第2节 生物科学的学习过程
1.（多选题）某研究性学习小组在进行“调查环境污染对生物的影响”课题研究时，确定了“路边小吃店的污染物对马路旁树木生长的影响”子课题研究，并制定了研究方案。你认为下列哪些内容正确（ ）
A．该研究方案的内容包括研究目的、研究方法、完成时间、结果预测、结论、报告形式等
B．通过该项研究学会调查研究环境污染对植物影响的基本方法
C．通过该项研究了解小吃店污染物对路边树木生长的不利影响
D．该项研究主要是为了完成研究性学习小组所分配的任务
【解答】ABC
2.某研究性学习小组在进行“调查环境污染对生物的影响”课题研究时，确定了对“家庭煤炉对植物生长的影响”子课题研究，并制定了研究方案。请回答下列问题：
（1）你认为该研究方案包括哪些内容？ 。
（2）简述该课题研究的两点主要意义：
① 。
② 。
（3）你对该课题研究作出的假设是 ；预期是 。
（4）该小组开展研究的过程和结果如下：
取两盆生长状况相似的葱，一盆（编号1）置于阳台，一盆（编号2）置于厨房煤炉旁，白天给予同样的护理，并进行同样的光照，经过一个月的观察，结果如下：
项目 编号 原来形态 一周后 二周后 三周后 四周后
长度 1 4．8cm 5．1 cm 5．8 cm 6．7 cm 8．1 cm
2 5．1 cm 5．3 cm 5．7 cm 6．1 cm 6．6 cm
颜色 1 绿色 绿色 绿色 绿色 绿色
2 绿色 绿色 顶尖变黄 黄色扩大 顶尖枯燥
①该课题采用的研究方法是 。
②你得出的初步结论是 。
（5）如果让你完成该课题的研究报告，你的报告中应含有的主要内容是 。
【解答】（1）研究目的、研究方法、完成时间、结果预测、结论、报告形式等。
（2）①学会调查研究环境污染对植物影响的基本方法；②了解大气污染对植物生长的不利影响。
（3）煤球燃烧产生的二氧化硫会影响植物的生长，一段时间后，在煤炉旁生活的植物会出现病症。
（4）①实验法、观察法 ②家庭煤炉燃烧产生的气体影响植物的生长
（5）前言（包括课题研究的目的、原理、意义等）、材料与方法、结果、结论与讨论、参考文献等。
3.进行科学探究必须收集资料。下列说法不正确的是（ ）
A．收集资料可以启发思想，产生研究课题
B．收集资料可以继承前人的研究成果
C．收集资料可以了解前人的研究思路和研究方法
D．课题研究的实质就是收集资料
【解答】D
4.1997～2002年，我区的许多中学都开展了以环境调查为中心的系列环保活动。感谢这些热衷于环保事业的老师和同学们，是他们“胸怀全球”的环境责任感、前卫的环境意识、高尚的环境道德，撑起了我区环境教育的一片蓝天。但是，此项活动的开展并不平衡，希望广大同学都参与到这项活动中来。
（1）请你自己确定一个环境调查的课题，并简单陈述选题理由。
注：①要注意所选课题开展调查研究的可靠性，尽量选择较“小”的题目。②选题范围十分广泛，可涉及我们生存环境的各种因素，也可涉及人们的环境意识、环境责任、环境道德等人文领域。
①课题名称： 。
②选题理由： 。
（2）简要拟订出你的调查方案。
①调查的对象（或内容）： 。
②调查的方法（获取数据、信息的方法）： 。
注：调查方案还应包括调查的计划，本题不作要求。
（3）课题最终的成果形式是： 。
【解答】（1）①课题名称：可选择的课题有很多，以白色污染为例：（白色污染的现状、中学生对白色污染的看法、白色污染的危害）
②选题理由：增强公民的环保意识；养成自觉的保护环境的习惯；实现可持续发展等。
（2）①调查的对象：生产和销售单位；环保局；不同年级的中学生；科研单位；网上查阅资料；医疗卫生部门。②调查的方法：有访谈法、电话调查法、问卷法、实验法等。
（3）成果形式：调查报告或论文。
5.南方红豆杉为世界珍稀濒危物种，具有极其重要的药用和经济价值。虽可利用种子繁殖，但种子的休眠期长，种子萌发率低，为挽救这一珍稀濒危物种，某学校研究性学习小组围绕提前解除种子休眠提高发芽率这一目标，做了如下实验探究，通过实验得到了下表中的实验结果。请分析回答：
处理方法 发芽率
机械破损后直接播种 28．2%
0．05%赤霉素浸种24小时 23．8%
机械破损后，再用0．05%赤霉素浸种24小时 80．4%
机械破损后，再用40℃的0．05%赤霉素浸种24小时 96．6%
（1）根据该小组的研究内容，请为他们的研究课题拟定一课题名称： 。
（2）该小组实验前做出假设是： 。
（3）概括该小组实验过程的主要步骤：
① 将种子分为四组
② ；
③ 。
（4）该实验可能得出的重要结论：
。
（5）为了使研究结果更加科学，更具有说服力，应做哪些方面的改进？
。
【解答】（1）打破（提前解除）南方红豆杉种子休眠期的技术（方法、措施）研究或探究人工处理红豆杉种
子提高发芽率的技术（方法、措施）研究
（2）机械破损、植物激素、温度等外因能解除种子的休眠期提高发芽率
（3）②按表上要求对各组种子进行处理 ③播种并分别记录各组发芽情况
（4）机械破损、赤霉素浸泡、温度对解除种子休眠都有作用，但机械破损后再用40℃的赤霉素浸泡效
果最好
（5）设置对照组
6.下面是某校生物科技活动小组关于“调查人群中某项性状的遗传”课题的研究方案。请分析该研究方案并回答有关问题。
a．课题名称：人群中××性状的调查。
b．研究目的：了解人群中某些性状的遗传特点。
c．研究内容：人群中的××性状。
d．材料用具：人类有关性状的调查记录表、汇总表、铅笔等。
e．研究过程：（Ⅰ）实际调查。把调查表发给若干个班级的同学，把各自的家庭成员的××性状记录在调查表中。
（Ⅱ）汇总统计。
f.．调查结果分析：
（1）人群中的性状很多，在下列4项中，你认为不应该选择 项进行调查，理由是
。
A．能否卷舌 B．身高 C．ABO血型 D．红绿色盲
（2）下面是一个关于发际的调查记录表，请指出其中的不完善之处。
不完善之处是： 。
【解答】（1）B 该性状受环境因素影响较大（其它合理答案也可）
（2）没有要求填写“自己”的性别
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
家庭成员发际形状调查表
性状 祖父 祖母 外祖父 外祖母 父亲 母亲 兄 弟 姐 妹 自己
A1 A2 A3 B1 B2 B3
发际 V型
直型
说明：请在上表中亲属的相应性状（能够了解到的）的空格中打上“√”
阳光学校生物科技活动小组
2005年11月11日第二节 生物科学的学习过程
一、感悟课标新理念
课标学习目标
课标重点
1．通过对进化理论不断完善的发展历程的了解来建构科学研究的基本过程。
2．概述科学思维的基本过程。
课标难点
通过对进化理论不断完善的发展历程的了解来建构科学研究的基本过程。
教材脉络梳理
学习背景探索
生物进化论形成的历史背景
中世纪的西方，各种学术思想都受宗教束缚，哲学也偏离了古希腊的唯物主义传统，唯心主义占统治地位，表现在自然观上就是宗教的“创世说”。“ 创世说”把世界万物描绘成创世主上帝的特殊创造物。从创世论的基本思想延伸出两个教条，即自然界中生物对环境适应的“ 目的论”和“ 物种不变论”。恩格斯曾这样刻画目的论：“根据这种理论，猫被创造出来是为了吃老鼠，老鼠被创造出来是为了给猫吃，而整个自然界被创造出来是为了证明造物主的智慧”（《自然辩证法》·导言）。与古代中国及古希腊哲人的世界万物从某种混沌状态中产生的“演变论”的自然观相反，创世说认为世界是一下子创造出来的，而且一旦被创造出来就永远不变了，这种思想从中世纪一直到18 世纪都占据着统治地位。
从15 世纪后期的文艺复兴到!4 世纪是西方近代自然科学产生与发展的时期，自然科学各学科逐渐建立起来，涌现出许多伟大的科学家。但这个时期的自然科学仍然没有摆脱宗教神学的束缚，自然科学家与神学家的差别只不过是以不同的方式解释和颂扬创世主（上帝）的智慧。那时的自然科学也是一种神学，即所谓的自然神学，正如迈尔所描写的：“自然科学既是科学又是神学，神学与科学分不开 直到科学与神学离婚之前，实际上不存在真正客观的、不受约束的自然科学。”
自然科学的神学观一直到19世纪中期才逐渐被科学界抛弃。
———根据互联网资料整理
二、研习教材重难点
【温故·知新】
我们知道，大约400多万年前地球上还没有人类。人类的原始祖先———森林古猿，还在莽莽森林中风餐露宿，与兽共舞。几亿年前乃至几十亿年前，地球上的生物又是怎样的呢？最原始的生命又是怎样出现的呢？生物的进化问题很久以来就吸引着人们去探求，也不断有各种各样的争论。随着科学技术的发展，人们对这个问题的认识也越来越深入。
研习点#$ 科学家不断思考———进化理论的创立和完善
（一）拉马克和进化理论
（1）理论———用进废退学说
物种不是不变的，更不是上帝创造的；环境条件的改变能引起生物的变异；环境的多样性是生物多样性的原因。
（2）两个法则：一个是用进废退；一个是获得性遗传。并认为这两者既是变异产生的
原因，又是适应形成的过程。
（3）意义：开辟了进化理论的先河，为科学进化论的发展铺平了道路。
（4）不足：典型的唯心主义观点，认为生物的本质本身的意志是推动其进化的动力；
后天获得的遗传可遗传；缺乏必要的实验证据。
【领悟·整合】
（1）拉马克的两条法则
①用进废退。不超过发育限度的任何动物，其所有使用的器官都得到加强、发展、增
大，加强的程度与使用的时间长短呈正比。反之某些不经常使用的器官就削弱、退化，以
至丧失机能，甚至完全消失。这就是所谓的“器官使用法则”或“用进废退法则”。
②获得性遗传。某种动物在环境长期影响下，甲器官频繁使用，而乙器官不使用，结
果使一部分器官发达，而另一部分器官退化，由此产生的变异如果是能生育的雌、雄双亲
所共有，则这个变异能够通过遗传而保存。这就是被后人称为“获得性遗传”的法则。
（二）达尔文和进化理论
（1）理论———自然选择学说
过度繁殖：生物的繁殖能力很强，能产生大量后代（基础）。
生存斗争：大部分个体被淘汰（动力）。
遗传变异：生物个体既有亲本的遗传性状，又会出现变异（内因）。
适者生存：在生存斗争中，有利变异的个体适者生存，不利变异的不适者被淘汰（结果 ）。（2）意义：科学地解释了生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。
（3）不足：对遗传和变异的本质以及自然选择如何对可遗传的变异起作用等问题不能做出科学的解释。
【领悟·整合】
（1）自然选择学说知识的拓展
①选择的对象。从表面看自然选择是对一个个生物个体的选择，而实际上自然选择是对个体包含的变异进行的选择。从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择，从而改变种群不同基因的频率。
②选择的因素。对生物的变异起选择作用的不是生物自身，而是个体所处的自然环境。环境因素很多，有一种或几种起主导的选择作用。如用农药喷洒害虫，害虫大量死亡（无抗药性），少数害虫生存且繁殖后代（ 抗药性）。农药是这一变化中主导的选择因素，它把群体中早已存在的抗药性个体与不抗药个体区分开来。如果不喷洒农药，害虫无论抗药与否都能生存。农药起到了选择作用，把抗药性选择保留下来，并通过繁殖传给后代，使抗药性状在下一代某些个体中得以积累和加强。可见环境对生物变异的选择是定向的，朝着适应环境的方向进化。
③选择的手段。生存斗争是选择的手段。生物的过度繁殖与有限生活条件之间的矛盾，必然引起并加剧生存斗争。通过生存斗争，使少数具有适应环境的有利变异的个体生存下来，从而完成一次自然对生物的选择。生存下来的少数生物个体充分利用现有的丰富的生活条件，迅速生长、发育，并繁殖产生大量的后代，又引起新一轮的生存斗争，生物又面临着再一次的选择。所以说自然选择是通过生存斗争实现的。
