走进生命科学实验室
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③实验中要设置重复（实验组和对照组重复）
选取的实验生物群体要有足够的个体 数，在年龄、性别、大小和生理状况等尽 可能保持一致，以减少个体差异所造成的 误差对实验结果的影响。
４．实施实验 按设计的实验方法进行实验。在实验实 施过程中，每次进行同样的实验时应注意实 验条件的一致。 实验时间、地点、温度等环境条件及实 验中出现的问题应祥细记录。对实验的原始 数据要真实记录，不能杜造。为记录方便， 事先应设计记录表。
７．新的疑问
【立题】 细胞大小和核的大小有无关系？ 【假设】 细胞增大，细胞核也增大。 【方法】洋葱表皮细胞观察和大小测量。从洋葱鳞片内侧剥下一 薄片表皮，平铺于载片上，滴加一滴醋酸洋红染色液， 染色1～2分钟，盖上盖片，显微镜观察。细胞核染成红 色。如图b用显微镜目尺测量细胞体和细胞核的大小（以 目尺的刻度格数表示。长为a，宽为b。）。
３．设计实验 ②设计的实验要设置实验组和对照组。 对照组和实验组之间的差异必须是由所要 验证的单一因子所引起的。 例如：⊙要测定何种浓度下的一种杀虫剂对菜 青虫的有毒效 实验方法： 以一定量液体直接喷到供试虫上，或 将菜叶浸在药液和水中，取出晾干后， 用以喂供试虫（供试虫数及其他条件 应完全一致）。 就是用水将杀虫剂原液稀释成的几 实验组： 个（一般5个）不同等级的浓度， 对照组： 则仅用水处理
②在整个研究过程中，所需材料和调查场所等 能否确保和维持； ③研究所用的药品和仪器设备的获得有否保证， 有否可供利用的社会力量； ④时间上有否保证； ⑤经费开支是否确保。
一个选题只有综合考虑这此条件后，才能 确定列为探索性研究的题目。
2．提出假设 ①收集、查阅与题目有关的信息; ②对现有信息及个别事实分析归纳，经逻辑 推理,对该研究提出预测结果的假设。 一项研究的假设可以是一个或几个， 一个好的假设必须同时具有逻辑性和可验证 性
３．设计实验 假设形成后，必须通过实验、收集数 据和材料对其证实或否定。假设一旦否定， 重新再假设再验证。只有经验证过的假设 才接近或符合客观情况。
实验方法的设计：
①设计合适的实验（或野外调查）方法 ， 方法可以借用现成的，或经改进的，也可 以是独创的，唯求实效。
３．设计实验
②设计的实验要设置实验组和对照组。 对照组和实验组之间的差异必须是由所要 验证的单一因子所引起的。 例如：⊙假设一种饲料添加剂能促进猪的生长。 实验方法：一组猪喂饲料，另一组猪喂饲料和添 加剂，一段时间内观察猪的生长情况， 在其余条件相同的情况下饲养。
生命科学探究的基本步骤
1．提出疑问
来源
来自生产实际中问题或日常接触自然和社会 产生的为什么？或来自书本、资料中的的问题。
某种饲料添加剂能否促进猪的生长？ 某种杀虫剂什么浓度下对菜青虫有毒效？
芹菜是否有降血压的作用？
同一个体的细胞和细胞核大小有无关系？
但问题的探究也要考虑如下重要条件：
①研究内容与现有的知识及能力是否相符；
３．设计实验 ②设计的实验要设置实验组和对照组。 有的是自身对照 如：假设芹菜对人体有降血压的作用 实验方法： 试验时先测量各志愿者服药前的血压 作为对照，服药经一定时间后再测量 其血压。
实验组： 某一人群服药后的血压
对照组： 某一人群服来自百度文库前的血压 若测得的血压低于服药前的，假设得到支持。
３．设计实验
例如：
2．提出假设 某种饲料添加剂能否促进猪的生长？ 假设某种饲料添加剂能促进猪的生长
某种杀虫剂什么浓度下对菜青虫有毒效？ 假设某种杀虫剂在特定浓度下对菜青虫有毒效 芹菜对人体是否有降血压的作用？ 假设芹菜对人体有降血压的作用 同一个体的细胞和细胞核大小有无关系？ 假设同一个体的细胞大，细胞核也大
