科學(xué)家經(jīng)典實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)(高考復(fù)習(xí))

1、高三年級(jí)生物高考復(fù)習(xí)科學(xué)家經(jīng)典實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)1細(xì)胞學(xué)說建立的過程（必修1P10）（1）科學(xué)家： 施萊登和施旺 （2）主要內(nèi)容： 細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體，一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成；細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位，既有它自己的生命，又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用 ； 新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。2對(duì)生物膜的探索歷程（必修1P65）時(shí)間科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的問題、假說、實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)論科學(xué)方法（思路）19世紀(jì)未歐文頓實(shí)驗(yàn)：用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性不一樣 脂溶性物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜推論：膜是由脂質(zhì)組成的 。 從生理功能入手的科學(xué)探究20世

2、紀(jì)初實(shí)驗(yàn)：將細(xì)胞膜分離提純，并進(jìn)行化學(xué)分析鑒定：膜的成分是 脂質(zhì) 和 蛋白質(zhì) 。膜成分制提取、分離和鑒定1925年荷蘭科學(xué)家實(shí)驗(yàn)：提取人紅細(xì)胞的脂質(zhì)，在空氣-水分子界面上鋪成單分子層，測得單分子層的面積恰好是紅細(xì)胞表面積的2倍。推論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層 。 膜成分制取20世紀(jì)40年代羅伯特森實(shí)驗(yàn)：電子顯微鏡觀察膜的結(jié)構(gòu)為：暗亮暗三層推論：生物膜由 蛋白質(zhì)脂質(zhì)白質(zhì) 三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。單位膜模型的提出20世紀(jì)60年代后質(zhì)疑：靜態(tài)的生物膜難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能新技術(shù)帶來新模型1970年弗雷和埃迪登實(shí)驗(yàn)：用綠色和紅色熒光染料對(duì)小鼠和人體細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)進(jìn)行染色標(biāo)記，并讓兩種細(xì)胞進(jìn)行融合，結(jié)果

3、兩種顏色的熒光均勻分布結(jié)論： 細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 。 熒光標(biāo)志和融合技術(shù)1972年桑格和尼克森生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型是： 流動(dòng)鑲嵌模型 推理和完善整個(gè)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思路是：觀察現(xiàn)象 提出問題 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 得出結(jié)論。3、細(xì)胞核的功能（必修1P52）實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果結(jié)論科學(xué)思路1. 美西螈核移植實(shí)驗(yàn)閱讀必修1P52資料1美西螈膚色遺傳是由 由細(xì)胞核 控制。對(duì)照原則2. 蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)閱讀必修1P52資料2細(xì)胞核控制著細(xì)胞的 分裂和分化 。對(duì)照原則3. 變形蟲切割及核移植實(shí)驗(yàn)閱讀必修1P52資料3細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的 控制中心 。對(duì)照原則4. 傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)閱讀必修1P52資料4 生物體形態(tài)

4、結(jié)構(gòu)的建成是由細(xì)胞核控制的。對(duì)照原則 四個(gè)實(shí)驗(yàn)的共同結(jié)論： 細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳 。4關(guān)于酶本質(zhì)的探索（必修1P81）時(shí)間科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的問題、假說、實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)論科學(xué)方法（思路）1773年斯巴蘭扎尼實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下，過一段時(shí)間后將小籠子取出，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。推論：是胃內(nèi)的 消化液 將肉塊分解了。用金屬籠排除物理性的消化19世紀(jì)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)1857年巴斯德與李比希巴斯德：發(fā)酵只與整個(gè) 酵母活細(xì)胞 的活動(dòng)有關(guān)。李比希：發(fā)酵與酵母細(xì)胞中 某些物質(zhì) 有關(guān)，而且這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。畢希納實(shí)驗(yàn)：結(jié)果：酵母細(xì)胞中