④选择的结果。自然选择的结果是适者生存、不适者被大自然淘汰。生物产生不定向变异，由自然选择决定这些变异的生存或淘汰。自然选择只选择与环境相适应的变异类型，淘汰不适应环境的变异个体，即自然选择是定向的，自然选择决定着生物进化的方向。
（2）以长颈鹿的进化过程为例比较拉马克和达尔文进化观点的区别。
①拉马克观点：长颈鹿的祖先由于生活在缺乏青草的环境里，不得不经常努力地伸长颈和前肢去吃树上高处的叶子，由于经常使用，颈和前肢逐渐地变得长了一些，而且这些获得的性状能够遗传给后代。这样，经过许多代，终于进化成为现在所看到的长颈鹿。
②达尔文观点：
（三）木村资生和进化理论
（1）提出根据：根据分子生物学的研究，主要是根据核酸、蛋白质中的核苷酸及氨基
酸的置换速率，以及这些置换所造成的核酸及蛋白质分子的改变并不影响生物大分子的
功能等事实。
（2）理论———中性突变进化理论
生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。每种生物信息大分
子都有一定的进化速率。
（3）意义：揭示了分子水平的进化规律
【领悟·整合】
（1）中性突变
中性突变是指这种突变对生物体的生存既没有好处，也没有害处，也就是说，对生物的生殖力和生活力，即适合度没有影响，因而自然选择对它们不起作用。
（2）遗传漂变是分子进化的基本动力
大的种群如果发生了隔离与迁移而形成小种群时，遗传漂变就可能发生。综合进化论认为遗传漂变对生物进化是有作用的，但是比起选择来，它的作用要小得多。中性学说则认为，中性突变不引起生物表型的改变，对于生物的生殖力和生活力没有影响，因而自然选择对中性突变不可能起作用，真正起作用的是随机的遗传漂变。遗传漂变不只限于小种群，任何一个种群都能发生遗传漂变，遗传漂变是分子进化的基本动力。换言之，中性学说认为，突变大多在种群中随机地被固定或消失，而不是通过选择才被保留或淘汰的。
（3）分子进化速率
中性学说认为，分子进化速率取决于蛋白质或核酸等大分子中的氨基酸或核苷酸在一定时间内的替换率。生物大分子进化的特点之一是，每一种大分子在不同生物中的进化速度都是一样的。以血红蛋白的α链为例，鲤、马和人的α 链都是由141个氨基酸所构成，其中鲤和马有66个氨基酸不同，马和人有18个氨基酸不同。据此，中性学说指出，分子进化的速率与种群的大小、物种的生殖力和寿命都没有关系，也不受环境因素的影响，也就是说，分子进化是随机发生的，而不是选择的结果。
【发散·探讨】
问题一：为什么说日本学者木村资生的“中性学说”揭示了分子水平的进化规律，而且和达尔文的进化理论是相互补充的？
解答：达尔文创立“自然选择”进化理论，随着分子进化的研究的发展。一些科学家积极思考，认为生物进化是以生物大分子为基础的，只有从分子水平上研究生物的进化才能触及生物进化的本质。木村资生认为，分子水平上的进化是由选择中性或近中性突变基因的随机固定而实现的。而只有当分子进化导致形态和生理上发生差异后，自然选择才能发挥作用。这一进化理论揭示了分子水平的进化规律，和达尔文的理论相互补充，更好地揭示了生物进化的本质。
问题二：1984 年在云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪呈大爆发地出现，动物的进化要比今天快得多，动物新的构造模式或许能在“一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已存在，只是处于非常原始的状态。此现象支持达尔文的自然选择学说吗？
解答：达尔文认为，物种是通过生存斗争，经逐代选择与积累而形成的，需要经过漫长的年代。澄江化石说明，许多新的物种的产生不是微小变异漫长的积累，而是呈大爆发地出现。因此不支持达尔文的自然选择学说。
【教考动向·演练】!
1.第一位提出进化观点与神创论和物种不变论相抗衡的是
A.达尔文 B.拉马克 C.孟德尔 D.沃森和克里克
2.下列哪项不属于达尔文的进化观点
A.过度繁殖产生大量个体 B.生活条件有限引起生存斗争
C.适者生存是自然选择的动力 D.可遗传的变异使个体之间产生变异
3.下列叙述中，符合达尔文自然选择学说观点的是
A.北极狐因体色与周围环境相似而生存下来
B.长颈鹿因经常伸长脖子吃高处的树叶，故脖子越来越长
C.鸟类因不断将翅膀展开扑动，故翅膀变得发达且适于空中飞翔
D.鼹鼠因掘洞穴居，眼睛经常不使用，故视觉退化
4.“中性学说”是从 水平上研究生物的进化，该理论认为生物进化的主导因素是 ，和达尔文的进化理论是 的关系。
研习点2 像科学家一样思考———科学思维
（一）观察：人们通过感觉器官感受周围事物的一种方法
（1）分类
a.定性观察：用文字或术语而不是用数字进行描述，包括对颜色、形态、气味等变量
的客观性描述。
b.定量观察：通过对变量的计数或测量而得到的数值，通常需要使用一
些仪器。
(2)基本要求
a.学会带着问题进行观察。
b.直接观察与问题相关的对象。
c.既要观察局部，也要观察整体；
d.既要观察物体，也要观察环境。
e.观察要细致、准确。
f.尽可能将观察到的现象或事物描述（或绘制）出来。
（3）基本方法
a.顺序观察：一般来说，生物学中的观察要遵循由表及里、由上到下、从前到后、从整体到局部的原则。
b.对比观察：通过对比观察来发现事物之间的区别和联系，从而达到同中求异、异中求同。
【领悟·整合】
（1）观察方法主要应用于以下几个方面：
a.在无法对生物体进行改变和控制的情况下，要获得这类生物所反映的真实现象必须用观察法，例如：野生动植物的考察、古生物研究、生物分类和生态学研究等。
b.在不允许对生物体加以干扰破坏或改变的情况下进行的研究，必须运用生物学观察法，如：病理学中动物、植物、人类病理现象的研究。
c.在某些以直接记录和描述生物现象为基本前提的生物学分支学科中，必须用观察法，例如：动植物形态学、昆虫和微生物分类学、仿生学等，均需对研究对象的形态、特征进行描述、记录，因而也离不开观察。
（2）观察与实验的联系与区别
（二）推理：从一件事推出另一件事的方法
（1）因果推断：就是要判断两个事件之间是否存在因果关系。
（2）归纳：是指从个别事物的性质、特点和关系中概括出一类事物的性质、特点和关
系的推理形式。
（3）演绎法：从一般原理推导出特殊事例的过程
【领悟·整合】
（1）不能光凭两个事件一起发生，就判断它们之间存在因果关系，应通过实验或者根
据以往的经验，来判断因果关系是否存在。
（2）要做出正确的归纳，从总体中选出的样本就必须足够大而且具有代表性。
求同法：把研究对象的共同之处归纳起来。
差异法：这种归纳推理方法与求同法正好相反，是找出研究对象的差异因素。
求同差异法：“求同法”和“差异法”的综合应用。
剩余法：剩余法也叫排除法，首先排除不相关的因素，剩余的就是问题的答案{ 。
（3）归纳与演绎法的关系
归纳侧重于对经验事实的概括，从经验升华为结论，从个别的、表面化的、缺乏普遍
性的经验中抽象出一般原理，把握个性中的共性。这是一种必然性推理；演绎则是对一
般性原理的应用，前提和结论之间存在必然联系，是一种必然性推理。这两种推理的思
维方向是相反的。人们的认识总是运用归纳和演绎两种思维方法，从个别事实引出一般
结论、概念，又从一般原理引出个别结论而使认识不断深化。
（三）分类：把某些特征相似的物体归类到一起的方法
对自然界多样的生物进行分类主要有三类方法：
第一类为形态学方法，即仅根据生物主要形态特征的异同对生物进行归类，它不考虑这些具有相似特征的生物是否具有共同的祖先或是否具有同源性，单纯形态学的分类方法现今已经很少被认可。
第二类只强调生物之间遗传进化的关系，注重研究一类生物多久以前从另一类生物中分支出来。
第三类为经典的进化分类法，是第一种方法和第二种方法的综合应用，它既考虑生物进化分支的时间，又注重生物形态特征的异同。这种以生物的进化为线索，比较生物最重要的形态特征和亲缘关系建立起来的分类系统，目前已被人们广泛接受。
（四）建立模型：用来显示事物的或者过程的表现手段，如画图、表等
模型舍去了原型的一些次要的细节、非本质的联系，以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系，是连接理论和应用的桥梁。
根据模型所代表和反映的方式可以分为三大类：
（1）物质模型方法 用实物代替原物进行研究的方法叫做物质模型方法。例如细胞
的结构模型、被子植物花的结构模型、蛋白质的结构模型、DNA 分子的双螺旋结构模型、
细胞膜的结构模型等。
（2）想象模型方法 用想象的抽象物代替原型进行研究的方法叫做想象模型方法。
这种方法是人们抽象出生物原型某些方面的本质属性而构思出来的，使对象简化便于研究。例如，物质出入细胞的模型、细胞分裂过程模型、光合作用过程模型、呼吸作用过程模型、动物的个体发育过程模型等。
（3）数学模型方法 用符号、公式、图象等数学语言表现生物学现象、特征和状况的
方法称为生物学数学模型方法。如：课本中的细胞分裂过程中#$% 含量，染色体数量的变化曲线，酶的活性受温度、酸碱度影响的曲线等数学模型，通过计算机的数据模拟，结合相应的生理过程，建立模型，以形成同学们对问题的解释、判断和预测。
（五）交流：与他人交换看法、分享信息的过程有效的交流需要许多技能，包括听说读写与建立模型能力。
（1）科学探究的交流
（2）反思是不断自我完善的过程。反思的态度如下：
a.倾听和尊重他人质疑；b.承认不同的观点；c.解释或帮助；d.吸纳中肯意见；f.修
正自己观点或结论。
【发散·探讨】
问题一：观察一朵花的基本结构时，观察的顺序应该是什么？
解答：首先观察花的外形；然后从外到内依次数清花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊的数目，并
观察它们的形态；接着观察花药及花粉；最后观察子房及胚珠。
问题二：假设你是一个生物分类学家，对青蛙、壁虎、蜘蛛、虎、蟾蜍、蚯蚓、蜥蜴、蜜蜂、鸟、猫、鱼怎样进行分类？
解答：略
【教考动向·演练】
5．我们在学习生物科学的理论和知识的同时，更要学习如何像科学家那样进行 的过程。
6．有效的交流需要许多技能，包括 与 能力。
7． 判断蚯蚓是不是环节动物？这一问题的回答是这样的：所有的环节动物都有分节；所
有的蚯蚓身体也是分节的；所以，所有的蚯蚓都是环节动物。这样的结论是经过下列
科学思维哪一过程得出的
A．观察 B.建立模型 C.分类 D.推理
8.在生物探究学习中，下列不属于常用的观察仪器的是
A．放大镜 B.显微镜 C.天平 D.离心机
9.沃森和克里克制作的著名DNA双螺旋结构模型是属于
A.物理模型 B.概念模型 C.数学模型 D.实物模型
三、探究解题新思路
基础拓展型
题型-. 进化理论的理解和运用
例1. 下列对“用进废退”、“自然选择”、“中性学说”三种进化理论的描述中，错误的是
A.用进废退理论开辟了进化理论的先河
B.自然选择学说是达尔文在很多事实的基础上思考得出的
C.中性学说是对自然学说的否定
D.对科学的热爱和兴趣是达尔文等开展研究、思考的动力
［研析］用进废退理论由拉马克提出，开辟了进化理论的先河，为科学进化论的发展铺平了道路；“中性学说”揭示了分子水平的进化规律，和达尔文的进化理论是相互补充的，而不是否定。
［答案］C
点评 很多所谓的“永恒”、“定律”并不是绝对不变的，要勇于探索，敢于创新。.