(3)10分钟后，用各浓度专用的镊子取出叶片，叶背朝 上，加一滴相应的溶液，盖上盖片，显微镜400×观察。
(4)尽量观察各叶片同一部位的细 胞，如图a测量A,B值(以测微目尺格 数为单位)。 (5)至少测量12个细胞的A，B值， 求B/A（%）。去掉一个最高和最低 值，取平均值。
【结果】
表1 蔗糖水溶液浓度和质壁分离程度的关系 外液浓度 5.0 7.5 100 90 B/A(%) 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 67 63 48 48 42 将表1结果用直角坐标图表示。
细胞短边（b）
10 10 6 6 8 5 6 6 5 6 6 3
细胞面积（s）
300 290 166 162 208 95 120 120 100 84 90 57
核直径(r)
2.0 2.0 2.2 1.8 2.0 2.0 2.0 1.8 2.0 2.2 2.0 2.0
2 B
A
C 3 A B C 4 A B C
【验证】 结果表明，假设正确。
【讨论】
从结果看出， 在外液5.0%蔗糖浓 度时，不发生质壁 分离，在7.5%浓度 时观察到质壁分离。 浓度大于7.5%以上， 浓度越高，质壁分 离程度越高。 图b 质壁分离程度和外液浓度关系
【立题】 病毒是怎样侵染寄主细胞的？ 【假设】 侵染时病毒外壳留在寄主细胞外,核酸注入细胞内。
方法一 ：测量同一 鳞片的不同位置 （图d中的 A、B和 C）表皮细胞体和核 的大小)。
方法二：测量同一 鳞茎的第1～n片 （图c）的A、B和C 位置表皮细胞体和 核的大小。
【结果】 每一部位测量同一视野内的10个细胞，平均值如下表。
鳞片
1
位置
A B C
细胞长边（a）
30 29 31 27 26
10 20 20 20 14 15 19
表1 洋葱表皮细胞和核大小的 关系 (单位:测微目尺格数,s=a×b)
以细胞面积和核直径作图如左:
【验证】 实验结果（图１）表明假设错误。在洋葱表皮细胞中， 细胞核并不随细胞长大而增大。
【讨论】 从表1的结果，得到图2和3。 ① 从图2可知，同一片鳞 叶上C部分的细胞最小， 可推测各鳞叶片是从根部 向中央生长的。 图3比较内外层鳞叶片 的同一位置（A、B、C） 细胞大小，越靠外侧的 细胞越大，可推测洋葱 的鳞叶片是从内向外生 长的。
【讨论】进入菌体内的只是P32标记的DNA，S35标记的噬菌体蛋白 质外只附着在大肠杆菌表面，通过强力搅拌使之与菌体表 面脱离，进入上清液中。该实验不仅证明侵入大肠杆菌的 只是基因DNA，也证明DNA是遗传信息的载体。
５．分析数据
从未经处理整理的原始数据中难以分析 出规律性的东西，所以要用生物统计处理。 最常用的是平均数和标准差。经过处理 和整理的数据，用表和图表达则更直观。表 和图的题头要简明扼要，一目了然。 直角坐标图中，横轴表示自变量，纵轴 表示应变量。
６．结论 分析结果，对假设作出肯定或否定的结 论。若假设被否定，进一步分析原因，提出 新的假设。对实验中出现的问题等等均可作 为讨论的内容。
【讨论】 保卫细胞内存在叶绿体，制造有机物，使细胞渗 透压变化，与气孔关闭机制有关。
【立题】 溶液浓度和质壁分离程度有何关系？ 【假设】细胞外液浓度越高，细胞内水分排出越多，植物细胞 质壁分离程度越大。 【方法】 (1)配5.0,7.5,10.0,12.5,17.5,20.0%的蔗糖溶液,分 别放入有盖瓶子（20～30ml）中。 (2)摘取黑藻叶片，用纱布轻轻擦去水滴，马上浸入蔗 糖溶液瓶子中。每一浓度处理10片叶。
