高中生物所有對(duì)照試驗(yàn)類(lèi)型解說(shuō)

1、對(duì)照實(shí)驗(yàn)大多生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中都需設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要區(qū)分實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，對(duì)照實(shí)驗(yàn)的類(lèi)型又有很多，因此要根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。本文以高中生物課本的相關(guān)實(shí)驗(yàn)為例，對(duì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的類(lèi)型進(jìn)行逐一分析?！皩?duì)照原那么是中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中最常用的原那么，通過(guò)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，既可 排除無(wú)關(guān)變量的影響，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力。一個(gè)實(shí)驗(yàn)可包括實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組，是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組，所 處理的變量就是我們要研究的內(nèi)容； 對(duì)照組，也稱(chēng)控制組，是不接受實(shí)驗(yàn)變量處 理的對(duì)象組。 按對(duì)照的內(nèi)容和形式上的不同，常用的對(duì)照類(lèi)型有空白對(duì)照、自身 對(duì)照、相互對(duì)照、條件對(duì)照等類(lèi)型。1、空白對(duì)照空

2、白對(duì)照指不做任何實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組或不給對(duì)照組以任何處理因素。 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)照組還是要做 一定的處理，只是不加實(shí)驗(yàn)組的處理因素，或者說(shuō)相對(duì)于實(shí)驗(yàn)組而言，除實(shí)驗(yàn)變 量外，別的處理與實(shí)驗(yàn)組完全相同。空白對(duì)照能明白地比照和襯托實(shí)驗(yàn)組的變化 和結(jié)果，增加說(shuō)服力。通常未經(jīng)實(shí)驗(yàn)因素處理的對(duì)象組為對(duì)照組，經(jīng)實(shí)驗(yàn)因素處 理的對(duì)象組為實(shí)驗(yàn)組；或處于正常情況下的對(duì)象組為對(duì)照組，未處于正常情況下 的對(duì)象組為實(shí)驗(yàn)組。例如，在“生物組織中可溶性復(fù)原糖的鑒定的實(shí)驗(yàn)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(jìn)行溫水浴加熱， 比擬它們的變化。這樣，甲為實(shí)驗(yàn)

3、組，乙為對(duì)照組，且乙為典型的空白對(duì)照?？?白對(duì)照能明白地比照和襯托出實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果，增強(qiáng)了說(shuō)服力。例題剖析： 有人設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究有機(jī)肥是否能提高土壤肥力并優(yōu)于化肥。 實(shí)驗(yàn)分 為兩組，一組農(nóng)田施有機(jī)肥，一組農(nóng)田施化肥。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺少 A. 施用有機(jī)肥和適量化肥的對(duì)照田B. 既不施用有機(jī)肥也不施用化肥的對(duì)照田C. 施用大量化肥和少量有機(jī)肥的對(duì)照田D. 施用少量化肥和大量有機(jī)肥的對(duì)照田解析：此題考查是否具有對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究的能力。 此題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠袃蓚€(gè)，一是探究有機(jī)肥是否能提高土壤肥力，二是探究有機(jī)肥的肥力是否優(yōu)于化肥。就實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊欢?，施用有機(jī)肥的農(nóng)田只有與既不施用有機(jī)肥也不施 用化

4、肥的農(nóng)田作對(duì)照，才能說(shuō)明有機(jī)肥是否能提高土壤肥力。答案：2、自身對(duì)照自身對(duì)照指對(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。自身對(duì)照方法簡(jiǎn)便，關(guān)鍵是看清實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異。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)象變化那么為實(shí)驗(yàn)組。如“觀(guān)察植物細(xì)胞的質(zhì)壁別離和復(fù) 原實(shí)驗(yàn)，就出現(xiàn)了兩次對(duì)照，其中第一次對(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)形成對(duì)照；第二次對(duì)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(duì)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(zhǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，便可觀(guān)察到根 向重力生長(zhǎng)，莖背重力生長(zhǎng)。這里，

5、對(duì)照和實(shí)驗(yàn)都在同一個(gè)體上進(jìn)行，屬于自身 對(duì)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(jìn)行如下表所示的兩步連續(xù)實(shí)驗(yàn)，以下有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)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(dòng) 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(dòng)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(cè)小鼠 尿糖呈陽(yáng)性腹腔注射適 量適宜濃度的胰 島素溶液檢測(cè)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(dòng) 正常、尿糖檢 測(cè)呈陰性腹腔注射適 量的生理鹽水小鼠活動(dòng)正 常、尿糖檢測(cè)

