2024高考生物一輪復(fù)習(xí)特色專題一生命科學(xué)史學(xué)案

PAGE7-生命科學(xué)史1.能從供應(yīng)的材料中獲得相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)學(xué)問(wèn)解決相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題。2．關(guān)注對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展有重大影響的、與生命科學(xué)相關(guān)的突出成就及熱點(diǎn)問(wèn)題。生命科學(xué)發(fā)覺(jué)史能夠供應(yīng)應(yīng)我們的不僅僅是成為結(jié)論的學(xué)問(wèn)，更是科學(xué)探究過(guò)程中所體現(xiàn)的思想和方法。后者是中學(xué)生物新課程中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的，同樣也會(huì)成為高考考查的重要方向。1.細(xì)胞學(xué)說(shuō)2．細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的探討3．酶的發(fā)覺(jué)過(guò)程4．光合作用發(fā)覺(jué)史5．孟德?tīng)栠z傳定律的探討過(guò)程6．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)7．噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)8．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)覺(jué)9．DNA半保留復(fù)制的探究過(guò)程10．基因和染色體關(guān)系的發(fā)覺(jué)11．遺傳密碼的破譯12．生長(zhǎng)素的發(fā)覺(jué)13．促胰液素的發(fā)覺(jué)……1.請(qǐng)回答下列與探討細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)有關(guān)的問(wèn)題(1)1895年，Overton探討各種未受精的卵細(xì)胞的透性時(shí)，發(fā)覺(jué)膽固醇、甘油等脂溶性物質(zhì)簡(jiǎn)潔透過(guò)細(xì)胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)透過(guò)細(xì)胞膜相對(duì)困難；另外有人發(fā)覺(jué)細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶水解，這些事實(shí)表明組成細(xì)胞膜的主要成分中有____________________。(2)科學(xué)家在進(jìn)行細(xì)胞膜化學(xué)成分的分析時(shí)，需制備較純凈的細(xì)胞膜。從真核細(xì)胞分別出純的細(xì)胞膜較為困難，因?yàn)闀?huì)有細(xì)胞內(nèi)其他的膜混雜。哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)其他的膜結(jié)構(gòu)有________________________________。而人或哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞，沒(méi)有內(nèi)膜系統(tǒng)，將其用________處理后，造成紅細(xì)胞裂開(kāi)，再將溶出細(xì)胞外的物質(zhì)沖洗掉，剩下的結(jié)構(gòu)就是較純凈的細(xì)胞膜。(3)1970年，科學(xué)家進(jìn)行人鼠細(xì)胞的融合試驗(yàn)，過(guò)程如下圖所示：這個(gè)試驗(yàn)說(shuō)明________________________；緣由是________________________________________。答案(1)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)(2)細(xì)胞核膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、溶酶體膜蒸餾水(3)細(xì)胞膜具有肯定的流淌性構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子(抗原)是可以運(yùn)動(dòng)的2．某小組在“探究綠葉在光下制造淀粉”的活動(dòng)中，作出的假設(shè)是：綠葉在光照下能夠合成淀粉。據(jù)此假設(shè)該小組設(shè)計(jì)如表試驗(yàn)方案，請(qǐng)據(jù)表回答相關(guān)問(wèn)題：甲組乙組環(huán)境條件黑暗、低溫、足夠空氣光照、相宜溫度、足夠空氣試驗(yàn)材料同株天竺葵植物相同葉片同株天竺葵植物相同葉片方法與步驟先將兩組天竺葵植物相同葉片放在黑暗中處理一晝夜，再將甲、乙兩組植物栽種在各自環(huán)境中一段時(shí)間后，取下葉片再在酒精中水浴脫色，然后分別滴加碘液視察各自的葉片顏色改變(1)試驗(yàn)前，將天竺葵放在黑暗中一晝夜的目的是________________________。