《走進(jìn)生命科學(xué)實驗室》-完整版課件

走進(jìn)生命科學(xué)的實驗室高一年級第一學(xué)期走進(jìn)生命科學(xué)實驗室生命科學(xué)的探究是如何進(jìn)行的？請同學(xué)們把書翻到第９頁，閱讀一下丹尼爾．蓋都塞克發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致“庫魯病”的新病原體的經(jīng)過，并思考以下幾個問題。１、當(dāng)蓋都塞克發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致“庫魯病”不是細(xì)菌和病毒引起的時候，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驗？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．提出疑問來源來自生產(chǎn)實際中問題或日常接觸自然和社會產(chǎn)生的為什么？或來自書本、資料中的的問題。某種飼料添加劑能否促進(jìn)豬的生長？某種殺蟲劑什么濃度下對菜青蟲有毒效？芹菜是否有降血壓的作用？同一個體的細(xì)胞和細(xì)胞核大小有無關(guān)系？①研究內(nèi)容與現(xiàn)有的知識及能力是否相符；②在整個研究過程中，所需材料和調(diào)查場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力量；④時間上有否保證；⑤經(jīng)費開支是否確保。一個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對現(xiàn)有信息及個別事實分析歸納，經(jīng)邏輯推理,對該研究提出預(yù)測結(jié)果的假設(shè)。一項研究的假設(shè)可以是一個或幾個，一個好的假設(shè)必須同時具有邏輯性和可驗證性

例如：2．提出假設(shè)某種飼料添加劑能否促進(jìn)豬的生長？某種殺蟲劑什么濃度下對菜青蟲有毒效？芹菜對人體是否有降血壓的作用？同一個體的細(xì)胞和細(xì)胞核大小有無關(guān)系？假設(shè)某種飼料添加劑能促進(jìn)豬的生長假設(shè)某種殺蟲劑在特定濃度下對菜青蟲有毒效假設(shè)芹菜對人體有降血壓的作用假設(shè)同一個體的細(xì)胞大，細(xì)胞核也大３．設(shè)計實驗假設(shè)形成后，必須通過實驗、收集數(shù)據(jù)和材料對其證實或否定。假設(shè)一旦否定，重新再假設(shè)再驗證。只有經(jīng)驗證過的假設(shè)才接近或符合客觀情況。實驗方法的設(shè)計：①設(shè)計合適的實驗（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，也可以是獨創(chuàng)的，唯求實效。②設(shè)計的實驗要設(shè)置實驗組和對照組。對照組和實驗組之間的差異必須是由所要驗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。實驗方法：一組豬喂飼料，另一組豬喂飼料和添加劑，一段時間內(nèi)觀察豬的生長情況，在其余條件相同的情況下飼養(yǎng)。實驗組：實驗時喂以普通飼料加一定量的添加劑的一組豬。對照組：實驗時僅喂以普通飼料的一組豬。３．設(shè)計實驗在5周內(nèi)，若實驗組的增重快于對照組的，則假設(shè)成立；若實驗組的增重并不快于對照組的，則假設(shè)否定；若實驗組的增重慢于對照組，則假設(shè)不僅被否定，而且說明該飼料添加劑可能會抑制豬的生長，為什么會抑制生長？又會引出新的假設(shè)。②設(shè)計的實驗要設(shè)置實驗組和對照組。對照組和實驗組之間的差異必須是由所要驗證的單一因子所引起的。３．設(shè)計實驗②設(shè)計的實驗要設(shè)置實驗組和對照組。對照組和實驗組之間的差異必須是由所要驗證的單一因子所引起的。例如：⊙要測定何種濃度下的一種殺蟲劑對菜青蟲的有毒效實驗方法：實驗組：以一定量液體直接噴到供試蟲上，或?qū)⒉巳~浸在藥液和水中，取出晾干后，用以喂供試蟲（供試蟲數(shù)及其他條件應(yīng)完全一致）。就是用水將殺蟲劑原液稀釋成的幾個（一般5個）不同等級的濃度，對照組：則僅用水處理３．設(shè)計實驗若測得的血壓低于服藥前的，假設(shè)得到支持。②設(shè)計的實驗要設(shè)置實驗組和對照組。有的是自身對照如：假設(shè)芹菜對人體有降血壓的作用實驗方法：試驗時先測量各志愿者服藥前的血壓作為對照，服藥經(jīng)一定時間后再測量其血壓。實驗組：某一人群服藥后的血壓對照組：某一人群服藥前的血壓３．設(shè)計實驗③實驗中要設(shè)置重復(fù)（實驗組和對照組重復(fù)）

選取的實驗生物群體要有足夠的個體數(shù)，在年齡、性別、大小和生理狀況等盡可能保持一致，以減少個體差異所造成的誤差對實驗結(jié)果的影響。３．設(shè)計實驗４．實施實驗按設(shè)計的實驗方法進(jìn)行實驗。在實驗實施過程中，每次進(jìn)行同樣的實驗時應(yīng)注意實驗條件的一致。

實驗時間、地點、溫度等環(huán)境條件及實驗中出現(xiàn)的問題應(yīng)祥細(xì)記錄。對實驗的原始數(shù)據(jù)要真實記錄，不能杜造。為記錄方便，事先應(yīng)設(shè)計記錄表。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)計處理。

最常用的是平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差。經(jīng)過處理和整理的數(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)。對實驗中出現(xiàn)的問題等等均可作為討論的內(nèi)容。７．新的疑問【立題】【假設(shè)】【方法】細(xì)胞大小和核的大小有無關(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用顯微鏡目尺測量細(xì)胞體和細(xì)胞核的大?。ㄒ阅砍叩目潭雀駭?shù)表示。長為a，寬為b。）。方法一：測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】每一部位測量同一視野內(nèi)的10個細(xì)胞，平均值如下表。鱗片位置細(xì)胞長邊（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:測微目尺格數(shù),s=a×b)以細(xì)胞面積和核直徑作圖如左:【驗證】【討論】實驗結(jié)果（圖１）表明假設(shè)錯誤。在洋蔥表皮細(xì)胞中，細(xì)胞核并不隨細(xì)胞長大而增大。①從表1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，可推測各鱗葉片是從根部向中央生長的。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，可推測洋蔥的鱗葉片是從內(nèi)向外生長的。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)胞無葉綠體。已知給予光照，通過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)胞中則沒有。【驗證】【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測量A,B值(以測微目尺格數(shù)為單位)。(5)至少測量12個細(xì)胞的A，B值，求B/A（%）。去掉一個最高和最低值，取平均值?！窘Y(jié)果】【驗證】【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，不發(fā)生質(zhì)壁分離，在7.5%濃度時觀察到質(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。【立題】病毒是怎樣侵染寄主細(xì)胞的？【假設(shè)】侵染時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