2025屆高三生物一輪復(fù)習(xí)：高中生物對(duì)照實(shí)驗(yàn)種類+

對(duì)照實(shí)驗(yàn)是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中設(shè)置比較對(duì)象的一種科學(xué)方法，對(duì)照組的設(shè)置可評(píng)估實(shí)驗(yàn)條件改變對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般可分為空白對(duì)照、陽(yáng)性對(duì)照和陰性對(duì)照。-空白對(duì)照(blankcontrol)：指不給予任何處理、不加任何對(duì)照藥物的對(duì)照。目的在于評(píng)定測(cè)量方法的準(zhǔn)確度以及觀察實(shí)驗(yàn)是否處于正常狀態(tài)?？瞻讓?duì)照可以排除假陽(yáng)性的結(jié)果。-陽(yáng)性對(duì)照(positivecontrol)：給予動(dòng)物已知有效的藥物(與實(shí)驗(yàn)用藥治療作用一致的藥物)或其他有效因素的處理。目的在于證明實(shí)驗(yàn)藥和對(duì)照藥間的差別：優(yōu)效性、非劣效性或等效性。陽(yáng)性對(duì)照可以排除假陰性的結(jié)果。也就是說(shuō)，陽(yáng)性對(duì)照就是一個(gè)樣本已知必然是陽(yáng)性的結(jié)果，如果檢測(cè)出來(lái)了這個(gè)樣本不是陽(yáng)性，則說(shuō)明實(shí)驗(yàn)有問(wèn)題，不可靠。-陰性對(duì)照(negativecontrol)：常見(jiàn)有溶劑對(duì)照，假處理對(duì)照和同型對(duì)照。目的在于排除未知變量對(duì)實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)物產(chǎn)生不利影響。陰性對(duì)照的目的是排除假陽(yáng)性。也就是說(shuō)，陰性對(duì)照就是一個(gè)樣本已知必然是陰性的結(jié)果，如果檢測(cè)出來(lái)了這個(gè)樣本是陽(yáng)性的，這就說(shuō)明實(shí)驗(yàn)有問(wèn)題。（臨床試驗(yàn)中陰性對(duì)照可采用安慰劑）陰性對(duì)照主要分為溶劑對(duì)照、假手術(shù)處理對(duì)照、同型對(duì)照3種類型（第3種在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用少，僅供了解），具體介紹下：

(1)溶劑對(duì)照

(Solventcontrol)最常見(jiàn)的陰性對(duì)照。有些化合物由于水溶性差，在進(jìn)行藥物溶解時(shí)，可能需要使用有機(jī)溶劑

(如DMSO)

以及助溶劑輔助溶解。為排除溶劑本身對(duì)動(dòng)物的影響，往往會(huì)設(shè)置一個(gè)溶劑對(duì)照組。(2)假手術(shù)處理對(duì)照

(Shamcontrol)除此之外，在給動(dòng)物造模的過(guò)程中，也會(huì)涉及到假手術(shù)處理對(duì)照

(Shamcontrol)。(3)同型對(duì)照

(Isotypecontrol)除了上述陰性對(duì)照，使用抗體治療的組別還需要設(shè)置同型抗體作為對(duì)照（Isotypecontrol)。例如在研究壓力相關(guān)激素和神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)抗癌療法影響的實(shí)驗(yàn)中，攜帶MCA205腫瘤的SD小鼠和對(duì)照

(Ctrl)

小鼠分別用抗PD-1mAb（cloneRMP1-14）以及同種型Ab（clone2A3）治療。/s/HHUeAoIYF227V5YbWhGD2w空白對(duì)照

