《人类面临的问题之一：健康问题》导学案1

人类面临的问题之一 健康问题人类面临的问题之一 健康问题 导学案导学案 情景点击情景点击 课程目标课程目标 1 尝试说出人类健康面临的挑战 2 举例说出生物科学与社会的关系 3 说明学习生物科学需要正确的方法 4 尝试像科学家一样实验 自主预习自主预习 1 人类面临的问题之一 健康问题 1 癌症是人类健康的杀手 生物因素 物理因素和化学因素 都可能导致癌症的发生 2 癌症的预防措施 避免接触物理 化学 病毒等各种致癌因子 增强体质 保持心态健康 养成良好的生活习惯 3 高发病率和高死亡率的传染病 发病率较高的传染病 依次为病毒性肝炎 肺结核 痢疾 淋病 麻疹 伤寒及副 伤寒 梅毒 疟疾 出血热 猩红热等 病死率较高的传染病 依次为狂犬病 艾滋病 白喉 新生儿破伤风 流脑 钩端 螺旋体病 炭疽病 乙脑 霍乱 出血热等 2 生物科学与社会 基因诊断和基因治疗 1 对于缺乏有效治疗手段的遗传病 可通过对胎儿进行产前基因诊断 并对确诊患病 的胎儿实施人工流产 从而避免遗传病患儿的出生 2 基因治疗是治疗遗传病的新途径 其基本原理是采用转基因技术将带有治疗作用的 基因 目的基因 导入患者的受体细胞中 体外培养使其增殖 然后输回患者体内 以纠 正或弥补缺陷基因带来的影响 或将目的基因通过载体直接送入人体内受体细胞中 从而 达到治疗的目的 思考思考 有些糖尿病是由于基因 遗传物质 突变引起胰岛素分泌不足 引起血糖浓度高于正常 水平 从而形成糖尿 目前一般采取注射胰岛素的方法暂时缓解 但一段时间后血糖又会 升高 如何根治 提示 采取基因工程的方法把健康基因导入胰岛细胞 即基因治疗 3 21世纪生物科学发展的大趋势 对生命现象与生命本质的研究不断扩大 深入 向微观和宏观 最基本和最复杂的两 极发展 4 生物学研究的基本方法 生物学是一门以实验为基础的学科 实验法是生物学研究的基本方法 许多生物现象 及规律都是通过科学的实验法而被发现的 实验法要遵循一定科学过程 通过雷迪 尼达 姆 斯巴兰扎尼 巴斯德的实验 不但能体验到生物科学的研究方法 而且更能感受到实 验法是挑战伪科学最有力的武器 5 生物科学的探究过程 研究生命科学的程序包括观察 假设 实验 对假设的进一步修正 得出结论 进一 步地观察 进入下一个认识周期 在尝试像科学家一样实验的过程中 特别注意以下几个 环节的问题 1 观察 用一种或多种感官去收集有关这个世界的信息 观察有时需要使用一些辅助 仪器 如光学显微镜 电子显微镜 2 测量 对被测量的对象用比较精确的数据加以表示 3 实验设计 预测技能实际上是根据现有证据和既往实验对将来的事件作出的推论 由于预测只是推论的一种 所以可能出错 必须通过巧妙设计实验来检验预测的正确与否 在设计实验时 特别注意遵循单一变量原则 对照原则 平行重复原则 等量原则等 4 收集数据和分析数据 把分类 观察或测量得到的内容如实地记录下来的过程叫做 数据收集 运用数学知识整理 分析 归纳各种数据 可能会发现事物的内在规律 得出 独到的见解 并通过实验报告的形式与他人交流 5 安全实验 科学实验需要确保实验安全 只有完全理解并能自觉遵守实验安全规则 才能确保实验安全 思考思考 巴斯德的实验最精巧的一个方面是什么 提示 将玻璃瓶颈拉成弯曲的鹅颈状 如图 好处是 瓶子虽未密封 却可以保持无 菌 课堂互动深入探究课堂互动深入探究 知识点一 癌症的病因和预防措施 1 癌症的病因 致癌 因素 举例 生物 因素 劳氏肉瘤病毒 物理 因素 紫外线 电离辐射 化学 因素 砷化物 铬化物 亚硝胺 尼 古丁 2 癌变过程与机理 3 防止癌变 1 尽量避免接触物理的 化学的 病毒的等各种致癌因子 2 注意增强体质 保持心态健康 养成良好的生活习惯 从多方面积极采取防护措施 特别提醒特别提醒 细胞癌变的发生不是单独由一种基因的突变引起的 而是涉及多种基因 的变化 多基因突变的累积才能使细胞的增长失控而癌变 例1 下列属于细菌侵入人体导致疾病的是 A 糖尿病 B 肺结核 C 肺癌 D SARS 解析 肺结核是由结核杆菌感染所致 