对照实验中实验组与对照组的区分19页PPT

➢ 均衡的意义在于使非处理因素在组间达到均衡性 或可比性，提高结论的真实性。
➢ 临床研究的主要非处理因素为：年龄、性别、病 情、病程、疾病分期、体重、疾病史、家族史、 经济条件、初始病情等；
➢ 随机原则可以部分解决均衡问题，在小样本情况 下还需结合配对、分层、区组等措施来实现。
➢ 在贯彻均衡原则的时候，除了做好随机以外，很 重要的一点是对基线资料的收集与评价。
• 它把研究对象随机分配到不同的比较组，每组施加不同的 干预措施，然后通过适当时间的随访观察，估计比较组间 重要临床结局发生频率的差别，以定量估计不同措施的作 用或效果的差别。
• 除对照和随机分组外，随机对照试验通常还会采用分组隐 匿、安慰剂、盲法、提高依从性和随访率、使用维持原随 机分组分析等降低偏倚的措施。
BACACBCABBCA
•28 28
分层随机法
➢ 分层：将总体按某种特征划分为若干个组别 、类型或区域等次级。
➢ 分层目的：使某些对结果影响较大的因素在 各组分布尽可能相同（均衡）。
➢ 基本思想：对各层分别制作随机分配表 ➢ 一般用于各层样本量比较大 ➢ 分层因素选择：性别、疾病的类型、病程、
中心等。
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• 1.空白对照 • 即对照组不施加任何处理因素。多用于动
物实验，不宜用于临床疗效研究。 • 2.实验对照 • 指对照组不施加处理因素，但施加某种与
处理因素相同的实验条件。凡实验因素夹 杂重要的非处理因素，对实验效应产生影 响时宜采用此法。
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• 3.安慰剂对照
• 安慰剂是一种伪药物，其外观、剂型、大 小、颜色、重量、气味和口味等都与研究 药尽可能相同或相似，但不含有任何药理 活性物质的制剂。
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科学性
• 科学性原则是控制误差和偏倚的重要措施：

3.根据对实验对象进行处理的方式来 判断
• 在实验中，给实验对象施以某种实验处理， 而这种处理就是实验假设所给定的实验变 量的处理，那么，这个处理组就是实验组。
• 例3为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快 得出实验结论，有人用“敌草隆”(一种除草剂) 进 • 行了实验。取等量砂土分装于相同的两容器中，a 组高压灭菌，b组不灭菌，下列有关事项的叙述不 正确的是 ( ) • A．a组为对照组，b组为实验组 • B．向a、b中喷人等量敌草隆，再置于同一恒温 箱中培养相同时间 • c．检测敌草隆消失的情况，预计a组敌草隆含 量不变，b组的全部消失 • D．只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混 合后的好 • 答案为A、c。但很容易错误地认为A是正确的。
4．相互对照： 指不另设对照组，而 是几个实验组相互对比对照.
• 在等组实验法中，大都是运用对照，如 “植物的向性”的等组实验中，5个实验组 所采用的都是相互对照，较好的平衡和抵 消了无关变量的影响，使实验结果更具有 说服力。
• 通过设置对照实验，以排除无关变量的影 响，从而增加实验结果的可信度和说服力。 但在分组对照实验中，实验组与对照组有 时不易区分，这里就依例谈谈实验组和对 照组的判断。
•
例1 1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小 时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后， 用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生 了淀粉。萨克斯对这个实验的设计具有严密的逻辑性，具体 体现在 ( ) • A．有对照实验 B．本实验不需要设置对 照实验 • c．曝光处作为对照实验 D．遮光处作为对照实 验 • 究竟选C还是选D，即究竟哪组是实验组?哪组是对照组 呢?首先我们要明确萨克斯实验的目的到底是什么?是为了 “证明光合作用需要光照”还是“证明植物光合作用能产生 淀粉”呢?针对不同的实验目的其实验操作就不同，当然实 验组和对照组也就可能不同。从当时(1864年)的情况来看， 光合作用的过程还不清楚，植物能否产生淀粉并不完全确定， 谈不上以淀粉作为检测光合作用是否进行的标准了。由此我 们可以确定萨克斯做该实验的目的是为了“证明植物在光下 能产生淀粉”

