高一生物第一章生物科學和我們第一節(jié)蘇教版全國通用

1、高一生物第一章生物科學和我們第一節(jié)蘇教版【本講教育信息 】一. 教學內容：第一章生物科學和我們第一節(jié)身邊的生物科學二. 學習內容：人類面臨的問題之一：糧食問題； 生物科學與社會：科學合理地應用現(xiàn)代農業(yè)生物技術三 . 學習目標：說出解決糧食問題的重要性舉例說出現(xiàn)代農業(yè)生物技術的重要性四. 學習重點：如何將生物科學與身邊的社會生活聯(lián)系起來， 從全人類的角度來理解解決糧食問題的重要性；了解現(xiàn)代農業(yè)生物技術的巨大貢獻。五 . 學習難點：用發(fā)展的眼光看待問題，關注人類的生存狀況?？茖W合理地應用現(xiàn)代農業(yè)生物技術六. 學習過程：1. 人類面臨的問題之一：糧食問題1950 年至 1984 年，世界人口、糧食總

2、產簡表糧食產量人口總數(shù)發(fā)達國家1950 年6.3 億噸18 億糧食占總產量的1984 年25.1 億噸47.7 億1/2，人口占總人口增長185.7%90%的 1/4。糧食生產過剩。發(fā)展中國家糧食占總產量的 1/2，人口占總人口的 3/4。糧食生產不足。人均消費水平（0.37736）9/11.925 0.75479/35.775 0.25157根據(jù)聯(lián)合國1998 年的報告預測， 到 2050 年世界人口將達到100 億。要確保這么多人口的生存，糧食是關鍵。培育高產、優(yōu)質、抗病蟲害、耐逆境的作物，始終是農業(yè)技術應用的重要目標。（ 1）發(fā)展中國家糧食問題日益嚴重第二次世界大戰(zhàn)以后， 世界糧食生產發(fā)

3、展迅速，糧食生產的增長速度快于人口的增長速度，世界人均糧食產量呈現(xiàn)增長趨勢。其中，只占世界人口1/4 的發(fā)達國家生產的糧食占世界的 1/2，人均產糧多、消費少；而占世界人口3/4 的發(fā)展中國家生產的糧食也只占世界的1/2，人均產糧少、消費多。由于發(fā)展中國家的人口增長速度過快，糧食問題日益嚴重。（ 2） 2000 年我國糧食減產的原因 2000 年我國糧食總產量比 1999 年減產 4.5× 1011 kg，減產量約占當年總產量的10%，為近 20 年來減產幅度最大的一年。作為世界上最大的糧食生產與消費國，13 億人口對糧食的需求，不僅決定著我國的未來，也深刻影響著世界經(jīng)濟。 2000

4、 年我國糧食減產的主要原因之一是干旱。據(jù)報道， 2000 年全國受災面積超過 2.7×107hm2，涉及 20 多個省、市、自治區(qū)，干旱用心愛心專心范圍之廣，持續(xù)時間之長，災害程度之重，都為近20 年來所罕見。我國現(xiàn)有耕地總面積約為1.3× 108hm2，但人均耕地面積不到世界平均水平的50% 。遙感監(jiān)測的資料表明，僅1986 1995年的 10 年中，我國耕地面積減少了約5× 106hm2.我國的糧食生產以及人民的生活環(huán)境正面臨著嚴峻的考驗。我國是一個農業(yè)大國，在僅占世界7%的耕地上養(yǎng)活了占世界 22%的人口，所取得的巨大成就舉世公認。然而，由于人口的迅速增長、

5、資源短缺和環(huán)境惡化等原因，我國糧食生產以及人民的生活環(huán)境正面臨著嚴峻的考驗。據(jù)預測，2030 年我國人口將達到 16 億，全國年需糧食量將達到7.2 × 1012 8.O × l012kg，而那時的糧食產量只能達到5.5× 1012 6.0 ×1012kg，糧食缺口巨大（1.7 2.0× 1012 kg）。我國面臨的嚴峻的糧食問題已引起政府和社會公眾的高度重視。我國成功解決糧食問題的主要經(jīng)驗： 始終堅持以農業(yè)為基礎，把農業(yè)放在發(fā)展國民經(jīng)濟的首位，把發(fā)展糧食生產作為農村經(jīng)濟工作的重點，千方百計爭取糧食總量穩(wěn)定增長； 改革農村生產關系， 實行以家庭

