身边的生物科学生物科学的学习过程.ppt

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1、第第一一章章理解理解教材教材新知新知把握把握热点热点考向考向知识点一知识点一知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二 应用创新演练应用创新演练随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练第一、二节考向三考向三 1我国是一个我国是一个农业农业大国，在大国，在仅仅占世占世界界7%的耕地上养活了占世界的耕地上养活了占世界22%的人口。的人口。21983年，世界上第一个年，世界上第一个转转基因植基因植物的培育成功物的培育成功标标志着志着现现代代农业农业生生物技物技术术的的诞诞生。生。3现现代代农业农业生物技生物技术术的的发发展展为为社会社会创创造了明造了明显显的的经济经济价价值值，也，也带带来来了

2、可了可观观的社会效益和生的社会效益和生态态效益。效益。4达达尔尔文把保留和淘汰物种的文把保留和淘汰物种的过过程称程称为为自然自然选择选择，自然，自然选择选择学学说说是达是达尔尔文文进进化理化理论论的重要的重要组组成部分。成部分。5科学思科学思维维的基本的基本过过程包括程包括观观察、推察、推理、分理、分类类、建立模型、交流。、建立模型、交流。6“中性突中性突变变”进进化理化理论论是从分子水平是从分子水平上研究生物的上研究生物的进进化，化，该该理理论认为论认为生生物物进进化的主化的主导导因素是由因素是由选择选择中性或中性或近中性突近中性突变变基因的随机固定而基因的随机固定而实现实现的，和达的，和达

3、尔尔文的理文的理论论相互相互补补充。充。自读教材自读教材夯基础夯基础1人人类类面面临临的的问题问题之一之一粮食粮食问题问题填空填空(1)二二战战后世界粮食生后世界粮食生产产状况：状况：国国别别内容内容项项目目发发达国家达国家发发展中国家展中国家人口人口占世界人口占世界人口 占世界人口占世界人口 粮食粮食产产量量占世界的占世界的占世界的占世界的 特点特点人均人均产产粮粮 、消、消费费 人均人均产产粮粮 、消、消费费 1/43/41/21/2多多少少少少多多(2)我国粮食生我国粮食生产产状况及状况及产产生原因：生原因：现现状状仅仅占世界占世界 的耕地养活占世界的耕地养活占世界22%的人口的人口面面

4、临临的的问题问题 巨大巨大原因原因人口迅速增人口迅速增长长、环环境境恶恶化化7%粮食缺口粮食缺口资资源短缺源短缺 2科学合理地科学合理地应应用用现现代代农业农业生物技生物技术术判断正判断正误误 (1)生物技生物技术术在在彻彻底解决底解决资资源源匮匮乏、乏、环环境境恶恶化、粮食短缺化、粮食短缺和疾病肆虐等和疾病肆虐等难题难题上将上将发挥发挥重大作用。重大作用。()(2)1983年世界首例年世界首例转转基因基因产产品品延熟保延熟保鲜鲜番茄在美国番茄在美国批准上市。批准上市。()(3)抗虫、抗除草抗虫、抗除草剂剂作物的作物的应应用在一定程度上使作物用在一定程度上使作物摆摆脱脱了土壤和气候条件的限制。

5、了土壤和气候条件的限制。()(4)我国在我国在“八五八五”计计划划结结束束时时已已经经掌握了掌握了转转基因植物的全基因植物的全套技套技术术。()1水稻是全球最重要的粮食作物，它水稻是全球最重要的粮食作物，它维维系着世界上半数系着世界上半数以上人口的生存。如果用基因工程的方法把固氮基因以上人口的生存。如果用基因工程的方法把固氮基因转转移到水移到水稻体稻体细细胞内，胞内，让让水稻也能自行固氮，水稻也能自行固氮，这这将将给给人人类带类带来哪些方面来哪些方面的好的好处处？提示：提示：提高粮食提高粮食产产量，降低粮食生量，降低粮食生产产成本；成本；减少氮肥减少氮肥的生的生产产和使用量，有利于和使用量，有

