学 习 目 标
核 心 素 养
1．说出物种濒危和绝灭的主要原因。
2.尝试像科学家一样研究。
1．通过对“物种濒危和绝灭的主要原因”的学习，形成珍爱生命、人与自然和谐共处以及可持续发展的观念。
2.通过对“目标2”的学习，初步学会基于事实和证据，运用科学术语精确阐明实验结果，培养科学思维和科学探究能力。
1．人类面临的问题之一：生物多样性丧失
(1)物种绝灭的原因
①内在原因：物种特化或功能基因的丧失。
(2)保护生物多样性的措施
①努力营造全社会保护生物多样性的氛围：对生物多样性保护观念淡漠的人晓之以理，对触犯相关法律的人绳之以法。
②要依靠生物科学与技术来保护生物多样性。
2．像科学家一样研究：科学探究
(1)科学研究是从提出一个科学探究的问题开始的。
(2)科学研究的基本过程
提出问题：能够通过收集证据而回答的问题
做出假设：假设是对实验结果的预测，也是建立在
观察和以往的知识、经验基础上的
设计实验
实施实验
分析证据
得出结论
(1)物种特化或功能基因的丧失是物种绝灭的外在原因。(×)
提示：是物种绝灭的内在原因。
(2)人类滥伐森林、围湖围海造田、过度放牧等都可能直接造成野生生物栖息地的破坏和丧失。(√)
(3)建立野生动物保护区及采用人工繁殖技术是依靠生物科学与技术来保护动物的表现。(√)
(4)设计实验的目的是得到证据。(×)
提示：是验证假设。
生物多样性丧失的原因
[问题探究]
哈佛生物学家威尔森说：“我们正走在第七次大灭绝的边缘上”，以前的灭绝是因为宇宙、天气的变化，而现在，人类负有不可推卸的责任。
请大家结合教材P2“积极思维”，尝试分析这些物种的绝灭说明了什么。
提示：这些物种的绝灭说明了乱捕滥伐、生物栖息地的破坏和丧失、外来物种的入侵、环境污染和自然灾害是物种绝灭的重要原因。
[讲解归纳]
1．生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础。
2．物种绝灭的原因是多方面的
(1)从来源上，可分为内因和外因，而外因又可分为自然因素和人为因素。
(2)从作用途径上，可分为直接原因和间接原因。
(3)从影响程度上，可分为重要原因和次要原因。
乱捕滥伐是人的直接行为；栖息地的破坏和丧失、外来物种的入侵、环境污染往往是人类活动不当所导致的，因此人为因素是物种绝灭的主要原因。
3．物种绝灭的两种内因类型的比较
(1)物种特化
①含义：一个物种在长期的进化过程中，适应了某种特定的栖息环境而产生了特别的习性，使其难以再适应变化的环境。
②特点：特化是对环境的超强适应，但这种适应可能是致命的。
(2)功能基因的丧失
①含义：一些野生动物在长期进化过程中，由于种种原因使遗传力和生活力下降，从而使种群数量减少而趋于濒危。
②特点：功能基因丧失是无法弥补的，只能在人工条件下尽量繁殖较多濒危动物，但长期人工饲养和近亲繁殖，又会使某些功能基因丧失而加快其绝灭过程。
1．关于物种的绝灭，下列说法错误的是( )
A．每个生物在自己死亡前，都会产生新个体，留下后代，因此物种不会绝灭
B．人类活动是加速物种绝灭的主要原因
C．物种一旦绝灭，便不可再生
D．物种的绝灭、生物多样性的丧失，都会威胁人类自身的生存
A [物种的绝灭是一个自然过程，几百年来，人类对资源的过度开发和不合理利用，使得许多动物、植物已经绝灭或濒临绝灭。物种一旦绝灭，便不可再生。物种的绝灭、生物多样性的丧失，都会威胁人类自身的生存。]
2．全球范围内生物多样性有降低的趋势，对此所做的分析正确的是(多选)( )
A．栖息地总量减少和栖息地多样性降低是重要原因
B．栖息地破碎化造成小种群，有利于维持生物多样性
C．这种变化是由于新物种产生量少于现有物种灭绝量
D．过度的人为干扰导致生物多样性降低
ACD [本题考查生物多样性降低的原因，意在考查考生对生物多样性的影响因素与破坏原因的分析能力。人类活动导致栖息地总量减少和栖息地多样性降低是生物多样性降低的重要原因，A项正确。栖息地的破碎化主要是人为因素造成的，它使种群之间的基因交流受阻，小种群对疾病抵抗力降低、对环境变化适应力减弱和繁殖率降低，不利于维持生物多样性，B项错误，D项正确。生物多样性降低的直接原因是新物种的产生量少于现有物种的灭绝量，C项正确。]