5、的某物質(zhì)能在酵母細(xì)胞破裂后 起作用，其結(jié)果跟糖液中含有活酵母細(xì)胞是一樣的。該物質(zhì)稱為 釀酶 。推測：酶是蛋白質(zhì)提取細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)1917年薩姆納（美） 從刀豆種子中提取出脲酶的結(jié)晶，并通過化學(xué)方法證明脲酶 蛋白質(zhì) 。推測，然后提取鑒定20世紀(jì)30年代科學(xué)家們相繼獲得胃蛋白酶、胰蛋白酶等多種酶的結(jié)晶，證明這些酶都是 蛋白質(zhì) 。提取、驗(yàn)證20世紀(jì)80年代切赫和奧特曼（美）發(fā)現(xiàn)少數(shù) RNA 也具有生物催化作用功能。提取、鑒定 酶的定義：酶是 活細(xì)胞 產(chǎn)生的一類具有 催化 作用的 有機(jī)物 。其中大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是 RNA 。5光合作用的探究歷程（必修P100-102）時(shí)間科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的問題、假說、

6、實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)論科學(xué)方法1642年赫爾蒙特18世紀(jì)中期以前，人們認(rèn)為植物體的全部營養(yǎng)物質(zhì)都來自土壤.過程：種植柳樹，只澆水，五年后，柳樹增重74.47kg，土壤減少0.06kg結(jié)論： 水 是建造植物體的唯一原料。對(duì)照實(shí)驗(yàn)1771年普里斯特利（英）過程：將點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物一起放在一個(gè)密閉的玻璃罩內(nèi)，蠟燭 不熄滅；將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi)，小鼠也不易窒息而死。結(jié)論： 植物可以更新空氣 。對(duì)照實(shí)驗(yàn)1779年英格豪斯（荷蘭）過程：重復(fù)“普里斯特利實(shí)驗(yàn)” 500多次結(jié)論：只有在 光照 下，且植物體只有 綠葉才能更新空氣。1785年證明：綠葉在光下吸收的是 CO2 ，放出的是 O2 。對(duì)照實(shí)驗(yàn)1

7、845年梅耶（德）過程：根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律推測結(jié)論：植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，把 光能 轉(zhuǎn)化成 化學(xué)能 儲(chǔ)存起來。推論1864年薩克斯（美）過程：將綠葉先放在暗處幾小時(shí)，然后將其一半曝光另一半遮光。過一段時(shí)間，用碘蒸氣處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的那半葉片無顏色變化，曝光的那半葉片變成深藍(lán)色。結(jié)論：綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉 。（同時(shí)證明了光是光合作用的必要條件）對(duì)照實(shí)驗(yàn)1880年恩格爾曼（美）過程：把載有 水綿 和 好氧細(xì)菌 的臨時(shí)裝片放在 無空氣 的黑暗環(huán)境，然后用 極細(xì)的光束 照射水綿，發(fā)現(xiàn)好氧細(xì)菌只集中在葉綠體被光束照射的部分。如果上述裝片 完全暴露 在光下，好氧細(xì)菌則集中在 葉綠體所有受光部分

8、。結(jié)論： 氧氣由葉綠體釋放出來 ； 葉綠體是光合作用的場所 。對(duì)照實(shí)驗(yàn)科學(xué)選材1939年魯賓和卡門（美）過程：用氧的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2，使它們分別成為H2 18O和C18O2，然后進(jìn)行兩組光合作用實(shí)驗(yàn)：第一組向綠色植物提供H2O和C18O2；第二組向同種植物提供H2 18O和CO2。在相同的條件下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第一組釋放的氧全部是O2，第二組釋放的氧全部是18O2。結(jié)論： 光合作用釋放的氧氣來自水 。同位素標(biāo)記法對(duì)照實(shí)驗(yàn)20世紀(jì)40年代卡爾文（美）過程：用14C標(biāo)記的CO2供小球藻進(jìn)行光合作用。結(jié)論：光合作用中CO2 中的碳轉(zhuǎn)化成 有機(jī)物中的碳 。對(duì)照實(shí)驗(yàn)歷代科學(xué)家的研究實(shí)驗(yàn)：