6、利于节约节约能源和保能源和保护环护环境。境。2举举例例说说出我国面出我国面临临的的严严峻的粮食峻的粮食问题问题。提示：提示：可从多方面可从多方面举举例，如：例，如：人均耕地面人均耕地面积远积远低于世低于世界人均水平，并逐年减少；界人均水平，并逐年减少；环环境境污污染、自然灾害染、自然灾害频频繁，造繁，造成成农农作物减作物减产产等。等。跟随名师跟随名师解疑难解疑难1粮食粮食问题问题(1)我国粮食短缺的原因分析：我国粮食短缺的原因分析：(2)应对应对粮食危机的粮食危机的现实现实措施：措施：实实行行计计划生育，控制人口增划生育，控制人口增长长。保保护护和治理和治理环环境，防止境，防止环环境境恶恶化。

7、化。减少建筑用地。减少建筑用地。培育和推广培育和推广转转基因作物。基因作物。2现现代代农业农业生物技生物技术术及其及其应应用用 (1)现现代代农业农业生物技生物技术术的价的价值值：经济经济效益：效益：转转基因作物基因作物产产品交易品交易额额持持续续大幅增大幅增长长。社会效益和生社会效益和生态态效益：效益：a一定程度上使作物一定程度上使作物摆摆脱了土壤和气候条件的限制。脱了土壤和气候条件的限制。极大地提高了极大地提高了农农作物作物产产量，减少了量，减少了环环境境污污染。染。b提高了提高了农农作物的作物的营营养价养价值值，如，如维维生素含量的提升等。生素含量的提升等。(2)转转基因技基因技术术及其

8、及其应应用：用：转转基因技基因技术术的概念：按照人的概念：按照人们们的意愿，把一种生物的的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修某种基因提取出来，加以修饰饰改造，然后放到另一种生物的改造，然后放到另一种生物的细细胞里，定向地改造生物的胞里，定向地改造生物的遗传遗传性状。性状。应应用：用：a改良改良动动植物品种；植物品种；b制造制造“工程菌工程菌”生生产药产药物。物。转转基因作物和普通作物相比基因作物和普通作物相比较较的的优优点和不足：点和不足：优优点点不足不足降降低低污污染染和和对对人人畜畜危危害害，有有明明显显生生态态价价值值可能会使生物多可能会使生物多样样性性锐锐减减抗抗逆逆性性强强，

9、产产量量高高，能能缓缓解解粮食危机粮食危机可可能能会会对对生生态态环环境境造造成成难难以以消消除的基因除的基因污污染染投投资资少少，回回报报多多，有有明明显显的的经济经济价价值值可能会可能会对对人体健康造成威人体健康造成威胁胁 特特别别提醒提醒科学技科学技术术的的发发展是一把双刃展是一把双刃剑剑，我，我们应该们应该充分利用它充分利用它给给人人类类造福，同造福，同时时又要尽量限制它的又要尽量限制它的负负面效面效应应，如面如面对转对转基因技基因技术术可能存在的安全性可能存在的安全性问题问题我我们应趋们应趋利避害而利避害而不因噎不因噎废废食。食。自读教材自读教材夯基础夯基础 1进进化理化理论论的的创

10、创立和完善立和完善判断正误判断正误 (1)自然自然选择选择学学说说是达是达尔尔文文进进化理化理论论的重要的重要组组成部分。成部分。()(2)用用进废进废退、退、获获得性得性遗传遗传是木村是木村资资生生进进化理化理论论的主要的主要观观点。点。()(3)木村木村资资生生认为认为109是分子是分子进进化的化的标标准速率，只有当分准速率，只有当分子子进进化化导导致生物在形致生物在形态态和生理上和生理上发发生差异后，自然生差异后，自然选择选择才起才起作用。作用。()2科学思科学思维维的的过过程程连线连线 1拉拉马马克和达克和达尔尔文如何解文如何解释长颈释长颈鹿的鹿的颈颈和前肢和前肢长长而而发发达，达，而