6、聯(lián)產承包為主的責任制和統(tǒng)分結合的雙層經(jīng)營體制，擴大糧食的市場調節(jié)范圍，合理調整糧食價格，調動農民發(fā)展糧食生產的積極性； 不斷改善農業(yè)生產基礎條件，加快農業(yè)科技進步，提高農業(yè)裝備水平，增加農業(yè)投入，保護生態(tài)環(huán)境； 在決不放松糧食生產的前提下，綜合開發(fā)利用國土資源，積極發(fā)展多種經(jīng)營，增加農民收入。2. 生物科學與社會：科學合理地應用現(xiàn)代農業(yè)生物技術（ 1）生物科學與技術將會為糧食問題的解決帶來新的希望現(xiàn)代農業(yè)生物技術 1993 年，世界首例轉基因產品 延熟保鮮番茄在美國批準上市。轉基因番茄比普通番茄味道更佳，而且不容易腐爛轉基因番茄普通番茄 現(xiàn)代農業(yè)生物技術在理論和應用上得到了巨大的發(fā)展部分國家

7、2002 年種植轉基因作物的播種面積及所占比例2002年轉基因作物播占全球轉基因作物播種種面積 104hm2面積的比例 %美 國390066阿根廷135023加拿大3506中 國2104其他國家601全球5870100（ 2）現(xiàn)代農業(yè)生物技術的發(fā)展為社會創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟效益轉基因產品銷售額增長倍數(shù)銷售額與1995 年年份當年總額 /上年總額相比銷售額用心愛心專心1995 年7.5× 107美元1.00/1996 年2.35×108 美元3.333.33（倍）1997 年6.7× 108美元2.858.93（倍）1998 年1.64×109 美元2.452

8、1.87（倍）1999 年2.3× 109美元1.4030.67（倍）2000 年3.O× l09美元1.340.00（倍）2001 年3.8X10 9 美元1.2750.67（倍）2002 年4.25X10 9 美元1.1256.67（倍）（ 3）現(xiàn)代農業(yè)生物技術的發(fā)展帶來的社會效益和生態(tài)效益抗逆轉基因作物的推廣在一定程度上使作物擺脫了土壤和氣候條件的限制抗蟲、 抗除草劑作物的應用則極大地提高了農作物產量，減少了化學農藥對環(huán)境的污染和對人畜的危害 高維生素含量的轉基因作物將為數(shù)億貧困人口的健康帶來福音。例 1. 轉基因金大米 菲律賓國際水稻研究所正在通過轉基因技術培育一種

9、全新的水稻新品種 金大米， 它富含 胡蘿卜素， 有助于減輕或消除亞洲地區(qū)人群比較缺乏維生素A 的狀況。例 2. 轉基因向日葵種子中脂肪酸的含量要明顯高于普通向日葵。金大米轉基因向日 葵（ 4）我國的可喜成就在“七五” 計劃結束時已經(jīng)掌握了轉基因植物的全套技術，獲得了抗蟲煙草等轉基因植物“八五”計劃期間的抗病毒、抗細菌、抗鹽堿、抗蟲、抗除草劑等轉基因植物得到了更大的發(fā)展“九五” 計劃期間又獲得一批具有自主知識產權的新基因（如水稻耐寒、 耐鹽堿等相關基因），并已初步獲得抗病、抗蟲或改良品質的轉基因水稻、玉米、煙草以及花卉等。3. 科學合理地應用現(xiàn)代農業(yè)生物技術（ 1）基因工程技術為世界農業(yè)和糧食問