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。

科学探究实验，会涉及到对照组和实 验组的判定。 但是教科书也好，教参也罢，都没有权 威的给出一个定论：对照组是什么样的，实 验组是什么样的。
对照组与实验组的判定
普遍能够接受的观点是：
不管有无自变量处理， 非常态为实验组，常态为对照组。
解释
用已知与未知来判断是否为常态。 处于正常状态下的是对照组
对照组的实验过程、结果、现象对实
验者来说是已知的，或公认的。
实验组往往是未知的、需要经过实验
处理来证明。
真科学探究，很多是未知的。 当两组实验的过程、结果、现象对实
验者来说是均无法预知时，
对照组用于排除变量之以理服人。

例7：为了证明细菌对植物遗体的分解作用，某小组同 学分别提出三种方案。三组方案的共同点是将叶片分成甲、 乙两组。实验过程中叶片滴加一滴蒸馏水，使叶片保持湿 润。方案1：将甲组放在无菌条件下，乙组放在自然条件下 （暴露空气中）。 方案2：将甲组灭菌后放在无菌条件下，乙组放在自然 条件下（暴露空气中）。 方案3：将甲、乙组都灭菌后，甲组放在无菌条件下， 乙组接种细菌后放在无菌环境下。 分析：这道题中，要先找出探究的内容是细菌对植物 遗体的分解作用，实验变量是细菌。在3个实验方案中，甲 组都是没有接受变量处理的，所以为对照组，乙组都是接 受了变量处理的，故为实验组。
例6、七上P71“探究草履虫的应激性”具体化到“草 履虫 对肉汤有趋向性”实验。生物体对外界刺激都能作出一定的 反应。虽然草履虫的结构很简单，但是它对外界的有利刺激 或有害刺激能够作出反应。图甲、乙、丙表示三块载玻片， 分别在载玻片两端各滴一滴草履虫培养液，并使两滴培养液 连通。甲维持原状。当在乙和丙两块载玻片右侧培养液的边 缘分别放一滴肉汁和一小粒食盐时，分析可能出现的现象以 及原因，你能从中得出什么结论？同理，甲不、做处理，为 空白对照组，其中的草履虫的趋向是随机的；乙进行了处理， 而且是实验假设所给定的实验变量(是否滴加肉汤)的处理， 所以为实验组。丙是经过施放盐粒的处理，但是这种处理不 是实验假设所给定的实验变量的处理，相对空白对照组，是 施加了一定条件的处理，应该为条件对照组。甲、乙空白对 照说明草履虫会趋向有利刺激，而丙通过条件对照，从相反 的方面说明草履虫也会逃避有害刺激。一正一反的结果更好 地说明了草履虫具有应激性。实验结果更具说服力。
（2）运输到叶片的水大部分会从 散失掉，这称为 作用。 （3）对比甲、乙，此时较轻的是 。因此移栽树苗通常 要摘除大部分叶片的意义是 。 分析：这道题主要探究的是植物叶片的蒸腾作用，可以 用同样的方法分析，去除部分叶片的枝条为实验组，对枝条 不进行处理的为对照组。 例2：在探究“鱼鳍在游泳中的作用”时，两个小组的 同 学做法如下：第一小组的同学准备了两条鱼。他们将一条鱼 的所有鳍同时捆扎起来，然后将它放入水中；将另一条鱼不 捆扎鱼鳍就放入水中，进行观察实验。 第二小组的同学准 备了五条鱼。他们将这五条鱼分别捆扎起胸鳍、背鳍、腹鳍、 尾鳍和臀鳍（即每一条鱼只捆扎一种鳍），然后将它们分别 放入五个缸中，进行观察实验。 1）你认为第一小组的同学采用了什么实验方法？哪种 处理为对照组？对他们的做法提出一个改进意见?