空白對(duì)照是指不給對(duì)照組以任何處理因素，通常未經(jīng)自變量處理的對(duì)象組為對(duì)照組，經(jīng)自變量處理的對(duì)象組為實(shí)驗(yàn)組；或處于正常情況下的對(duì)象組(即常態(tài)組)為對(duì)照組，未處于正常情況下的對(duì)象組為實(shí)驗(yàn)組。值得注意的是，不給對(duì)照組任何處理因素是相對(duì)實(shí)驗(yàn)組而言的，實(shí)際上對(duì)照組往往還是要做一定的處理，只是不加實(shí)驗(yàn)組的處理因素，但可以用生理鹽水等溶劑代替所要加的溶液，也可以是給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物手術(shù)但不摘除某個(gè)器官，其他處理與實(shí)驗(yàn)組完全相同。空白對(duì)照能明白地對(duì)比和襯托實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果，增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)服力。

例如，在“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)中，利用低溫和常溫對(duì)植物進(jìn)行不同溫度處理，常溫組是對(duì)植物不做任何處理，即仍處于常溫條件下，是已知的對(duì)植物無(wú)影響的空白對(duì)照組，而低溫組則通過(guò)觀察植物根尖細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中的染色體數(shù)目變化，與對(duì)照組相比較，充分證明低溫能誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。

又如，在“探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用”實(shí)驗(yàn)中，不含抗生素的平板就是空白對(duì)照組，而添加抗生素的平板則是實(shí)驗(yàn)組；在“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中，在常溫條件下的分解就是空白對(duì)照組，而在加熱、加Fe3+、加肝臟研磨液時(shí)則是實(shí)驗(yàn)組；在“探究土壤微生物的分解作用”實(shí)驗(yàn)中，對(duì)土壤不做處理的實(shí)驗(yàn)是空白對(duì)照組，而對(duì)土壤進(jìn)行滅菌處理的實(shí)驗(yàn)則是實(shí)驗(yàn)組。自身對(duì)照

自身對(duì)照是指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行，不另設(shè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組。自身對(duì)照方法簡(jiǎn)便，關(guān)鍵是比較實(shí)驗(yàn)處理前后實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象的差異，從而分析總結(jié)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

比如，“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)，就出現(xiàn)了兩次前后自身對(duì)照，第一次對(duì)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)形成自身對(duì)照；第二次對(duì)照是在低濃度溶液或清水處理下，質(zhì)壁分離復(fù)原后狀態(tài)與質(zhì)壁分離狀態(tài)形成自身對(duì)照。

又如，研究植物根具有向重力性、莖具有背重力性時(shí)，可把某一植株水平方向置于培養(yǎng)基(或沙土)中，讓其自然生長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，便可觀察到根向重力生長(zhǎng)，莖背重力生長(zhǎng)，與根、莖原有的水平方向形成自身對(duì)照。

再如，在恩格爾曼探究葉綠體的功能實(shí)驗(yàn)中，水綿葉綠體接受極細(xì)光束照射區(qū)聚集大量需氧細(xì)菌，而未接受光照的黑暗區(qū)則很少有好氧性細(xì)菌分布；同時(shí)用透過(guò)三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域。恩格爾曼通過(guò)水綿葉綠體的不同區(qū)域和不同色光照射的自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)證明：光合作用需要光，光合作用產(chǎn)生氧氣，光合作用的場(chǎng)所是葉綠體，葉綠體中的色素主要吸收的是紅光和藍(lán)紫光。

另外，在“設(shè)計(jì)制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性”實(shí)踐中，也是通過(guò)觀察生態(tài)缸中生物或水質(zhì)的前后變化來(lái)判斷其穩(wěn)定性，也屬于自身對(duì)照。相互對(duì)照

相互對(duì)照也稱對(duì)比實(shí)驗(yàn)，是指不單獨(dú)設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互比較對(duì)照，其中每一組既是實(shí)驗(yàn)組也是其他實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組，由此得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。一般是在探究某種實(shí)驗(yàn)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響不明確的情況下使用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的相互對(duì)比，確立自變量和因變量的關(guān)系，相互對(duì)照較好地平衡和抵消了無(wú)關(guān)變量的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說(shuō)服力。

