1、生物科学和我们学习目标知识概览(教师用书独具)1.了解人类的健康问题。2.掌握科学实验的程序和方法。3.人类的健康问题。(重点)4.掌握科学实验的程序和方法。(重点)5.掌握科学实验的程序和方法。(难点)自 主 预 习探 新 知一、人类面临的问题之一：健康问题1生物科学(1)概念：生物科学是自然科学中的基础学科之一，是研究生命现象和生命活动规律的一门科学。(2)生物科学对社会的影响生物科学是农、林、牧、副、渔、医药卫生和环境保护，以及其他应用科学的基础。生物科学对当前人类面临的诸如人口、能源、粮食、环境和健康等问题的解决具有重要作用。当前，生物科学的发展对禽流感、心血管疾病、癌症等严重地威胁着
2、我们的健康问题的解决正发挥着重要作用。2癌症(1)发病现状发病率上升的癌症：主要是胃癌、肝癌、肺癌和白血病。发病率下降的癌症：主要是宫颈癌、鼻咽癌、食管癌和女性乳腺癌。发病率上升的原因：主要是人口老龄化、不健康的生活方式等。(2)防治措施健康的生活方式。通过早期诊断得到有效的治疗。防治的科学手段：基因诊断和基因治疗技术。3传染病(1)发病现状发病率较高的传染病：主要是病毒性肝炎、肺结核、痢疾、淋病等。病死率较高的传染病：主要是狂犬病、艾滋病、白喉、新生儿破伤风等。(2)类型：(依病原体类型划分)类型实例病毒类病毒性肝炎、狂犬病、艾滋病等细菌类肺结核、痢疾、淋病等寄生虫类疟疾等(3)可采用基因诊
3、断技术对许多传染病的病原体进行诊断。二、像科学家一样实验：科学实验1科学家进行科学实验时，所用的科学方法有观察、测量、 实验设计、收集数据和分析数据、安全实验等。2对科学的实验方法的解释(1)观察：就是用一种或多种感官收集信息，为提高灵敏度可以使用望远镜、光学显微镜和电子显微镜等。在科学探究中，观察必须真实、准确，并如实地记录下来，这些记录就是证据或者数据。(2)测量：能对被测量对象用比较精确的数据加以表示；为力求精确要多次测量求其平均值；学习正确使用测量工具是保证测量精确的基础。此外，记录测量结果时应使用标准计量单位。(3)实验设计：假设是根据现有证据和既往实验对将来的事件做出的推论。假设也
4、可能出错，必须通过实验来检验假设的正确与否。巧妙地设计实验是生物科学研究中检验假设正确性的最佳途径。(4)收集数据和分析数据：把分类、观察或测量得到的内容如实地记录下来的过程称为数据收集。运用数学知识整理、分析、归纳各种数据，可能会发现事物的内在规律，得出独到的见解的过程是在分析数据。(5)安全实验：科学实验要确保实验安全，只有完全理解并能自觉遵守实验安全规则才能确保实验安全。基础自测1判断正误(1)X射线、紫外线和苯均是化学致癌因子。()(2)实验设计时要根据已有证据和既往实验对将来的事件做出推论，推论合理即正确。()(3)运用数学的知识整理、分析、归纳各种数据，便于发现事物的规律。答案(1
5、)提示：苯是化学致癌因子，X射线和紫外线是物理致癌因子。(2)提示：根据已有证据和既往实验对将来的事件做出推论是假设，假设也可能出错。(3)2癌症是严重威胁人类健康的疾病之一，下列有关描述正确的是() 【导学号：95252019】A长期接触癌症患者的人细胞癌变概率增加B癌症是致癌因子引发的，患病概率与年龄无关C艾滋病患者与正常人患癌症的概率相同D亚硝酸盐可通过改变基因的结构而致癌D癌症非遗传病，长期与癌症患者接触，细胞癌变概率不会增加；癌症由致癌因子引发，患病概率与年龄有关；艾滋病患者患癌症概率升高。3下列是研究生物学问题的方法，其中正确的步骤是()得出结论发现问题实验观察提出假设ABCDD科
