1、2、1走进生命科学实验室.ppt

第二节第二节走进生命科学实验室走进生命科学实验室问题：问题：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好奇心：好奇心：好奇心永远是极其可贵的禀性，是好奇心永远是极其可贵的禀性，是人类创新精神的渊源人类创新精神的渊源好奇心应该是每个高中生需要保持的好奇心应该是每个高中生需要保持的发现问题：发现问题：从生活中发现问题，从生活中发现问题，带着问题走进课堂，带着问题走进课堂，走进实验室。在学习和实践中走进实验室。在学习和实践中解决问题解决问题，从而，从而逐步了解生命活动的基本规律，培养逐步了解生命活动的基本规律，培养正确的思正确的思维方式维方式。、生命科学探究的基本步骤、生命科学探究的基本步骤质疑：质疑：质疑人们已接受的事物、努力扩展知识的质疑人们已接受的事物、努力扩展知识的疆界、得到从未有人获取过的信息，是对你想疆界、得到从未有人获取过的信息，是对你想象力的挑战。象力的挑战。疑问：疑问：来自学习和生活实践，是学习和创新的动力来自学习和生活实践，是学习和创新的动力提出疑问后：提出疑问后：需要通过实践去寻找答案，在寻找的需要通过实践去寻找答案，在寻找的过程中得以提高过程中得以提高科学探究实践的基本步骤科学探究实践的基本步骤提出疑问：提出疑问：提出假设：提出假设：设计实验设计实验：实施实验实施实验：分析数据：分析数据：得出结论：得出结论：新的疑问：新的疑问：进一步探究进一步探究提出疑问：提出疑问：为什么柳条鱼在月中旬产仔为什么柳条鱼在月中旬产仔提出假设：提出假设：、水温随季节变化升高，引起柳条鱼产仔、水温随季节变化升高，引起柳条鱼产仔、每日日照时间延长，引起柳条鱼产仔、每日日照时间延长，引起柳条鱼产仔设计实验：设计实验：材料选择：材料选择：材料基本要求相同材料基本要求相同实施实验：实施实验：1、严格遵守操作规程，保证所给条件的准确无误、严格遵守操作规程，保证所给条件的准确无误仪器准备：仪器准备：按所需要求准备按所需要求准备实验时间：实验时间：自然状态下不可能产仔的月份自然状态下不可能产仔的月份实验方法：实验方法：按照假设的原因分组进行实验按照假设的原因分组进行实验2、每天观察并记录有无产仔现象、每天观察并记录有无产仔现象分析数据：分析数据：据表水温对柳条鱼产仔影响的实验记录分析据表水温对柳条鱼产仔影响的实验记录分析 第一个假设是正确的：即温度升高是引起柳条第一个假设是正确的：即温度升高是引起柳条鱼产仔的原因鱼产仔的原因据表光照与黑暗时间比对柳条鱼产仔影响的据表光照与黑暗时间比对柳条鱼产仔影响的实验记录分析实验记录分析 第二个假设是错误的：产仔的开始时间与每日第二个假设是错误的：产仔的开始时间与每日光照时间长短无关光照时间长短无关结论：结论：是水温升高引起了是水温升高引起了柳条鱼开始产仔柳条鱼开始产仔新的疑问：新的疑问：已证明水温升高引起了柳条鱼开始产仔，已证明水温升高引起了柳条鱼开始产仔，但是否还存在其他原因？但是否还存在其他原因？分组讨论并提出你们的实验设计思路分组讨论并提出你们的实验设计思路注意单因子实验的方法：注意单因子实验的方法：实验设计时要注意实验设计时要注意必须只改变一个因素，其他因素保持不变必须只改变一个因素，其他因素保持不变材料：材料：水绵、好氧性细菌、显微镜等水绵、好氧性细菌、显微镜等原理：原理：水绵具带状叶绿体水绵具带状叶绿体、光合作用释放光合作用释放O2 好氧细菌具趋氧性好氧细菌具趋氧性方法：方法：如下图如下图探究实验探究实验 1光合作用的光合作用的场所、场所、产物（产物（O2）典型实验设计与探究实例典型实验设计与探究实例恩吉尔曼的实验示意图恩吉尔曼的实验示意图暗处、极细光束照射暗处、极细光束照射光下照射光下照射2.2.叶绿体是光合作用的场所叶绿体是光合作用的场所结论：结论：1.O1.O2 2是由叶绿体释放的是由叶绿体释放的光合作用与呼吸作用相互关系光合作用与呼吸作用相互关系 把盆栽绿色植物放在密封玻璃器具内，并置于把盆栽绿色植物放在密封玻璃器具内，并置于暗室里，供暗室里，供18O2，让它进行呼吸作用。过一段时间后，将让它进行呼吸作用。过一段时间后，将此植物从暗室移到阳光下（如图）。再过一段时间后，此植物从暗室移到阳光下（如图）。再过一段时间后，进行进行18O同位素检测。同位素检测。植物植物光合作用与呼吸作用的原料和产物光合作用与呼吸作用的原料和产物同位素示踪法同位素示踪法18O2实验原理实验原理:实验方法实验方法：探究实验探究实验2 植物体内的水、葡萄糖、淀粉、脂肪、丙酮酸，植植物体内的水、葡萄糖、淀粉、脂肪、丙酮酸，植物周围空气的氧、水、物周围空气的氧、水、CO2中能检测到中能检测到18O同位素同位素实验结果和分析实验结果和分析：（1）植物体内的水、葡萄糖、淀粉、脂肪、丙酮酸中检）植物体内的水、葡萄糖、淀粉、脂肪、丙酮酸中检测到测到18O同位素，其原因？