第一章 生物科学和我们
1．尝试说出人类健康面临的挑战。
2．举例说出生物科学与社会的关系。
3．说明学习生物科学需要正确的方法。
4．尝试像科学家一样实验。
1．人类面临的问题之一：健康问题
（1）癌症是人类健康的杀手，生物因素、物理因素和化学因素，都可能导致癌症的发生。
（2）癌症的预防措施
①避免接触物理、化学、病毒等各种致癌因子。
②增强体质，保持心态健康，养成良好的生活习惯。
（3）高发病率和高死亡率的传染病
①发病率较高的传染病：依次为病毒性肝炎、肺结核、痢疾、淋病、麻疹、伤寒及副伤寒、梅毒、疟疾、出血热、猩红热等。
②病死率较高的传染病：依次为狂犬病、艾滋病、白喉、新生儿破伤风、流脑、钩端螺旋体病、炭疽病、乙脑、霍乱、出血热等。
2．生物科学与社会：基因诊断和基因治疗
（1）对于缺乏有效治疗手段的遗传病，可通过对胎儿进行产前基因诊断，并对确诊患病的胎儿实施人工流产，从而避免遗传病患儿的出生。
（2）基因治疗是治疗遗传病的新途径，其基本原理是采用转基因技术将带有治疗作用的基因（目的基因），导入患者的受体细胞中，体外培养使其增殖，然后输回患者体内，以纠正或弥补缺陷基因带来的影响；或将目的基因通过载体直接送入人体内受体细胞中，从而达到治疗的目的。
有些糖尿病是由于基因（遗传物质）突变引起胰岛素分泌不足，引起血糖浓度高于正常水平，从而形成糖尿，目前一般采取注射胰岛素的方法暂时缓解，但一段时间后血糖又会升高，如何根治？
提示：采取基因工程的方法把健康基因导入胰岛细胞，即基因治疗。
3．21世纪生物科学发展的大趋势
对生命现象与生命本质的研究不断扩大、深入，向微观和宏观、最基本和最复杂的两极发展。
4．生物学研究的基本方法
生物学是一门以实验为基础的学科。实验法是生物学研究的基本方法。许多生物现象及规律都是通过科学的实验法而被发现的。实验法要遵循一定科学过程，通过雷迪→尼达姆→斯巴兰扎尼→巴斯德的实验，不但能体验到生物科学的研究方法，而且更能感受到实验法是挑战伪科学最有力的武器。
5．生物科学的探究过程
研究生命科学的程序包括观察、假设、实验、对假设的进一步修正，得出结论、进一步地观察、进入下一个认识周期。在尝试像科学家一样实验的过程中，特别注意以下几个环节的问题。
（1）观察：用一种或多种感官去收集有关这个世界的信息。观察有时需要使用一些辅助仪器，如光学显微镜、电子显微镜。
（2）测量：对被测量的对象用比较精确的数据加以表示。
（3）实验设计：预测技能实际上是根据现有证据和既往实验对将来的事件作出的推论。由于预测只是推论的一种，所以可能出错，必须通过巧妙设计实验来检验预测的正确与否。在设计实验时，特别注意遵循单一变量原则、对照原则、平行重复原则、等量原则等。
（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叫做数据收集。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，并通过实验报告的形式与他人交流。
（5）安全实验：科学实验需要确保实验安全。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。
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，如图。好处是：瓶子虽未密封，却可以保持无菌。
知识点一 癌症的病因和预防措施
1．癌症的病因
致癌因素 举例
生物因素 劳氏肉瘤病毒
物理因素 紫外线、电离辐射
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．防止癌变
（1）尽量避免接触物理的、化学的、病毒的等各种致癌因子。
（2）注意增强体质，保持心态健康，养成良好的生活习惯，从多方面积极采取防护措施。
细胞癌变的发生不是单独由一种基因的突变引起的，而是涉及多种基因的变化，多基因突变的累积才能使细胞的增长失控而癌变。
【例1】 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 D．SARS
解析：肺结核是由结核杆菌感染所致。糖尿病是由胰岛B细胞功能受损，胰岛素分泌不足所致；肺癌是由细胞癌变所致；SARS是由病毒感染引起的疾病。
