🧪 Отрицательный контроль в биологическом эксперименте
Практикум для подготовки к ЕГЭ | Линии 22-23
📖 Теоретический блок
Отрицательный контроль
Экспериментальный контроль (опыт), при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию при сохранении всех остальных условий. Зависимая переменная остаётся неизменной.
Цель отрицательного контроля
Проверить, действительно ли независимая переменная влияет на зависимую. Позволяет установить, насколько зависимая переменная зависит от факторов, не связанных с независимой переменной.
Адекватность отрицательного контроля
Отрицательный контроль считается адекватным, если он полностью исключает действие независимой переменной, но сохраняет все остальные условия эксперимента идентичными.
Независимая переменная
Фактор, который выбирает или меняет сам экспериментатор и который отличается между контрольной и экспериментальной группами. Не зависит от того, что происходит в эксперименте.
Зависимая переменная
То, что изменяется под действием независимой переменной. Часто измеряется в ходе эксперимента.
Нулевая гипотеза
Предположение, что не существует связи между зависимой и независимой переменными. Формулировка: «зависимая переменная НЕ зависит от независимой переменной».
Способ 1 Постановки отрицательного контроля
Исключить воздействие независимой переменной на объект эксперимента (применяется, когда изучается влияние лекарства, удобрения, химического вещества).
Способ 2 Постановки отрицательного контроля
Оставить независимую переменную такой, как она оказывает влияние в обычном физиологическом состоянии (как в естественных условиях). Применяется, если нет возможности исключить совсем воздействие (например, для света, температуры, концентрации CO₂).
Способ 3 Постановки отрицательного контроля
Сделать величину независимой переменной для всех испытуемых одинаковой (постоянной).
✍️ Практические задания
Эксперимент с прорастанием семян
📋 Условие:
Экспериментатор изучал влияние температуры на прорастание семян фасоли. Он поместил 50 семян в чашку Петри при температуре +5°C, 50 семян при +25°C и 50 семян при +40°C. Через 5 дней подсчитал количество проросших семян.
❓ Вопросы:
- Какая переменная независимая, какая зависимая?
- Сформулируйте нулевую гипотезу
- Как поставить отрицательный контроль?
- С какой целью ставится отрицательный контроль?
Влияние удобрений на рост растений
📋 Условие:
Биолог изучал влияние азотных удобрений на рост томатов. Он внёс в почву 10 растений удобрение в концентрации 5 г/л. В качестве отрицательного контроля он поливал другие 10 растений дистиллированной водой.
❓ Вопросы:
- Является ли такой отрицательный контроль адекватным? Почему?
- Предложите свой вариант адекватного отрицательного контроля
Действие антибиотика на бактерии
📋 Условие:
Микробиолог изучал действие антибиотика на культуру бактерий E.coli. Он добавлял антибиотик в разных концентрациях (1 мг/мл, 5 мг/мл, 10 мг/мл) в чашки Петри с бактериями. В качестве отрицательного контроля он оставил чашку с бактериями без добавления чего-либо.
❓ Вопросы:
- Какие переменные в эксперименте?
- Является ли отрицательный контроль адекватным?
- Сформулируйте нулевую гипотезу
Влияние света на фотосинтез
📋 Условие:
Исследователь изучал влияние интенсивности освещения на интенсивность фотосинтеза у элодеи. Он освещал растения лампами разной мощности (25 Вт, 50 Вт, 100 Вт) и измерял количество выделенного кислорода. В качестве отрицательного контроля он поместил элодею в абсолютно тёмную камеру.
❓ Вопросы:
- Адекватен ли такой отрицательный контроль? Почему?
- Какой вариант будет адекватным?
Влияние лекарства на давление
📋 Условие:
Фармаколог исследовал влияние нового гипотензивного препарата на артериальное давление. Одной группе пациентов давали препарат, другой группе в качестве отрицательного контроля давали физиологический раствор в таблетках (плацебо).
❓ Вопросы:
- Адекватен ли отрицательный контроль?
- Почему важно использовать плацебо?
Транспирация у растений
📋 Условие:
Биолог изучал влияние нанесения вазелина на устьица на транспирацию у традесканции. Он смазал вазелином нижнюю поверхность листа у одного растения. В качестве отрицательного контроля он использовал растение, у которого смазал вазелином верхнюю поверхность листа.
❓ Вопросы:
- Является ли это адекватным отрицательным контролем?
- Какой контроль будет правильным?
🎯 Алгоритм проверки адекватности
🔍 Как определить адекватность отрицательного контроля?
❌ Отрицательный контроль НЕ адекватен, если:
- Создаются условия, которые сами по себе могут повредить объекту исследования (дистиллированная вода вместо обычной, полная темнота для растений)
- Независимая переменная не исключена полностью, а заменена на другое воздействие
- Условия в отрицательном контроле отличаются от экспериментальных не только по независимой переменной
✅ Отрицательный контроль адекватен, если:
- Исключено только воздействие независимой переменной
- Все остальные условия идентичны экспериментальной группе
- Объект находится в естественных/физиологических условиях
