生物科学发展史的经典实验.ppt

1、科学史专题科学史专题 生物科学发展史的经典实验生物科学发展史的经典实验 （一）识记类（一）识记类 细胞学说建立的过程细胞学说建立的过程（必修一（必修一P10） 分泌蛋白的合成和运输分泌蛋白的合成和运输（必修一（必修一P48） 细胞核的功能细胞核的功能（必修一（必修一P52） 生物膜结构的探索历程生物膜结构的探索历程（必修一（必修一P65） 通道蛋白的研究通道蛋白的研究（必修一（必修一P74） 关于酶本质的探索关于酶本质的探索（必修一（必修一P81） DNA双螺旋结构模型的建构双螺旋结构模型的建构（必修二（必修二P47） 本部分的考察特点一般为识记题本部分的考察特点一般为识记题 能够在新的情境中

2、获取信息，结合课本能够在新的情境中获取信息，结合课本 知识，解决简单的问题。知识，解决简单的问题。 （二）生理实验设计类（二）生理实验设计类 光合作用的探究历程光合作用的探究历程（必修一（必修一P101） 生长素的发现过程生长素的发现过程（必修三（必修三P46） 促胰液素的发现促胰液素的发现（必修三（必修三P23） 高考的常考点，要熟记探究历程中实验的基本高考的常考点，要熟记探究历程中实验的基本 概念、原理、方法、步骤。注意对照、变量控制概念、原理、方法、步骤。注意对照、变量控制 及结果分析等。及结果分析等。 （三）实验分析类（三）实验分析类 DNA是主要的遗传物质的探索是主要的遗传物质的探索

3、（必修二（必修二P42） DNA半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据（必修二（必修二P52） 遗传密码的破译遗传密码的破译（必修二（必修二P73） 本部分的考察题型一般为实验过程和结果的分析本部分的考察题型一般为实验过程和结果的分析 题，要掌握题，要掌握实验的原理、方法、步骤，实验的原理、方法、步骤， 能在情景中获取信息，解决相关问题。能在情景中获取信息，解决相关问题。 （四）理论应用类（四）理论应用类 基因的探索基因的探索 孟德尔的豌豆杂交实验（假说演绎法）孟德尔的豌豆杂交实验（假说演绎法）（必修二（必修二P1） 约翰逊提出“基因”、“等位基因”的概念约翰逊提出“基因”、“等位基因”的概

4、念（必修二（必修二 P12） 萨顿关于“基因在染色体上”萨顿关于“基因在染色体上” 的假说（类比推理法）的假说（类比推理法） （必修二（必修二P27） 摩尔根关于基因位于染色体上的实验（假说演绎法）摩尔根关于基因位于染色体上的实验（假说演绎法） （必修二（必修二P28） 本部分是高考的常考点，要运用课本的知识解决本部分是高考的常考点，要运用课本的知识解决 实际问题，重点掌握其科学研究方法。实际问题，重点掌握其科学研究方法。 关于基因的研究关于基因的研究 性状由遗传因子决定性状由遗传因子决定 把遗传因子改为基因把遗传因子改为基因 提出提出“等位基因”概念等位基因”概念 基因在染色体上的假说基因在

5、染色体上的假说 摩尔根摩尔根(1914)(1914) 证实基因在染色体上证实基因在染色体上 一条染色体上有多个基一条染色体上有多个基 因因 摩尔根及其摩尔根及其 他科学家他科学家 只是假说只是假说, , 没有证据没有证据 提供实验证据提供实验证据 从数量上从数量上 基因在染色体上呈线性基因在染色体上呈线性 排列排列 从位置上从位置上 提供提供 事实事实 证据证据 孟德尔孟德尔(1845)(1845) 约翰逊约翰逊(1909)(1909) 萨顿萨顿(1913)(1913) 下列是有关生长素的某些实验，请根据图中所示实下列是有关生长素的某些实验，请根据图中所示实 验过程回答：验过程回答： 黑暗黑暗

6、 黑暗黑暗 （1）由实验现象可以推测出）由实验现象可以推测出_ _。 （2）实验自变量是）实验自变量是_，通过实，通过实 验现象可以推测出验现象可以推测出_。 植物的生长与胚芽鞘植物的生长与胚芽鞘 尖端有关尖端有关 单侧光能引起胚芽鞘向光弯曲生长单侧光能引起胚芽鞘向光弯曲生长 单侧光的有无单侧光的有无 阅读以下材料回答问题。阅读以下材料回答问题。 材料材料1：20世纪世纪20年代起，温特等人通过实验方法研究玉米年代起，温特等人通过实验方法研究玉米 胚芽鞘生长素的横向运输如下图：胚芽鞘生长素的横向运输如下图： 黑暗黑暗 （1）材料）材料1说明，生长素受到单侧光照射后说明，生长素受到单侧光照射后_