答案：B
生物科学与人类有着十分密切的关系。学好生物科学，在注重理解，勤于思考，重视理论联系实际，做到活学活用的同时，还应关注生命科学发展的重大热点问题和社会热点问题，重视用所学的生物学知识阐述和解释生物学现象和有关事实。
知识点二 基因诊断和基因治疗
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。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。
（3）特点：
①针对性强、特异性高。
②快速、简便。
③灵敏度高。
（4）目前可以进行基因诊断的疾病：
①病毒类：单纯性疱疹病毒、肝炎病毒、腺病毒、乳头状瘤病毒、HIV（艾滋病病毒）和风疹病毒。
②细菌类：大肠杆菌、沙门氏菌、军团菌、弧菌、链球菌和葡萄球菌。
③寄生虫类：锥虫、丝虫、疟原虫、血吸虫、弓形虫和旋毛虫。
（5）基因诊断的方法
①核酸分子杂交法（DNA探针法）
②聚合酶链式反应法（PCR法）
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）基因治疗的基本原理
①采用转基因技术将目的基因导入患者的某种细胞中，体外培养使其增殖（即细胞培养），然后输回患者体内，这样重组受体细胞因导入正常基因，可以纠正或弥补缺陷基因带来的影响。
②将带有治疗作用的基因通过载体（如灭活的病毒等）直接送入人体内某些细胞中，从而达到治疗疾病的目的。
（3）基因治疗的图解：（目前流行的两条途径）
【例2】 基因治疗是把健康的外源基因导入（ ）
A．有基因缺陷的细胞中 B．有基因缺陷的细胞核中
C．有基因缺陷的细胞器中 D．有基因缺陷的细胞膜中
解析：基因治疗的基本原理是，采用转基因技术将目的基因导入患者的某种细胞中，体外培养使其增殖，然后输回患者体内，这样的重组受体细胞因导入正常基因，可以纠正或弥补缺陷基因带来的影响；或将带有治疗作用的基因通过载体直接送入人体内某些细胞中，从而达到治疗疾病的目的。
答案：A
知识点三 科学家不断实验：挑战“自然发生说”
1．雷迪的实验
（1）实验设计：设计对照实验，考查单一变量，根据苍蝇是否与肉接触，发现凡是苍蝇接触的肉上都生了蛆。
（2）实验结论：生物不能自然发生，地球上自从有了原始生命，所有生物都来自生殖。
2．尼达姆的实验
（1）实验设计：把羊肉汤煮沸，以杀死其中的微生物，然后用软木塞塞紧瓶口，几天后，肉汤中还是滋生了大量的微生物。
（2）实验结论：微生物能自然发生。
3．斯巴兰扎尼的实验
（1）提出问题：①对肉汤的加热时间是否足够长；②微生物可能通过软木塞进入瓶内。
（2）假设推断：如果对盛有肉汤的密封烧瓶加热煮沸的时间足够长，则能杀死全部的微生物。放置一段时间，肉汤也不会被污染。
（3）实验设计：
（4）实验结论：密封的条件阻挡了外部微生物且加热杀死了内部微生物，微生物不能自然发生，推翻了自然发生说。
4．巴斯德的实验
（1）实验设计：把装有浸液的瓶子消毒，然后，将瓶颈拉成弯曲的鹅颈状，长时间静置。
（2）巧妙之处：将瓶颈拉成弯曲的鹅颈状，使外边的尘埃沉积在曲颈部而不致进入瓶中，瓶子虽未密封，也能保持无菌。
（3）实验结论：曲颈瓶阻挡了空气中的微生物，在有氧条件下微生物不能自然发生。彻底否定了自然发生说。
【例3】 现有一植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关，探究光的有无对该种子萌发的影响，某同学进行了如下实验：①向垫有滤纸的培养皿中倒入适量的水，将一定量的种子放入培养皿中；②将培养皿置于黑暗、25 ℃、空气状况适宜且相同的条件下培养一段时间，观察种子的萌发情况。你认为下列最适宜作对照组的是（ ）
A．另一组置于有光条件下，其他处理相同
B．另一组置于5 ℃条件下，其他处理相同
C．另一组置于缺氧条件下，其他处理相同
D．另一组置于有光、5 ℃条件下，其他处理相同
解析：本实验的研究目的是探究光的有无对该种子萌发的影响，其实验变量必然是一组有光和一组无光。其他条件应保持相同。
答案：A