10、題的解決展示了廣闊的前景由于全球人口的增長和耕地面積的減少， 通過基因工程來改良作物已經(jīng)成為農業(yè)發(fā)展的一個重要方向。20世紀 70 年代以來，現(xiàn)代生物技術的重要支柱基因工程技術在世界范圍內蓬勃興起，為世界農業(yè)和糧食問題的解決展示了廣闊的前景（自第一個轉基因作物進入大田試驗至1999年 4 月，世界各國已累計批準了4987 個轉基因作物可用于田間生產，其中有 47個轉基因作物產品已經(jīng)進入市場。1999 年轉基因作物的種植面積已超過3990萬 hm2，比1996 年增長了 23 倍，其總產值約為15 億美元）。（ 2）高度重視轉基因生物的食物安全性研究轉基因作物中有可能出現(xiàn)一些在常規(guī)育種中不曾遇到

11、過的新組合、新性狀。 人們對這些新組合、新性狀會不會影響人類健康和生用心愛心專心態(tài)環(huán)境還缺乏足夠的認識和經(jīng)驗?？茖W家們從生物安全性角度考慮，圍繞轉入的目的基因、標記基因、 轉基因的插入位點、表達產物對整體的效應及遺傳工程產物有無致毒性、對生態(tài)環(huán)境的影響等問題， 進行嚴肅認真的科學實驗和全面細致的論證， 使轉基因產品快速健康地發(fā)展。例：轉基因水生生物的食物安全性研究原則原則：對轉基因水生生物的食物安全性研究的基本原則是實質等同性原則，轉基因水生生物與人類所食用的受體水生生物具實質等同性 比較轉基因水生生物與受體水生生物在形態(tài)、生理、生長、繁殖及抗病力等表型特征上有何異同 研究轉基因水生生物與受體

12、水生生物的主要營養(yǎng)組分（蛋白質、 脂肪、碳水化合物、礦物質、維生素、必需氨基酸等）的實質等同性。若二者的主要營養(yǎng)組分具實質等同性，說明外源基因的導入并未改變受體水生生物對人類的營養(yǎng)價值 對轉基因水生生物進行毒性、致病性等研究。轉基因水生生物對人體健康的安全性研究，首先研究轉基因水生生物是否含有可對人體直接產生毒性、致病性或過敏性危害的致毒原、 致病原和過敏原。 可進行體外模擬試驗或實驗動物試驗，研究實驗動物在解剖學、病理學、血液學、生化、生理及對重金屬富集能力等方面有無異常狀況。 研究轉基因水生生物進入人體消化道后，外源基因的降解情況，是否會通過消化道造成外源基因水平轉移。（3）實例 轉基因魚

13、目前天然的漁業(yè)資源已逐漸耗盡，作為一種人們喜歡的食物，魚類的生產已越來越依賴于養(yǎng)殖業(yè)， 因此利用轉基因技術改變魚的遺傳品質也就成為人們的重要研究目標。人們已經(jīng)運用微注射法向很多種魚的受精卵中導入了外源基因，魚類品種包括鯉魚、鯰魚、 鱒魚、鮭魚和羅非魚等。 科學家們還打算將抗病、耐受環(huán)境壓力以及具其他生物特性的基因導入各種溫帶魚和熱帶魚的體內。 抗除草劑轉基因作物的“雜草化”抗除草劑轉基因作物的“雜草化”包含兩個方面，一是抗性作物自身“雜草化” ，包括抗性作物逸生成雜草和自生苗對下茬作物的危害；二是抗除草劑轉基因作物的抗性基因“漂移”到雜草上，導致抗藥性雜草的產生。4. 人類基因組“差異圖”和“

14、中國數(shù)字人男1 號”（ 1）科學家公布人類基因組“差異圖”“國際人類基因組單體型圖計劃”于2002 年開始啟動，由美國、中國、加拿大、英國、日本和尼日利亞六國科學家共同承擔。他們在 2005 年 10 月 27 日出版的 nature 上發(fā)表的論文，標志著這一工作第一階段任務的完成。在研究中， 科學家們搜集了269 名志愿者的全基因組信息，其中包括尼日利亞的約魯巴人、中國北京的漢族人、美國的西北歐后裔和東京的日本人。從這些基因組數(shù)據(jù)中，科學家們發(fā)現(xiàn)了100 多萬個常見的SNP 位點，標定了單體型“模塊”在DNA 鏈上的“邊界”，并劃分了基因組上包含最常見DNA 變異的 10 個區(qū)域。人類基因組

