DOC《第十一章 科学实验的一般原理和方法》

第十一章 科学实验的一般原理和方法

(三) 【解题指导】 例1 河北省某养羊场 10头小尾寒羊的产毛量(kg)如下: X:5.

3,9.9,6.8,8.3,5.4,9.8,5.0,7.3,7.3,6.4 试计算其平均数(X),并说明变异程度如何? 析(1)依平均数的计算公式:X= 计算. X=5.3+9.9+6.8+8.3+5.4+9.8+5.0+7.3+7.3+6.4=71.5 n=10, 代入公式:X=71.5/10=7.15kg (2)变异程度可按标准差的公式:Sx= 计算.计算方法如下:根据公式要求,先列表整理数据(见下表). X (X-X) (X-X)2 5.0 -2.15 4.623 5.3 -1.85 3.423 5.4 -1.75 3.063 6.4 -0.75 0.562 6.8 -0.35 0.122 7.3 +0.15 0.022 7.3 +0.5 0.022 8.3 +1.15 1.323 9.8 +2.65 7.023 9.9 +2.75 7.563 X=71.5 (X-X)=0 (X-X)2=27.746 X=71.5/10=7.15(kg) 代入公式:Sx===1.75(kg) 例2 在某一养牛场的牛群中,随机测量100头牛的体高,所得变数值如下表.试编制次数分布表和次数分布图,并说明大多数牛的体高是多少? 100头牛的体高资料(单位:cm)

136 136

135 132

137 129

136 129

143 137

138 133

137 125

133 137

134 129

136 129

136 137

129 129

136 129

133 136

130 133

134 140

131 137

135 137

135 141

139 132

134 131

137 132

128 131

134 136

132 134

126 134

132 133

136 136

138 136

143 136

138 142

138 133

133 137

134 133

129 135

133 139

135 136

128 131

132 135

141 127

139 134

132 134

137 134

134 133

131 139

132 131

128 134

138 131

136 136

134 133 析 解答此题,首先对原始数据(上表)进行整理.根据分组的方法,确定分组数、组距和组中值.本实验可分10组,在变数中最大值为143cm,最小值为125rm,组距为2cm,计算组中值之前,应先用组距数求出组限.如第一组的组限是从最低的体高减去组距的1/2,即125cm-2cm/2=124cm,这是第一组的下限,它的上限是加上组距的1/2,即125cm+2cm/2=126cm,由此确定第一组的组限为124cm~126cm.组中值为125cm.分组后即可制出次数分布表,具体方法见下表. 100头牛体高(cm)的次数分布表 组限(C・i) 组中值(cm) 次数(f) 124~125.9 126~127.9 128~129.9 130~131.9 132~133.9 134~135.9 136~137.9 138~139.9 140~141.9 142~143.9

125 127

129 131

133 135

137 139

141 143 正 正正正 正正正正正一 正正正正 正正正 正24815

26 20

15 5

3 2 根据次数分布表所提供的数据,即可绘制次数分布图(见下图).从上表(次数分布表)和下图(次数分布柱形图)可以清楚地看出,大多数牛的体高在132cm~135.9cm之间. 100头牛体高的次数分布图 例3 在实验桌上给你提供30盘大豆发芽种子,每盘20粒,各盘种子发芽情况不同,试绘制30盘大豆发芽种子次数分布表和曲线图. 析 为绘制发芽种子曲线图,首先应统计出每盘中发芽种子数,有多少相同发芽种子数的盘数(即出现的次数),并计算出在30盘中所占%,也就是在总次数中占%.然后根据每盘中发芽种子数的多寡,由少到多排列,绘制出30盘大豆(每盘20粒)发芽种子次数分布表,并以每盘种子发芽数为根坐标,次数%(或称为相对次数)为纵坐标,绘30盘大豆发芽种子次数分布图. 例4 豌豆象鼻虫(Callosobruchus maculatus)是豆类作物的主要害虫之一.象鼻虫的幼虫在豆粒中把这些种子咬坏,每个成虫在豆粒外表咬一个洞,咬蛀过的豆粒重量变轻,并会浮出水面上.现有一豆粒,其中有些豆粒已经侵蛀了象鼻虫.请计算以下问题: (1)估计每100粒种子被咬坏豆粒的平均数并计算其标准差. (2)估计象鼻虫在每100粒种子中种群密度的平均值及其标准差. (3)写下取样的数据,并写出计算过程和结果(每个样本都要包括:洞的总数、虫蛀种子的总数、取样种子的总数,每100粒种子虫蛀种子数,以及标准差和种群密度的计算方法等). 析 在一包豆粒中,随机取出100粒种子放入盛水的烧杯中,凡是浮出水面上的种子多是虫蛀的种子,从水中捞出浮在水面上的种子,统计粒数并观察有蛀洞种子的数目,采用这种方法重复5~10次,然后根据所得数据按平均数、标准差、种群密度的计算方法,即可求出得数. 【巩固练习】 12.对20株 冀麦30号 小麦植株进行调查,其主茎小穗数平均数为21.5个,标准差是1.19个;

