2013【三维设计】高一生物必修1教师用书：第一章 第一、二节 身边的生物科学 生物科学的学习过程 课件

(共57张PPT)
第一 章
第 一、二
节
理解教材新知
把握热点考向
应用创新演练
考向一
考向二
知识点一
知识点二
随堂基础巩固
课时跟踪训练
考向三
1．目前大多数癌症仍然是不治之症。
生物因素、化学因素、物理因素
都可能导致癌症的发生。
2．2002年我国法定报告的传染病中
病死率较高的主要是狂犬病、艾
滋病、白喉、新生儿破伤风等。
3．基因诊断技术已经应用于遗传病、
肿瘤、传染性疾病的诊断。
4．基因治疗是将健康基因导入患者
体内的方法，它有两种途径——
体外途径和体内途径。
5．最能证明微生物不能自然发生的
实验是巴斯德的鹅颈瓶实验。
6．科学实验的方法是：
观察——测量——实验设计——
收集数据和分析数据——安全实
验。
[自读教材·夯基础]
1．健康问题[填空]
(1)癌症是人类健康的杀手， 、 和
，都可能导致癌症的发生。
(2)进入20世纪90年代以来，发病率上升最快的癌症是
，其次为 。
(3) 和 可将癌症发病率降低1/3，而1/3的癌症可通过 得到有效的治疗。
生物因素
物理因素
化学因素
肺癌
肝癌
禁烟
健康的生活方式
早期诊断
(4)发病率较高的传染病主要是 、肺结核、痢疾、
等，病死率较高的传染病主要是 、艾滋病、白喉、新生儿破伤风等。
肝炎
淋病
狂犬病
2．基因诊断和基因治疗[判断正误]
(1)基因诊断可用于遗传病的诊断，但不可用于传染病和肿瘤的诊断。 ( )
(2)基因治疗的手段在于改造患者的缺陷基因，使其转化为健康基因。 ( )
(3)基因治疗的体外途径和体内途径均需利用转基因技术。 ( )
×
×
√
1．导致患肺癌的“吸烟”行为应属于物理因素、化学因素和生物因素中的哪一种？你能列举几种诱发癌症的物理因素吗？
提示：吸烟容易诱发肺癌，其主要诱因是由于烟草中尼古丁、煤焦油等化学因素；诱发癌症的物理因素可包括紫外线、电磁辐射、X射线等。
2．所有疾病均可通过基因诊断技术予以检测吗？为什么？
提示：基因诊断技术可用于遗传病、肿瘤、传染病等的诊断，但并非所有疾病都可利用基因诊断技术进行检测，例如由于营养不良所导致的营养缺乏症就不可利用基因诊断技术检测。
[跟随名师·解疑难]
1．癌症的诱因及预防
(1)癌症的病因：
致癌因素 举例
生物因素 主要指病毒致癌因子，如劳氏肉瘤病毒
物理因素 紫外线、电离辐射等
化学因素 砷化物、铬化物、亚硝胺、尼古丁
(2)癌变过程与机理：
(3)预防措施：
①尽量避免接触物理的、化学的、生物的等各种致癌因子。
②注意增强体质，保持心态健康，养成良好的生活习惯，可降低癌症的发病率。
③定期体检，早期诊断可以得到有效的治疗。
2．基因诊断与基因治疗
(1)基因诊断：
①概念：所谓基因诊断就是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病做出诊断的方法。
②原理：DNA分子杂交原理。针对不同疾病的检测，有不同的DNA探针，探针DNA分子有特定的脱氧核苷酸序列，若它与标本中的DNA分子发生杂交，即可特异性地确定标本上的遗传信息。
(2)基因治疗：
①概念：把带有治疗作用的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗的目的。
②基因治疗的原理、途径及应用：
原理 基因转移(基因工程)
途径 体内基因治疗和体外基因治疗
应用 治疗人类的遗传病
基因治疗的两种途径：
[自读教材·夯基础]
1．挑战“自然发生说”[填空]
(1)雷迪相信所有的生物都来自 ，他没有说自然发生 ，只是说自然发生 。
(2) 是自然发生说的支持者。
不可能
生殖
还未证实
尼达姆
(3) 通过实验证明了微生物 (能、不能)自然发生，但由于他的实验烧瓶中 ，因而许多人认为该实验还不具备足够的说服力。
(4)最能证明微生物不能自然发生的是 所做的实验，他通过 解决了瓶内缺乏空气的问题。