像科学家一样研究：
科学探究
1．实验设计的基本原则
(1)科学原则：在实验设计前，必须有充分的科学依据，而不能凭空想象。
(2)单一变量原则：控制其他因子不变，只改变其中的一个因子，观察它对实验结果的影响。
①自变量与因变量
a．自变量又叫实验变量，是作用于实验对象的因素或条件，应具有可变性和可操作性。
b．因变量又叫反应变量，是随自变量变化而产生的反应或现象，应具有可测性和客观性。
c．实例：研究酶活性与温度的关系的实验，温度是自变量，酶活性是因变量。
②无关变量：实验中无关变量在实验不同的分组中要保持平衡，平衡包括以下四个方面：
a．所用生物材料相同(数量、长度、生理状况等)。
b．所用实验器具相同(大小、型号等)。
c．所用实验试剂相同(成分、浓度等)。
d．所用处理方法(振荡、保温、光照等)和处理时间相同。
(3)对照原则：为了排除无关条件的干扰，常要设立对照实验。其中直接用于论证结果的一组称为实验组，用于对比的一组称为对照组。
(4)平行重复原则：为了避免实验结果的偶然性，必须对所做的实验进行足够次数的重复，在实验设计中要充分考虑这一点。
(5)等量原则和可行性原则。
2．几种常用的对照方法
对照
方法
对照组
处理方法
单一变量
的控制
实 例
空白
对照
不人为施加任何处理因素
单一变量为控制因素的有无
酶具有催化性的实验
条件
对照
施以非所研究的部分处理因素
单一变量为控制因素的类型差异
肺炎双球菌体外转化实验
相互
对照
几个实验相互对照
单一变量为控制因素量的差异
温度影响酶促反应速率实验
自身
对照
与实验组为同一对象
单一变量为人为施加处理因素前后的差异
观察紫色洋葱表皮细胞质壁分离及复原实验
3．科学探究的基本模式
(1)提出问题
①这类问题是指能够通过收集证据而回答的问题。
②所提问题是从客观的观察和思考中提出来的。
(2)做出假设：它是建立在观察和以往的知识、经验的基础上，对实验结果的预测。
(3)设计实验
①目的：验证假设。
②前提条件：需要学习前人的知识和经验，掌握实验的基本技能和技术，但更重要的是要有创新。
③重要内容：控制变量。在对照实验中，实验组与对照组相比，除了实验变量外，其他因子都始终保持不变。
(4)实施实验：按照实验步骤进行实验，并细致、客观地收集实验中观察到的现象和测量到的数据。
(5)分析证据：在科学探究中为了方便分析，常常分类整理相关数据，如绘制成表格、曲线图等，以便清晰地呈现相关变化。
(6)得出结论：在做出结论时，应充分评判证据是否支持假说。
生活中，很多人都有这样的感受：夏天，做熟的食物很快就会腐败变质，俗称“变馊了”。这是什么原因呢？原来，做熟的食物里生出了无数细菌。食物中的这些细菌是从哪里来的呢？是由食物自然产生的，还是来自空气？对此，法国生物学家巴斯德进行了认真的研究。
巴斯德把新鲜、清澈的肉汤分别装入甲、乙两个玻璃瓶里，其中甲瓶的瓶颈呈弯曲细长的天鹅颈状(鹅颈瓶)，乙瓶为普通烧瓶，瓶口竖直朝上。甲、乙两个瓶子的瓶口都是敞开的。随后他再次煮沸瓶内的肉汤。
观察发现，乙瓶内的肉汤很快就腐败变质了，而甲瓶中的肉汤尽管通过弯曲细长的瓶颈与外界相通，但4年后，瓶内的肉汤仍然新鲜如初。后来他又反复做了几次类似的实验，都得到了相同的实验结果。
怎样解释这一实验结果呢？巴斯德认为，纯净的肉汤是永远不会自然生出细菌的，使肉汤腐败变质的细菌来自空气。
分析材料中所述实验，回答下列相关问题。
(1)研究生物学最基本的方法有观察法和实验法，材料中运用的是________法。其基本过程可以概括为以下几个基本环节：观察现象、提出问题→________→设计实验→实施实验→分析证据→________。
(2)观察到的现象：________________________________。
(3)提出的问题：__________________________________?