6、学研究的过程是观察现象、发现问题、提出假设、设计进行实验并得出结论。合 作 探 究攻 重 难人类面临的问题之一：健康问题背景材料某地有一个小山村，原本山清水秀、气候怡人，是有名的长寿村。近些年，在村子周围建起了许多化工厂，导致空气污浊，水体恶化，长寿村结果变成了“癌症村”。思考交流1致癌的环境因素有哪些？提示：(1)生物因素：主要指病毒致癌因子。(2)物理因素：主要是辐射致癌，包括紫外线、电离辐射等。(3)化学因素：无机物如石棉、砷化物、铬化物等；有机物如亚硝胺、黄曲霉毒素、尼古丁等。2癌症本质上是细胞基因发生改变而导致的，要想早期诊断和治疗癌症，应采用哪种技术手段？生活中我们怎样预防癌症？提
7、示：早期诊断和治疗癌症，可采用基因诊断和基因治疗的手段。预防癌症的方法 ：(1)尽量避免接触物理的、化学的及生物的致癌因素。(2)注意增强体质，保持心态健康，养成良好的生活习惯，从多方面采取积极的预防措施。(1)癌细胞产生的机理(2)癌症的防治预防措施a尽可能远离致癌因子，养成良好的生活习惯和方式。b.增强体质，保持心态健康。c.早发现、早诊断、早治疗。诊断与治疗a基因诊断能够使许多癌症在早期被发现。b.在癌症扩散之前可以手术切除。c.扩散后常用放疗或化疗方法治疗。特别提醒：癌症是细胞内遗传物质发生变化而引起的，但不是遗传病。癌症往往不是单一因子的作用，通常是多种因子协同作用的结果。已知乙肝病
8、人的细胞中含有乙肝病毒，据有关资料统计，80%左右的肝癌患者是由乙肝病人转变而来的，这说明()A乙肝病人一定会成为肝癌患者B乙肝病毒可使病变的肝组织发生癌变C乙肝病人一定长期误食含黄曲霉素的物质D乙肝病人一定长期接触放射性物质【技巧点拨】由题干信息“乙肝人的细胞中含有乙肝病毒”和“已有的病毒属于生物致癌因子”可推知正确答案。B乙肝病人可能会成为肝癌患者，但不一定会成为；乙肝病毒可能诱发癌变；乙肝病人由题干分析知是由乙肝病毒引起的，黄曲霉素和放射性物质可能导致癌变。 (1)引起癌变的外界因素有哪些？提示：物理因素、化学因素和生物因素。(2)C选项中提及的黄曲霉素和题干提及的乙肝病毒分别属于哪种因
9、素？提示：黄曲霉素属于化学因素，乙肝病毒属于生物因素。活学活用1日本大地震引发福岛核电站发生核泄漏事故后，当地居民中患白血病的人增多，儿童畸形增多，其原因是()A气温太低导致B核辐射作用导致C大量煤焦油污染D病毒感染B核泄漏后，产生大量的核辐射，引起生物体内某些细胞中的遗传物质发生改变，从而导致患病。2据报道，某地某些不法商人将霉烂的粮食加工后廉价出售给一些建筑民工，经过工商、公安部门的联合调查，对上述地区进行了治理整顿。霉烂的粮食不能食用的原因是其中含有大量的致癌物质，这种物质是()A黄曲霉毒素B二英C尼古丁D亚硝胺A导致粮食霉烂的物质是黄曲霉毒素。向科学家一样实验：科学实验背景材料某科研小
10、组对某个患癌人数较多的村庄的饮用水进行检测后发现多种有害物质严重超标，由此推测饮用水污染是此地的致癌原因。思考交流1用科学的实验方法可以透过现象看到本质。科学家常用的实验方法有哪些？提示：常用的实验方法有观察、测量、实验设计、收集数据和分析数据，及科学实验需要确保实验安全，即做到安全实验。2实验设计是科学实验的关键步骤，而实验设计时应遵循对照原则。请将实验中常见的对照类型归纳出来并作以简单解释。提示：(1)空白对照：只对实验组处理，对照组不作任何处理。(2)自身对照：实验组与对照组均在同一对象上进行，不另设对照组。(3)相互对照：几个实验组相互对照，不另设对照组。(4)条件对照：对照组和实验组
11、给予不同条件处理。(1)一般程序(2)具体内容实验名称、目的：明确做什么实验，实验要解决什么问题。假设：即对可见现象作出的一种可检测的解释。预期：在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。实验：按照实验设计原则具体设计实验的方法步骤。观察和收集数据：通过观察、客观如实记录实验现象，得出实验结果，并通过一定方式将实验结果呈现出来。分析、推论：对记录的数据(包括现象和结果)进行整理分析，并推导得出结论。交流：写出书面实验报告与他人交流。规律方法：对照实验中各项目的作用项目作用自变量针对实现实验的目的而确立的可行性措施因变量是实际发生的实验现象，能直观呈现出实验结果无关变量对预期结果产生干扰的因素对
