高中生物所有對照試驗類型解說

1、對照實驗大多生物學實驗中都需設(shè)置對照實驗，在實驗設(shè)計過程中，首先要區(qū)分實驗組和對照組，對照實驗的類型又有很多，因此要根據(jù)不同的實驗，設(shè)計對照實驗。本文以高中生物課本的相關(guān)實驗為例，對對照實驗的類型進行逐一分析。“對照原那么是中學生物實驗設(shè)計中最常用的原那么，通過設(shè)置對照實驗，既可 排除無關(guān)變量的影響，又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。一個實驗可包括實驗組和對照組，實驗組，是接受實驗變量處理的對象組，所 處理的變量就是我們要研究的內(nèi)容； 對照組，也稱控制組，是不接受實驗變量處 理的對象組。 按對照的內(nèi)容和形式上的不同，常用的對照類型有空白對照、自身 對照、相互對照、條件對照等類型。1、空白對照空

2、白對照指不做任何實驗實驗的對照組或不給對照組以任何處理因素。 值得注 意的是，不給對照組任何處理因素是相對實驗組而言的，實際上對照組還是要做 一定的處理，只是不加實驗組的處理因素，或者說相對于實驗組而言，除實驗變 量外，別的處理與實驗組完全相同?？瞻讓φ漳苊靼椎乇日蘸鸵r托實驗組的變化 和結(jié)果，增加說服力。通常未經(jīng)實驗因素處理的對象組為對照組，經(jīng)實驗因素處 理的對象組為實驗組；或處于正常情況下的對象組為對照組，未處于正常情況下 的對象組為實驗組。例如，在“生物組織中可溶性復(fù)原糖的鑒定的實驗中，向 甲試管溶液參加試劑，而乙試管溶液不加試劑零劑量，一起進行溫水浴加熱， 比擬它們的變化。這樣，甲為實驗

3、組，乙為對照組，且乙為典型的空白對照?？?白對照能明白地比照和襯托出實驗組的變化和結(jié)果，增強了說服力。例題剖析： 有人設(shè)計實驗探究有機肥是否能提高土壤肥力并優(yōu)于化肥。 實驗分 為兩組，一組農(nóng)田施有機肥，一組農(nóng)田施化肥。該實驗設(shè)計缺少 A. 施用有機肥和適量化肥的對照田B. 既不施用有機肥也不施用化肥的對照田C. 施用大量化肥和少量有機肥的對照田D. 施用少量化肥和大量有機肥的對照田解析：此題考查是否具有對一些生物學問題進行初步探究的能力。 此題的實驗?zāi)康挠袃蓚€，一是探究有機肥是否能提高土壤肥力，二是探究有機肥的肥力是否優(yōu)于化肥。就實驗?zāi)康囊欢裕┯糜袡C肥的農(nóng)田只有與既不施用有機肥也不施 用化

4、肥的農(nóng)田作對照，才能說明有機肥是否能提高土壤肥力。答案：2、自身對照自身對照指對照組和實驗組都在同一研究對象上進行，不另設(shè)對照。自身對照方法簡便，關(guān)鍵是看清實驗處理前后現(xiàn)象變化的差異。實驗處理前的對象狀況為 對照組，實驗處理后的對象變化那么為實驗組。如“觀察植物細胞的質(zhì)壁別離和復(fù) 原實驗，就出現(xiàn)了兩次對照，其中第一次對照是在高濃度溶液處理下，質(zhì)壁分 離狀態(tài)與自然狀態(tài)形成對照；第二次對照是在低濃度溶液處理下，復(fù)原后狀態(tài)與 質(zhì)壁別離狀態(tài)形成對照。又如：要研究植物根具有向重力性，莖具有背重力性， 可把某一植株橫放于培養(yǎng)基上，讓其自然生長，經(jīng)過一段時間后，便可觀察到根 向重力生長，莖背重力生長。這里，

