（江蘇專用）2019高考生物二輪復習 專題十二 教材基礎實驗 考點35 教材中科學史的實驗、研究方法及技術學案

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1、 考點35　教材中科學史的實驗、研究方法及技術 1．常見的實驗方法 教材經典實驗 實驗方法 制作DNA分子雙螺旋結構模型 構建物理模型法 種群數(shù)量增長模型 構建數(shù)學模型法 分離各種細胞器 差速離心法 證明DNA進行半保留復制 密度梯度離心法 分離葉綠體中的色素 紙層析法 觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂 死體染色法 探究酵母菌的呼吸方式 對比實驗法和產物檢測法 赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗 同位素標記法 摩爾根證明基因在染色體上 假說—演繹法 薩頓提出“基因位于染色體上”的假說 類比推理法 估算種群密度(運動能力強的生物) 標

2、志重捕法 估算種群密度(運動能力弱的生物) 樣方法 2.實驗條件的常用控制方法 (1)物理方法類 增加水中的氧氣 泵入空氣或吹氣或放入綠色植物 減少水中的氧氣 容器密封或油膜覆蓋或用涼開水 除去光合作用對呼吸作用的干擾 植株遮光 得到單色光 棱鏡色散或彩色薄膜濾光 線粒體提取 細胞勻漿離心 除去葉片中的葉綠素 酒精加熱 (2)化學藥劑類 提供CO2的方法 NaHCO3 除去容器中的CO2 NaOH溶液或KOH溶液 滅菌方法：微生物培養(yǎng)的關鍵在于滅菌，對不同材料滅菌方法不同：培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌；接種環(huán)用火焰灼燒滅菌；雙手用肥皂洗凈，擦干后

3、用體積分數(shù)為70%的酒精消毒；整個接種過程都在實驗室無菌區(qū)進行。 3．聚焦“同位素標記法” (1)方法解釋 也叫同位素示蹤法，同位素可用于追蹤物質的運行和變化規(guī)律。用示蹤元素標記的化合物，其化學性質不會改變。借助同位素原子以研究有機反應歷程的方法。科學家通過追蹤示蹤元素標記的化合物，可以弄清化學反應的詳細過程。 (2)典例分析 ①光合作用的暗反應中碳的轉移途徑：CO2的固定：CO2＋C5 ―→ 2C3；C3的還原：2C3―→(CH2O)＋H2O＋ C5。 ②研究細胞有絲分裂的細胞周期：原理為在處于連續(xù)分裂的細胞的分裂期加入用3H標記的胸腺嘧啶，根據(jù)胸腺嘧啶被利用的情況，可以確定DN

4、A合成期的起始點和持續(xù)時間。還可用32P和35S分別標記蠶豆根尖并做放射性自顯影，以了解分裂間期DNA復制、蛋白質合成的相關情況。 題組一　辨析科學史中的科學方法與技術 1．(2018·江寧一模)下列有關科學家的探索實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．與黑藻相比，水綿更適合用作探究光合作用的材料 B．卡爾文利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用中轉化的途徑 C．孟德爾在分析、總結豌豆的遺傳規(guī)律時，運用了假說—演繹法 D．沃森和克里克研究DNA分子結構時，運用了建構數(shù)學模型的方法 答案　D 解析　與黑藻相比，水綿具有螺旋狀的葉綠體，更適宜用作探究光合作用的材料，A正確；卡爾文

5、利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用中先形成三碳化合物，再形成葡萄糖，B正確；孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律運用了假說—演繹法，其基本步驟：提出問題→作出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結論，C正確；沃森和克里克研究DNA分子結構時，運用了建構物理模型的方法，D錯誤。 2．(2018·泰州模擬)下列關于生物科學研究方法和相關實驗的敘述中，不正確的是(　　) A．差速離心法：細胞中各種細胞器的分離和葉綠體中色素的分離 B．模型構建法：DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)和研究種群數(shù)量變化規(guī)律 C．對比實驗法：探究酵母菌細胞的呼吸方式 D．同位素標記法：研究光合作用的反應過程和噬菌體侵染細菌實驗 答案　A

6、解析　分離各種細胞器常用差速離心法，而分離葉綠體中色素采用的是紙層析法，A錯誤；DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)采用了物理模型構建法，種群數(shù)量增長的曲線采用了數(shù)學模型構建法，B正確；探究酵母菌細胞的呼吸方式采用了對比實驗法，C正確；研究光合作用的反應過程和噬菌體侵染細菌實驗都采用了同位素標記法，D正確。 3．下列關于生物科學研究方法的敘述中，正確的是(　　) ①分離各種細胞器可以采用差速離心法 ②赫爾希和蔡斯用放射性同位素標記法研究噬菌體的遺傳物質 ③沃森和克里克用構建數(shù)學模型的方法研究DNA的結構 ④摩爾根運用類比推理的方法證明了基因位于染色體上 ⑤研究分泌蛋白的合成和分泌利用的是放射性同

