徐青

摘要： 糖尿病是一種常見的具有遺傳傾向的葡萄糖代謝和內(nèi)分泌障礙，是由于絕對性或相對性胰島素分泌不足引起的，近半個世紀來，糖尿病患病率和死亡率有明顯上升趨勢，在我國已成為繼心血管疾病、腫瘤之后列第三位的常見病、多發(fā)病和慢性非傳染性疾病。本文僅就實驗的教學(xué)實踐，談一下實驗設(shè)計的大體思路，著重講述單一變量原則、對照性原則等實驗設(shè)計的基本原則，以及常用的實驗原理及實驗方法。

關(guān)鍵詞： 糖尿病;實驗設(shè)計

一、實驗教學(xué)的整體思路

明確實驗?zāi)康?，分析實驗原理，進而確定實驗的自變量、因變量，選擇合適的實驗對象，控制無關(guān)變量，整體設(shè)計實驗，對實驗進行結(jié)果預(yù)測和分析。

二、實驗原理

1.葡糖糖試紙是一種酶試紙，由葡糖糖氧化酶和H2O2酶和某種無色的化合物固定于濾紙上制成的。

2.當尿液滴加到酶試紙上時，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氧化氫，過氧化氫在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，再與標準比色卡相對比，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因素，觀察其對實驗結(jié)果的影響。如探索溫度對酶活性的影響時，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。亦稱實驗變量，指實驗中由實驗者所操縱、給定的因素或條件，也即實驗?zāi)康闹幸芯炕蝌炞C的影響實驗對象的某種因素。

2.因變量。亦稱反應(yīng)變量或應(yīng)變量，指實驗中由于實驗變量而引起的變化或結(jié)果。

3.無關(guān)變量與額外變量。無關(guān)變量，亦稱控制變量，指實驗中除實驗變量以外其它的影響實驗變化和結(jié)果（即反應(yīng)變量）的因素或條件。

4.自變量、無關(guān)變量的確定原則：依據(jù)實驗?zāi)康?、實驗原理確定。

四、對照性原則——設(shè)立對照組

在實驗設(shè)計中，通常設(shè)置對照組，對照性原則是設(shè)計具體的實驗方法時必須遵循的原則，其目的仍是消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。

1.生物實驗設(shè)計中常用的對照類型及實例如下：

（1）空白對照，即不給對照組任何實驗處理。

（2）條件對照：即雖給對照組施以部分因素，但不是所研究的實驗處理因素。例如在實驗唾液淀粉酶發(fā)揮作用的最適溫度的實驗中的0℃和80℃下的對照。

（3）自身對照，指對照組和實驗組都在同一研究對象上進行，即不另設(shè)對照組。

（4）相互對照，指不單獨設(shè)立對照組，而是利用幾個實驗組相互對照。這種對照實驗是自變量不同程度地作用于實驗對象。

2.對照實驗設(shè)置的正確與否，關(guān)鍵在于如何盡量去保證“其它條件的完全對等”。具體來說如下四個方面：

①所用生物材料要相同。即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等各方面特點要盡量相同或至少大致相同。②所用實驗器具要相同。即試管、燒杯、水槽、廣口瓶子等器具的大小型號要完全一樣。③所用實驗試劑要相同。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。有時盡管某種處理對對照實驗來說，看起來似乎毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。

五、實驗步驟

1.準備：將5個分別裝有清水、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應(yīng)做好標記，并在記錄本上設(shè)計好記錄表格。

2.檢測：分別用滴管從5個滴瓶中吸取溶液，在對應(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準比色卡對比，判斷出“尿糖”的含量。

4.記錄：將實驗結(jié)果記在記錄表中。

5.分析：分析結(jié)果、得出結(jié)論。

六、實驗分析

試紙由淺藍到棕紅色變化來表示檢測結(jié)果，淺藍色表示沒有糖尿病，棕紅色表示有糖尿病。

七、實驗延伸

1.用斐林試劑檢驗?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）檢測方法：加斐林試劑水浴加熱。

（3）結(jié)果：用斐林試劑檢測，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：因為糖尿病患者的尿液中含有還原性糖，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還原性糖，所以沒有發(fā)生反應(yīng)。

2.實驗注意事項

（1）取液過程中滴管不能混用

（2）在現(xiàn)實中，醫(yī)生不能僅憑一份尿液樣本就斷定某人是否患糖尿病，因為在一次性大量食用糖的時候，也會使尿液中含有少量的糖。在判斷是否患糖尿病時，要根據(jù)尿糖檢測結(jié)果并結(jié)合病人的飲食來綜合判斷。

參考文獻：

[1] 孫敬方. 動物實驗方法學(xué)[M]. 北京： 人民衛(wèi)生出版社， 2002： 477-479.

[2] 胡克恒，張國軍.實驗性糖尿病.實用兒科雜志，1992，7（4）：174