11、后肢而后肢较较短。短。提示：提示：(1)拉拉马马克克进进化理化理论认为论认为：长颈长颈鹿鹿为为了食用高了食用高处处的的树树叶，叶，长长期而又反复地努力伸期而又反复地努力伸长长脖子、抬高前肢，故使脖子、抬高前肢，故使颈颈和前和前肢因不断使用而肢因不断使用而变变得得长长而而发发达。达。(2)达达尔尔文文进进化理化理论认为论认为：长颈长颈鹿的祖先原本具有多种鹿的祖先原本具有多种类类型，型，颈颈和前肢有和前肢有长长的，也有短的，因的，也有短的，因为为生活生活环环境条件境条件发发生改生改变变，只有高只有高处处的的树树叶可以食用，那些叶可以食用，那些颈颈和前肢和前肢较较短的个体就会被短的个体就会被饿饿死，

12、只有死，只有颈颈和前肢和前肢较长较长的的长颈长颈鹿才可以吃到食物而得以生存。鹿才可以吃到食物而得以生存。即适者生存、不适者被淘汰。即适者生存、不适者被淘汰。2木村木村资资生的生的“中性学中性学说说”认为认为生物生物进进化的主化的主导导因素不是因素不是自然自然选择选择，这这与达与达尔尔文的文的进进化理化理论论相矛盾相矛盾吗吗？提示：提示：不矛盾。不矛盾。3通通过对过对构成人构成人类类和黑猩猩基因和黑猩猩基因组组的的30亿亿个碱基个碱基对对的研的研究究发现发现，二者只有，二者只有4 000万个有区万个有区别别。请请思考思考这这属于何种科学属于何种科学思思维过维过程？程？提示：提示：属于属于观观察。

13、察。跟随名师跟随名师解疑难解疑难1三种三种进进化理化理论论的比的比较较拉拉马马克克和和进进化理化理论论达达尔尔文文和和进进化理化理论论木村木村资资生生和和进进化理化理论论进进化化理理论论的要的要点点物物种种是是可可变变的的。在在自自然然界界里里，环环境境的的影影响响使使生生物物发发生生变变异异，并并且且从从一一个个生生物物类类型型演演变变为为另另一一个个生生物物类类型型。生生物物的的器器官官是是用用进废进废退的退的物物种种是是可可变变的的，生生物物在在“过过度度繁繁殖殖、生生存存斗斗争争、遗遗传传变变异异、适适者者生生存存”的的自自然然选选择择法法则则的的基基础础上上向向前前进进化化。自自然然

14、选选择择学学说说是是达达尔尔文文进进化化理理论论的的重重要要组组成部分成部分分分子子水水平平上上的的进进化化是是由由选选择择中中性性或或近近中中性性突突变变基基因因的的随随机机固固定定而而实实现现的的。只只有有当当分分子子进进化化导导致致生生物物在在形形态态和和生生理理上上发发生生变变异异后后，自自然然选选择择才才能能发发挥挥作用作用拉拉马马克克和和进进化理化理论论达达尔尔文文和和进进化理化理论论木村木村资资生生和和进进化理化理论论意意义义开开辟辟了了进进化化理理论论的的先先河河，为为科科学学进进化化论论的的发发展展铺铺平了道路平了道路引引用用大大量量事事实实证证据据，说说明明了了物物种种是是

15、可可变变的的，并并且且对对生生物物的的多多样样性性做了解做了解释释揭揭示示了了分分子子水水平平的的进进化化规规律律，和和达达尔尔文文的的理理论论相相互互补补充充，更更好好地地揭揭示示了了生生物物进进化的本化的本质质 特特别别提醒提醒 (1)达达尔尔文的自然文的自然选择选择学学说侧说侧重宏重宏观观水平，揭示种群水平，揭示种群进进化化规规律，而中性学律，而中性学说侧说侧重微重微观观水平，揭示分子水平的水平，揭示分子水平的进进化化规规律。律。(2)生物生物进进化理化理论论仍在不断向前仍在不断向前发发展中。展中。2科学思科学思维维的的过过程程例例1下表下表为为世界各洲的粮食情况。世界各洲的粮食情况。世