7、 由于生长素有由于生长素有_的作用，所以胚芽鞘弯向光源生长。的作用，所以胚芽鞘弯向光源生长。 由向光侧向背光侧转移由向光侧向背光侧转移 促进生长促进生长 材料材料2：20世纪世纪80年代以来，有学者利用气相质谱等物理化学年代以来，有学者利用气相质谱等物理化学 法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦胚芽鞘的生长素法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦胚芽鞘的生长素 分布如下表所示。用同样方法还测得萝卜下胚轴的萝卜宁、向分布如下表所示。用同样方法还测得萝卜下胚轴的萝卜宁、向 日葵下胚轴的黄质醛等物质在向光侧多于背光侧。日葵下胚轴的黄质醛等物质在向光侧多于背光侧。 （2）材料）材料2中的黑暗处理

8、起什么作用？中的黑暗处理起什么作用？_。 材料材料2是否支持材料是否支持材料1的观点？的观点？_，原因是，原因是_ _。 （3）依据材料）依据材料2，对植物向光性的解释应该是，对植物向光性的解释应该是_ _。 器官器官 IAA分布（）分布（） 测定方法测定方法 向光侧向光侧 背光侧背光侧 黑暗处理黑暗处理 绿色向日葵下胚轴绿色向日葵下胚轴 51 49 48 分光荧光法分光荧光法 50.5 49.5 50 免疫法免疫法 绿色萝卜下胚轴绿色萝卜下胚轴 51 49 45 电子俘获检测法电子俘获检测法 黄化燕麦胚芽鞘黄化燕麦胚芽鞘 49.5 50.5 50 电子俘获检测法电子俘获检测法 对照作用对照作

9、用 不支持不支持 用现代物理化学用现代物理化学 方法测得的向光侧和背光侧的生长素含量基本相同方法测得的向光侧和背光侧的生长素含量基本相同 萝卜宁、黄质萝卜宁、黄质 醛等物质可能是生长抑制剂，它们抑制了植物向光侧的生长醛等物质可能是生长抑制剂，它们抑制了植物向光侧的生长 有人试图通过实验来了解有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过禽流感病毒侵入家禽的一些过 程，设计实验如图：程，设计实验如图： 一段时间后，检测子代一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及病毒的放射性及S、P元素，下表元素，下表 对结果的预测中，最可能发生的是（对结果的预测中，最可能发生的是（ ） (NH4)2

10、35SO4 家禽体家禽体 细胞细胞1 H5N1病毒病毒 KH232PO4 连续培养连续培养 一段时间一段时间 连续培养连续培养 一段时间一段时间 连续培养连续培养 一段时间一段时间 家禽体家禽体 细胞细胞2 放射性放射性 S元素元素 P元素元素 A 全部有全部有 全部全部32S 全部全部32P B 全部有全部有 全部全部35S 多数多数32P，少数，少数31P C 全部有全部有 全部全部32S 多数多数32P，少数，少数31P D 全部有全部有 全部全部35S 少数少数32P，多数，多数31P C KH232PO4 (NH4)235SO4 D H5N1病毒病毒 小肠肠腔小肠肠腔 胰腺胰腺 胰液

11、胰液 不分泌不分泌 神经神经 中枢中枢 血液循环血液循环 巴浦洛夫的实验巴浦洛夫的实验 食食 物物 小肠肠腔小肠肠腔 胰腺胰腺 胰胰 液液 分泌分泌 神经神经 中枢中枢 血液循环血液循环 巴浦洛夫的实验巴浦洛夫的实验 胰腺分泌胰液是胰腺分泌胰液是神经系统神经系统调节的。调节的。 盐盐 酸酸 小肠肠腔小肠肠腔 胰腺胰腺 胰胰 液液 分泌分泌 神经神经 中枢中枢 血液循环血液循环 盐盐 酸酸 法国学者法国学者: : 沃泰默沃泰默 小肠肠腔小肠肠腔 胰腺胰腺 胰胰 液液 分泌分泌 神经神经 中枢中枢 血液循环血液循环 盐盐 酸酸 法国学者法国学者: : 沃泰默沃泰默 小肠肠腔小肠肠腔 胰腺胰腺 胰液

12、胰液 分泌分泌 神经神经 中枢中枢 血液循环血液循环 盐盐 酸酸 盐盐 酸酸 法国学者法国学者: : 沃泰默沃泰默 沃泰默认为：这是一个十分顽固的沃泰默认为：这是一个十分顽固的 神经反射。由于小肠上神经反射。由于小肠上微小的神经微小的神经 难以剔除干净。小肠中难以剔除干净。小肠中HCl导致胰导致胰 液分泌是神经系统调节的。液分泌是神经系统调节的。 小肠肠腔小肠肠腔 胰腺胰腺 胰液胰液 分泌分泌 神经神经 中枢中枢 血液循环血液循环 英国英国: : 斯他林、贝利斯的假设斯他林、贝利斯的假设 胃酸胃酸 小肠黏膜分泌促胰液小肠黏膜分泌促胰液 分泌的物质分泌的物质 小肠肠腔小肠肠腔 胰腺胰腺 胰液胰液

