北京市高考生物一輪復習 例題講解 專題 生命科學史學案.doc

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生命科學史專題一、考試說明對“獲取信息能力”的要求能從課外材料中獲取相關生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題 關注對科學、技術和社會發(fā)展有重大影響和意義的生物學新進展以及生物科學發(fā)展史上的重要事件二、生物學重大發(fā)現(xiàn)（生命科學史）的啟迪生命科學發(fā)現(xiàn)史能夠提供給我們的不僅僅是成為結論的知識，更是科學探究過程中所體現(xiàn)的思想和方法。后者是高中生物新課程中重點強調的，同樣也會成為高考考查的重要方向。三、教材為我們提供的生物學重大發(fā)現(xiàn)細胞膜結構模型的研究酶的發(fā)現(xiàn)過程光合作用發(fā)現(xiàn)史孟德爾遺傳定律的研究過程肺炎雙球菌轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)DNA半保留復制的探究過程基因和染色體關系的發(fā)現(xiàn)遺傳密碼的破譯生長素的發(fā)現(xiàn)四、典型例題1.請回答下列與研究細胞膜結構有關的問題1895年，Overton研究各種未受精卵細胞的透性時，發(fā)現(xiàn)膽固醇、甘油等脂溶性物質容易透過細胞膜，不溶于脂的物質透過細胞膜相對困難；另外有人發(fā)現(xiàn)細胞膜會被蛋白酶水解，這些事實表明組成細胞膜的主要成分中有_?？茖W家在進行細胞膜化學成分的分析時，需制備較純凈的細胞膜。從真核細胞分離出純的細胞膜較為困難，因為會有細胞內其它的膜混雜。哺乳動物細胞內其它的膜結構有_。而人或哺乳動物的成熟紅細胞，沒有內膜系統(tǒng)，將其用 處理后，造成紅細胞破裂，再將溶出細胞外的物質沖洗掉，剩下的結構就是較純凈的細胞膜。1925年，荷蘭科學家高特和戈來格用丙酮酸將紅細胞膜的骨架物質抽提后，將它在空氣水界面上鋪成單分子層，發(fā)現(xiàn)這個單分子層的面積相當于原紅細胞膜表面積的2倍。這個現(xiàn)象說明 。1970年，科學家進行人鼠細胞的融合實驗，過程如下圖所示： 分別用綠色和紅色熒光染料標記人膜蛋白抗體和鼠膜蛋白抗體的目的是_，可以利用_的方法獲得這些抗體。這個實驗說明_。 2.1939年，美國的科學家魯賓和卡門用氧的同位素18O分別標記H2O和CO2，然后進行下列兩組實驗：分別將兩組植物放在適宜強度光下，分析兩組實驗植物最先釋放的氧氣。請回答問題實驗目的：_實驗結果：_ 實驗結論：_ 如果延長實驗時間，會發(fā)現(xiàn) 。如果第一組CO2中的O不作標記可以達到實驗目的嗎？3“肺炎雙球菌轉化實驗”是科學家在探究生物遺傳物質的過程中所做的經(jīng)典實驗。(1)有人模擬“肺炎雙球菌轉化實驗”，進行如下實驗：要觀察到不同的菌落，應配制_培養(yǎng)基。設置12組的目的是_。第3組的實驗現(xiàn)象是_。本實驗得出的結論是_。(2) 請利用下列材料用具，設計實驗方案，證明“促進R型菌轉化成S型菌的物質是結構完整的DNA”，并預測實驗結果，得出實驗結論。材料用具：R型菌、S型菌、DNA酶、蒸餾水、制備培養(yǎng)基所需的原料。 實驗設計方案：第一步：從_型細菌中提取DNA；第二步：制備符合要求的細菌培養(yǎng)基，將其均分為三組，標為A、B、C，請將處理方法填寫在表格中；編號ABC處理方法不加任何提取物第三步：將_型細菌分別接種到三組培養(yǎng)基上；第四步：將接種后的培養(yǎng)基放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間，觀察_生長情況。