在进行实验设计时，要注意设计对照，而在设计对照实验时，确定“实验变量”是非常重要的。在研究光照对某个方面的影响时，其变量是“一组有光，一组无光”。要研究光强度对某个方面的影响，则其变量就应该用“不同光照强度”处理，要研究温度对某个方面的影响，则其变量是“温度的不同”。在确定实验变量的同时，对于无关变量要保持一致，而且必须有利于实验的顺利进行。
知识点四 观察池塘水中的“生命世界”
1．实践程序
2．注意问题
（1）在观察过程中要对所观察到的生物进行简单分类，辨别哪些是单细胞藻类，哪些是原生动物。常见的单细胞藻类有衣藻、硅藻等，常见的原生单细胞动物有变形虫、草履虫和眼虫等。
（2）会对数据进行一些处理，把数据整理成图表形式，如柱形图、扇形图、曲线图等，清楚地分析出数据之间的一些规律，思考、推测这些数据说明的问题。
实验设计应遵循的基本原则
（1）对照原则：通过设计对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。
（2）单一变量原则：该原则可使实验中的复杂关系简单化，使结果更准确。实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。
（3）平行重复原则：任何实验必须有足够的实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论科学、准确。平行重复原则要求控制某种因素的变化强度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。
（4）科学性原则：是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期要有科学依据，实验的各个环节都不能偏离生物学基本知识和基本原理，以及其他学科领域的基本原则。
科学性原则具有两个方面的含义：首先，必须保证实验的设计不出现科学性错误；其次，实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。
【例4】 科技在发展，社会在进步，手机已成为大众化的通讯工具，进入寻常百姓家。在手机为我们的生活带来便利的同时，有人也为手机能产生辐射这一问题产生了担忧，手机辐射会不会致癌呢？请你设计一个模拟实验，来初步探究手机辐射是否有可能致癌。
（1）选取实验材料（如______________的小鼠），并将材料分组编号。
（2）用______________来靠近________________，对照组小鼠不进行任何处理。
（3）观察_______________________________________________________。
（4）预测结果及结论：__________________________________，说明手机辐射可能会致癌，否则手机辐射不会致癌。
解析：本实验研究的手机辐射能否对人体健康造成不良影响是事先不知道的，故应属于探究性实验，实验时应选择工作中的手机靠近实验小鼠，观察实验结果，并分析得出结论。
答案：（1）生理状况相近且正常 （2）工作中的手机 实验组小鼠 （3）两组小鼠的生理状况（是否出现肿瘤） （4）如果只有实验组小鼠出现肿瘤
（1）在设计实验的过程中应遵循多种原则，主要常用原则是：单一变量原则、对照原则、无关因素的等量原则、重复平行性原则等。
（2）实验操作过程中应注意以下三点：①选材要得当；②正确恰当处理实验组；③观察和记录要尊重科学事实。
1．第二次世界大战后，在日本广岛生活的人癌症的发病率很高，其主要致癌因素是（ ）
A．物理因素 B．化学因素
C．病毒因素 D．煤焦油
解析：常见的致癌因素有物理因素，如核辐射、电离辐射、紫外线等；化学因素，如苯、煤焦油、甲醛等有毒物质；生物因素，如肉瘤病毒等。二战期间美国在日本广岛投下了一枚原子弹，原子弹爆炸后，遗留下很强的核辐射，所以致癌因素主要是物理因素。
答案：A
2．细胞癌变的机理是（ ）
A．自然发生的
B．原癌基因和抑癌基因发生基因突变
C．细胞分化中特化出来的
D．细胞衰老的必然结果
解析：细胞内原癌基因主要负责调节细胞的周期，控制细胞的生长和分裂进程，抑癌基因主要是阻止细胞的不正常分裂。由于致癌因子的作用，使原癌基因和抑癌基因发生基因突变，导致正常的细胞生长和分裂失控而变成了癌细胞。
答案：B
3．（多选）雷迪通过实验证明了“蛆通过生殖而来”。下面关于雷迪实验技巧的叙述正确的是（ ）
