2018-2019高中生物 第一章 生物科学和我们学案 苏教版必修1.docx

第一章 生物科学和我们学习导航1.结合教材P23，举例说出生物科学与社会的关系。2.结合教材P45，尝试像科学家一样实验。重难点击1.举例说出生物科学与社会的关系。2.尝试像科学家一样实验。方式一创设情境，激发疑问人类社会现在面临哪些问题？今天我们就一起来看看人类面临的健康问题，人类健康面临哪些挑战？学生结合以往知识回答：(1)人类面临着粮食、人口、环境、资源和能源、健康等问题。(2)人类健康面临着各种疾病的威胁，有癌症、心血管疾病、传染病、心理疾病等。导入：这些都是我们身边的生物科学。方式二创设情境：把生物的实验室布置成有多种多样、形形色色的挂图、标本、模型、仪器、盆栽植物、花卉、饲养的鸟类、鱼类、以及介绍有关生物科学知识和发展前景的展板；播放有流水、鸟鸣及自然界优美景色的录像资料；具有听觉、视觉、嗅觉效果的、人与其他生物和谐相处的“生物世界”。学生走进教师精心布置的课堂中，观赏到丰富多彩的动物、植物；耳边响起夹在轻松、优美的轻音乐中的欢乐的鸟鸣声，呼吸到飘洒在实验室中的阵阵花香，联想起能够健康地生活在生机盎然、郁郁葱葱的大千世界，和家人及亲朋好友共同享受着人世间的美景，这种生活是多么的幸福。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。深化拓展(1)癌变机理(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。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)可采用基因诊断技术对许多传染病的病原体进行诊断。结合实例分析人类面临的健康问题1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”，请分析：(1)癌症是传染病吗？答案癌症没有病原体，不是传染病。(2)该村癌症患者增加的原因是什么？答案化工厂排放的有毒废料通过空气或饮水进入人体内，诱发细胞癌变。(3)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？答案基因诊断和基因治疗。2不同的人群癌症发病率不同，这与人们的生活习惯是否有关？答案有一定关系。3下列生活习惯中，_是不健康的生活习惯。A吸烟B远离放射源C酗酒D定期体检E加强体育锻炼F作息不规律G大喜大悲H喜食油炸食品I不吃霉变的食物J经常食用新鲜水果、蔬菜答案A、C、F、G、H。1已知乙肝病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问题导析(1)已知乙肝病人的细胞中含有乙肝病毒，而“80%左右的肝癌患者是由乙肝病人转变而来的”。(2)引起癌变的因素有生物因素、物理因素和化学因素。(3)本题中的乙肝病毒属于引起癌变的生物因素。(4)本题提及的黄曲霉素属于化学因素。答案B一题多变前苏联的切尔诺贝利核电站发生核泄漏后，该地区居民的白血病发病率明显增高，引起这一现象的原因是()A辐射致癌B化学致癌C病毒致癌D食物致癌答案A归纳提升诱发癌症的内因和外因(1)外因：各种致癌因子是诱发癌症的外因。致癌因子包括：物理致癌因子：主要指辐射，如紫外线、X射线等。化学致癌因子：如联苯胺、亚硝酸盐、黄曲霉素等。病毒致癌因子：如Rous肉瘤病毒等。(2)内因是细胞内遗传物质发生变化，但癌症不是遗传病。(3)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。2生活中在不知情的情况下，人最可能因下列哪一种方式感染艾滋病病毒()A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B与艾滋病患者共进晚餐C与病毒携带者握手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答案D解析艾滋病的传播方式包括性传播、血液传播、母婴传播三种方式。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可通过血液传播。方法技巧几种疾病的判断方法(1)传染病是由病原体引起的、能传染的疾病，可通过接种疫苗等方法预防。(2)遗传病是遗传物质发生改变而引起的，能在亲子代间传递的疾病。(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)营养不良等疾病往往是因为机体内缺乏维生素等营养物质导致机体生命活动出现异常。二、像科学家一样实验：科学实验1步骤2观察池塘水中的生命世界归纳总结(1)科学实验的一般程序：观察测量实验设计收集数据和分析数据安全实验。