9、都遵循了 對(duì)照性 原則和 單一變量 原則等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則； 發(fā)現(xiàn)了光合作用的:場所、條件、原料、產(chǎn)物。6遺傳的基本規(guī)律實(shí)驗(yàn)分離定律和自由組合定律（必修2 P2-13）時(shí)間科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的問題、假說、實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)論科學(xué)方法1865年孟德爾（奧國）分離定律實(shí)驗(yàn)：一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)問題：子一代全是高莖；子二代既有高莖又有矮莖，即出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象。作出假設(shè): 生物的性狀是由遺傳因子決定的 體細(xì)胞中遺傳因子是成對(duì)存在的 生物體在形成生殖細(xì)胞-配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子中 受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的演繹推理：將F1代植株與矮莖豌豆雜交，預(yù)測后代中高莖植株與矮莖植株的比例為

10、1:1畫遺傳圖解：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果：后代中高莖植株與矮莖植株的比例為1:1。得出結(jié)論（分離定律）：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在_，不相融合_；在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離，_分離 后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。假說演繹法孟德爾（奧國）自由組合定律實(shí)驗(yàn)：兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)問題：子二代出現(xiàn)新的性狀組合，即綠色圓粒和黃色皺粒豌豆。作出假設(shè): F1在產(chǎn)生配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此_分離_，不同對(duì)的遺傳因子可以_自由組合_ F2的組合有16份,遺傳因子組合類型_9_種,表現(xiàn)類型_4_種。演繹推理：將F1代植株與綠色皺粒豆雜交，預(yù)測后代中黃色

11、圓粒：黃色皺粒：綠色圓粒：綠色皺粒為1:1：1:1 畫遺傳圖解：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果：后代中后代中黃色圓粒：黃色皺粒：綠色圓粒：綠色皺粒為1:1：1:1得出結(jié)論：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是_ _互不干擾_的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離_，決定不同性狀的遺傳因子_自由組合。 假說演繹法1900年和1909年約翰遜等孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)：1900年三位科學(xué)家分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的工作結(jié)果，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。1909年約翰遜等提出了：基因、基因型、表現(xiàn)型、等位基因 等概念孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋：基因分離規(guī)律的內(nèi)容：在雜合體的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體的等位基因

12、，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立的隨配子遺傳給后代。基因自由組合規(guī)律的內(nèi)容：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。 基因在染色體上薩頓的假說和摩爾根的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（必修2 P27-30）時(shí)間科學(xué)家實(shí)驗(yàn)過程、發(fā)現(xiàn)的問題、假說、結(jié)論科學(xué)方法1903年薩頓發(fā)現(xiàn)問題：提出假設(shè):基因是由 染色體 攜帶著從親代傳遞給下一代的， 即 基因就在染色體上 。假設(shè)的依據(jù)：基因和染色體存在著明顯的 平行關(guān)系 。在雜交形成配子

13、、受精中，基因保持完整性和獨(dú)立性，染色體也有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)；在體細(xì)胞中基因成對(duì)存在，染色體也成對(duì)存在；在配子中成對(duì)基因只有一個(gè)，成對(duì)染色體也只有一條；在成對(duì)的基因中一個(gè)來自父方一個(gè)來自母方；同源染色體也是如此；在配子形成時(shí)，非等位基因自由組合；非同源染色體也是自由組合的。 類比推理法1909年摩爾根基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)：材料果蠅實(shí)驗(yàn)：用紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1全為紅眼，F(xiàn)2的雌性果蠅全為紅眼，而雄性果蠅中一半為紅眼，一半為白眼。現(xiàn)象：白眼性狀的表現(xiàn)總是與 性別 相聯(lián)系。作出假設(shè): 控制白眼的基因（w）在X染色體上，Y染色體不含其等位基因。 畫雜交實(shí)驗(yàn)遺傳圖解：驗(yàn)證假設(shè)：測交試驗(yàn)

14、。畫遺傳圖解： 得出結(jié)論：基因在染色體上。后又證明了：一條染色體上含有多個(gè)基因 ?；蛟谌旧w上呈線性排列 。假說演繹法基因定位法8、有關(guān)基因的科學(xué)探索歷程：1865年，孟德爾 提出 遺傳因子 的概念。1909年，約翰遜 把遺傳因子更名為 基因 。1903年，薩頓 提出 基因在染色體上的假說。1909年，摩爾根 證明 基因在染色體 上且呈 線性排列。19世紀(jì)50年代 提出基因的概念：基因是 有遺傳效應(yīng)的DNA片段 。9DNA是主要的遺傳物質(zhì)（必修2 P42-46）（1）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)時(shí)間科學(xué)家實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)論科學(xué)方法（思路）20世紀(jì)20年代普遍認(rèn)為：蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)理由：氨基酸多種