➢ 优点 消除个体差异，减少样本量 公平性 减少自愿者偏倚和研究人员意愿偏倚 可实现试验措施标准化 盲法及随机化方法可提高结果可信度
➢ 缺点 两阶段起始点未必一致 只适用于慢性复发性疾病 清洗期问题
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重点提示
重点掌握随机化对照试验（RCT）、交叉试验（COD）、 前后对照试验（BAT）的概念、适用范围、优缺点
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随机对照试验 ——缺点
费时，人力与财力支出大 结果代表性及外推局限 可能会违背伦理和医德问题
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非随机同期对照试验
概念：试验பைடு நூலகம்和对照组的受试对象不采用随机分组方法， 而是有病人或医生根据病情及有关因素认为纳入。
➢ 优点：可行性好，易于接受，依从性好 ➢ 缺点：选择性偏倚、测量偏倚
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4. 均衡
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随机对照试验 ——概念
随机对照试验（RCT）： 采用随机分配的方法，将合格的研究对象分配到试验组 和对照组，然后接受相应的试验措施，在一致的条件下 或环境中，同步进行研究和观测试验的效应，并用客观 的效应指标对试验结果进行科学的测量和评价。 公认为临床治疗试验的金标准
1926 Fisher 农业实验
•统一诊断标准 •规定纳入标准 •明确排除标准
➢ 估计样本含量
➢ 随机分组
➢ 治疗措施的标准化
➢ 盲法观察
➢ 疗效测量与判断标准
➢ 资料的整理分析
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随机对照试验 ——设计模式
纳入标准
随机分配
目标人群
合格人群
排除标准
自愿参与
试验组 对照组
观察期
有效 无效 有效 无效
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随机对照试验 ——分析处理
随机分组，即所有的研究对 象都有同等的概率被分到试 验组或对照组。

②举例
温度对唾液淀粉酶活性的影响实验： （1）实验对象：加了相同淀粉糊的四支试管。 （2）对照处理：不另设对照组，而是将四支试 管分别放在温度为80℃、60℃、37℃、0℃的不 同环境中，并同时逐个加入相同的唾液。 （3）实验结果：对相同时间内四组溶液中淀粉 糊消化程度进行检测，并记录检测值。 （4）对照分析：通过对四组检测值之间相互对 比，得出淀粉糊消化程度最高组的温度，即为本 探究实验的唾液淀粉酶活性的最适温度。
（2）什么是实验组
实验组就是接受实验变量处理的对象组。
（3）什么是对照组
对照组也称控制组，对实验假设而言， 是不接受实验变量处理的对象组。
2.设置对照实验的目的
由于实验组与对照组中无关变量的影响 是相等的、平衡的，故实验组与对照组 两者之差异，则可认定为是来自实验变 量的效果，这样实验结果是可信的。 即保证单一变量原则。
• 需要特别指出的是： 实际操作中，哪个作为实验组，哪个作为对 照组，一般是随机决定的。因为无论哪个 是实验组或对照组，对实验结果本身是没 有影响的。 但是在中学生物实验中，会添加区分对照组 与实验组的知识点，个人认为，其目的是 让学生建立对照实验的思维。
3. 对照实验的类型
按对照的内容和形式上的不同，通常有 以下对照类型：空白对照、自身对照、 条件对照、相互对照。
对照实验中实验组 与对照组的区分
1.概念
（1）什么是对照实验
一般进行某种实验以阐明一定因素对一 个对象的影响和处理效应或意义时，除 了对实验所要求研究因素或操作处理外， 其他因素都保持一致，并把实验结果进 行比较，这种实验为对照实验。通常， 一个对照实验分为实验组和对照组。
通常，一个对照实验分为 实验组和对照组。
注意： 不给对照组任何处理因素是相对实验 组而言的，实际上对照组还是要做一 定的处理，只是不加实验组的处理因 素，或者说相对于实验组而言，除实 验变量外，别的处理与实验组完全相 同。

