走进生命科学实验室

走进生命科学实验室 1现 在 ， 青 霉 素 已 经 是 一 种 十 分 普 通 的 药品 了 。 可 是 ， 你 知 道 它 的 来 历 吗 ? 2这 是 1928年 的 事 情 了 。 有 一 天 ， 英 国 的 细菌 学 家 弗 莱 明 （ 18811955） 正 在 研 究 细 菌 。 他把 葡 萄 球 菌 小 心 翼 翼 地 移 入 培 养 皿 中 进 行 培 养 。 3就 在 他 打 开 培 养 皿 盖 子 的 一 瞬 间 ， 空 气 中的 青 霉 孢 子 像 小 偷 一 样 溜 了 进 去 。 当 然 ， 弗 莱 明并 没 有 察 觉 到 这 一 切 。 4不 久 ， 培 养 基 的 整 个 表 面 几 乎 布 满 了 葡萄 球 菌 ， 唯 独 青 霉 抑 制 了 周 围 的 葡 萄 球 菌 的 蔓延 。 这 是 什 么 原 因 呢 ? 5弗 莱 明 分 析 出 ， 青 霉 能 够 产 生 一 种 杀 灭 葡萄 球 菌 的 物 质 ， 他 把 这 种 物 质 叫 做 青 霉 素 (旧 称“ 盘 尼 西 林 ” )。 可 惜 的 是 ， 弗 莱 明 的 这 一 重 要 发现 在 当 时 并 没 有 引 起 人 们 的 重 视 。 6那 时 候 ， 人 们 还 没 有 找 到 杀 灭 葡 萄 球 菌 和肺 炎 球 菌 的 药 物 。 谁 要 是 得 了 败 血 症 或 肺 炎 ， 就 等于 得 了 不 治 之 症 。 740年 代 初 ， 医 生 们 第 一 次 用 青 霉 素 救 活 了 一位 患 有 败 血 症 的 危 重 病 人 。 青 霉 素 一 时 成 了 家 喻 户晓 的 灵 丹 妙 药 。 它 的 价 格 在 当 时 比 黄 金 还 要 昂 贵 。 8在 第 二 次 世 界 大 战 中 ， 由 于 青 霉 素 的 大量 生 产 和 广 泛 使 用 ， 成 千 上 万 的 伤 病 员 得 救 了 。为 此 ， 弗 莱 明 荣 获 了 诺 贝 尔 医 学 和 生 理 学 奖 。 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 达尔文：“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。”耐心思考 勤奋观察 丹麦生物化学家、1997年度诺贝尔化学奖获得者斯科： 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新信息，是对你想象力的挑战。 质疑精神 创新精神 好奇心+耐心思考+勤奋观察+质疑精神+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244 203 122保持自然状态不变10条（雌雄各5条）81其他条件柳条鱼数温度箱号条件实验一实验二条件箱号14小时4 12小时3 10小时2保持自然状态不变10条（雌雄各5条）8小时1其他条件柳条鱼数光照时间实验时间：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。 分析数据有有无无3月24日有无无无无无无无3月20日无无无无无无无无2月2日无无无无2月1日4号箱（24 ）3号箱（20 ）2号箱（12 ）1号箱（8 ）日期（无：没有产仔 有：产仔）水温对柳条鱼产仔的影响的实验纪录：3月下旬，水温大于20，柳条鱼开始产仔。 无无无无3月24日无无无无无无无无3月20日无无无无无无无无2月2日无无无无2月1日4号箱（14小时光照 ）3号箱（12小时光照 ）2号箱（10小时光照 ）1号箱（8小时 光照）日期光照时间对柳条鱼产仔的影响的实验纪录（无：没有产仔 有：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？ 进一步探究提出假设设计实验得出结论 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？ 生物体周围存在着多种环境因素，如果在设计实验时，这些因素同时发生改变，就无法确定到底是其中的哪个因素或哪些因素与此生物学现象有关。所以，设计实验时必须只改变一个因素，其他因素保持不变，然后进行实验，这样逐一比较后，才能确定真正的影响因素。