高中生物 第一章《生物科学和我们》内容拓展+教材内容全解 苏教版必修2.doc

第一章 生物科学和我们 内容拓展 教材内容全解（苏教版必修2）【教材内容全解】要点一、粮食问题揭秘1.世界粮食问题（1）世界人均粮食产量呈现增长趋势：第二次世界大战以后，世界粮食生产的增长速度快于人口的增长速度，世界人均粮食产量呈现增长趋势。（2）不均衡性项目发达国家发展中国家人口数量占世界人口的1/4占世界人口的3/4粮食总产量占世界的1/2占世界的1/2特点人均产粮多、消费少人均产粮少、消费多（3）解决方法由于发展中国家人口增长过快，粮食短缺问题日益严重，因而解决发展中国家的粮食问题是解决人类粮食问题的关键。2.我国的粮食问题（1）特点：我国是一个农业大国，在仅占世界7%的耕地上养活了占世界22%的人口，所取得的巨大成就举世公认。（2）现状：由于我国人口的迅速增长、资源短缺和环境恶化等原因，我国的粮食生产以及人民的生活环境正面临着严峻的考验。（3）我国粮食短缺的原因：粮食短缺是社会原因与自然原因相互作用的结果。要点二、详叙现代农业生物技术1.现代农业生物技术与粮食问题（1）生物科学与技术将会为粮食问题的解决带来新的希望。（2）1983年，世界上第一个转基因植物的培育成功标志着现代农业生物技术的诞生；1993年，世界首例转基因产品延熟保鲜番茄在美国批准上市。（3）现代农业生物技术在理论和应用上得到了巨大发展。2.现代农业生物技术的效应（1）现代农业生物技术的发展为社会创造了明显的经济效益。世界范围内转基因作物的全球市场价值随着种植面积的迅速增加，将会更加快速地增长。（2）现代农业生物技术的发展带来的社会效益和生态效益也十分显著。抗逆转基因作物的推广在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制。抗虫、抗除草剂作物的应用极大地提高了农作物产量，减少了化学农药对环境的污染和对人畜的危害。高维生素含量的转基因作物将为数亿贫困人口的健康带来福音。菲律宾国际水稻研究所正在通过转基因技术培育一种全新的水稻新品种金大米，它富含-胡萝卜素，有助于减轻或消除亚洲地区人群比较缺乏维生素a的状况。已推广应用的转基因向日葵，其种子中脂肪酸的含量要明显高于普通向日葵。3.我国转基因技术的发展（1）“七五”计划结束时，我国已经掌握了转基因植物的全套技术，获得了抗虫烟草等转基因植物。（2）“八五”计划期间，抗病毒、抗细菌、抗盐碱、抗虫、抗除草剂等转基因植物得到了更大的发展。（3）“九五”计划期间，获得一批具有自主知识产权的新基因（如水稻耐寒、耐盐碱等相关基因），并已初步获得抗病、抗虫或改良品质的转基因水稻、玉米、烟草以及花卉等。要点三、比较转基因技术的有利方面和不利方面1.有利方面（1）改变传统育种方式，缩短育种年限。转基因技术可选择任何一个目的基因转入受体生物中，得到一个相应的新品种。如培育出高产优质、抗病虫害、抗旱、抗盐碱、抗除草剂等特性的作物新品种，减少对农药、化肥和水的依赖，以降低生产成本，缓解不断恶化的农业生态环境。（2）克服异源、远源杂交障碍。可以把动物的基因，甚至是人类的基因组合到植物中去。例如，科学家利用了一种北极熊的抗冷冻基因，将其植入番茄细胞中，培育出耐寒番茄。（3）生产有利于健康和抗病的食品。（4）利用转基因技术把高泌乳量基因、瘦肉型基因等外源基因导入动物精子、卵细胞或受精卵中，培育出符合人类需求的动物。（5）利用转基因动物大量“生产”适用于移植手术的器官是有可能实现的。2.不利方面（1）有些转基因食物可能含有毒物质和过敏源，影响人体健康，甚至可致癌或导致其他一些疾病。如转基因马铃薯能破坏小鼠的肝、胃和免疫系统，因此也可能影响人体健康。（2）外来基因会以一种人们还不甚了解的方式破坏食物中的营养成分。如抗除草剂转基因大豆中的防癌成分异黄酮含量减少了。（3）大量的转基因生物进入自然界后很可能会与野生物种杂交，产生超级杂草、超级病毒等，造成基因污染，进而影响到生物多样性的保护和生物资源的持续利用，这种污染对生态系统造成的影响将难以消除。（4） 有些作物插入抗病虫基因或抗真菌的基因后可能会对其他非目标生物起作用，从而杀死环境中有益的昆虫和真菌。要点四、三种进化理论的比较方法拉马克的进化理论达尔文的进化理论木村资生的进化理论观察参加了欧洲的考察，记载了2 000个属的植物，绘制了900种植物的图鉴，研究了法国巴黎近郊不同地质年代地层中的化石进行了长达5年的环球科学考察，有代表性的是对加拉帕戈斯群岛不同岛屿上的13种地雀和克格伦岛上550种甲虫的观察从分子水平上计算了某些蛋白质分子的进化速率，提出“每种生物的信息大分子都有一定的进化速率”分类比较分类比较了古代生物与现代生物，家养动物、栽培植物与野生动植物的区别分类比较了各种地雀的异同、各种甲虫的翅的长短以及这些形态与环境的关系分类比较了人、鸭嘴兽、鲤鱼和鲨鱼的血红蛋白链和链的进化速率推理物种是可变的。