2020版高考生物二轮复习 专题十二 考点35 教材中科学史的实验、研究方法及技术学案

2020版高考生物二轮复习 专题十二 考点35 教材中科学史的实验、研究方法及技术学案

考点35　教材中科学史的实验、研究方法及技术 ‎1．常见的实验方法 教材经典实验 实验方法 制作DNA分子双螺旋结构模型 构建物理模型法 种群数量增长模型 构建数学模型法 分离各种细胞器 差速离心法 证明DNA进行半保留复制 密度梯度离心法 分离叶绿体中的色素 纸层析法 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 死体染色法 观察线粒体 活体染色法 探究酵母菌的呼吸方式 对比实验法和产物检测法 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验 同位素标记法 摩尔根证明基因在染色体上 假说—演绎法 萨顿提出“基因位于染色体上”的假说 类比推理法 调查土壤中小动物类群丰富度 取样器取样法 估算种群密度(运动能力强的生物)‎ 标志重捕法 估算种群密度(运动能力弱的生物)‎ 样方法 ‎2.实验条件的常用控制方法 ‎(1)物理方法类 增加水中的氧气 泵入空气或吹气或放入绿色植物 减少水中的氧气 容器密封或油膜覆盖或用凉开水 5‎ 除去光合作用对呼吸作用的干扰 植株遮光 得到单色光 棱镜色散或彩色薄膜滤光 线粒体提取 细胞匀浆离心 除去叶片中的叶绿素 酒精加热 ‎(2)化学药剂类 提供CO2的方法 NaHCO3‎ 除去容器中的CO2‎ NaOH溶液或KOH溶液 灭菌方法：微生物培养的关键在于灭菌，对不同材料灭菌方法不同：培养基用高压蒸汽灭菌；接种环用火焰灼烧灭菌；双手用肥皂洗净，擦干后用体积分数为70%的酒精消毒；整个接种过程都在实验室无菌区进行。‎ ‎3．聚焦“同位素标记法”‎ ‎(1)方法解释 也叫同位素示踪法，同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用示踪元素标记的化合物，其化学性质不会改变。借助同位素原子以研究有机反应历程的方法。科学家通过追踪示踪元素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。‎ ‎(2)典例分析 ‎①光合作用的暗反应中碳的转移途径：CO2的固定：CO2＋C5 ―→ ‎2C3；C3的还原：‎2C3―→(CH2O)＋H2O＋ C5。‎ ‎②研究细胞有丝分裂的细胞周期：原理为在处于连续分裂的细胞的分裂期加入用3H标记的胸腺嘧啶，根据胸腺嘧啶被利用的情况，可以确定DNA合成期的起始点和持续时间。还可用32P和35S分别标记蚕豆根尖并做放射性自显影，以了解分裂间期DNA复制、蛋白质合成的相关情况。‎ 题组一　辨析科学史中的科学方法与技术 ‎1．(2018·广西一模)下列有关科学家的探索实验的叙述，错误的是(　　)‎ A．与黑藻相比，水绵更适合用作探究光合作用的材料 B．卡尔文利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用中转化的途径 C．孟德尔在分析、总结豌豆的遗传规律时，运用了假说—演绎法 D．沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构数学模型的方法 答案　D 5‎ 解析　与黑藻相比，水绵具有螺旋状的叶绿体，更适宜用作探究光合作用的材料，A正确；卡尔文利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用中先形成三碳化合物，再形成葡萄糖，B正确；孟德尔发现遗传定律运用了假说—演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论，C正确；沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法，D错误。‎ ‎2．(2018·长沙模拟)下列关于生物科学研究方法和相关实验的叙述中，不正确的是(　　)‎ A．差速离心法：细胞中各种细胞器的分离和叶绿体中色素的分离 B．模型构建法：DNA双螺旋结构的发现和研究种群数量变化规律 C．对比实验法：探究酵母菌细胞的呼吸方式 D．同位素标记法：研究光合作用的反应过程和噬菌体侵染细菌实验 答案　A 解析　分离各种细胞器常用差速离心法，而分离叶绿体中色素采用的是纸层析法，A错误；DNA双螺旋结构的发现采用了物理模型构建法，种群数量增长的曲线采用了数学模型构建法，B正确；探究酵母菌细胞的呼吸方式采用了对比实验法，C正确；研究光合作用的反应过程和噬菌体侵染细菌实验都采用了同位素标记法，D正确。‎ ‎3．(2018·黔东南州二模)下列有关研究方法的叙述，错误的是(　　)‎ A．调查农田中蚜虫、蚯蚓、田鼠的种群密度可以采用样方法 B．研究生态系统的反馈调节可以采用构建概念模型的方法 C．统计土壤小动物的方法主要有记名计算法或目测估计法 D．