高考生物科学史的考点及能力训练 5页

高考生物科学史的考点及能力训练 ‎2011届高三生物复习资料 wuyh306 整理 一. 考试说明要求:‎ ‎1.新课标中生物科学史内容:‎ 分析细胞学说建立的过程,说明光合作用的认识过程,总结人类对遗传物质的探究过程,‎ 分析孟德尔遗传实验的科学方法,概述植物生长素的发现和作用.‎ ‎2. 科学史中科学实验方法: 建立模型、同位素标记法、假说—演绎法 、类比推理、对比实验法.‎ 二. 考点细化及能力要求: 重点是经典实验的科学实验原理和方法.‎ 1. 分析细胞学说建立的过程: 掌握模型的建立、差速离心法和显微观察法;‎ ‎①1665年细胞的发现: ②19世纪30年代细胞学说的创立及内容:‎ ‎③生物膜结构的认识及流动镶嵌模型的建立: ④细胞器的实验观察及功能的认识 ‎⑤细胞是一个有机的统一整体及核调控作用的实验认识 2. 说明光合作用的认识过程: 掌握对比实验的方法和同位素标记法 重点是普里斯特利发现,萨克斯实验,鲁宾卡门同位素标记法实验 ‎①、直到18世纪中期,人们一直以为(如:1648年比利时海尔蒙脱，把一棵‎2.3kg的柳树苗种植在一桶‎90.8kg的土壤中，然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物质，5年后柳树增重到‎76.7kg，而土壤只减轻了57g)：植物的物质积累来自水. 未考虑空气作用 ‎②1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。未发现光的作用.‎ ‎③1785年，由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧，吸收的是二氧化碳。‎ ‎④1845年，德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。‎ ‎⑤、1864年,德国科学家萨克斯把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：光合作用的产物除O2外，还有淀粉。‎ ‎⑥1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。‎ ‎⑦20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2 O和C18O，释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。‎ ‎⑧20世纪40年代卡尔文利用同位素标记技术探明碳(CO2)在光合作用中转化成有机物的途径.‎ 3. 总结人类对遗传物质的探究过程: 掌握类比推理法、同位素标记法和模型的建立;‎ ① 证明遗传物质是DNA: 肺炎双球菌的转化试验, 噬菌体侵染细菌的实验. RNA是遗传物质证据 ② 证明DNA双螺旋结构特点: 1953年提出的双螺旋结构 DNA结构的稳定性 多样性 特异性 ③ 证明半保留复制: 大肠杆菌在15NH4CL和在14NH4CL的培养实验 ‎④证明基因在染色体上: 萨顿的假说. 摩尔根的白眼果蝇实验 ‎⑤克里克遗传密码的实验证明, 尼伦伯格和马太证明苯丙氨酸的密码子是UUU.‎ 4. 分析孟德尔遗传实验的科学方法: 假说—演绎法.‎ 孟德尔杂交的实验现象→孟德尔的假设→设计检验假设→得出结论.‎ ‎①孟德尔的一对(及两对)相对性状杂交试验的遗传现象.‎ ‎②孟德尔在基因的分离(自由组合)定律中提出的解释实验现象的“假说”:‎ ‎③孟德尔在基因的分离(自由组合)定律中检验假设阶段完成的实验是: 现象是:‎ ① 基因的分离定律的实质是:‎ ② 基因的自由组合定律的实质是:‎ 1. 概述植物生长素的发现和作用: 掌握对比实验(琼脂试验)的方法.‎ ‎①19世纪末，达尔文向光性(单侧光)实验,证明了感光部位是:_______.胚芽鞘的生长部位是:_____.‎ ‎②1910年詹森的琼脂片实验: 胚芽鞘尖端产生的刺激透过琼脂片传递给下部 ‎③1914年 拜尔的实验: 初步证明：顶尖产生的刺激可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。‎ ‎④1928年 温特的实验: 进一步证明了造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种化学物质。‎ ‎⑤1934年，荷兰科学家郭葛等人从一些植物中分离出了这种物质，经鉴定这种物质是吲哚乙酸。吲哚乙酸具有促进植物生长的功能，因此给它取名为生长素。‎ 一. 配套训练:‎ ‎1. 19世纪30年代，德国植物学家 _________首先指出，所有植物体都是由________构成的。他的这个观点被德国动物学家施旺在动物组织和细胞研究中证实，所有动物也是由______构成的。施旺指出：“细胞是有机体，整个动物或植物体乃是细胞的集合体。它们依照一定的规律排列在动物体内。”在此基础上他们创立了______________。‎ ‎2. 三位科学家于1974 年同时获得诺贝尔生理学或医学奖. 