15、的差異圖譜將成為一種有力的工具，幫助尋找不同人易于發(fā)生病變的基因，使得基因治療方法更具針對性。（ 2）最高分辨率“中國數(shù)字人男1 號”誕生“中國數(shù)字人男 1 號”數(shù)據(jù)集在南方醫(yī)科大學構建完成，成為目前世界上數(shù)據(jù)量最大、分辨率最高的“虛擬人”。所謂“數(shù)字人”，實際上是在電腦里合成的三維人體詳細結構。用心愛心專心“中國數(shù)字人男1 號”是南方醫(yī)科大學從20 位自愿捐獻者中篩選出來的“標準中國人”（尸體標本為一名28 歲的漢族健康男性）科學家用精密切削刀將尸體橫向切削成薄片。每切下一片， 就用高效數(shù)碼相機和掃描儀拍照，然后轉化成數(shù)據(jù)，輸入電腦，最后由電腦合成三維的立體人類生理結構。 “數(shù)字人”在醫(yī)學、

16、航天、航空、軍事等領域都有著廣泛的應用價值?！镜湫屠}】1. 下列哪些措施可以提高我國的糧食總產量A 植樹造林B. 合理密植C. 大棚種植D. 加強農藥毒性解析：植樹造林可以改善氣候，但是和糧食增產沒有直接關系，大棚不大適合用于糧食種植，加強農藥的毒性會使害蟲的抗藥性更強，不利于增產（長期）。合理密植可以增加光照面積，從而增產。答案： B2. 可以預見，在徹底解決資源匱乏、環(huán)境惡化、糧食短缺等問題上將發(fā)揮重大作用的是（）A. 生物技術B. 退耕還林C. 防風治沙D. 勤儉節(jié)約解析：生物技術是一門新興技術，目前它已經(jīng)在糧食增產、治理污染等方面發(fā)揮了重要的作用， 隨著生物科學的發(fā)展，它在生產生活中

17、的作用必將更加突出，退耕還林、 防風治沙、勤儉節(jié)約等都只能解決一些眼前問題，不能徹底解決這些問題。答案：A3. 下列屬于高維生素含量轉基因作物的是A. 金大米B. 抗蟲棉C. 西紅柿D. 向日葵解析： 轉基因金大米中富含胡蘿卜素，它能轉變成維生素A 。答案： A4. 20 世紀 90 年代，北京大學陳章良教授成功地將固氮基因整合到了小麥的DNA 分子中。他利用的生物技術是A. 轉基因技術B. 克隆技術C. 細胞雜交D. 雜交育種解析： 將一種生物基因和某一個物種基因組組合，以實現(xiàn)對生物遺傳性狀改良的技術，屬于基因重組，又稱轉基因技術。答案：A5. 2000 年我國糧食大幅度減產，其原因和下列哪

18、項關系最密切（）A. 細胞呼吸B. 光合作用C. 滲透作用D. 主動運輸解析： 2000 年我國糧食大幅度減產的原因是干旱，這影響了植物的滲透吸水，使作物缺水而死。答案：C6. 下列能體現(xiàn)生物技術生態(tài)效益的是（）A. 轉基因向日葵B. 轉基因金大米C. 轉基因西紅柿D. 轉基因抗蟲棉解析：轉基因向日葵和金大米分別含有較多的脂肪酸和 胡蘿卜素， 能滿足一些特殊人群的需要。 具有明顯的社會效益；轉基因西紅柿不易腐爛、易儲存， 具有較高的經(jīng)濟效益；轉基因抗蟲棉能大大減少農藥的使用，有利于保護環(huán)境，有明顯的生態(tài)效益。答案：D用心愛心專心7. 基因治療是指（）A. 把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中

19、，達到治療疾病的目的B. 對有缺陷的基因進行修復，從而使其恢復正常，達到治療疾病的目的C. 運用人工誘變的方法，使有基因缺陷的細胞發(fā)生基因突變恢復正常D. 運用基因工程技術，把有缺陷的基因切除，達到治療疾病的目的解析：基因治療的原理是， 采用轉基因技術將目的基因導入患者的某種細胞中， 體外培養(yǎng)使其增殖， 然后輸回患者體內， 這樣重組受體細胞因導入正?；?， 可以糾正或彌補缺陷基因帶來的影響。答案： A【模擬試題】（答題時間： 45 分鐘）1. 肉食動物的人工養(yǎng)殖大大豐富了我們的餐桌，同時也帶來了一些負面效應。如性早熟、垃圾豬肉等現(xiàn)象，對于人工養(yǎng)殖我們應該（）A. 嚴格限制B. 性早熟、垃圾豬肉

