对照实验

对照实验一般要设对照组和实验组，上述 对照组 实验中的确1号试管就是对照组，2号、3号和4 号试管是实验组。在对照实验中，除了观察的 和 实验组 变量外，其它变量都应始终保持相同。
实验的对照原则概述
对照原则是设计和实施实验的准则之一。通 过设置实验对照对比，既可排除无关变量的 影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。 通常，一个实验分为实验组和对照组。实验 组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，
法”的应用
根据化合物的特殊元素组成，利用同位素标 记法研究生物的生命活动。
元素
3H 18O 14C 32P、35S 15N
标记物质 氨基酸 CO2或H2O CO2 分别标记噬 菌体 DNA
研究问题
分泌蛋白在细胞内的合成、 运输和分泌途径
光合作用中氧气的来源 光合作用过程中碳的同化 途径 DNA是生物的遗传物质 DNA的复制方式为半保 留复制
对照实验的类型：
3）相互对照：指不单独设置对照组，而是几个实 验组相互对照。 实验：在“比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率” 实验中，用过氧化氢酶和Fe3+催化过氧化氢分解进 行对照，探索酶的催化效率。其中，哪一组为实验 组？哪一组为对照组？
思考：如果将实验目的改为：验证过氧化氢酶的高 效性，则是有实验组与对照组之分？
(3)苏丹Ⅲ染液 对照作用 (4)①变为蓝色 假冒的 不变蓝色 ②是用全脂奶粉 搜集来的脱脂奶粉样品 起
不是用全脂奶粉假冒的 蛋白质
(5)双缩脲试剂
实验探究
探究pH对酶活性的影响
pH影响酶的活性，进而影响氧气的生成量，可用倒置
（1）实验原理：
H 2O 2
过氧化氢酶
H2O+O2
的量筒中的气体量来测量。
思考1.在实验设计中，要遵循原则有哪些呢？
Ⅱ.实验设计应遵循的原则： 1、对照性原则：指实验设计中需设计对照组，与实 验组进行对比。
思考2.何为实验组和对照组？设置对照组有何 作用？你知道常有哪些对照类型？
实验组：是接受实验变量处理的对象组； 对照组：对实验假设而言，是不接受实验变量处 理的对象组。 设置对照实验的作用：排除无关变量的影响，增加 实验结果的可信度和说服力。
②若实验二、三两试管溶液颜色呈橙黄色，且
对比不明显，则证明________________；若实
验二、三颜色对比明显，则证明 ________________。 (5)通过以上鉴定，我们还不能完全肯定是否是 正宗的脱脂奶粉，还必须用______________对 其________含量进行鉴定。
答案：(2)碘—碘化钾溶液
实战演练(专项提能，小试牛刀) 某生物研究性学习小组想把调查脱脂奶粉的合 格率作为研究课题，假如你是课题小组成员， 你如何鉴定真假脱脂奶粉？
(1)搜集资料
A．全脂奶粉含有蛋白质、油脂和蔗糖等成分, 脱脂奶粉为高蛋白，低油脂。 B．假冒脱脂奶粉有两种，一是用全脂奶粉冒 充，二是用淀粉冒充。
(2)实验一用来鉴定是否用淀粉冒充脱脂奶粉，
答案：(1)
序号 A容器 B容器 一定量的完全营 等量缺镍的完全营 养液 养液 一定数量长势相 与A容器中等量且长 似的玉米幼苗 势相似的玉米幼苗 在相同的适宜环境中培养数天，观察 实验结果
1
2
3
(2)若B容器中玉米幼苗也能正常生长，则镍盐
不是植物必需的无机盐；若B容器中玉米幼苗 不能正常生长(或表现出缺素症)，则镍盐可能 是植物必需的无机盐 (3)在缺镍的B容器中加入一定量的无机盐镍， 培养数天，观察实验结果 原来异常的玉米
③现象：A不出现红黄色沉淀，B_________；
结论：________________________________。 ④现象：A不出现红黄色沉淀，B_________； 结论：________________________________。
答案：①细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质
②出现红黄色沉淀
4）自身对照：指实验组和对照组在同一对象上进行。 实验：在“观察植物细胞的质壁分离和复原” 实验中，先观察正常的洋葱表皮细胞，再用同一装 片进行质壁分离和质壁分离复原实验。请问：实验 中有没有对照？如果有，属于何种对照类型？