A．对肉块进行了高温灭菌处理
B．让苍蝇和一块肉接触，同时隔断另一块肉与苍蝇的接触
C．设计了对照实验
D．不同实验对象组除了是否和苍蝇接触外，其余的处理是相同的
解析：雷迪的实验过程没有对肉块进行高温灭菌。如果高温灭菌处理肉块，则肉块上的卵将被杀死。
答案：BCD
4．医学研究表明，发霉的大豆和花生等含有的黄曲霉素有极强的致癌性。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，请完成下列实验步骤。
（1）挑选________________的小白鼠若干只，均分成两组饲养。
（2）实验组喂养__________，对照组喂养__________。
（3）定期检查记录小白鼠的____________________________________________。
（4）对生病和死亡的小白鼠进行解剖学观察，分析后得出结论。
答案：（1）体型相当，生长状况良好 （2）添加了发霉大豆或花生粉的饲料 等量的普通饲料 （3）生长和健康状况第二节 生物科学的学习过程
问题导学
一、挑战“自然发生说”的实验
活动与探究1
1．分析尼达姆的实验是否科学，并说明原因。
2．结合巴斯德的实验，分析其成功的原因。
3．有人认为，斯巴兰扎尼的烧瓶缺乏足够的空气，因而不能否定“自然发生说”。你赞同这种观点吗？
4．分析教材中的四个实验，探究下列问题。
（1）哪些实验遵循对照原则，在实验中这些对照是怎么设置的？
（2）对照实验中有一个实验变量和多个无关变量，如四位科学家对实验材料的处理方法、处理时间等，他们在遵循单一变量原则设置对照实验时，是如何处理实验中的各个变量的？
（3）成功的科学实验应遵循哪些原则？并作简单分析。（列举三个主要的）
迁移与应用1
关于雷迪设计的实验叙述不正确的是（ ）。
A．证实了蛆不是在腐肉中自发产生
B．实验设计了对照实验，一组为开口瓶，另一组为封口瓶
C．此实验没有完全否认“自然发生说”
D．雷迪的实验证明苍蝇是从腐肉中自发产生的
1．实验变量的分析
（1）自变量：实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称作自变量。
（2）因变量：随着自变量的变化而变化的变量称作因变量。
（3）无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。
2．对挑战“自然发生说”的几个经典实验的分析
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
斯巴兰扎尼 结构复杂的生物由亲代产生，微生物能否自然发生 盛肉汤烧瓶经过处理在沸水中煮一段时间后A污染B污染C污染D未污染 生命不会自然发生 严格密封和杀菌 反对微生物“自然发生说”
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 不同意微生物“自然发生说”
二、科学实验
活动与探究2
1．在对生物科学的探究过程中，解决所遇问题往往用什么方法？
2．分析科学家对“自然发生说”的实验过程，总结科学实验的方法。
3．收集和分析数据时，保证测量数据精确的措施有哪些？
4．结合前面的探究，概括实验设计的基本方法。
迁移与应用2
下列关于科学实验的说法，错误的是（ ）。
A．用一种或多种感官去收集信息的过程就是观察
B．测量应只进行一次精确的测量，不必多次测量
C．巧妙地设计实验是生物科学研究中检验预测正确性的最佳途径
D．记录测量结果时应使用标准计量单位
1．实验设计的主要原则
（1）单一变量原则
即控制其他因素不变，只改变所要研究的某一变量，观察其对实验结果的影响，从而证明该实验变量的作用。如在验证唾液淀粉酶具有专一性的时候，对照组和实验组的温度、pH、所采用的试管大小、试剂多少、反应条件、溶液量等均要一致，只有一个变量，即实验组为淀粉溶液，对照组为蔗糖溶液。
（2）对照性原则
在实验设计中，一般都要设置对照，来鉴别实验中的处理因素与非处理因素的差异。对照有多种形式：①空白对照（对实验组给以实验因素处理，对照组不加任何处理因素。如雷迪的实验，对照组中的肉不与苍蝇接触）；②条件对照（对对照组施以的因素不是实验所要研究的因素）；③自身对照（对照与实验在同一受试生物上进行）；④相互对照（不独立设立对照组，而是几个实验组之间相互对照）等。