克劳德的工作是摸索出采用差速离心将细胞组分分离开的方法；德迪夫发现了溶酶体；帕拉德改进了电子显微镜样品固定技术，并应用于动物细胞超微结构的研究，发现了核糖体和线粒体结构，不仅如此，他还将对细胞结构和功能的静态描述，引向动态研究，帕拉德用同位素示踪技术加以证实的实验，这个实验后来成为生物学史上最精彩的实验之一。科学家用差速离心法能够分离各种细胞结构。其基本过程是：首先破坏细胞膜，形成各种细胞器和细胞中其他物质的匀浆；然后将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。此过程中破坏细胞膜最常用、最简便的方法是___________________。‎ ‎3、下列关于生物学研究方法的叙述中正确的是:‎ ‎①科学家运用差速离心法来制备细胞膜 ‎②赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记法研究噬菌体的遗传物质 ③沃森和克里克运用建构物理模型的方法研究DNA分子的结构 ④摩尔根运用类比推理的方法证明了基因位于染色体上 A、①③　　B、③④　C、①④　D、②③ 4. 填写说明光合作用的认识过程:‎ 内容 时间 过程 结论 普里斯特 ‎1771年 蜡烛、小鼠、绿色植物实验 植物__________________‎ 萨克斯 ‎1864年 ‎________遮光实验 绿色植物在光合作用中产生________‎ 恩格尔曼 ‎1880年 ‎_________光合作用实验 ‎ ______是光合作用的场所并释放出___。‎ 鲁宾与卡门 ‎1939年 ‎____________________法 光合作用释放的氧全来自________‎ ‎5. 光和叶绿体是光合作用的重要条件，淀粉是光合作用的主要产物。要验证光合作用需要光和叶绿体。根据提供的实验材料和用具，补充完整实验步骤和实验结果，并分析回答有关问题： ‎ ‎ ⑴材料用具：银边天竺葵（叶边缘呈白色，无叶绿体），黑纸片，打孔器，白纸板，吸管，适宜浓度的酒精，碘液，回形针。 ‎ ‎⑵方法步骤：①                                        。‎ ‎②把黑纸片用回形针夹在某叶片上部分，然后把植株放在阳光下照射4～6h。‎ ‎③ 剪下此叶片，用打孔器分别在A　　 　　　 、B　　　 　　、C　　　　　　部位各取一个叶圆片（如图所示）。‎ ‎④把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中，热水浴加热、脱色，清水中漂洗。⑤　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　   　 　　‎ ‎⑶预期结果：A　　　　　       ；B　        　　　　 ；C　           　　　　。‎ ‎⑷分析问题：①要证明光合作用需要光，需比较　   　和　   　，其中起对照作用的是　   。‎ ‎②要证明光合作用需要叶绿体，需比较　   　和　   　，其中起对照作用的是　    　。‎ ‎③要证明光合作用产物中有淀粉，需比较　   　和　   　，其中起对照作用的是　     　。‎ ‎6．假说演绎、建立模型与类比推理等是现代科学研究中常用的一种科学方法。利用假说演绎法，孟德尔发现了两大遗传定律；利用建立模型法，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构；利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说。分析回答下列问题：‎ ‎（1）孟德尔以黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆做亲本，分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1测交三组实验，按照假说演绎法，包括“分析现象一作出假设一检验假设一得出结论”，最后得出了基因的自由组合定律。‎ ‎①孟德尔在基因的自由组合定律中提出的解释实验现象的“假说”是 ________________ 。‎ ‎②孟德尔三组杂交实验中，在现象分析阶段完成的实验是 _；在检验假设阶段完成的实验是 。‎ ‎（2）模型主要包括物理模型、数学模型、概念模型等，沃森和克里克所建立的DNA双螺旋结构模型是 模型。包含有n个脱氧核苷酸的DNA分子片段，理论上最多可排列出 种脱氧核苷酸序列。‎ ‎（3）利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说，提出该假说的理由是 _______ 。请你运用类比推理的方法，推断基因与DNA长链的关系是 __________________ 。‎ ‎7.回答下列关于科学探究的问题。‎ ‎ (1)细胞膜的结构探索历程中，50年代罗伯特森在电子显微镜下观察到细胞膜的“暗一亮一暗”结构，据此他提出了细胞膜的静态统一结构，该结构主要的不足是不能解释等现象。