小陳和5位同學(xué)一起動手做模擬探究保護(hù)色的形成過程實(shí)驗(yàn).他們用一塊黃色的布料代表生物的生活環(huán)境;用黃、黑、藍(lán)、紅四種顏色的小紙片各20、26、29、25張,代表各種體色的某種小動物.為了體現(xiàn)小組合作精神,小陳和5位同學(xué)一起把各種顏色的小紙片均勻擺放在黃色布料上.由小陳擔(dān)任組長,其他5位同學(xué)扮演捕食者,背對桌子,每轉(zhuǎn)向桌子一次,選一張小紙片.重復(fù)多次,直到彩布上只剩25張小紙片.小陳統(tǒng)計(jì)了這25張小紙片中各種顏色的數(shù)目,得出結(jié)論.
小陳和他的5位同學(xué)在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中,有幾個(gè)環(huán)節(jié)不嚴(yán)謹(jǐn),影響了得出的結(jié)論的科學(xué)性.請你幫他們指出其中的錯(cuò)誤.
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解:生物適應(yīng)環(huán)境,動物外表顏色與周圍環(huán)境相類似,這種顏色叫保護(hù)色.該探究中,紙片是顏色與背景顏色一致,不易被“捕食者”發(fā)現(xiàn),這樣,經(jīng)過幾代選擇后,剩余個(gè)體的體色就與環(huán)境顏色一致了.從表格中可以看出剩下的小紙片的顏色絕大部分是紅色.因此實(shí)驗(yàn)所用的布料應(yīng)該是紅色.紅色布是背景色,相當(dāng)于生物的生活環(huán)境,四色紙片相當(dāng)于:某種生物不同體色的變異類型,組長是監(jiān)督者,小組同學(xué)是捕食者.
在第一代與第二代之間小紙片的顏色、種類很接近,但數(shù)量上與“生活環(huán)境”--彩布色彩越相近的小紙片數(shù)量就越多.每經(jīng)過一代,小紙片的顏色種類就可能減少一種或幾種.到了第五代,小紙片“幸存者”的顏色種類大大減少,只保留了與彩布顏色相同和相近的幾種.因?yàn),小紙片的顏色與“生活環(huán)境”--彩布色彩對比反差越大的,就越容易被發(fā)現(xiàn)選出,對比反差越小的,越容易保存下來.
本實(shí)驗(yàn)中,紅色的紙片與背景顏色藍(lán)布一致,在模擬的取食過程中,與背景顏色不一致的黃色、綠色、白色等紙片首先被發(fā)現(xiàn)被選取,是不適者被淘汰;而與背景顏色一致的紅色的紙片不易被“捕食者”發(fā)現(xiàn)而留下來是適者生存,這樣,經(jīng)過幾代選擇后,剩余個(gè)體的體色就與環(huán)境顏色一致了,即剩下的小紙片的顏色絕大部分是紅色.該實(shí)驗(yàn)說明,動物保護(hù)色的形成是環(huán)境對生物進(jìn)行的長期自然選擇的結(jié)果.
故答案為;(1)四種小紙片的數(shù)目必須相同.
(2)擺放小紙片時(shí),扮演捕食者的同學(xué)不能參加,必須背對桌子.
(3)彩布上剩25張小紙片時(shí),還必須按要求補(bǔ)充紙片,再重復(fù)做模擬捕食的實(shí)驗(yàn),不能一次實(shí)驗(yàn)就下結(jié)論.
(其他合理答案可給分)
分析:在科學(xué)探究中,控制變量和設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案必須處理好的兩個(gè)關(guān)鍵問題;在研究一種條件對研究對象的影響時(shí),所進(jìn)行的除了這種條件不同以外,其它條件都相同的實(shí)驗(yàn),叫對照實(shí)驗(yàn).
點(diǎn)評:解答此類題目的關(guān)鍵是理解動物保護(hù)色的形成過程