（3）平行重复原则
重复、随机和对照是保证实验结果正确性的三大原则，多年来为研究者所公认。因此，在实验设计中也必须注意实验的可重复性。任何实验都必须有足够的实验次数，才能判断结果的可靠性。设计的实验不能只进行1次，在无法重复的情况下，不能作为正式结论。
（4）简便性原则
设计实验时，要考虑到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短。
除以上原则外，实验设计还用到科学性和可行性两个原则。
2．实验设计的基本思路
（1）要认真研究实验课题，依据科学的实验思维方法，在明确实验目的、实验原理及实验要求的基本条件的前提下，确立实验的单一变量。精心策划实验方法，严格设计实验过程，合理设置对照，并设计科学的测量方法。
（2）充分选择利用题目中所给的器材、试剂，构思单一变量的控制方法和实验结果的获得方法。
（3）选择适宜的实验材料，在注意实验步骤关联性的前提下表述实验步骤，并从不同的角度分析实验结果。不断地淘汰、修正、检验假设，最终接近正确结论。最后，能够做到有效预测实验结果、科学地描述实验结果，并得出科学的实验结论。
答案：
活动与探究1：
1．提示：不科学。尼达姆的实验不严密，有未考虑的因素，如培养液中未杀死的微生物、瓶内空气中有微生物、软木塞上有微生物等，即未真正做到将瓶中的营养液与微生物分开。
2．提示：将瓶颈拉成弯曲的鹅颈状，使外边的尘埃沉积在曲颈部而不致进入瓶中，这样瓶子并未密封，亦能保持无菌。
3．提示：赞同。煮沸后密封，里面空气全无，此条件不适合微生物的生存。如果有微生物自然发生，也会因为没有空气而无法生存。
4．（1）提示：四个实验都遵循对照原则，具体设置如下：
①雷迪的实验中，肉与苍蝇接触和肉不与苍蝇接触作对照。
②尼达姆的实验中，羊肉汤煮沸前后的变化作对照。
③斯巴兰扎尼的实验中，a.用软木塞密封和熔化玻璃密封作对照；b.不同密封方法的肉汤煮沸2 min和煮沸1 h作对照。以上两组对照共设置四个实验组。
④巴斯德的实验中，把盛有酵母菌浸液的瓶子消毒后密封和将瓶颈拉成鹅颈状不密封作对照。
（2）提示：对照实验中有多个变量，而设置对照实验要遵循单一变量，所以在对照实验中，要依据实验目的确定一个实验变量，在对照组和实验组中使该实验变量保持不同，其余的无关变量均保持相同。
（3）提示：①科学性原则。如尼达姆的实验不科学，导致实验结果与科学事实不符；而巴斯德的鹅颈瓶，既保证瓶内有足够的空气，又防止外来微生物的干扰。
②对照原则。实验中设置一个对照组，一个或几个实验组。
③单一变量原则。每组对照实验设置一个实验变量，其他无关变量保持相同。
迁移与应用1：D 解析：雷迪的实验证明了蛆不是从腐肉中自然产生的，反对“自然发生说”，实验中遵循了对照原则，一组为开口瓶，另一组为封口瓶，蛆的产生与否与苍蝇是否与肉接触有关。
活动与探究2：
1．提示：运用科学的方法进行实验。
2．提示：通过分析前面的几个实验可以看出，他们在观察自然现象或研究前人的实验后，提出了新的问题，斯巴兰扎尼还作出了新的推断（即假设），然后通过不同的实验来证明自己的推断，最后分析数据得出结论。因此科学实验的方法可总结如下：
3．提示：多次测量求平均值，正确使用测量仪器，使用标准计量单位记录。
4．提示：（1）了解题目要求。看清题意是要求设计实验方案、步骤还是分析实验结果。
（2）明确实验目的、原理。明确实验到底要解决什么问题，要用到生物学上的什么原理。
（3）明确实验思路。就是根据原理对实验作出假设，并对可能产生的现象作出预测，并充分利用实验材料设计实验思路。
（4）设计实验步骤。根据上述实验目的、原理和思路，设计出合理的实验装置和实验步骤。要思考题目中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用，怎样运用，并且还要注意以下两点：一是题目中给出的实验试剂和材料一般应充分利用；二是除非题目条件允许，否则不能自己随意增加实验试剂和材料。
（5）记录实验现象和数据。在实验中，将观察到的现象如实、准确地记录下来。除了用文字进行记录外，还可以用数据或符号进行记录。
