第1章第2节走进生命科学实验室

1、 第第1章第章第2节节 走进生命科学实验室走进生命科学实验室 生命科学的探究是如何进行的？生命科学的探究是如何进行的？丰华中学丰华中学 生物组生物组 学习提要学习提要1、科学实验探究步骤：、科学实验探究步骤： 发现疑问发现疑问 提出假设。提出假设。 设计实验。设计实验。 实施实验：观察、实施实验：观察、 改进、验证。改进、验证。分析数据。分析数据。 得出结论：解答疑问。得出结论：解答疑问。 新的疑问新的疑问2、显微镜实验：、显微镜实验：观察蚕豆叶下表皮细胞观察蚕豆叶下表皮细胞 高倍镜操作高倍镜操作法法 目镜测微尺测量细胞的方法目镜测微尺测量细胞的方法 目镜测微尺的读数与计算目镜测微尺的读数与计

2、算 生命科学的探究是如何进行的？生命科学的探究是如何进行的？ 达尔文达尔文：“成功成功的重要点是：的重要点是：爱科学爱科学，在长期思考，在长期思考任何问题上的无限任何问题上的无限耐心耐心，在观察和试验上的，在观察和试验上的勤奋勤奋。” 好奇心好奇心是每个高中学生需要保持的，是每个高中学生需要保持的， 1、带着、带着好奇心好奇心进进课堂课堂、实验室实验室进行疑问与思考进行疑问与思考； 2、在、在疑问实验观察疑问实验观察中，中，体验体验探究的探究的乐趣；乐趣； 3、在探究中学习科学规律、在探究中学习科学规律，培养，培养正确正确思维记忆思维记忆方法。方法。 有的同学，上课有的同学，上课专心听：但不思

3、不记，专心听：但不思不记， 过后忘过后忘什么也什么也不知。不知。 结果：考试成绩结果：考试成绩差，差，久而久之久而久之丧失学习信心丧失学习信心。有的同学，上课有的同学，上课专心听专心听：思思与与记，记，不仅知道还不仅知道还记住记住不忘。不忘。 结果：考试成绩结果：考试成绩良好良好，学习，学习有信心有奔头有信心有奔头。有的同学，上课有的同学，上课专心听专心听：课内：课内思思与与记记，课后常复思复记、，课后常复思复记、 不仅记住不忘不仅记住不忘，还还举一反三举一反三解释人体生理现象。解释人体生理现象。 结果：考试成绩结果：考试成绩优秀，优秀，体会体会学习学习的的其乐无穷其乐无穷。 病情案例分析：病

4、情案例分析： 2006年年5月月22日日 ，一问题难住了北京卫，一问题难住了北京卫 生局工作人员和北京生局工作人员和北京 友谊医院医生。友谊医院医生。 医院收治一名病人，他双肩疼痛、颈部僵硬，医院收治一名病人，他双肩疼痛、颈部僵硬， 皮肤刺痛感，恶心。与他同进餐的同事也出现了相同症状。皮肤刺痛感，恶心。与他同进餐的同事也出现了相同症状。 数日后，又有数日后，又有23人出现了相同症状。人出现了相同症状。 疑问！他们患什么病？疑问！他们患什么病？ 化验化验结果他们都患了一种结果他们都患了一种脑膜炎脑膜炎病。病。 调查，这些患者都到同一家饭店（北京蜀国演义酒楼）吃过调查，这些患者都到同一家饭店（北京

5、蜀国演义酒楼）吃过 凉拌螺肉的菜。专家们到该酒楼调查，发现该酒楼销售的凉拌螺肉的菜。专家们到该酒楼调查，发现该酒楼销售的“凉凉 拌螺肉拌螺肉”为为“福寿螺福寿螺”，并检测出在，并检测出在12只螺中的只螺中的2只有广州只有广州管圆管圆 线虫幼虫。线虫幼虫。 根据患者共同就餐史和流行病学调查、临床表现根据患者共同就餐史和流行病学调查、临床表现 和实验室检查，临床和实验室检查，临床确诊确诊为广州为广州管圆线虫病。管圆线虫病。 思考：医生们如何进行研究？思考：医生们如何进行研究？ 提出问题，提出问题，提出假设，提出假设，设计实验，设计实验，实施实验：实施实验： A. 调查患者与饭店：在同一家饭店吃过调