斯巴兰扎尼
不能
缺乏足够的空气
巴斯德
鹅颈瓶
2．科学实验的方法[填空]
(1)观察必须 、 ，即必须 反映所感知的事物或现象。
(2)科学的测量应力求精确，因而要多次测量求其
。学习正确使用测量工具，如使用量筒是保证 的基础。此外，记录测量结果时应使用 计量单位。
真实
准确
如实
平均
值
测量精确
标准
(3)预测技能实际上是根据现有证据和既往实验对
作出推论。由于 是推论的一种，所以它也可能出错。必须通过 来检验预测的正确与否。
(4)把 、 或 得到的内容如实地记录下来的过程称为数据收集。再运用 整理、分析、归纳，得出独到的见解，并通过实验报告的形式与他人交流。
将来的事件
预测
实验
分类
观察
测量
数学知识
1．你认为尼达姆实验肉汤中的微生物会从哪里来？
提示：在尼达姆用软木塞塞瓶口的瞬间，空气中少量的微生物落入了肉汤中，并逐渐繁殖增多。此外，尼达姆加热的时间可能不够长，未能将肉汤中原有的微生物全部杀死，因而使其繁殖增多。
2．酵母菌是酿酒的菌种。日常生活中，人们常用葡萄自行酿酒，在家庭制作葡萄酒时人们并未特意加入酵母菌，你认为酵母菌菌种从何而来？是葡萄自发产生的吗？
提示：家庭进行葡萄酒制作时的菌种来自附着于葡萄皮上的酵母菌，尽管对葡萄进行冲洗，但并未对葡萄进行消毒，上面仍可携带一定量的菌种。
3．巴斯德的实验最精巧的一
个方面是什么？
提示：将玻璃瓶颈拉成弯曲的
鹅颈状，如右图。好处是：瓶子虽
未密封，却可以保持无菌。
[跟随名师·解疑难]
1．科学家挑战“自然发生说”的历程
实验人 提出
问题 实验
设计 实验
结论 成败
关键 观点
雷迪 腐肉上的蛆是从哪里来的 ①苍蝇与肉接触
②苍蝇与肉未接触 苍蝇或蛆不会从腐肉中自然发生 注重了单一变量和对照原则 相信所有生物都来自生殖
实验人 提出
问题 实验
设计 实验
结论 成败
关键 观点
尼达姆 结构复杂的生物由亲代产生，微生物能否自然发生 用煮沸的肉汤或种子做实验，看微生物发生情况 微生物的确能自然发生 未排除瓶子中存在微生物的可能 支持“自然发生说”
实验人 提出
问题 实验设计 实验
结论 成败
关键 观点
斯巴兰扎尼 对肉汤密封和杀菌，微生物还会自然发生吗
盛肉汤烧瓶一段时间后
生命不会自然发生 严格密封和杀菌 反对“自然发生说”
实验人 提出
问题 实验设计 实验
结论 成败
关键 观点
巴斯德 让肉汤接触无污染的空气，微生物能自然发生吗 ?　?　?　 微生物不能自然发生 保证瓶内无菌 不同意
“自然发生说”
2．研究生命科学的程序
(1)生命科学的研究大多数从观察开始。
(2)在观察中提出问题。
(3)根据观察到的现象以及研究者自身的知识与经验，对所提出的问题作一个初步的解释及设想，进而提出假说。
(4)对所提出的假说作出科学的预测。
(5)设计严谨的实验对预测进行检验，即用科学实验验证假说的正确与否。在生物科学研究的实验设计中要设计对照实验组，要考虑数量及重复性。
(6)对实验数据进行统计分析，并得出结论。结论可能肯定所作的假说，也可能否定假说。
(7)修正假说并进一步观察，进入下一个认识周期。
[例1]　2011年3月11日发生在日本东海岸的9.0级大地震导致日本福岛第一核电站被破坏并发生核泄漏，泄漏物的主要成分是131I，专家称131I会导致甲状腺癌。131I所属的致癌因素类型为 (　　)
A．物理因素　　　　　　B．化学因素
C．生物因素 D．化学因素和生物因素
[思路点拨]
[精讲精析]　核泄漏导致许多放射性物质逃逸，放射性物质对人体造成辐射，是一种物理致癌因素。
[答案]　A
[例2]　下列关于基因治疗的说法中，正确的是 (　　)
A．基因治疗只能治疗一些遗传病
B．基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因
C．基因治疗的主要原理是通过引入健康基因来弥补或纠正基因缺陷带来的影响
D．基因治疗能治疗神经细胞的损伤