(2)全班同學(xué)們探討后認(rèn)為：按上述試驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)，并不能對(duì)“綠葉在光照下能夠合成淀粉”的假設(shè)進(jìn)行探究，應(yīng)將甲組的環(huán)境條件改為：____________________。(3)該試驗(yàn)的試驗(yàn)現(xiàn)象是________________________。(4)依據(jù)該試驗(yàn)過(guò)程，我們最終得出的試驗(yàn)結(jié)論是：________________________。答案(1)把葉片中原有的有機(jī)物耗盡或轉(zhuǎn)運(yùn)走(2)黑暗、相宜溫度、足夠空氣(3)甲組葉片不變藍(lán)，乙組葉片變藍(lán)(4)綠葉在光照下能夠合成淀粉解析(1)試驗(yàn)前，將天竺葵放在黑暗中一晝夜的目的是將葉片中原有的淀粉運(yùn)走或耗盡，解除原有的淀粉對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾。這樣試驗(yàn)中用碘液檢驗(yàn)的淀粉只可能是葉片在試驗(yàn)過(guò)程中制造的，而不是葉片在試驗(yàn)前貯存的。(2)比照試驗(yàn)應(yīng)遵循單一變量原則，從表格中可看出，甲組、乙組有兩個(gè)變量：光和溫度，所以按上述試驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)，并不能對(duì)“綠葉在光照下能夠合成淀粉”的假設(shè)進(jìn)行探究。依據(jù)“綠葉在光照下能夠合成淀粉”的假設(shè)，該試驗(yàn)的唯一變量是光照，其他條件相同且相宜，所以應(yīng)將甲組的環(huán)境條件改為：黑暗、相宜的溫度、足夠空氣。(3)(4)光照下天竺葵葉片能進(jìn)行光合作用制造淀粉，因此滴加碘液后變藍(lán)色；黑暗環(huán)境中天竺葵葉片因缺乏光，沒(méi)有進(jìn)行光合作用，不能制造淀粉。因此甲組植物葉片滴加碘液后不變藍(lán)，乙組植物葉片變藍(lán)。依據(jù)試驗(yàn)得出結(jié)論：綠葉在光照下能夠合成淀粉。3．在探討生物的遺傳物質(zhì)的過(guò)程中，人們做了許多的試驗(yàn)進(jìn)行探究，包括聞名的“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)”。(1)某人曾重復(fù)了該試驗(yàn)，步驟如下圖。請(qǐng)分析以下試驗(yàn)并回答問(wèn)題：A．將一部分S型細(xì)菌加熱殺死；B．制備符合要求的培育基，并分為若干組，將菌種分別接種到各組培育基上(接種菌種見(jiàn)上圖中文字所示)；C．將接種后的培育基放在相宜溫度下培育一段時(shí)間，視察菌落的生長(zhǎng)狀況(見(jiàn)上圖)。①本試驗(yàn)的比照組有_________________________________________________________________。②本試驗(yàn)得出的結(jié)論是：_________________________________________________________________。(2)請(qǐng)利用DNA酶作試劑，選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾陀镁?，設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，驗(yàn)證“促進(jìn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的物質(zhì)是DNA”，并預(yù)料試驗(yàn)結(jié)果，得出試驗(yàn)結(jié)論。①設(shè)計(jì)方案：第一步：從S型細(xì)菌中提取DNA；其次步：______________________，然后分別處理：培育基編號(hào)ABC處理第三步：_________________________________________________________________。第四步：________________________________________________________________。②預(yù)料試驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論：________________________________________________________________。答案(1)①1、2、3組②S型細(xì)菌中的某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌(2)①其次步：制備符合要求的培育基培育基編號(hào)ABC處理不加任何提取物加入提取的S型細(xì)菌的DNA加入提取的S型細(xì)菌的DNA和DNA酶第三步：將R型細(xì)菌分別接種到三組培育基上第四步：將接種后的培育基放在相宜的溫度下培育一段時(shí)間，視察菌落的生長(zhǎng)狀況②A、C組中未長(zhǎng)出S型細(xì)菌的菌落，只有B組培育基中出現(xiàn)了S型細(xì)菌的菌落；說(shuō)明DNA分子可使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌4．