(4)该实验设置对照实验了吗？如果设置了，是如何设置的？___
____________________________________________________。
(5)装入甲、乙两瓶的肉汤为什么要再次煮沸？______________
____________________________________________________。
(6)实验研究的单一变量是_______________________________。
(7)得出的科学结论是___________________________________。
[解析] 一般探究性实验的过程：观察现象→提出问题→做出假设→设计并实施实验→分析证据→得出结论。本实验中提出的问题是使肉汤腐败变质的细菌从哪里来，具体实验的过程是“把新鲜、清澈的肉汤分别装入甲、乙两个玻璃瓶里，其中甲瓶的瓶颈呈弯曲细长的天鹅颈状(鹅颈瓶)，乙瓶为普通烧瓶，瓶口竖直朝上。甲、乙两个瓶子的瓶口都是敞开的。随后他再次煮沸瓶内的肉汤”。观察到的现象是乙瓶内的肉汤很快就腐败变质了，而甲瓶放置4年后，
瓶内的肉汤仍然新鲜如初，最终得出的结论是使肉汤腐败变质的细菌来自空气。实验步骤的设计中常设置对照实验，这样实验结果才具有可比性，结论才具有准确性和科学性。本题中甲、乙两瓶实质上就是对照实验。
[答案] (1)实验 做出假设 得出结论 (2)肉汤腐败变质 (3)使肉汤腐败变质的细菌从哪里来 (4)设置了。甲瓶的瓶颈呈弯曲细长的形状，而乙瓶为普通烧瓶，瓶口竖直朝上 (5)再次煮沸能杀死肉汤中已有的细菌，排除细菌可能来自食物这一干扰因素 (6)空气是否直接与肉汤接触 (7)使肉汤腐败变质的细菌来自空气
方法规律：实验设计中对照组设置技巧
?1?在进行实验设计时，实验组和对照组除自变量外，其他因子应尽可能相同，以便清晰地探究自变量和因变量之间的关系。
?2?实验设计的“加减法”。
①加法：即对实验组额外增加所需要验证的实验条件。
②减法：即减少实验组中某种要验证的实验条件。
1．据统计，素有“东方宝石”之称的朱鹮在全球仅存300只左右，且其野生数量极少，为防止其绝灭，在我国陕西洋县建成了朱鹮野化实验基地以保护这种珍禽。造成朱鹮几乎绝灭的内在原因是( )
A．物种特化 B．乱捕滥伐
C．功能基因丧失 D．栖息地被破坏
C [物种特化、功能基因的丧失往往是物种绝灭的内在原因，长期人工饲养和近亲繁殖导致朱鹮某些适应野外生存的功能基因丧失。]
2．1892年，俄国大片烟草发生枯萎腐烂病，伊凡诺夫斯基来到疫区，最初他猜想病原体一定是某种细菌。他的这种猜想是科学探究过程中的哪一步？
( )
A．提出问题 B．做出假设
C．设计实验 D．得出结论
B [伊凡诺夫斯基的猜想是根据当时的疫情和对细菌的认识，即它很微小、肉眼看不见、又可以使生物致病这些现象和事实，对烟草致病生物做出的一种假设。]
3．为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是( )
①实验组 ②对照组 ③黑暗中培养 ④在光下培养
⑤生长良好 ⑥生长不良
A．②③⑤ B．①③⑥ C．①④⑤ D．②④⑥
B [实验设计中的单一变量为有光和无光。正常光照条件下生长发育的幼苗才应是对照组(②④⑤)，故实验组(接受了实验变量处理的组)应为①③⑥。]
4．某报道称松树针状叶具有保鲜作用。实验室中现有柑橘60个、塑料桶(有盖)数个、松树针状叶适量、医用保鲜剂1瓶。
(1)如果松树针状叶具有保鲜作用，请分析其可能的原因是_____
____________________________________________________。
(2)请完善下面的实验方案，研究室温条件下，松树针状叶是否具有保鲜作用。
