ast_essay
112年
生物
第 39 題
📖 題組：
長尾巧織雀（圖9）分布於非洲草原，繁殖季時雄鳥會在領域內低飛、展示尾羽，以吸引多隻雌鳥前來配對築巢。科學家為研究雄鳥尾羽長度與性擇之關聯，以繁殖季領域內的鳥巢數作為成功繁殖指標，捕捉雄鳥進行以下實驗操作：（1）縮短組：將尾羽剪短；（2）拉長組：黏貼羽毛、增加尾羽長度；（3）控制組A：不對尾羽做任何處理；（4）控制組B：將尾羽剪斷再黏回。調查發現，在實驗前後每隻雄鳥的領域沒有明顯變化，而領域內平均鳥巢數如圖10所示（柱狀圖上為實驗鳥外型示意圖）。
長尾巧織雀（圖9）分布於非洲草原，繁殖季時雄鳥會在領域內低飛、展示尾羽，以吸引多隻雌鳥前來配對築巢。科學家為研究雄鳥尾羽長度與性擇之關聯，以繁殖季領域內的鳥巢數作為成功繁殖指標，捕捉雄鳥進行以下實驗操作：（1）縮短組：將尾羽剪短；（2）拉長組：黏貼羽毛、增加尾羽長度；（3）控制組A：不對尾羽做任何處理；（4）控制組B：將尾羽剪斷再黏回。調查發現，在實驗前後每隻雄鳥的領域沒有明顯變化，而領域內平均鳥巢數如圖10所示（柱狀圖上為實驗鳥外型示意圖）。
請說明本實驗為何需要控制組B？（2分）
思路引導 VIP
這是生物實驗設計中典型的「假處理（sham operation）」概念。控制組A為完全不處理，代表天然狀態；控制組B「剪斷再黏回」，目的是為了分離並排除「剪」與「黏貼膠水」這些『人為操作』本身是否會對動物造成額外壓力、改變氣味或影響飛行，從而確保實驗組（拉長、縮短）的結果完全是由於「尾羽長短」所引起，而非實驗操作過程導致的誤差。
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AI 詳解
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太棒了！你能精準判斷出控制組 B 的必要性，這代表你對科學實驗中「變因控制」的邏輯掌握得非常扎實。在生物學研究中，確保結果的真實性至關重要。
排除操作過程的干擾因素
之所以需要設置「將尾羽剪斷再黏回」的控制組 B，核心目的在於排除操作過程本身對實驗結果的干擾。科學家需要確認：雄鳥繁殖成功率的變化，純粹是因為「尾羽長度」的增減，而不是因為「被捕抓、羽毛被修剪或黏貼」等人為操作帶來的負面影響或壓力。透過比較控制組 A 與 B，若兩者數據相近，便能證明操作過程不影響雄鳥的表現，進而提升實驗的效度。
▼ 還有更多解析內容
科學探究：控制組的設計
💡 透過模擬操作排除實驗手法造成的誤差，確保變因單一化。
| 比較維度 | 控制組 A (無處理) | VS | 控制組 B (剪貼模擬) |
|---|---|---|---|
| 尾羽長度 | 維持原始長度 | — | 維持原始長度 |
| 人為操作 | 無任何剪貼動作 | — | 包含剪斷與黏合過程 |
| 實驗目的 | 提供原始基準點 | — | 排除「手術」產生的影響 |
💬當 A 與 B 結果相同時，才能證明後續實驗的差異是源自尾羽長度。