6、查患者与饭店：在同一家饭店吃过 凉拌螺肉凉拌螺肉 “福寿螺福寿螺” B.实验化验：实验化验： 检测检测12只螺，只螺，2只有广州管圆线虫幼虫只有广州管圆线虫幼虫 分析：根据共同就餐、流行病调查、临床表现、实验检查分析：根据共同就餐、流行病调查、临床表现、实验检查 得出结论：确诊为广州管圆线虫病。得出结论：确诊为广州管圆线虫病。 1 . 学习或生活实践中学习或生活实践中 （的一种现象出发）（的一种现象出发） 发现疑问发现疑问 提出假设提出假设 设计实验设计实验 实施实施 实验实验 分析数据分析数据 得出结论得出结论 一、科学探索研究的基本步骤一、科学探索研究的基本步骤文献文献 解答疑问解答疑问

7、新的疑问新的疑问 进一步探究进一步探究2.探究柳条鱼产卵条件实验：（案例）探究柳条鱼产卵条件实验：（案例） 提出提出疑问疑问：三年观察，发现柳条鱼都是：三年观察，发现柳条鱼都是4月中旬产仔（卵）月中旬产仔（卵） 第第1年年4月月17日日第年第年4月月20日日第第3年年4月月15日，为什么？日，为什么？ 提出提出假设假设 a. 因因水温水温随季节升高，引起柳条鱼随季节升高，引起柳条鱼产仔产仔。 b. 因因日照日照随季节随季节延长延长，引起柳条鱼，引起柳条鱼产仔产仔。 设计设计实验：实验： a.组：电热棒加热四只鱼缸水，调控鱼缸的水温：组：电热棒加热四只鱼缸水，调控鱼缸的水温： 甲甲 8 ， 乙乙

8、 12 ， 丙丙 20 ，丁，丁 24 b.组：黑布覆盖四只鱼缸，调控鱼缸光照、黑暗时间比例：组：黑布覆盖四只鱼缸，调控鱼缸光照、黑暗时间比例： 甲甲 8 ：16 ，乙，乙 10 ：14 ， 丙丙 12 ：12 ，丁，丁 14 ：10 实施实施实验实验：a.b.组组8只鱼缸平均投放雌雄数对的柳条鱼只鱼缸平均投放雌雄数对的柳条鱼 柳条鱼的体长相近、健康相近、数量相等。柳条鱼的体长相近、健康相近、数量相等。 a组记录如组记录如p8表表11，b组记录如组记录如p9表表12， 分析分析数据数据 a.组：组： 20时在时在3月月24日日产仔产仔，24时在时在3月月20日日产仔产仔。 b.组：组：4种光照

9、条件下都种光照条件下都不不产仔产仔。 得出得出结论结论： a.组假设正确，温度升高是柳条鱼产仔原因。组假设正确，温度升高是柳条鱼产仔原因。 b.组假设错误，柳条鱼产仔与光照时间长短无关。组假设错误，柳条鱼产仔与光照时间长短无关。 新疑问新疑问 还存在影响柳条鱼产仔的其他因素吗还存在影响柳条鱼产仔的其他因素吗? 或是几种因素联合作用结果？或是几种因素联合作用结果？ 进一步探究进一步探究3.阅阅 读与思考读与思考 “库鲁病库鲁病”病原体的发现病原体的发现 概况：概况： 南太平洋新几内亚岛土著福鲁族的南太平洋新几内亚岛土著福鲁族的 “库鲁病库鲁病” 早期，小脑失常，走路不稳。早期，小脑失常，走路不稳

