高中生物： 第1章 生物科学和我们（学案）苏教版必修1

第第 1 1 章章 生物科学和我们生物科学和我们 一 学习目标一 学习目标 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关系 3 尝试像科学家一样实验 4 了解自然发生说的含义及其相关的实验 5 了解科学实验的方法和实验各步骤的重要性 二 学习重点二 学习重点 1 人类面临的问题及基因诊断和基因治疗 2 举例说出生物科学与社会的关系 人类健康面临的新挑战 3 了解科学家挑战 自然发生说 的主要过程 4 理解研究生命科学需要正确的方法 三 知识梳理三 知识梳理 一 人类面临的问题之一 健康问题 一 人类面临的问题之一 健康问题 1 细胞的癌变 概念 在个体发育过程中 有些细胞由于受到致癌因子的作用 而变成了不受机体控制 的 连续进行分裂的恶性增殖细胞 这种细胞就是癌细胞 引起细胞癌变的因素称为致癌因子 致癌因子很多 大致可以归纳为 3 种类型 物理致癌因子 该类致癌因子主要是辐射致癌 包括紫外线 X 射线 电离辐射等 化学致癌因子 如砷 苯 亚硝胺 黄曲霉素 煤焦油等 农药中的有机氯杀虫剂 等 生物致癌因子 乙肝 丙肝病毒等 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 细胞癌变的特点 能无限增 殖 癌细胞形态结构发生变化 癌细胞的表面糖蛋白物质减少 使得 细胞之间黏着性减少 导致癌细胞在有机体内的分散和转移 2 传染病 概念 传染病是由病原体 细菌 病毒等 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玻它是许多种疾病的总称 2002 年我国法定报告传染病的发 病率为 180 14 10 万 死亡率为 0 35 10 万 病死率为 0 20 其中发病率较高的传染病依次 为病毒性肝炎 肺结核 痢疾 淋病和麻疹 病死率较高的传染病依次为狂犬病 艾滋病 白喉 新生儿破伤风和流脑 传染病的突出特点 具有传染性和流行性 其预防措施 控制传染源 切断传播途径 保护易感人群 二 生物科学与社会 基因诊断和基因治疗 二 生物科学与社会 基因诊断和基因治疗 1 基因诊断的几种方法 初步认识 核酸分子杂交法 DNA 探针法 该方法是根据碱基互补配对原则 把互补的双链 DNA 解开 把单股的 DNA 小片段用 同位素 荧光分子或化学发光催化剂等进行标记 之后同被检测的 DNA 中的同源互补序列 杂交 从而检出所要查明的 DNA 或基因 具体步骤 抽取病人的组织或体液作为化验样品 将样品中的 DNA 分离出来 用化学 法或加热处理法使样品 DNA 解旋 将事先制作好的 DNA 探针引入到化验样品中 这些已知 的经过标记的探针能够在化验样品中找到互补链 并与之结合 杂交 在一起 找不到互 补链的 DNA 探针则可以被洗脱 这样通过遗留在样品中的标记过的 DNA 探针进行基因分析 就能检出病人所得的病 聚合酶链式反应法 PCR 法 P CR 技术可模拟细胞核内 DNA 复制的天然过程 可在 3 4h 内使目的基因扩增上百万 倍 达到肉眼可见的量 不需要放射性同位素标记就能分析 检测基因 大大提高了基因 检测的灵敏度 具体过程 首先 研究者把 DNA 加热 使双链分开 然后人工合成一段单链核苷酸 即 DNA 引物 把人工合成的引物粘附到 DNA 单股螺旋上 之后按照 DNA 复制规律就能够复 制出 DNA 来 重复放大 50 倍后就可以制成 10 亿个 DNA 分子 在 PCR 放大过程中的关键是 利用耐热 DNA 聚合酶使少量的 DNA 在短期内即能扩增数百万倍 便于分析 检测 2 基因治疗 基因治疗是指采用转基因技术将外源正常基因导入靶细胞 以纠正或补偿因基因缺陷 和异常引起的疾病 以达到治疗目的 基因治疗的原理是指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 这样重组受体细胞因导入 正常的基因 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 接送入患者的某些细胞中 从而达到治疗疾病的目的 三 科学家不断实验 挑战 三 科学家不断实验 挑战 自然发生说自然发生说 观点提出问题实验设计实验结论实验关键 或缺 陷 雷 迪 相信地 球上的 所有生 物都来 源于生 殖 腐肉上的 蛆是从哪 里来的 苍蝇与肉接触 肉上出现 了蛆 苍蝇与肉未接触 肉上不会 出现蛆 苍蝇是 由亲代苍 蝇在腐肉 上产的卵 产生的 苍蝇或 蛆不会自 然发生 单一变量和对照 原则 尼 达 姆 支持 微生 物自然 发生说 结构复杂 的生物由 亲代产生 微生物能 否自然发 生 煮沸羊肉汤杀死微生物 用软 木塞塞紧瓶口 几天后肉汤中滋 生了大量微生物 改用植物种子和杏仁煮汤 结 果相同 微生物能 自然发生 缺陷 无法排除 肉汤本来存在微 生物的可能 瓶 子未完全密封 微生物可能进入 斯 巴 兰 扎 尼 反对 自然 发生说 对肉汤彻 底密封和 杀菌 还 会自然产 生生物吗 盛肉汤烧瓶 实验后一段时间 A 塞上软木塞 煮沸 2min 污 染 B 塞上软木塞 煮沸 1h 污 染 C 熔化玻璃封口 煮沸 2min 污染 D 熔化玻璃封口 煮沸 1 h 未污染 密封的肉 汤长时间 加热煮沸 就能阻止 外来微生 物 微生 物也不会 自然发生 关键 严格密封 和杀菌 以排除 外来微生物和本 来存在的微生物 对实验的干拢 缺陷 严格密封 不能排除有空气 时微生物可以自 然发生的可能 让肉汤接 盛酵母菌溶液的普通瓶子 消 瓶内先消毒 巴 斯 德 不同意 自然 发生说 触无污染 的空气 微生物能 自然发生 吗 毒后带到山顶冰川处 暴露一会 儿后密封 若干年后 多数瓶子 保持无菌 盛酵母菌溶液的瓶子 消毒后 拉成曲颈瓶 未密封 保持无菌 微生物不 能自然发 生 排除其内微生物 对实验结果的干 扰 曲颈使瓶内不 会被污染 四 像科学家一样实验 科学实验 四 像科学家一样实验 科学实验 研究生命科学的程序 生命科学的研究大多数从观察开始 在观察中提出问题 根据观察到的现象以及研究者自身的知识与经验 对所提出的问题作一个初步的解释及 设想 进而提出假说 对所提出