（6）分析得出结论。根据观察的实验现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，归纳出一般概括性判断，并用文字、图表、绘图等方法作一个简明的总结。
迁移与应用2：B 解析：测量应力求精确，所以对实验结果一般要多次测量，求其平均值，这样可以减少偶然误差，使结果更准确。
当堂检测
1．“天地合气万物有生”“腐草为萤”和“蝉固朽木所化也”这些说法与下列哪位科学家所支持的生物学观点一致？（ ）
A．雷迪 B．尼达姆
C．斯巴兰扎尼 D．巴斯德
2．雷迪通过实验回答了“蛆是从哪里来的”，实验中，他考察的变量是（ ）。
A．腐肉上是否有苍蝇 B．腐肉上是否有蛆
C．苍蝇是否与肉接触 D．蛆是否与肉接触
3．下列关于科学实验的说法错误的是（ ）。
A．用一种或多种感官去收集信息的过程就是观察
B．预测就是根据现有证据和以往实验对将来的事件做出推论
C．预测必须是正确无误的
D．通过测量，科学家能把观察的结果表达得更加精确
4．科学实验对观察和测量的要求依次是（ ）。
A．不得使用辅助仪器，可以使用测量工具
B．可以使用辅助仪器，不能使用任何工具
C．完全真实和准确，绝对精确
D．力求真实、准确，要测量多次且求平均值
5．下面做法符合安全实验要求的是（ ）。
A．实验中试管口朝向自己
B．实验中试管口朝向他人
C．实验结束后把化学药品随意倒进水槽
D．用家兔进行生理实验时应避免被其抓伤
答案：
1．B 解析：“天地合气万物有生”“腐草为萤”和“蝉固朽木所化也”等说法是我国古代人通过观察得出了低等生物是由非生命物质自然产生的，这叫做自然发生说或自生论。在给出的四位科学家中雷迪首先通过观察提出了质疑并进行了实验，斯巴兰扎尼也通过实验否定了“自然发生说”，而巴斯德最终通过实验得出结论，证明“自然发生说”是错误的。只有尼达姆是这一论点的支持者。
2．C 解析：本题考查雷迪实验中的自变量问题。通过阅读教材可知，苍蝇是否与肉接触是本实验的变量。
3．C 解析：由于预测是推论的一种，所以它也可能出错，必须通过实验来检验预测正确与否。
4．D 解析：由于人感官功能的限制，所以观察时可以使用一些辅助仪器。测量力求准确，但不一定能达到百分之百的精确，测量必须使用测量工具，为使测量准确，一般测量多次且求平均值。
5．D 解析：实验中试管口如朝向人可能造成试管中的挥发性物质被吸入人的体内，有可能对人体造成伤害。随意倾倒化学药品有可能造成环境污染。用家兔做实验避免被其抓伤符合安全实验的要求。
提示：用最精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。第一节 身边的生物科学
问题导学
活动与探究1
1．请分析教材中的积极思维“癌症的病因和预防措施”，根据癌症的病因，试提出两点预防癌症的措施。
2．结合世界各国应对甲型H1N1流感采取的各项措施，利用自己所学知识，总结传染病的特点及预防措施。
3．癌症与传染病为并列关系吗？
迁移与应用1
下列属于细菌侵入人体导致的疾病是（ ）。
糖尿病 B．肺结核 C．肺癌 D．SARS
1．癌变过程与机理
2．肿瘤与癌的关系
3．区分三个“率”
（1）发病率：一定时期内，患病人数占总人口数量的比例。
（2）死亡率：一定时期内，因患病导致死亡的人数占总人口数量的比例。
（3）病死率：一定时期内，因患病导致死亡的人数占患该病总人数的比例。
二、基因诊断和基因治疗
活动与探究2
1．分析教材中“基因治疗的两种途径”图，用流程图的形式表示基因治疗的途径。
2．利用基因治疗能否修复遗传病患者体内的缺陷基因？请简要解释。
3．基因诊断已经应用于哪些疾病的诊断？
迁移与应用2
基因治疗为疾病治疗开辟了新途径，基因治疗采用转基因技术将目的基因导入患者细胞中。这里所说的目的基因是（ ）。
A．缺陷基因 B．有治疗作用的基因
C．切除缺陷基因的酶基因 D．药物基因
1．基因诊断
（1）概念：又叫DNA诊断或分子诊断，是通过从患者体内提取样本，利用基因检测的方法来判断患者是否有基因异常或携带病原微生物的生物学技术。
（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。
（3）优点：快速、灵敏、简便。
（4）意义：
①对一些后天发病的遗传病能提前作出准确判断。