温度 时间 加碘后
10分钟 10分钟 10分钟
10分钟 10分钟 10分钟
（1）若以1和2为一组，则其中1 是对照组， 2 是实验组。 实验目的是唾液淀粉酶能消化淀粉 。 （2）若以2、3和4为一组，则其中 2 是对照组， 3,4 是实验组， 实验目的是PH值会影响唾液淀粉酶的活性 。 （3）若以2、5和6为一组，则其中 2 是对照组， 5,6 是实验组， 实验目的是 温度会影响唾液淀粉酶的活性 。 （4）通过实验得出的结论是：唾液中含有 唾液淀粉酶 ， 可以消化 淀粉 ．唾液中 淀粉酶 发挥作用所需要的 条件是 适宜的PH值 和 适宜的温度 。
对照实验
除了一个因素以外，其余因素都保 持不变的实验叫做对照实验。
通常，一个对照实验总分为实验组和 对照组。 实验组:是接受Байду номын сангаас验变量处理的对象组； 对照组:也称控制组，对实验假设而言， 是不接受实验变量处理的对象组。
观察唾液淀粉酶对淀粉的消化作用实验，填表并回答问题。
1 试管名称 加入物质 浆糊 清水 37℃ 蓝 浆糊 唾液 37℃ 紫 浆糊 唾液 盐酸 37℃ 蓝 浆糊 浆糊 唾液 唾液 氢氧化钠溶液 37℃ 10分钟 蓝 100℃ 蓝 浆糊 唾液 0℃ 蓝 浆糊 唾液 60℃ 蓝 2 3 4 5 6 7

• 为探究绿色植物进行光合作用的有关问题，李明选择一种盆栽的银边天竺葵作为实验 材料。实验装置如右图所示，请分析回答。
•
•
• （1）请你设计一个简单方案，以排除叶片中原有的淀粉对实验结果的影响：
•
。
• • 你的方案利用了天竺葵的哪项生理活动？
•
• （2）将实验装置放到阳光下照射4～6小时后，同时摘下叶片A、B，利用
分别装入下图装置杯中。过一段时间之后，往杯中注入清水，将杯内气 体排入装有澄清石灰水的试管中，观察试管中石灰水的变化情况。
• 方法三 材料：菠菜、树叶或其他的新鲜植物叶。 • 提前一天，将新鲜的和烫过的蔬菜（沸水烫2~3min）各100g分别装入
两个不漏气的黑色塑料袋中，同时将塑料袋内充满空气，插入软管扎紧 袋口，并用止水夹夹紧软管，不加标记，取两袋蔬菜，将软管分别插入 盛有澄清石灰水的锥形瓶中，移开止水夹，轻轻的挤压塑料袋，观察石 灰水的变化。若当天王成实验，可多选一些叶片，放置时间1h左右。
• (5)实验结论：_____________________________。是
• 分析：菜青虫啃食十字花科植物的叶片是一种自然状态，所以选取几种 十字花科的叶片作对照组，选取几种非十字花科植物叶片作实验组。
• 例四（2009济宁学业）6. 下图是验证人体呼出的
气体中含有较多的二氧化碳的实验装置，瓶内均 装入澄清的石灰水，请据图分析回答：
曝光的一半 是运用的减法原理，这一组应当属于实验组， 叶片则属于对照组。对不少教师来说，运用加法原
理设计的实验，区分实验组和对照组比较容易；运用减法原理设计的实 验，区分实验组和对照组时则常常困惑。 • 有人认为结论是相反的，原因有二：一是被“饥饿”处理所迷惑，二是 认为遮光的一半叶片缺少实验因素。其实，“饥饿”处理只是为了使实 验效果容易检测，与实验中的变量控制是无关的；遮光的一半叶片并非 缺少实验因素，而是对实验因素进行的一种控制（即去除）。（摘自 《中学生物教学》2007年第3期）