(2)实验设计的原则科学性原则：指实验目的明确、实验原理正确、实验材料和实验手段的选择恰当。可行性原则：指从实验原理、实验的实施到实验结果的产生都具有可行性。单一变量原则：不管一个实验中有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应一个反应变量；实验操作中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。可重复性原则：任何实验都必须有足够的实验次数，才能确保结果的可靠性。对照原则：消除无关变量对实验结果的影响，可分为空白对照、自身对照、条件对照、相互对照等几种类型。1某科研小队通过对上述村庄的饮用水进行测量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致癌的原因，请你利用以下材料设计实验来证明。实验材料：小白鼠若干只、受污染的井水、纯净水、鼠饲料、饲养笼、解剖刀、显微镜等。答案实验过程：(1)选取健康的、发育状况相同的小白鼠20只，随机平均分为甲、乙两组，放入标有甲、乙的两个饲养笼中。(2)甲组每天供应受污染的井水500mL，乙组供应纯净水500mL，两组都饲喂等量的饲料。(3)一段时间后，将小白鼠杀死并解剖，用显微镜或放大镜观察主要脏器是否病变。2设计“验证性实验”与“探究性实验”的目的、结果及对结果的分析方法有什么不同？答案(1)设计“验证性实验”的目的是对已经证明的科学结论进行检验。设计“探究性实验”的目的是对还没有证明的假设进行检验。(2)“验证性实验”是对一种正确结果进行正确分析。“探究性实验”是对各种可能结果进行合理分析、预测。3设计验证性实验与探究性实验的实例比较如下。请补充完成下列实验：比较内容验证性实验探究性实验实验目的设计实验证明淀粉遇碘_设计实验探究淀粉遇碘_材料用具试管、淀粉溶液、蒸馏水、碘液等试管、淀粉溶液、蒸馏水、碘液等作出假设淀粉遇碘变蓝或不变蓝方法步骤(1)取两支相同的试管并分别编号为1、2(2)(3) (4)观察并记录现象结论1号试管内溶液变蓝，2号试管溶液不变蓝。说明_若1号试管溶液_，2号试管溶液_，说明淀粉遇碘变蓝。若1号和2号试管内溶液_，说明淀粉遇碘不变蓝答案变蓝是否变蓝碘液淀粉遇碘变蓝变蓝不变蓝均不变蓝一题多变(1)验证性实验和探究性实验是否都需要设置对照实验？上述实验中的自变量是什么？答案都需要设置对照实验；碘液。(2)验证性实验为什么不需要“作出假设”？答案结论是已知的，不存在假设问题。方法技巧验证性实验步骤设计的一般方法(1)材料准备与前期处理：如果需要提取、配制、处理实验材料，则把提取、配制等步骤作为第一步。(2)分组、编号：研究对象、器皿等要分组编号，设置实验组和对照组，注意控制无关变量，在语言叙述的措辞上尽可能用“定性”的语言表达，如“一段时间”“适宜的温度”“适量的”“一定量的”“等量的”“相同条件下”“适宜条件”等字眼，如果有测量应记录测量初始值。(3)实验处理：分别对实验组和对照组施加单一变量，实验处理要遵循“单一变量和对照原则”。(4)现象观察、记录：在措辞中体现对无关变量的控制，经常用“相同条件下”等字眼描述，观察记录实验现象或记录测量的实验数据。(5)分析结果，得出结论。4下面是验证镁是叶绿素重要组成成分的实验步骤：分别向甲、乙两瓶中加入等量的完全培养液和缺镁的培养液挑选两株长势相同且健壮的小麦幼苗，分别置于甲、乙两瓶中，并置于相同的环境中进行培养取两个广口瓶，编号甲、乙一段时间后，观察并记录小麦幼苗的生长情况正确的操作顺序是()ABCD答案A解析根据实验内容可以判断，本实验的首要步骤是进行分组编号，再进行完全培养液和缺镁培养液的培养，然后观察每组小麦幼苗的生长情况，比较分析。一题多变(1)本题所涉及实验的第一步和最后一步分别是什么？答案设计实验步骤的第一步为材料处理，分组编号；最后一步为实验结果的观察及分析。(2)实验设计中先向瓶中加入培养液和先将幼苗置于瓶中有何区别？答案设计中应是先加入培养液，因为如果先将幼苗置于瓶中再加入培养液，可能会影响加入培养液的量，或因瓶中没有培养液而使幼苗生长受到影响，从而影响实验结果。1中东呼吸综合征是由一种新型冠状病毒引起的病毒性呼吸道疾病，以下说法错误的是()A中东呼吸综合征属于传染病B该新型冠状病毒属于病原体C研究冠状病毒的生命现象和生命活动规律有利于疾病的防治D可通过基因治疗对中东呼吸综合征患者实施救治答案D解析中东呼吸综合征是由一种新型冠状病毒引起的病毒性呼吸道疾病，是一种传染病，患者的遗传物质并未发生改变，所以不能通过基因治疗对中东呼吸综合征患者实施救治。2消除癌症是全世界科学家正在深入研究的课题。