10、。 晚期，神经异常，全身震动、颤抖。晚期，神经异常，全身震动、颤抖。 36个月死亡，是一种神秘而可怕的疾病个月死亡，是一种神秘而可怕的疾病 美科学家盖都塞克好奇心驱使探究病因美科学家盖都塞克好奇心驱使探究病因 提出假设提出假设：由细菌病毒引起，但病人身上找不到：由细菌病毒引起，但病人身上找不到 细菌病毒，说明假设错误、不成立。细菌病毒，说明假设错误、不成立。 盖都塞克盖都塞克再假设，再假设， 病因与生活习俗有关？病因与生活习俗有关？ 设计实验设计实验：与福鲁族人同吃住，调查生活习俗。：与福鲁族人同吃住，调查生活习俗。 a. 发现部落人在悼念死者仪式时生吃死人脑片。发现部落人在悼念死者仪式时生吃

11、死人脑片。 b.若有所思，偷带脑片回来进行实验。若有所思，偷带脑片回来进行实验。 实施实验实施实验 在死人脑片中，仍找不到找细菌病毒。在死人脑片中，仍找不到找细菌病毒。 换思路换思路再假设：再假设：是否其他病原体？是否其他病原体？ a.再实验再实验用死人脑蛋白质颗粒，注入活猩猩脑中，用死人脑蛋白质颗粒，注入活猩猩脑中， 耐心等待近耐心等待近21个月后，猩猩患了个月后，猩猩患了“库鲁病库鲁病” b.继续实验继续实验用死猩猩的脑组织用死猩猩的脑组织 、再找细菌病毒仍然无结果、再找细菌病毒仍然无结果 、用核酸酶清除遗传物质，得死猩猩纯净脑蛋白质、用核酸酶清除遗传物质，得死猩猩纯净脑蛋白质 、用这脑蛋

12、白质注入第、用这脑蛋白质注入第2个活猩猩脑个活猩猩脑 ，30个月后个月后 第第2个猩猩患个猩猩患“库鲁病库鲁病”了。了。 分析验证：分析验证：加热死猩猩加热死猩猩“纯净脑蛋白质纯净脑蛋白质” 注入第注入第3猩猩猩猩脑中脑中 第第3个猩猩不患个猩猩不患“库鲁病库鲁病”病。病。 得出结论得出结论： “库鲁病库鲁病”病原体，不是病原体，不是细菌不是细菌不是通常通常病毒病毒，是一种，是一种蛋蛋白质白质构成的构成的朊病毒朊病毒，主要寄生在脑组织，发病潜伏期很长。，主要寄生在脑组织，发病潜伏期很长。 意义意义 ：是继细菌病毒后，新发现的又一种传染病因子。：是继细菌病毒后，新发现的又一种传染病因子。这项发现

13、，对揭示疯牛病的病原体有着重要启示。现证实，这项发现，对揭示疯牛病的病原体有着重要启示。现证实，疯牛病疯牛病与与“库鲁病库鲁病”病原体是一样的，也是一种蛋白质分子病原体是一样的，也是一种蛋白质分子构成的能长期潜伏在脑组织中的朊病毒。构成的能长期潜伏在脑组织中的朊病毒。“库鲁病库鲁病”后续：后续： 新几内亚岛上新几内亚岛上 a.福鲁部落取消了追悼死者时吃死人脑片风俗。福鲁部落取消了追悼死者时吃死人脑片风俗。 b.部落的部落的“库鲁病库鲁病”得得到了控制。得得到了控制。 盖都塞克以此获得了盖都塞克以此获得了1976年度的诺贝尔生理学医学奖。年度的诺贝尔生理学医学奖。 3、小结、小结 科学实验探究步

14、骤：科学实验探究步骤： 发现疑问发现疑问 提出假设。提出假设。 设计实验。设计实验。 实施实验：观察、实施实验：观察、 改进、验证。改进、验证。分析数据。分析数据。 得出结论：解答疑问。得出结论：解答疑问。 新的疑问新的疑问 坚持数年的探究动力：好奇心耐心。坚持数年的探究动力：好奇心耐心。 二二.科学实验的基本要求：科学实验的基本要求： P11 1.重视观察、重视实验。重视观察、重视实验。 2.带问题进实验室。带问题进实验室。 3.实验前：实验前： 了解仪器性能。了解仪器性能。 确定方法、步骤。确定方法、步骤。 实验中：实验中： 遵守规则制度。遵守规则制度。 观察周密、纪录仔细。观察周密、纪录

