一方一法一題一練

趙晨霞

隨著現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物學(xué)的研究方法日新月異，在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)將這些方法結(jié)合實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行滲透，掌握一定的科學(xué)方法有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和創(chuàng)造能力。

第一法：差速離心法

離心技術(shù)指的是利用不同物質(zhì)之間的密度等差異，用離心力場(chǎng)進(jìn)行分離和提取的物理分離技術(shù)。差速離心法是交替使用兩個(gè)（低速、高速）甚至更多轉(zhuǎn)速的離心。一般情況下是用一定的低轉(zhuǎn)速將物質(zhì)分成兩部分后，將上清液再用更高的轉(zhuǎn)速離心，分層后如果還需用更高的轉(zhuǎn)速再將上清液離心，那么就繼續(xù)前面的步驟，直到將物質(zhì)完全分成不同的層次為止。由于細(xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器的大小、質(zhì)量、體積以及密度各不相同，細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器的種類(lèi)和數(shù)量又很多，利用差速離心法可將細(xì)胞內(nèi)的各種細(xì)胞器加以分離，便于生理特征和生化實(shí)驗(yàn)研究。

第一練：差速離心法的一般步驟：勻漿→離心分離處理→分析研究（借助其它儀器或方法）。在低溫條件下，將葉片置于研缽中，加入某種溶液研磨后，用離心法進(jìn)行分離。第一次分離成沉淀P1（含細(xì)胞核和細(xì)胞壁碎片）和上清液S1；隨后又將S1分離成沉淀P2（含葉綠體）和上清液S2；第三次離心將S2分離成沉淀P3（含線(xiàn)粒體）和上清液S3；最后一次離心將S3分離成沉淀P4（含核糖體）和上清液S4。請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)后回答下列問(wèn)題（填入相應(yīng)的字母符號(hào)，如S1～S4，P1～P4，見(jiàn)下圖）：

（1）細(xì)胞的DNA主要存在于________。（2）若要繼續(xù)分離得到與光合作用有關(guān)的酶，應(yīng)選取________部分。（3）若要研究合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器，應(yīng)選取________部分。（4）含有與有氧呼吸有關(guān)的酶的是________部分。

參考答案：（1）P1 （2）P2 （3）P4 （4）S1、S2、P3

第二法：模型方法

物理模型是以實(shí)物或圖畫(huà)形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征，沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型就是物理模型，除立體的三維物理模型之外，在平面上用簡(jiǎn)化的圖形表示研究對(duì)象也是一種物理模型，這種圖象直觀的體現(xiàn)各類(lèi)具體對(duì)象的總體特征。例如：動(dòng)植物細(xì)胞模式圖、細(xì)菌結(jié)構(gòu)模式圖、分泌蛋白合成和運(yùn)輸示意圖等。

概念模型是指利用圖示的方法來(lái)表達(dá)生物學(xué)概念、理論等。畫(huà)概念圖則是概念模型的一種表達(dá)方式，畫(huà)概念圖是指將一組相關(guān)概念用線(xiàn)條和文字連接成為圖形，直觀而形象地表示出這些概念之間的內(nèi)在關(guān)系。例如：用光合作用圖解描述光合作用的主要反應(yīng)過(guò)程，甲狀腺激素的分級(jí)調(diào)節(jié)等。

數(shù)學(xué)模型是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，對(duì)研究對(duì)象的生命本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行具體的分析和綜合，常用的數(shù)學(xué)形式如：數(shù)學(xué)方程式、關(guān)系式、曲線(xiàn)圖和表格等來(lái)表達(dá)，從而依據(jù)現(xiàn)象作出判定和推斷。

第二練（數(shù)學(xué)模型）：下圖甲為種群數(shù)量增長(zhǎng)的“J”型、“S”型曲線(xiàn)，圖乙是幾種預(yù)想的“J”形與“S”形種群增長(zhǎng)速率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)曲線(xiàn)，下列判斷正確是 （ ）

A. ②代表的是“J”型曲線(xiàn)的增長(zhǎng)速率，④代表的是“S”型曲線(xiàn)的增長(zhǎng)速率

B. ①代表的是“J”型曲線(xiàn)的增長(zhǎng)速率，③代表的是“S”型曲線(xiàn)的增長(zhǎng)速率

C. ②代表的是“J”型曲線(xiàn)的增長(zhǎng)速率，③代表的是“S”型曲線(xiàn)的增長(zhǎng)速率

D. ①代表的是“J”型曲線(xiàn)的增長(zhǎng)速率，④代表的是“S”型曲線(xiàn)的增長(zhǎng)速率

此題答案為： A 本題要求準(zhǔn)確表示種群數(shù)量的增長(zhǎng)速率變化曲線(xiàn)，種群的增長(zhǎng)速率是指種群數(shù)量在單位時(shí)間內(nèi)的改變數(shù)值。②④分別是“J型”“S型”曲線(xiàn)的種群增長(zhǎng)速率曲線(xiàn)，用坐標(biāo)曲線(xiàn)圖可以表示種群的數(shù)量變化規(guī)律，如：“J型”“S型”等，同時(shí)也可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示其變化規(guī)律，如“J型”曲線(xiàn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Nt=N0 λt，也屬于數(shù)學(xué)模型，其中N0 為該種群的起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)，數(shù)學(xué)模型描述或再現(xiàn)生物學(xué)事實(shí)的特點(diǎn)是直觀和精準(zhǔn)，有些時(shí)候可以定量的分析一些生物學(xué)事實(shí)，增加了生物學(xué)結(jié)論的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

總之，生物學(xué)是自然科學(xué)中的基礎(chǔ)科學(xué)，特別注重知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展和變化，更加注重通過(guò)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法解決生物學(xué)實(shí)際問(wèn)題，所以，在高中生物教學(xué)中，不斷滲透生物學(xué)思想和方法是十分重要的。