《走進(jìn)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室》-完整版課件

走進(jìn)生命科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室高一年級(jí)第一學(xué)期走進(jìn)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室生命科學(xué)的探究是如何進(jìn)行的？請(qǐng)同學(xué)們把書(shū)翻到第９頁(yè)，閱讀一下丹尼爾．蓋都塞克發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致“庫(kù)魯病”的新病原體的經(jīng)過(guò)，并思考以下幾個(gè)問(wèn)題。１、當(dāng)蓋都塞克發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致“庫(kù)魯病”不是細(xì)菌和病毒引起的時(shí)候，他提出了什么樣的假設(shè)？２、蓋都塞克發(fā)現(xiàn)猩猩發(fā)病后，為什么要再用另一頭猩猩做實(shí)驗(yàn)？３、讀完本文后你得到什么啟示？生命科學(xué)探究的基本步驟1．提出疑問(wèn)來(lái)源來(lái)自生產(chǎn)實(shí)際中問(wèn)題或日常接觸自然和社會(huì)產(chǎn)生的為什么？或來(lái)自書(shū)本、資料中的的問(wèn)題。某種飼料添加劑能否促進(jìn)豬的生長(zhǎng)？某種殺蟲(chóng)劑什么濃度下對(duì)菜青蟲(chóng)有毒效？芹菜是否有降血壓的作用？同一個(gè)體的細(xì)胞和細(xì)胞核大小有無(wú)關(guān)系？①研究?jī)?nèi)容與現(xiàn)有的知識(shí)及能力是否相符；②在整個(gè)研究過(guò)程中，所需材料和調(diào)查場(chǎng)所等能否確保和維持；③研究所用的藥品和儀器設(shè)備的獲得有否保證，有否可供利用的社會(huì)力量；④時(shí)間上有否保證；⑤經(jīng)費(fèi)開(kāi)支是否確保。一個(gè)選題只有綜合考慮這此條件后，才能確定列為探索性研究的題目。但問(wèn)題的探究也要考慮如下重要條件：2．提出假設(shè)①收集、查閱與題目有關(guān)的信息;②對(duì)現(xiàn)有信息及個(gè)別事實(shí)分析歸納，經(jīng)邏輯推理,對(duì)該研究提出預(yù)測(cè)結(jié)果的假設(shè)。一項(xiàng)研究的假設(shè)可以是一個(gè)或幾個(gè)，一個(gè)好的假設(shè)必須同時(shí)具有邏輯性和可驗(yàn)證性

例如：2．提出假設(shè)某種飼料添加劑能否促進(jìn)豬的生長(zhǎng)？某種殺蟲(chóng)劑什么濃度下對(duì)菜青蟲(chóng)有毒效？芹菜對(duì)人體是否有降血壓的作用？同一個(gè)體的細(xì)胞和細(xì)胞核大小有無(wú)關(guān)系？假設(shè)某種飼料添加劑能促進(jìn)豬的生長(zhǎng)假設(shè)某種殺蟲(chóng)劑在特定濃度下對(duì)菜青蟲(chóng)有毒效假設(shè)芹菜對(duì)人體有降血壓的作用假設(shè)同一個(gè)體的細(xì)胞大，細(xì)胞核也大３．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)假設(shè)形成后，必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)和材料對(duì)其證實(shí)或否定。假設(shè)一旦否定，重新再假設(shè)再驗(yàn)證。只有經(jīng)驗(yàn)證過(guò)的假設(shè)才接近或符合客觀情況。實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)：①設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)（或野外調(diào)查）方法