【方法】 •用放射性同位素标记蛋白质和核酸的特征性元素。 •① 噬菌体在含有32P磷酸和35S蛋氨酸的培养基上培养。 32 P 标记噬菌体的核酸，35S标记其外壳蛋白质。 •② 标记的噬菌体感染大肠杆菌。感染后强力搅拌， 然后高速离心，收集沉淀（大肠杆菌）和上清液。 •③ 分别测定沉淀和上清液的放射性同位素。 【结果】 32P只存在沉淀（大肠杆菌）中，35S只存在在上清液中。 【验证】 假设正确。
实验组：实验时喂以普通饲料加一定量的添加剂 的一组猪。 对照组：实验时仅喂以普通饲料的一组猪。
３．设计实验 ②设计的实验要设置实验组和对照组。 对照组和实验组之间的差异必须是由所要 验证的单一因子所引起的。 在5周内，若实验组的增重快于对照组的， 则假设成立；若实验组的增重并不快于对照组 的，则假设否定；若实验组的增重慢于对照组， 则假设不仅被否定，而且说明该饲料添加剂可 能会抑制猪的生长，为什么会抑制生长？又会 引出新的假设。
第二节 走进生命科学实验室
生命科学的探究是如何进行的？ 请同学们把书翻到第９页，阅读一下丹 尼尔．盖都塞克发现导致“库鲁病”的新病 原体的经过，并思考以下几个问题。
１、当盖都塞克发现导致“库鲁病”不是细菌和病 毒引起的时候，他提出了什么样的假设？ ２、盖都塞克发现猩猩发病后，为什么要再用另一 头猩猩做实验？ ３、读完本文后你得到什么启示？
② 这仅是研究洋葱所得的结论，其它生物是否也是如 此，应进一步研究。
【立题】 植物表皮细胞内有叶绿体吗？
【假设】构成气孔的保卫细胞内有叶绿体，其它表皮细胞无叶绿体。 【方法】 已知给予光照，通过光合作用合成淀粉等积累在叶绿体。 利用碘与淀粉的呈色反应检测淀粉的存在。 (1)光照紫鸭跖草，从叶背撕一小片表皮，置于载玻片上。 (2)滴加一滴碘液（I2—KI溶液）。 (3)数分分钟后，盖上盖片，镜检。 【结果】 在围成气孔 的保卫细胞内，有 多数染成黑褐色的 颗粒，而在一般表 皮细胞中则没有。 【验证】 证明假设正确。
选取的实验生物群体要有足够的个体 数，在年龄、性别、大小和生理状况等尽 可能保持一致，以减少个体差异所造成的 误差对实验结果的影响。
４．实施实验 按设计的实验方法进行实验。在实验实 施过程中，每次进行同样的实验时应注意实 验条件的一致。 实验时间、地点、温度等环境条件及实 验中出现的问题应祥细记录。对实验的原始 数据要真实记录，不能杜造。为记录方便， 事先应设计记录表。
７．新的疑问
【立题】 细胞大小和核的大小有无关系？ 【假设】 细胞增大，细胞核也增大。 【方法】洋葱表皮细胞观察和大小测量。从洋葱鳞片内侧剥下一 薄片表皮，平铺于载片上，滴加一滴醋酸洋红染色液， 染色1～2分钟，盖上盖片，显微镜观察。细胞核染成红 色。如图b用显微镜目尺测量细胞体和细胞核的大小（以 目尺的刻度格数表示。长为a，宽为b。）。
３．设计实验 ②设计的实验要设置实验组和对照组。 对照组和实验组之间的差异必须是由所要 验证的单一因子所引起的。 例如：⊙要测定何种浓度下的一种杀虫剂对菜 青虫的有毒效 实验方法： 以一定量液体直接喷到供试虫上，或 将菜叶浸在药液和水中，取出晾干后， 用以喂供试虫（供试虫数及其他条件 应完全一致）。 就是用水将杀虫剂原液稀释成的几 实验组： 个（一般5个）不同等级的浓度， 对照组： 则仅用水处理
②在整个研究过程中，所需材料和调查场所等 能否确保和维持； ③研究所用的药品和仪器设备的获得有否保证， 有否可供利用的社会力量； ④时间上有否保证； ⑤经费开支是否确保。
一个选题只有综合考虑这此条件后，才能 确定列为探索性研究的题目。
2．提出假设 ①收集、查阅与题目有关的信息; ②对现有信息及个别事实分析归纳，经逻辑 推理,对该研究提出预测结果的假设。 一项研究的假设可以是一个或几个， 一个好的假设必须同时具有逻辑性和可验证 性
