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混合培養(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。通過比較、對(duì)照、更能充分說明實(shí)驗(yàn)變量──甲狀腺激素有促進(jìn)動(dòng)物生長發(fā)育的作用。條件對(duì)照的目的是通過對(duì)比得出相對(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DNA酶作試劑,選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌镁,完成下列的?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。
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組合編號(hào)
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A
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B
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C
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處理
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不加任何提取物
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加入提取出的S型細(xì)菌DNA
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加入提取的S型細(xì)菌DNA和DNA酶
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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,觀察菌落的生長情況。
(2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論: 。
(3)通過你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),還能得出的新的結(jié)論是 。
解析:在驗(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的實(shí)驗(yàn)中,只有B組加入了S型細(xì)菌的DNA,其培養(yǎng)基中會(huì)產(chǎn)生S型細(xì)菌,而其他培養(yǎng)基中均沒有產(chǎn)生S型細(xì)菌,證明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)。
答案:
(1)從S型細(xì)菌中提取DNA,制備符合要求的培養(yǎng)基!
將R型細(xì)菌分別接種到三組培養(yǎng)基上。
(2)A組、C組中未出現(xiàn)S型細(xì)菌,說明DNA分子可以使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌.
(3)DNA的結(jié)構(gòu)要保持完整才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。
5 配對(duì)對(duì)照
配對(duì)對(duì)照是指嚴(yán)格一致的成對(duì)對(duì)象分置不同實(shí)驗(yàn)變量的對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果更有說服力。例如薩克斯的實(shí)驗(yàn),巧妙地設(shè)計(jì)了對(duì)照實(shí)驗(yàn),自變量是光照(一半葉片置光下、一半置黑暗),因變量是顏色變化,比較光合作用放氧率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信度高。
6 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照
生物生理、生化的某些項(xiàng)目也都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),將觀察測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)值與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值相比較,以確定其正常與否的對(duì)照方法。例如,用一種已確認(rèn)的藥物作標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照組,比較新藥的藥效。
7 陽性對(duì)照
陽性對(duì)照是指給對(duì)照組施以已經(jīng)被證明是一種有效的處理因素。例如,研究某化合物是否致癌的長期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)組為用該化合物處理,陽性對(duì)照組用已知的致癌物感染。又如實(shí)驗(yàn)者在研究一種新的抗生素時(shí),可以用已經(jīng)被證明有抗菌作用的青霉素或其他抗生素與有效的青霉素有同樣的作用,則這種抗生素的抗菌作用得到證明,反之,則被否定。用青霉素作對(duì)照組稱為陽性對(duì)照組。再如“在控制淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用實(shí)驗(yàn)”中,1號(hào)試管作為陽性對(duì)照注入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(yīng),生成磚紅色的氧化亞銅沉淀;而2號(hào)試管作為實(shí)驗(yàn)組注入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,由此可以證明唾液淀粉酶具有專一性,它只能使淀粉水解,卻不能使蔗糖水解。其它實(shí)驗(yàn)如“比較過氧氫酶和Fe3+催化效率”也屬于陽性對(duì)照。
8 陰性對(duì)照
陰性對(duì)照是為排除假陽性而設(shè)的對(duì)照。例如,檢驗(yàn)?zāi)侈D(zhuǎn)基因植物是否有殺蟲效果,必須設(shè)置陰性對(duì)照(沒有殺蟲效果的植物組),記錄昆蟲自然死亡數(shù),再作假設(shè)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)推斷。
9 安慰劑對(duì)照
安慰劑對(duì)照,又稱雙盲試驗(yàn)。為避免和控制人為或自然因素干擾而設(shè)置的對(duì)照,試驗(yàn)者和實(shí)驗(yàn)對(duì)象不知道何為實(shí)驗(yàn)和對(duì)照。例如,例如試驗(yàn)?zāi)承滤,使用同樣外觀的安慰劑作對(duì)照,除科研設(shè)計(jì)者外,醫(yī)生和病人都不知誰用新藥誰用安慰劑。
在設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要使反應(yīng)的條件相同,參與反應(yīng)物質(zhì)的量相等,這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中等量性原則的要求?梢哉f,等量性原則與對(duì)照性實(shí)驗(yàn)是相伴而生的,只要是對(duì)照性實(shí)驗(yàn),就一定要體現(xiàn)等量性原則。否則,會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果失去可比性,從而影響對(duì)照的價(jià)值。