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光合作用的发现关于科学发现史复习方法的一种探究生物考试大纲中对实验能力的要求：①具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释，分析和处理；②具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括确认变量，设计可行的研究方案等光合作用的发现---资料一公元前3世纪，亚里斯多德曾经做过一个经验推测，说土壤就是植物体的全部食物来源。1648年，“生物化学之父”海尔蒙特做了一个简单而有意义的实验，推翻了这一观点：海尔蒙特把一棵2.5千克的柳树苗栽种到一个木桶里，桶里盛有事先烘干称过的土壤；以后，他只用纯净的雨水浇灌树苗，还专门制作了桶盖盖上；5年过去了，柳树逐渐长大；他发现柳树的质量增加了80多千克，而土壤却只减少不到0．1千克。1、海尔蒙特实验探究的目的是：植物质量的增加，其物质来源是土壤还是其它物质2、海尔蒙特实验结论是：柳树增加的质量来自水3、你认为海尔蒙特的实验有哪些可取的地方？他又忽视了哪个重要因素，使得他的实验结论从现在来看并不正确？②忽视了空气对柳树质量增加的影响只有控制好实验条件,排除实验中的干扰因素，才能增强实验结果的可信度①可取的地方是在实验过程中对一些干扰因素的处理★启示１：光合作用的发现---资料二(二)(一)(三)1771年，普利斯特利做了如下实验：①他把一点燃的蜡烛和一小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭，小白鼠很快死去；②他把一盆植物和一点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里，发现植物能够长时间地活着，蜡烛也没有熄灭；③他又把一盆植物和一小老鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里，他发现植物和小白鼠都能够正常地活着。1、普利斯特利实验探究的目的是：植物是否可以改变空气成分①通过对照增强了实验结果的说服力；②选择恰当的观测指标使结果较易观察2、该实验与海尔蒙特的实验相比采用了什么科学的方法?科学性表现在哪里?采用了对照的方法,通过对照可排除无关变量对实验的影响,又体现实验变量的作用小白鼠是否死亡和蜡烛是否熄灭4、普利斯特利实验的结论是什么?植物可以更新由蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊空气(四)3、观测指标是什么?★启示２:光合作用的发现---资料三1864年，德国科学家萨克斯的实验：把一种植物的叶片放在暗处几小时，然后再把这片叶片一半照光，一半遮光，过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片，发现遮光一半叶片的颜色没有发生变化，而照光的那一半则呈深蓝色。2、(一)处理的目的是什么？(一)(二)(三)排除叶片中原有的淀粉对实验结果的干扰3、(二)处理的目的是什么？设置单一变量4、(三)处理的目的是什么？脱色处理,排除绿色对实验结果中颜色观察的干扰实验过程中要处理好实验材料以消除材料自身因素对实验结果的干扰5、实验结论是什么?在光照条件下,绿色叶片中产生了淀粉★启示３:光合作用的发现---资料四黑暗下光照下1880年，德国的科学家恩吉尔曼的实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察，发现好氧细菌只集中在带状叶绿体被光照到的部位附近；如果上述临时装片完全暴露在阳光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。1、为什么要选极细的光束照射，好氧细菌在这个实验中起什么作用？能够准确地判断出水绵细胞中释放氧气的部位,好氧细菌的聚集位置为观测指标2、为何要把临时装片放在没有空气、黑暗的环境里？排除了环境中光线和氧的影响，从而确保观测指标能正确反映实验结果。3、为什么要用水绵做实验材料？水绵有细而长的带状叶绿体，而且成螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析。4、你认为这个实验能得出什么结论？氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所选好实验材料是实验成功的关键★启示４:光合作用的发现---资料五20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研这个问题。它们用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进行两组光合作用实验：第一组向绿色植物提供H218O和CO2；第二组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。在相同的条件下，他们对两组光合作用实验释放出的氧进行了分析，结果表明第一组释放的氧全部是18O2，第二组释放的氧全部是O2。1、这个实验中采用什么实验方法？同位素示踪法２、该方法应用归纳：①用同位素判断细胞的结构和功能的关系②判断光合作用和呼吸作用过程中原子转移的途径③测定物质代谢过程中元素的转移途径④判断物质在植物体内的运输途径⑤证明DNA的复制方式⑥证明DNA是遗传物质⑦判断动物胚胎发育过程中元素的转移⑧判断矿质代谢中矿质元素在植物体内的分布和利用根据实验目的，应选择一个恰当的实验方法常规实验方法：①显微观察法②同位素示踪法③化学分析法④杂交实验法⑤理论分析法⑥等组实验法⑦模拟实验法★启示５：★启示１：只有控制好实验条件,排除实验中的干扰因素，才能提高实验结果的可信度★启示２:①通过对照增强了实验结果的说服力；②选择恰当的观测指标使结果较易观察★启示３:实验过程中要处理好实验材料以消除材料自身因素对实验结果的干扰★启示４:选好实验材料是实验成功的关键★启示５：根据实验目的，应选择一个恰当的实验方法归纳：设计一个实验时应思考的几个问题：１、选材２、对材料的处理３、无关变量的控制４、实验方法的确定５、对照的设置（遵循等量原则和单一变量原则）６、观测指标的确定例题（０８年武汉市四月调研试题）植物叶片呈现的颜色是叶片各种色素的综合表现。某小组将A、B两组长势相同的正常幼苗，分别种植于不同的环境中,结果A组叶片出现发黄现象，B组正常生长。请采用纸层析法设计实验证明：A组叶片发黄是由于叶绿素含量减少所致。要求写出简要的实验步骤（纸层析具体操作不作要求），并预期实验结果。（1）实验步骤：⑵预期实验结果：⑶在上述实验的基础上，如何进一步实验确定A组叶绿素含量减少是否由缺镁所致。１、选材：２、对材料的处理：３、无关变量的控制：４、实验方法的确定：５、对照的设置：６、观测指标的确定：①选取A组适量发黄叶片,B组相同部位相同质量的下常叶②提取叶片中的色素并用纸层析法分离③比较并观察滤纸条上的色素带比较滤纸条下部两条色带:A组比B组窄(或A组缺乏下部两条色带或A组比B组浅）给Ａ组植株土壤中补充适量的镁，一段时间后，若叶片变绿，说明是缺镁所致；若叶片仍为黄色，说明不是缺镁所致．选取A组适量发黄叶片,B组相同部位相同质量的正常叶提取叶片中的色素并用纸层析法分离Ａ组Ｂ组选取的叶片大小，生长部位，发育状况纸层析法分离色素设置对照实验取A组适量发黄叶片,B组相同部位相同质量的正常叶经色素的提取与分离后比较其结果．滤纸条下部两条色带宽窄或深浅或缺乏