，方法可以借用現(xiàn)成的，或經(jīng)改進(jìn)的，也可以是獨(dú)創(chuàng)的，唯求實(shí)效。②設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組之間的差異必須是由所要驗(yàn)證的單一因子所引起的。例如：⊙假設(shè)一種飼料添加劑能促進(jìn)豬的生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)方法：一組豬喂飼料，另一組豬喂飼料和添加劑，一段時(shí)間內(nèi)觀察豬的生長(zhǎng)情況，在其余條件相同的情況下飼養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)組：實(shí)驗(yàn)時(shí)喂以普通飼料加一定量的添加劑的一組豬。對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)時(shí)僅喂以普通飼料的一組豬。３．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在5周內(nèi)，若實(shí)驗(yàn)組的增重快于對(duì)照組的，則假設(shè)成立；若實(shí)驗(yàn)組的增重并不快于對(duì)照組的，則假設(shè)否定；若實(shí)驗(yàn)組的增重慢于對(duì)照組，則假設(shè)不僅被否定，而且說(shuō)明該飼料添加劑可能會(huì)抑制豬的生長(zhǎng)，為什么會(huì)抑制生長(zhǎng)？又會(huì)引出新的假設(shè)。②設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組之間的差異必須是由所要驗(yàn)證的單一因子所引起的。３．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)②設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組之間的差異必須是由所要驗(yàn)證的單一因子所引起的。例如：⊙要測(cè)定何種濃度下的一種殺蟲(chóng)劑對(duì)菜青蟲(chóng)的有毒效實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)組：以一定量液體直接噴到供試蟲(chóng)上，或?qū)⒉巳~浸在藥液和水中，取出晾干后，用以喂供試蟲(chóng)（供試蟲(chóng)數(shù)及其他條件應(yīng)完全一致）。就是用水將殺蟲(chóng)劑原液稀釋成的幾個(gè)（一般5個(gè)）不同等級(jí)的濃度，對(duì)照組：則僅用水處理３．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)若測(cè)得的血壓低于服藥前的，假設(shè)得到支持。②設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。有的是自身對(duì)照如：假設(shè)芹菜對(duì)人體有降血壓的作用實(shí)驗(yàn)方法：試驗(yàn)時(shí)先測(cè)量各志愿者服藥前的血壓作為對(duì)照，服藥經(jīng)一定時(shí)間后再測(cè)量其血壓。實(shí)驗(yàn)組：某一人群服藥后的血壓對(duì)照組：某一人群服藥前的血壓３．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)③實(shí)驗(yàn)中要設(shè)置重復(fù)（實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組重復(fù)）

選取的實(shí)驗(yàn)生物群體要有足夠的個(gè)體數(shù)，在年齡、性別、大小和生理狀況等盡可能保持一致，以減少個(gè)體差異所造成的誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。３．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)４．實(shí)施實(shí)驗(yàn)按設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中，每次進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)條件的一致。

實(shí)驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)、溫度等環(huán)境條件及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)祥細(xì)記錄。對(duì)實(shí)驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)要真實(shí)記錄，不能杜造。為記錄方便，事先應(yīng)設(shè)計(jì)記錄表。５．分析數(shù)據(jù)從未經(jīng)處理整理的原始數(shù)據(jù)中難以分析出規(guī)律性的東西，所以要用生物統(tǒng)計(jì)處理。

最常用的是平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差。經(jīng)過(guò)處理和整理的數(shù)據(jù)，用表和圖表達(dá)則更直觀。表和圖的題頭要簡(jiǎn)明扼要，一目了然。直角坐標(biāo)圖中，橫軸表示自變量，縱軸表示應(yīng)變量。６．結(jié)論