①将柑橘________分成3等份，放在A、B、C 3个塑料桶中。
②A桶中加入________________，B桶中喷洒适量医用保鲜剂，C桶不处理作为________，3个桶都加盖。
③一段时间后，观察和统计A、B、C 3个桶中_______________。
(3)预测并简单分析实验结果：
实验结果
结 论
霉变
的柑
橘数
量
B＜A＜C
①__________________
②________
松树针状叶的具有一定的保鲜作用
B＜A＝C
③__________________
④________
松树针状叶的保鲜作用十分明显
[解析] 本题利用了对照实验原理，注意单一变量原则。设计实验时注意用题干中给出的已知条件，预测并简单分析实验结果时，结论一定要答全。如4种情况：松树针状叶的保鲜作用不是很明显、具有一定的保鲜作用、不具有保鲜作用和保鲜作用十分明显，是在什么样的实验结果出现时才会出现，要解释清楚。不要先讲实验结论再说实验结果，因为实验结论是根据实验结果推理出来的。
[答案] (1)松树的针状叶能产生抗生素杀灭细菌(合理即可) (2)①随机 ②适量松树针状叶 对照 ③霉变的柑橘数量 (3)①松树针状叶保鲜作用不是很明显 ②B＝A＜C ③松树针状叶不具有保鲜作用 ④A＜B＜C
[课堂小结]
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核 心 语 句 归 纳
1．物种绝灭的原因既有自然因素，又有人为因素，其中人为因素是物种绝灭的主要原因。
2.物种特化或功能基因的丧失是物种绝灭的内在原因；乱捕滥伐是物种濒危和绝灭的直接原因之一。
3.外来物种的入侵、环境污染和自然灾害等属于物种濒危和绝灭的重要原因。
4.科学探究的基本过程：提出问题→做出假设→设计实验→实施实验→分析证据→得出结论。
5.科学研究要收集证据，收集证据的过程是开展科学探究的重要环节之一。
6.科学研究是从提出一个科学探究的问题开始的。
7.假设是对实验结果的预测，它是建立在观察和以往的知识、经验基础上的。
8.在对照实验中，实验组与对照组相比，除了实验变量外，其他因子都始终保持不变。
9.实施实验有时需要重复以确保数据的准确性和可靠性。
[教材课上思考答案]
[积极思维]8种动物的绝灭说明了什么？
提示：结合材料和生活经验回答即可。
例如，这些物种的绝灭说明：①物种绝灭的原因是多方面的，有内因也有外因，外因主要与人为因素有关，包括对野生动物的乱捕滥猎；使动物栖息地破坏和丧失；外来物种的入侵、环境污染和自然灾害也是物种绝灭的重要因素。②我们应对野生动物加以保护
等。保护野生动物的意义在于野生动物对我们人类具有药用、工业原料、科研、文学艺术创作、旅游、美学等直接价值；对生态系统稳态的维持具有重要作用；还有人类所不知道的潜在价值。保护濒危动物主要有以下措施：a.建立自然保护区和国家森林公园进行就地保护；b.建立动物园、植物园、濒危物种繁育中心进行迁地保护；c.建立精子库、种子库等；d.建立、健全相关法律。
[积极思维]科学家在病毒的研究中有何创新？
在多次实验不成功后，科学家换了一种研究方法，采用了一种非常精密的过滤器(滤孔直径比细菌还要小)过滤患病烟草叶片的浆液。
[教材课后习题答案]
[评价指南]
1．本题为开放性试题，可各抒己见。由于人类活动的日渐频繁，人为设施的不断增加，适合动物生存的区域变得越来越小，而且很多都呈孤岛状分布，这使得它们之间的基因交流变得愈发困难，国宝大熊猫就是最典型的代表物种之一。保护措施主要是建立野生动物栖息地保护区。