12、照组和实验组排除无关变量产生的误差，使实验结果更具有真实性下面是科学家弗莱明发现青霉素所进行的探索实验过程。.实验操作如图说明： (1)在实验室里培养细菌、真菌常用琼脂配制成凝胶，平铺在培养皿里作为培养基(如图A)。(2)某些细菌需要添加特殊的培养液才能正常生长(如图B)。.探索过程细菌培养基中，偶然生出青霉素，而其周围细菌没有生长。为什么会出现这种现象？弗莱明作出了假设并进行了实验：把青霉菌放在培养液中培养，然后观察使用这种培养液对细菌生长的影响。最终根据观察的现象得出了结论：这种培养液阻止了细菌的生长和繁殖。弗莱明在持续的研究中分离出了这一物质，分析出它的特征，并把它命名为青霉素。根据上述
13、过程请回答：(1)作为这一实验的下列假设中，你认为最为恰当的是()A青霉菌能产生有利于人类的物质B青霉菌污染了细菌生长的培养基C青霉菌可能吞噬了细菌D青霉菌可能产生了不利于细菌生长、繁殖的物质(2)为了证明青霉素确实是由青霉菌产生的，而不是由培养液和培养基中的其他物质产生的，应设计对照实验，其实验方法是_。(3)若对照实验结果为_，则充分证明青霉菌确实能产生可阻止细菌繁殖的物质。【技巧点拨】解答本题需要明确科学家进行科学发现的过程。解析本题再现了科学家进行科学发现的过程。观察现象，作出假设，科学的实验设计(对照原则、单一变量原则等)，根据实验现象得出结论。答案(1)D(2)对照组的培养液和培养
14、基中均不加入青霉菌，观察细菌的生长和繁殖情况(3)细菌正常生长繁殖题目中弗莱明所做的实验能否直接证明其假设？提示：不能。因此出现了实验对照的设计。活学活用1为了证明土壤中的微生物能分解农药，要将土壤分为两等份，装入两个相同的容器中，一个进行高温灭菌，一个不做处理，使一个容器的土壤中无活的微生物，一个容器的土壤中有活的微生物。“一个进行高温灭菌，一个不做处理”，遵循的原则是() 【导学号：95252019】A对照原则B科学性原则C平行重复原则D等量原则A在这个实验中，一个进行高温灭菌，一个不做处理，使一个容器的土壤中无活的微生物，一个容器的土壤中有活的微生物，然后进行实验，这就遵循了对照原则。2
15、有人设计实验探究有机肥是否能提高土壤肥力并优于化肥。实验分为两组，一组农田施有机肥，一组农田施化肥。该实验设计缺少()A施用有机肥和适量化肥的对照田B既不施用有机肥，也不施用化肥的对照田C施用大量化肥和少量有机肥的对照田D施用少量化肥和大量有机肥的对照田B本题的实验目的是探究有机肥是否提高土壤肥力并优于化肥，因此除了实验组，还需要有空白对照组，即既不施用有机肥又不施用化肥的对照田。题后反思实验设计的原则和方法(1)遵循的原则：单一变量原则、对照原则、等量原则。(2)对照实验：是指除所控制因素外其他条件完全相同的实验。(3)设置对照组有4种方法空白对照：即不给对照组做任何处理。条件对照：即虽给对
16、照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素。自身对照：指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不再另外设置对照组。相互对照：不单独设置对照组，而是几个实验组互为对照。当 堂 达 标固 双 基1下列各项中属于化学致癌因子的是()A电离辐射BX射线C紫外线D苯D电离辐射、X射线、紫外线都可以致癌，但它们都是物理致癌因子。苯是有机化合物，可以致癌，因此苯是化学致癌因子。2下列属于细菌侵入人体导致疾病的是()A糖尿病B肺结核C肺癌DSARSB肺结核是由结核杆菌感染所致；糖尿病是由于胰岛B细胞受损，胰岛素分泌不足所致；肺癌是由于细胞癌变所致；非典型性肺炎(SARS)是由于病毒感染所致。3生活中，在