下列哪一种防治癌症的措施，最有可能从根本上消除癌症()A给患有癌症的病人及时补充合适的营养B用手术切除发生癌变的组织或器官C将导致癌症的遗传物质加以改造，使之恢复正常D采取多种手段，让癌症患者时刻保持积极向上的心态答案C解析癌症是在致癌因子的作用下，正常细胞的遗传物质发生改变而引起的。因此要从根本上消除癌症应改造遗传物质，使其恢复正常。3基因诊断能够对多种疾病的病原体进行诊断，其中包括()病毒类细菌类寄生虫类ABCD答案D解析不管什么疾病，只要病因与基因有关，均可应用基因诊断技术。4对使用观察法观察生物学现象的要求中，不必要的是()A必须真实、准确B必须全面、细致C必须借助仪器D如实记录观察结果答案C解析观察法可不借助于仪器，直接观察。5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，平均分成两组饲养。(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)生长和健康状况解析设置对照实验时，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的患病情况，并作记录。基础过关1在日常生活中，下列不容易引起癌症的生活习惯或工作环境是()A抽烟B吃油炸食物或腌制食物C医院放射科的工作环境D多锻炼，心情愉快答案D2哈尔滨血液肿瘤研究所某年收治了1500多例儿童血液病患者，其中白血病患者高达80%。除了儿童与成年人相比免疫功能比较脆弱外，室内装修材料散发的有害气体也是“杀手”之一。那么，有害气体属于哪种致癌因素()A化学因素B物理因素C生物因素D人为因素答案A解析化学因素、物理因素、生物因素是诱发癌症的三种环境因素。3据报道，某地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联苯胺C尼古丁D亚硝胺答案A4实验设计是科学实验的关键步骤，实验设计应遵循的原则不可能是()A设置对照实验B遵循单一变量C平行重复D不考虑无关变量答案D解析在实验设计和操作中，各实验组中的无关变量应完全相同，这样就可以避免实验结果的差异是由无关变量引起的可能性，便于清晰地研究自变量与因变量的关系。所以只要是对实验结果有影响的变量都应在实验设计过程中加以考虑。5(2017徐州高一调研)人们为了得到更加准确的实验数据，以反映出生物学现象所渗透的规律性本质，通常对测量及其结果的处理要求是()A随机测量、取中间值B随机测量、取平均值C测量多次、取平均值D测量多次、取中间值答案C解析运用多次测量取平均值的方法，误差最小、最接近实际情况。6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答案B能力提升7在研究光照强度对某种鸟鸣叫次数的影响实验中，下列设计不符合研究要求的是()A记录一天内不同时间同一地点该种鸟鸣叫次数B记录同一时间不同天气该种鸟鸣叫次数C记录繁殖季节该种雌鸟和雄鸟鸣叫次数D记录不同季节同一地点该种鸟鸣叫次数答案C解析在探究实验中，应遵循单一变量原则。题干明确指出是研究光照强度对某种鸟鸣叫次数的影响，而C选项的目的是研究在同一繁殖季节中雌鸟和雄鸟的鸣叫次数，与题意不符。一天内不同时间、同一时间不同天气、不同季节同一地点的光照强度都不一样，都是研究光照强度对某种鸟鸣叫次数产生影响的实验。8一位学生想研究蜗牛爱吃白菜还是爱吃大头菜，他将两种菜叶均切成小块，并准备10个容器，在每个容器中均放置一只蜗牛和每种菜叶各一块。三天后，对每种菜叶的面积进行测量并记录数据。有人认为此实验不科学，其理由不正确的是()A实验开始时所用的菜叶的小块未经测量，它们可能不相等B每种菜叶的厚度可能不等，因此其实际大小可能不等C对蜗牛的情况未做说明D只需要两个相同的容器，各放入一只大小相同的蜗牛，其他条件相同答案D解析设计实验时要遵循一些基本原则，如单一变量原则、对照原则、平行重复原则等，本题中对食物块的大小、厚度及蜗牛的情况均未做任何说明，可能导致实验结论不可靠。但如果只用两个相同的容器，各放入一只大小相同的蜗牛，由于缺少平行重复实验，也可导致结论不可靠。9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：花盆阳光温度水光照20充足暗室20不充足在这一实验设计中，应该改正的错误是()A两个花盆都应该放在向阳的地方B两个花盆都应该放在黑暗的地方C两个花盆的温度应该不同D两个花盆都应该浇充足的水答案D解析两个花盆都应该浇充足的水，这样既保证了变量单一，又使大豆不会因为缺水而影响发芽。10生活中常常会发现：切开的梨放的时间长了，切面会变成褐色，因为梨的果肉中铁成分很高，一旦与空气接触，铁和空气中的氧气结合，形成一种褐色物质。