13、 分泌分泌 神经神经 中枢中枢 血液循环血液循环 盐酸盐酸+小小 肠黏膜肠黏膜 提取液提取液 英国英国: : 斯他林、贝利斯的实验斯他林、贝利斯的实验 小肠肠腔小肠肠腔 胰腺胰腺 胰液胰液 分泌分泌 神经神经 中枢中枢 血液循环血液循环 英国英国: : 斯他林、贝利斯斯他林、贝利斯 胃酸胃酸 小肠黏膜分泌促胰液小肠黏膜分泌促胰液 分泌的物质分泌的物质 促胰液素 激素 为了探究影响胰液分泌的因素，有人作出如下的假设和实验：为了探究影响胰液分泌的因素，有人作出如下的假设和实验： （1）假设）假设1的实验结果表明，胰液的分泌不只是由神经调节引的实验结果表明，胰液的分泌不只是由神经调节引 起的，还可能

14、与起的，还可能与_等物质有关。等物质有关。 （2）假设）假设2中对照实验的处理方法是中对照实验的处理方法是_ _。若假设成立，则对。若假设成立，则对 照组的实验现象是照组的实验现象是_。 （4）通过假设）通过假设1和假设和假设2的实验过程，可以证明胰液的分泌的实验过程，可以证明胰液的分泌 过程受到过程受到_调节。调节。 假设假设 实验过程实验过程 实验现象实验现象 假设假设1：胰液的分泌只：胰液的分泌只 受神经调节受神经调节 A刺激支配胰腺的神经刺激支配胰腺的神经 少量胰液分泌少量胰液分泌 B把少量稀盐酸从小肠上端注入小肠肠腔把少量稀盐酸从小肠上端注入小肠肠腔 大量胰液分泌大量胰液分泌 C切断

15、所有支配胰腺的神经，并把与切断所有支配胰腺的神经，并把与B组组 等量的稀盐酸从小肠上端注入小肠肠腔等量的稀盐酸从小肠上端注入小肠肠腔 大量胰液分泌大量胰液分泌 假设假设2：在胃酸的作用：在胃酸的作用 下，小肠黏膜产生某下，小肠黏膜产生某 种化学物质，进入血种化学物质，进入血 液后引起胰液的分泌液后引起胰液的分泌 A剪取甲狗的一段小肠，刮取黏膜并用稀剪取甲狗的一段小肠，刮取黏膜并用稀 盐酸浸泡，再把浸出液用碱中和过滤后盐酸浸泡，再把浸出液用碱中和过滤后 注射到乙狗的静脉中注射到乙狗的静脉中 乙狗大量胰液乙狗大量胰液 分泌分泌 B对照实验对照实验 盐酸盐酸 将与将与A组中浸出液等量的组中浸出液等量

16、的 稀盐酸与碱中和后注射到乙狗的静脉中稀盐酸与碱中和后注射到乙狗的静脉中 乙狗不分泌胰液乙狗不分泌胰液 神经神经体液体液 下图是尼伦伯格和马太破译第一个遗传密码的实验，每个试管中加下图是尼伦伯格和马太破译第一个遗传密码的实验，每个试管中加 入了一种氨基酸，再加入除去了入了一种氨基酸，再加入除去了DNADNA和和RNARNA的细胞提取液，以及人工合成的细胞提取液，以及人工合成 的的RNARNA多聚尿嘧啶核苷酸。请根据图分析回答下列问题。多聚尿嘧啶核苷酸。请根据图分析回答下列问题。 （1 1）尼伦伯格和马太在本实验中采用了）尼伦伯格和马太在本实验中采用了 技术。技术。 （2 2）在实验中要除去细胞

17、提取液中）在实验中要除去细胞提取液中DNADNA和和mRNAmRNA的目的的目的 是是 。 （3 3）本实验可以说明）本实验可以说明 。如果加入的是人工合成的。如果加入的是人工合成的RNARNA 多聚鸟嘌呤核苷酸，加入的氨基酸不变，还能形成多聚苯丙氨酸吗？多聚鸟嘌呤核苷酸，加入的氨基酸不变，还能形成多聚苯丙氨酸吗？ 为什么？为什么？ 。 （4 4）密码子是指）密码子是指 。mRNAmRNA的作用是的作用是 。 （1）进行蛋白质的体外合成 （2）防止DNA和mRNA中的遗传信息起作用，影响 肽链的形成 （3）多聚尿嘧啶核苷酸导致了多聚苯丙氨酸的合成 不能 苯丙氨酸的密码子为UUU，GGG对应的是甘 氨酸，所以不能合成多聚苯丙氨酸 （4）信使RNA上决定1个氨基酸的三个相邻的碱基， 将遗传信息由DNA传递给蛋白质 参考答案