例如，在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的實(shí)驗(yàn)中，需要設(shè)置有氧和無(wú)氧兩個(gè)條件，探究酵母菌在不同氧氣條件下細(xì)胞呼吸的方式，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果都是事先未知的，通過(guò)對(duì)比可以看出有氧和無(wú)氧條件對(duì)細(xì)胞呼吸的影響不同，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳慢而少，同時(shí)還生成了酒精，而有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳快而多，不產(chǎn)生酒精。

又如，在“影響酶活性的條件(探究溫度或pH對(duì)酶活性的影響)”實(shí)驗(yàn)中，利用不同溫度或pH對(duì)酶處理，而各組對(duì)酶活性的影響是未知的，通過(guò)檢測(cè)淀粉的水解程度或過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氣泡的速率不同形成相互對(duì)照，從中找出淀粉水解程度最大或產(chǎn)生氣泡最快的實(shí)驗(yàn)組，其對(duì)應(yīng)的溫度或pH即為最適溫度或最適pH。

再如，在“光合作用中氧氣的來(lái)源”實(shí)驗(yàn)中，魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法分別用18O標(biāo)記H218O和C18O2，然后進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn):第一組給植物提供H2O和C18O2，第二組給同種植物提供H218O和CO2，在其他條件都相同的情況下，第一組釋放的氧氣都是O2，第二組釋放的氧氣都是18O2。

又比如，在“探索生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)中，預(yù)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了空白對(duì)照，確定了最適濃度的大致范圍，在進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，就可以不設(shè)置空白對(duì)照，只需在確定的大致范圍內(nèi)，縮小濃度梯度進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)，這樣各組間形成相互對(duì)照，最后確定生根最長(zhǎng)或最多的生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑濃度即為最適濃度。

另外，“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”、“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”等實(shí)驗(yàn)也是通過(guò)設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)組之間的相互對(duì)照得出科學(xué)結(jié)論。條件對(duì)照

條件對(duì)照是指雖給對(duì)象施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但這種處理是作為對(duì)照意義的，給定的處理因素正是為了保證實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組相比只是少了自變量的影響(減法原理)，或者說(shuō)這種處理是在實(shí)驗(yàn)中自變量的基礎(chǔ)上所做的其他處理(加法原理)，條件對(duì)照的目的是通過(guò)對(duì)比得出相對(duì)立的結(jié)論，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性．通常施以條件因素的對(duì)象組為對(duì)照組，施以實(shí)驗(yàn)因素的對(duì)象組為實(shí)驗(yàn)組。

例如，艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，就是利用減法原理設(shè)計(jì)的條件對(duì)照，實(shí)驗(yàn)組是“R型活細(xì)菌+S型細(xì)菌的DNA混合培養(yǎng)”，條件對(duì)照組是“R型活細(xì)菌+S型細(xì)菌的DNA和DNA酶混合培養(yǎng)”。

再如，“驗(yàn)證甲狀腺激素促進(jìn)幼小動(dòng)物發(fā)育”的實(shí)驗(yàn)中，采用等組實(shí)驗(yàn)法，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是:以蝌蚪為實(shí)驗(yàn)材料，甲組(實(shí)驗(yàn)組)飼喂甲狀腺激素，乙組(條件對(duì)照組)飼喂甲狀腺抑制劑，丙組(空白對(duì)照組)對(duì)蝌蚪不做任何處理．通過(guò)三組實(shí)驗(yàn)的比較對(duì)照分析，能充分說(shuō)明甲狀腺激素有促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的作用。配對(duì)對(duì)照

配對(duì)對(duì)照是指嚴(yán)格一致的成對(duì)對(duì)象分置不同自變量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，保證了實(shí)驗(yàn)的單一變量和無(wú)關(guān)變量，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說(shuō)服力和可信度。

