一、 光合作用的发现
实施者
实验过程
点燃蜡烛与绿色植物,
实验现象 蜡烛不熄 灭
小鼠不易窒 息
曝光, 深蓝色
实验结论
普利斯特利
密闭
小鼠与绿色植物,密闭
黑暗 12h
碘处理 绿叶
萨克斯
无颜色变化
遮光,
碘处理
水绵 细光束
黑暗 极好氧菌只分布在光束照
恩吉尔曼
好 氧 菌 完全曝光
无空气
射的周围 好氧菌分布在所有受
鲁宾和卡 门
向植物提供 CO2
1818 释 放 O2 H 2 O、
光 部 位
释 放 O2
H2O
、
C18O2
1
二、遗传物质的发现( DNA 是遗传物质,RNA 也是遗传物质)
三个经典的遗传学实验:肺炎双球菌转化 、噬菌体侵染细菌和烟 草斑叶病的遗传试验(简介)
现行新课标教材有多处详细介绍了科学发现的全程探究过程, 即:提出问题、作出假设、设计并完成实验、观察并记录结果、分析 得出结论、撰写论文或实验报告 。因此,这里不仅要掌握知识的结论, 更重要的是要掌握科学实验和探究的方法、原理,尤其是知识的发现 过程。这也是高考重点考查的内容。 1. 1928 格里菲思: 细菌转化的试验
实验材料:
R型
S型菌
实验小白鼠、肺炎双球菌( S 型和 R 型)
实验仪器、用具:
注射器、试管、酒精灯等
实验步骤:
分别将( 1) R型活细菌、( 2) S 型活细菌、(3)加热杀死的S型细菌、(4)R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合注射到生长发育状况相同的正常小白鼠体内,观察并记录结果。
实验结果
( 1)小鼠不死亡( 2)小鼠患败血症死亡( 3)小鼠不死亡( 4) 小鼠患败血症死亡,且从实验小鼠尸体上分离出有毒性的 型活细菌,其后代也是有毒性的
2
S
S 型细菌
实验结论:
是对照组,相互又平行对照,结果说明
(1)实验第
( 2 )
是 实 验 组 。 通 过 与 前 面 对 照 说 明 :
———————————————————————————— ————————— 。
2. 1944艾弗里:体外转化实验 (在格里菲思的基础上)
提出问题:究竟是什么使无毒型的 R型活细菌转化成为有毒性的 S 型活细菌?
作出假设:加热杀死的 S 型活细菌中含有某种促进这一转化的活性物 质——“转化因子”
(DNA
膜...)
or RNA or蛋白质 or多糖荚
设计并完成实验 :控制变量、设立对照将 S 型细菌中的多糖 、蛋白质、
脂类和 DNA 等
提取出来,分别与 R 型细菌进行混合、培养...
实验步骤:
S 型活细菌
分离 提取
S型菌DNA
S型菌RNA S 型菌蛋白质 S 型菌多糖荚膜 S 型菌DNA+DNA酶
分别与 R 型活细菌进行混合、接种在无菌培养基上培养、观察菌落的生长
3
R 菌落、 S 型菌落
只有 R 型菌落
只有 R 型菌落 只有 R 型菌落 只有 R 型菌落
观察并记录结果:只有 DNA与 R 型活细菌混合 , R型细菌才能转化为S型细菌 (见上表)
分析得出结论:DNA是使 R型活细菌产生稳定遗传变化转化成为 型活细菌的物质
S
亦即DNA是遗传物质(而蛋白质不是遗传物质)
3. 1952赫尔希和蔡斯: 噬菌体侵染细菌的实验
实验材料:
大肠杆菌、T 2噬菌体
(含P)
(含 S)
大肠杆菌
T 2噬菌体
T2 噬菌体与其侵染的大肠杆菌的关系:寄生
实验原理
同位素示踪等。可以通过教材P 4 思考题(包括旁页)和P 7 课后简答题来理解、掌握 实验步骤
32 35 32 35
( 1)分别在含P 和 S 的培养基中培养大肠杆菌 ,获得 P 和 S 标记的大肠杆菌;
32
P 和蛋( 2)分别用T 2 噬菌体侵染上述细菌,制备DNA中含
35
白质含 S 的噬菌体:
3235
(3)分别用 P 和 S 标记的噬菌体去感染未被标记的细菌,短时
4
保温后搅拌、离心
分别检测离心管上清液和沉淀物的放射性
35
实验结果: 用 S标记的噬菌体感染细菌—— 。
32
用 P 标记的噬菌体感染细菌——
。
结论: DNA是遗传物质(而蛋白质不是遗传物质)
4. 烟草斑叶病毒 感染烟草 的遗传实验 (简介)
选用烟草花叶病病毒;假设 RNA 是遗传物质; 将 RNA 与蛋白质分开,分别感染烟草;
预期效果是 RNA 可引起烟草叶出现病斑,而蛋白质不能 结论: RNA 是遗传物质(而蛋白质不是遗传物质)
三、植物生长素的发现和作用
1、生长素的发现过程 (结果、现象→结论) ( 1)达尔文的实验
(1) 达尔文实验
结论:胚芽鞘 尖端受单侧光刺激 后,就向
下面的伸长区传递某种“ 影响” ,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽桥出现向 光性弯曲。
( 2)1910 年,鲍森 . 詹森的实验
(2) 詹森实验
结论: 胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部 ( 3)1914 年拜尔的实验
(3) 拜耳实验 (4) 温特实验
结论:胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影
响在其下部分布不均造成的。 ( 4)1928 年温特的实验
结论:胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的,并取名为生长素。 (5) )生长素的提取
1931 年,科学家郭葛首先从人尿中分离出生长素类化学物质—— 吲哚乙酸( IAA), 1946 年从高等植物中分离出生长素,并确定它是IAA。
5
(6) )进一步研究发现,植物体内具有生长素效应的物质,出 IAA 外,
还有苯乙酸( PAA)吲哚丁酸 (IBA) 等。
上述科学家的探究实验体现了科学研究的基本思路和过程: 出( 发现) 问题→作出假设→设计并完成实验→观察实验结果(现象) →分析结果(现象)得出结论→撰写实验报告(论文) 。
实验中运用了对照原则 。如达尔文的实验中 ,①和④为对照组, ②和③为实验组;温特的实验中,①为实验组,②为对照组,设立科学的对照,增强了实验结论的可靠性。
实验中体现了 控制单一变量原则 。如达尔文实验的单一变量是 尖端的有无和感光部分差异 ;温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过。
提
2、通过分析、总结上述科学家利用单子叶植物幼苗进行向光性实验的实验结果和现象,从中可总结出生长素产生、运输(分布)和作用的一般原理,可得出以下几点规律性的结论:
1.
生长素是由植物 顶端产生 的
运输(植物形
2. 顶端产生的生长素要由顶端向顶端的下一段 态学上方→形态学下方) 3. 4.
生长素的 作用: 促进顶端的下一段 生长
顶端是接受单侧光(单一方向)刺激的有效部位
影响顶端向下运输、 分布
5. 单侧光 (单一方向)的刺激只是
生长素(不均匀),而不影响生长素的产生。
准确理解、掌握上述规律性的结论,就会得心应手地解答各类向光性实验的高考题。
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