（全國通用版）2019高考生物二輪復習 專題七 實驗與探究 考點2 生物科學史與生物技術方法歸納學案

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1、 考點2　生物科學史與生物技術方法歸納 1．高中教材生物科學史歸納總結 必修1(16條) (1)列文虎克——用自制顯微鏡發(fā)現活細胞。 (2)施萊登和施旺——建立“細胞學說”。 (3)歐文頓——用500多種化學物質進行膜通透性實驗提出膜是由脂質構成的。 (4)羅伯特森——電鏡下觀察細胞膜看到暗—亮—暗的三層結構，將細胞膜描述為靜態(tài)的統一結構。 (5)桑格和尼克森——提出生物膜流動鑲嵌模型。 (6)巴斯德——釀酒中的發(fā)酵是由于酵母細胞的存在(無活細胞參與，糖類不可能變成酒精)。 (7)畢希納——將酵母細胞中引起發(fā)酵的物質稱為釀酶。 (8)薩姆納——提出并證明酶是蛋白質。

2、 (9)切赫和奧特曼——發(fā)現少數RNA也具有生物催化功能。 (10)恩格爾曼——用水綿和好氧細菌證明光合作用釋放O2，葉綠體是植物進行光合作用的場所。 (11)普利斯特利——植物可更新空氣。 (12)英格豪斯——植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣，指出普利斯特利實驗只有在光下才能成功。 (13)梅耶——植物在進行光合作用時，把光能轉換成化學能儲存起來。 (14)薩克斯——光合作用的產物除O2外還有淀粉(葉片產生淀粉需光)。 (15)魯賓和卡門——用18O分別標記H2O和CO2證明光合作用釋放的O2來自H2O。 (16)卡爾文——用14C標記14CO2證明CO2中的碳在光合作用中轉化

3、成有機物中碳的途徑[卡爾文循環(huán)：14CO2→14C3→(14CH2O)]。 必修2(13條) (1)孟德爾——用豌豆作遺傳材料，利用假說—演繹法提出基因分離定律和基因自由組合定律(關注孟德爾成功的四大原因)。 (2)薩頓——用類比推理法提出基因在染色體上(關注假說—演繹法與類比推理法差異)。 (3)摩爾根——用假說—演繹法證明基因在染色體上(用白眼雄果蠅作遺傳材料)。 (4)道爾頓——第一個提出色盲問題。 (5)格里菲思——通過肺炎雙球菌的體內轉化實驗推論加熱殺死的S型菌中含有某種“轉化因子”。 (6)艾弗里——通過肺炎雙球菌體外轉化實驗證明肺炎雙球菌的遺傳物質是DNA不是蛋白質

4、(轉化因子為DNA)。 (7)赫爾希和蔡斯——用放射性同位素標記法(32P、35S分別標記噬菌體，再去侵染細菌)，證明噬菌體的遺傳物質是DNA。 (8)沃森和克里克——構建DNA雙螺旋結構模型(克里克還提出中心法則：)。 (9)富蘭克林——DNA衍射圖譜。 (10)查哥夫——腺嘌呤(A)量＝胸腺嘧啶(T)量，胞嘧啶(C)量＝鳥嘌呤(G)量。 (11)美國遺傳學家繆勒——用X射線照射果蠅，發(fā)現突變率大大提升。 (12)拉馬克——第一個提出進化學說(中心思想：用進廢退、獲得性遺傳)。 (13)達爾文——自然選擇學說(四個要點：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存)。 必修3(10