题型2. 科学思维的基本过程的应用
例2. 在你做把一草履虫分别放在肉汁和盐水中，了解其生活状况并总结得出相应结论的实验过程中，你应该如何进行你的工作？你认为最难的是哪一步？为什么？
［研析］ 生物科学研究中经常用到的推理方法主要有归纳推理和演绎推理。在研究过程中，通过观察获得大量具体的、形象直观的感性材料，对这些材料经过推理，抽象和概括出各种生命现象的本质属性和必然联系，再以概念、判断、推理的形式表达出来或贮存起来。生物学中的各种基本概念、规律、原理等都是概念、判断、推理的具体体现。这些就构成了生物学的知识体系。
［答案］按照科学思维的观察、推理、分类、建立模型及交流过程进行实验研究，总结得出相关结论。其中最难的一步应该是推理，要对观察到的实验现象进行多种可能的解释、判断，要求推理过程依据事实，科学合理，思路严密，考虑全面。
点评 生物科学研究离不开科学思维，其基本过程包括观察、推理、分类、建立模型、
交流等步骤。
【教考动向·应用】!
下列哪项不属于拉马克的进化观点
A.用进废退 B.获得性遗传
C.环境改变引起生物变异 D.自然选择决定进化方向
2.在下面的叙述中，不属于达尔文对长颈鹿进化过程的理论解释的是
A.长颈鹿祖先的遗传物质发生改变
B.祖先产生的后代中存在着变异个体
C.在摄食的生存斗争中，颈和前肢较长的个体得到生存
D.微小有利的变异通过遗传而世代积累
3. 是对理论的支持；对此做出解释则是 过程。拉马克发现古代生物与现代生物既相似又相异所采用的方法是 ，并在此基础上得出 的科学结论。
综合创新型
题型1 创新应用
例1 微生物学家科赫很小的时候就发现他家乡牛群中有一种奇怪的病。这种病使牛的血液呈现煤炭一样的紫黑色，称为“炭疽病”。科赫发现，与病牛接触过的健康牛很容易患上炭疽病；走过埋葬病牛草地的健康牛也会感染炭疽病；将病牛的血液注射到健康牛身上也会使健康牛患上炭疽病。想一想，如果你是科赫，运用归纳法，能找出炭疽病发病的直接原因吗？
［研析］ 归纳是指从个别事物的性质、特点和关系中概括出一类事物的性质、特点
和关系的推理形式。
［答案］ 科赫推导的结论是病牛是导致炭疽病发生流行的直接原因。
点评 要做出正确的归纳，从总体中选出的样本就必须足够大而且具有代表性。
题型2 开放探究
例2 实验设计探究：设计一个实验方案证明果蝇的抗药性产生中DDT起了选择的作用，而不是诱发突变的作用。
材料用具：果蝇若干、不同浓度的DDT、相同培养瓶若干。
提示：果蝇抗药性可用其死亡率代表，抗药性强死亡率低，抗药性弱死亡率高；
方法步骤：
预测结果并且得出结论：
［研析］ 本实验设计的关键是步骤环环相扣，严谨科学，对照目的明确，一针见血，
同时对实验操作的随机性，果蝇的大量处理上也有较高的要求。
［答案］ 方法步骤：将若干果蝇随机平分成甲、乙两组，甲组果蝇混合培养，自由交配，繁殖10 代；乙组果蝇再随机分成若干对（每对雌雄各一只），分别装人若干个培养瓶中，使其各繁殖成一个家系，再把每个家系的许多果蝇随机平分成A、B 两部分，用一定浓度的DDT 分别处理各个家系的A部分，而B部分不处理（即不接触DDT），然后检查计算各家系A部分的死亡率，把死亡率高的家系淘汰掉，选取死亡率最低的A对应的B部分留下来，再随机分成若干对，仍按上述方法进行培养和处理，唯一不同的是每代处理都逐渐增加DDT的浓度，如此一直到第10代。最后，比较甲组第10代果蝇和乙组第10代
选出的B部分果蝇在分别用相同浓度的DDT（如处理乙组第1代A部分的浓度）处理时两者抗药性（死亡率）的差异。
预测结果并得出结论：乙组第10代B部分果蝇的抗药性远远高于甲组第10代，说明果蝇的抗药性产生中DDT起了选择的作用，而不是诱发突变的作用，因为虽然实验过程中乙组各代各家系的B部分从未接触过DDT，但最后其抗药性却很强。
点评 实验设计题要理解实验原理、实验目的及要求，了解材料、用具、掌握实验方法、步骤，学会设计对照实验，会观察、分析和解释实验中产生的现象、数据，并得出合理
的实验结论。
【教考动向·应用】
4.用达尔文的观点来判断下列问题，其中不正确的是
A.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上高处的叶子，因此颈和前肢都变得很长
B. 北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们的身体产生了定向的白色变异
C. 野兔的保护色和鹰锐利的目光，是它们长期相互选择的结果
D. 在长期有毒农药的作用下，农田害虫产生了抗药性
5.剩余法也叫排除法，首先排除不相关的因素，剩余的就是问题的答案。下列哪一种生物的代谢类型在进化上有可能发生在能进行原始的光合作用的生物之前
A. 红色硫细菌 B. 硝化细菌 C. 酵母菌 D.蓝藻
四、开拓学习新视野
教材知识拓展
［科学思维］
生命科学的研究方法
今天，一个生物学工作者在他进行课题研究时，往往要拿出相当的时间和精力去查
阅和学习相关的实验技术，摸索和发展适用的实验条件和手段，建立可行的实验模型。
许多重大的生物学研究成果都是与新技术的发明联系在一起的，例如，DNA的双螺旋结
构是应用X 射线衍射分析物质结构的方法首先获知的；限制性内切酶方法的应用是基因
工程得以进行的基础；同位素标记、单克隆抗体、PCR、转基因及体细胞克隆等技术已成
为今天生物学实验的常规手段。就广泛意义的科学方法而言，生命科学研究方法大致可
以分为三大类型：第一是对生命现象、生物体的结构和生命过程等进行直接的观察与描
述；第二是在实验室（场）人为地对条件进行控制，针对性的再现或阻断特定的生命过程，
以期了解生命活动的规律；第三是在观察、实验和科学假设的基础上，以等效或近似的人
工模型模拟生命过程，以求达到对生命现象的了解和预测。
考题在线搜索
考题1（2004年上海高考）分类是按照事物的性质划分类别的常用方法。表! 是对
下列食物的一种分类，请你再找出一种分类方法。完成表2。
考题2 （2003年全国高考）下列说法符合达尔文自然选择学说的是
A．生存斗争仅指种内斗争 B.不遗传的变异在进化上是有意义的
C. 生存斗争是生物进化的动力 D.自然选择决定生物进化的方向
［研析］ 达尔文自然选择学说的四个主要内容：过度繁殖，生存斗争，遗传和变异，
适者生存。遗传变异是内因，变异产生进化的原材料，遗传使有利变异能得到定向的积
累和加强，生存斗争是自然选择的动力，适者生存是自然选择的结果。
［答案］ CD
点评 该题考查达尔文自然选择学说的主要内容。要求同学们在掌握达尔文自然选择学说的主要内容的四个方面的基础之上，能够正确评价该学说的意义和不足。
【教考动向·应用】"
6.达尔文自然选择学说未能解释的是
A.生物进化的原因 B.现存生物适应性的原因
C.生物多样性的原因 D.生物不定向变异的原因
7.下面是关于生命科学发展史和科学方法的问题。
（1）孟德尔在总结了前人失败原因的基础上，运用科学的研究方法，经八年观察研究，成功地总结出豌豆的性状遗传规律，从而成为遗传学的奠基人。请回答：
①孟德尔选用豌豆作为实验材料，是因为豌豆品种间的 ，而且是 和 植物，可以避免外来花粉的干扰。研究性状遗传时，由简到繁，先从 对相对性状着手，然后再研究 相对性状，以减少干扰。在处理观察得到的数据时，应用 方法，得到前人未注意到的子代比例关系。他根据实验中得到的材料提出了假设，并对此作了验证实验，从而发现了遗传规律。
②孟德尔的遗传规律是 。
（2）2003年是DNA结构发现50周年。1953 年，青年学者沃森和克里克发现了DNA的结构并构建了模型，从而获得诺贝尔奖，他们的成就开创了分子生物学的时代。请回答：
①沃森和克里克发现的DNA结构特点为 。
②组成DNA分子的四种脱氧核苷酸的全称是 。
多彩生物漫步
生物进化学说的发展
从法国学者拉马克创立生物进化学说以来，很多科学家对于生物进化学说的发展，
作出了重要贡献。这里列举以下材料：
拉马克（1744 - 1829）根据自己在动植物学方面的研究，首次提出了生物进化的理论，并创立了用进废退学说。其中心理论仍是环境变化是物种变化的原因。获得性状可以遗传。拉马克认为，动物的变异是由动物本身的意愿所决定的，而且变异是一直向前发展的。
达尔文（1790 - 1882）在前人的基础上，根据自己对动植物特点和地质等方面的广泛
观察与研究，提出了以自然选择为核心的进化学说。
与达尔文同时代的孟德尔（1822- 1884）通过豌豆杂交实验，发现了基因的分离定律
和自由组合定律。后来摩尔根通过果蝇实脸，又发现了基因的连锁互换定律和伴性遗传
原理，并对基因突变的原因作了解释。再之后，杜布赞斯基等人，将生物进化的基本单位
从生物个体扩展到以种群为基本单位加以研究。另外，沃森和克里克提出了DNA分子双螺旋结构模型，为解释生物进化的原因开辟了新的途径。
【教考动向·应用】
8．请根据以上资料回答：
（1）达尔文自然选择学说的核心内容是什么？
（2）上述科学家的研究成果或学说对于生物进化理论的创立、发展与完善具有何种意义，请给予科学（客观）评价。（答出要点即可）
本节答案与解析研读
课本【评价指南】解答
1．科学思维的基本过程包括观察、推理、分类、建立模型、交流等环节。在向同学们说明
推理在建立科学理论中的作用所举的例子时，教师只需把握例子中的实质内容，只要能说明推理在建立科学理论中的重要作用即可，不必拘泥于某个事例。
2．在科学史上经常出现这样的情况：两个理论，其事实根据都是相似的，但立论却相去甚
远，甚至相反。错误的理论，并不在于它依托的事实弄错了，而在于对事实材料的加工、推理弄错了。诚如恩格斯所说：不正确的观念，如果抛开观察的错误不讲，归根到底都是对于正确事实的不正确的观念。
【教考动向·演练】
1．B 拉马克是第一位提出生物进化观点的学者。
2．C 达尔文自然选择学说的主要内容有：过度繁殖，生存斗争，遗传和变异，适者生存。
3．A B、C、D项涉及拉马克的用进废退学说。
4．分子 中性突变的随机固定 相互补充
5. 科学思维 6. 听说读写 建立模型
7.D 推理是从一件事推出另一件事的方法。
8.D 天平属于观察的测量仪器。
9.A 物理模型和实物模型属于物质模型，概念模型属于想象模型。
【教考动向·应用】
1.D 拉马克的进化观点主要有：物种不是不变的，更不是上帝创造的；环境条件的改变
能引起生物的变异；环境的多样性是生物多样性的原因；用进废退；获得性遗传。
2.A 长颈鹿的祖先由于遗传物质的改变出现性状差异，不属于达尔文对长颈鹿进化过
程的解释，因为达尔文发表《物种起源》时，还没有遗传学的理论知识，因此自然选
择对遗传和变异如何作用等问题，其不可能做出本质的阐明。
3. 观察结果 推理 分类 物种不是不变
4.A A选项“长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上高处的叶子，因此颈和前肢都变得
很长”是用进废退的观点，是拉马克进化理论的内容。
5.A 原始的光合作用之前的生物代谢类型为自养厌氧型。选项( 的红色硫细菌高中
教材没有提及，同学们感到生疏；而其他’ 个选项中的生物代谢类型则较为熟悉，
可用排除法来解题。选项# 的硝化细菌为自养需氧型；选项& 的酵母菌为异养兼
性厌氧型；选项) 的蓝藻为自养需氧型。故可排除选项#、&、)。
6.D 达尔文的自然选择学说主要包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。该学
说能够科学地解释生物进化的原因，以及生物的多样性和适应性，对于人们正确地
