徐青
摘要: 糖尿病是一種常見(jiàn)的具有遺傳傾向的葡萄糖代謝和內(nèi)分泌障礙,是由于絕對(duì)性或相對(duì)性胰島素分泌不足引起的,近半個(gè)世紀(jì)來(lái),糖尿病患病率和死亡率有明顯上升趨勢(shì),在我國(guó)已成為繼心血管疾病、腫瘤之后列第三位的常見(jiàn)病、多發(fā)病和慢性非傳染性疾病。本文僅就實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐,談一下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的大體思路,著重講述單一變量原則、對(duì)照性原則等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則,以及常用的實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方法。
關(guān)鍵詞: 糖尿病;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體思路
明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模治鰧?shí)驗(yàn)原理,進(jìn)而確定實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量,選擇合適的實(shí)驗(yàn)對(duì)象,控制無(wú)關(guān)變量,整體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)果預(yù)測(cè)和分析。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1.葡糖糖試紙是一種酶試紙,由葡糖糖氧化酶和H2O2酶和某種無(wú)色的化合物固定于濾紙上制成的。
2.當(dāng)尿液滴加到酶試紙上時(shí),尿液中葡糖糖在葡糖糖氧化酶的催化作用下生成葡糖糖酸和過(guò)氧化氫,過(guò)氧化氫在H2O2酶的催化作用下形成水和氧,氧可以將濾紙上無(wú)色的化合物氧化成有色的化合物,使試紙呈現(xiàn)特定的顏色,再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡相對(duì)比,即可知道尿液中葡糖糖含量。
三、單一變量原則
單一變量原則即控制其它因素不便而改變其中一個(gè)因素,觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。如探索溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),只要改變反映的溫度,其它如pH、酶的濃度等條件就要完全一樣。
1.自變量。亦稱實(shí)驗(yàn)變量,指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱、給定的因素或條件,也即實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹幸芯炕蝌?yàn)證的影響實(shí)驗(yàn)對(duì)象的某種因素。
2.因變量。亦稱反應(yīng)變量或應(yīng)變量,指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化或結(jié)果。
3.無(wú)關(guān)變量與額外變量。無(wú)關(guān)變量,亦稱控制變量,指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外其它的影響實(shí)驗(yàn)變化和結(jié)果(即反應(yīng)變量)的因素或條件。
4.自變量、無(wú)關(guān)變量的確定原則:依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理確定。
四、對(duì)照性原則——設(shè)立對(duì)照組
在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,通常設(shè)置對(duì)照組,對(duì)照性原則是設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方法時(shí)必須遵循的原則,其目的仍是消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
1.生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中常用的對(duì)照類(lèi)型及實(shí)例如下:
(1)空白對(duì)照,即不給對(duì)照組任何實(shí)驗(yàn)處理。
(2)條件對(duì)照:即雖給對(duì)照組施以部分因素,但不是所研究的實(shí)驗(yàn)處理因素。例如在實(shí)驗(yàn)唾液淀粉酶發(fā)揮作用的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中的0℃和80℃下的對(duì)照。
(3)自身對(duì)照,指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行,即不另設(shè)對(duì)照組。
(4)相互對(duì)照,指不單獨(dú)設(shè)立對(duì)照組,而是利用幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。這種對(duì)照實(shí)驗(yàn)是自變量不同程度地作用于實(shí)驗(yàn)對(duì)象。
2.對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的正確與否,關(guān)鍵在于如何盡量去保證“其它條件的完全對(duì)等”。具體來(lái)說(shuō)如下四個(gè)方面:
①所用生物材料要相同。即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長(zhǎng)度、體積、來(lái)源和生理狀況等各方面特點(diǎn)要盡量相同或至少大致相同。②所用實(shí)驗(yàn)器具要相同。即試管、燒杯、水槽、廣口瓶子等器具的大小型號(hào)要完全一樣。③所用實(shí)驗(yàn)試劑要相同。即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問(wèn)題。④所用處理方法要相同。如:保溫或冷卻;光照或黑暗;攪拌或振蕩都要一致。有時(shí)盡管某種處理對(duì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),看起來(lái)似乎毫無(wú)意義的,但最好還是要作同樣的處理。
五、實(shí)驗(yàn)步驟
1.準(zhǔn)備:將5個(gè)分別裝有清水、葡糖糖溶液、三份模擬“尿液”的滴瓶和5條葡糖糖試紙分別對(duì)應(yīng)做好標(biāo)記,并在記錄本上設(shè)計(jì)好記錄表格。
2.檢測(cè):分別用滴管從5個(gè)滴瓶中吸取溶液,在對(duì)應(yīng)的葡糖糖試紙上各滴加兩滴。
3.觀察:觀察試紙的顏色變化并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比,判斷出“尿糖”的含量。
4.記錄:將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記在記錄表中。
5.分析:分析結(jié)果、得出結(jié)論。
六、實(shí)驗(yàn)分析
試紙由淺藍(lán)到棕紅色變化來(lái)表示檢測(cè)結(jié)果,淺藍(lán)色表示沒(méi)有糖尿病,棕紅色表示有糖尿病。
七、實(shí)驗(yàn)延伸
1.用斐林試劑檢驗(yàn)?zāi)蛱堑牟襟E
(1)取樣:正常人的尿液和糖尿病患者的尿液。
(2)檢測(cè)方法:加斐林試劑水浴加熱。
(3)結(jié)果:用斐林試劑檢測(cè),試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀的是糖尿病患者的尿液,未出現(xiàn)磚紅色沉淀的是正常人的尿液。
(4)分析:因?yàn)樘悄虿』颊叩哪蛞褐泻羞€原性糖,與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀,而正常人的尿液中無(wú)還原性糖,所以沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)。
2.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
(1)取液過(guò)程中滴管不能混用
(2)在現(xiàn)實(shí)中,醫(yī)生不能僅憑一份尿液樣本就斷定某人是否患糖尿病,因?yàn)樵谝淮涡源罅渴秤锰堑臅r(shí)候,也會(huì)使尿液中含有少量的糖。在判斷是否患糖尿病時(shí),要根據(jù)尿糖檢測(cè)結(jié)果并結(jié)合病人的飲食來(lái)綜合判斷。
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