7、位素示蹤法 ⑥利用光學顯微鏡觀察細胞膜的磷脂雙分子層 ⑦研究細胞核的功能時通常采用去核、核移植等方法 A．①②⑤⑦ B．①③⑤⑦ C．②③④⑥ D．②④⑥⑦ 答案　A 解析　分離各種細胞器可以采用差速離心法，①正確；赫爾希和蔡斯研究噬菌體的遺傳物質時采用的是放射性同位素標記法，②正確；沃森和克里克用構建物理模型的方法研究DNA的結構，③錯誤；摩爾根運用假說—演繹法證明了基因位于染色體上，④錯誤；研究分泌蛋白的合成和分泌，利用的是放射性同位素示蹤法，⑤正確；利用光學顯微鏡觀察不到細胞膜的磷脂雙分子層，⑥錯誤；研究細胞核的功能時通常采用去核、核移植等方法，⑦正確。 思維延伸　

8、判斷下列敘述的正誤： (1)只用35S標記噬菌體侵染細菌的實驗就可以證明DNA是遺傳物質(　×　) (2)建構數(shù)學模型的方法，可以用于研究種群數(shù)量變化和酶活性變化的規(guī)律(　√　) (3)“小鼠細胞和人細胞融合實驗表明細胞膜具有流動性”和“現(xiàn)代分子生物學技術利用特定物質分子與基因結合確定基因在染色體上的位置” 二者采用了相似核心技術(　√　) (4)同位素標記法可用于探究遺傳物質和光合作用暗反應的研究(　√　) (5)要得到含32P的噬菌體，必須先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌(　√　) (6)恩格爾曼用水綿作材料研究葉綠體的功能的實驗運用了對照實驗的科學思想(　√　) (7)采用隨機

9、取樣調查的方法研究紅綠色盲的遺傳方式(　×　) 題組二　判析科學史的結論與結果 4．(2018·南通二模)下列有關科學史中研究材料、方法及結論的敘述，正確的是(多選)(　　) A．孟德爾以豌豆為研究材料，采用雜交等方法，發(fā)現(xiàn)了基因的分離和自由組合定律 B．摩爾根以果蠅為研究材料，統(tǒng)計分析后代眼色分離比，證明了基因位于染色體上 C．赫爾希與蔡斯以噬菌體為研究材料，利用同位素示蹤技術，證明DNA是噬菌體的遺傳物質 D．沃森和克里克以DNA大分子為研究材料，采用X射線衍射的方法，破譯了全部密碼子 答案　ABC 解析　孟德爾以豌豆為研究材料，采用雜交、自交等方法，發(fā)現(xiàn)了基因的分離和自由

10、組合定律，A正確；摩爾根以果蠅為研究材料，采用假說—演繹法，統(tǒng)計分析后代眼色分離比，證明了基因位于染色體上，B正確；赫爾希與蔡斯以噬菌體為研究材料，利用同位素示蹤技術，證明DNA是噬菌體的遺傳物質，C正確；沃森和克里克通過構建物理模型的方法構建了DNA雙螺旋結構模型，D錯誤。 5．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”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

11、 生長素具有極性運輸?shù)奶攸c 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(xiàn)活的S型菌 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”相匹配，A項正確；B項“方法與結果”說明金絲雀草的向光性與尖端有關；極性運輸是指物質從植物的形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端，“結論或觀點”和“方法與結果”不相匹配，B項錯誤；C項“方法與結果”說明光合作用能夠產生氧，不能證

12、明氧分子的來源，C項錯誤；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)是DNA，D項錯誤。 思維延伸　判斷下列敘述的正誤： (1)施萊登和施旺的細胞學說揭示一切生物都是由細胞和細胞產物構成的(　×　) (2)薩頓和摩爾根分別用類比推理法和假說—演繹法證明了基因在染色體上(　×　) (3)羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜暗—亮—暗的三層結構，提出生物膜都由脂質—蛋白質—脂質三層結構構成(　×　) (4)荷蘭科學家溫特首先從人尿中分離出具有生長素效應的化學物質(　×　) (5)生理學家坎農認為神經

13、—體液—免疫調節(jié)網絡是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調節(jié)機制(　×　) (6)歐文頓通過實驗證明脂質是細胞膜的組成成分之一(　×　) (7)沃森和克里克成功構建DNA雙螺旋結構模型，并進一步提出了DNA半保留復制的假說(　√　) (8)孟德爾的測交實驗證實了等位基因位于同源染色體上(　×　) (9)斯他林和貝利斯首次發(fā)現(xiàn)了動物激素——促胰液素，由胰腺分泌(　×　) (10)1957年，美國生物學家沃森提出中心法則：遺傳信息可以從DNA流向DNA，也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質(　×　) (11)1958年，斯圖爾德以胡蘿卜韌皮部為實驗材料，證明了植物細胞具有全能性(　√　) 5