对 照 实 验
名称 内容及举例
对 照 实 验
除一个因素外，其余因素都保持不变的实 验叫做对照实验。上述实验中只有催化剂是改 变的，其余因素（如反应物的性质和浓度）都 没有改变。
例析 如利用双缩脲试剂鉴 定某种材料中是否含 有蛋白质，是因为双 缩脲试剂能与蛋白质 反应呈紫色 如观察细胞有丝分裂 实验中应选择植物细 胞分裂旺盛的部位做 切片，而不用成熟的 植物叶片
实验的科学性原则
1．概述
科学性原则是指设计的实验必须具有科学性。
即无理论上和操作上的错误，符合自然规律。
2．分析
控 制 变 量
名称 内容及举例
自 变 量
因 变 量 无关 变量
实验过程中可以变化的因素称为变量。其中 人为改变的变量称为自变量。上述实验中的 氯化铁溶液和肝脏研磨液，都属自变量。
随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。 上述实验中酶活性（以过氧化氢分解速率来 表示）就是因变量。 除自变量外，实验过程中可能还会存在一些 可变因素，对实验结果造成影响，这些变量 称为无关变量。
③出现紫色
不出现紫色
细菌细胞壁中含蛋白质，不含
糖类
④不出现紫色 细菌细胞壁中不含糖类和蛋
白质
Ⅱ.实验设计应遵循的原则： 2、单因子变量原则： 即实验组和对照组相比较只 能有一个不同变量。
思考1.为什么要遵循单因子变量原则呢？
只有遵循单因子变量原则，当实验组和对照组出现 不同结果（反应变量）时，才能确定造成这种不同结果 的原因肯定是实验变量引起，而不是无关变量引起的。
项目
若不能准确有效地控制其他变量，则可能不 能得到正确的实验结果或结论。
实战演练(专项提能，小试牛刀)
(2011年慈溪模拟)探究镍盐为植物生活所必需
的无机盐。 材料用具：完全营养液甲、缺镍的完全营养液 乙、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米 幼苗、无机盐镍。
(1)方法步骤
序号 1 2 3 A容器 B容器
（3）注意点： ①会用“适宜条件”一词； ②会用“过了一段时间”进行观察（或测量）。
实验的单一变量原则
1．概述
单一变量原则是指其他因素(无关变量)不变，
只改变其中一个因素(要研究的因素——实验
变量，即自变量)，然后观察这个实验变量对 实验结果的影响。 2．单一变量的控制 确定自变量后，控制其他无关变量相同且适
（2）实验设置；
设置 装置 贴含酶 滤纸片 加缓 冲液 加过氧化 氢溶液 连接 旋转 反应
定时 记录
（3）变量 自变量： pH缓冲液 不同 控制？ （4）设计小结：
酶溶液
调节pH
因变量： 气体生成量
无关变量： 酶量（滤纸片）、温度、底物量等
混合反应 定时观察
生成量
归纳结论
底物溶液
解题方法指导（1）——“同位素示踪
实战演练(专项提能，小试牛刀)
原核生物——细菌具有细胞壁，为探究其化学
成分，某课题小组设计了如下实验：(已知糖类 加硫酸水解后用碱中和，再加本尼迪特试剂， 加热有红黄色沉淀生成；蛋白质与双缩脲试剂 作用，生成紫色物质；且二者单独检验时互不 干扰)
(1)将细菌细胞粉碎后，用高速离心机分离得到
细菌细胞壁。
亦称控制组，对实验假设而言，是不接受实
验变量处理的对象组。至于哪个作为实验组，
哪个作为对照组，一般是随机决定的。这样， 从理论上说，由于实验组与对照组的无关变 量的影响是相等的、被平衡了的，故实验组 与对照组二者的差异，则可认定是来自实验
变量的效果。按对照的内容和形式上的不同，
通常有空白对照、自身对照、条件对照、相 互对照四种对照类型。
宜。如下表：
控制内容 处于相同的实验状态(如数量、质量、 实验材料 长度、体积、来源和生理状况等) 实验器具 器具的型号，试剂的成分、浓度、体 及试剂 积等相同 处于相同的最适状态(如温度、pH、水 外界因素 分、光照强度等) 相同的操作方法、实验步骤等 操作程序 相同的观察时间及梯度、观察标准等
对照实验的类型：
1）空白对照：不做任何实验处理的对象组。 2）条件对照：给对象组施以某种实验处理，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引起的。
