高中生物高考试题中的对照实验类型

生物高考试题中的对照实验类型

湖北省麻城市第一中学何磊“对照性原则”是生物学实验设计和实施实验的一个重要原则。通过设置对照实验，可以排除无关变量对实验结果的影响，从而增加实验结果的可信度和说服力。对照实验就是一个条件（即因素）不同，而其他条件（因素）都相同的情况下所进行的实验，研究此条件（因素）和结果之间的关系，这一组就是“实验组”，而不包含此条件(因素)的一组称为“对照组”。在生物高考试题中，常见的对照实验有如下四种类型：

（一）空白对照。空白对照是指不做任何实验处理的对象组，这里的不作处理，并不是什么因素都不给予，而是针对实验所要研究的条件（因素）不给予，以体现实验条件（因素）的有无对实验结果的影响。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强说服力。

例（2007年江苏高考）右图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。其中a为实验装置，b为对照装置。有关用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是：A．确保植株与外界空气进一步隔绝

B．排除土壤中微生物代谢活动的干扰

C．防止NaOH溶液对植物根系的影响

D．避免土壤中自养微生物光合作用形

成淀粉

解析：该实验是探究CO2是否为植物光合

作用的原料，图中a装置内没有CO2为实验

组，b装置内有CO2，相当于不作处理的正常植株，为对照组。答案：B

（二）自身对照。指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照。

例（2008年全国卷I）为了验证用胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验方案时，如果以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标，则下列对实验组注射药物的顺序，正确的是：

A.先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液

B.先注射胰岛素溶液，再注射胰岛素溶液

C.先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水

D.先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液

解析：该实验的实验目的是验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，实验变量是胰岛素，反应变量是血糖含量，而血糖含量不是直接测量，而是通过实验动物的症状变化（实验现象）体现出来的。对照组：正常小鼠两次均注射生理盐水→活动一直正常；实验组：正常小鼠先注射胰岛素溶液→出现低血糖症状→后注射葡萄糖溶液→血糖浓度恢复，小鼠活动正常。在实验组中体现了自身前后对照的方法。此题可由“验证某矿质元素为植物的必需矿质元素”实验类推而来。另外，“植物细胞质壁分离和复原”实验，也是典型的自身对照。答案：A （三）相互对照。指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照。相互对照较好地平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果具有说服力。

例（2007年海南高考）已知在促进生长的浓度范围内，浓度相同时，生长素类似物萘乙酸（NAA）产生的促进生长的作用大于吲哚乙酸（IAA）。为了验证NAA和IAA的这种差异，可分别用胚芽鞘和扦插枝条为材料进行实验。请简单写出实验设计思路并预测结果。（1）以胚芽鞘为材料的实验设计思路及预测结果。

实验设计思路：预测结果：

（2）以扦插枝条为材料的实验设计思路及预测结果。

实验设计思路：预测结果：

解析：该题的实验设计很明显要用到相互对照的实验方法。相同浓度的生长素类似物

萘乙酸（NAA）和吲哚乙酸（IAA）对胚芽鞘促进生长的作用不同；对扦插枝条生根的影响也不同。实验变量是激素的种类不同，反应变量是胚芽鞘的生长效应和扦插枝条生根的程度不同。各实验组之间形成相互对照。课本上“植物激素与向光性向重力性实验”和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”都是典型的相互对照的实验例子。答案：（1）用等量相同浓度的IAA和NAA分别处理各组去尖端的胚芽鞘一侧（或答顶端），观察其弯曲生长角度（或答直立生长长度）的差异。预测结果为：NAA处理胚芽鞘的弯曲角度（或答直立生长的长度）大于IAA的处理。（2）用相同浓度的IAA和NAA分别处理各组扦插枝条的下端，观察其生根的差异。预测结果为：NAA处理的扦插枝条生根数量多于IAA的处理。

（四）条件对照。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，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的，或不是所要研究的处理因素。课本实验“甲状腺激素能促进幼小动物的发育”，其实验设计方案是：甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）；乙组：饲喂甲状腺抑制剂（条件对照组）；丙组：不饲喂药剂（空白对照组）。本实验的实验变量是甲状腺激素，甲状腺抑制剂虽然是实验所实施的处理因素，但与实验因素（甲状腺激素）无关，故甲组和乙组之间形成条件对照。

例（2008年天津高考）为验证胰岛素具有降低血糖含量的作用设计如下实验流程。实验中5只家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算。

据图回答：

（1）实验中起对照作用的是______号家兔.

（2）二次注射后，与⑤号家兔相比，若④号家兔是产生尿素的时增加，原因是＿＿＿＿。（3）二次注射后，低血糖症状最先得到缓解的________号家兔；若②号家兔也出现糖尿，则该兔的尿量将会__________。原因是＿＿＿＿＿＿＿＿。

解析：该实验中①号和⑤号兔起空白对照作用，②③④号兔之间形成条件对照，更能说明胰岛素具有降低血糖含量的作用。答案：（1）①和⑤（2）更多氨基酸分解，含氮部分转变成尿素的量增加（3）②增加血糖含量过高，在排出糖的同时，带走更多的水，导致多尿