對照試驗專題

對照試驗專題第一頁，共十七頁，2022年，8月28日“對照性原則”是生物學實驗設計和實施實驗的一個重要原則。通過設置對照實驗，可以排除無關變量對實驗結果的影響，從而增加實驗結果的可信度和說服力。對照實驗就是一個條件（即因素）不同，而其他條件（因素）都相同的情況下所進行的實驗，研究此條件（因素）和結果之間的關系，這一組就是“實驗組”，而不包含此條件(因素)的一組稱為“對照組”。第二頁，共十七頁，2022年，8月28日對照實驗的設計方法【例題】某研究小組進行一個有關兔水鹽代謝調節的實驗，以下為實驗報告，請予以完善。實驗名稱兔的水鹽代謝調節(一)材料與方法(1)家兔12只，2.5kg/只，隨機分為3組(甲、乙及丙組)，每組4只。(2)對甲組兔靜脈滴注1.5%NaCl溶液，乙組滴注0.9%NaCl溶液，丙組滴注蒸餾水。滴注量均為200mL,0.5h滴完。(3)從滴注開始收集測定2h內兔的尿液量。第三頁，共十七頁，2022年，8月28日(二)結果與分析(1)甲、乙、丙三組兔平均尿量比較：_________________________________。(2)原因：___________________________________。(三)討論(1)實驗設計時每組兔能否只用1只？為什么？(2)有人認為需要增加1組兔才能使本實驗設計更為完善，你認為對該組兔最有必要作何實驗處理？為什么？第四頁，共十七頁，2022年，8月28日【解析】

(二)(1)當注射不同物質后，三組兔的體液滲透壓發生了變化：甲組兔細胞外液滲透壓升高，乙組不變，丙組降低，因此甲組兔的尿液最少，丙組最多。(2)滲透壓發生變化后，改變了對滲透壓感受器的刺激，使抗利尿激素的分泌量發生相應的變化，進而改變了實驗兔的尿量。(三)(1)實驗設計的基本原則之一是可重復性,只設1只兔無法排除偶然因素的影響，所以要取多只兔平均分組。(2)從題中來看，還少一空白對照組，即不注射任何物質的組。第五頁，共十七頁，2022年，8月28日【答案】

(二)(1)甲＜乙＜丙(2)甲組血漿滲透壓升高，抗利尿激素分泌增加，尿量減少；乙組抗利尿激素分泌不變,尿量較甲組多；丙組抗利尿激素分泌減少，尿量最多(三)(1)不能。只用1只兔不能排除因個體差異造成的結果，不準確。(2)用這組兔作空白對照，不滴注任何液體,可以使甲、乙、丙三組兔的尿量有更好的比較基準。第六頁，共十七頁，2022年，8月28日對照實驗類型（一）空白對照。空白對照是指不做任何實驗處理的對象組，這里的不作處理，并不是什么因素都不給予，而是針對實驗所要研究的條件（因素）不給予，以體現實驗條件（因素）的有無對實驗結果的影響。空白對照能明白地對比和襯托出實驗組的變化和結果，增強說服力。第七頁，共十七頁，2022年，8月28日例（2007年江蘇高考）右圖為探究CO2是否為植物光合作用原料的實驗裝置示意圖。其中a為實驗裝置，b為對照裝置。有關用塑料袋扎緊花盆的實驗設計思路是：

A．確保植株與外界空氣進一步隔絕

B．排除土壤中微生物代謝活動的干擾

C．防止NaOH溶液對植物根系的影響

D．避免土壤中自養微生物光合作用形成淀粉解析：該實驗是探究CO2是否為植物光合作用的原料，圖中a裝置內沒有CO2為實驗組，b裝置內有CO2，相當于不作處理的正常植株，為對照組。答案：B第八頁，共十七頁，2022年，8月28日（二）自身對照。指實驗與對照在同一對象上進行，即不另設對照。如觀察植物細胞質壁分離與復原實驗即是如此，關鍵要看清實驗處理前后的現象及變化。第九頁，共十七頁，2022年，8月28日例（2008年全國卷I）為了驗證用胰島素具有降低血糖含量的作用，在設計實驗方案時，如果以正常小鼠每次注射藥物前后小鼠癥狀的變化為觀察指標，則下列對實驗組注射藥物的順序，正確的是：