70年代桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型，请用图示方式表示细胞膜的流动镶嵌模型。‎ ‎(2)假说一演绎法是现代科学研究中常用的一种方法。孟德尔在对一对性状杂交实验作出合理假设的基础上，又巧妙设计了____________的方法，对假说进行了演绎，最后提出了基因分离定律。‎ ‎(3)摩尔根从野生果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体。他将白眼含与红眼早杂交，P1全部表现为红眼。再让F1红眼果蝇相互交配，F2性别比为1∶1，红眼占3／4，但所有雌性全为红眼，白眼只限于雄性。请用遗传图解解释该现象(果蝇的红眼基因以W表示，白眼基因以w表示)。‎ ‎(4)在遗传物质的探索历程中，艾弗里在格里菲斯实验的基础上，通过实验找出了导致细菌转化的因子，赫尔希则完成了“噬菌体侵染细菌的实验”，他们的实验中共同、核心的设计思路是_____。‎ ‎8、关于生长素的经典探究实验 年代 ‎ 实验人 实验示意图 自变量 实验结论 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎9．(1)19世纪末，达尔文实验（实验①～④）： ‎ ‎ 实验材料：单侧光；胚芽鞘（课本47页“相关信息”）；锡箔（遮光）‎ ‎ 实验① 实验② 实验③ 实验④ ‎ ‎ 条件：单侧光下 条件：去掉顶尖 条件锡箔罩上尖端 条件：锡箔罩上尖端下面 ‎ 现象：胚芽鞘_____ 现象：胚芽鞘_______ 现象：胚芽鞘______ 现象：胚芽鞘_________‎ 实验结论：_______光照射使胚芽鞘的_______产生某种______，并传递到下部的伸长区时，会造成_______ 面比______面生长快，因而出现向光性弯曲。‎ ‎(2)．1910年詹森的实验 ‎ 实验结论：胚芽鞘_______产生的刺激透过琼脂片传递给下部。‎ ‎ 思考：如果把透水的琼脂片换成不透水的云母片呢？胚芽鞘生长情况应是________。‎ ‎(3)．1914年 拜尔的实验 ‎ 注意思考：尖端放置的位置及后来弯曲的方向有什么关系。‎ ‎ 实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为顶尖产生的刺激在其下部_____________造成的。‎ ‎ 初步证明：顶尖产生的刺激可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。‎ ‎(4)．1928年 温特的实验 首先根据课本分析实验过程 思考分析：A、B两个胚芽鞘的生长情况：A____________；B____________‎ 实验结论：进一步证明了造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种化学物质。‎ 温特把这种物质命名为_____________，1942年，人们确认它的化学本质是____________.‎ ‎(5)归纳：①胚芽鞘的感光部位是_______（根据达尔文的实验______可证明）‎ ‎②生长素产生于胚芽鞘的_______（根据达尔文的实验______可证明）‎ ‎③胚芽鞘的弯曲部位（生长素的作用部位）是_________________。‎ ‎(6)．向光性产生的解释：‎ ‎ 由于生长素____________造成的；______光照射后，胚芽鞘_______一侧的生长素含量多于_____一侧，因而引起两侧的________不均匀，从而造成向光弯曲。‎ ‎ 另外科学家还发现，植物向光性的原因还与向光侧的_____________物质多于背光一侧有关。‎ ‎(7)．植物激素：由植物________产生，能从_________部位运送到________部位，对植物的__________有显著影响的________有机物。植物激素除了生长素外，还有_________________等。‎ 参考答案:‎ ‎3D ‎5.答案：⑵①将天竺葵放在黑暗处48h ③黑纸片遮光部位 ‎⑤将三个圆片放在白纸片上，用吸管吸取碘液，分别滴在三个圆片上，观察结果 ‎⑶不变蓝色  变蓝色  不变蓝色 ⑷① A   B   B   ② C   B   B ‎6. （1）①F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合；F1产生4种比例相等的配子（） ②纯合的亲本杂交和F1的自交 F1的测交 （2) 物理 　4(n/2）‎ ‎（3）基因与染色体行为存在明显的平行关系 不同的基因也许是DNA长链上不同的片断（）‎ ‎7. (1)控制物质进出、细胞生长、分裂、受精作用、变形虫吞噬食物等细胞的复杂功能(答出一项就可得分) 细胞膜流动镶嵌模型(图略)‎ ‎(，磷脂双分子层1分，蛋白质分子) ‎ ‎ (2)若F1进行测交实验，则后代会出现两种性状，分离比接近1∶1‎ ‎ (3)(如右图)写出Fl基因型得1分，F2基因型1分、表现型1分 ‎ (4)将DNA和蛋白质分离开来，单独、直接地观察其作用