2．科学探究的基本过程是提出问题、做出假设、设计实验、实施实验、分析证据、得出结论。科学探究的例子有很多，如在生活中遇到的解决“延长鲜花保存期”“家庭制作小盆景”“食物保鲜方法”等问题的过程，其实就是一个个科学探究的过程。
3．没有道理。通过对生物科学的学习，我们应该树立人与自然和谐相处、可持续发展的观念。也就是认识到，人类自身的发展不应该建立在破坏自然、影响自然界中动物生存的基础上，而应该积极追求人与自然的和谐共处，关爱自然，爱护动物，善待生命。
课件52张PPT。第一章 生物科学和我们234物种特化 功能基因 5全社会保护生物多样性 晓之以理 绳之以法 生物科学与技术 6科学探究的问题 收集证据 做出假设 预测 观察设计实验 控制变量 7实施实验 实验步骤 实验现象 数据 客观 能否支持假设 表格 曲线图 总结 假说 重复实验多次8× √ √ × 910生物多样性丧失的原因 111213141516171819像科学家一样研究：科学探究 2021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(一)
(建议用时：25分钟)
[基础达标练]
1．下列对于物种绝灭的说法中，不正确的是( )
A．栖息地内箭竹大面积死亡，大熊猫就可能出现生存危机
B．实施再引进工程会由于引进外来物种给当地物种带来灾难
C．乱捕滥伐是物种绝灭的直接原因之一
D．环境污染是物种濒危的重要原因
B [大熊猫发生特化后主要以箭竹为食，若栖息地内箭竹大面积死亡，就会造成大熊猫濒危或绝灭。实施再引进工程与引进外来物种有本质的区别：再引进工程是对当地已经绝灭或濒危物种的引进，它不会打破原有的生态平衡；而引进外来物种，可能因为当地没有天敌且环境适宜等因素影响原有物种的生存，进而造成生态危机。]
2．森林中的蛇大量减少，其原因是( )
A．食物缺乏 B．环境污染
C．基因功能丧失 D．过度捕杀
D [乱捕滥猎是物种濒危和绝灭的直接原因之一。蛇肉的味道鲜美，又具有药用价值，便使其招来杀身之祸。]
3．某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响，在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验：
花盆
阳光
温度
水
Ⅰ
光照
20 ℃
充足
Ⅱ
暗室
20 ℃
不充足
在这一实验设计中，应该改正的错误是( )
A．两个花盆都应放在向阳的地方
B．两个花盆都应放在黑暗的地方
C．两个花盆的温度不应该一样高
D．两个花盆都应该浇给充足的水
D [该实验是一个对照实验，设计对照实验时，要掌握单一变量原则。由于该实验要研究的是阳光对大豆发芽的影响，因此阳光应是变量，其他因素应该是常量。所以，两个花盆都应该浇给充足的水，这样既保证了单一变量，又使大豆不会因为缺水而影响发芽。]
4．实验室的一位生物学家根据实验结果报告了一个新发现。如果这一实验结果是有确实根据的，那么其他实验室的生物学家应该能够( )
A．用不同变量重复这一实验并得出相同的结论
B．做相同的实验并得出不同的结果
C．重复相同的实验并得出相同的结果
D．在不同的实验条件下，做相同的实验并得出相同的结果
C [科学实验是遵循平行重复原则的，若结果真实，则该实验便能经得起重复验证。]
5．下列哪项叙述是错误的( )
A．水、温度和时间都可能是实验的变量
B．在科学实验中，做出的假设总是与实验结果一致
C．科学的测量应力求准确，因而要多次测量求平均值
D．生物科学中各分支学科的研究步骤和顺序不尽相同，但基本模式大同小异
B [假设和实验结果不一定相同，因为假设是在不知道结果的情况下做出的，可能与结果相同，也可能与结果截然相反。]