20、對人體健康實際沒有什么害處，因此不必限制人工養(yǎng)殖C. 雖然性早熟、垃圾豬肉對人是有害的，但這只是個別現(xiàn)象，不必大驚小怪D. 政府應該出臺相應措施，規(guī)范人工養(yǎng)殖2. 2001 年 5 月，我國國務院發(fā)布農業(yè)轉基因生物安全管理條例，2002 年 7 月 1日，我國開始實施轉基因食品管理辦法，這說明對待轉基因這樣的現(xiàn)代生物技術，我們應（）摒棄現(xiàn)有的道德規(guī)范，推動科技發(fā)展發(fā)揮道德規(guī)范的作用，限制科技的負面效應科技的發(fā)展必須以現(xiàn)有的道德規(guī)范為準繩適當調整現(xiàn)有的道德規(guī)范，適應科技發(fā)展A.B.CD.3. 發(fā)展中國家糧食短缺的原因不包括（）A. 人口增長速度普遍過快B. 科學技術不夠發(fā)達C. 農業(yè)配套設施落后

21、D. 國內政治格局動蕩，人們不能安心生產4. 關于艾滋病的敘述正確的是（）A. 是由細菌引起的一類烈性傳染病B. 遺傳物質是 RNAC. 主要通過性傳播D. 可以用抗生素治愈5. 發(fā)展綠色食品，避免“白色污染”，增強環(huán)保意識，是保護環(huán)境、提高人類生存質量的重要措施。請完成問題：綠色食品是指（）A. 綠顏色的營養(yǎng)食品B. 有葉綠素的營養(yǎng)食品C. 經(jīng)濟附加值高的營養(yǎng)食品D. 安全、無公害的營養(yǎng)食品6.通常所說的“白色污染”是指（）A. 冶煉廠的白色煙塵B. 石灰窯的白色粉塵C. 聚乙烯等白色塑料垃圾D. 白色建筑廢料7.倡導“免贈賀卡”“免用一次性木筷”的出發(fā)點是（）A. 減少個人經(jīng)濟支出B. 節(jié)

22、約木材；保護森林C. 減少固體垃圾D. 移風易俗8.下列都屬于傳染病的一組是（）A. 癌癥、肺結核B. 狂犬病、艾滋病用心愛心專心C. 傷寒、腳氣病D. 炭疽病、色盲9. “酸雨”的形成主要是下列哪一項所致（）A. 汽油大量燃燒B. 農藥的大量使用C. 化石燃料的大量燃燒D. 生活垃圾的大量增加10. 艾滋病病毒進入人體后，會有選擇地侵染T 淋巴細胞，然后在其gp41 因子的作用下，病毒的膜和細胞膜融合，從而使病毒進入細胞內，gp4l因子的化學本質應該是A.糖類B.蛋白質C.糖蛋白D.脂質11. 某同學在培養(yǎng)金黃色葡萄球菌時，培養(yǎng)基上污染了青霉菌，結果是生活在青霉菌周圍的金黃色葡萄球菌都被殺死了。 有關此現(xiàn)象的產生， 有人提出了化學拮抗的觀點， 即青霉菌產生一種化學物質抑制了金黃色葡萄球菌的生長繁殖。試設計實驗探究青霉菌與金黃色葡萄球菌之間是否存在這種關系。你的實驗假設是：。主要實驗步驟：（ 1）制備。（ 2）。（ 3）。（ 4）觀察的生長情況。 實驗結果的預測和分析：。12. 引起細胞癌變的致癌因子有三類，分別是、。13. 基因診斷這一嶄新的技術手段使得許多疾病的診斷和檢測更加。這對疾病的防治具有重要的意義。14. 目前，大多數(shù)遺傳病還缺乏有效的治療手段，因而對胎兒進行產前，對確診患病的胎兒進行是避免遺傳病患