1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯探討了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過(guò)程中的功能，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題。(1)噬菌體作試驗(yàn)材料具有的特點(diǎn)是________________。(2)獲得分別被32P或35S標(biāo)記的噬菌體的方法是：第一步：_________________________________________________________________其次步：__________________________________________________________________(3)用標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，從而追蹤在侵染過(guò)程中____________________改變。(4)侵染一段時(shí)間后，用攪拌機(jī)攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測(cè)上清液中的放射性，得到如圖所示的試驗(yàn)結(jié)果。攪拌的目的是__________________，所以攪拌時(shí)間少于1min時(shí)，上清液中的放射性________。試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)攪拌時(shí)間足夠長(zhǎng)以后，上清液中的35S和32P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的80%和30%，證明____________________________________________。圖中“被侵染細(xì)菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為比照組，以證明______________________________________________________，否則細(xì)胞外________放射性會(huì)增高。(5)本試驗(yàn)證明在病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性中________起著重要作用。答案(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸)(2)用含32P和35S的培育基分別培育大腸桿菌用噬菌體分別侵染被32P和35S標(biāo)記的大腸桿菌(3)DNA和蛋白質(zhì)的位置(4)將噬菌體和細(xì)菌分別較低DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌細(xì)菌沒(méi)有裂解，沒(méi)有子代噬菌體釋放出來(lái)32P(5)DNA解析(1)噬菌體屬于病毒，病毒是生物界最小的一種非細(xì)胞生物，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，組成物質(zhì)中只有蛋白質(zhì)和核酸。(2)赫爾希和蔡斯在試驗(yàn)時(shí)，由于噬菌體不能干脆生活在培育基中，因此用含32P和35S的培育基分別培育大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標(biāo)記的大腸桿菌的方法分別獲得被32P和35S標(biāo)記的噬菌體。(3)用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,35S標(biāo)記的噬菌體的蛋白質(zhì)，追蹤在侵染過(guò)程中DNA和蛋白質(zhì)的位置改變。(4)攪拌的目的是將噬菌體和細(xì)菌分別，所以攪拌時(shí)間過(guò)短時(shí)，含有放射性的蛋白質(zhì)外殼就會(huì)留在細(xì)菌表面而進(jìn)入沉淀物中，從而使得上清液中的放射性較低。圖中“被侵染細(xì)菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為比照組，以證明細(xì)菌沒(méi)有裂解，沒(méi)有子代噬菌體釋放出來(lái)，否則細(xì)胞外32P放射性會(huì)增高。(5)由于DNA進(jìn)入細(xì)菌中并且產(chǎn)生子代噬菌體，因此本試驗(yàn)證明病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性中DNA起著重要作用。5．人類對(duì)遺傳物質(zhì)作用機(jī)理的探究經(jīng)驗(yàn)了漫長(zhǎng)的過(guò)程，請(qǐng)依據(jù)下列科學(xué)史實(shí)回答問(wèn)題：(1)噬菌體SP8DNA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，從枯草桿菌中分別出RNA，與打開(kāi)的SP8DNA兩條鏈進(jìn)行分子雜交，發(fā)覺(jué)噬菌體SP8侵染細(xì)菌后形成的RNA只與富含嘌呤的DNA鏈互補(bǔ)配對(duì)形成雜合分子，這一結(jié)果說(shuō)明______________________________。