5、對照和實驗都在同一個體上進行，屬于自身 對照。例題剖析：某校生物興趣小組將體重、 大小和年齡相同的成年小鼠分成甲、乙、丙三組，分別進行如下表所示的兩步連續(xù)實驗，以下有關(guān)該實驗的表達錯誤的選項是: 組別第步操作第步現(xiàn)象第二步操作第二步現(xiàn)象甲組腹腔注射適 量適宜濃度的胰 島素溶液小鼠活動 減弱直至昏 睡腹腔注射適 量適宜濃度的胰 高血糖素溶液小鼠逐漸蘇 醒、活動恢復(fù)正 常乙組腹腔注射適 量適宜濃度的胰 高血糖素溶液檢測小鼠 尿糖呈陽性腹腔注射適 量適宜濃度的胰 島素溶液檢測小鼠尿糖逐漸呈陰性丙組腹腔注射適 量的生理鹽水小鼠活動 正常、尿糖檢 測呈陰性腹腔注射適 量的生理鹽水小鼠活動正 常、尿糖檢測

6、呈 陰性A.該實驗可驗證胰島素和胰高血糖素的功能以及它們在調(diào)節(jié)血糖過程中的拮 抗作用B. 該實驗的對照有同組內(nèi)的自身對照、甲乙間的相互對照，設(shè)計丙組作空白 對照無必要C. 該實驗所用的胰島素溶液和胰高血糖素溶液應(yīng)是生理鹽水與相應(yīng)激素配制 而成D. 該實驗同一步所用的三種溶液用量必須相等，同一組前后兩步所用溶液用 量可以不等解析：該實驗通過甲組和乙組的自身對照， 可驗證胰島素和胰高血糖素的功能 以及它們在調(diào)節(jié)血糖過程中的拮抗作用。實驗要嚴格遵循對照原那么和單一變量原 那么，因此該實驗所用的胰島素溶液和胰高血糖素溶液應(yīng)是生理鹽水與相應(yīng)激素配 制而成，而且該實驗同一步所用的三種溶液用量必須相等，同一

7、組前后兩步所用 溶液用量可以不等。該實驗有組內(nèi)的自身對照第一步與第二步對照，也有甲 乙兩組的相互對照，但是丙組的空白對照也很有必要，因為只有與空白對照相比 較才能夠看出實驗組的情況是否異常。答案：B3、相互對照相互對照是指不單獨設(shè)對照組， 而是幾個實驗組相互比照對照， 其中每一組既 是實驗組也是其他級別的對照組，由此得出相應(yīng)的實驗結(jié)論。一般是在探究某種實驗因素對實驗結(jié)果的影響不明確的情況下使用，通過實驗的相互比照，確立實 驗變量和反響變量的關(guān)系。在等組實驗法中，假設(shè)不設(shè)空白對照，那么大都是運用相 互對照。相互對照較好地平衡和抵消了無關(guān)變量的影響，使實驗結(jié)果具有說服力。 例如，“植物的向性運動的

8、等組實驗中，5個實驗組采用的都是相互對照，較好的平衡和抵消了無關(guān)變量的影響，使實驗結(jié)果更具有說服力。又如“驗證植物根 對礦質(zhì)離子有選擇吸收的特性，可把番茄和水稻分別培養(yǎng)在成分相同的培養(yǎng)液 中，過一段時間后，測定培養(yǎng)液中各種礦質(zhì)元素離子濃度的變化，就會發(fā)現(xiàn)番茄 吸收Ca多，吸收Si少；而水稻吸收 Si多，吸收Ca少。以上就是兩個實驗組的 相互對照。再如，在“探究酵母菌細胞呼吸的方式的實驗中，需要設(shè)置有氧和 無氧兩個條件，探究酵母菌在不同氧氣條件下細胞呼吸的方式，這兩個實驗組的 結(jié)果都是事先未知的，通過比照可以看出氧氣條件對細胞呼吸的影響。典型分析：溫度對唾液淀粉酶活性的影響實驗：(1) 實驗對象

9、：加了相同淀粉糊的四支試管。(2) 對照處理：不另設(shè)對照組，而是將四支試管分別放在溫度為 80C、60C、 37C、0C的不同環(huán)境中，并同時逐個參加相同的唾液。(3) 實驗結(jié)果：對相同時間內(nèi)四組溶液中淀粉糊消化程度進行檢測，并記錄 檢測值。(4) 對照分析：通過對四組檢測值之間相互比照，得出淀粉糊消化程度最高 組的溫度，即為本探究實驗的唾液淀粉酶活性的最適溫度。例題剖析：請用所給的實驗材料和用具， 設(shè)計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實驗設(shè)計、補充實驗步驟、預(yù)測試驗結(jié)果、得出結(jié)論，并答復(fù)以下問題。實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，