16、界世界 亚亚洲洲 非洲非洲拉丁拉丁美洲美洲北美北美洲洲欧欧洲洲大洋大洋洲洲粮食粮食(亿亿吨吨)18.35 7.750.731.033.924.660.26人均粮食人均粮食(千克千克/人人)3822741332661 4846051 083 (1)从上表的数据分析能得出粮食从上表的数据分析能得出粮食问题问题存在怎存在怎样样的的严严重重现现象？象？(2)粮食危机粮食危机产产生的主要原因是生的主要原因是_、_、_等。等。(3)现现代代农业农业生物技生物技术术的的诞诞生生为为解决粮食解决粮食问题问题指明了方向，它指明了方向，它的的发发展展为为社会社会创创造了明造了明显显的的经济经济效益、效益、_和和_

17、。(4)在通在通过过培育培育转转基因作物解决粮食短缺基因作物解决粮食短缺问题问题的的过过程中，程中，人人们们必必须时须时刻高度戒刻高度戒备备的的问题问题是是 ()A转转基因作物能否具有基因作物能否具有优优良品良品质质 B转转基因作物能否有效地提高基因作物能否有效地提高产产量量 C转转基因作物抗逆性范基因作物抗逆性范围围和和强强度度 D转转基因作物的安全性基因作物的安全性思路点思路点拨拨 精精讲讲精析精析(1)表中信息表中信息显显示就人均粮食而言，北美洲、示就人均粮食而言，北美洲、大洋洲人均量与非洲、大洋洲人均量与非洲、亚亚洲差距十分洲差距十分悬悬殊，从而揭示粮食地区殊，从而揭示粮食地区生生产产

18、、消、消费费不均的不均的严严重重现现象。象。(2)导导致粮食危机的主要原因是人致粮食危机的主要原因是人口增口增长长、资资源短缺及源短缺及环环境境恶恶化等。化等。(3)现现代代农业农业技技术术的的发发展可展可为为社会社会创创造重要的造重要的经济经济、社会及生、社会及生态态效益。效益。(4)由于科学由于科学发发展水平展水平的限制，目前科学家的限制，目前科学家对对基因的基因的结结构、基因构、基因间间的相互作用以及基的相互作用以及基因的因的调调控机制等都了解得相当有限，再加上控机制等都了解得相当有限，再加上转转移的基因移的基因虽虽然是然是功能已知的基因，但不少却是异种生物的基因。同功能已知的基因，但不

19、少却是异种生物的基因。同时时，由于外，由于外源基因插入宿主源基因插入宿主细细胞基因胞基因组组的部位往往是随机的，因此在的部位往往是随机的，因此在转转基基因生物中，有因生物中，有时时候会出候会出现现一些人一些人们们意想不到的后果。所以人意想不到的后果。所以人们们必必须时须时刻高度戒刻高度戒备转备转基因作物的安全性。基因作物的安全性。答案答案(1)世界粮食存在着世界粮食存在着严严重的地区生重的地区生产产、消、消费费不均不均现现象象(2)人口增人口增长长资资源短缺源短缺环环境境恶恶化化(3)社会社会效益生效益生态态效益效益(4)D 例例2下列下列对对“用用进废进废退退”、“自然自然选择选择”、“中性