分析結(jié)果，對(duì)假設(shè)作出肯定或否定的結(jié)論。若假設(shè)被否定，進(jìn)一步分析原因，提出新的假設(shè)。對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題等等均可作為討論的內(nèi)容。７．新的疑問(wèn)【立題】【假設(shè)】【方法】細(xì)胞大小和核的大小有無(wú)關(guān)系？細(xì)胞增大，細(xì)胞核也增大。洋蔥表皮細(xì)胞觀察和大小測(cè)量。從洋蔥鱗片內(nèi)側(cè)剝下一薄片表皮，平鋪于載片上，滴加一滴醋酸洋紅染色液，染色1～2分鐘，蓋上蓋片，顯微鏡觀察。細(xì)胞核染成紅色。如圖b用顯微鏡目尺測(cè)量細(xì)胞體和細(xì)胞核的大小（以目尺的刻度格數(shù)表示。長(zhǎng)為a，寬為b。）。方法一：測(cè)量同一鱗片的不同位置（圖d中的A、B和C）表皮細(xì)胞體和核的大小)。方法二：測(cè)量同一鱗莖的第1～n片（圖c）的A、B和C位置表皮細(xì)胞體和核的大小?！窘Y(jié)果】每一部位測(cè)量同一視野內(nèi)的10個(gè)細(xì)胞，平均值如下表。鱗片位置細(xì)胞長(zhǎng)邊（a）細(xì)胞短邊（b）細(xì)胞面積（s）核直徑(r)1A30103002.0B29102902.0C3161662.22A2761621.8B2682082.0C105952.03A2061202.0B2061201.8C2051002.04A146842.2B156902.0C193572.0表1洋蔥表皮細(xì)胞和核大小的關(guān)系(單位:測(cè)微目尺格數(shù),s=a×b)以細(xì)胞面積和核直徑作圖如左:【驗(yàn)證】【討論】實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖１）表明假設(shè)錯(cuò)誤。在洋蔥表皮細(xì)胞中，細(xì)胞核并不隨細(xì)胞長(zhǎng)大而增大。①?gòu)谋?的結(jié)果，得到圖2和3。從圖2可知，同一片鱗葉上C部分的細(xì)胞最小，可推測(cè)各鱗葉片是從根部向中央生長(zhǎng)的。圖3比較內(nèi)外層鱗葉片的同一位置（A、B、C）細(xì)胞大小，越靠外側(cè)的細(xì)胞越大，可推測(cè)洋蔥的鱗葉片是從內(nèi)向外生長(zhǎng)的。②這僅是研究洋蔥所得的結(jié)論，其它生物是否也是如此，應(yīng)進(jìn)一步研究?！玖㈩}】【假設(shè)】【方法】【結(jié)果】植物表皮細(xì)胞內(nèi)有葉綠體嗎？構(gòu)成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)有葉綠體，其它表皮細(xì)胞無(wú)葉綠體。已知給予光照，通過(guò)光合作用合成淀粉等積累在葉綠體。利用碘與淀粉的呈色反應(yīng)檢測(cè)淀粉的存在。(1)光照紫鴨跖草，從葉背撕一小片表皮，置于載玻片上。(2)滴加一滴碘液（I2—KI溶液）。(3)數(shù)分分鐘后，蓋上蓋片，鏡檢。

在圍成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)，有多數(shù)染成黑褐色的顆粒，而在一般表皮細(xì)胞中則沒(méi)有?！掘?yàn)證】【討論】證明假設(shè)正確。

保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)存在葉綠體，制造有機(jī)物，使細(xì)胞滲透壓變化，與氣孔關(guān)閉機(jī)制有關(guān)?！玖㈩}】【假設(shè)】【方法】溶液濃度和質(zhì)壁分離程度有何關(guān)系？細(xì)胞外液濃度越高，細(xì)胞內(nèi)水分排出越多，植物細(xì)胞質(zhì)壁分離程度越大。

(1)配5.0,7.5,10.0,12.5,17.5,20.0%的蔗糖溶液,分別放入有蓋瓶子（20～30ml）中。(2)摘取黑藻葉片，用紗布輕輕擦去水滴，馬上浸入蔗糖溶液瓶子中。每一濃度處理10片葉。(3)10分鐘后，用各濃度專(zhuān)用的鑷子取出葉片，葉背朝上，加一滴相應(yīng)的溶液，蓋上蓋片，顯微鏡400×觀察。(4)盡量觀察各葉片同一部位的細(xì)胞，如圖a測(cè)量A,B值(以測(cè)微目尺格數(shù)為單位)。(5)至少測(cè)量12個(gè)細(xì)胞的A，B值，求B/A（%）。去掉一個(gè)最高和最低值，取平均值?！窘Y(jié)果】【驗(yàn)證】【討論】外液濃度5.07.510.012.515.017.520.0B/A(%)100906763484842表1蔗糖水溶液濃度和質(zhì)壁分離程度的關(guān)系將表1結(jié)果用直角坐標(biāo)圖表示。圖b質(zhì)壁分離程度和外液濃度關(guān)系結(jié)果表明，假設(shè)正確。

從結(jié)果看出，在外液5.0%蔗糖濃度時(shí)，不發(fā)生質(zhì)壁分離，在7.5%濃度時(shí)觀察到質(zhì)壁分離。濃度大于7.5%以上，濃度越高，質(zhì)壁分離程度越高?！玖㈩}】病毒是怎樣侵染寄主細(xì)胞的？【假設(shè)】侵染時(shí)病毒外殼留在寄主細(xì)胞外,核酸注入細(xì)胞內(nèi)?！痉椒ā坑梅派湫酝凰貥?biāo)記蛋白質(zhì)和核酸的特征性元素。①

噬菌體在含有32P磷酸和35S蛋氨酸的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。32P標(biāo)記噬菌體的核酸，35S標(biāo)記其外殼蛋白質(zhì)。②

標(biāo)記的噬菌體感染大腸桿菌。感染后強(qiáng)力攪拌，然后高速離心，收