在自然界里，环境的影响使生物发生变异，并且从一个生物类型演变为另一个生物类型。生物的器官是用进废退的物种是可变的，生物在“过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存”的自然选择法则的基础上向前进化。自然选择学说是达尔文进化理论的重要组成部分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。只有当分子进化导致生物在形态和生理上发生差异后，自然选择才能发挥作用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引用大量事实证据，说明了物种是可变的，并且对生物的多样性做了解释揭示了分子水平的进化规律，和达尔文的进化理论相互补充，更好地揭示了生物进化的本质要点五、领悟生物的进化历程，掌握科学思维的方法本章分别讲述了科学家拉马克、达尔文以及木村资生的进化理论，进化理论的创立和不断完善的科学发展史，生动地说明了科学理论是一个逐步建立、不断完善的过程。生物进化理论是生物学学科体系的轴心，有关进化的思想、事实、原理和规律，始终贯穿于生物学科的学习之中。近年来，随着分子生物学理论和技术的发展，许多学者也相继提出了一些新的进化观点。在生物进化的研究领域中，最有争议的热点问题集中在两个方面，一是生物进化的机制，二是生物进化的方式，即是渐变还是突变。我们可以通过对进化理论不断完善的发展历程的了解，来建构对科学研究的基本过程的认识。科学思维的过程如下图所示。思维过程概念例证观察有目的、有计划地和思维活动紧密结合的考察研究方法达尔文对克格伦岛上550种甲虫有目的地观察推理对观察到的现象做出解释，就是在进行推理拉马克“用进废退”的进化观点分类把某些特征相似的事物归类到一起的逻辑方法拉马克通过分类的方法发现古代生物与现代生物的异同建立模型用来显示事物或过程的表现手段细胞的亚显微结构模型、生态系统的结构模型交流与他人交换看法、分享信息的过程科学家通过媒体和会议交流工作要点六、正确进行推理以体现科学思维的过程1.不能只凭两个事件一起发生，就判断它们之间存在着因果关系，应通过实验或者根据以往的经验，来判断是否存在因果关系。2.要作出正确的归纳，选出的样本必须足够大而且具有代表性。（1）求同法：把研究对象的共同之处归纳起来。（2）差异法：这种归纳方法与求同法正好相反，是找出研究对象的差异因素。（3）求同差异法：综合应用“求同法”和“差异法”。3.归纳推理与演绎推理的关系归纳推理侧重于对经验事实的概括，从经验升华为理论，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。演绎推理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。人们总是运用归纳推理和演绎推理两种思维方法，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深化。要点七、科学实验的方法科学研究很重要的一方面，就是通过开展科学实验严谨、有序地检验科学家的假设及推论。虽然并不是所有的实验都遵循相同的步骤和顺序，但其基本模式大多与下列所描述的相近。1.提出问题实验是从提出一个个科学问题开始的。科学问题是指能够通过收集数据而解答的问题。2.构想假说假说是对实验结果的预测。与所有的预测一样，假说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。严格地假说应该采用“如果那么”的句式。这样的假说其实就是对将要进行的实验的一个粗略概括。3.实验设计设计一个实验来检验提出的假说。在实验设计中应该写出详细的实验步骤，以及在实验中要进行哪些观察和测量。设计实验时涉及两个很重要的步骤，就是控制变量和给出可操作的实用性定义。（1）控制变量：在一个设计良好的实验中，除了要观察的变量以外，其余变量都应始终保持相同。变量是指实验中可以变化的因子，其中人为改变的因子称为自变量，随着自变量变化而变化的因子称为因变量。因变量是为了得到实验结果而需要观察或测量的指标。除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。绝大多数实验都要设置对照实验。（2）实验设计的另一个重要方面就是要有清楚的实用性定义。实用性定义是指一个讲清楚某个变量该如何进行测量或者某个术语该如何定义的陈述。4.分析数据将实验中得到的观察或测量结果作为数据。实验结束时要对这些数据进行统计和分析，看看是否存在