３．设计实验 假设形成后，必须通过实验、收集数 据和材料对其证实或否定。假设一旦否定， 重新再假设再验证。只有经验证过的假设 才接近或符合客观情况。
实验方法的设计：
①设计合适的实验（或野外调查）方法 ， 方法可以借用现成的，或经改进的，也可 以是独创的，唯求实效。
３．设计实验
②设计的实验要设置实验组和对照组。 对照组和实验组之间的差异必须是由所要 验证的单一因子所引起的。 例如：⊙假设一种饲料添加剂能促进猪的生长。 实验方法：一组猪喂饲料，另一组猪喂饲料和添 加剂，一段时间内观察猪的生长情况， 在其余条件相同的情况下饲养。
生命科学探究的基本步骤
1．提出疑问
来源
来自生产实际中问题或日常接触自然和社会 产生的为什么？或来自书本、资料中的的问题。
某种饲料添加剂能否促进猪的生长？ 某种杀虫剂什么浓度下对菜青虫有毒效？
芹菜是否有降血压的作用？
同一个体的细胞和细胞核大小有无关系？
但问题的探究也要考虑如下重要条件：
①研究内容与现有的知识及能力是否相符；
３．设计实验 ②设计的实验要设置实验组和对照组。 有的是自身对照 如：假设芹菜对人体有降血压的作用 实验方法： 试验时先测量各志愿者服药前的血压 作为对照，服药经一定时间后再测量 其血压。
实验组： 某一人群服药后的血压
对照组： 某一人群服来自百度文库前的血压 若测得的血压低于服药前的，假设得到支持。
３．设计实验
例如：
2．提出假设 某种饲料添加剂能否促进猪的生长？ 假设某种饲料添加剂能促进猪的生长
某种杀虫剂什么浓度下对菜青虫有毒效？ 假设某种杀虫剂在特定浓度下对菜青虫有毒效 芹菜对人体是否有降血压的作用？ 假设芹菜对人体有降血压的作用 同一个体的细胞和细胞核大小有无关系？ 假设同一个体的细胞大，细胞核也大
(3)10分钟后，用各浓度专用的镊子取出叶片，叶背朝 上，加一滴相应的溶液，盖上盖片，显微镜400×观察。
(4)尽量观察各叶片同一部位的细 胞，如图a测量A,B值(以测微目尺格 数为单位)。 (5)至少测量12个细胞的A，B值， 求B/A（%）。去掉一个最高和最低 值，取平均值。
【结果】
表1 蔗糖水溶液浓度和质壁分离程度的关系 外液浓度 5.0 7.5 100 90 B/A(%) 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 67 63 48 48 42 将表1结果用直角坐标图表示。
细胞短边（b）
10 10 6 6 8 5 6 6 5 6 6 3
细胞面积（s）
300 290 166 162 208 95 120 120 100 84 90 57
核直径(r)
2.0 2.0 2.2 1.8 2.0 2.0 2.0 1.8 2.0 2.2 2.0 2.0
2 B
A
C 3 A B C 4 A B C
【验证】 结果表明，假设正确。
【讨论】
从结果看出， 在外液5.0%蔗糖浓 度时，不发生质壁 分离，在7.5%浓度 时观察到质壁分离。 浓度大于7.5%以上， 浓度越高，质壁分 离程度越高。 图b 质壁分离程度和外液浓度关系
【立题】 病毒是怎样侵染寄主细胞的？ 【假设】 侵染时病毒外壳留在寄主细胞外,核酸注入细胞内。
方法一 ：测量同一 鳞片的不同位置 （图d中的 A、B和 C）表皮细胞体和核 的大小)。
方法二：测量同一 鳞茎的第1～n片 （图c）的A、B和C 位置表皮细胞体和 核的大小。
【结果】 每一部位测量同一视野内的10个细胞，平均值如下表。
鳞片
1
位置
A B C
细胞长边（a）
30 29 31 27 26
10 20 20 20 14 15 19