20、学中性学说说”三种三种进进化理化理论论的描述中，的描述中，错误错误的是的是 ()A用用进废进废退理退理论论开辟了开辟了进进化理化理论论的先河的先河 B自然自然选择选择学学说说是达是达尔尔文在很多事文在很多事实实的基的基础础上思考得出的上思考得出的 C中性学中性学说说是是对对自然学自然学说说的否定的否定 D对对科学的科学的热爱热爱和和兴兴趣是达趣是达尔尔文等开展研究、思考的文等开展研究、思考的动动力力思路点思路点拨拨 精精讲讲精析精析用用进废进废退理退理论论由拉由拉马马克提出，开辟了克提出，开辟了进进化理化理论论的先河，的先河，为为科学科学进进化化论论的的发发展展铺铺平了道路；平了道路；“中性中

21、性学学说说”揭示了分子水平的揭示了分子水平的进进化化规规律，和达律，和达尔尔文的文的进进化理化理论论是相互是相互补补充的，而不是否定。充的，而不是否定。答案答案C(1)“用用进废进废退退”学学说说的的过过程程图图解：解：(2)“自然自然选择选择”学学说说的的过过程程图图解：解：例例3下列有关科学思下列有关科学思维维的的过过程的程的说说法，法，错误错误的是的是()A科学思科学思维维的起点是的起点是观观察察 B推理是推理是对对所所观观察到的察到的现现象做出的解象做出的解释释 C建立模型是用建立模型是用实实物直物直观观地反映真地反映真实实物体的形状或三物体的形状或三维维结结构，而无法表构，而无法表现

22、现事物活事物活动动的的规规律律 D分分类类法可使法可使许许多多杂杂乱的信息乱的信息变变得清晰，是得清晰，是总结归纳总结归纳的的有效手段有效手段思路点思路点拨拨 精精讲讲精析精析科学思科学思维维的基本的基本过过程是：程是：观观察察推理推理分分类类建立模型建立模型交流，所以科学思交流，所以科学思维维的起点是的起点是观观察。建立模察。建立模型是用型是用实实物直物直观观地反映真地反映真实实物种的形状或三物种的形状或三维结维结构，能构，能够够描描述事物活述事物活动动的的规规律。律。答案答案C1运用科学思运用科学思维维的的过过程，程，经观经观察、推理、分察、推理、分类类、建立模型等、建立模型等环节环节，进

23、进行科学探究。行科学探究。2物种形成物种形成过过程中程中“选择选择因素因素”作用作用实验实验探探究。究。典例剖析典例剖析 将一个将一个刚刚出芽的出芽的马铃马铃薯薯块块茎切成大小一致的相同的茎切成大小一致的相同的6块块，每每块块均均带带有芽眼。取有芽眼。取6个同个同样样大小、大小、质质地相同的小花盆，分地相同的小花盆，分别别装装满满同同样样的水土，将的水土，将6块块分分别别埋于埋于6个小花盆的沙土中个小花盆的沙土中5 cm深深处处，按下表要求按下表要求连续连续管理培植管理培植20天。通天。通过观过观察并做察并做记录记录如下：如下：(1)据据观观察察结结果做好推理，分析得出果做好推理，分析得出马铃

24、马铃薯萌薯萌发发和正常生和正常生长长的条件。的条件。(2)解解释释1号花盆中的号花盆中的马铃马铃薯生薯生长长状况最佳的原因是什么？状况最佳的原因是什么？(3)5号花盆中的号花盆中的马铃马铃薯最薯最终终死亡，原因是什么？死亡，原因是什么？解析解析科学的思科学的思维过维过程包括：程包括：观观察、推理、分察、推理、分类类、建立模型和交流。此建立模型和交流。此题题已把已把观观察的察的结结果作果作为为信息，信息，让让我我们们解解释观释观察到的察到的结结果，果，这这就是推理就是推理过过程。程。答案答案(1)推理推理过过程：用程：用对对比分析的方法比分析的方法进进行推理分析。行推理分析。1号盆与号盆与2号盆