5、條) (1)貝爾納——內環(huán)境的恒定主要依賴于神經系統的調節(jié)。 (2)坎農——內環(huán)境穩(wěn)態(tài)是神經調節(jié)和體液調節(jié)共同作用的結果(現代觀點：內環(huán)境穩(wěn)態(tài)調節(jié)機制為神經—體液—免疫調節(jié))。 (3)沃泰默——胰液分泌只受神經調節(jié)。 (4)斯他林和貝利斯——胰液分泌可存在“化學調節(jié)”(并命名該調節(jié)物為“促胰液素”)。 (5)達爾文——植物向光性實驗，驗證金絲雀草胚芽鞘感光部位在尖端，尖端可向下面的伸長區(qū)傳遞某種“影響”造成單側光下背光面比向光面生長快，使胚芽鞘出現向光性彎曲。 (6)鮑森·詹森——胚芽鞘尖端產生的影響可通過瓊脂片傳遞給下部。 (7)拜爾——胚芽鞘的彎曲生長是因為尖端產生的影響在其

6、下部分布不均勻造成的。 (8)溫特——胚芽鞘的彎曲生長確實是一種化學物質引起的(并將該物質命名為“生長素”)。 (9)高斯——證明大小兩種草履蟲間存在著競爭關系。 (10)美國生態(tài)學家林德曼——對賽達伯格湖的能量流動進行定量分析，發(fā)現能量流動兩大特點：能量流動是單向的、能量在流動過程中逐級遞減。 2．高中生物技術方法歸納總結 (1)顯微觀察法——觀察多種多樣的細胞、觀察線粒體和葉綠體、觀察細胞有絲分裂、減數分裂、觀察質壁分離及質壁分離復原、觀察染色體變異等。 (2)差速離心法——分離各種細胞器、制備細胞膜等。 (3)對比實驗法——設置兩個或兩個以上的實驗組通過對結果的比較分析，探

7、究某種因素對實驗結果的影響，如“探究酵母菌細胞呼吸的方式”及“酶作用特性相關實驗”等。 (4)密度梯度離心法——用15N標記DNA，證明DNA半保留復制(重帶、輕帶、中帶等)。 (5)細胞染色法——活細胞染色(健那綠染色線粒體)；碘染色法(證明光合作用產生淀粉)；死細胞染色(醋酸洋紅液、龍膽紫溶液、改良苯酚品紅染液、甲基綠—吡羅紅溶液)。 (6)放射性同位素標記法——分泌蛋白形成；光合作用H218O、C18O2探究O2中放射性：14CO2→14C3→(14CH2O)；噬菌體侵染細菌實驗(32P、35S)；基因診斷等。 (7)紙層析法——葉綠體中色素的提取與分離(選修1，胡蘿卜素的提取與

8、鑒定)。 (8)濃度梯度設置實驗——探究生長素對扦插枝條生根的最適濃度；探究酶活性的最適溫度和最適pH。 (9)假說—演繹法——孟德爾兩大定律的發(fā)現；摩爾根證明基因在染色體上(用白眼雄果蠅為材料)；DNA半保留復制方式的證明。 (10)類比推理法——薩頓提出“基因在染色體上”。 (11)樣方法——估算植物及活動能力弱的動物(如蚯蚓、蚜蟲、昆蟲卵等)種群密度。 (12)標志重捕法——估算活動能力強的動物種群密度。 (13)取樣器取樣法——探究土壤動物類群豐富度。 (14)抽樣檢測法——探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數量的變化。 (15)模型構建法——構建細胞亞顯微結構物理模型，構建DNA

9、雙螺旋結構物理模型，構建光合模型、種群特征、細胞分裂等概念模型，構建種群增長兩種數學模型(公式、“J”型、“S”型曲線)，構建減數分裂、血糖調節(jié)過程物理模型。 (16)選修1：從植物材料中提取某些特定成分的三種常用方法。 ①有機溶劑萃取法——胡蘿卜素的提取與分離。 ②水蒸氣蒸餾法——玫瑰精油的提取。 ③壓榨法——橘皮精油的提取。 (17)選修3：目的基因注入受體細胞的方法。 ①注入植物細胞：農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法等。 ②注入動物細胞：顯微注射技術(受體細胞為受精卵)。 ③注入微生物細胞：Ca2＋處理的感受態(tài)法。 (18)選修3：卵母細胞采集的三種方法。 ①用促