10、斐林試劑、37 C恒溫水浴鍋、沸水浴鍋。(1) 假設(shè)“ + 代表參加適量的溶液，“一代表不加溶液，甲、乙等代表試管標號，請用這些符號完成下表實驗設(shè)計(把答案填在答題卡上相應(yīng)的表格中)溶液試管蔗糖溶液蔗糖酶溶液淀粉溶液淀粉酶溶液甲+乙丙丁2實驗步驟： 按照上表中的設(shè)計，取試管、加溶液。 0 0 03 結(jié)果預(yù)測：04 結(jié)論：05在上述試驗中，如果僅將 37C恒溫水浴鍋的溫度調(diào)到 20C。而在其他條件不變的情況下重做上述實驗，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會比37 C時的淺，其原因是解析：此題綜合考查實驗設(shè)計的根本技能，要驗證蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性，因此應(yīng)遵循對照性原那么、科學性原那么和單一變量

11、原那么。1實驗?zāi)康氖球炞C哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性，所以要設(shè)計兩組對 照實驗，一組是用蔗糖作為底物，分別在兩支試管中參加等量的蔗糖溶液，并分 別向這兩支試管中滴加等量且適量的蔗糖酶溶液和唾液淀粉酶溶液；另一組是用 淀粉作為底物，分別在兩支試管中參加等量的淀粉溶液，并分別向這兩支試管中 滴加等量且適量的蔗糖酶溶液和唾液淀粉酶溶液。2承接表中實驗設(shè)計步驟，充分混合后，37C恒溫水浴一段時間。取出試管，分別參加適量的斐林試劑，混 均并置于50C65C水浴一段時間。3實驗的結(jié)果最可能是：含有蔗糖和蔗糖 酶溶液的試管試管甲，以及含有淀粉和淀粉酶溶液的試管試管乙中出現(xiàn) 磚紅色沉淀；其他試

12、管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀。4該實驗可以證明酶的催化作用具有專一性。5根據(jù)酶的特性，溫度為37C左右是哺乳動物細胞中酶活性的最 適溫度，20C低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的復(fù)原糖少，故紅色試管 中的顏色較淺。答案：1溶液試管蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲乙+丙+丁+(2)混均，37C恒溫水浴一段時間取出試管，分別參加適量的斐林試劑，混均，50 C65C水浴一段時間(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管(試管甲)，以及含有淀粉和淀粉酶溶液的試管(試管乙)中出現(xiàn)磚紅色沉淀；其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀(4 )哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性(5) 紅色試管中的顏色較淺 20 C低

13、于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的復(fù)原糖少4、條件對照條件對照是指雖給對象施以某種實驗處理，但這種處理是作為對照意義的，給定的處理因素正是為了保證實驗中對照組與實驗組相比只是少了實驗變量的影 響，或者說這種處理不是實驗假設(shè)所給定的實驗變量意義的。通常施以條件因素 的對象組為對照組，施以實驗因素的對象組為實驗組。例如，在艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗中，實驗組是“ R型活細菌+ S型細菌的DNA昆合培養(yǎng)，條件 對照組是“ R型或細菌+ S型細菌的DNA和DNA酶混合培養(yǎng)。再如，“驗證甲狀 腺激素促進幼小動物發(fā)育的實驗中，采用等組實驗法，其實驗設(shè)計方案是：以 蝌蚪為實驗材料，甲組(實驗組)飼喂

14、甲狀腺激素；乙組(條件對照組)飼喂甲 狀腺抑制劑；丙組(空白對照組)對蝌蚪不做任何處理。通過比擬、對照、更能 充分說明實驗變量一一甲狀腺激素有促進動物生長發(fā)育的作用。條件對照的目的 是通過比照得出相對立的結(jié)論，以驗證實驗結(jié)論的正確性。例題剖析：請用DNAB作試劑，選擇適當?shù)牟牧嫌镁撸瓿梢韵碌膶嶒灧桨福?驗證促進R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的物質(zhì)是DNA并預(yù)測實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。(1) 實驗方案設(shè)計第一步：。第二步：分組、編號并處理。組合編號ABC處理不加任何提取物參加提取出的 S型細菌DNA參加提取的S型纟田菌 DNA和 DNA酶第三 步:第四步：將接種后的培養(yǎng)基放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間，觀察菌落的生長情 況。(2) 預(yù)測實驗結(jié)果并得出結(jié)論： o(3 ) 通過你設(shè)計的實