PAGEPAGE6辨別“對比試驗與比照試驗”1.對比試驗及特點分析(1)含義:假如并不知道兩組(或多組)試驗中的自變量對試驗結(jié)果所造成的影響,須要通過試驗來進行確定。此時就可以稱這些試驗為對比試驗,對比試驗也可稱為相互比照試驗。(2)舉例:①在美國科學(xué)家魯賓和卡門的有關(guān)光合作用的同位素試驗中,當(dāng)時他們并不能確定氧氣中的氧元素是來自二氧化碳分子還是水分子中的氧,因此,設(shè)計的試驗就是分別標(biāo)記二氧化碳中的氧元素和水中的氧元素,從試驗結(jié)果中進行推斷和確定。此時,就不能簡潔地辨別誰是試驗組,誰是比照組,只能將它們看作是相互比照或者對比試驗,因此,在某些試驗中對比試驗也可以稱為判決性試驗。②1952年,赫爾希和蔡斯以T2噬菌體作為試驗材料,利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù),證明DNA是遺傳物質(zhì)。他們用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA分子,這就是一組對比試驗(相互比照),也是一個判決性試驗。③中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中的對比試驗有許多,如探究某種酶的最相宜溫度和pH,質(zhì)壁分別試驗中探究洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的細(xì)胞液的大致濃度,等等。2.比照試驗及其類型分析(1)含義:假如只有一組試驗,不足以說明該變量是影響試驗結(jié)果的唯一因素,這時,須要設(shè)置一個未施加這種因素(自變量)而已知的試驗結(jié)果作為比照,以明確這種因素所起的作用。因此,通常把經(jīng)過限制處理的一組(或者未知試驗結(jié)果的一組)稱為試驗組,而將未經(jīng)過處理的一組(自然狀態(tài)下或者已知試驗結(jié)果的一組)稱為比照組。(2)類型:①空白比照比照組為不作任何處理的對象組。這里的不作處理,并非什么因素都不賜予,而是針對試驗所要探討的因素不賜予,以體現(xiàn)試驗因素的有無對試驗結(jié)果的影響。如“探究影響酶活性的條件”試驗中:1②自身比照試驗與比照在同一個對象上進行,不另設(shè)比照組。如“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”試驗,即是典型的自身比照——試驗處理前的對象狀況為比照組,試驗處理后的對象改變?yōu)樵囼灲M。③條件比照給比照組施以某種試驗處理,但不是所探討的試驗因素,以突出試驗實施的處理因素與試驗所探討因素的差異,從一個側(cè)面襯托試驗因素對試驗結(jié)果所造成的影響。如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗中以下兩組試驗:S型細(xì)菌DNA+R型活細(xì)菌S型菌落+R型菌落(試驗組);S型細(xì)菌DNA+DNA酶+R型活細(xì)菌R型菌落(條件比照組)。3.對比試驗與比照試驗的關(guān)系假如人們不知道溫度對某種植物種子萌發(fā)的影響,此時設(shè)計一系列的試驗條件進行探討,這就是對比試驗,從對比試驗中可以確定該種子萌發(fā)的最相宜溫度;假如現(xiàn)在人們已經(jīng)知道了上述種子萌發(fā)的最相宜溫度,還想探討其他溫度對該種子萌發(fā)的影響,此時設(shè)計的試驗就是比照試驗。1.(2024山東淄博試驗中學(xué)期末)如圖是光合作用探究歷程中恩格爾曼和薩克斯的試驗示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是()A.兩試驗均需進行“黑暗”處理,以消耗細(xì)胞中原有的淀粉B.兩試驗均須要光的照耀C.兩試驗中只有恩格爾曼的試驗設(shè)置了比照D.兩試驗均可證明光合作用的產(chǎn)物有氧氣1.答案B題圖所示的兩試驗中,只有薩克斯的試驗需進行“黑暗”處理,目的是消耗掉細(xì)胞中原有的淀粉。恩格爾曼試驗的目的是探究光合作用進行的場所,薩克斯試驗的目的是探究光合作用產(chǎn)物,所以兩試驗均須要光的照耀。恩格爾曼的試驗中,照光處理與不照光處理、黑暗與完全曝光形成比照;薩克斯的試驗中,暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成比照。恩格爾曼的試驗可證明氧氣是光合作用的產(chǎn)物,薩克斯的試驗可證明淀粉是光合作用的產(chǎn)物。2.(2024河北衡水中學(xué)高三開學(xué)二調(diào))過氧化物酶能分解H2O2,使氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶,設(shè)計試驗如表。下列相關(guān)敘述正確的是()管號1%氧化焦性沒食子酸/mL2%H2O2/mL緩沖液/mL過氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷卻后的白菜梗提取液/mL1222———222—2——322——2—422———2A.2號管為比照組,其余都為試驗組B.1號管為比照組,其余不都是試驗組C.若3號管顯橙紅色,無須比照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶D.若4號管不顯橙紅色,可證明白菜梗中無過氧化物酶2.答案B該試驗探究的是白菜梗中是否存在過氧化物酶,1是空白比照,2是標(biāo)準(zhǔn)比照,A錯誤,B正確;3號管試驗結(jié)果須要和比照組比較才能得出結(jié)論,C錯誤;假如4號管不顯橙紅色,不能說明白菜梗中無過氧化物酶,高溫會使酶空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶失活,D錯誤。3.下列關(guān)于探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式試驗的敘述,正確的是()A.選擇酵母菌為試驗材料是因為酵母菌是自養(yǎng)、兼性厭氧型微生物,易于培育B.通過設(shè)置有氧(比照組)和無氧(試驗組)的比照,易于推斷酵母菌的呼吸方式C.將進氣管、排氣管與錐形瓶連接后須要進行氣密性檢查,確保不漏氣D.試驗的因變量是澄清石灰水是否變混濁和加入酸性重鉻酸鉀溶液后樣液的顏色改變3.答案C在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的試驗中,選擇酵母菌為試驗材料是因為酵母菌具有兼性厭氧且易于培育的特點,但它不是自養(yǎng)型生物;在該試驗中所設(shè)置的有氧組和無氧組都是試驗組,通過相互對比,推斷酵母菌的呼吸方式;本試驗的因變量是酵母菌CO2的產(chǎn)生快慢和是否有酒精生成。4.下列試驗中,有關(guān)試驗組和比照組的設(shè)置,正確的是()選項試驗名稱試驗組比照組A探究過氧化氫酶作用的最適pH氫氧化鈉溶液或鹽酸+過氧化氫溶液+過氧化氫酶蒸餾水+過氧化氫溶液+過氧化氫酶B驗證過氧化氫酶具有催化作用過氧化氫溶液+肝臟研磨液過氧化氫溶液+FeCl3溶液C驗證酶的專一性簇新蔗糖溶液+簇新蔗糖酶液簇新淀粉溶液+簇新淀粉酶液D驗證某種酶是蛋白質(zhì)待測酶溶液+雙縮脲試劑標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液+雙縮脲試劑4.答案D探究過氧化氫酶作用的最適pH應(yīng)設(shè)置成相互比照試驗,無特定的比照組,多個試驗組的pH不同,各試驗組相互對比,表中A項對應(yīng)的設(shè)置是驗證pH對酶活性影響,A錯誤;驗證酶具有催化作用,比照組應(yīng)設(shè)置為用等量蒸餾水+過氧化氫溶液,B項對應(yīng)的設(shè)置是驗證酶具有高效性,B錯誤;驗證酶的專一性應(yīng)設(shè)置為:試驗組為反應(yīng)物+相應(yīng)酶液,比照組為另一反應(yīng)物+同一酶液或同一反應(yīng)物+另一種酶液,C錯誤;驗證某種酶是蛋白質(zhì)的試驗中,比照組設(shè)置成標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液+雙縮脲試劑是為了解除無關(guān)變量的干擾,D正確。5.在探究試驗的設(shè)計過程中,往往要設(shè)置比照試驗,下列有關(guān)敘述中正確的是()A.只能設(shè)置兩個試驗組,互為比照試驗B.在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”的試驗中,產(chǎn)物不同,即酒精和CO2構(gòu)成比照試驗C.進行比照試驗是為了探究某種因素與試驗對象的關(guān)系D.只要試驗現(xiàn)象明顯,有無比照試驗對試驗結(jié)論沒有影響5.答案C進行比照試驗是為了探究某種因素與試驗對象的關(guān)系,依據(jù)須要可設(shè)置兩個或兩個以上的試驗組,A錯誤,C正確;在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”的試驗中,反應(yīng)條件即有氧和無氧構(gòu)成比照,而非產(chǎn)物構(gòu)成比照,B錯誤;只有與比照試驗作比較,才能精確說明某種因素與試驗對象的關(guān)系,若沒有比照試驗,得出的結(jié)論往往是不科學(xué)、不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?D錯誤。6.在探討遺傳物質(zhì)的過程中,人們做了許多試驗進行探究,包括聞名的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗。(1)某人曾重復(fù)了“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗”,步驟如下。請分析以下試驗并回答問題:A.將一部分S型細(xì)菌加熱殺死;B.制備符合要求的培育基,并分為若干組,將菌種分別接種到各組培育基上(接種的菌種見圖中文字所示);C.將接種后的培育裝置放在相宜溫度下培育一段時間,視察菌落生長狀況。①制備符合要求的培育基時,除加入適當(dāng)比例的水和瓊脂外,還必需加入肯定量的無機鹽、氮源、有機物、生長因子等,并調(diào)整pH。②本試驗中的比照組有組。