其株高平均数为85.5cm,标准差为8.55cm.试问:是小穗数变异程度大,还是株高变异程度大?并分析其原因. 13.试比较脊椎动物前肢骨骼(见下图),通过比较你发现了什么现象?如何解释这种现象? 脊椎动物前肢骨骼的比较 1.肱骨;

2.尺骨和桡骨;

3.腕骨和掌骨;

4.指骨 14.人们发现吃了发霉的花生容易得癌症,吃了发霉的黄豆、发霉的玉米也容易得癌症,于是得出结论,凡是吃了发霉的食物都容易得癌症,你认为这种归纳的方法,得出的结论是否正确?为什么? 15.以下是因果关系选择题.每个叙述题都由陈述和理由两部分组成,上边是陈述,下边是理由,回答问题时在A~E的答案中合适的字母来表示. A B C D E 正确 正确 正确 错误 错误 正确 正确 错误 正确 错误 有因果 无因果 关系 关系 (1)动物饲养员对突变的出现并不感兴趣, 因为大多数突变是有害的 ( ) (2)蜘蛛不属于昆虫纲 因为它是一种节肢动物 ( ) (3)在一个精子内不发生同源染色体配对 因为初级精母细胞发生有丝分裂 ( ) (4)肺动脉输送静脉血 因为它输送血液到肺 ( ) (5)脂肪用于身体的生长和发育 因为脂肪是组成原生质的主要物质 ( ) 16.下表表示在烧怀中加入一些枯草浸出液,烧杯中的枯草杆菌以其中的有机物为食,过几天(d)后放入大草履虫,再过一段时间后,放入双小核草履虫,它们均以枯草杆菌为食,三种生物在浸出液中数量增减情况综合为下表.试根据表中提供的数据绘制A、B、C数量增减曲线图,并据图回答: 试验材料[来源:Z,xx,k.Com][来源:学科网] 生物数量(个/mL)[来源:学.科.网][来源:Z+xx+k.Com] 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 8d 9d 10d 枯草杆菌(A)

180 160

140 160

180 160

140 50

60 70 大草履虫(B) -

60 80

70 60

50 40

20 0

0 双小核草履虫(C)20

40 60

80 100

120 (1)枯草杆菌与草履虫之间构成 关系,两种草履虫之间又构成 关系. (2)曲线A有时下降的原因是 . (3)曲线B下降的原因是 . 【习题精选】 17.市农林局提供5个小麦品种的种子,试设计不同小麦品种产量比较试验方案(包括试验目的、供试材料、试验方法、试验田间排列、生育期、观察和考种项目、实验结果分析等). 18.给你未萌发的黄豆种子、广口瓶、橡皮塞、凡士林、烧杯、小试管、NaOH、细玻璃管等材料和药品,试设计一个实验(包括实验装置、实验过程),达到验证 活的黄豆种子不萌发时也在进行呼吸作用 的目的.要求画出实验装置示意图. 19.在做脊蛙搔扒反射实验中,在没有进一步破坏蛙体前提下,请设计一个实验证明皮肤感受器是引起反射的一个重要组成部分. 20.试设计证明植物的感性运动和向性运动的实验方案. 21.下图是不同施肥量的比较试验小区田间排列图,你认为这种小区排列法是否合适?为什么?如不合适,应如何排列? 22.请你根据已学过的生物学知识,如果排除人工修剪和使用药剂,设计出两种方法来培育出如图所示的盆景,并说明其原理: (1)方法是 ;

原理是 . (2)方法是 ;

