1、第二节 走进生命科学实验室,这个小故事除了给我们讲述了青霉素的发现、利用经过，还给我们什么启发呢？,弗莱明善于发现问题、勇于解决问题、严谨的科学研究态度值得我们学习；尽管弗莱明发现青霉素有一定的偶然性，但偶然性中却包含着必然性：他的一丝不苟、严谨的作风、勇于探究的精神值得我们学习。,牛顿发现万有引力：苹果的故事,好奇心,“我的成功不管多大，我认为重要的一点是：爱科学，在长期思考任何问题上的无限耐心，在观察和实验上的勤奋。”达尔文,耐心思考 勤奋观察,“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切并推动着进步。” 爱因斯坦,质疑精神 创新精神,好奇心+耐心思考+勤奋观察+质疑
2、精神+创新精神,发现问题,提出疑问,进入生命科学探究,学习或生活实践,提出疑问,提出假设,设计实验,实施实验,分析数据,得出结论,解答疑问,新的疑问,进一步探究,文献,生命科学探究基本步骤,水族箱里养着从小河里采集来的柳条鱼，经过三年的观察，发现一到春天，鱼儿游动活跃并开始产仔。第一年开始产仔的日期为4 月17日，第二年为4月20日，第三年为4月15日。,提出疑问,为什么柳条鱼在4月中旬产仔呢？,提出假设,1.水温随季节变化而升高，引起柳条鱼产仔 2.每日日照时间延长，引起柳条鱼产仔,设计实验,实验方法一:选择不同的水温8、12、20、24，实验中其他条件保持自然状态不变。 实验方法二:选择不
3、同的每日光照与黑暗时间比816，1014，1212，1410，实验中水温控制在15 ，其他条件保持自然状态不变。,为什么其他条件保持自然状态不变？,设计实验,实验时间：2、3月份,实验材料：一定数量的生长状况基本相同的雌雄柳条鱼,实验器材：8个水族箱及其相关设备,实施实验,按照实验一、实验二的设计步骤， 保证实验条件的准确控制。 每天观察和记录实验现象有无产仔。,分析数据,3月下旬，水温大于20，柳条鱼开始产仔。,光照时间的改变都不引起柳条鱼产仔。,得出结论,柳条鱼的产仔现象由水温决定， 而与光照时间无关。,解答疑问,影响柳条鱼产仔的重要因素,新的疑问,影响柳条鱼产仔的因素还有哪些？,进一步探
4、究,实验设计的原则,单一变量,对照,平行重复,可操作性,“库鲁病”病原体的发现,问题： 1.盖都塞克提出了什么问题？ 2.为什么盖度塞克首先观察脑片是否有细菌和病毒？ 3.当盖都塞克发现“库鲁病”不是由细菌和病毒引起的时候，他提出了什么假设？ 4.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？,概况： 南太平洋新几内亚岛土著福鲁族的 “库鲁病” 早期，小脑失常，走路不稳。 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 美科学家盖都塞克好奇心驱使探究病因 提出假设：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。 盖都塞克再假设， 病因与生活习
5、俗有关？,“库鲁病”病原体的发现, 设计实验：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。b.若有所思，偷带脑片回来进行实验。 实施实验 在死人脑片中，仍找不到找细菌病毒。换思路再假设：是否其他病原体？a.再实验用死人脑蛋白质颗粒，注入活猩猩脑耐心等待近21个月后，猩猩患了“库鲁病”,b.继续实验用死猩猩的脑组织 、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 、用这脑蛋白质注入第2个活猩猩脑 ，30个月后 第2个猩猩患“库鲁病”了。 分析验证：加热死猩猩“纯净脑蛋白质” 注入第3猩猩脑中 第3个猩猩不患“库鲁病”病。,得出结论：“库鲁
6、病”病原体，不是细菌不是通常病毒，是一种蛋白质构成的朊病毒，主要寄生在脑组织，发病潜伏期很长。 意义 ：是继细菌病毒后，新发现的又一种传染病因子。这项发现，对揭示疯牛病的病原体有着重要启示。现证实，疯牛病与“库鲁病”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。“库鲁病”后续： 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。 b.部落的“库鲁病”得得到了控制。 盖都塞克以此获得了1976年度的诺贝尔生理学医学奖。,二、生命科学实验的基本要求：,了解实验仪器性能，明确实验方法与步骤 遵守实验室操作规程，仔细观察，及时记录 集体合作，科学分析数据，得出正确结论,三