有人设计了如下实验，下列相关说法中正确的是()实验操作实验现象置于盐水中的梨切面不变色置于空气中的梨切面变色A.该实验的主要目的是为了探究梨变色是否与空气有关B该实验能证明空气中的氧气使梨切面变色C这是一组对照实验，实验变量是有无NaClD该实验与梨切面置于两条件下的时间长短无关答案A解析明确实验中的单一变量。该实验主要探究梨切面的变色是否与空气有关，单一实验变量是空气中的氧气的有无。在此实验中，除氧气为变量外，NaCl的有无也是一个变量，所以该实验无法证明氧气使梨切面变色。反应的发生需要一定的时间。11在中国一个偏僻的山村许多人患有食道癌。发病率比周围地区高出近百倍，这一现象已经延续了几个世纪。外迁村民的后代发病率则明显降低。(1)请拟定一个调查方案，目的是了解诱导发病的原因。(2)最终调查结果是：该村不存在有害射线源和致癌的病毒等传染源。村民常吃发霉的粮食，副食主要是腌菜和长期保存的酸菜，几乎不吃新鲜的蔬菜和水果。极少吃新鲜的肉食，肉制品主要是易于保存的熏、腊制品。饮用水中亚硝酸盐含量较高。与邻近村落不同的还有土壤中缺少钼元素。根据调查结果你的推论是什么？答案(1)由于外迁村民的后代发病率明显降低，因此是遗传病的可能性不大，很可能是环境中存在致癌因素。所以要根据癌症的诱导因素制订方案：检测这一地区是否存在有害射线。重点了解村民的生活方式以及生活习惯。由于是消化道癌症，因此应该侧重调查村民的饮食习惯；调查水源和食物成分中是否含有致癌物质。调查村中是否有致癌生物(如病毒)导致的传染源或传染病。(2)初步认为是化学因素致癌，根据村民的饮水和食品可以推测致癌物质主要是亚硝酸盐。新鲜水果和蔬菜中的维生素C和钼元素可能有抑制癌症发生的作用。12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，偶然生出青霉菌，在其周围没有细菌生长。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)若对照实验的结果为_，则充分证明青霉菌确实能产生可阻止细菌繁殖的物质。答案(1)D(2)对照组的培养液和培养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。13下表是某校生物课外活动小组人工孵化蛙卵的实验记录表(用同样大小的容器，装等量的水，孵化时间相同)项目组别水源水量(mL)水温()蛙卵数孵出蝌蚪数A池塘水5002225250245B自来水50013250136利用实验的单一变量原则分析回答以下问题：(1)如果要探究水温对蛙卵孵化的影响，应对表格内容作何处理？_。(2)如果要探究水源对蛙卵孵化的影响，应对表格内容作何处理？_。(3)如果要探究水量对蛙卵孵化的影响，应对表格内容作何处理？_。答案(1)选取相同的水源(池塘水或自来水)(2)控制相同且适宜的水温(2225)(3)选取不同的水量(如500mL、300mL)，控制相同且适宜的水温，选择相同的水源(池塘水或自来水)解析首先分析本题中涉及的实验因素有水源、水量、水温、蛙卵数，然后分析存在的自变量有水源和水温，最后根据题中设问确定单一变量，推断如何控制其他变量。真题体验14(经典高考题)面对去冬今春我国西南部分地区严重旱情，生物兴趣小组同学查阅资料发现，摩西球囊霉菌可以与植物根系形成共生体，能提高干旱条件下植物体内活性氧的清除能力，增强抗旱性。请完成实验设计，探究接种摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿(牧草)的抗旱能力。材料用具：紫花苜蓿幼苗，摩西球囊霉菌菌种，栽培土(经灭菌处理的田园土与河沙混合，体积比91)，大小一致的花盆等。方法步骤：(1)每个花盆中放置栽培土3kg，并将花盆平均分成A、B两组。(2)A组各花盆中_，B组各花盆中_。(3)将等数量的幼苗移栽于各花盆中，置于_的条件下培养。(4)6周后，_处理10d，每天观察、记录并统计_。结果预测与分析：_。答案(2)接种等量的摩西球囊霉菌菌种不接种(或接种与A组等量的经灭菌处理的摩西球囊霉菌菌种)(3)相同且适宜(4)干旱(或停止浇灌)紫花苜蓿死亡率(或存活率，或存活天数)结果预测与分析：A组紫花苜蓿死亡率明显低于B组。这可能是接种摩西球囊霉菌提高了紫花苜蓿的抗旱能力(或A组紫花苜蓿死亡率等于或高于B组。这可能是接种摩西球囊霉菌不能提高紫花苜蓿的抗旱能力)解析本题为实验探究题。要探究接种摩西球囊霉菌后是否具有提高紫花苜蓿的抗旱能力，需要设置对照实验，实验的自变量是摩西球囊霉菌的有无，因变量是植物体内活性氧的含量。在设计实验时要注意单一变量原则和对照原则在实验中的应用。