高一生物生物科学的学习过程

生物科学的学习过程 重点内容 科学研究的基本过程 第二节 一 科学家不断研究 征服致病病毒路漫漫 1 烟草的怪病 病毒的发现与发现者 1 1892年 俄国生物学家伊凡诺夫斯基发现烟草有烟草斑纹病 如将病叶捣碎 将叶汁擦到健康叶上 能使其生病 但如将病叶汁加热 再擦到叶上 叶不发病 他用细菌陶土过滤器将病叶汁过滤来获得无菌的叶汁 擦到健康叶上 也能引起斑纹病 他认为有两种可能的解释 一种是细菌太小 能通过细菌过滤器 第二种是细菌虽被阻 细菌分泌的毒素存在于滤液中 可以致病 他的创新之处是设计出新的研究方案 他的实验假设是由某种细菌释放的毒素引起的烟草病 经过一代一代地接种 毒素的致病作用应该越来越小 实验证明 滤过叶汁中的致病因素在感染到新叶中后 有繁殖增生的能力 因此他确认 这个致病因素是一种很小的 能通过细菌过滤器的 能引起烟草花叶病的病原体 当时他把这种致病因子叫做 滤过性病毒 伊凡诺夫斯基 俄罗斯著名科学家1892年发现烟草花叶病病源的滤过性 Chamberland氏滤器 烟草花叶病病毒 斯坦利 1904 1971 美国著名化学家 1935年提纯了烟草花叶病毒 1946年获得诺贝尔奖 4 病毒性肝炎是由多种病毒感染引起的 对于不同类型的肝炎已有不同的预防措施 2 可怕的瘟疫 1 1918 1919年 全世界流行的流感夺去了2000万人的生命 流感患者具有发烧 流涕 浑身酸痛等症状 2 麻疹病是麻疹病毒侵入呼吸道黏膜以后引起的一种呼吸道传染病 已有疫苗防治 3 小儿麻痹症是指由人脊髓灰质炎病毒侵入消化道黏膜以后引起的一种消化道传染病 疫苗防治效果好 已被消灭 肝炎病毒 5 AIDS的全称是获得性免疫缺陷综合症 是由HIV感染人体引起的 主要通过三种途径传播 一是性行为传播 二是血液途径传播 如静脉注射 输血以及输入血制品 三是妊娠时以胎盘为媒介的母婴传播 目前还没有好的治疗措施 SARS病毒 3 SARS偷袭 果子狸 突起的S蛋白 HR1的氨基酸片段 HR2的氨基酸片段 缠绕在一起 与靶细胞结合 注入RNA到靶细胞 人体感染致病 SARS病毒侵入人体机理 世界卫生组织将 非典 称为严重急性呼吸综合症 简称SARS 科学家将引起SARS的新的变种冠状病毒命名为 SARS病毒 SARS病毒与禽流感病毒完全不同 最为可靠的区分方法是DNA探针 关于SARS研究的一种新设计方案是 利用基因工程技术生产外源HR1和HR2 将其用作药物注入人体 这样外源HR1和HR2抢先和病毒上S蛋白内的HR2和HR1分别结合 使病毒自身的HR1和HR2不能相互缠绕 从而阻止病毒侵入人体细胞 这样 人类将不再恐慌SARS H5N1禽流感病毒 4 艾滋病病毒 二 像科学家一样开展研究 科学探究 1 提出问题 指能够通过收集证据而回答的问题 2 作出假设 是对实验结果的预测 它也是建立在观察和以往的知识 经验基础上的 3 设计实验 目的是验证假设 设计实验需要学习前人的知识和经验 需要掌握实验的基本技能和技术 但更重要的是创新 实验设计的重要内容是控制变量 设计对照实验 实验设计包括设计实验的具体步骤 4 实施实验 是探究的重要阶段之一 按照设计的实验步骤进行实验 并细致而客观地收集实验中观察 测量到的各种现象和数据 一个比较完整的探究性实验设计方案 一般包括以下几个方面的内容 实验目的确定 提出假说 