变量入手 比较结果

徐艳

从19世纪中叶起，生物学研究逐渐由表及里，向理解生命现象的内在规律，探索生命过程的运行机理深入。越来越多的化学分析，物理检测手段被运用于生物学实验中。通过实验的严格设计和精心安排，展开对生命活动运行规律的探究。

目前，生物高考试题也较常使用标志性生物实验作为试题背景模型考查相关重要知识点，而且越来越多地要求大家自行组织科学的生物语言主观作答。对于结果比较类的实验题型，准确寻找到题干内的变量信息，将是破解出题意图、并正确答题的重要手段。

一般而言，实验结果常见呈现形式有坐标曲线、直方图形、表格形式、文字描述等方式。通过对上述实验结果的阅读理解，我们应该快速提取出其中的自变量（又名实验变量，既实验中由实验者所操纵的因素或条件）和因变量（又名反应变量，既实验中由于自变量而引起的变化和结果）。确认变量之后，比较不同因变量的对应自变量，找出变化规律，结合所学知识点，归纳导致不同结果出现的根本性差异，即可准确理解试题，进而开始作答。

下面用两个典型例题，带领大家熟悉此类试题的解题过程。

例1  植物激素突变体是研究植物激素合成、代谢途径以及生理功能的重要实验材料。某课题组为了研究生长素和赤霉素对遗传性矮生豌豆的作用效应，将适宜浓度的生长素和赤霉素，以及清水分别喷施到5个不同突变体（生长速率分别为lg1.2、lg1.4、lg1.6、lg1.8、lg2.0/毫米/7天）的矮生豌豆幼苗上，实验结果如图。根据实验结果，你能得出哪些结论？

解析  本例题中，实验结果的呈现形式为坐标曲线图。其中，③是喷施清水正常生长的对照组，并以对照组豌豆幼苗的生长高度作为参照，标记为100%。②与①分别对应喷施生长素和赤霉素的豌豆幼苗组。

根据我们前面介绍过的，变量是指在实验中影响实验结果的因素或条件，而实验的目的就在于捕获、解释自变量和因变量之间的前因后果。据题分析，可以得知，本实验的自变量有两个，一是不同生长速率的突变体;二是喷施试剂的种类（赤霉素、生长素和清水）。对应的因变量，则是矮生豌豆生长速率（对激素的敏感性大小）。

结合课本所学有关生长素的知识，我们发现其对生长的促进作用主要是促进细胞的生长，特别是细胞的伸长。植物感受光刺激的部位是在茎的尖端，但弯曲的部位是在尖端的下面一段，这是因为尖端的下面一段细胞正在生长伸长，是对生长素最敏感的时期，所以生长素对其生长的影响最大。而生长速率越慢的豌豆幼苗，其尖端所占植株长度比例越大，接受生长素刺激后，生长效果越明显。

因此，由曲线图得出自变量到因变量的因果关系可推出以下结论：

结论1：生长速率越慢的突变体，对赤霉素越敏感（生长速率越大）;

结论2：矮生豌豆对赤霉素比对生长素更敏感。

例2 为研究细胞分裂素的生理作用，研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中（图1）。对插条的处理方法及结果见图2。

图1             图2

（1）在实验I中，对A叶进行实验处理，导致B叶                。

（2）实验Ⅱ、III、IV的结果表明，B叶的生长与A叶的关系是：                   。

解析  本例實验结果的呈现形式为直方图形图，实验I中自变量为“是否用细胞分裂素处理A叶”，实验I中因变量为“B叶的相对面积”，根据直方图形中实验标号I中实验组和对照组高度的比较，找出了自变量和因变量之间的因果关系得出：用细胞分裂素处理后的叶的相对面积减小。

实验Ⅱ、III、IV中自变量：A叶的数目;

实验Ⅱ、III、IV中因变量：B叶的相对面积。

根据直方图形中实验标号Ⅱ、III、IV中实验组高度的比较，找出了自变量和因变量之间的因果关系得出：A叶的数目越少，B叶的相对面积越小。

答案  （1）生长受抑制  （2）A叶数量越少，B叶生长越慢。

通过前述内容及上面两道例题，我们可以总结出一套解答结果比较类实验题的一般解题规律：

步骤1  寻找变量

（1）寻找自变量

曲线图：横坐标、不同曲线对应的条件;

直方图：不同实验对象、不同处理方式;

表格：一般左侧第一竖行或上方第一横列内容就是自变量;

文字叙述：实验题中，此种方式较少使用，但若遇到需仔细阅读相关文字叙述，归纳出实验的变化条件，既为自变量。

（2）寻找因变量

往往是坐标系的纵坐标、直方图的面积大小、表格中的各项内容，但最终大多表现为实验的结果。

步骤2  比较结果，得出结论

（1）单一自变量：直接分析自变量与因变量之间的因果关系，找出一般规律。

（2）多个自变量：保持其他因素不变，分析某一种因素对结果的影响，找出相应的规律。

练习

1.旗叶是小麦植株靠近麦穗下端的第一片叶子，研究表明旗叶的生长发育显著影响小麦的产量。科学工作者对小麦旗叶的发育过程进行研究，测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化，结果如下表。

注：“—”表示未测数据。

（1）B的净光合速率较低，推测原因可能是：①叶绿素含量低，导致光能吸收不足;②           ，导致               。

（2）将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A的叶肉细胞中，将开始积累         ;D的叶肉细胞中，ATP含量将          。

（3）与A相比，D合成生长素的能力        ;与C相比，D的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是               。

（4）叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大，是      的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是        。

2. 科学家做过这样的实验：准备好含Ca2+、Mg2+、Si4+的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后，番茄培养液中的Ca2+和Mg2+下降，水稻培养液中的Ca2+和Mg2+浓度增加。Si4+的情况刚好相反：水稻吸收大量的Si4+，而番茄几乎不吸收Si4+。分析实验结果，你能得出哪些结论？

参考答案

1.（1）气孔开放度相对低  二氧化碳供应不足  （2）酒精  增多  （3）低  基粒  （4）细胞分裂  基因的选择性表达

2.（1）不同植物对同种无机盐的吸收不同;

（2）同一植物对不同的无机盐吸收有选择性;

（3）植物吸水和吸收无机盐是相对独立的过程。