7、、生命科学最基本的工具显微镜,1、显微镜的进化史：,胡克自制的显微镜,现代光学显微镜,电子显微镜,光学显微镜的结构,目镜 作用放大物象 放大倍数（10 16 ）,物镜 作用放大物象 低倍镜（镜筒较短 10 ） 高倍镜（镜筒较长 40 ）,转换器 转换物镜,载物台 安放玻片标本,弹簧夹片 固定玻片标本,粗调节器 作用：升降镜筒 特点：升降幅度较大,细调节器 作用：升降镜筒 特点：升降幅度较小,反光镜 作用：反射光线 种类：平面镜和凹面镜,光圈 作用：调节进光量,若要增加亮度该如何操作？,显微镜的采光原理,反光镜 ：反射光线,（有平面镜与凹面镜）,光圈：透射光线,使用凹面镜，加大光圈,二）、显微镜
8、的使用步骤,1、取镜和安放：右手握住镜臂，左手托住镜座，把显微镜放在实验台稍偏左的位置，镜座应距桌沿67cm左右，然后安装目镜和物镜。 2、对光：转动转换器，使低倍镜头正对载物台上的通光孔。先把镜头调节至距载物台12cm左右处，然后用左眼注视目镜内，接着用手将反光镜转向光源，使光线通过反光镜和聚光器反射到镜筒内，这时视野内呈明亮的状态。 3、装片：将所要观察的玻片放在载物台上，使玻片中被观察的部分位于通光孔的正中央，然后用压片夹压好载玻片。,4、观察：先用低倍镜观察（物镜10X、目镜10x），向前转动粗准焦螺旋，使镜筒下降，使物镜逐渐接近切片（注意不能使物镜触及玻片，以防镜头将玻片压碎）。然后
9、，左眼注视目镜内，同时右眼不要闭合（要养成睁开双眼用显微镜进行观察的习惯，以便在观察的同时能用右眼看着绘图），并慢慢向后转动粗准焦螺旋，使镜筒慢慢上升，直至看到玻片中材料的放大物像。 5、调整：如果物像偏离视野（在视野内看到的物像不符合实验要求），可慢慢移动玻片。移动时应注意玻片移动的方向与视野中看到的物像移动的方向正好相反。如果物像不甚清晰，可以调节细准焦螺旋，直至物像清晰为止。,6、换高倍物镜：如果进一步使用高倍物镜观察，应在转换高倍物镜之前，把物像中需要放大观察的部分移至视野中央（将低倍物镜转换成高倍物镜观察时，视野中的物像范围缩小了很多）。如果换高倍物镜后物像不一定很清晰，可以转动细准
10、焦螺旋进行调节。 在转换高倍物镜并且看清物像之后，可以根据需要调节光圈或聚光器，使光线符合要求（一般将低倍物镜换成高倍物镜观察时，视野要稍变暗一些，所以需要调节光线强弱）。,7、装箱：观察完毕，应先将物镜镜头从通光孔处移开，然后将镜筒缓缓落下，再将光圈调至最大，并检查零件有无损伤（特别要注意检查物镜是否沾水，如沾了水要用镜头纸擦净），检查处理完毕后即可装箱。,4、显微镜的使用步骤：,开电源 安放玻片标本 调焦 低倍镜观察 移动装片 转换高倍镜 调焦观察,观察结果,下表皮细胞,保卫细胞,气孔,显微镜的成像原理:,常态,显微镜下,倒立、放大的像,显微镜下看到的是一个“倒像”如：标本“p”；物象“
11、d ”,显微镜观察时，发现视野左上方有一细胞，要使该细胞移至视野正中央，装片应移向（ ）（A）右下方 （B）左下方 （C）左上方 （D）右上方,C,显微镜下的像,实际的位置,显微镜的放大倍数:,物体放大倍数 = 物镜放大倍数 目镜放大倍数,物镜,目镜,10,放大倍数,10,40,100,400,以1010为例：其意义为两点之间的直线距离（长度、宽度均放大100倍）,(1)当显微镜的目镜为10，物镜为10时，视野中部范围内看到一行相连的8个细胞，若目镜不变，物镜换成40时，则在视野中可看到这行细胞中的（ ） A. 2个 B.4个 C. 16个 D.32个,A,（2）当显微镜的目镜为10，物镜为1
12、0时，在视野范围内看到64个细胞，若目镜不变，物镜换成40时，则在视野中可看到 几个细胞（ ） A2个 B4个 C16个 D32个,B,低倍物镜与高倍物镜的比较,用高倍镜观察洋葱根尖的细胞比用低倍镜观察到的细胞数目、大小和视野的明暗情况依次为 A多、大、亮 B少、小、暗 C多、小、暗 D少、大、暗,若用同一显微镜观察同一标本4次，每次仅调整 目镜或物镜和细准焦螺旋，结果得到下面各 图。试问其中视野最暗的是,A,B,C,D,C,12 1017.1m7,台微尺安装在载玻片上， 全长1mm，共分100小格 即：1小格0.01mm10m,目微尺安装目镜上 全长510mm， 共分50100小格,拓展：目微尺长度的标定与计算,返回,细胞的观察和测量,（二）保卫细胞大小的测量,长_格， 长_UM 每格长度为1.75um,37,64.75,宽_10_格， 宽_17.5_UM 每格长度为1.75um,测量五个细胞，取平均值，将结果填入实验报告,
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