預測實驗結果：_。得出結論： _。41952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關問題。(1) 噬菌體作實驗材料具有的特點是_。(2)獲得分別被32P或35S標記的噬菌體的方法是：第一步：_第二步：_第三步：_(3)用標記的噬菌體侵染細菌，從而追蹤在侵染過程中_變化。(4) 侵染一段時間后，用攪拌機攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實驗結果。攪拌的目的是_，所以攪拌時間少于1 min時，上清液中的放射性_。實驗結果表明當攪拌時間足夠長以后，上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，證明_。圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明_，否則細胞外_放射性會增高。(4)本實驗證明病毒在傳遞和復制遺傳特性中_起著重要作用。5人類對遺傳物質作用機理的探索經(jīng)歷了漫長的過程，請根據(jù)下列科學史實回答問題：噬菌體SP8 DNA分子的兩條鏈堿基組成很不平衡，其中一條鏈富含嘌呤，另一條鏈富含嘧啶。1962年前后，Marmur和Doty用SP8侵染枯草桿菌后，從枯草桿菌中分離出RNA，與打開的SP8 DNA兩條鏈進行分子雜交，發(fā)現(xiàn)噬菌體SP8侵染細菌后形成的RNA只與富含嘌呤的DNA鏈互補配對形成的雜合分子，這一結果說明_?？茖W家發(fā)現(xiàn)細胞中有三類RNA，一類是核糖體的組成成分，一類能與特定的氨基酸結合，還有一類合成后幾小時就會降解，其中哪一類是將DNA的遺傳信息傳遞給蛋白質的“信使”呢？1958年，Crick提出如下觀點：核糖體RNA是“信使”不同核糖體RNA編碼不同的蛋白質，簡稱“一個核糖體一種蛋白質”。1961年，Jacob和Brenner對這個假說進行了檢驗，實驗過程如圖所示。該實驗中，若核糖體上出現(xiàn)放射性，說明該核糖體正在 。已知噬菌體侵染細菌后，細菌的蛋白質合成立即停止，轉而合成噬菌體的蛋白質。因此如果核糖體RNA是信使，那么實驗結果將會是 ； 如果核糖體RNA不是信使，那么實驗結果將會是 。最終Brenner的實驗結果證明核糖體RNA不是“信使”。 RNA的合成過程叫作 ，在此過程中，DNA （全部/部分）解螺旋，由 酶催化 連接成RNA。如果某基因中含有30%的A，那么由其控制合成的RNA中U的含量 。6. 1902年，斯他林和貝利斯從小腸黏膜提取液中發(fā)現(xiàn)了促使胰液分泌的物質促胰液素。他們的實驗設計如下： 假設實驗過程實驗現(xiàn)象I 胰液的分泌只是由神經(jīng)調節(jié)引起的。即進食后產生的胃酸（鹽酸）刺激小腸神經(jīng)，將興奮傳遞給胰腺，促進胰液分泌。A電刺激支配胰腺的神經(jīng)少量胰液分泌B把適量稀鹽酸從狗小腸的上端注入狗小腸腔內大量分泌胰液C切斷所有支配胰腺的神經(jīng)，把與B組等量的稀鹽酸從狗小腸的上端注入狗小腸腔內大量分泌胰液II 在胃酸（鹽酸）作用下，小腸粘膜產生的某種化學物質，進入血液，隨血液循環(huán)輸送到胰腺引起胰液分泌A剪取甲狗的一段小腸（短時間內有生物活性），刮取粘膜并用稀鹽酸浸泡，把浸出液過濾后注入乙狗的靜脈大量分泌胰液B對照實驗假設一的實驗結果是：胰液的分泌_（是，不是，不只是）由神經(jīng)調節(jié)引起的，還可能與_有關。假設二的對照實驗的處理方法是_，假設成立的實驗現(xiàn)象是_。實驗組中，鹽酸的作用是_。上述實驗證明胰液的分泌過程是由_調節(jié)完成的。當人們知道胰腺內的胰島細胞能分泌胰島素后，試圖從磨碎的胰腺組織中直接提取胰島素，但均未成功，其原因可能是胰島素被_分解了。