5個(gè)不同突變體（生長速率分別為lg1.2、lg1.4、lg1.6、lg1.8、lg2.0/毫米/7天）的矮生豌豆幼苗上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你能得出哪些結(jié)論？

解析 ?本例題中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)形式為坐標(biāo)曲線圖。其中，③是噴施清水正常生長的對(duì)照組，并以對(duì)照組豌豆幼苗的生長高度作為參照，標(biāo)記為100%。②與①分別對(duì)應(yīng)噴施生長素和赤霉素的豌豆幼苗組。

根據(jù)我們前面介紹過的，變量是指在實(shí)驗(yàn)中影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素或條件，而實(shí)驗(yàn)的目的就在于捕獲、解釋自變量和因變量之間的前因后果。據(jù)題分析，可以得知，本實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè)，一是不同生長速率的突變體;二是噴施試劑的種類（赤霉素、生長素和清水）。對(duì)應(yīng)的因變量，則是矮生豌豆生長速率（對(duì)激素的敏感性大?。?。

結(jié)合課本所學(xué)有關(guān)生長素的知識(shí)，我們發(fā)現(xiàn)其對(duì)生長的促進(jìn)作用主要是促進(jìn)細(xì)胞的生長，特別是細(xì)胞的伸長。植物感受光刺激的部位是在莖的尖端，但彎曲的部位是在尖端的下面一段，這是因?yàn)榧舛说南旅嬉欢渭?xì)胞正在生長伸長，是對(duì)生長素最敏感的時(shí)期，所以生長素對(duì)其生長的影響最大。而生長速率越慢的豌豆幼苗，其尖端所占植株長度比例越大，接受生長素刺激后，生長效果越明顯。

因此，由曲線圖得出自變量到因變量的因果關(guān)系可推出以下結(jié)論：

結(jié)論1：生長速率越慢的突變體，對(duì)赤霉素越敏感（生長速率越大）;

結(jié)論2：矮生豌豆對(duì)赤霉素比對(duì)生長素更敏感。

例2 為研究細(xì)胞分裂素的生理作用，研究者將菜豆幼苗制成的插條插入蒸餾水中（圖1）。對(duì)插條的處理方法及結(jié)果見圖2。

圖1 ? ? ? ? ? ? 圖2

（1）在實(shí)驗(yàn)I中，對(duì)A葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，導(dǎo)致B葉 ? ? ? ? ? ? ? ?。

（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ、III、IV的結(jié)果表明，B葉的生長與A葉的關(guān)系是： ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

解析 ?本例實(shí)驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)形式為直方圖形圖，實(shí)驗(yàn)I中自變量為“是否用細(xì)胞分裂素處理A葉”，實(shí)驗(yàn)I中因變量為“B葉的相對(duì)面積”，根據(jù)直方圖形中實(shí)驗(yàn)標(biāo)號(hào)I中實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組高度的比較，找出了自變量和因變量之間的因果關(guān)系得出：用細(xì)胞分裂素處理后的葉的相對(duì)面積減小。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ、III、IV中自變量：A葉的數(shù)目;

實(shí)驗(yàn)Ⅱ、III、IV中因變量：B葉的相對(duì)面積。

根據(jù)直方圖形中實(shí)驗(yàn)標(biāo)號(hào)Ⅱ、III、IV中實(shí)驗(yàn)組高度的比較，找出了自變量和因變量之間的因果關(guān)系得出：A葉的數(shù)目越少，B葉的相對(duì)面積越小。

答案 ?（1）生長受抑制 ?（2）A葉數(shù)量越少，B葉生長越慢。

通過前述內(nèi)容及上面兩道例題，我們可以總結(jié)出一套解答結(jié)果比較類實(shí)驗(yàn)題的一般解題規(guī)律：

步驟1 ?尋找變量

（1）尋找自變量

曲線圖：橫坐標(biāo)、不同曲線對(duì)應(yīng)的條件;

直方圖：不同實(shí)驗(yàn)對(duì)象、不同處理方式;

表格：一般左側(cè)第一豎行或上方第一橫列內(nèi)容就是自變量;

文字?jǐn)⑹觯簩?shí)驗(yàn)題中，此種方式較少使用，但若遇到需仔細(xì)閱讀相關(guān)文字?jǐn)⑹?，歸納出實(shí)驗(yàn)的變化條件，既為自變量。

（2）尋找因變量

往往是坐標(biāo)系的縱坐標(biāo)、直方圖的面積大小、表格中的各項(xiàng)內(nèi)容，但最終大多表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

步驟2 ?比較結(jié)果，得出結(jié)論

（1）單一自變量：直接分析自變量與因變量之間的因果關(guān)系，找出一般規(guī)律。

（2）多個(gè)自變量：保持其他因素不變，分析某一種因素對(duì)結(jié)果的影響，找出相應(yīng)的規(guī)律。

練習(xí)

1.旗葉是小麥植株靠近麥穗下端的第一片葉子，研究表明旗葉的生長發(fā)育顯著影響小麥的產(chǎn)量?？茖W(xué)工作者對(duì)小麥旗葉的發(fā)育過程進(jìn)行研究，測(cè)定其不同發(fā)育階段凈光合速率及相關(guān)指標(biāo)的變化，結(jié)果如下表。

注：“—”表示未測(cè)數(shù)據(jù)。

（1）B的凈光合速率較低，推測(cè)原因可能是：①葉綠素含量低，導(dǎo)致光能吸收不足;② ? ? ? ? ? ，導(dǎo)致 ? ? ? ? ? ? ? 。

（2）將A、D分別置于光溫恒定的密閉容器中，一段時(shí)間后，A的葉肉細(xì)胞中，將開始積累 ? ? ? ? ;D的葉肉細(xì)胞中，ATP含量將 ? ? ? ? ?。

（3）與A相比，D合成生長素的能力 ? ? ? ?;與C相比，D的葉肉細(xì)胞的葉綠體中，數(shù)量明顯增多的結(jié)構(gòu)是 ? ? ? ? ? ? ? 。

（4）葉片發(fā)育過程中，葉片面積逐漸增大，是 ? ? ?的結(jié)果;D的葉肉細(xì)胞與表皮細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能差異顯著，其根本原因是 ? ? ? ?。

2. 科學(xué)家做過這樣的實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備好含Ca2+、Mg2+、Si4+的培養(yǎng)液，將番茄和水稻分別放在上述培養(yǎng)液中培養(yǎng)。一段時(shí)間后，番茄培養(yǎng)液中的Ca2+和Mg2+下降，水稻培養(yǎng)液中的Ca2+和Mg2+濃度增加。Si4+的情況剛好相反：水稻吸收大量的Si4+，而番茄幾乎不吸收Si4+。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你能得出哪些結(jié)論？

參考答案

1.（1）氣孔開放度相對(duì)低 ?二氧化碳供應(yīng)不足 ?（2）酒精 ?增多 ?（3）低 ?基粒 ?（4）細(xì)胞分裂 ?基因的選擇性表達(dá)

2.（1）不同植物對(duì)同種無機(jī)鹽的吸收不同;

（2）同一植物對(duì)不同的無機(jī)鹽吸收有選擇性;

（3）植物吸水和吸收無機(jī)鹽是相對(duì)獨(dú)立的過程。