(2)科學(xué)家發(fā)覺(jué)細(xì)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(jié)合，還有一類合成后幾小時(shí)就會(huì)降解，其中哪一類是將DNA的遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì)的“信使”呢？1958年，Crick提出如下觀點(diǎn)：核糖體RNA是“信使”——不同核糖體RNA編碼不同的蛋白質(zhì)，簡(jiǎn)稱“一個(gè)核糖體一種蛋白質(zhì)”。1961年，Jacob和Brenner對(duì)這個(gè)假說(shuō)進(jìn)行了檢驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程如圖所示。①該試驗(yàn)中，若核糖體上出現(xiàn)放射性，說(shuō)明該核糖體正在__________________。②已知噬菌體侵染細(xì)菌后，細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成馬上停止，轉(zhuǎn)而合成噬菌體的蛋白質(zhì)。因此假如核糖體RNA是信使，那么試驗(yàn)結(jié)果將會(huì)是____________________；假如核糖體RNA不是信使，那么試驗(yàn)結(jié)果將會(huì)是____________________。最終Brenner的試驗(yàn)結(jié)果證明核糖體RNA不是“信使”。③RNA的合成過(guò)程叫做________，在此過(guò)程中，DNA________(填“全部”或“部分”)解螺旋，由________酶催化連接成RNA。假如某基因中含有30%的A，那么由其限制合成的RNA中U的含量________。答案(1)SP8侵染枯草桿菌形成的RNA是以DNA中富含嘌呤的鏈為模板轉(zhuǎn)錄的(2)①翻譯合成蛋白質(zhì)②輕核糖體有放射性，重核糖體無(wú)放射性輕、重核糖體均有放射性③轉(zhuǎn)錄部分RNA聚合不確定解析(1)由題干“SP8侵染細(xì)菌后形成的RNA只與富含嘌呤的DNA鏈互補(bǔ)配對(duì)形成雜合分子”說(shuō)明RNA是以DNA中富含嘌呤的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄的。(2)①由于氨基酸具有放射性，若核糖體上出現(xiàn)放射性，說(shuō)明該核糖體正在合成蛋白質(zhì)。②由于噬菌體侵染細(xì)菌后，細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成馬上停止，轉(zhuǎn)而合成噬菌體的蛋白質(zhì)，所以假如試驗(yàn)結(jié)果是“輕核糖體有放射性，重核糖體無(wú)放射性”，則表明核糖體RNA是信使RNA；假如試驗(yàn)結(jié)果是“輕、重核糖體均有放射性”，則表明核糖體RNA不是信使RNA。③以DNA為模板合成RNA的過(guò)程稱為轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄在RNA聚合酶的作用下，邊解旋邊轉(zhuǎn)錄。由于轉(zhuǎn)錄只以DNA的一條鏈為模板進(jìn)行，所以無(wú)法計(jì)算一條鏈中A的含量，那么由其限制合成的RNA中U的含量就不確定。6．1902年，斯他林和貝利斯從小腸黏膜提取液中發(fā)覺(jué)了促使胰液分泌的物質(zhì)——促胰液素。他們的試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：假設(shè)試驗(yàn)過(guò)程試驗(yàn)現(xiàn)象一：胰液的分泌只是由神經(jīng)調(diào)整引起的。即進(jìn)食后產(chǎn)生的胃酸(鹽酸)刺激小腸神經(jīng)，將興奮傳遞給胰腺，促進(jìn)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(nèi)大量分泌胰液C.干脆將稀鹽酸注入狗的血液內(nèi)不會(huì)引起胰液分泌D.切斷全部支配胰腺的神經(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(nèi)大量分泌胰液二：在胃酸(鹽酸)作用下，小腸黏膜產(chǎn)生的某種化學(xué)物質(zhì)，進(jìn)入血液，隨血液循環(huán)輸送到胰腺引起胰液分泌剪取甲狗的一段小腸(短時(shí)間內(nèi)有生物活性)，刮取黏膜并用稀鹽酸浸泡，把浸出液過(guò)濾后注入乙狗的靜脈大量分泌胰液(1)假設(shè)一的試驗(yàn)結(jié)果是：胰液的分泌________(填“是”“不是”或“不只是”)由神經(jīng)調(diào)整引起的，還可能與____________有關(guān)。(2)上述試驗(yàn)證明胰液的分泌過(guò)程是由________調(diào)整完成的。(3)當(dāng)人們知道胰腺內(nèi)的胰島細(xì)胞能分泌胰島素后，試圖從磨碎的胰腺組織中干脆提取胰島素，但均未勝