糖尿病是由胰岛B细胞功能受损 胰岛素分泌 不足所致 肺癌是由细胞癌变所致 SARS是由病毒感染引起的疾病 答案 B 反思领悟反思领悟 生物科学与人类有着十分密切的关系 学好生物科学 在注重理解 勤 于思考 重视理论联系实际 做到活学活用的同时 还应关注生命科学发展的重大热点问 题和社会热点问题 重视用所学的生物学知识阐述和解释生物学现象和有关事实 知识点二 基因诊断和基因治疗 1 基因诊断 1 概念 所谓基因诊断就是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法 直接检测 基因结构及其表达水平是否正常 从而对疾病做出诊断的方法 2 原理 DNA分子杂交 针对不同疾病的检测 有不同的DNA探针 探针DNA分子有 特定的脱氧核苷酸序列 若它与标本中的DNA分子发生杂交 即可特异性地确定标本上的 遗传信息 3 特点 针对性强 特异性高 快速 简便 灵敏度高 4 目前可以进行基因诊断的疾病 病毒类 单纯性疱疹病毒 肝炎病毒 腺病毒 乳头状瘤病毒 HIV 艾滋病病毒 和风疹病毒 细菌类 大肠杆菌 沙门氏菌 军团菌 弧菌 链球菌和葡萄球菌 寄生虫类 锥虫 丝虫 疟原虫 血吸虫 弓形虫和旋毛虫 5 基因诊断的方法 核酸分子杂交法 DNA探针法 聚合酶链式反应法 PCR法 2 基因治疗 1 概念 把带有治疗作用的外源基因导入有基因缺陷的细胞中 达到治疗的目的 2 基因治疗的基本原理 采用转基因技术将目的基因导入患者的某种细胞中 体外培养使其增殖 即细胞培养 然后输回患者体内 这样重组受体细胞因导入正常基因 可以纠正或弥补缺陷基因带来的 影响 将带有治疗作用的基因通过载体 如灭活的病毒等 直接送入人体内某些细胞中 从 而达到治疗疾病的目的 3 基因治疗的图解 目前流行的两条途径 例2 基因治疗是把健康的外源基因导入 A 有基因缺陷的细胞中B 有基因缺陷的细胞核中 C 有基因缺陷的细胞器中D 有基因缺陷的细胞膜中 解析 基因治疗的基本原理是 采用转基因技术将目的基因导入患者的某种细胞中 体外培养使其增殖 然后输回患者体内 这样的重组受体细胞因导入正常基因 可以纠正 或弥补缺陷基因带来的影响 或将带有治疗作用的基因通过载体直接送入人体内某些细胞 中 从而达到治疗疾病的目的 答案 A 知识点三 科学家不断实验 挑战 自然发生说 1 雷迪的实验 1 实验设计 设计对照实验 考查单一变量 根据苍蝇是否与肉接触 发现凡是苍蝇 接触的肉上都生了蛆 2 实验结论 生物不能自然发生 地球上自从有了原始生命 所有生物都来自生殖 2 尼达姆的实验 1 实验设计 把羊肉汤煮沸 以杀死其中的微生物 然后用软木塞塞紧瓶口 几天后 肉汤中还是滋生了大量的微生物 2 实验结论 微生物能自然发生 3 斯巴兰扎尼的实验 1 提出问题 对肉汤的加热时间是否足够长 微生物可能通过软木塞进入瓶内 2 假设推断 如果对盛有肉汤的密封烧瓶加热煮沸的时间足够长 则能杀死全部的微 生物 放置一段时间 肉汤也不会被污染 3 实验设计 4 实验结论 密封的条件阻挡了外部微生物且加热杀死了内部微生物 微生物不能自 然发生 推翻了自然发生说 4 巴斯德的实验 1 实验设计 把装有浸液的瓶子消毒 然后 将瓶颈拉成弯曲的鹅颈状 长时间静置 2 巧妙之处 将瓶颈拉成弯曲的鹅颈状 使外边的尘埃沉积在曲颈部而不致进入瓶中 瓶子虽未密封 也能保持无菌 3 实验结论 曲颈瓶阻挡了空气中的微生物 在有氧条件下微生物不能自然发生 彻 底否定了自然发生说 例3 现有一植物的种子 已经知道它的萌发受水分 温度和氧气的影响 但不了 解其萌发与光是否有关 探究光的有无对该种子萌发的影响 某同学进行了如下实验 向垫有滤纸的培养皿中倒入适量的水 将一定量的种子放入培养皿中 将培养皿置于黑 暗 25 空气状况适宜且相同的条件下培养一段时间 观察种子的萌发情况 你认为下 列最适宜作对照组的是 A 另一组置于有光条件下 其他处理相同 B 另一组置于5 条件下 其他处理相同 C 另一组置于缺氧条件下 其他处理相同 D 另一组置于有光 