2025届高三生物一轮复习课件微专题4：实验设计中的对照设计

这是一份2025届高三生物一轮复习课件微专题4：实验设计中的对照设计，共25页。PPT课件主要包含了对照设计加减原理，对照设计阴阳对照等内容，欢迎下载使用。

去除有关部位或物质组(去除组)
去除后添加X因素组(恢复组)
添加X因素组(添加组)
X因素通过该部位起作用
说明：一般需要对相关处理前后的生理指标都进行测量
1.为验证“瘦素通过激活支配脂肪组织的交感神经促进脂肪分解”，利用小鼠进行实验操作步骤 I和步骤I后，检测小鼠体内脂肪组织体积的变化量。请补充表中相关实验步骤。(可选试剂包括:生理盐水、瘦素、抑制交感神经的药物)
③预期实验结果：_______________________________________________ __________________________
注射抑制交感神经的药物
A组和C组小鼠体内脂肪组织体积的减少量均明显低于B组
2.有研究表明蛋白酶P会影响瘦索的作用。分别用高脂及正常饮食饲喂实验小鼠一段时间后，发现高脂饮食组小鼠下丘脑神经组织中蛋白酶P的含量显著高于正常饮食组，小鼠细胞膜上瘦素受体的表达量情况如图2所示。
据图推测，蛋白酶P通过__________________________针对高脂饮食导致的肥胖患者。
疾病模型组(类似去除组)
X因素具有治疗作用 或 X因素通过该部位进行治疗
X因素具有治疗作用 或X因素通过该部位进行治疗
3.在动物的神经系统内，既有依赖神经递质传递信号的化学突触 (如图 18，Ach 为乙酷胆碱)，也有以电流为信息载体的电突触 (如图 19，突触前膜和突触后膜紧密接触，缝隙接头是相通的离子通道)回答下列问题:
1)盐酸维拉帕米片(异搏定) 是一种抗心律异常的药物，为钙通道阻滞剂，能够减弱心肌收缩力，结合图 18 分析其作用机理:
Ca2+通道受异搏定阻滞，Ca2+内流受影响，突触前膜释放 Ach 减少，从而影响心肌收缩
2)某科研兴趣小组听说中药三七总皂背 (PNS) 具有和异搏定相似的抗心律异常的功能。为验证这一结论，他们设计了以下的实验实验材料:若干健康的实验小鼠，乙酷胆碱一氯化钙 (ACh-CaCl2可诱导小鼠成心律异常模型小鼠)、PNS、异搏定、生理盐水、注射器、实时动态小动物心电监测系统等。实验操作:实验小鼠用 ACh-CaCl,处理成心律异常模型小鼠，随机分为 A、B 两组，分别注射 PNS 和异搏定进行治疗，一段时间后检测两组小鼠的心律情况该实验操作不足以验证结论，需要完善的操作有(回答3点)说明：实验的其他无关变量默认适宜且相同):_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
实验应增加空白对照组; 模型小鼠应分为3 组，其中一组注射生理盐水;实验前需检测小鼠的心律情况。
实验对照设计及预测结果如下：
4.人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸盐）。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图。
1)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比,模型组的自变量是______________________，与其它两组比较,设置模型组的目的是______________________
与空白组相比，确定构建动物模型是否成功；与治疗组相比，评价F的治疗效果/降尿酸的效果
2)为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为__ ________________________
不做任何处理(肯定不出现实验组预期的结果)
假处理或不处理(肯定不出现实验组预期的结果)
处理组(肯定出现实验组预期的结果)
处理组(预期实验结果但不一定出现)
说明：阴性对照可以是空白对照也可以不是。
1.空白处理(空白对照)
例如：研究某化合物X是否具有抗肿瘤的作用
阴性对照：适量的生理盐水+体外培养的肿瘤细胞
阳性对照：等量的具有抗癌作用的药物的盐溶液+体外培养的肿瘤细胞
实验组：等量的化合物X的盐溶液+体外培养的肿瘤细胞
例如：研究某化合物X是否具有降血糖的作用
空白对照：正常实验动物 + 注射适量生理盐水
阳性对照：模型动物 + 注射等量降血糖药物
实验组：模型动物 + 注射等量的化合物X
安慰剂是指物理特性（如大小、颜色、重量、剂型、味道等）与试验药物相同，但却不含有试验药有效成份的试剂。
阴性对照：模型动物 + 注射等量生理盐水或安慰剂
例如：研究甲状腺的作用
空白对照：正常实验动物
实验组：切除甲状腺的实验动物
阴性对照：假性切除(未切除甲状腺)的实验动物
PCR扩增中的对照设置
无关DNA：不包含目的序列，它和模板DNA在长度、浓度等方面均相近。
模板DNA：用于PCR扩增的DNA
目的DNA：已知的包含目的序列的片段，可以是重组DNA、基因组DNA等，目的DNA的浓度应与模板DNA的浓度。
阳性对照(含有确定的扩增模板)：用于检测PCR扩增效率
阴性对照(不含有扩增模板)：用于检测是否存在含有目的序列的DNA的污染。
DNA电泳中对照组设置
