2025屆高三生物一輪復習：高中生物對照實驗種類+

對照實驗是動物實驗中設置比較對象的一種科學方法，對照組的設置可評估實驗條件改變對實驗結果產(chǎn)生的影響。動物實驗中的對照實驗一般可分為空白對照、陽性對照和陰性對照。-空白對照(blankcontrol)：指不給予任何處理、不加任何對照藥物的對照。目的在于評定測量方法的準確度以及觀察實驗是否處于正常狀態(tài)。空白對照可以排除假陽性的結果。-陽性對照(positivecontrol)：給予動物已知有效的藥物(與實驗用藥治療作用一致的藥物)或其他有效因素的處理。目的在于證明實驗藥和對照藥間的差別：優(yōu)效性、非劣效性或等效性。陽性對照可以排除假陰性的結果。也就是說，陽性對照就是一個樣本已知必然是陽性的結果，如果檢測出來了這個樣本不是陽性，則說明實驗有問題，不可靠。-陰性對照(negativecontrol)：常見有溶劑對照，假處理對照和同型對照。目的在于排除未知變量對實驗中的動物產(chǎn)生不利影響。陰性對照的目的是排除假陽性。也就是說，陰性對照就是一個樣本已知必然是陰性的結果，如果檢測出來了這個樣本是陽性的，這就說明實驗有問題。（臨床試驗中陰性對照可采用安慰劑）陰性對照主要分為溶劑對照、假手術處理對照、同型對照3種類型（第3種在神經(jīng)科學領域應用少，僅供了解），具體介紹下：

(1)溶劑對照

(Solventcontrol)最常見的陰性對照。有些化合物由于水溶性差，在進行藥物溶解時，可能需要使用有機溶劑

(如DMSO)

以及助溶劑輔助溶解。為排除溶劑本身對動物的影響，往往會設置一個溶劑對照組。(2)假手術處理對照

(Shamcontrol)除此之外，在給動物造模的過程中，也會涉及到假手術處理對照

(Shamcontrol)。(3)同型對照

(Isotypecontrol)除了上述陰性對照，使用抗體治療的組別還需要設置同型抗體作為對照（Isotypecontrol)。例如在研究壓力相關激素和神經(jīng)遞質對抗癌療法影響的實驗中，攜帶MCA205腫瘤的SD小鼠和對照

(Ctrl)

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

空白對照是指不給對照組以任何處理因素，通常未經(jīng)自變量處理的對象組為對照組，經(jīng)自變量處理的對象組為實驗組；或處于正常情況下的對象組(即常態(tài)組)為對照組，未處于正常情況下的對象組為實驗組。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，實際上對照組往往還是要做一定的處理，只是不加實驗組的處理因素，但可以用生理鹽水等溶劑代替所要加的溶液，也可以是給實驗動物手術但不摘除某個器官，其他處理與實驗組完全相同?？瞻讓φ漳苊靼椎貙Ρ群鸵r托實驗組的變化和結果，增加實驗結果的說服力。

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

又如，在“探究抗生素對細菌的選擇作用”實驗中，不含抗生素的平板就是空白對照組，而添加抗生素的平板則是實驗組；在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中，在常溫條件下的分解就是空白對照組，而在加熱、加Fe3+、加肝臟研磨液時則是實驗組；在“探究土壤微生物的分解作用”實驗中，對土壤不做處理的實驗是空白對照組，而對土壤進行滅菌處理的實驗則是實驗組。自身對照

自身對照是指對照組和實驗組都在同一研究對象上進行，不另設對照實驗，實驗處理前的對象狀況為對照組，實驗處理后的對象變化則為實驗組。自身對照方法簡便，關鍵是比較實驗處理前后實驗結果和現(xiàn)象的差異，從而分析總結出相應的實驗結論。

比如，“探究植物細胞的吸水和失水”實驗，就出現(xiàn)了兩次前后自身對照，第一次對照是在高濃度溶液處理下，質壁分離狀態(tài)與自然狀態(tài)形成自身對照；第二次對照是在低濃度溶液或清水處理下，質壁分離復原后狀態(tài)與質壁分離狀態(tài)形成自身對照。

又如，研究植物根具有向重力性、莖具有背重力性時，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，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，與根、莖原有的水平方向形成自身對照。

再如，在恩格爾曼探究葉綠體的功能實驗中，水綿葉綠體接受極細光束照射區(qū)聚集大量需氧細菌，而未接受光照的黑暗區(qū)則很少有好氧性細菌分布；同時用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域。恩格爾曼通過水綿葉綠體的不同區(qū)域和不同色光照射的自身對照實驗證明：光合作用需要光，光合作用產(chǎn)生氧氣，光合作用的場所是葉綠體，葉綠體中的色素主要吸收的是紅光和藍紫光。

另外，在“設計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性”實踐中，也是通過觀察生態(tài)缸中生物或水質的前后變化來判斷其穩(wěn)定性，也屬于自身對照。相互對照