原理是 . 23.实验室里有以下物品:一块已烘干的人体碎骨、烧杯、镊子、酒精灯、天平、稀盐酸、清水,请你安排一个最佳的实验步骤,并分析这块碎骨是儿童的还是成年人或老年人的. 下面是供选择的操作步骤: A 用清水把碎骨冲洗干净 B 把碎骨放入盛有稀盐酸的烧杯里一段时间 C 用镊子夹取碎骨放在酒精灯上烧到骨变成灰白色 D 用镊子夹取碎骨观察是否已经变软 E 用镊子夹取碎骨放在天平上称取重量 你设计的最佳实验步骤是(用字母来表示) 24.用一个紫色洋葱,供多人按要求完成下列实验: A 细胞有丝分裂的观察 B 细胞质壁分离和复原的观察 C 根对矿质元素离子的交换吸附现象的观察 从取用实验材料方面看,最佳的实验安排顺序是(用序号表示) 25.根据你在动物园所观察到的灰毛鹅的各种姿态(见下图),判断它们的行为.A ;

B ;

C ;

D . 26.为测定不同水稻品种耐盐性的强弱,选用两个品种(A和B),各取500粒种子放入盛有不同盐溶0液浓度的培养皿内(每皿100粒),测定发芽情况如下表.请说明: (1)配制不同浓度盐溶液的方法. (2)计算两个水稻品种在不同浓度盐溶液下的发芽率,并用平均发芽率对照比较,发芽率降低多少(用%表示)? (3)试分析两个水稻品种对耐盐性的强弱. 不同盐(NaCl)溶液浓度对水稻种子发芽率的影响 品种 不同NaCl溶液浓度(%) 0(CK)

1 2

4 6 品种A发芽数

490 450

300 150

50 品种B发芽数

495 400

175 75

0 27.现有两头母猪均产了10头仔猪,其初生重如下: 甲母猪所产仔猪初生重(吨) x:0.75,1.0,1.1,1.2,1.35,1.5,l.6,1.8,2.2,2.5 乙母猪所产仔猪初生重(吨) y:1.4,1.4,1.4,1.5,1.5,1.5,1.5,1.5,1.6,1.7 请分析:(1)这两头母猪所产10头仔猪的平均初生重是多少?(2)这两个变数(x和y),哪个变异的范围大?(3)你认为哪个母猪所产的仔猪比较整齐、均匀? 28.水稻土壤中三要素肥效试验结果如下表: 水稻三要素肥效试验结果 试验区 肥料成分 产量比(%) N P2O3 K2O 无肥区

0 0

0 35 无氮区

0 + +

48 无磷区 +

0 +

70 无钾区 + +

0 91 三要素区 + + +

100 从表中的数值分析说明:(1)哪个试验区产量最低?哪个试验区产量次之?缺少什么肥料产量急剧下降?(2)该试验结果表明什么?这块土壤中最感缺乏的是什么成分?什么成分不感到缺乏? 29.100头肉猪月增重(kg)的次数分布如下表所示试绘制100头肉猪月增重曲线分布图. 100头肉猪月增重次数分布表 月增重(kg)

5 10

15 20

25 30

35 40

45 50

55 次数

2 2

6 13

15 23

16 13

6 2

2 此曲线分布图说明了什么现象? 30.通过 温度对豌豆幼苗呼吸作用强度的影响 的实验研究,得出以下数据(见下表): 温度(℃)

10 20

30 40

50 呼吸作用强度(CO2mg/h・g)

3 8

12 15

10 请绘制坐标曲线图,并回答下列问题: (1)呼吸强度最强的温度约为 ,呼吸最弱时的温度是 . (2)当温度在40℃~50℃时,呼吸强度约为 .贮藏蔬菜、水果、粮食时要保持 . 31.在某小麦品种中,随机抽取100个植株,对每一植株高度进行测量,所得变数值如下表: 某小麦品种100株植株高度(cm)

90 104

103 102

106 106

83 106

105 99

99 93

102 101

94 96

97 105

96 89

83 99

101 93

99 93

90 95

102 95

90 98

91 96

90 95

99 93

95 106

98 99

93 101

94 93

94 89

92 98

103 86

95 85

96 96

95 96

97 91

94 102

95 93

97 88

91 94

104 98

97 100

92 99

88 98

98 95

94 104

100 96

94 94

91 96

96 85

96 9........