25、号盆对对比，比，变变量是是否具有光照条件，量是是否具有光照条件，结结果果马铃马铃薯生薯生长长情况不同。情况不同。说说明明马铃马铃薯萌薯萌发发和正常生和正常生长长需要光照。需要光照。1号盆与号盆与4号盆号盆对对比，比，变变量是光照量是光照强强弱，弱，结结果果马铃马铃薯生薯生长长情况不情况不同，同，说说明明马铃马铃薯萌薯萌发发和正常生和正常生长长需要充足的光照。需要充足的光照。1号盆与号盆与5号、号、6号盆号盆对对比，比，变变量是水分量的差异，量是水分量的差异，说说明明马铃马铃薯萌薯萌发发和和正常生正常生长长需要适量的水分。需要适量的水分。1号盆与号盆与3号盆号盆对对比，比，变变量是温量是温度，度

26、，结结果果马铃马铃薯生薯生长长情况不同，情况不同，说说明明马铃马铃薯萌薯萌发发和正常生和正常生长长需要适宜的温度。需要适宜的温度。综综上分析得出上分析得出结论结论：马铃马铃薯萌薯萌发发和正和正常生常生长长需要充足的光照、适宜的温度和适量的水分。需要充足的光照、适宜的温度和适量的水分。(2)1号号花盆中的花盆中的马铃马铃薯生薯生长长状况最佳的原因是生状况最佳的原因是生长长所需的温度、所需的温度、光照、水等所需条件均最佳。光照、水等所需条件均最佳。(3)5号花盆中号花盆中马铃马铃薯最薯最终终死亡，死亡，原因是水分原因是水分过过多，根部多，根部细细胞缺氧而胞缺氧而进进行无氧呼吸，行无氧呼吸，产产生的

27、生的酒精酒精对细对细胞有毒害作用。胞有毒害作用。解解读单读单一一变变量及确定量及确定变变量关系量关系 1单单一一变变量原量原则则 即即实验设计过实验设计过程中控制其他因素程中控制其他因素(无关无关变变量量)不不变变，只改，只改变变其中某一因素其中某一因素(自自变变量量)，观观察其察其对实验结对实验结果果(因因变变量量)的影响。的影响。实验实验的关的关键键之一在于控制无关之一在于控制无关变变量，以减小量，以减小误误差。差。归纳归纳拓展拓展 2实验变实验变量与反量与反应变应变量量 (1)实验变实验变量量(又叫自又叫自变变量量)：是：是实验实验中由中由实验实验者操者操纵纵的因的因素或条件。素或条件。

28、(2)反反应变应变量量(又叫因又叫因变变量量)：指：指实验变实验变量所引起的量所引起的结结果或果或结论结论 (3)两者的关系：两者的关系：实验变实验变量是原因，反量是原因，反应变应变量是量是结结果，它果，它们们是因果关系。是因果关系。实验实验的目的就在于的目的就在于获获得和解得和解释释前因与后果。前因与后果。3无关无关变变量与量与额额外外变变量量 (1)无关无关变变量量(又叫控制又叫控制变变量量)：是指：是指实验实验中除中除实验变实验变量外量外的影响的影响实验结实验结果与果与现现象的因素或条件。象的因素或条件。(2)额额外外变变量量(又叫干又叫干扰变扰变量量)：指由无关：指由无关变变量引起的量

29、引起的变变化化结结果。果。(3)两者的关系：它两者的关系：它们们之之间间也是前因后果的关系。但它也是前因后果的关系。但它们们的存在的存在对实验对实验与反与反应变应变量的量的获获得起干得起干扰扰作用。作用。4在在实验实验探究中探究中对变对变量的量的处处理理 (1)控制控制变变量：量：控制无关控制无关变变量。量。实验实验分分组组(编编号号)：随机把：随机把样样本材料分本材料分组组、实验实验器械分器械分组组。设设置置对对照照组组：其他条件相同并在适宜条件下：其他条件相同并在适宜条件下进进行行实验实验。操操纵实验变纵实验变量。量。(2)检测检测反反应变应变量：量：如如图图：点击下列图片进入点击下列图片进入点击下列图片进入点击下列图片进入