[思路点拨]
[精讲精析]　基因治疗不仅能治疗一些遗传病，还能治疗某些人类后天获得的疾病，如艾滋病、心血管疾病、糖尿病等；基因治疗的方法是将外源基因通过运载体导入受体细胞内，口服健康的外源基因是达不到治疗目的的；基因治疗不是万能的，如神经细胞的损伤通过基因治疗就难以达到治疗的目的。故选C。
[答案]　C
(1)基因治疗并未改变正常个体大部分细胞的基因组成，只是改变了部分细胞。
(2)基因治疗一般不会改变后代的基因型。
(3)实施基因治疗后，缺陷基因仍然存在，只是健康外源(目的)基因的表达产物发挥功效，来纠正或降低缺陷基因带来的不良影响。
[例3]　下图为巴斯德的“鹅颈瓶实验”，该实验是为了反驳 (　　)
A．斯巴兰扎尼的烧瓶中缺乏足够的空气，因而微生物不能自然发生的观点
B．尼达姆的实验
C．雷迪的实验
D．温度太高，因而微生物不能自然发生的观点
[思路点拨]
[精讲精析]　与巴斯德“鹅颈瓶实验”相比，斯巴兰扎尼实验中未遭微生物污染的瓶口是“完全密封”的，如此便有“瓶内微生物不能自发产生，可能是因缺乏空气所致”的嫌疑。而巴斯德的“鹅颈瓶”则排除了此疑点，有力地证明了“即使给予空气，微生物也不能自然发生”；雷迪并未确认“微生物不能自然发生”；尼达姆认为“微生物能自然发生”；图中并未显示“温度高低”这一信息，故B、C、D选项均不符合题意。
[答案]　A
1．探究致癌因素能否诱发细胞癌变。
2．探究青霉素的发现过程。
3．对照实验的设计及“挑战自然发生说”
实验分析。
典例剖析
下面是最早发现抗生素——青霉素的弗莱明所进行的探索过程。观察及对问题的认识：培养细菌的培养基中，偶然生出青霉，在其周围没有细菌生长。为什么会出现这种现象？
假设：略。
进行实验：把青霉放在培养液中培养，然后去掉青霉，用这种培养液培养细菌，观察培养液对细菌生长的影响。
结果：这种培养液阻止了细菌的生长。
结论：略。
弗莱明在持续的研究中分离出了这种物质，分析它的特征并将它命名为青霉素。
说明：①在实验中培养细菌、真菌时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某些菌类需要添加特殊的培养液才能生长(如图B)。
请回答：
(1)作为这一实验的假设，下列哪一项最为恰当 (　　)
A．青霉能产生对人类有益的物质
B．青霉污染了细菌生长的培养基
C．青霉可能产生了有利于细菌繁殖的物质
D．青霉可能产生了不利于细菌繁殖的物质
(2)为了证明青霉素确实是由青霉产生的而不是由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__________________，然后观察______________。
(3)若对照组出现________，则充分证明青霉能产生可阻止细菌繁殖的物质。
[解析]　通过观察发现问题，并通过分析提出假说是进行科学探究的第一步，但假说有可能正确，有可能错误，也有可能部分正确，可通过设计并实施实验对假说进行检验。为使得出的结论更加准确和科学，应在实验中设计对照实验。
[答案]　(1)D　(2)对照组的培养基中加入培养液，实验组的培养基中加入除去细菌和青霉的培养液　细菌的生长繁殖情况　(3)细菌正常生长繁殖
归纳拓展
生物探究实验的程序及一个完整实验所包含的内容
(2)完整内容：
①实验名称、目的：明确做什么实验，实验要解决什么问题。
②假设：即对可见现象作出的一种可检测的解释。
③预期：在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。
④实验：按照实验设计原则具体设计实验的方法步骤。
⑤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。
⑥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。
⑦交流：写出书面实验报告与他人交流。