10、性腺激素處理后，從輸卵管中沖出卵母細胞(不需培養(yǎng))。 ②從屠宰母畜丟棄的卵巢中獲取卵母細胞(需培養(yǎng)到MⅡ中期)。 ③借助超聲波探測儀、內窺鏡、腹腔鏡等工具直接從活體動物卵巢中吸取卵母細胞(需培養(yǎng)到MⅡ中期)。 題型一　生物科學史 1．(2018·南通三模)下列有關生命科學研究方法及結論的敘述，錯誤的是(　　) A．魯賓和卡門用18O分別標記H2O和CO2，證明了光合作用釋放的O2來自水 B．卡爾文用14C標記的CO2供應小球藻進行光合作用，探明了暗反應中碳的轉移途徑 C．科學家向豚鼠胰腺腺泡細胞中注射3H標記的亮氨酸，揭示了基因控制蛋白質合成的過程 D．赫爾希和蔡斯用32P

11、、35S分別標記噬菌體DNA和蛋白質，證明了DNA是遺傳物質 答案　C 解析　用3H標記的亮氨酸注入到豚鼠胰腺腺泡細胞，揭示了胰蛋白酶等消化酶合成、分泌經過的細胞結構，C錯誤。 模型構建　同位素在實驗研究中的應用 (1)利用放射性同位素標記自顯影技術，證明細胞分裂間期的最大特點是完成DNA復制、RNA和蛋白質的合成；用放射性元素標記胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸并追蹤，研究DNA的復制；用放射性元素標記尿嘧啶核糖核苷酸并追蹤，研究RNA的合成；用放射性元素標記氨基酸并追蹤，研究蛋白質的合成。 (2)魯賓和卡門采用同位素18O標記H218O進行實驗，揭示了光合作用過程中O2中的O全部來自H2O

12、。 (3)赫爾希和蔡斯利用放射性同位素35S和32P，證明了DNA是遺傳物質。 (4)利用同位素14C標記植物組織，證明了植物生長素只能從形態(tài)學的上端運輸到形態(tài)學的下端。 (5)用放射性同位素(如32P)或熒光分子等標記的DNA分子作探針，根據DNA分子的雜交原理，鑒定被檢測標本上的遺傳信息，可應用于產前診斷和環(huán)境監(jiān)測。 2．下表是生物科學史上一些經典實驗的敘述，表中“方法與結果”和“結論或觀點”能相匹配的是(　　) 選項 方法與結果 結論或觀點 A 觀察到植物通過細胞分裂產生新細胞；觀察到動物受精卵分裂產生新細胞 所有的細胞都來源于先前存在的細胞 B 單側光照射下，金

13、絲雀草胚芽鞘向光彎曲生長，去尖端的胚芽鞘不生長也不彎曲 生長素具有極性運輸的特點 C 將載有水綿和好氧細菌的裝片置于黑暗且缺氧的環(huán)境中，用極細光束照射后，細菌集中于有光照的部位 光合作用產生的氧氣來自于水 D 將活的R型肺炎雙球菌與加熱殺死的S型肺炎雙球菌混合后注入小鼠體內，小鼠體內出現活的S型細菌 DNA是主要的遺傳物質 答案　A 解析　A項“方法與結果”證明了動植物細胞均來自于先前存在的細胞，與“結論或觀點”匹配，A正確；B項“方法與結果”說明金絲雀草的向光性與尖端有關，不能說明生長素具有極性運輸的特點，B錯誤；C項“方法與結果”說明光合作用需要光，不能證明氧氣的來源

14、，C錯誤；D項“方法與結果”說明細菌中存在能將R型肺炎雙球菌轉化成S型肺炎雙球菌的轉化因子，即存在遺傳物質，但不能證明轉化因子(或遺傳物質)就是DNA，D錯誤。 題型二　生物技術 3．(2018·泉州一模)下列有關實驗操作或應用的敘述，正確的是(　　) A．用離心機處理吸水漲破的人成熟紅細胞以獲得較純凈的細胞膜 B．用高倍顯微鏡觀察易于找到發(fā)生質壁分離的洋蔥鱗片葉細胞 C．雞蛋煮熟后蛋清蛋白是否發(fā)生變性可用雙縮脲試劑鑒定 D．酶制品適于在酶最適溫度下儲藏和運輸 答案　A 解析　常將哺乳動物成熟的紅細胞置于清水中，使之吸水漲破，再用差速離心法獲取純凈的細胞膜，A正確；用低倍鏡觀察