例如，薩克斯的光合作用實(shí)驗(yàn)，巧妙地設(shè)計(jì)了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，自變量是光照的有無(wú)，利用同一葉片主葉脈兩側(cè)的對(duì)稱部分，一半葉片置于光照下，另一半葉片置于黑暗中，通過(guò)觀察因變量—碘蒸汽熏蒸后的顏色變化，來(lái)比較葉片在光、暗條件下的光合作用，從而證明了植物光合作用需要光，光合作用產(chǎn)生淀粉。陽(yáng)性對(duì)照

陽(yáng)性對(duì)照是指給對(duì)照組施以已經(jīng)被證明是一種有效的處理因素，給待檢測(cè)的處理因素形成對(duì)照，檢測(cè)處理因素產(chǎn)生的結(jié)果是否呈現(xiàn)陽(yáng)性，從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

例如，在“探究酶的高效性”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置的對(duì)照實(shí)驗(yàn)是一組過(guò)氧化氫溶液中滴加肝臟研磨液(含有過(guò)氧化氫酶)，另一組過(guò)氧化氫溶液中滴加Fe3+溶液，其中滴加Fe3+溶液的對(duì)照組就屬于陽(yáng)性對(duì)照，通過(guò)比較兩組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和快慢，可以得出酶具有高效性的特性。

又如，在“模擬生物體維持pH的穩(wěn)定”實(shí)驗(yàn)中，除用蒸餾水做空白對(duì)照外，還設(shè)置了已知緩沖液的陽(yáng)性對(duì)照組，生物組織樣液滴加鹽酸溶液或氫氧化鈉溶液時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是pH無(wú)明顯的升高或降低，和蒸餾水設(shè)置的空白對(duì)照組不同，但和緩沖液設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照一致，就可以說(shuō)明生物組織樣液中存在有緩沖物質(zhì)，來(lái)維持生物體的pH相對(duì)穩(wěn)定。陰性對(duì)照

陰性對(duì)照是為排除假陽(yáng)性而設(shè)的對(duì)照，即為待檢測(cè)的處理因素設(shè)置一組已知結(jié)果為陰性的對(duì)照組，證明待檢測(cè)處理因素產(chǎn)生的結(jié)果為陽(yáng)性，從而達(dá)到檢測(cè)的目的。

例如，在“探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用”的實(shí)驗(yàn)中，1號(hào)試管注入2mL可溶性淀粉溶液，在唾液淀粉酶的作用下水解成還原糖，且能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的氧化亞銅沉淀；而2號(hào)試管作則注入2mL蔗糖溶液，在同樣條件下，卻沒(méi)有生成磚紅色的氧化亞銅沉淀．2號(hào)試管作為陰性對(duì)照組，1號(hào)和2號(hào)試管相互對(duì)照，可知1號(hào)試管呈現(xiàn)陽(yáng)性，可證明唾液淀粉酶具有專一性，只能使淀粉水解，不能使蔗糖水解。

又如，在鑒定某轉(zhuǎn)基因植物是否有殺蟲效果時(shí)，必須設(shè)置陰性對(duì)照，即沒(méi)有殺蟲效果的非轉(zhuǎn)基因植物組，統(tǒng)計(jì)并記錄害蟲取食轉(zhuǎn)基因植物和非轉(zhuǎn)基因植物的死亡率，結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因植物的殺蟲效果呈陽(yáng)性，從而證明轉(zhuǎn)基因植物的殺蟲效果。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照

標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照是最常用的一種對(duì)照，指以標(biāo)準(zhǔn)值或正常值作為對(duì)照．是指生物生理、生化的某些項(xiàng)目都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，將觀察測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)值與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值相比較，以確定其正常與否的對(duì)照方法，也屬于陽(yáng)性對(duì)照．標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照的優(yōu)點(diǎn)是比較安全、穩(wěn)妥，多用于臨床研究中不便使用空白對(duì)