盘点高考对生物学经典实验的考查

盘点高考对生物学经典实验的考查

新课标下的生物教材非常重视对学生探究能力的培养，因此在介绍生物学知识时，总是以从介绍经典实验入手。所谓经典实验，就是科学家们研究过程的再现，经典实验在生物学发展史中，深刻地影响着生物学思想的发展，推动着生物学理论的建立。经典实验包含了科学家们巧妙的取材，科学的设计，严谨的科学分析推理等丰富的科学探索经验。通过对经典实验的学习，可以训练学生提出(发现)问题→提出假设→实验验证→得出结论的常规科学思维方法,也可以培养他们尊重科学、崇尚科学和献身科学的精神。因此在高考试题总有对经典实验的考查。下面从几个方面分析如何对经典实验进行考查。

1 对经典实验的过程与实验结果直接考查

例1赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：①培养噬菌体；②35S和32P标记噬菌体；③放射性检测；④离心分离。实验步骤的先后顺序为( )

A.①②③④

B.④②①③

C.②①④③

D.②①③④

解析T2噬菌体是由蛋白质外壳和DNA组成的，用放射性同位素35S和32P可以分别对其进行标记，然后让其感染细菌（培养噬菌体），再进行离心分离，最后进行放射性检测，发现进入细菌体内的只有DNA，从而得出DNA是遗传物质的结论。答案为C

例2 格里菲思（F.Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果（）

A.证明了DNA是遗传物质

B.证明了RNA是遗传物质

C.证明了蛋白质是遗传物质

D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质

解析英国科学家格里菲思只是通过肺炎双球菌的转化实验，推论杀死的S型细菌中含有促进转化的活性物质“转化因子”，没有具体证明何种物质是遗传物质。答案为D

2对经典实验中科学方法与科学思想的考查

例3.1880年美国生物学家恩吉尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况（如图）。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是（）

A.细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强

B.好氧性细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强

C.好氧性细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强

D.好氧性细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速度快，则该种光有利于光合作用

解析：通过分析本题可以学习科学家们的科学方法。好氧细菌的生活中是需要氧气的，因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方，也就是水绵光合作用强的地方。答案 B

3 对教材中经典实验的整合再现

例4科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了

要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过___________代培养，且培养液中的__________是唯一氮源。

综合分析本实验的DNA离心结果，第_________组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第__________组和第___________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是_________。

分析讨论：

若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于________ 据此可判断DNA分子的复制方式不是___________复制。

若将子I代DNA双链分开后再离心，其结果是___________（选填“能”或“不能”）

判断DNA的复制方式。

③若在同等条件下将子2代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置是_____________，放射性强度发生变化的是__________带。

若某次实验的结果中，子I代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为______________.

解析：本题以教材中的有关探究DNA的半保留复制的经典实验来进行整合命题的。

（1）根据表中信息DNA在15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代，可得到大肠杆菌B。（2）从表中可知，第3组仅为中带，要想证明DNA的复制是半保留复制，则需证明后代DNA的两条链，一条链是原来的另一条链是新合成的。因此通过第3组与第1、2组比较可以证实。

（3）轻带DNA为14N/14N,重带DNA为15N/15N, 若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA只能来自于B代。并且两条链要么是全新的要么是原来的不能证明DNA的复制是半保留复制。

将子1代DNA双链分开再离心无法判断后代DNA的两条链的来源，也就不能判断DNA 的复制方式。

若在同等条件下将子2代继续培养，子n代DNA中有2个为15N/14N其余全部是14N/14N 的DNA。离心结果应是密度带的数量和位置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。

中带为15N/14NDNA。“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为15N

答案：

（1）多14N/ 15NH4Cl

（2）3 1 2 半保留复制

（3）①B 半保留

②不能

③没有变化轻

④15N

4 挖掘教材中的隐性经典实验

例 5 为获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能。请你帮助完成下列实验设计和分析有关问题。

(1)应选取人体哪种细胞做实验？ A.成熟红细胞 B.神经细胞 C.白细胞 D.口腔上皮细胞。你选用该材料的原因是。

(2)将选取的上述材料放入中，由于作用，一段时间后细胞将破裂。

(3)经过(2)的实验步骤后，可用下列哪一方法获得纯净的细胞膜？ A.静置 B.加热

C.离心

D.过滤

(4)将膜成分中的磷脂提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为。

(5)

依据上表数据，请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是：；化学物质组成的主要区别有：

（6）对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表现的某一区域，该区域荧光淬灭（消失）。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。

上述实验不能说明的是（）

A．细胞膜具有流动性B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合

C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率