A????.先注射胰島素溶液，后注射葡萄糖溶液

B.先注射胰島素溶液，再注射胰島素溶液

C.先注射胰島素溶液，后注射生理鹽水

D.先注射生理鹽水，后注射胰島素溶液解析：該實驗的實驗目的是驗證胰島素具有降低血糖含量的作用，實驗變量是胰島素，反應變量是血糖含量，而血糖含量不是直接測量，而是通過實驗動物的癥狀變化（實驗現象）體現出來的。對照組：正常小鼠兩次均注射生理鹽水→活動一直正常；實驗組：正常小鼠先注射胰島素溶液→出現低血糖癥狀→后注射葡萄糖溶液→血糖濃度恢復，小鼠活動正常。在實驗組中體現了自身前后對照的方法。答案：A第十頁，共十七頁，2022年，8月28日（三）相互對照。指不另設對照組，而是幾個實驗組相互對比對照。相互對照較好地平衡和抵消了無關變量的影響，使實驗結果具有說服力。如探究溫度對酶活性的影響實驗中，設置的各個溫度梯度組之間即可相互對照，分析得出結論。第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日例（2007年海南高考）已知在促進生長的濃度范圍內，濃度相同時，生長素類似物萘乙酸（NAA）產生的促進生長的作用大于吲哚乙酸（IAA）。為了驗證NAA和IAA的這種差異，可分別用胚芽鞘和扦插枝條為材料進行實驗。請簡單寫出實驗設計思路并預測結果。（1）以胚芽鞘為材料的實驗設計思路及預測結果。實驗設計思路：預測結果：（2）以扦插枝條為材料的實驗設計思路及預測結果。實驗設計思路：預測結果：第十二頁，共十七頁，2022年，8月28日

解析：該題的實驗設計很明顯要用到相互對照的實驗方法。相同濃度的生長素類似物萘乙酸（NAA）和吲哚乙酸（IAA）對胚芽鞘促進生長的作用不同；對扦插枝條生根的影響也不同。實驗變量是激素的種類不同，反應變量是胚芽鞘的生長效應和扦插枝條生根的程度不同。各實驗組之間形成相互對照。課本上“植物激素與向光性向重力性實驗”和“溫度對唾液淀粉酶活性的影響的實驗”都是典型的相互對照的實驗例子。答案：（1）用等量相同濃度的IAA和NAA分別處理各組去尖端的胚芽鞘一側（或答頂端），觀察其彎曲生長角度（或答直立生長長度）的差異。預測結果為：NAA處理胚芽鞘的彎曲角度（或答直立生長的長度）大于IAA的處理。（2）用相同濃度的IAA和NAA分別處理各組扦插枝條的下端，觀察其生根的差異。預測結果為：NAA處理的扦插枝條生根數量多于IAA的處理。第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日（四）條件對照。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，或者說這種處理不是實驗假設所給定的實驗變量意義的，或不是所要研究的處理因素。課本實驗“甲狀腺激素能促進幼小動物的發育”，其實驗設計方案是：甲組：飼喂甲狀腺激素（實驗組）；乙組：飼喂甲狀腺抑制劑（條件對照組）；丙組：不飼喂藥劑（空白對照組）。本實驗的實驗變量是甲狀腺激素，甲狀腺抑制劑雖然是實驗所實施的處理因素，但與實驗因素（甲狀腺激素）無關，故甲組和乙組之間形成條件對照。第十四頁，共十七頁，2022年，8月28日例（2008年天津高考）為驗證胰島素具有降低血糖含量的作用設計如下實驗流程。實驗中5只家兔的注射劑量和生理指標均按單位體重計算。空腹家兔稱重編號首次注射①號生理鹽水②~⑤號胰島素無癥狀低血糖癥②號葡萄糖溶液③號腎上腺素④號胰高血糖素⑤號生理鹽水觀察并記錄現象第十五頁，共十七頁，2022年，8月28日據圖回答：（1）實驗中起對照作用的是______號家兔.（2）二次注射后，與⑤號家兔相比，若④號家兔是產生尿素的時候增加，原因是＿＿＿＿。（3）二次注射后，低血糖癥狀最先得到緩解的________號家兔；若②號家兔也出現糖尿，則該兔的尿量將會__________。原因是＿＿＿＿