6、呈 陰性A.該實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證胰島素和胰高血糖素的功能以及它們?cè)谡{(diào)節(jié)血糖過(guò)程中的拮 抗作用B. 該實(shí)驗(yàn)的對(duì)照有同組內(nèi)的自身對(duì)照、甲乙間的相互對(duì)照，設(shè)計(jì)丙組作空白 對(duì)照無(wú)必要C. 該實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)通過(guò)甲組和乙組的自身對(duì)照， 可驗(yàn)證胰島素和胰高血糖素的功能 以及它們?cè)谡{(diào)節(jié)血糖過(guò)程中的拮抗作用。實(shí)驗(yàn)要嚴(yán)格遵循對(duì)照原那么和單一變量原 那么，因此該實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)有組內(nèi)的自身對(duì)照第一步與第二步對(duì)照，也有甲 乙兩組的相互對(duì)照，但是丙組的空白對(duì)照也很有必要，因?yàn)橹挥信c空白對(duì)照相比 較才能夠看出實(shí)驗(yàn)組的情況是否異常。答案：B3、相互對(duì)照相互對(duì)照是指不單獨(dú)設(shè)對(duì)照組， 而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互比照對(duì)照， 其中每一組既 是實(shí)驗(yàn)組也是其他級(jí)別的對(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)的相互比照，確立實(shí) 驗(yàn)變量和反響變量的關(guān)系。在等組實(shí)驗(yàn)法中，假設(shè)不設(shè)空白對(duì)照，那么大都是運(yùn)用相 互對(duì)照。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)果具有說(shuō)服力。 例如，“植物的向性運(yùn)動(dòng)的

8、等組實(shí)驗(yàn)中，5個(gè)實(shí)驗(yàn)組采用的都是相互對(duì)照，較好的平衡和抵消了無(wú)關(guān)變量的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說(shuō)服力。又如“驗(yàn)證植物根 對(duì)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(guò)一段時(shí)間后，測(cè)定培養(yǎng)液中各種礦質(zhì)元素離子濃度的變化，就會(huì)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(gè)實(shí)驗(yàn)組的 相互對(duì)照。再如，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)比照可以看出氧氣條件對(duì)細(xì)胞呼吸的影響。典型分析：溫度對(duì)唾液淀粉酶活性的影響實(shí)驗(yàn)：(1) 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

9、：加了相同淀粉糊的四支試管。(2) 對(duì)照處理：不另設(shè)對(duì)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(shí)逐個(gè)參加相同的唾液。(3) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：對(duì)相同時(shí)間內(nèi)四組溶液中淀粉糊消化程度進(jìn)行檢測(cè)，并記錄 檢測(cè)值。(4) 對(duì)照分析：通過(guò)對(duì)四組檢測(cè)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(shí)驗(yàn)的唾液淀粉酶活性的最適溫度。例題剖析：請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具， 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專(zhuān)一性。要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并答復(fù)以下問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)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(biāo)號(hào)，請(qǐng)用這些符號(hào)完成下表實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(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(shí)驗(yàn)步驟： 按照上表中的設(shè)計(jì)，取試管、加溶液。 0 0 03 結(jié)果預(yù)測(cè)：04 結(jié)論：05在上述試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會(huì)比37 C時(shí)的淺，其原因是解析：此題綜合考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的根本技能，要驗(yàn)證蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專(zhuān)一性，因此應(yīng)遵循對(duì)照性原那么、科學(xué)性原那么和單一變量

11、原那么。1實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證哺乳動(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專(zhuān)一性，所以要設(shè)計(jì)兩組對(duì) 照實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟，充分混合后，37C恒溫水浴一段時(shí)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(shí)間。3實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)可以證明酶的催化作用具有專(zhuān)一性。5根據(jù)酶的特性，溫度為37C左右是哺乳動(dòng)物細(xì)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(shí)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(shí)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(dòng)物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專(zhuān)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(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)組相比只是少了實(shí)驗(yàn)變量的影 響，或者說(shuō)這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所給定的實(shí)驗(yàn)變量意義的。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，在艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組是“ R型活細(xì)菌+ S型細(xì)菌的DNA昆合培養(yǎng)，條件 對(duì)照組是“ R型或細(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

14、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)比擬、對(duì)照、更能 充分說(shuō)明實(shí)驗(yàn)變量一一甲狀腺激素有促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的作用。條件對(duì)照的目的 是通過(guò)比照得出相對(duì)立的結(jié)論，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性。例題剖析：請(qǐng)用DNAB作試劑，選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌镁撸瓿梢韵碌膶?shí)驗(yàn)方案， 驗(yàn)證促進(jìn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的物質(zhì)是DNA并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(1) 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)第一步：。第二步：分組、編號(hào)并處理。組合編號(hào)ABC處理不加任何提取物參加提取出的 S型細(xì)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(shí)間，觀(guān)察菌落的生長(zhǎng)情 況。(2) 預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論： o(3 ) 通過(guò)你設(shè)計(jì)的實(shí)