[能力提升练]
6．下表显示的是某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的主要原因及比例，下列有关叙述正确的是( )
原 因
哺乳动物
鸟类
偷猎
31%
20%
栖息地丧失
32%
60%
生物入侵
17%
12%
其他原因
20%
8%
A．生物入侵可以提高生物的多样性，有利于生态环境保持稳定
B．鸟类生存受到威胁的主要原因是人类活动使其栖息地丧失
C．哺乳动物生存受到威胁的主要原因是偷猎
D．该地一定是草原生态系统
B [生物入侵一般会使入侵地区的生物多样性受到严重威胁，A错误；鸟类栖息地丧失的原因是环境遭到破坏，而环境被破坏的主要原因是人类活动，B正确；哺乳动物生存受到威胁的主要原因是栖息地丧失和偷猎，C错误；由题表中信息无法判断该生态系统的类型，故该地不一定是草原生态系统，D错误。]
7．对于科学探究实验，下列说法错误的是( )
A．收集证据是开展科学探究的重要环节之一
B．科学探究的问题是指通过收集证据但又不一定能回答的问题
C．假设需要建立在观察和以往知识、经验的基础上
D．实验设计需要学习前人的知识和经验，更需要创新
B [科学探究的问题是指能够通过收集证据而回答的问题。]
8．某研究小组研究雄性家兔中睾酮(ST，一种雄性激素)与生长激素(GH)的关系，得到的实验结果如下表所示。(切口不影响本实验)
项目
A组
B组
ST浓度(μg/mL)
m
x＜m
GH浓度(μg/mL)
n
x＞n
由表中数据可推测ST与GH的含量变化关系为_______________________
________________________________________________________________。
根据所给实验材料，验证你的结论。
实验材料：1月龄体重相同的健康雄性家兔12只，ST、GH测定试剂盒，手术器械、用具等。
实验步骤：
(1)将家兔分为甲、乙两组，每组6只。依次测定和记录每只家兔血液中ST和GH的浓度。
(2)对两组家兔的处理：甲组切除性腺，乙组__________________________。
(3)在相同的条件下饲养1个月后，依次测定和记录_____________________
_______________________________________________________________。
分析讨论：
(4)要使实验更严谨，应对实验做进一步处理：给甲组家兔注射______________，乙组家兔注射______________，然后测定和记录每只家兔血液中的GH浓度，求两组的平均值。
(5)预期进一步实验处理后的结果：甲组GH浓度______________________，
乙组GH浓度________。
(6)根据预测结果，请写出能促进雄性幼年家兔体重增加的一种处理方法：__________________。
[解析] 根据题目提供的资料可知ST与GH的关系为ST含量的增加能使GH的含量下降。乙组作为对照组，不切除性腺；为使实验更有说服力，可以给甲组注射适量ST溶液(高于正常值)，按照等量原则，乙组应注射等量生理盐水。根据实验假设“ST含量的增加能使GH的含量下降”来推测，甲组GH浓度会下降，乙组GH浓度不变。当GH浓度升高时，家兔体重会增加，由此可以想到一种增加家兔体重的方法是切除性腺。
[答案] (1)ST的含量增加能使GH的含量下降
(2)不切除性腺(不做处理) (3)每只家兔血液中ST和GH的浓度 (4)适量ST溶液 等量生理盐水 (5)下降 不变 (6)切除性腺(或阉割)(其他合理答案也可)
