ib生物課程中的內(nèi)部評(píng)估(ia)占總評(píng)分的20%，需要學(xué)生自己設(shè)計(jì)并完成一定的生物實(shí)驗(yàn)。為了幫助ib生物學(xué)生更好地完成ia，本文將介紹ib考試中必考的12項(xiàng)關(guān)鍵生物實(shí)驗(yàn)。這12項(xiàng)實(shí)驗(yàn)涉及從血液循環(huán)、有性生殖、藥物應(yīng)用到dna雙螺旋結(jié)構(gòu)等生物學(xué)多個(gè)領(lǐng)域，都是歷史上影響深遠(yuǎn)的實(shí)驗(yàn)。了解這些實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，可以幫助ib生物學(xué)生更好地理解概念，掌握知識(shí)點(diǎn)，并在面對(duì)類似ia實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)有借鑒。

Harvey利用解剖實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)人體血液的雙循環(huán)系統(tǒng)

Harvey通過(guò)解剖實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)人體血液循環(huán)包括兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng):一個(gè)系統(tǒng)性循環(huán)系統(tǒng)和一個(gè)肺循環(huán)系統(tǒng)。他否定了過(guò)去盛行的“自然血”和“熱量”分開循環(huán)的錯(cuò)誤理論。Harvey的雙循環(huán)發(fā)現(xiàn)推翻了傳統(tǒng)觀點(diǎn)，奠定了正確的人體生理學(xué)基礎(chǔ)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)被視為生理學(xué)史上的重要進(jìn)步。Harvey的實(shí)驗(yàn)具有劃時(shí)代意義，值得ib生物學(xué)生深入理解和關(guān)注。

Harvey利用解剖鹿生殖系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)證明有性生殖過(guò)程

Harvey設(shè)計(jì)了一個(gè)略顯殘忍的實(shí)驗(yàn)——解剖母鹿的生殖系統(tǒng)，觀察不同時(shí)期的變化，由此推翻了Aristotle關(guān)于有性生殖的錯(cuò)誤理論。Harvey發(fā)現(xiàn)胚胎是在交配后6周左右才開始形成，因此否定了月經(jīng)血參與有性生殖、胚胎來(lái)自男女種子結(jié)合等傳統(tǒng)觀點(diǎn)。盡管Harvey沒能完全證明有性生殖的真正過(guò)程，但他的實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)否定了錯(cuò)誤理論，為有性生殖生理學(xué)奠定了基礎(chǔ)。這也是ib生物必考的重要實(shí)驗(yàn)之一。

Florey和Chain驗(yàn)證了青霉素可特異性殺死病原體

Florey和Chain設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證青霉素殺菌特異性的實(shí)驗(yàn):使兩組小鼠感染致命菌，一組注射青霉素一組不注射。結(jié)果顯示青霉素組小鼠全部存活，對(duì)照組小鼠全部死亡。該實(shí)驗(yàn)證明了青霉素可以特異性殺死病原菌，同時(shí)不傷害宿主正常細(xì)胞。這項(xiàng)研究奠定了抗生素時(shí)代的開端，拯救了無(wú)數(shù)生命。作為ib生物必考實(shí)驗(yàn)之一，該研究?jī)r(jià)值巨大，學(xué)生需要深入理解。

Cairns使用放射自顯影術(shù)準(zhǔn)確測(cè)量DNA雙螺旋長(zhǎng)度

Cairns采用放射自顯影術(shù)(autoradiography)這個(gè)技術(shù)手段，成功在染色體伸展?fàn)顟B(tài)下可視化DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，并準(zhǔn)確測(cè)量其長(zhǎng)度。這克服了過(guò)去只能在超螺旋狀態(tài)下粗略測(cè)量長(zhǎng)度的限制。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果也直接證明了DNA的雙向復(fù)制模式。Cairns的這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成果，不僅提高了測(cè)量和研究DNA的效率，也使我們更準(zhǔn)確地理解了遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，是ib生物必考的重要實(shí)驗(yàn)。

Calvin“棒棒糖”實(shí)驗(yàn)解析光合作用中的Calvin循環(huán)

Calvin使用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)，設(shè)計(jì)了利用類似棒棒糖結(jié)構(gòu)的特制容器培養(yǎng)綠藻，在不同光照時(shí)間收集樣品的“棒棒糖”實(shí)驗(yàn)。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析了光合作用合成過(guò)程中不同碳化合物的產(chǎn)生順序，解釋了Calvin循環(huán)反應(yīng)的機(jī)制，開啟了對(duì)光合作用研究的新紀(jì)元。“棒棒糖”實(shí)驗(yàn)難度較大，但思路獨(dú)特，為后人理解光合作用奠定基礎(chǔ)。

Jenner利用痘苗病毒引發(fā)免疫應(yīng)答奠定疫苗理論基礎(chǔ)

Jenner進(jìn)行的一個(gè)涉及未成年小孩的有爭(zhēng)議實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了痘苗病毒可以激發(fā)人體產(chǎn)生抗體從而獲得疾病免疫力這一假說(shuō)。盡管實(shí)驗(yàn)本身有倫理風(fēng)險(xiǎn)，但 Jenner證明了病原體可用于預(yù)防疾病的理論，這為后來(lái)疫苗接種技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)啟發(fā)深遠(yuǎn)，是ib生物課必考的重要實(shí)驗(yàn)之一。

Franklin和Wilkins X射線衍射實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)

Franklin 和Wilkins將DNA晶體進(jìn)行X射線衍射，產(chǎn)生的圖樣顯示DNA屬雙鏈結(jié)構(gòu)，核苷酸堿基緊密排列，與之相對(duì)的是外層的磷酸骨架結(jié)構(gòu)。他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出DNA以每34埃的間距扭曲形成螺旋，即著名的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)奠定了分子生物學(xué)基礎(chǔ)，也是ib生物課必考的重要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之一。

ib考試中必考的12個(gè)關(guān)鍵生物實(shí)驗(yàn)涵蓋了生物學(xué)多個(gè)領(lǐng)域，都具有劃時(shí)代的意義。這些實(shí)驗(yàn)奠定了從血液循環(huán)到DNA結(jié)構(gòu)等多個(gè)生物學(xué)理論基礎(chǔ)，值得ib生物學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注，深入理解。通過(guò)學(xué)習(xí)這些實(shí)驗(yàn)，不僅可以加深對(duì)生物概念的理解，還可以在自己ia實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中得到啟發(fā)和借鑒。

【微語(yǔ)】你踏上異國(guó)的土地, 追逐那遠(yuǎn)方的夢(mèng)想, 每一步都閃耀著勇氣的光芒。