4 条件对照
条件对照是指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的,给定的处理因素正是为了保证实验中对照组与实验组相比只是少了实验变量的影响,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。通常施以条件因素的对象组为对照组,施以实验因素的对象组为实验组。例如,在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中,实验组是“R型活细菌+S型细菌的DNA混合培养”,条件对照组是“R型或细菌+S型细菌的DNA和DNA酶混合培养”。再如,“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中,采用等组实验法,其实验设计方案是:以蝌蚪为实验材料,甲组(实验组)饲喂甲状腺激素;乙组(条件对照组)饲喂甲状腺抑制剂;丙组(空白对照组)对蝌蚪不做任何处理。通过比较、对照、更能充分说明实验变量──甲状腺激素有促进动物生长发育的作用。条件对照的目的是通过对比得出相对立的结论,以验证实验结论的正确性。
例题剖析:请用DNA酶作试剂,选择适当的材料用具,完成下列的实验方案,验证促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA,并预测实验结果,得出实验结论。
(1)实验方案设计
第一步: 。
第二步:分组、编号并处理。
组合编号
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A
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B
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C
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处理
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不加任何提取物
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加入提取出的S型细菌DNA
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加入提取的S型细菌DNA和DNA酶
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第三步: 。
第四步:将接种后的培养基放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落的生长情况。
(2)预测实验结果并得出结论: 。
(3)通过你设计的实验,还能得出的新的结论是 。
解析:在验证促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA的实验中,只有B组加入了S型细菌的DNA,其培养基中会产生S型细菌,而其他培养基中均没有产生S型细菌,证明S型细菌的DNA是遗传物质。
答案:
(1)从S型细菌中提取DNA,制备符合要求的培养基。
将R型细菌分别接种到三组培养基上。
(2)A组、C组中未出现S型细菌,说明DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌.
(3)DNA的结构要保持完整才能使R型细菌转化为S型细菌。
5 配对对照
配对对照是指严格一致的成对对象分置不同实验变量的对比实验,结果更有说服力。例如萨克斯的实验,巧妙地设计了对照实验,自变量是光照(一半叶片置光下、一半置黑暗),因变量是颜色变化,比较光合作用放氧率,实验结果可信度高。
6 标准对照
生物生理、生化的某些项目也都有相应的标准,将观察测定的实验数值与规定的标准值相比较,以确定其正常与否的对照方法。例如,用一种已确认的药物作标准对照组,比较新药的药效。
7 阳性对照
阳性对照是指给对照组施以已经被证明是一种有效的处理因素。例如,研究某化合物是否致癌的长期动物实验中,实验组为用该化合物处理,阳性对照组用已知的致癌物感染。又如实验者在研究一种新的抗生素时,可以用已经被证明有抗菌作用的青霉素或其他抗生素与有效的青霉素有同样的作用,则这种抗生素的抗菌作用得到证明,反之,则被否定。用青霉素作对照组称为阳性对照组。再如“在控制淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用实验”中,1号试管作为阳性对照注入2mL可溶性淀粉溶液,在唾液淀粉酶的作用下水解成还原糖,且能够与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的氧化亚铜沉淀;而2号试管作为实验组注入2mL蔗糖溶液,在同样条件下,却没有生成砖红色的氧化亚铜沉淀,由此可以证明唾液淀粉酶具有专一性,它只能使淀粉水解,却不能使蔗糖水解。其它实验如“比较过氧氢酶和Fe3+催化效率”也属于阳性对照。
8 阴性对照
阴性对照是为排除假阳性而设的对照。例如,检验某转基因植物是否有杀虫效果,必须设置阴性对照(没有杀虫效果的植物组),记录昆虫自然死亡数,再作假设检验统计推断。
9 安慰剂对照
安慰剂对照,又称双盲试验。为避免和控制人为或自然因素干扰而设置的对照,试验者和实验对象不知道何为实验和对照。例如,例如试验某新药,使用同样外观的安慰剂作对照,除科研设计者外,医生和病人都不知谁用新药谁用安慰剂。
在设计对照实验时,一定要使反应的条件相同,参与反应物质的量相等,这是实验设计中等量性原则的要求。可以说,等量性原则与对照性实验是相伴而生的,只要是对照性实验,就一定要体现等量性原则。否则,会使实验结果失去可比性,从而影响对照的价值。