认识生物界具有重要意义。但是，由于受到当时科学发展水平的限制，对于遗传和
变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。他没有阐明自然选择的机理，没有阐
明自然选择如何对可遗传的变异起作用。
7.（1）相对性状易于区分 自花传粉 闭花受粉 1 2对以上 统计 基因的分离定律，基因的自由组合定律 （2）双螺旋结构 腺嘌呤脱氧核苷酸；鸟嘌呤脱氧核苷酸；胞嘧啶脱氧核苷酸；胸腺嘧啶脱氧核苷酸
8.（1）过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。
（2）①拉马克是生物进化学说的最初奠基人，他的学说打破了特创论的观点，但他提出
的“动物的变异是由动物本身的意愿所决定的”是错误的。②达尔文的自然选择学说是生物进化理论发展的重要标志，他科学地解释了生物进化的原因以及生物的多样性和适应性，但达尔文无法对遗传和变异的原因做本质的解释。③孟德尔，摩尔根的研究成果，揭示了遗传和变异的本质。④杜布赞斯基等人又使生物进化的研究，从个体水平发展到群体水平，丰富和发展了达尔文的进化理论。⑤沃森和克里克提出的DNA模型又为人们从微观的分子水平研究生物进化奠定了基础。
本章知识回顾
［网络图表］
［知识归纳］
线索一：生物学的知识结构是通过科学探究得出的，科学探究是生物学科发展的基石，以科学探究能力为核心。掌握科学实验的设计思路和方法，学会用恰当的实验方法验证简单的生物学事实，并能对实验结果进行分析和解释。
线索二：抓住一个核心的知识内容，然后围绕这个核心知识进行多方位多角度的联系，使之形成由点到面的知识结构。这个核心的内容可以是一个概念、一个原理、一个图解、一个实例。例如，光合作用的相关内容，可抓住课本光合作用过程的图解来构建。
线索三：以某一生理过程或现象为线，把相关的知识串联起来，形成知识链，这也是形成知识结构的一种重要方法。比如，以植物的生长过程为主线，可联系：种子的结构———种子的萌发（种子萌发的条件、种子萌发过程中水量的变化、有机物总量的变化、有机物种类的变化、营养成分的变化、能量的变化等）———植物的生长（吸水方式的变化、有机物和能量代谢、激素的调节）———种子的形成。
线索四：生物是一个活的有机整体，各个组成部分既互相联系，又各不相同，各种生命活动都有它们各自的规律。因此，同学们要对比它们的组成和活动规律，找出共同点和不同点，运用比较法，把课本中相关的知识放在一起进行比较，有利于将知识系统化，并形成知识结构网络。
线索五：通过“读”反映生物、生物生理过程、生物科学实验过程的“ 图和图群”，将能
表现栩栩如生的生物、理解看不见摸不着的生理过程、感受生物科学探究的魅力。
章节专题探究
科学研究的基本模式
科学家们就像侦探一样，把各种线索拼凑起来弄清事情的来龙去脉。他们收集线索的途径之一就是开展科学实验。
（1）提出问题：实验是从提出一个科学问题开始的。科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。
（2）构想假说：假说是对实验结果的预测，它是建立在观察和以往的知识经验上的。但与许多预测不同的是，假说必须能够被检验。
（3）实验设计：设计一个实验来检验你的假说。在计划中应该写明详细的实验步骤，以及在实验中要进行哪些观察和测量。设计实验时涉及到两个很重要的步骤，就是控制变量和给出可操作定义。
（4）分析数据：实验结束时要对数据进行分析，看看是否存在什么规律或趋势。它们能不能支持你的假说？它们是否指出了你实验中存在的缺陷？是否需要收集更多的数据？
（5）得出结论：在下结论的时候，你要确定收集的数据是否支持原先的假说。通常需要重复好几次实验才能得出最后的结论。第2节 生物科学的学习过程
一、学习目标
1、了解科学家征服病毒的漫漫路程。
2、举例说出一个科学研究的故事。
3、概述科学研究的基本过程。
4、尝试进行科学研究。
二、教材分析
1、重点难点与疑点
1．教学重点
（1）了解科学家征服病毒的漫漫路程。
（2）举例说出一个科学研究的故事。
（3）概述科学研究的基本过程。
（4）尝试进行科学研究。
2．教学难点
（1）了解科学家征服病毒的漫漫路程。
（2）举例说出一个科学研究的故事。
（3）概述科学研究的基本过程。
（4）尝试进行科学研究。
3．教学疑点
（1）举例说出一个科学研究的故事（应用）。
（2）概述科学研究的基本过程、尝试进行科学研究（应用）。
2、教材解读
课 文 解 读
一、科学家不断研究：征服致病病毒路漫漫P6 烟草的怪病 病毒的发现与研究历史一、病毒病由来已久地球上的人类，其他动物和植物遭受病毒病的折磨已有许多世纪。许多记述表明至少在公元前二至三个世纪印度和中国就存在天花，中国从公元十世纪宋真宗时代就有接种人痘预防天花的记载了。在明代隆庆年间（1567-1572），人痘预防天花推行甚广，先后传至俄国、日本、朝鲜、土耳其及英国。1796英国医生琴纳，才得出了结论，牛痘可能使人预防天花，并在英国及欧洲大陆普遍应用，挽救了千百万人的生命。 在家畜的病毒病中，狂犬病可能是最早有记载的。此病毒病一般与疯狗有关。阿里斯多德在公元前四世纪就记述了病犬的疯狂和暴怒，通过咬啮还能将病魔传给其他的动物，此病也能传染给人（人畜共患疾病），在人体上这种病常被称作恐水病。法国人巴斯德在1884年发明了狂犬疫苗。 昆虫病毒病可能同高等动、植物的病毒病一样历史悠久。十二世纪中叶我国《农书》中，已有关于家蚕“高节”、“脚肿”等病症的记载。这就是我们现在所知家蚕核型多角体病毒。而国外直到十九世纪中叶，Cornelia和Maestri才记述了家蚕的黄疸病或多角体病的症状。第一个记载的植物病毒病的是郁金香碎色病，因为至今荷兰阿姆斯特丹的Rijks博物馆还保存着一张1619年荷兰画师的一幅得病的郁金香静物画。据记载一个得病郁金香球茎竟能换来牛、猪、羊甚至成吨的谷物或上千磅的奶酪。在1634~1637年的荷兰，这种嗜好达到了可称做“郁金香热”的高潮。使我们知道在十七世纪就存在一种植物病毒病——郁金香碎色病。二、病毒的发现与发现者Adolf Mayer被烟草的一种病态吸引住了，其症状是感染叶子上出现深、浅相间的绿色区域，故麦尔在1886年称为烟草花叶病。通过对叶子和土壤的分析麦尔指出不能把此病归于无机物平衡失调。这可能是一个细菌病。1892年从事烟草病工作的年青的俄国科学家伊万诺夫斯基发现感受花叶病的叶汁，即使经过Chamberland氏烛形滤器的过滤也仍具有传染的性质。这项观察提示了存在一种比以前所知的任何一种都小的病原，他认为该病是由产生毒素的细菌引起的。1898年，荷兰科学家贝杰林克重复了伊万诺夫的实验，他从患花叶病的烟草叶中挤出汁液，并使之通过Chamberland氏滤器。表明滤液仍有侵染性。贝杰林克相信他的滤器阻挡住了细菌。将汁液置于琼脂凝胶块的表面时，发现侵染性物质在凝胶中以适当的速度扩散，而细菌仍滞留于琼脂的表面。因此认为这种侵染性物质要比通常的细菌小。贝杰林克用“病毒”来命名这种史无前例的小病原体。不难看出真正发现病毒存在的是贝杰林克。伊万诺夫斯基和贝杰林克通过他们创造性工作发现了烟草花叶病毒，从而开创了病毒学独立发展的历程。三、病毒学的发展历程 病毒病害的病原研究阶段； 病毒化学和结构研究阶段。（一）病毒病害的病原研究阶段 自病毒发现直到上个世纪30年代初，病毒学研究主要集中在：分离和鉴定引起各种病毒性疾病的病毒；病毒对疾体所引起的特异性病理效应；病毒的传播方式和感染宿主范围；各种理化因子对病毒感染的影响等方面。在病毒发现的那一年,1898年德国细菌学家勒夫勒和弗施证实了口蹄疫病毒的存在。1911年，劳斯发现了引起鸡的恶性肿瘤的劳斯肉瘤病毒。1915~1917年，托特和德爱莱尔分别发现了噬菌体。人们通过过滤性试验，相继发现了近百种病毒病害，包括流感、骨髓灰质炎、几种脑炎、狂犬病、兔的粘液瘤、马铃薯花叶病、卷叶病、和条斑病、黄瓜花叶病、小麦花叶病等。而且人们从解决病害观点出发，在机体水平上研究了病毒感染的症状、传播途径、传播介体以及病毒的繁殖特征。1899年古巴流行黄热病，细菌学家里德证明罪犯确实是伊蚊。接着日本人高见证明一种叶蝉会传水稻矮花病，蚜虫会传马铃薯退化病。300多年前（1619年）就知道的郁金香碎色病直到1929年才证明是蚜虫传的。这时期还发现了一些非常有趣的病毒生物学现象，如一种病毒通过变异，产生致病力强弱不等毒株。而且同一种病毒的不同毒株彼此间有拮抗，称干扰现象。还有人发现把病植株的汁液注入到动物体内后，动物的血清和病汁液起特异的反应。这些研究成果都对当时防治病毒病起了重要作用。在这一阶段，人们对病毒本质的认识还很肤浅，认为病毒是一种与细菌类似的病原体，所不同的仅在于病毒必须在生活的细胞内才能繁殖，再就是体积十分微小，以致在显微镜下不能见到，能够通过细菌滤器。这也正是在那一时期把病毒称之为“超显微的滤过性病毒”的原因。（二）病毒的化学和结构研究阶段1935年，美国生化学家斯坦利发现烟草花叶病毒的侵染性能被胃蛋白酶破坏，在这一现象的启示下，他几乎磨了上吨重的感染花叶病的烟叶，企图用提酶的方法把病毒提纯出来。他得到了一小匙在显微镜下看来是针状结晶的东西，把结晶物放在少量水中，水就出现乳光了，用手指沾一点这溶液，在健康烟叶上磨擦几下，一星期以后这棵烟草也得了同样类型的花叶病。可见提纯的东西的确是有侵染性的烟草花叶病毒。今天在美国加州大学的原来斯坦利实验室里，仍然保留着一个标注着“Tob. Mos.”字样的瓶子，其中就盛着当年第一次提纯的烟草花叶病毒（简称TMV）。根据各种试验结果，证明这种结晶物质是蛋白质，初步的渗透压和扩散测定表明，这种蛋白质的分子量高达几百万。其结晶制品的侵染性依赖于蛋白质的完整性，侵染性被认为是病毒蛋白质的一种性质。Stanley 的研究论文1953年发表在Science杂志上，他在论文中写道：“烟草花叶病毒是一种具有自我催化能力的蛋白质，它的增殖需要活体细胞的存在”。在获得TMV结晶之后的将近20年时间里，许多其他病毒也相继被结晶出来，1955年，Scaffer和Schwerdt成功地结晶了脊髓灰质炎病毒，它是第一个被结晶出来的动物病毒。然而，Stanley在他的结晶工作中，并未注意到病毒的含磷组分，1936年Bawden和Pirie等在纯化的TMV中发现了含磷和糖类的组分，它们以核糖核酸的形式存在， 通过热变化， 这种核酸可以从病毒粒子中释放出来，这一发现也被Stanley不久证实，Stanley及其同事证实几种不同植物病毒的核酸也能从核蛋白的形式中被分离出来。TMV的结晶及其化学本质的发现是对医学和生物科学的巨大贡献，它不仅引导人们从分子水平去认识生命的本质，而且为分子病毒学和分子生物学的诞生奠定了基础。鉴于Stanley在TMV研究中的突出贡献，1946年他被授予诺贝尔奖，这是病毒学领域第一个获此殊荣的科学家。电子显微镜的应用 最初从电子显微镜照片上看到的病毒是一些几乎类似的微粒，1939年，G.A.Kansche在电镜下直接观察到了TMV，指出TMV是一种直径为1.5nm，长为300nm的长杆状的颗粒，而番茄黄化花叶病毒颗粒为球形，直径为25nm。早期电镜学家获得的最令人振奋的发现之一是细菌病毒----噬菌体，d′Herelle的噬菌体最初的电镜照片曾引起很大的轰动。噬菌体虽然非常微小，仅为10nm，但它们具有高度整齐而复杂的结构，它们有圆的头和起初被认为是尾巴的附属物，像个小蝌蚪。在争论多年以后，确定了噬菌体的附属物没有运动的功能，但它对噬菌体吸附于细胞表面和注射传染性核酸进入到细胞中却起了重要的作用。 