M：DNA marker（不同已知长度的DNA片段混合物 ）1：空白对照(不加DNA)2：阴性对照（加无关DNA）3：阳性对照（加目的DNA）4：实验组（加模板DNA）
5.结肠癌是指起源于结肠黏膜上皮的恶性肿瘤，药物奥沙利铂可抑制肿瘤生长。香砂六君子汤出自《古今名医方论》，具有益气化痰、理气畅中的功效。为探究香砂六君子汤对患有结肠癌小鼠的调控作用，将小鼠结肠癌细胞经传代培养后，于裸鼠(无胸腺)颈部背侧皮下接种，构建肿瘤模型。建模成功后，将其随机均等分成 5 组，即模型组、阳性组 (化疗药物奥沙利铂，1mg:kg) 及香砂六君子汤低、中、高剂量组 (5.4g·kg-1、10.8g·kg-1、21.6g·kg-1)。一段时间后，检测相关指标，部分结果见下表。下列相关叙述不正确的是（ ）
A.裸鼠作为实验对象，避免了自身免疫系统杀伤癌细胞干扰实验结果B.阳性组作为对照组，为其他实验组提供了抑制肿瘤效果的参照标准C.中剂量组结果表明，香砂六君子汤与奥沙利铂抑制肿瘤的机理相同D.低中高剂量组结果表明，香砂六君子汤抑制肿瘤的最适浓度不一定为 21.6g·kg-1
6.番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)是一类单链环状 DNA 病毒，能引发番茄黄化曲叶病。检测某番茄幼苗是否感染该病毒，实验人员进行以下操作：①分析 PCR 扩增结果；②从番茄幼苗组织样本中提取 DNA；③利用 PCR 扩增 DNA 片段；④采集番茄幼苗叶片组织样本。
PCR 扩增得到的产物进行琼脂糖凝胶电泳后的结果如下：
DNA marker 是一组__________________________________的混合物，起参照作用。__________________ 是阴性对照组，_________________是阳性对照组。
注：M：DNA marker；1-4：空白对照、阴性对照、阳性对照、实验样品
TYLCV 的 DNA
已知长度和含量的标准DNA片段
7.PCR的产物一般通过电泳来鉴定，结果如下图所示。1号泳道为标准（Marker），2号泳道为阳性对照（提纯的S蛋白基因片段），3号泳道为实验组。
参考答案：不同已知长度的DNA片段混合物 实验的模板受到污染、引物的特异性不强、退火温度偏低等
标准（Marker）的实质为______________，阴性的样本有时在3号泳道中也会出现假阳性的杂带，其原因一般有_____________（至少答出两点）。
8.PCR转基因检测技术被多国检测工作者使用，该技术通常包括核酸提取、核酸扩增、扩增产物检测3个步骤。某研究小组设计并完成了“转基因抗草甘膦大豆定性PCR检测”实验，请参与实验设计并回答相关问题（草甘膦为常用除草剂；转基因抗草甘膦大豆的外源基因构建图如图1所示）：
图1抗草甘膦外源基因结构图（CaMV35S为外源启动子、NOS为外源终止子）
部分实验结果如图2、3所示。据图2初步判断，该大豆为____________(填“转基因”或“非转基因”)大豆。
注:M:标准参照物，1：阳性对照(基因标准品)2：阴性对照(普通大豆)3：核酸提取空白对照4：待鉴定样本
根图3分析，其实验结果________________(填“可信”或“不可信”)。理由是:__________________________________________________________
据图3分析，lectin是内源基因，每个大豆都应该有的基因，但是不仅待测样本没扩增出来，第2组普通大豆也没有扩增出来，表明实验的某环节出现问题。
9.为评估外源基因Vgb在菊花中的稳定性以及对生态环境的影响，研究人员在种植转基因菊花的第二年，随机选取转基因菊花株系及周边非转基因菊花和各种杂草，提取DNA。根据Vgb设计特异性引物进行PCR扩增，电泳结果如图。回答下列问题：
注:CK表示含Vgb的质粒阳性对照，1为空白对照，2-10为转基因菊花株系，11-15为不同种类杂草，16-20为非转基因菊花
设置空白对照的目的是 。对于外源基因Vgb在菊花中的稳定性以及对周边植物的影响方面，图中实验结果表明 。
排除实验操作、试剂污染等对结果的影响
2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定存在，且未发生向周边植物的扩散
受到自由基攻击造成损伤后，胰岛 B 细胞中的胰岛素转录激活因子 PDX-1 的表达量会降低，进而引发糖尿病。研究发现，玫瑰花提取物有控制糖尿病及抑制并发症的作用，为研究其抗糖尿病的机制，科研工作者开展了以下实验:
实验一 实验材料：肠提取物(含 a-葡萄糖苷酶，能促进小肠麦芽糖等寡糖水解)、玫瑰花水提取物(Ms)母液、玫瑰花醇提取物(Mc)母液、阿卡波糖(一种治疗糖尿病的药物)、磷酸盐缓冲液(pH 6.8)
本实验结果表明:________________________________________________________________
将Ms、Mc母液进行系列浓度梯度稀释
向处理后的肠提取液中加入等量磷酸盐缓冲液
Ms、Mc均显示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，且呈明显剂量依赖关系，其中Mc抑制作用更强