设计实验方法和步骤 提出实验预期的结果 要观察和搜集的数据及方法 书写实验设计方案通常包括 实验课题 实验假说 设计实验 实施实验 分析证据 得出结论 等项目 5 分析证据 客观地处理和分析实验中得到的证据 研究其中蕴含的规律或趋势 思考它们能够说明什么问题 能不能支持作出的假设 是否需要进一步收集证据 相关的数据可用表格和曲线表示 6 得出结论 是对实验研究所作的总结 在下结论时 应充分肯定收集的证据是否支持原先的假设 在得出最终结论前 通常需要重复实验多次 三 抗病毒时代的到来 人类对所有的病毒性传染病都没有针对性的特效药 但研制抗病毒药物的基本思路有 阻止病毒进入细胞 阻碍病毒的复制 遏止病毒的扩散和传播 例1酸雨是指含有一定数量的酸性物质 硫酸 硝酸 盐酸 碳酸等 pH值小于5 6的酸性降雨 酸雨的形成是一个非常复杂的过程 一般认为 酸雨的形成主要是由于人为排放的二氧化硫进入大气后 造成局部地区大气中二氧化硫富集 在水的凝集过程中形成硫酸等酸性物质 随雨水降落下来 实验选题 探究 酸雨 对小麦种子萌发的影响 材料器具 培养皿 用清水浸泡过的小麦种子 清水 以硫酸为材料配制不同pH值的 酸雨 请你根据上述材料器具 设计实验步骤 1 取分别放进规格相同的培养皿中 并 2 3 4 除探究酸雨对小麦种子萌发影响外 还可以从哪些角度探究酸雨对小麦生长的影响 请列出你设计的另一项选题的名称 答案 1 相等数量的小麦种子 并给培养皿编号 2 定时向培养皿中的种子喷洒不同pH值的 酸雨 对照组喷洒清水 3 观察 记录种子萌发的情况 并分析实验结果 得出结论 4 探究酸雨对小麦幼苗生长的影响或答探究酸雨对小麦根尖细胞分裂的影响等 只要答案合理即可 例2有人说松树的针状叶具有保鲜作用 实验室中现有柑桔60只 塑料桶 有盖 数只 松树针状叶适量 医用保鲜剂一瓶 1 如果松树针状叶真的具有保鲜作用 请分析其可能的原因 2 请设计一个实验方案 研究室温条件下 松针是否具有保鲜作用 1 松树的叶片能产生抗生素杀灭细菌 2 将柑桔分成三等份 放在A B C三个塑料桶中 A桶中加入适量松针 B桶中喷洒适量医用保鲜剂 C桶不处理作为对照 三桶都加盖 一段时间后 观察和统计A B C三桶中霉变的柑桔数量 3 A桶中柑桔霉变的数量少于C桶而多于B桶 说明松树针状叶的保鲜作用不是很明显 A桶中柑桔霉变的数量少于C桶 说明松树针状叶的具有一定的保鲜作用 A C两桶中柑桔霉变的数量相当 说明松树针状叶的不具有保鲜作用 A桶中柑桔霉变的数量少于B桶 说明松树针状叶的保鲜作用十分明显 3 预测并简单分析实验结果 3 请写出探究 大豆幼苗生长最佳的日温和夜温组合 的实验方案 预测最佳的温度组合 并通过光合作用和呼吸作用的关系解释原因 实验材料和用具 大豆幼苗若干 大小相同的装有等量完全营养液的玻璃瓶若干 温箱 可满足幼苗生长 若干 量尺等提示温度组合范围 日温20 30 夜温17 22 幼苗生长其它条件相同 一 实验方案 1 2 3 二 预测的温度组合及解释 一 实验方案 1 取生长状况一致的大豆幼苗若干 分成多个组 或4组 分别移栽到编好号的玻璃瓶内 2 将各组大豆幼苗分别置于不同日温和夜温的组合下培养 写出不同日温与夜温的具体组合如 高日温 30 高夜温 30 高日温 30 低夜温 17 低日温 17 高夜温 30 低日温 17 低夜温