制作的生态缸要密闭，放置在室内通风、光线良好的地方 答案　A 解析　田鼠活动能力强，种群密度的调查方法应采用标志重捕法，A错误；研究生态系统的反馈调节可以采用构建概念模型的方法，B正确；记名计算法和目测估计法是丰富度的统计方法，C正确；制作的生态缸必须密闭，放置在室内通风、光线良好的地方，避免阳光直射，D正确。‎ 思维延伸　判断下列叙述的正误：‎ ‎(1)只用35S标记噬菌体侵染细菌的实验就可以证明DNA是遗传物质(　×　)‎ ‎(2)建构数学模型的方法，可以用于研究种群数量变化和酶活性变化的规律(　√　)‎ ‎(3)“小鼠细胞和人细胞融合实验表明细胞膜具有流动性”和“现代分子生物学技术利用特定物质分子与基因结合确定基因在染色体上的位置” 二者采用了相似核心技术(　√　)‎ ‎(4)同位素标记法可用于探究遗传物质和光合作用暗反应的研究(　√　)‎ ‎(5)可利用差速离心法分离真核细胞的细胞器(　√　)‎ ‎(6)要得到含32P的噬菌体，必须先用含32P的培养基培养细菌(　√　)‎ ‎(7)恩格尔曼用水绵作材料研究叶绿体的功能的实验运用了对照实验的科学思想(　√　)‎ ‎(8)科学家研究细胞核功能时用到核移植技术(　√　)‎ 5‎ ‎(9)采用随机取样调查的方法研究红绿色盲的遗传方式(　×　)‎ 题组二　判析科学史的结论与结果 ‎4．(2018·盐城二模)下列有关科学史中研究材料、方法及结论的叙述，错误的是(　　)‎ A．孟德尔以豌豆为研究材料，采用杂交等方法，发现了基因的分离和自由组合定律 B．摩尔根以果蝇为研究材料，统计分析后代眼色分离比，证明了基因位于染色体上 C．赫尔希与蔡斯以噬菌体为研究材料，利用同位素示踪技术，证明DNA是噬菌体的遗传物质 D．沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子 答案　D 解析　孟德尔以豌豆为研究材料，采用杂交、自交等方法，发现了基因的分离和自由组合定律，A正确；摩尔根以果蝇为研究材料，采用假说—演绎法，统计分析后代眼色分离比，证明了基因位于染色体上，B正确；赫尔希与蔡斯以噬菌体为研究材料，利用同位素示踪技术，证明DNA是噬菌体的遗传物质，C正确；沃森和克里克通过构建物理模型的方法构建了DNA双螺旋结构模型，D错误。‎ ‎5．下表是生物科学史上一些经典实验的叙述，表中“方法与结果”和“结论或观点”相匹配的是(　　)‎ 选项 方法与结果 结论或观点 A 观察到植物通过细胞分裂产生新细胞；观察到动物受精卵分裂产生新细胞 所有的细胞都来源于先前存在的细胞 B 单侧光照射下，金丝雀草胚芽鞘向光弯曲生长，去尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲 生长素具有极性运输的特点 C 将载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的环境中，用极细光束照射后，细菌集中于有光照的部位 光合作用产生的氧气来自于水 D 将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内，小鼠体内出现活的S型菌 DNA是主要的遗传物质 答案　A 解析　A项“方法与结果”证明了动植物细胞均来自于先前存在的细胞，与“结论或观点”相匹配，A项正确；B项“方法与结果”说明金丝雀 5‎ 草的向光性与尖端有关；极性运输是指物质从植物的形态学上端运输到形态学下端，“结论或观点”和“方法与结果”不相匹配，B项错误；C项“方法与结果”说明光合作用能够产生氧，不能证明氧分子的来源，C项错误；D项“方法与结果”说明细菌中存在能将R型肺炎双球菌转化成S型肺炎双球菌的“转化因子”，即存在遗传物质，但不能证明“转化因子”(或遗传物质)是DNA，D项错误。‎ 思维延伸　判断下列叙述的正误：‎ ‎(1)施莱登和施旺的细胞学说揭示一切生物都是由细胞和细胞产物构成的(　×　)‎ ‎(2)萨顿和摩尔根分别用类比推理法和假说—演绎法证明了基因在染色体上(　×　)‎ ‎(3)罗伯特森在电镜下看到了细胞膜暗—亮—暗的三层结构，提出生物膜都由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成(　×　)‎ ‎(4)荷兰科学家温特首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质(　×　)‎ ‎(5)生理学家坎农认为神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制(　×　)‎ ‎(6)欧文顿通过实验证明脂质是细胞膜的组成成分之一(　×　)‎ ‎(7)沃森和克里克成功构建DNA双螺旋结构模型，并进一步提出了DNA半保留复制的假说(　√　)‎ ‎(8)孟德尔的测交实验证实了等位基因位于同源染色体上(　×　)‎ ‎(9)斯他林和贝利斯首次发现了动物激素——促胰液素，由胰腺分泌(　×　)‎ ‎(10)1957年，美国生物学家沃森提出中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质(　×　)‎ ‎(11)1958年，斯图尔德以胡萝卜韧皮部为实验材料，证明了植物细胞具有全能性(　√　)‎ 5‎