例题剖析：某校生物兴趣小组将体重、大小和年龄相同的成年小鼠分成甲、乙、丙三组，分别进行如下表所示的两步连续实验，下列有关该实验的叙述错误的是：（ ）
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组别
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第一步操作
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第一步现象
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第二步操作
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第二步现象
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甲组
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腹腔注射适量适宜浓度的胰岛素溶液
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小鼠活动减弱直至昏睡
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腹腔注射适量适宜浓度的胰高血糖素溶液
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小鼠逐渐苏醒、活动恢复正常
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乙组
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腹腔注射适量适宜浓度的胰高血糖素溶液
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检测小鼠尿糖呈阳性
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腹腔注射适量适宜浓度的胰岛素溶液
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检测小鼠尿糖逐渐呈阴性
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丙组
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腹腔注射适量的生理盐水
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小鼠活动正常、尿糖检测呈阴性
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腹腔注射适量的生理盐水
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小鼠活动正常、尿糖检测呈阴性
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A．该实验可验证胰岛素和胰高血糖素的功能以及它们在调节血糖过程中的拮抗作用
B．该实验的对照有同组内的自身对照、甲乙间的相互对照，设计丙组作空白对照无必要
C．该实验所用的胰岛素溶液和胰高血糖素溶液应是生理盐水与相应激素配制而成
D．该实验同一步所用的三种溶液用量必须相等，同一组前后两步所用溶液用量可以不等
解析：该实验通过甲组和乙组的自身对照，可验证胰岛素和胰高血糖素的功能以及它们在调节血糖过程中的拮抗作用。实验要严格遵循对照原则和单一变量原则，因此该实验所用的胰岛素溶液和胰高血糖素溶液应是生理盐水与相应激素配制而成，而且该实验同一步所用的三种溶液用量必须相等，同一组前后两步所用溶液用量可以不等。该实验有组内的自身对照（第一步与第二步对照），也有甲乙两组的相互对照，但是丙组的空白对照也很有必要，因为只有与空白对照相比较才能够看出实验组的情况是否异常。答案：B
3 相互对照
相互对照是指不单独设对照组，而是几个实验组相互对比对照，其中每一组既是实验组也是其他级别的对照组，由此得出相应的实验结论。一般是在探究某种实验因素对实验结果的影响不明确的情况下使用，通过实验的相互对比，确立实验变量和反应变量的关系。在等组实验法中，若不设空白对照，则大都是运用相互对照。相互对照较好地平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果具有说服力。例如，“植物的向性运动”的等组实验中，5个实验组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。又如“验证植物根对矿质离子有选择吸收的特性”，可把番茄和水稻分别培养在成分相同的培养液中，过一段时间后，测定培养液中各种矿质元素离子浓度的变化，就会发现番茄吸收Ca多，吸收Si少；而水稻吸收Si多，吸收Ca少。以上就是两个实验组的相互对照。再如，在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中，需要设置有氧和无氧两个条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。
典型分析：
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。
例题剖析：请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测试验结果、得出结论，并回答问题。
实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、37℃恒温水浴锅、沸水浴锅。
（1）若“＋”代表加入适量的溶液，“—”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计（把答案填在答题卡上相应的表格中）。
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溶液
试管
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蔗糖溶液
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蔗糖酶溶液
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淀粉溶液
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淀粉酶溶液
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甲
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＋
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＋
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—
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—
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乙
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丙
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丁
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（2）实验步骤：
①按照上表中的设计，取试管、加溶液。
② 。
③ 。
④ 。
（3）结果预测： 。
（4）结论： 。
（5）在上述试验中，如果仅将37℃恒温水浴锅的温度调到20℃。而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37℃时的浅，其原因是 。
解析：本题综合考查实验设计的基本技能，要验证蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性，因此应遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则。（1）实验目的是验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性，所以要设计两组对照实验，一组是用蔗糖作为底物，分别在两支试管中加入等量的蔗糖溶液，并分别向这两支试管中滴加等量且适量的蔗糖酶溶液和唾液淀粉酶溶液；另一组是用淀粉作为底物，分别在两支试管中加入等量的淀粉溶液，并分别向这两支试管中滴加等量且适量的蔗糖酶溶液和唾液淀粉酶溶液。（2）承接表中实验设计步骤，充分混合后，37℃恒温水浴一段时间。取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混均并置于50℃～65℃水浴一段时间。（3）实验的结果最可能是：含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管（试管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的试管（试管乙）中出现砖红色沉淀；其他试管中不出现砖红色沉淀。（4）该实验可以证明酶的催化作用具有专一性。（5）根据酶的特性，温度为37℃左右是哺乳动物细胞中酶活性的最适温度，20℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少，故红色试管中的颜色较浅。
答案：（1）
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溶液
试管
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蔗糖溶液
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淀粉溶液
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蔗糖酶溶液
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唾液淀粉酶溶液
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甲
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乙
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—
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＋
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—
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＋
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丙
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＋
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—
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—
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＋
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丁
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—
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＋
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＋
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—
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（2）②混均，37℃恒温水浴一段时间
③取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混均，50℃～65℃水浴一段时间
（3）含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管（试管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的试管（试管乙）中出现砖红色沉淀；其他试管中不出现砖红色沉淀
（4）哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性
（5）红色试管中的颜色较浅 20℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少