病毒学研究的化学时期，还有一些比较重要的进展，1934年M.Schlesinger获得了纯化的噬菌体，1938年W.J.Elford测定了各种病毒颗粒大小等。但总的说来，这一阶段，病毒学工作者主要采用敏感动物（如小白鼠）或动物胚胎（如鸡胚）来研究病毒，分离鉴定了近百种病毒。同时在机体水平上研究了病毒的繁殖、发病机理和免疫反应等。只是微生物学的一个分支。同时，对病毒化学本质的了解也较为肤浅，对病毒的概念 这一时期，病毒学虽有很大的进展，但尚未形成独立学科，它还尚有很大争论，众说纷纭。（三）病毒研究的细胞水平时期 这一时期，包括本世纪40年代至60年代。在此期间，病毒学不论是在理论上还是在实践上都有很大的发展，逐步形成了一门独立的学科。由于这个时期对病毒的化学本质有了更清晰的认识，因而也有了较为统一的、明确的病毒概念。 1、利用大肠杆菌研究噬菌体的感染过程取得了迅速发展。以M.Delbruck和A.D.Hershey等领导的“噬菌体小组”围绕噬菌体与感染细菌细胞的相互关系进行了大量而深入的研究。这一时期的突出贡献在于：1940年M.Delbruck阐明了噬菌体的复制周期；1950年A.Lwoff揭示了溶原性噬菌体诱导的原理；1952年A.D.Hershey证明了噬菌体DNA的感染性；1952年N.D.Zinder发现了噬菌体的转导现象；1952年E.Wollman发现了溶原性噬菌体。2、组织培养技术开始应用于动物病毒的研究。我国学者黄祯祥早在1943年就利用鸡胚组织块在试管内进行病毒传代、定量滴定及中和试验。我国已故微生物学和病毒学的奠基人高尚荫院士，1958年在国际病毒学研讨会上宣读了《培养脓细胞的组织培养方法研究》论文，从此揭开了中国昆虫病毒学研究的新篇章。许多学者采用这一新技术，相继分离了上百种过去对动物不敏感的新病毒，如腺病毒、副流感病毒、鼻病毒、呼吸道合胞病毒、Echo病毒和柯萨奇病毒，大大拓宽了病毒学的研究范围。组织培养技术不仅发展了临床病毒学，而且还可用于研究病毒的复制和遗传，使人们对病毒本质有了进一步的认识。1949年J.J.Enders利用单层细胞培养繁殖脊髓灰质炎病毒取得成功，并且由于他对脊髓灰质炎病毒的开创性研究，而于1954年获得诺贝尔奖。1952年Dulbecco利用细胞单层培养进行了蚀斑试验，1953年Salk用细胞培养的脊髓灰质炎病毒制备出灭活疫苗，1957年Stewart用细胞培养技术还分离出多瘤病毒。目前组织培养技术已广泛应用于未知传染因子的分离，病毒病诊断，疫苗生产，以及病毒感染和复制的基础研究。 组织培养技术对动物病毒研究所作的贡献主要包括：病毒转录新途径和翻译新途径的发现；病毒对宿主范围的选择；某些肿瘤病毒引起的细胞转化；某些病毒侵染引起的细胞融合；发现有的病毒核酸由若干片段组成；有的病毒核酸具有极性的不同，如小RNA病毒为正链RNA病毒，正粘病毒为负链RNA病毒。3、植物病毒不断有重要的发现，如1952年J.I.Harris揭示了TMV外壳蛋白的化学性质，1955年H.Fraenkel-Conrat成功地将TMV的核酸及其蛋白亚基重建出感染的TMV，1956年H.Fraenkel-Conrat还证明TMV-RNA分子具有感染性，1956年F.A.Anderer阐明了TMV外壳蛋白变性的可逆性；1960年A.Tsugita测定了TMV外壳蛋白的氨基酸序列。中国农业大学裘维蕃院士对北京大白菜三大病害和华北小麦丛矮病等进行了深入研究。（四）分子病毒学的研究时期自从1953年DNA双螺旋结构理论建立以来，由于分子生物学的迅速发展，新技术和新方法的应用，使得病毒学的研究步入了分子病毒学的发展时期。50年代至60年代是分子生物学的奠基时代，而病毒特别是噬菌体和植物病毒为此做出了巨大的贡献,因此分子病毒学也正是分子生物学的发展过程中应运而生。
分子病毒学的发展是各相关学科如分子生物学、细胞生物学、遗传学、免疫学与病毒学理论和技术相互渗透的结果。尤其是分子生物学新技术的发明极大剌激了分子病毒学的发展。分子病毒学的发展经历了如下过程：1953年，Watson和Crick建立了DNA双螺旋结构理论，它使人们开始从分子水平上去认识遗传物质--DNA的结构基础和复制特性，理解基因表达与性状的关系，从而为分子生物学和分子病毒学的创立奠定了基础。
1962年，D.L.D.Casfar阐明了许多病毒的二十面体结构，明确了病毒核衣壳二十面体的构成规律，这是对病毒超微结构认识的重大突破。
1962年，D.Nathans成功地进行了噬菌体RNA的体外翻译；1965年，S.Spiegelman成功地在体外复制出Qβ噬菌体RNA；1967年M.Goulian成功地体外复制ΦX174噬菌体。这些工作对以后阐明DNA病毒和RNA病毒 的繁殖机制起了重要作用。
1967年，T.O.Diener发现了类病毒，他在试图分离马铃薯纺锤形块茎病的病毒时，发现其病原不是病毒，而是一种不含有蛋白质，分子量为105左右的裸露RNA。这样小的RNA分子不编码任何蛋白质。根据其特殊的性质，Diener把这类致病因子称为“类病毒”。随后的研究表明，类病毒RNA还有特殊的复制机制。类病毒的发现在分子病毒学史上是一个重要事件，它不仅揭示了自然界存在着比病毒更简单的生物，而且也使人们加深了对生命起源的认识。在类病毒报道之后，有人在澳大利亚又发现了类似于类病毒的环状RNA分子还能与病毒基因组RNA共同包被于RNA病毒粒子中，引起绒毛菸、苜菪和地三叶草产生病害，其中类似于类病毒的RNA称为“拟病毒”。羊瘙痒病最初也认为是类病毒引起的，Prusiner于1982年证实瘙痒因子不是类病毒，而是一种分子量只有3.0×104的蛋白质，称为“蛋白侵染因子”或“朊病毒”。根据类病毒的发现，Lavoff（1981）首先提出把病毒分为真病毒和类病毒的概念。随着拟病毒和朊病毒的相继发现，1983年在意大利召开的“植物和动物的亚病毒病原：类病毒和朊病毒”国际学术讨论会上，把类病毒、拟病毒和朊病毒列入亚病毒。
1968年，P.H.Duesberg发现流感病毒的多节段RNA基因组，随后在其他一些病毒中如呼肠孤病毒、大麦条纹花叶病毒中也发现了病毒基因组分节现象的存在。
1970年，P.H.Duelerg发现Rous肉瘤病毒含有癌基因v-src，而且在正常鸡以及其他脊椎动物和无脊椎动物的DNA中，也发现有癌基因v-src的同源序列存在，推测病毒癌基因是来自于细胞正常基因。随着其他肿瘤病毒致癌基因的发现，肿瘤病毒的细胞培养系统建立，以及肿瘤病毒对细胞转化诱导作用的确定，使人们对肿瘤发生的机制有了更深刻的了解。1970年，H.M.Temin和D.Baltimor分别发现了病毒的逆转录酶。逆转录酶基因组RNA在逆转录酶的作用下，首先合成原病毒DNA，然后原病毒可整合到宿主染色体DNA上。除了病毒癌基因外，原病毒在宿主DNA上的插入、整合，也可以引起细胞癌基因的激活和细胞转化，逆转录酶和逆转录过程的发现，是对Crick 1958年提出的遗传学中心法则的重要补充和发展，说明遗传信息不仅可以从DNA RNA，也可由RNA DNA。
1971年，限制性内切酶技术的发现为DNA序列分析和病毒基因的定位创造了条件，利用这一技术曾经成功地为乳头瘤病毒、多瘤病毒、腺病毒、疱疹病毒构建了酶切图谱。另一些新技术如基因转移方法、Southen blot的相继诞生，也加快了病毒特异性基因，尤其是转化基因的定位和病毒核酸序列分析的进程。
除此以外，70年代出现的DNA重组技术，使一些病毒基因组能在原核细胞的质粒载体上克隆，并在细菌中能够得到大量复制和表达产物，因而有利于探寻病毒的基因组结构和功能。
1977年，英国剑桥大学的Sanger完成了ΦX174-DNA全部序列的测定,为此Sanger第二次获得诺贝尔奖。根据ΦX174-DNA全部序列的分析结果，Sanger意想不到地发现了基因重叠现象。随后，在DNA噬菌体如R17、MS2、F2、Qβ中也证实了基因重叠现象的存在，这是病毒利用有限的遗传信息执行更多的功能，提高自身在进化过程中适应能力的一种表现。
1977年，L．T．Chow阐明了腺病毒转录过程中的mRNA拼接现象，随后在SV40、多瘤病毒中也相继发现了mRNA转录后的拼接过程，从而证实了真核基因的不连续性，明确了内含子（intron）和外显子（exon）的概念。
1978年，W．Fiers和V.B.Reddy测定了SV40-DNA的一级结构由5224个碱基对组成。SV40是第一个全部核苷酸序列被搞清楚的真核病毒，它含有结构基因VP1、VP2、VP3以及转化基因T和t，整个基因组有12.5%非编码区或非翻译区，在这些区域中包含启动子、增强子序列和其他调节序列，可对病毒基因组复制、转录、翻译进行调控。由于SV40既是研究真核基因结构和表达的良好模型，又是研究癌变机制的理想材料，因此，SV40-DNA一级结构的测定具有重要意义。
在70年代，Miller和Barbara研究ΦX174-DNA转录时还发现了ΦX174-DNA仅有一条链被转录，他们利用ΦX174噬菌体感染大肠杆菌，并在培养基中加入32P-磷酸盐以制备放射性的噬菌体mRNA，然后再将标记的mRNA分离出来，让其与分开来的RF-DNA正负链杂交，结果观察到仅有RF-DNA的负链与标记mRNA形成杂交体。因而让实在活体内ΦX174的RF DNA中仅一条链是转录的模板。与此相类似，T7噬菌体DNA在活体中也只有一条单链被转录。但在T4或λ噬菌体中情形较为复杂,其基因组中的某些部分是以一条链作为模板，而在另一区域，则是以另一条链为模板。大肠杆菌基因组的转录也同样存在一组基因与另一组基因的模板链不同。 1979年，T．Taniguchi用载体成功地表达了人干扰素基因。这是基因工程的一项大突破。进入八十年代后，分子病毒学的研究无论是在深度和广度都有了很大的发展。这里只举一些重要进展。 1981年，D.K.Kleid等利用重组DNA技术制备出口蹄疫病毒疫苗；
1982年，J.Summers等发现乙型肝炎病毒DNA复制中有逆转录过程；
1982年，B.Moss和E.Paoletti用痘苗病毒作为载体表达外源基因；1983年，Montagnier和R.C.Gallo分别分离到与AIDS相关的人类逆转录病毒（HIV）；
1985年，H.Vonder Patten等在3A下阐明了鼻病毒的晶体结构;
1988年，Chuo和Yamaya用弱病毒全长cDNA导入产生抗病毒的转化植株；
1990年以来，PCR技术在分子病毒学领域得到了广泛应用，目前PCR已成为病毒性疾病诊断和研究的重要手段。1993年，美国科学家K.Mullis由于发明了PCR仪而与第一个设计基因定点突变的Smith共享诺贝尔化学奖。
1991年，Han等将Moloney鼠白血病毒的反义表达序列导入小鼠受精卵中，从而培育成功对该病毒有抗性的转基因小鼠。
1992年，Desrosiers等利用SIV mac239/nef缺失突变株制备出减毒活疫苗，取得了抗SIV感染成功，也给HIV疫苗的研究赋予了许多启示。
1995年，HIV天冬氨酰蛋白酶三维结构的鉴定，使得一些针对病毒蛋白酶活性位点的抑制剂先后问世。1996年，David Ho利用逆转录酶抑制剂与蛋白酶抑制剂配成的“鸡尾酒”式药，成功地抵抗了HIV感染，因而1996年称为AIDS希望年。