③本試驗得出的結(jié)論是。

(2)艾弗里等人通過試驗證明了在上述細(xì)菌轉(zhuǎn)化過程中,起轉(zhuǎn)化作用的是DNA。請利用DNA酶作試劑,選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌镁?設(shè)計試驗方案,驗證“促進R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的物質(zhì)是DNA”,并預(yù)料試驗結(jié)果,得出試驗結(jié)論。①試驗設(shè)計方案:第一步:從S型細(xì)菌中提取DNA;其次步:制備符合要求的培育基,將其均分為三份,標(biāo)為A、B、C,分別做如下處理:組合編號ABC處理不加任何提取物g.

h.

第三步: ;

第四步:將接種后的培育裝置放在相宜溫度下培育一段時間,視察菌落生長狀況。②預(yù)料試驗結(jié)果并得出結(jié)論:

。

③通過設(shè)計的試驗,還能得出什么結(jié)論?

。

6.答案(1)②1、2、3③S型細(xì)菌中的某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌(2)①其次步:加入提取出的S型細(xì)菌DNA加入提取的S型細(xì)菌DNA和DNA酶第三步:將R型細(xì)菌分別接種到三組培育基上②A、C組中未出現(xiàn)S型細(xì)菌,只有B組培育基中出現(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③DNA結(jié)構(gòu)要保持完整才能促進R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌解析(1)本試驗的自變量是加入培育基中的物質(zhì),第4組為試驗組,其余三組為比照組。第4組中分別到S型細(xì)菌,說明有R型菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌,所以加熱殺死的S型細(xì)菌中必定含有某種轉(zhuǎn)化因子。(2)試驗中要求用DNA酶來驗證“促進R型細(xì)菌