解析：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验中，存在不加检测试 剂的空白对照，A错误；探究pH对酶活性影响的实验与探究酶活性的最 适pH实验，温度都属于无关变量，两实验的自变量、因变量相同，但 实验组数设置有所不同，B正确；观察紫色洋葱鳞片叶细胞质壁分离与 复原实验中，存在前后自身对照，C错误；探究温度对淀粉酶活性影响 实验中，温度是实验的自变量，淀粉酶的浓度是无关变量，不同温度条 件下淀粉遇碘变蓝程度是因变量，D错误。
③3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解产生了还原糖， 因此其颜色由蓝色变成了砖红色；如果4号试管的颜色没有从蓝色变成 砖红色，可能是因为淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。 答案：(3)①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖 ②发芽前玉米 ③蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
1．鉴定酶本质的两种常用方法 (1)试剂检测法 从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，极少数的酶是RNA。 在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其化学本质都是蛋 白质，所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。设计 鉴定方案：
2．在一个研究全天气温变化的实验中，自变量和因变量分别是( D ) A．自变量是实验员，因变量是一天中的时间 B．自变量和因变量都是一天中的时间 C．自变量是温度，因变量是一天中的时间 D．自变量是一天中的时间，因变量是温度 解析：研究全天气温变化的实验即研究温度随时间变化的实验，因此自 变量是一天中的时间，因变量是温度，其余为无关变量。
与酶相对应的底物 另外一种底物
与底物相对应
试剂
另外一种酶
的酶
同一种酶(等量)
现象 结论
发生反应 不发生反应 酶具有专一性
发生反应
不发生反应
酶具有专一性

实例：LOE规则
LOE指下列情况之一： ➢哮喘病情恶化（指受试者哮喘症状加重，需要接受除增加缓解药物 使用外的其它治疗者）； ➢FEV1较基线（0天）值降低20%及以上者，或FEV1较预计值<50% 者； ➢在随访前的近7天内连续2次清晨或傍晚PEF下降≥20%平均基线值 （-7到0天的平均值）； ➢在随访前的近7天内，夜间哮喘症状评分＞2分（至少4晚）或3分 （至少2晚）； ➢在随访前的近7天内，白天哮喘症状评分≥3分，至少4天； ➢受试者自我感觉无效，符合LOE评价标准提出退出临床试验者。
• 在注册临床试验中α的意义是：管理机构能容忍的根据
试验提供的统计学证据错误的批准无效药物或劣效药物上 市的最大风险。根据SFDA现行GCP的规定，此风险不高于 2.5%。
RCT
假阳性率α的意义（2）
•
如有多个主要疗效指标、有多组间比较或行
期中分析（如成组序贯设计），设计时需采用适
当的统计学方法来控制试验总一类错误α。果不
临床研究设计的关键问题
对照的设置与分组选择
临床证据强度金字塔
系统评价
RCT 分析性队列研究
病例对照研究 系列病例报告 病例个案报告
动物研究 体外研究
临床试
研究者实施干预？
验设计 yes
no
试验性研究
观察性研究
随机化？
yes
no
随机对照 试验
因
非随机对照 实验
设立对照？
yes
no
分析性研究
描述性研究
简单随机化
受试者编号
随机数
分组
001
120
A
002
87
B
003
65

人为处理
绿叶正常生 活环境：有 光照。
案例分析
• 3.探究影响种子萌发的环境因素
1
2
3
种子正常的萌发条 件：适宜的温度， 一定的水分，充足 的空气。
4
不洒水 橱柜
一定的水 橱柜
一定的水 冰箱
很多的水 橱柜
实
对
实
实
验 组
一定的 水分
照 适宜的 组 温度
验 充足的 组 空气
验 组
练习
• 探究二氧化碳是光合作用的必要条件吗？
实验组
是采用某一手段干预 某种变量或因素的组 别。 （人为处理）
案例分析
变量
鼠妇正常生活环
• 1.探究光对鼠妇分布的影响
境：潮湿阴暗
对照实验装置
常态， 鼠妇能 正常生 活。
阴暗环境
明亮环境
人为处理。
鼠妇各5只 湿土
案例分析
变量
• 2.探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件
常态，绿叶 能正常生活。
探究影响种子萌发的环境因素不洒水一定的水一定的水很多的水橱柜橱柜橱柜冰箱种子正常的萌发条件
如何区分对照组和实验组
辨概念
单一变量原则
对照实验：在研究一种条件对研
究对象的影响时，所进行的除了这 种条件不同以外，其他条件都相同 的实验。
对照组
指没有经过处理的能 保证正常生命活动的 组别。（常态、不处理）
实验组
对照组

（吸收二氧化碳）
对照实验装置
祝学习进步，天天开心！
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