1997年，美国加利福尼亚大学的神经病学和病毒学教授S.Prusiner由于发现了羊瘙痒病的致病因子是朊病毒（prion），以及提出了疯牛病、Creutz-feldt-Jakob氏病、Kuru病等脑退化性疾病是由朊病毒引起的理论，而获得了诺贝尔医学奖。然而朊病毒究竟是一种传染性因子，还是由正常基因突变形成的结构异常的蛋白质，至今仍处于争论之中。 病毒学经过上述四个时期的发展，逐渐形成和成熟起来，随着病毒基因组复制、基因表达调控原理、病毒与宿主细胞的相互作用规律，病毒感染和致病的分子机制的揭示，以及分子病毒学在技术上的革新和进步，它将为人类克服和战胜病毒病做出贡献。
P7 可怕的瘟疫 现代医学最伟大的成就之一，就是让传染病在世界上大部分地区不再成为对人类生命健康的重大威胁。以美国为例，在100年前，导致死亡的三种最主要的疾病都是传染病：肺炎、肺结核和腹泻；而现在，三大生命杀手则是心脏病、癌症和中风。大规模传染病的流行，古人称之为“瘟疫”。历史上，人类曾经饱受瘟疫的痛苦，只有在现代科学出现以后，人类在与瘟神的较量中才逐渐占了上风。1．“黑死病”曾导致欧洲1/3多的人口死亡历史上最骇人听闻的瘟疫之一是所谓“黑死病”，也就是现在所说的鼠疫。鼠疫对于亚洲、非洲和欧洲来说，就是一种恐怖的灾难，甚至改变了历史进程，例如它间接促使了东罗马帝国的崩溃。最广为人知也最为悲惨的鼠疫发生在中世纪的欧洲，它是由人类历史上最早的一次使用“生物武器”引发的。1346年，西征的蒙古军队包围黑海港口城市克法(今费奥多西亚，属乌克兰)，把患鼠疫死亡的死者尸体用投石机射入城内，城里鼠疫由此开始流行。城里的居民热那亚人逃离此城，鼠疫也跟随他们传播到西西里，随后又传播到欧洲大陆。在短短5年内，第一波的鼠疫就导致了欧洲1/3到1/2的人口死亡。在随后的300多年间，鼠疫在欧洲仍反复爆发，直到17世纪末、18世纪初才平息。当时由于病因不明，更加重了鼠疫的神秘、恐怖色彩。许多无辜者被指控传播鼠疫而被恐慌的民众处死。直到19世纪后期细菌学创立后，鼠疫的病源和传播途径才逐渐明朗。1894年，法国细菌学家耶尔森在香港调查鼠疫时，发现其病原体是一种细菌，这种细菌后来就被命名为耶尔森氏杆菌。1898年，另一位法国人西蒙德确定了鼠疫的传播途径是跳蚤把病菌从老鼠传播给人。到20世纪中叶，抗菌素的发明使得鼠疫成了容易治愈的疾病，而公共卫生和居住环境的改善也切断了鼠疫的传播途径。现在，鼠疫已非常罕见，但并不是完全消失，因为它仍然会在鼠类之中传播，一有机会还会传播给人。在20世纪80年代，非洲、亚洲和南美洲每年都有发生鼠疫的报告。1996年印度爆发的鼠疫还成了世界的重大新闻。目前，每年大约有1000到2000人感染鼠疫。即使在美国，平均每年也会有10多人从野外鼠类感染鼠疫，1/7的患者死亡。尽管鼠疫已非不治之症，也容易控制，但是历史惨剧在人们心中留下的阴影难以消除，它仍然被许多人视为最恐怖的疾病。2．天花成了殖民者的秘密武器另一种恐怖程度可与鼠疫相比的传染病就是天花。古代世界大约60%的人口受到了天花的威胁，1/4的感染者会死亡，大多数幸存者会失明或留下疤痕。幸运的是，天花已被人类彻底消灭，成了第一种、也是至今惟一一种被消灭的传染病。天花危害人类的历史可能比鼠疫还要久远，据传在3000多年前起源于印度或埃及。从古埃及法老拉米西斯五世等人的木乃伊上，可以发现天花留下的疤痕。天花原来只在“旧世界”（亚洲、欧洲和非洲）流行，在17、18世纪，它是西方最严重的传染病，但是在历史上的影响却比不上鼠疫，这可能是因为其受害者以儿童为主（约1/10的儿童因天花夭折），活下来的成年人大多已有了免疫力。但是当欧洲殖民者在15世纪末登上新大陆的时候，情况就不同了。欧洲殖民者给新大陆原住民带去了多种从未遇到过、因而不具有任何免疫力的传染病，其中最致命的一种就是天花。为什么科尔特斯率领300名西班牙殖民者能够征服有2500万人口的阿兹台克帝国(现墨西哥)？靠的秘密武器就是天花：阿兹台克人俘虏的一名西班牙士兵不幸染上了天花。10年内，阿兹台克人口减少到650万人，生存者也丧失了斗志，一个强大的帝国就此消亡。另一个强大的帝国印加帝国(现秘鲁及周边国家)也因为天花流行而被皮萨罗带着180名西班牙殖民者轻而易举地征服。北美的殖民者则有意将天花传给印第安人，给他们送去天花患者用过的毯子。在天花的肆虐下，几个原先有数百万人口的主要印第安部落减少到只剩数千人或完全灭绝。在与殖民者接触之前，美洲原住民大约有两三千万人口，而到16世纪末，只剩下100万人。天花是感染天花病毒引起的，无药可治，但是一旦得过天花而生存下来，体内就有了对抗天花病毒的免疫力，不容易再得天花。这一点很早就被人们认识到，在古代中国和其他国家，都有人尝试利用这个特点预防天花：从天花病人的伤口采疫苗接种到健康人身上。但是这容易引起严重副作用乃至死亡。1798年，英国医生琴纳首创接种牛痘。但是种痘并没有得到大力推广，在种痘发明150年后，世界上每年仍然有约5000万人得天花。直到1967年，世界卫生组织发起了消灭天花运动。1977年，最后一例自然发生的天花发生在索马里。1978年英国实验室发生事故，有两名工作人员染上天花———这是天花退出地球舞台之前的最后插曲。1980年世界卫生大会正式宣布天花被完全消灭，天花病毒在自然界已不存在，只有美国和俄罗斯的实验室还保存着样本。3．历史上死亡人数最多的一次瘟疫是流感历史上死亡人数最多的一次瘟疫既不是鼠疫也不是天花，而是几乎人人都得过的流行性感冒。1918年，一场致命的流感席卷全球，造成了2000万到5000万人死亡。尽管这场流感在美国被称为“西班牙女士”，但是它似乎首先起源于美国，有可能是从猪身上传播的。在那一年，近1/4的美国人得了流感，导致50多万人死亡，几乎一半的死者是健康的年轻人。平时流行的流感虽然没有这么致命，但是平均每年在美国也导致11万多人住院，3.4万人死亡。作为一种由病毒引起的传染病，流感没有特效药可治，可以注射流感疫苗预防，有效率为70%—90%。由于流感病毒极其容易发生变异，每年流行的流感病毒类型不一样，因此必须每年注射疫苗才能发挥作用。4．人类战胜疾病的速度越来越快两个世纪以来，人类战胜疾病的速度越来越快，能力也越来越强。法国著名科学家巴斯德在1885年发明了狂犬病疫苗，征服了狂犬病，震惊了整个欧洲。结核病是一种古老的疾病，我国古代称其为“痨病”。1882年，德国医生科赫运用先进的细菌学技术分离出了结核杆菌，1884年又分离出了霍乱杆菌。1944年，美国人发明了链霉素……多种疫苗的研制成功是人类与传染病斗争的重大成果。1921年，预防结核病的卡介苗脱颖而出；1928年，世界上第一种抗生素青霉素应用于治疗；同年，一种治疗百日咳的疫苗诞生。在消灭了天花之后，世界卫生组织又制定了2000年在全球消灭小儿麻痹症、麻风病、麦地那龙线虫病等传染病的计划。其中较为成功的是消灭小儿麻痹症，目前在绝大多数国家(包括中国)都已消灭，只剩下10个国家，数百个病例。人类同传染病的斗争是无止境的。尽管我们已消灭或基本消灭了许多种在历史上作恶多端的传染病，但是即使在医学最发达的国家，也还不能完全避免传染病的威胁。由于滥用抗生素导致抗药性病菌的出现，有可能使治疗某些传染病变得困难。而且新的致命性传染病会随时出现，例如艾滋病、埃博拉病毒、军团菌、西尼罗病毒、疯牛病以及最近出现的非典，都能引起恐慌或造成重大社会问题。比如，近几年多次在非洲爆发的埃博拉出血热，已使近千名患者死亡，死亡率近半。环球旅行的便利更增加了传染病在世界范围内传播的机会和速度。恐怖分子用生物武器人为制造致命瘟疫的威胁也不能排除。瘟神的挑战无休无止，我们不能放松警惕。在与瘟神的作战中，人类也许无法获得全盘的胜利，但是却能够赢得一场又一场的战役，而我们手中最强大的武器，是科学方法和现代医学技术。
P7 SARS偷袭 传染性非典型肺炎，又称严重急性呼吸综合征简称SARS，是一种因感染SARS相关冠状病毒而导致的以发热、干咳、胸闷为主要症状，严重者出现快速进展的呼吸系统衰竭，是一种新的呼吸道传染病，极强的传染性与病情的快速进展是此病的主要特点。 患者为重要的传染源，主要是急性期患者，此时患者呼吸道分泌物、血液里病毒含量十分高，并有明显症状，如打喷嚏等易播散病毒。SARS冠状病毒主要通过近距离飞沫传播、接触患者的分泌物及密切接触传播，是一种新出现的病毒，人群不具有免疫力，普遍易感。 此病病死率约在15%左右，主要是冬春季发病。其发病机制与机体免疫系统受损有关。病毒在侵入机体后，进行复制，可引起机体的异常免疫反应，由于机体免疫系统受破坏，导致患者的免疫缺陷。同时SARS病毒可以直接损伤免疫系统特别是淋巴细胞。
二、像科学家一样开展研究：科学探究P8 第1段 生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。科学探究通常包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达、交流。将科学探究引入义务教育阶段生物课程的内容标准，是为了促进学生学习方式的改变，使学生能主动地获取生物科学知识，体验科学过程与科学方法，形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观，培养创新精神。科学探究能力和对科学探究的理解是在学生探究性学习过程中形成的，这就需要组织学生进行探究性学习。教师应积极提供机会让学生亲自尝试和实践，并将科学探究的内容标准尽可能渗透到各主题内容的教学活动中。教师在引导学生参与科学探究活动时不仅应让学生参加科学探究的某些方面的活动，也应该注意让学生有机会参与若干完整的探究活动，培养科学探究能力。探究过程要素学习要求 达成目标 提出科学问题 在观察、调查、阅读等情境中发现问题，尝试提出可以通过科学探究来解决的问题。 能对自然现象产生好奇心，提出可能通过科学探究解决的问题； 领会提出问题的途径和方法； 理解提出问题对科学探究的意义。进行猜想和假设 收集相关信息，将已有的科学知识和问题相联系，尝试提出可检验的猜想和假设。 能针对所提出的问题依据已有的科学知识、经验，通过思考作出猜想和假设； 了解猜想和假设在科学探究中的作用。制定计划，设计实验 选择取得证据的途径和方法，决定收集证据的范围和要求，以及所需的相关材料、仪器、设备和技术等，并制定相应的计划。 能针对探究目的和条件，选择合适的方法（实验、调查、访问、资料查询等）； 考虑影响实验结果的主要因素，能确定需要测量的量，并采用适当的方法控制变量； 理解制定计划和设计实验对科学探究的意义。观察与实验，获取事实与证据 使用有关设备和材料进行调查、检索、观察、测量和实验；安全地操作；记录观察和测量的结果。 能使用基本仪器进行安全操作； 能从多种信息源中选择有关信息； 能进行一系列观察、比较和测量； 会记录和处理观察、测量的结果； 理解实验对科学探究的作用。检验与评价 分析、处理观察、测量和实验结果，与猜想和假设进行比较，作出解释； 收集更多的证据支持解释，检查解释及过程、方法上是否存在问题，必要时提出改进措施。将证据与科学知识建立联系，得出基本符合证据的解释； 能注意与预想结果不一致的现象，并作出简单的解释； 能提出改进工作方法的具体建议； 了解科学探究需要运用科学原理、模型和理论 表达与交流 书写探究报告，并以适当的形式进行交流。 能用语言、文字、图表、模型等方式表述探究的过程和结果； 能倾听和尊重他人提出的不同观点和评议，并交换意见； 认识表达和交流对科学探究的意义； 认识探究的成果可能对科学决策产生积极的影响。
拓展阅读
一、传染病
传染病，即传染性疾病，是由病原体引起的，能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传染的疾病。它是许多种疾病的总称。
传染病一般要经过潜伏期、前驱期、发病期、恢复期几个阶段。