相互對照也稱對比實驗，是指不單獨設對照組，而是幾個實驗組相互比較對照，其中每一組既是實驗組也是其他實驗的對照組，由此得出相應的實驗結論。一般是在探究某種實驗因素對實驗結果的影響不明確的情況下使用，通過實驗的相互對比，確立自變量和因變量的關系，相互對照較好地平衡和抵消了無關變量的影響，使實驗結果更具有說服力。

例如，在“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的實驗中，需要設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，這兩個實驗組的結果都是事先未知的，通過對比可以看出有氧和無氧條件對細胞呼吸的影響不同，無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳慢而少，同時還生成了酒精，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對酶活性的影響)”實驗中，利用不同溫度或pH對酶處理，而各組對酶活性的影響是未知的，通過檢測淀粉的水解程度或過氧化氫分解產(chǎn)生氣泡的速率不同形成相互對照，從中找出淀粉水解程度最大或產(chǎn)生氣泡最快的實驗組，其對應的溫度或pH即為最適溫度或最適pH。

再如，在“光合作用中氧氣的來源”實驗中，魯賓和卡門利用同位素標記法分別用18O標記H218O和C18O2，然后進行兩組實驗: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“探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度”實驗中，預實驗中設計了空白對照，確定了最適濃度的大致范圍，在進行正式實驗時，就可以不設置空白對照，只需在確定的大致范圍內(nèi)，縮小濃度梯度進行一系列實驗，這樣各組間形成相互對照，最后確定生根最長或最多的生長素類調(diào)節(jié)劑濃度即為最適濃度。

另外，“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”、“噬菌體侵染細菌的實驗”等實驗也是通過設計不同實驗組之間的相互對照得出科學結論。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自變量的影響(減法原理)，或者說這種處理是在實驗中自變量的基礎上所做的其他處理(加法原理)，條件對照的目的是通過對比得出相對立的結論，以驗證實驗結論的正確性．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，艾弗里證明DNA是遺傳物質的實驗，就是利用減法原理設計的條件對照，實驗組是“R型活細菌+S型細菌的DNA混合培養(yǎng)”，條件對照組是“R型活細菌+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，其實驗設計方案是:以蝌蚪為實驗材料，甲組(實驗組)飼喂甲狀腺激素，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．通過三組實驗的比較對照分析，能充分說明甲狀腺激素有促進動物生長發(fā)育的作用。配對對照

配對對照是指嚴格一致的成對對象分置不同自變量的對比實驗，保證了實驗的單一變量和無關變量，使實驗結果更有說服力和可信度。

例如，薩克斯的光合作用實驗，巧妙地設計了對照實驗，自變量是光照的有無，利用同一葉片主葉脈兩側的對稱部分，一半葉片置于光照下，另一半葉片置于黑暗中，通過觀察因變量—碘蒸汽熏蒸后的顏色變化，來比較葉片在光、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。陽性對照

陽性對照是指給對照組施以已經(jīng)被證明是一種有效的處理因素，給待檢測的處理因素形成對照，檢測處理因素產(chǎn)生的結果是否呈現(xiàn)陽性，從而得出實驗結論。

例如，在“探究酶的高效性”實驗中，設置的對照實驗是一組過氧化氫溶液中滴加肝臟研磨液(含有過氧化氫酶)，另一組過氧化氫溶液中滴加Fe3+溶液，其中滴加Fe3+溶液的對照組就屬于陽性對照，通過比較兩組實驗產(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”實驗中，除用蒸餾水做空白對照外，還設置了已知緩沖液的陽性對照組，生物組織樣液滴加鹽酸溶液或氫氧化鈉溶液時，實驗結果是pH無明顯的升高或降低，和蒸餾水設置的空白對照組不同，但和緩沖液設置的標準對照一致，就可以說明生物組織樣液中存在有緩沖物質，來維持生物體的pH相對穩(wěn)定。陰性對照

陰性對照是為排除假陽性而設的對照，即為待檢測的處理因素設置一組已知結果為陰性的對照組，證明待檢測處理因素產(chǎn)生的結果為陽性，從而達到檢測的目的。

例如，在“探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用”的實驗中，1號試管注入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，生成磚紅色的氧化亞銅沉淀；而2號試管作則注入2mL蔗糖溶液，在同樣條件下，卻沒有生成磚紅色的氧化亞銅沉淀．2號試管作為陰性對照組，1號和2號試管相互對照，可知1號試管呈現(xiàn)陽性，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，在鑒定某轉基因植物是否有殺蟲效果時，必須設置陰性對照，即沒有殺蟲效果的非轉基因植物組，統(tǒng)計并記錄害蟲取食轉基因植物和非轉基因植物的死亡率，結果表明轉基因植物的殺蟲效果呈陽性，從而證明轉基因植物的殺蟲效果。標準對照

標準對照是最常用的一種對照，指以標準值或正常值作為對照．是指生物生理、生化的某些項目都有相應的標準，將觀察測定的實驗數(shù)值與規(guī)定的標準值相比較，以確定其正常與否的對照方法，也屬于陽性對照．標準對照的優(yōu)點是比較安全、穩(wěn)妥，多用于臨床研究中不便使用空白對