②在胎儿期进行产前诊断，可避免遗传病患儿的出生。
③还可以了解人类隐性致病基因的存在情况。
④可以检测病原微生物的种类，以便有针对性地治疗。
2．基因治疗
（1）基本原理：采用转基因技术将带有治疗作用的基因（目的基因）导入患者的受体细胞中，体外培养使其增殖，然后输回患者体内，纠正或弥补缺陷基因带来的影响，或将带有治疗作用的基因通过载体直接送入人体内受体细胞中，从而达到治疗疾病的目的。
（2）基因治疗的途径
（3）优点：基因治疗是治疗遗传病的新途径，可有针对性地纠正或弥补缺陷基因带来的影响。
答案：
活动与探究1：
1．提示：（1）避免接触物理、化学、生物等各种致癌因素。
（2）增强体质，保持身心健康，养成良好的生活习惯。
2．提示：（1）传染病特点：传染性、流行性。
（2）传染病预防措施：控制传染源，切断传播途径，保护易感人群。
3．提示：癌症是由于物理因素、化学因素或生物因素引起的原癌基因、抑癌基因突变而引起的疾病，无传染性；传染病的发生需传染源、传播途径、易感人群三环节同时具备方可发生，传染性、流行性是传染病的基本特征。所以二者为并列关系。
迁移与应用1：B 解析：肺结核是由结核杆菌感染所致；糖尿病是由胰岛B细胞功能受损，胰岛素分泌不足所致；肺癌是由细胞癌变所致；SARS是由病毒感染引起的疾病。
活动与探究2：
1．提示：
2．提示：不能。基因治疗是将正常基因导入患者的受体细胞中，这样在受体细胞中既有正常基因，又有缺陷基因，正常基因的表达产物可使细胞行使正常的功能。
3．提示：遗传病、肿瘤、传染性疾病。
迁移与应用2：B 解析：基因治疗就是采用转基因技术将具有治疗作用的基因导入患者的受体细胞中，体外培养使其增殖，然后输回患者体内；或者将具有治疗作用的基因通过载体直接送入人体内的受体细胞中，具有治疗作用的基因就是目的基因。
当堂检测
1．下列各项中，哪项最可能既是传染病的病原体，又是致癌因素？（ ）
A．大肠杆菌 B．黄曲霉毒素 C．蛔虫 D．乙肝病毒
2．下列都属于传染病的一组是（ ）。
A．癌症、肺结核 B．狂犬病、艾滋病
C．伤寒、糖尿病 D．炭疽病、色盲症
3．下面所给病例，通过基因诊断技术难以达到诊断目的的是（ ）。
A．乙肝 B．艾滋病 C．红绿色盲 D．夜盲症
4．为避免患遗传病婴儿出生，可采取的有效方法是（ ）。
A．实施人工流产 B．绝育
C．宫内治疗 D．产前基因诊断，并对确诊患病的胎儿实施人工流产
5．基因治疗是指（ ）。
A．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
B．对有缺陷的基因进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
C．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常
D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
答案：
1．D 解析：大肠杆菌、蛔虫是传染病的病原体；黄曲霉毒素是化学致癌因素；乙肝病毒是乙型肝炎的病原体，长期患肝炎，病情恶化可能导致肝癌。
2．B 解析：癌症是不传染的，糖尿病是代谢异常疾病，色盲是遗传病，也是不传染的。肺结核、狂犬病、艾滋病、伤寒、炭疽病都是由病原体引起的，是能传染的疾病。
3．D 解析：基因诊断已经应用于遗传病（例如红绿色盲）、肿瘤、传染性疾病（例如乙肝、艾滋病）的诊断。夜盲症属于营养缺乏症（缺乏维生素A），不可以用基因诊断技术进行诊断。
4．D 解析：遗传病由基因异常引起，所以为避免患遗传病婴儿出生，最有效的办法就是对胎儿进行产前基因诊断，并对确诊患遗传病的胎儿实施人工流产。
5．A 解析：基因治疗现在能做的主要是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。现在还不能做到对有缺陷的基因进行修复。人工诱变具有不定向性，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常几乎是不可能的。根据现有水平，不能对缺陷基因进行切除。
提示：用最精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。