15、多樣的排列順序可能蘊(yùn)含著遺傳信息1928年格里菲思實(shí)驗(yàn)材料：小鼠、肺炎雙球菌（無毒的R型細(xì)菌和有毒的S型細(xì)菌）實(shí)驗(yàn)過程（體內(nèi)轉(zhuǎn)化）：將無毒性的R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死；將有毒性的 S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡；將加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡；將無毒性的R型活細(xì)菌與加熱殺死的 S型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。從小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌。結(jié)論： 加熱殺死的S型細(xì)菌中有轉(zhuǎn)化因子 。方法：利用DNA與蛋白質(zhì)的耐熱性不同。1944年艾弗里實(shí)驗(yàn)過程（體外轉(zhuǎn)化）：將從S型細(xì)菌中提純到的多糖、蛋白質(zhì)、DNA等物質(zhì)，分別加入到培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)

16、只有加入 S型細(xì)菌的DNA 的R型活細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。結(jié)論： S型細(xì)菌的DNA是“轉(zhuǎn)化因子” ，即 即DNA是遺傳物質(zhì) 。思路：設(shè)法把DNA 與 蛋白質(zhì)分開，從而單獨(dú)地、直接地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用方法：分離提純鑒定技術(shù)；細(xì)菌培養(yǎng)技術(shù)。（2）噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)時(shí)間科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的問題、假說、實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)論科學(xué)方法（思路）1952年赫爾希（美）蔡斯（美）材料：T2噬菌體（DNA病毒）， 大腸桿菌侵染過程：吸附注入復(fù)制與合成組裝釋放； 實(shí)驗(yàn)過程：實(shí)驗(yàn)一：用含35S標(biāo)記的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌；再用含35S標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體，就得到蛋白質(zhì)含35S標(biāo)記的噬菌體；用含35S標(biāo)記的噬菌體去侵染

17、未標(biāo)記的大腸桿菌，培養(yǎng)一段時(shí)間后，用攪拌器攪拌、離心，然后檢查上清液（主要含噬菌體）和沉淀物（主要含細(xì)菌）中的放射性物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)放射性同位素主要分布在上清液中。實(shí)驗(yàn)二：用含32P標(biāo)記的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌；再用含32P標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體，就得到DNA含32P標(biāo)記的噬菌體；用含32P標(biāo)記的噬菌體去侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，培養(yǎng)一段時(shí)間后，用攪拌器攪拌、離心，然后檢查上清液（主要含噬菌體）和沉淀物（主要含細(xì)菌）中的放射性物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)放射性同位素主要分布在沉淀物中。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)：在細(xì)菌裂解釋放出的噬菌體（子代噬菌體）中檢測到32P標(biāo)記的DNA，但卻檢測不到35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)。表明進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的是噬菌體

18、的DNA，而不是蛋白質(zhì)，可見，噬菌體在細(xì)菌內(nèi)的繁殖是在噬菌體 DNA 的作用下完成的。結(jié)論： DNA是遺傳物質(zhì) 。思路：設(shè)法把 DNA 與 蛋白質(zhì)分開，從而單獨(dú)地、直接地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用。方法：放射性同位素標(biāo)記法；噬菌體、細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)；分離提純鑒定技術(shù)。10DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)（必修2 P47-50）（1）科學(xué)家： 沃森和克里克 。（2）模型構(gòu)建：屬于物理 模型。（3）主要特點(diǎn)：11閱讀DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（必修2 P52-53）12中心法則的提出及其發(fā)展（必修2 P69）13穩(wěn)態(tài)概念的提出和發(fā)展（必修3P11）14促胰液素的發(fā)現(xiàn)（必修3 P23）15生長素的發(fā)現(xiàn)（必修3：P46）時(shí)間科學(xué)家