表1 洋葱表皮细胞和核大小的 关系 (单位:测微目尺格数,s=a×b)
以细胞面积和核直径作图如左:
【验证】 实验结果（图１）表明假设错误。在洋葱表皮细胞中， 细胞核并不随细胞长大而增大。
【讨论】 从表1的结果，得到图2和3。 ① 从图2可知，同一片鳞 叶上C部分的细胞最小， 可推测各鳞叶片是从根部 向中央生长的。 图3比较内外层鳞叶片 的同一位置（A、B、C） 细胞大小，越靠外侧的 细胞越大，可推测洋葱 的鳞叶片是从内向外生 长的。
【讨论】进入菌体内的只是P32标记的DNA，S35标记的噬菌体蛋白 质外只附着在大肠杆菌表面，通过强力搅拌使之与菌体表 面脱离，进入上清液中。该实验不仅证明侵入大肠杆菌的 只是基因DNA，也证明DNA是遗传信息的载体。
５．分析数据
从未经处理整理的原始数据中难以分析 出规律性的东西，所以要用生物统计处理。 最常用的是平均数和标准差。经过处理 和整理的数据，用表和图表达则更直观。表 和图的题头要简明扼要，一目了然。 直角坐标图中，横轴表示自变量，纵轴 表示应变量。
６．结论 分析结果，对假设作出肯定或否定的结 论。若假设被否定，进一步分析原因，提出 新的假设。对实验中出现的问题等等均可作 为讨论的内容。
【讨论】 保卫细胞内存在叶绿体，制造有机物，使细胞渗 透压变化，与气孔关闭机制有关。
【立题】 溶液浓度和质壁分离程度有何关系？ 【假设】细胞外液浓度越高，细胞内水分排出越多，植物细胞 质壁分离程度越大。 【方法】 (1)配5.0,7.5,10.0,12.5,17.5,20.0%的蔗糖溶液,分 别放入有盖瓶子（20～30ml）中。 (2)摘取黑藻叶片，用纱布轻轻擦去水滴，马上浸入蔗 糖溶液瓶子中。每一浓度处理10片叶。
【方法】 •用放射性同位素标记蛋白质和核酸的特征性元素。 •① 噬菌体在含有32P磷酸和35S蛋氨酸的培养基上培养。 32 P 标记噬菌体的核酸，35S标记其外壳蛋白质。 •② 标记的噬菌体感染大肠杆菌。感染后强力搅拌， 然后高速离心，收集沉淀（大肠杆菌）和上清液。 •③ 分别测定沉淀和上清液的放射性同位素。 【结果】 32P只存在沉淀（大肠杆菌）中，35S只存在在上清液中。 【验证】 假设正确。
实验组：实验时喂以普通饲料加一定量的添加剂 的一组猪。 对照组：实验时仅喂以普通饲料的一组猪。
３．设计实验 ②设计的实验要设置实验组和对照组。 对照组和实验组之间的差异必须是由所要 验证的单一因子所引起的。 在5周内，若实验组的增重快于对照组的， 则假设成立；若实验组的增重并不快于对照组 的，则假设否定；若实验组的增重慢于对照组， 则假设不仅被否定，而且说明该饲料添加剂可 能会抑制猪的生长，为什么会抑制生长？又会 引出新的假设。
第二节 走进生命科学实验室
生命科学的探究是如何进行的？ 请同学们把书翻到第９页，阅读一下丹 尼尔．盖都塞克发现导致“库鲁病”的新病 原体的经过，并思考以下几个问题。
１、当盖都塞克发现导致“库鲁病”不是细菌和病 毒引起的时候，他提出了什么样的假设？ ２、盖都塞克发现猩猩发病后，为什么要再用另一 头猩猩做实验？ ３、读完本文后你得到什么启示？
② 这仅是研究洋葱所得的结论，其它生物是否也是如 此，应进一步研究。
【立题】 植物表皮细胞内有叶绿体吗？
【假设】构成气孔的保卫细胞内有叶绿体，其它表皮细胞无叶绿体。 【方法】 已知给予光照，通过光合作用合成淀粉等积累在叶绿体。 利用碘与淀粉的呈色反应检测淀粉的存在。 (1)光照紫鸭跖草，从叶背撕一小片表皮，置于载玻片上。 (2)滴加一滴碘液（I2—KI溶液）。 (3)数分分钟后，盖上盖片，镜检。 【结果】 在围成气孔 的保卫细胞内，有 多数染成黑褐色的 颗粒，而在一般表 皮细胞中则没有。 【验证】 证明假设正确。