生物科学史实验总结（完整版）PDF版.docxVIP

PAGE PAGE 10 科学史实验总结 科学史实验内容： 一、 细胞核的功能（必修 1P52）； 二、 细胞膜结构的研究历程（必修 1P66）；三、 酶本质的探索（必修 1P81）； 四、 光合作用的研究历程（必修 1P101）； 五、 DNA 是遗传物质的实验证据（必修 2P43）；六、 DNA 半保留复制的实验证据（必修 2P53）；七、 生长素的发现历程（必修 3P47）； 一、细胞核的功能（必修 1P52）； 实验内 容 实验过程 实验结论 实验分析 黑白两种美西螈细胞核移植 美西螈皮肤颜色的遗传是由细胞核控制的 无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核的卵细胞中，对形成的重组细胞进行培养 作为对照（互为对 照） 横缢蝾螈受精卵 蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的 既有相互对照，又有自身对照 变形虫切割实验 变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控 制的 既有相互对照，又有自身对照 伞藻嫁接与核移植 伞藻” 帽” 的形状是由细胞核控制的 伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，从而证明实验结论 二、生物膜结构的探索历程（必修 1P65-74） 1、欧文顿：1895 年他曾用 500 多种化学物质对植物细胞的通透性进行地上万次的试验， 发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出：膜由脂质组成的。 2、20 世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。 3、1925 年，荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单层分子，测得単分子层的面积恰为红细胞表面积的 2 倍。他们由此得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。 4、罗伯特森：1959 年他在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，结合其他科学家的工作提出了生物膜的模型：所有的生物膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。他把生物膜描述成静态的统一结构。 5、1970 年，科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞细胞融合实验（用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子），提出假说：细胞膜具有流动性。 6、1972 年，桑格和尼克森，在“单位膜”模型基础上提出“流动镶嵌模型”，强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性，为多数人所接受。 7、1988 年美国科学家阿格雷成功地将构成水通道的蛋白质分离出来。肾小球的滤过作用 和肾小管的重吸收作用，都与水通道的结构和功能有直接的关系。 8、1998 年美国科学家麦金农测出了钾离子通道的立体结构。三、酶本质的探索（必修 1P78-81） 1、斯帕兰札尼：意大利人，生理学家。1773 年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用。 2、1857 年法国微生物学家巴斯德通过显微观察，提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在， 没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精。 3、德国化学家李比希认为引起发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 4、德国人化学家毕希纳把酵母细胞放在石英砂中用力研磨，加水搅拌，再进行加压过滤， 得到不含酵母细胞的提取液，并用这种提取液成功地进行了酒精发酵。他将酵母细胞中引起发酵的物质成为酿酶。 5、1926 年，美国化学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶的结晶（用丙酮做溶剂），并用多种方法证明脲酶是蛋白质。他因此荣获 1946 年诺贝尔化学奖。 脲酶 (NH2)2CO（尿素）+H2O  2 NH3+ CO2 6、20 世纪 80 年代， 美国科学家切赫和奥特曼发现少数 RNA 也有生物催化作用。 四、光合作用的探究历程（必修 1P100-102） 年代 发现者 实验设计思路及现象 实验结论 1771 年 普利斯特利 ①点燃的蜡烛与绿色植物放在密闭玻璃罩内，蜡烛燃烧较长时间。 ②小鼠与植物放在密闭玻璃罩内，现象时小鼠存活较长时间。 植物能够更新空气。（但是他没有发现光在植物更新 空 气 中 的 作 用。） 1779 年 英格豪斯 做了 500 多次重复实验。 植物绿叶在光照条件下才能更新空气。（但不了解植物吸收和释放 的究竟是什么。） 1864 年 萨克斯 把绿色叶片放在暗处几小时，目的是消耗叶片中原有营养物质，然后一半曝光，另一半遮光一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现曝光部分变蓝，遮光 部分不变蓝。（需用酒精隔水加热给叶片褪色） 光合作用的产物有淀粉。 1880 年 恩格尔曼 在黑暗、没有空气的环境中用极细的光束照射水绵， 发现好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位