传染病的特点
①有病原体：每一种传染病都有它特异的病原体，包括微生物和寄生虫。比如疟疾的病原体是疟原虫，艾滋病的病原体是艾滋病毒。病原体主要分为细菌、病毒（比细菌小、无细胞结构）、真菌（癣的病原体）和寄生虫。
②有传染性：传染病的病原体可以从一个人经过一定的途径传染给另一个人。每种传染病都有比较固定的传染期，排出病原体，污染环境，传染他人。
③有免疫性：大多数患者在疾病痊愈后，都可产生不同程度的免疫力。机体感染病原体后可以产生特异性免疫。感染后免疫属于自动免疫。
④可以预防：通过控制传染源，切断传染途径，增强人的抵抗力等措施，可以有效地预防传染病的发生和流行。
⑤有流行病学特征：传染病能在人群中流行，其流行过程受自然因素和社会因素的影响，并表现出多方面的流行特征。
传染病能够在人群中流行，必须同时具备三个基本环节：①传染源；②传播途径；③易感人群。缺少其中任何一个环节，传染病就流行不起来。预防传染病的一般措施也就针对这三个方面。
传染病的分类
中华人民共和国传染病防治法规定管理的传染病分为甲类、乙类和丙类。
甲类传染病是指：鼠疫、霍乱。
乙类传染病是指：病毒性肝炎、细菌性和阿米巴性痢疾、伤寒和副伤寒、艾滋病、淋病、梅毒、脊髓灰质炎、麻疹、百日咳、白喉、流行性脑脊髓膜炎、猩红热、流行性出血热、狂犬病、钩端螺旋体病、布鲁氏菌病、炭疽、流行性和地方性斑疹伤寒、流行性乙型脑炎、黑热病、疟疾、登革热。
丙类传染病是指：肺结核、血吸虫病、丝虫病、包虫病、麻风病、流行性感冒、流行性腮腺炎、风疹、新生儿破伤风、急性出血性结膜炎、除霍乱、痢疾、伤寒和副伤寒以外的感染性腹泻病。
二、什么是流感
流行性感冒简称流感，是由流感病毒引起的一种呼吸道急性传染病，不少人不止一次患流感而甚为不解，这是因为病毒抗原性变异太快，原流感病毒产生的相应免疫物质，与新感染的变化的新流感病毒对不上号，达不到有效的免疫效果。正因为这个缘故，现行流感疫苗在预防时间上也相对局限，不够理想。
流感是一种呼吸道急性传染病，顾名思义病人的飞沫是主要带病毒传播途径。但是近些年来国外科学证明，通过玩具、手帕等经手接触传播也很重要。如有个试验以两个健康人与两个流感初期患者带上口罩在一起洗牌打扑克，玩上几小时后，发现过段日子（相当于流感潜伏期）两名健康人也患上流感。在洗手液中证明有流感病毒。所以，在节日娱乐中，无论扑克、打牌均要注意对方有无传染性疾病，这也是一项“节日文化”内容和保健举措。
由于人类对流感普遍易感，加之患流感后的免疫时间不长于3年，流感成了一种常见病和多发病种。典型病例潜伏期为2-4日，以体温急速上升而起病，24小时体温达高峰（38-40℃），逐渐出现中毒型、胃肠型等类型，无并发症时在7-10日内恢复。
根据临床表现，流感可分为单纯型、肺炎型、中毒型、胃肠型等类型，单纯型流感最为常见，患者有头痛、怕冷、乏力、面红及全身酸痛等症状。体温可达39-40℃，持续2-3日后渐降，各种症状在一周后消失。肺炎型流感主要发生在老年、幼儿，起始如单纯型流感，1-2日后症状加重，高热不退，咳嗽加剧烈，气促发绀，吐血性痰，两肺出现湿性罗音，X线检查两肺显絮状阴影。抗菌性药物无效，有肺水肿危象。中毒型流感具有神经系统及心血管系统损害。临床上表现高热不退，神志昏迷，脑膜刺激症状，小儿可出现抽搐。胃肠型流感则有腹泻、呕吐、恶心等症状，约2-3日即可停止转向康复。孕妇流感尢以晚期妊娠危害为大，不仅症状重，容易发生肺并发病，而且容易招致胎儿死亡。八十年代香港流感流行时曾报告过围产期死亡率明显上升，活存小儿白血病发病率上升的事例。
从我国流感发病资料来看，流感以5-20岁年龄组发病率较高。因此，做好儿童、学生和青年预防十分重要。从职业来看，又以服务性行业、工人的发病率较高。对一些老人、孕妇更应加意防护。而且要特别注意流感在医院内感染和传播，做好陪客的管理和健康教育工作。发生流感流行时，医院儿科、妇产科、婴儿室、心脏病室应谢绝探病。
金刚烷胺对预防A型流感病毒有一定效果。成人预防用量每日口服200毫克，分2次服用。小儿按每公斤体重服4-5毫克计量。预防流感最为简便确实的办法是戴口罩，但须由七层纱布制成，每日洗换，经验表明，以洗过口罩滤病毒效果最为好。健康人戴口罩可避免感染，而病人戴口罩可避免传给家人及周围人群。流感病人的食具、手帕等均应煮沸消毒，居室应加强通风换气，或用乳酸熏蒸（按每100立米空间，用4毫升乳酸量计）。
在流感流行期间，应减少大型室内活动，尽量不带儿童去剧院等公共场所娱乐，不串门访友为宜。
三、抗生素应合理使用
抗生素概述
抗生素，严格意义上讲，就是在非常低浓度下对所有的生命物质有抑制和杀灭作用的药物。比如说我们针对细菌、病毒、寄生虫甚至抗肿瘤的药物都属于抗生素的范畴。但我们在日常生活和医疗当中所指的抗生素主要是针对细菌、病毒微生物的药物它的种类是相当多的。大概可以分成十余种大类。在临床上常用的应该有一百多品种，比如我们常用的青霉素一类有很多的品种。头孢菌素、红霉素类也有很多种。每一种类都有自己的特点，在使用时针对不同的的疾病、人群、细菌等，所以应该按照不同的人群、疾病来予以适当地选用。
抗生素按它的定义讲，是在很低的浓度下面能够杀灭生命体，比如细菌和病毒。能够杀灭生命体的东西是比较多的，比如家里使用的消毒的东西也能杀灭生命体但只能叫消毒剂，这种消毒剂不能用在人体里面，只能用在体外的环境消毒使用。抗生素是在很低浓度下并且能够在人体里面使用的毒性比较低安全性比较高的药物。抗生素的作用就是杀灭感染我们的微生物，目的是把病原体杀灭，控制疾病，以最终治疗疾病。
抗生素与抗菌药和消炎药的区别
抗生素的品种繁多使用广泛，在普通人群中间的知名度很高，这样就造成了它在名称方面比较混乱的状态。长期以来，不光在普通民众，甚至在一些专业人员对严格的抗生素的界定都不是非常有把握。老百姓一般所指的消炎药估计就是抗生素，但实际上严格意义上讲消炎药和抗生素应该是不同的两类药物。我们所用的抗生素不是直接针对炎症来发挥作用的，而是针对引起炎症的微生物，是杀灭微生物的，而消炎药是针对炎症的，比如常用的阿斯匹林等等非甾体类消炎镇痛药。抗菌药和抗生素是什么关系呢？他们是大范围和小范围的关系。抗生素是针对所有能够医治杀灭的生命体，包括细菌、病毒、寄生虫、肿瘤细胞等，抗菌药物主要是杀灭细菌的。因为能引起人体感染的，除了细菌以外还有很多的微生物，比如去年流行的非典，它是病毒感染，需要用抗病毒的药物，抗病毒和抗细菌的药物都可以算在抗生素的范畴里面去。抗生素是比较广义的，而抗菌药物是比较专一的。
我国抗生素的使用现状
临床上基本每一个科室，每一个专业的医生都在使用抗生素，它的使用率是非常高，对于感染，包括病毒感染，细菌的感染，寄生虫的感染，支原体、衣原体等微生物感染都需要使用抗生素。我们平常的很多疾病也确实属于感染性疾病，如普通的感冒，上呼吸道的感染，泌尿道的感染，皮肤的感染，但他们引起的感染原是不同的，上呼吸道80-90%是病毒感染，而泌尿道的是细菌感染。如果是病毒感染我们要用抗病毒的抗生素，如果是细菌感染就要用抗细菌的抗生素。在医院里抗生素的使用占总量的30-50%。其中一部分是需要使用的，另外一部分属于不合理使用。除了医院，老百姓的家里都会有抗生素存在，药店里的很大一部分也是抗生素。在我国抗生素的使用是非常广泛的，其中肯定有很多不合理之处，这就需要进行严格的、科学的指导管理。
抗生素的不规范使用，一个方面是引起细菌耐药，细菌耐药产生的速度远远快于我们新药开发的速度。长此以往，我们可能会退回到七、八十年代以前的状态，没有抗生素使用，人类将再一次面临很多感染性疾病的威胁。比如，结核病是结核杆菌引起的传染病，很多年前大家觉得控制得非常好，但是现在耐药的结核菌非常多，治疗起来就很困难。这就可能引起死亡率的增加，而且治疗耐药性结核花费的社会资源是治疗一个非耐药结核的十倍以上，造成的社会负担是非常重的。第二个方面，抗生素也是药物，进入人体以后发挥治疗效果的同时也会引起很多的不良反应。用的药物越多，引起不良反应的机会越高。我国药物不良反应监测中心的记录显示，我们国家的药物不良反应三分之一是由抗生素引起的，这个比例和抗生素的使用比例是一致的。抗生素的种类比较多，引起的不良反应或者是严重的不良反应涉及到了身体的每一个系统，所以抗生素的合理使用是迫在眉睫需要解决的问题。
典型例题解析
例1、阅读下述材料，回答相关问题：
我国第一个《抗菌药物临床应用指导原则》自2004年11月开始执行。卫生部发布该原则的目的是为了指导医师合理规范地使用抗菌药物，保障患者用药安全。
（1）抗菌药不合理使用的现象普遍存在，如长期或过量使用抗病药，可能导致病菌 增强。在此过程中，抗生素起 作用，其实质是 。
（2）现已从临床上获得某疾病的致病菌株（已知其代谢类型为异养需氧型）。某研究性学习小组为了研究“抗生素单独与联合使用对该致病菌株的影响”时，制定了实验方案（供选抗生素：青霉素、头孢霉素；其他实验用具根据需要选择）。
①你认为该研究方案主要包括的内容有：
（至少写出三项）。
②简述该研究的主要意义： 。
③请进一步完成该实验的相关步骤：
第一步：配制细菌培养基四只编号为A、B、C、D，并利用高压蒸气灭菌。
第二步：
。
第三步：
。
结果预测及相应结论（至少写出二种）：
。
【点评】本题是属于实验性质很强的研究课题，既考查了制定课题研究的初步方案、课题意义，又着重考查了实验的设计过程，要求学生在全面理解实验的基础上，能进一步对实验做出相应的预测及结论，难度系数比较高。题干中只有两种抗生素，所以理论上就应该有4个培养基，一个只涂上菌液作为对照，两个分别涂上青霉素和头孢霉素，分别观察两种抗生素单独使用的效果，最后一个培养基上涂上两种抗生素，来观察两种抗生素联合使用的效果。如果学生理解了四个培养基的正确使用，那么问题也就迎刃而解了。
【解答】（1）抗药性 选择 使抗药基因在种群中频率提高
（2）①研究目的、研究方法、研究计划、结果预测、报告交流形式等（至少写出三项）
②提高抗生素使用的针对性等
③第二步：将致病菌株培养液适当稀释后，各取1mL菌液均匀涂布在上述四只培养基中，向A中全部涂
布少量青霉素、向B中全部涂布少量头孢霉素、向C中同时全部涂布少量的青霉素和头孢霉素。
第三步：将A、B、C、D四只培养皿一起置于适宜条件下培养一段时间后。观察各培养基中致病菌生长
状况（菌落）。
结果预测及结论：
若A、B、C三只培养基中细菌生长状况较D培养基中的细菌生长状况差，说明抗菌素具有抑菌作用
①若C培养基中细菌生长状况较A、B培养基中的细菌生长状况都要好，说明单独使用抗菌素的抑制好于联合使用。
②若C培养基中细菌生长状况较A、B培养基中的细菌生长状况都要差，说明抗生素单独使用的影响不如混合使用的效果好。
③若C培养基中细菌生长状况与A、B培养基中的细菌生长状况差的相近，说明抗生素混合与否，与抗生素的作用效果无关
【总结】本题的关键是对实验设计的正确理解，从而才能得到相应的结果预测与结论。
例2、目前在上海市中学开展研究性学习，对中学生的创新精神和实践能力的发展起了积极的作用。在学习过程中，学生兴趣盎然。下面列出了学生的三个研究课题名称：
课题一：上海市民加入“中华骨髓库”心态的剖析；
课题二：上海地区降雨酸度的调查研究。
请选择上述两个课题中的一个作为你的课题，并回答如下问题：
（1）写出所选课题名称，并简单陈述选题的理由。
（2）简要列出你的研究计划与研究方法。
（3）该课题最终的成果形式是： 。
【点评】本题考查制定课题研究的初步计划。研究课题的确定，必须遵循需要性原则、可行性原则、科学性原则。对课题的意义可以从社会的需要和自身素质的提高两方面考虑。根据所选择的课题，制定研究计划与研究方法。最后的研究成果大都以调查报告、交流报告等形式呈现。