同位素，其原因？（2）植物周围空气中的氧、水、）植物周围空气中的氧、水、CO2检测到检测到18O同位素，同位素，其原因？其原因？呼吸作用分解有机物、消耗呼吸作用分解有机物、消耗O2、释放释放CO2、产生产生H2O光合作用利用光合作用利用CO2和和H2O合成有机物、产生合成有机物、产生H2O、释放释放O2蒸腾作用散失蒸腾作用散失H2O实验结论实验结论：实验假设和预测：实验假设和预测：生长素的作用部位生长素的作用部位燕麦幼苗胚芽鞘燕麦幼苗胚芽鞘04mm处标记处标记燕麦幼苗胚芽鞘燕麦幼苗胚芽鞘2mm以下标记以下标记结果结果：1.作用部位作用部位尖端下部尖端下部结论：结论：方法：方法：探究实验探究实验3-2mm以下以下-2.2.尖端长度尖端长度_2mm2mm酶的催化作用与温度和酶的催化作用与温度和pH的关系的关系 研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别放入先将酶和乳汁分别放入2个试管，然后将个试管，然后将2个试管放个试管放入同一水浴（温度入同一水浴（温度T0C）环境中持续环境中持续15min，再将酶和乳再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。（实验装置图）（实验装置图）TOCTOC2cm3酶酶2cm3乳汁乳汁酶、乳混合酶、乳混合保温保温探究实验探究实验4 通过多次实验，并记录在不同温度下凝乳所需要通过多次实验，并记录在不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表的时间，结果如下表：比较并解释装置比较并解释装置B和和D的结果。的结果。B的凝乳时间长而的凝乳时间长而D D短。说明酶的催化受温度的影响，短。说明酶的催化受温度的影响，40400 0C C下的酶活性比下的酶活性比20200 0C C的高的高解释以下两种处理对实验结果的影响。解释以下两种处理对实验结果的影响。将装置将装置A内混合物加温至内混合物加温至400C？将装置将装置F内混合物冷却内混合物冷却至至400C？A A内混合物加温至内混合物加温至40400 0C C发生凝乳，因为提高温度，酶的活性发生凝乳，因为提高温度，酶的活性升高；升高；F F内混合物冷却至内混合物冷却至40400 0C C不发生凝乳，因为酶在不发生凝乳，因为酶在60600 0C C高高温已变性，失去了催化活性温已变性，失去了催化活性为了使实验结果更准确，指出调控实验过程中溶液内为了使实验结果更准确，指出调控实验过程中溶液内pH值的原则。值的原则。将将pHpH值调至接近中性，以保证酶的最大催化活性，并值调至接近中性，以保证酶的最大催化活性，并保证所有的实验过程始终都在同一保证所有的实验过程始终都在同一pHpH值之下进行值之下进行为什么酶和乳汁混合之前在同一水浴环境中保温为什么酶和乳汁混合之前在同一水浴环境中保温15min实验结果更准确。实验结果更准确。确保酶在某种特定温度下的催化作用；排除温度对凝确保酶在某种特定温度下的催化作用；排除温度对凝乳的影响乳的影响若将酶和乳汁直接放入同一试管内混合并保温，对实验若将酶和乳汁直接放入同一试管内混合并保温，对实验结果有何影响？结果有何影响？酶与乳汁一旦混合酶与乳汁一旦混合，在没有达到研究的温度，反应就在没有达到研究的温度，反应就已发生，这样实验结果不准确已发生，这样实验结果不准确实验假设实验假设实验原理实验原理实验过程实验过程实验结果和分析实验结果和分析实验结论实验结论总结归纳（总结归纳（1 1）：）：实验设计与探究的一般内容实验设计与探究的一般内容实验课题（问题）实验课题（问题）空白对照空白对照不给对照任何处理因素不给对照任何处理因素 条件对照条件对照虽然给对照组施以部分实验因素，但虽然给对照组施以部分实验因素，但 不是所要研究的处理因素。不是所要研究的处理因素。自身对照自身对照对照和实验都在同一研究对象上进行。对照和实验都在同一研究对象上进行。相互对照相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互不单设对照组，而是几个实验组相互 对照。对照。在实验中要注意“变量”的控制，一般只确认一个变量，即对实验结果有影响的变量。5、实验过程、实验过程实验：实验：根据实验目的和提出的假设，依据实验原理，来根据实验目的和提出的假设，依据实验原理，来具体设计实验方法步骤。在实验的方法步骤设计中，具体设计实验方法步骤。在实验的方法步骤设计中，必须遵循对照的原则。必须遵循对照的原则。注意对照实验：对照实验：