17、不知情的情况下，人最可能因下列哪一种方式感染艾滋病病毒() 【导学号：95252019】A与病毒携带者握手B使用了病毒携带者用过的而又未经严格消毒的餐具C住旅店时，使用了病毒携带者用过的而又未及时更换的被褥D洗牙或补牙时，使用了病毒携带者用过的而又未经严格消毒的器械D艾滋病的传播途径主要有：血液传播、母婴传播和性传播。与艾滋病病毒携带者握手、拥抱、共同进餐均不会被感染。洗牙或补牙时，如果使用病毒携带者用过的未经严格消毒的器械，可能会通过血液传播而被感染。4下列有关科学实验的说法，错误的是()A观察必须如实反映所感知的事物，只有通过仪器观察，才可以得到精确结果B科学的测量应力求准确，因而要多次测
18、量求其平均值C预测也可能出错，所以必须通过实验来检测预测的对错D运用数学的知识整理、分析、归纳各种数据，便于发现事物的内在规律A观察必须如实反映所感知的事物，通过一种或多种感官进行观察，也可借助于一些仪器进行观察，以提高观察的灵敏度，但要得到精确结果，必须进行测量。5(1)非典型性肺炎(SARS)主要是由流感病毒、支原体、衣原体、腺病毒以及其他不明微生物所引起的肺炎。非典型性肺炎主要由受感染者的飞沫近距离传播，接触受感染者的分泌物也会受到感染，是一种呼吸道急性传染病，有比较强的传染力。在我国流行的非典型性肺炎的致病病毒能在空气中存活45 h，手会成为它们的依附体，而手又经常接触眼、口、鼻等身体
19、的部位，这些黏膜组织的外壳蛋白会成为冠状病毒与人体细胞相结合的受体，进而成为病毒进入人体的通道。引起SARS的病原体是_。SARS病原体之所以能够传染给人类，其原因是什么？_。根据SARS传染特点，你认为该如何预防，并写出预防的措施。_。(2)医学研究表明，发霉的大豆和花生等含有的黄曲霉毒素有极强的致癌性。现用动物实验室中的小白鼠进行验证，已提供普通饲料和添加了发霉大豆或花生粉的饲料，则实验组应喂养_，对照组应喂养_。解析(1)引起SARS的病原体是冠状病毒。由于人体黏膜组织的外壳蛋白会成为冠状病毒与人体细胞相结合的受体，进而成为病毒进入人体的通道，因此SARS病原体能够传染给人类。又由于SA
20、RS是一种传染病，因此严格控制传染源，切断传播途径，保护易感人群能有效地预防；SARS是一种呼吸道急性传染病，能进行近距离飞沫传播，所以切断空气传播途径是行之有效的措施，如病人和接触者戴口罩、保持空气流通、对空气进行消毒等。(2)设置对照实验，实验要遵循单一变量原则，无关变量要相同且适宜。根据题干信息欲探究黄曲霉毒素对小白鼠的致癌情况，则有无添加发霉大豆或花生粉的饲料为自变量。实验过程中需定时检查小白鼠患病情况，并作记录。答案(1)冠状病毒人体黏膜组织的外壳蛋白会成为冠状病毒与人体细胞相结合的受体，进而成为病毒进入人体的通道SARS是一种传染病，严格控制传染源，切断传播途径，保护易感人群都能有效地预防；SARS是一种呼吸道急性传染病，能进行近距离飞沫传播，所以切断空气传播途径是行之有效的措施，如病人和接触者戴口罩、保持空气流通、对空气进行消毒等(2)添加了发霉大豆或花生粉的饲料等量的普通饲料核心语句归纳1生物科学是研究生命现象和生命活动规律的科学。2传染病是有病原体引起的、能传染的疾病，可通过接种疫苗等方法预防。3癌症是外界致癌因子诱发细胞内遗传物质发生改变，细胞恶性增殖导致的。4基因诊断和基因治疗技术为防治癌症和其他疾病提供了新的手段。5科学实验的方法：观察、测量、实验设计、收集数据和分析数据、安全实验。第 11 页