15、發(fā)生質壁分離的洋蔥鱗片葉細胞，B錯誤；雞蛋煮熟后蛋白質變性，肽鍵并未斷裂，遇雙縮脲試劑仍呈紫色，C錯誤；酶制品常在低溫下儲藏和運輸，D錯誤。 4．(2018·福建期末)下列關于實驗條件控制方法的敘述，錯誤的是(　　) A．防止水中離子對培養(yǎng)基成分的干擾——用蒸餾水配制 B．調查某遺傳病的遺傳方式——需要在患者家系中進行調查統計 C．除去密閉容器中的CO2——在容器中放置盛有NaOH溶液的小燒杯 D．排除無關變量中溫度的干擾——將實驗組和對照組放在相同溫度環(huán)境中 答案　D 解析　由于蒸餾水中不含無機鹽離子，因此用蒸餾水配制培養(yǎng)基，可以防止水中離子對培養(yǎng)基成分的干擾，A正確；調查遺傳

16、病的遺傳方式需要在患者家系中進行調查統計，B正確；由于NaOH溶液能吸收CO2，因此在容器中放置盛有NaOH溶液的小燒杯，可除去密閉容器中的CO2，C正確；生物實驗需遵循單一變量原則，因此，在實驗中，將實驗組和對照組放在相同且適宜的溫度環(huán)境中，可排除無關變量中溫度對實驗結果的干擾，D錯誤。 方法技巧　經典實驗中的條件控制與結果顯示的方法 (1)實驗條件的控制方法 ①增加水中氧氣：泵入空氣或吹氣或放入綠色植物。 ②減少水中氧氣：容器密封或油膜覆蓋或用涼開水。 ③除去容器中CO2：密閉實驗裝置中放入NaOH溶液或KOH溶液。 ④除去葉片中原有淀粉：置于黑暗環(huán)境一晝夜。 ⑤除去葉片中葉

17、綠素：葉片放入酒精加熱。 ⑥避免光合作用對細胞呼吸的干擾：遮光處理。 ⑦如何得到單色光：棱鏡色散或彩色薄膜濾光。 ⑧防止血液凝固：加入檸檬酸鈉。 ⑨各種細胞器的提?。杭毎麆驖{離心(差速離心法)。 (2)實驗中控制溫度的方法 ①還原糖鑒定：水浴加熱。 ②酶促反應：水浴保溫(最適溫度或實驗給定溫度)。 ③二苯胺試劑鑒定DNA：沸水浴加熱。 ④細胞和組織培養(yǎng)以及微生物培養(yǎng)：恒溫培養(yǎng)。 (3)實驗結果的顯示方法 ①光合速率：O2釋放量、CO2吸收量或淀粉產生量。 ②呼吸速率：O2吸收量、CO2釋放量或淀粉減少量。 ③原子轉移途徑：放射性同位素示蹤法。 ④細胞液濃度大?。嘿|壁分離。 ⑤細胞是否死亡：質壁分離、臺盼藍溶液染色。 ⑥甲狀腺激素作用：動物耗氧量、發(fā)育速度等。 ⑦生長激素作用：生長速度(體重變化、身高變化)。 ⑧胰島素作用：動物活動狀態(tài)。 (4)滅菌或消毒方法 微生物培養(yǎng)過程中，對不同材料滅菌的方法不同：培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌；接種環(huán)用火焰灼燒滅菌；雙手用體積分數為70%的酒精消毒。整個操作過程都在實驗室的無菌區(qū)進行。 6