1生命科学史专题生命科学史专题一、考试说明对一、考试说明对“获取信息能力获取信息能力”的要求的要求 能从课外材料中获取相关生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知 识解决相关的生物学问题 关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展以及生生 物科学发展史上的重要事件物科学发展史上的重要事件 二、生物学重大发现（生命科学史）的启迪二、生物学重大发现（生命科学史）的启迪 生命科学发现史能够提供给我们的不仅仅是成为结论的知识，更是科学 探究过程中所体现的思想和方法。后者是高中生物新课程中重点强调的， 同样也会成为高考考查的重要方向。 三、教材为我们提供的生物学重大发现教材为我们提供的生物学重大发现 细胞膜结构模型的研究 酶的发现过程 光合作用发现史 孟德尔遗传定律的研究过程 肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 DNA 双螺旋结构的发现 DNA 半保留复制的探究过程 基因和染色体关系的发现 遗传密码的破译 生长素的发现 四、典型例题四、典型例题 1.请回答下列与研究细胞膜结构有关的问题 1895 年，Overton 研究各种未受精卵细胞的透性时，发现胆固醇、甘油 等脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂的物质透过细胞膜相对困难；另 外有人发现细胞膜会被蛋白酶水解，这些事实表明组成细胞膜的主要成分 中有_。 科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，需制备较纯净的细胞膜。从真 核细胞分离出纯的细胞膜较为困难，因为会有细胞内其它的膜混杂。哺乳 动物细胞内其它的膜结构有_ _。而人或哺乳动物的成熟红细胞，没有内膜系统，将其用 处理后，造成红细胞破裂，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下 的结构就是较纯净的细胞膜。 1925 年，荷兰科学家高特和戈来格用丙酮酸将红细胞膜的骨架物质抽提 后，将它在空气水界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的面积相 当于原红细胞膜表面积的 2 倍。这个现象说明 。 1970 年，科学家进行人鼠细胞的融合实验，过程如下图所示： 2分别用绿色和红色荧光染料标记人膜蛋白抗体和鼠膜蛋白抗体的目的是 _，可以利用_的方法 获得这些抗体。这个实验说明_。 2.1939 年，美国的科学家鲁宾和卡门用氧的同位素18O 分别标记 H2O 和CO2，然后进行下列两组实验：分别将两组植物放在适宜强度光下，分析两组实验植物最先释放的氧气。 请回答问题 实验目的：_ 实验结果：_ 实验结论：_ 如果延长实验时间，会发现 。 如果第一组 CO2中的 O 不作标记可以达到实验目的吗？3 “肺炎双球菌转化实验”是科学家在探究生物遗传物质的过程中所做的 经典实验。 (1)有人模拟“肺炎双球菌转化实验” ，进行如下实验：要观察到不同的菌落，应配制_培养基。 设置 12 组的目的是_。 第 3 组的实验现象是_。 本实验得出的结论是_。 (2) 请利用下列材料用具，设计实验方案，证明“促进 R 型菌转化成 S 型3菌的物质是结构完整的 DNA” ，并预测实验结果，得出实验结论。 材料用具：R 型菌、S 型菌、DNA 酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料。 实验设计方案： 第一步：从_型细菌中提取 DNA； 第二步：制备符合要求的细菌培养基，将其均分为三组，标为 A、B、C， 请将处理方法填写在表格中；编 号ABC处理方法不加任何 提取物第三步：将_型细菌分别接种到三组培养基上； 第四步：将接种后的培养基放在适宜温度下培养一段时间，观察_ 生长情况。 预测实验结果：_ _。 得出结论： _。41952 年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和 DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题。 (1) 噬菌体作实验材料具有的特点是_。 (2)获得分别被32P 或35S 标记的噬菌体的方法是：第一步：_ 第二步：_ 第三步：_ (3)用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中_ _变化。 (4) 侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检 测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是_，所以搅拌时间少于 1 min 时，上 清液中的放射性_。 实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S 和32P 分别占初始标记噬菌体放射性的 80%和 30%，证明_ _。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基 本保持在 100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明_ _，否则细胞外_放射性会增高。 (4)本实验证明病毒在传递和复制遗传特性中_起着重要作用。45人类对遗传物质作用机理的探索经历了漫长的过程，请根据下列科学 史实回答问题： 噬菌体 SP8 DNA 分子的两条链碱基组成很不平衡，其中一条链富含嘌 呤，另一条链富含嘧啶。1962 年前后，Marmur 和 Doty 用 SP8 侵染枯草杆 菌后，从枯草杆菌中分离出 RNA，与打开的 SP8 DNA 两条链进行分子杂交， 发现噬菌体 SP8 侵染细菌后形成的 RNA 只与富含嘌呤的 DNA 链互补配对形 成的杂合分子，这一结果说明_。 科学家发现细胞中有三类 RNA，一类是核糖体的组成成分，一类能与特 定的氨基酸结合，还有一类合成后几小时就会降解，其中哪一类是将 DNA 的遗传信息传递给蛋白质的“信使”呢？ 1958 年，Crick 提出如下观点：核糖体 RNA 是“信使”不同核糖体 RNA 编码不同的蛋白质，简称“一个核糖体一种蛋白质” 。1961 年，Jacob 和 Brenner 对这个假说进行了检验，实验过程如图所示。该实验中，若核糖体上出现放射性，说明该核糖体正在 。 已知噬菌体侵染细菌后，细菌的蛋白质合成立即停止，转而合成噬菌体 的蛋白质。因此如果核糖体 RNA 是信使，那么实验结果将会是； 如果 核糖体 RNA 不是信使，那么实验结果将会是 。 最终 Brenner 的实验结果证明核糖体 RNA 不是“信使” 。 RNA 的合成过程叫作 ，在此过程中，DNA （全部/部分）解螺旋，由 酶催化 连接成 RNA。如果某基因中含有 30%的 A，那么由其控制合成 的 RNA 中 U 的含量 。6. 1902 年，斯他林和贝利斯从小肠黏膜提取液中发现了促使胰液分泌的5物质促胰液素。他们的实验设计如下： 假设实验过程实验现象A电刺激支配胰腺的神经少量胰液分泌B把适量稀盐酸从狗小肠的 上端注入狗小肠腔内大量分泌胰液I 胰液的分泌只是由 神经调节引起的。即 进食后产生的胃酸 （盐酸）刺激小肠神 经，将兴奋传递给胰 腺，促进胰液分泌。C切断所有支配胰腺的神经， 把与 B 组等量的稀盐酸从狗 小肠的上端注入狗小肠腔内大量分泌胰液A剪取甲狗的一段小肠（短 时间内有生物活性），刮取 粘膜并用稀盐酸浸泡，把浸 出液过滤后注入乙狗的静脉大量分泌胰液II 在胃酸（盐酸） 作用下，小肠粘膜产 生的某种化学物质， 进入血液，随血液循 环输送到胰腺引起胰 液分泌B对照实验假设一的实验结果是：胰液的分泌_（是，不是，不只是）由神经 调节引起的，还可能与_有关。 假设二的对照实验的处理方法是_ _，假设成立的实验现象是_。实验组中， 盐酸的作用是_。 上述实验证明胰液的分泌过程是由_调节完成的。 当人们知道胰腺内的胰岛细胞能分泌胰岛素后，试图从磨碎的胰腺组织 中直接提取胰岛素，但均未成功，其原因可能是胰岛素被_ _分解了。