15、仔细。 实验后：科学分析数据。实验后：科学分析数据。 4.结论：结论： 老师指导下同学们共讨论。老师指导下同学们共讨论。 三、实验三、实验1.1 细胞的观察和测量细胞的观察和测量 观察细胞观察细胞蚕豆叶下表皮细胞蚕豆叶下表皮细胞 （P11图图17） 1.低倍镜观察：低倍镜观察： 对光对光 安装玻片安装玻片左眼观察左眼观察手调焦距手调焦距 先调先调粗粗焦距（手焦距（手转转动动粗粗调节器）调节器） a.降低物镜降低物镜 到最低点（两眼侧面注视）到最低点（两眼侧面注视） b.由下往上由下往上 缓慢动粗调节器缓慢动粗调节器细胞细胞模糊模糊 后调后调细细焦距（手微焦距（手微转细转细调节器）调节器） 细胞

16、清晰细胞清晰/小小/多多/亮亮2.高倍镜使用高倍镜使用 （ P12 图图1-9，图，图1-10） 低倍镜下需低倍镜下需进一步放大进一步放大细胞细胞 移移 视野中心视野中心 再低倍物镜再低倍物镜转换转换高倍物镜（镜筒不要升降）高倍物镜（镜筒不要升降） （两眼侧面注视，不让物镜碰玻片）（两眼侧面注视，不让物镜碰玻片） 再再微微转转细细调节器调节器 细胞细胞清晰清晰/大大/少少/暗暗 （千万不要转动粗调节器（千万不要转动粗调节器 ）3.绘制保卫细胞和气孔图绘制保卫细胞和气孔图: （用铅笔绘制）（用铅笔绘制）甲乙低倍镜下低倍镜下高倍镜下高倍镜下 保卫细胞大小的测量保卫细胞大小的测量 1.使用目镜测微尺

17、测量：使用目镜测微尺测量：（参看课本（参看课本 P13 图图1-11） 显微镜下，目镜显微镜下，目镜测微尺测微尺与被测量与被测量细胞细胞重叠重叠/平行平行。 显微镜下显微镜下, 目镜目镜0刻度刻度与被测量与被测量细胞细胞的的起点起点重叠重叠。 2.目镜测微尺的读数与计算目镜测微尺的读数与计算 显微镜下读数：细胞（长或宽）显微镜下读数：细胞（长或宽）？小格（测微尺）？小格（测微尺） 计算：细胞（长度）计算：细胞（长度）？小格小格？长度长度格格 拓展：目微尺格子长度的标定与计算拓展：目微尺格子长度的标定与计算 甲乙低倍镜下低倍镜下 高倍镜下高倍镜下目微尺目微尺 0 1 2 3 4 5 6 7 8

18、9 10目镜测微尺目镜测微尺 （目微尺）（目微尺） 目微尺目微尺 每格长度每格长度 台微尺的格数台微尺的格数 10 目微尺的格数目微尺的格数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 1415 16物镜测微尺物镜测微尺（台微尺）（台微尺） 121017.1m 7台微尺安装在载玻片上，台微尺安装在载玻片上，全长全长1mm，共分，共分100小格小格即：即：1小格小格0.01mm10m目微尺安装目镜上目微尺安装目镜上 全长全长0.51mm， 共分共分50100小格小格拓展：拓展：目微尺长度的标定与计算目微尺长度的标定与计算 今日作业今日作业 练习册练习册 P12 练习题练习题 1、 2、 3 阅读：课文阅读：课文 结束结束下课下课 再见再见 第第1章、第章、第2节、节、 走进生命科学实验室走进生命科学实验室 参考答案参考答案 练习部分：练习部分： 1 C ，2 A ，3（1）龙胆紫用于染色细胞核）龙胆紫用于染色细胞核 （2）11.5 4.75 1.5 2674 86 P10.“阅读思考阅读思考” 参考答案参考答案 1、假