一方一法一題一練

趙晨霞

隨著現代生物科學技術的發展，生物學的研究方法日新月異，在中學生物學教學中應將這些方法結合實際問題進行滲透，掌握一定的科學方法有利于培養學生科學精神和創造能力。

第一法：差速離心法

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

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，用離心法進行分離。第一次分離成沉淀P1（含細胞核和細胞壁碎片）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。請分析實驗后回答下列問題（填入相應的字母符號，如S1～S4，P1～P4，見下圖）：

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

參考答案：（1）P1 （2）P2 （3）P4 （4）S1、S2、P3

第二法：模型方法

物理模型是以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結構模型就是物理模型，除立體的三維物理模型之外，在平面上用簡化的圖形表示研究對象也是一種物理模型，這種圖象直觀的體現各類具體對象的總體特征。例如：動植物細胞模式圖、細菌結構模式圖、分泌蛋白合成和運輸示意圖等。

概念模型是指利用圖示的方法來表達生物學概念、理論等。畫概念圖則是概念模型的一種表達方式，畫概念圖是指將一組相關概念用線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在關系。例如：用光合作用圖解描述光合作用的主要反應過程，甲狀腺激素的分級調節等。

數學模型是用來描述一個系統或它的性質的數學形式，對研究對象的生命本質和運動規律進行具體的分析和綜合，常用的數學形式如：數學方程式、關系式、曲線圖和表格等來表達，從而依據現象作出判定和推斷。

第二練（數學模型）：下圖甲為種群數量增長的“J”型、“S”型曲線，圖乙是幾種預想的“J”形與“S”形種群增長速率隨時間的變化趨勢曲線，下列判斷正確是 （ ）

A. ②代表的是“J”型曲線的增長速率，④代表的是“S”型曲線的增長速率

B. ①代表的是“J”型曲線的增長速率，③代表的是“S”型曲線的增長速率

C. ②代表的是“J”型曲線的增長速率，③代表的是“S”型曲線的增長速率

D. ①代表的是“J”型曲線的增長速率，④代表的是“S”型曲線的增長速率

此題答案為： A 本題要求準確表示種群數量的增長速率變化曲線，種群的增長速率是指種群數量在單位時間內的改變數值。②④分別是“J型”“S型”曲線的種群增長速率曲線，用坐標曲線圖可以表示種群的數量變化規律，如：“J型”“S型”等，同時也可以用數學表達式表示其變化規律，如“J型”曲線的數學表達式為：Nt=N0 λt，也屬于數學模型，其中N0 為該種群的起始數量，t為時間，Nt表示t年后該種群的數量，λ表示該種群數量是一年前種群數量的倍數，數學模型描述或再現生物學事實的特點是直觀和精準，有些時候可以定量的分析一些生物學事實，增加了生物學結論的準確性和科學性。

總之，生物學是自然科學中的基礎科學，特別注重知識的發生、發展和變化，更加注重通過科學的實驗方法解決生物學實際問題，所以，在高中生物教學中，不斷滲透生物學思想和方法是十分重要的。