5 条件下 其他处理相同 解析 本实验的研究目的是探究光的有无对该种子萌发的影响 其实验变量必然是一 组有光和一组无光 其他条件应保持相同 答案 A 反思领悟 在进行实验设计时 要注意设计对照 而在设计对照实验时 确定 实验变 量 是非常重要的 在研究光照对某个方面的影响时 其变量是 一组有光 一组无光 要研究光强度对某个方面的影响 则其变量就应该用 不同光照强度 处理 要研究温度 对某个方面的影响 则其变量是 温度的不同 在确定实验变量的同时 对于无关变量要 保持一致 而且必须有利于实验的顺利进行 知识点四 观察池塘水中的 生命世界 1 实践程序 2 注意问题 1 在观察过程中要对所观察到的生物进行简单分类 辨别哪些是单细胞藻类 哪些是 原生动物 常见的单细胞藻类有衣藻 硅藻等 常见的原生单细胞动物有变形虫 草履虫 和眼虫等 2 会对数据进行一些处理 把数据整理成图表形式 如柱形图 扇形图 曲线图等 清楚地分析出数据之间的一些规律 思考 推测这些数据说明的问题 应用指南应用指南 实验设计应遵循的基本原则 1 对照原则 通过设计对照实验 既可排除无关变量的干扰 又可增加实验结果的可 信度和说服力 2 单一变量原则 该原则可使实验中的复杂关系简单化 使结果更准确 实验中要尽 可能避免无关变量及额外变量的干扰 3 平行重复原则 任何实验必须有足够的实验次数 才能避免结果的偶然性 使得出 的结论科学 准确 平行重复原则要求控制某种因素的变化强度 在同样条件下重复实验 观察其对实验结果的影响程度 4 科学性原则 是指实验的原理要符合科学原理 实验结果的预期要有科学依据 实 验的各个环节都不能偏离生物学基本知识和基本原理 以及其他学科领域的基本原则 科学性原则具有两个方面的含义 首先 必须保证实验的设计不出现科学性错误 其 次 实验设计要具有科学思想和科学方法的因素 例4 科技在发展 社会在进步 手机已成为大众化的通讯工具 进入寻常百姓家 在手机为我们的生活带来便利的同时 有人也为手机能产生辐射这一问题产生了担忧 手机辐射会不会致癌呢 请你设计一个模拟实验 来初步探究手机辐射是否有可能致癌 1 选取实验材料 如 的小鼠 并将材料分组编号 2 用 来靠近 对照组小鼠不进行任何处理 3 观察 4 预测结果及结论 说明手机辐射可能会致 癌 否则手机辐射不会致癌 解析 本实验研究的手机辐射能否对人体健康造成不良影响是事先不知道的 故应属 于探究性实验 实验时应选择工作中的手机靠近实验小鼠 观察实验结果 并分析得出结 论 答案 1 生理状况相近且正常 2 工作中的手机 实验组小鼠 3 两组小鼠的生理 状况 是否出现肿瘤 4 如果只有实验组小鼠出现肿瘤 方法点拨 1 在设计实验的过程中应遵循多种原则 主要常用原则是 单一变量原则 对照原则 无关因素的等量原则 重复平行性原则等 2 实验操作过程中应注意以下三点 选材要得当 正确恰当处理实验组 观察 和记录要尊重科学事实 随堂练习随堂练习 1 第二次世界大战后 在日本广岛生活的人癌症的发病率很高 其主要致癌因素是 A 物理因素 B 化学因素 C 病毒因素 D 煤焦油 解析 常见的致癌因素有物理因素 如核辐射 电离辐射 紫外线等 化学因素 如 苯 煤焦油 甲醛等有毒物质 生物因素 如肉瘤病毒等 二战期间美国在日本广岛投下 了一枚原子弹 原子弹爆炸后 遗留下很强的核辐射 所以致癌因素主要是物理因素 答案 A 2 细胞癌变的机理是 A 自然发生的 B 原癌基因和抑癌基因发生基因突变 C 细胞分化中特化出来的 D 细胞衰老的必然结果 解析 细胞内原癌基因主要负责调节细胞的周期 控制细胞的生长和分裂进程 抑癌 基因主要是阻止细胞的不正常分裂 由于致癌因子的作用 使原癌基因和抑癌基因发生基 因突变 导致正常的细胞生长和分裂失控而变成了癌细胞 答案 B 3 多选 雷迪通过实验证明了 蛆通过生殖而来 下面关于雷迪实验技巧的叙述正 确的是 A 对肉块进行了高温灭菌处理 B 让苍蝇和一块肉接触 同时隔断另一块肉与苍蝇的接触 C 设计了对照实验 D 不同实验对象组除了是否和苍蝇接触外 其余的处理