例如动物激素饲喂小动物的实验，其实验设计：
1号玻璃缸中加入甲状腺激素5mg ——实验组 2号缸中加入甲状腺抑制剂5mg ———条件对照 3号缸中不加任何药物 ———————空白对照 （其它饲喂条件均相同），请你判断对照类型。
试管中加入的物质A是__________________。
(3)实验二、三用来鉴定是否用全脂奶粉冒充 脱脂奶粉，物质B、C是________________， 溶液D是__________________。设置实验三的 目的是____________________。 (4)结果分析： ①若实验一试管溶液颜色________，则证明 是用淀粉冒充的；若实验一试管溶液颜色 ________，则证明不是用淀粉冒充的。
思考2.下列研究小球藻的生长需要CO2的实验A与 B、B与C、A与C三组中符合单因子变量控制是：
无光
是B与C。
2、单因子变量原则 （1）实验设计中，只能进行单因子对比研究，其余 因子均需进行不变量控制,主要体现在实验过程的同 条件控制。 （2）同条件：指实验组与对照组所用器材、试剂、 所处环境、处理时间等均相同。具体有四个方面： ①生物材料要相同： 即所用生物材料的数量、质量、长 度、体积、来源和生理状况等要尽量相同； 即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器 ②实验器具要相同： 具的材质、大小、型号要完全一致； ③实验试剂要相同： 即试剂的成分、浓度、体积要相同； ④处理方法要相同：如相同的环境条件下培养，相同 的处理时间 。
科学性依据 主要包括：变量设 置、控制条件、操 实验 作顺序、方法正确 方法 等，总之，依据此 方法能得到正确可 靠的实验结果
项目
例析
如鉴定细胞呼吸的 产物时，应先除去 装置中已存在的 CO2
如观察植物细胞的 观察、统计、分析 质壁分离和复原实 实验 等方法正确，符合 验时，若观察时间 结果 实验原理 太长，则不会得出 正确的结果
幼苗恢复正常生长(或病症消失)，则镍盐是植 物必需的无机盐
(4)不是，培养液中镍盐的浓度过大，会使植
物因细胞外液渗透压过大而失水过多，导致
死亡。
(5)实验不能成功。因为土壤和自来水中都可
能含有镍，无法形成对照。
项目科Biblioteka 性依据符合生物学 实验原理 基本知识和 基本事实 (1)符合实验 原理的要求 实验材料 (2)便于实验 操作
(2)将细菌细胞壁分成两等份，编号为A、B。
(3)取A加硫酸水解后用碱中和，再加本尼迪特
试剂并加热；取B加双缩脲试剂，摇匀。
(4)观察并记录实验现象。
现象及结果分析：
①现象：A出现红黄色沉淀，B出现紫色； 结论：________________________________。 ②现象：A__________，B______________ ； 结论：细菌细胞壁中含有糖类而不含蛋白质。
在相同的适宜环境中培养数天，观察实验 结果
(2)预期并分析实验结果：A容器中玉米幼苗正 常生长，________________________________ ______________________________________。
(3)为进一步验证镍盐一定是植物必需的无机 盐，还应增加的实验步骤是_______________ ______________________________________。 结论是_________________________________ ______________________________________。 (4)既然验证镍盐是植物必需的无机盐，是不 是培养植物的营养液中添加的镍盐越多越好？ (5)上述实验若用土壤代替培养液或配制培养 液时用自来水而不用蒸馏水，实验能否成功？ 为什么？
应用提升(随学随练，轻松夺冠) 1．(2010年嘉兴第二次调研)科学家利用“同位 素标记法”弄清了许多化学反应的详细过程。 下列有关说法正确的是( ) A．用15N标记核苷酸，弄清了分裂期染色体形 态和数目的变化规律 B．用3H标记亮氨酸，分析出分泌蛋白的合成 和分泌途径 C．用18O标记CO2，探明了光合作用中产生的 O2来自于CO2 D．用35S标记噬菌体的DNA并以此侵染细菌， 证明了DNA是遗传物质