【解答】（1）名称和理由：
《课题一》课题名称：上海市民加入“中华骨髓库”心态的剖析。
选择理由：课题意义、兴趣、具备一定的研究条件等。
《课题二》课题名称：上海地区降雨酸度的调查研究。
选择理由：了解上海地区随着工业废气的治理与城市绿化状况的发展，降雨酸度的变化。
（2）计划与方法：
《课题一》计划：①确定调查对象、内容、方式、途径 ②查阅相关资料及开展调查 ③数据分析，撰写报告。
方法：收集相关资料，问卷调查及个别访谈等。
《课题一》计划：①确定调查对象进行调查（采用问卷调查、实地观察等方法） ②设计实验方案进行测试 ③数据分析，撰写报告。
方法：①调查法（如：去环保部门查阅环境检测年报等资料，收集有关资料） ②实测法（如：选点对降雨酸度进行实地测量，并与过去几年加以比较）。
（3）成果形式：
课题一：调查报告，论文等。
课题二：调查报告或论文。
【总结】在课题研究的过程中，还要注重学生的语言文字表达能力
例3、某生物兴趣小组开展探究实验，课题是：“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”
实验材料：
菌种和无菌马铃薯培养液、试管、血球计数板（2 mm×2 mm方格）、滴管、显微镜等。
酵母菌的显微计数方法：
1．血球计数板：是带有微小方格刻度的玻璃片，用于在显微镜下对血细胞、微生物的计数。
2．将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。连续观察7天，并记录每天的数值。
根据以上叙述回答下列问题：
（1）根据所学知识，该课题的实验假设是：开始在资源和空间无限多的环境中，酵母菌呈J型增长 ，随着时间的推移， ，酵母菌呈S型增长。
（2）本实验没有另设置对照实验，原因是 。该实验是否需要重复实验？_____________________，试解释原因____________________________。
（3）在吸取培养液制片前，要轻轻震荡几次试管，原因是_____________________。如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是_____________________。
对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？____________________________。
（4）请你设计表格处理实验的数据。
（5）在该实验的基础上，根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测，进一步确定一个探究实验的课题：_________________________________________________。
【点评】在近几年的高考中，纯粹的课题考查从未出现过，只不过实验的考查越来越课题化，越来越趋向于对实验过程的探讨，结果的预测。本题以此为出发点，综合考查学生的生物学功底以及实验技能。第一小题要求学生理解酵母菌S型曲线的意义。第二小题要求学生理解对照的真正含义。第三小题考查微生物计数法。第四小题的表格设计要注意题干中的“连续观察7天”，才能符合题意。第五小题的课题设定仍要立足于酵母菌的种群数量变化。
【解答】（1）环境中资源和空间逐渐变得有限
（2）该实验在时间上形成前后自身对照 需要 为了提高实验数据的准确性
（3）使酵母菌分布均匀 增加稀释倍数 上下和左右只计一边线上菌体
（4）
时间（天）次数 1 2 3 4 5 6 7
1
2
3
平均
（5）酵母菌的种群数量与营养物质（代谢废物或pH或溶氧等）的变化关系
【总结】本课题以一个完整的实验进行考查，只在题目的最后要求学生在此实验基础上再确定一个研究课题。
知识结构
【知识点图表】
【学法指导】
1．通过了解烟草的怪病、可怕的瘟疫、SARS偷袭三则故事，来了解科学家们征服致病病毒的辛苦历程。
2．了解科学探究的基本过程，并加以学习。
3．结合实际情况，进行科学探究。
教材习题参考答案
1．这种说法有道理。流感病毒是一种变异力极强的病原体，每一年的流行类型都会有所不同，世界卫生组织每年预测出将会出现的新流感毒株类型后，就会作出相应的判断并向世人公布新的流感疫苗组份，生产商根据这些流感疫苗组份确定疫苗生产的种类和规模，最终制成成剂，发布到市场上。在我国的北方，每年接种流感疫苗的最佳季节是在9月份。接种流感疫苗后，人体会在两周后产生流感病毒抗体，抵抗每年从10月开始至次年3月的流感流行季节。每次接种流感疫苗的效力大约会持续一年，并且每年接种的流感疫苗病毒株都不相同，因此，接种流感疫苗应该每年持续。
2．科学探究的基本过程是提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、分析证据、得出结论。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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生物科学的学习过程
像科学家一样开展研究：科学探究
提出问题
作出假设
设计实验
实施实验
分析证据
得出结论
科学家不断研究：征服致病病毒路漫漫
烟草的怪病
可怕的瘟疫
SARS偷袭(共26张PPT)
第二节 生物科学的学习过程
学习目标
举例说出一个科学研究的故事
概括科学研究的基本过程
科学家不断研究：
征服致病病毒路漫漫
1892年，俄国大片的烟草地里，发现大量烟草的叶子上出现深、浅相间的绿色区域，而且叶片很快枯萎，大量烟草减产。
科学家不断研究：
征服致病病毒路漫漫
烟草的怪病
起因：
科学家：
研究过程：
设计——显微镜观察
精密过滤仪器
多代接种培养等
实施——多次实验失败
分析——与假设矛盾
结论——一定是由比细菌还要小的生物致病
假设——病原体是细菌
俄国烟草瘟疫
伊凡诺夫斯基
像科学家一样开展研究：科学探究
提出问题
作出假设
设计实验
实施实验
分析证据
得出结论
科学家不断研究：
征服致病病毒路漫漫
请说说你所熟悉的病毒 导致的疾病，你知道它们的治疗和预防的方法吗？
科学家不断研究：
征服致病病毒路漫漫
可怕的瘟疫
1918~1919 流行性感冒
麻疹
传染性肝炎
小儿麻痹症
如今对病毒性疾病依然没有特效药
疫苗目前仍是预防病毒疾病最有效方法。
科学家不断研究：
征服致病病毒路漫漫
SARS偷袭
2003年春，SARS突然袭击人类
狂犬病、AIDS、SARS等都是法定管理的病毒性传染病
抗病毒药物的研发
科学家不断研究：
征服致病病毒路漫漫
阅读P7“SARS偷袭”说说我们将来面对病毒的袭击，可以采取哪些措施来预防病毒性传染病的迅速蔓延
建立完整的报告制度。
利用现代生物技术开发抗病毒药物提供新思路。
放眼社会
阅读P7 “面对SARS将不再恐慌”，说说目前治疗SARS的新思路。
评价指南
1、有人认为，流感病毒的变异速度极快很难研制出一种疫苗来预防流感病毒的侵袭。这种说法有道理吗？
2、概述科学探究的基本过程。试举例说明解决生活中的某一问题其实就是一个科学探究的过程。
事实： 阅读和讨论本节的“烟草的怪病”，归纳伊凡诺夫斯基在研究中是如何提出问题、作出假设、设计实验变量和对照实验的。
分析： 在发现病毒的研究中，伊凡诺夫斯基的创新之处是什么？
课后作业
课后作业
请设计实验探究水分或光照对植物光合作用的影响，写出实验假设、实验步骤、预期结果及分析。
课堂小练
某生物兴趣小组为了研究阳光对大豆发芽的影响，而在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验：
不充足
20℃
暗室
Ⅱ
充足
20℃
光照
工
水
温度
阳光
花盆
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
一个群体中MN血型的基因型频率和基因频率
基因型 LM LM LM LN LN LN 总数
个体数 30 60 10 100
基因型频率 0.3 0.6 0.1 1
基因数 LM
LN 30x2=60 60x1=60 0 120 200
80
0 60x1=60 10x2=20
基因频率 LM
LN 0.6 1
0.4
世界人口增长曲线图
1918~1919流行性感冒
1918开始的那次流感使全世界2100万人丧生。 1918年5月，这次流行病在欧洲参加第一次世界大战的士兵中间开始传播。该病很快通过拥挤的战壕和营房扩散开来。到7月份，它又传染给了欧洲大陆的众多平民，但大多数人的症状只是轻微的。 流感在秋天回潮，这次却是一种新的类型，致病力很强。随着病毒在全世界传播开来，死亡人数开始上升。年轻人病得较重，也许是因为年纪较大的人经历过以前的传染，已有抵抗力了。 到1919年流感消退时，病死的人数已是第一次世界大战中战死人数的两倍。 流行性感冒每隔几年在世界上传播一次，但由于药物的发展，它的危险性已减轻。现在应用疫苗可以预防某些类型的流感，而且抗生素治疗可减轻该病的危害。
麻疹（measles,rubeola,morbilli）是麻疹病毒引起的急性呼吸道传染病。主要症状有发热、上呼吸道炎、眼结膜炎等。而以皮肤出现红色斑丘疹和颊粘膜上有麻疹粘膜斑为其特征。
麻疹
小儿麻痹症又称脊髓灰质炎，是由一种病毒引起的急性传染病，多发生在夏秋两季。病毒主要由消化道传染，首先到达孩子的口腔，咽部和胃肠道，进而可能入侵到血液和中枢神经系统，被感染者的粪便中带有脊髓灰质炎病毒，所以可以迅速感染其他孩子，一般感染后７～１５天发病。小儿麻痹症起病的症状很像感冒一样有发烧，咽喉疼痛，头痛等症状。１～４天后症状减轻，但是又有发烧，体温可达３９℃以上；颈项强直，肌肉疼痛甚至出现肌肉麻痹的现象。多数情况下小儿麻痹症不会发展成瘫痪，但是如果病情发展，就会留下严重的后遗症。最常见的后遗症是单个下肢瘫痪，行走发生困难。
小儿麻痹症
传染性肝炎
病毒性肝炎(viral hepatitis)是由多种不同肝炎病毒引起的一组以肝脏损害为主的传染病。按引起发病的病毒不同可分为甲型肝炎(hepatitis A)、乙型肝炎(hepatitis B)、丙型肝炎(hepatitis C, 或称非甲非乙型肝炎)、丁型肝炎(hepatitis D)、戊型肝炎(hepatitis E)、己型肝炎、庚型肝炎等。
病毒性肝炎传染性强、传播途径复杂、传播范围广泛。主要是前5种。其中以甲、乙型肝炎感染率较高。乙肝病毒携带率为10.09%。近年又发现有己型肝炎和庚型肝炎。
提出问题
科学研究是从提出一个科学探究的问题开始的。科学探究的问题是指能够通过收集证据而回答的问题
通过观察和思考发现问题
作出假设
对实验结果的预测
建立在观察和积累以往知识、经验的基础上
假设是对还是错必须通过实验验证
设计实验
设计实验的目的是验证假设。
实验设计的重要内容是控制变量。
实验设计还包括设计实验的具体步骤等。
实施实验
按照设计的实验步骤进行实验
细致而客观地收集实验中观察、测量到的各种现象和数据
有时需要重复实验以确保数据的准准确性和可靠性。
分析证据
客观地处理和分析实验中得到的 证据，研究其中蕴涵的规律和趋势
思考他们能不能支持作出的假设，是否需要进一步收集证据等。
为了便于分析常常将相关的数据分类整理
得出结论
应充分肯定收集的证据是否真正支持原先的假说
在得出最终结论前，通常需要重复实验多次。
结论就是对实验研究所做的总结。在下结论时
