北京市第四中学高考生物总复习例题讲解：生命科学史专题

1、生命科学史专题主讲教师：毕诗秀一、考试说明对“获取信息能力”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

2、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

3、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，将它在空气一一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: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 HO和COzlO3CO,然后进行下列两组实验：1组2组2组4组加热杀死加热杀死的E型菌 的型茵与正常I型茵混合正常R型菌止常S型繭分别将两组植物放在适

4、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 O如果第一组CO中的0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

5、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：。4. 1952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

6、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。120.4 ,4被楼染的细菌100AH0细胞外呷60-/40细胞外姙Pjii1 23456搅拌时间Anin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。5 人类对遗传物质作用机理的探索经历了漫长的过程，请

7、根据下列科学史实回答问题：噬菌体SP8DNA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”一一不同核糖体 RNA

8、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。平含的轻核擁体将大肠移到背通焙养皐同时用瞬萬 体侵染细苗.细胸内新形成的核糖体较轻nr永墳养甚培养凡肠杆苗.纲腋内形 成的核髓休较重c 聊没令故射性、向培养基中加入药占-氮基豔.分钟后立切提 舷细芮所有核糖休.將轻、至核Ife休离心分离.分别检测苴有无放射4 该实验中，若核糖体上出现放射性，说明该核糖体正在O 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

9、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%勺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 物质一一促胰液素。他们的实验设计如下：假设实验过程实验现象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。A电刺激支配胰腺的神经少量胰液分泌B.把话量稀盐酸从狗小肠的 上端注入狗小肠腔内大量分泌胰液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B.对照实验 假设一的实验结果是：胰液的分泌 （是，不