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第2章 组成生物体的化学元素(2)

(3)社会发展的要求和生物技术本身的发展势头,使得生物科学将成为21世纪领先发展的科学。

三、生物科学普及教育的目标

问题3:学习生物科学的目的是什么?

说明:通过一些事例引导学生分析学习生物学的目的,并启发学生自己思考学习生物学的目标。

1.提高对生命自身的认识,从而更有效地对待生命如:提高自我保护与自我保健的意识,学习一些自我保护和自我保健的方法。

2.提高对生命与环境关系的认识,从而更有效地对待社会生活方式的选择。

如:对自己的生活和行为从生物学角度重新认识,选择科学的行为方式和生活方式判断和选择正确的社会生活方式、参与社会判断。

3.综合能力的提高

如:对电视、报刊、网络等媒体报道的科学新闻的辨别,全新的科学的认识方法。

四、生物界与生物的基本特征

问题4:列举你所知道的不同类型的生物。

说明:引导学生列举不同的生物类型,边列举边引导学生进行对比,最后总结归纳出生物界的基本类群。

1.生物界

问题5:不同类群的生物具有的共同的特征就是生物的基本特征,这些特征都有什么呢?

说明:引导学生从两个角度进行分析,一是所有生物都具有的,二是生物有而非生物没有的特征,最后总结归纳。

2.生物的基本特征

(1)生物体具有共同的物质基础和结构基础;(2)生物体都有新陈代谢作用;

(3)应激性;

(4)生长、发育和生殖现象;

(5)遗传和变异的特性;

(6)生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。

问题6:这七项特征中,最基本特征是什么?判断的依据是什么?

说明:引导学生深入分析生物的各个特征,认识到新陈代谢和生殖是生物的最基本特征,其他特征都是在这两个特征的基础上衍生出来的。

(1)新陈代谢;

(2)生殖。

五、生物科学研究的基本方法

问题7:生物科学研究的基本方法是什么?

案例5:教师挑选几片同一植物上的羽状复叶,在一个枝条的几个羽状复叶中,如果是奇数羽状复叶,可以看到个别偶数羽状复叶的存在(如果是偶数羽状复叶,也可以看到个别奇数羽状复叶的存在),请同学观察后提出问题,并针对自己的问题提出可能的解释,从而引导学生设计方案取证来验证自己的解释,最后看能否对自己的问题得出结论。

说明:引导学生提出问题,并按照科学研究的一般程序,引导提出假设——设计方案验证假设——得出实验结论等程序,并不一定实际进行实验的验证,但可以经历这个过程,体验这个过程。

总结归纳:

1.提出问题——前提

(1)观察提问;

(2)文献提问:未完、未深入。

2.提出假设

提出假设,即预测原因,提出可能的解释(猜想)。

3.实验验证

实验验证,是指设计实验,对假设进行验证。

4.得出结论

得出结论,是指得出否定或肯定假设。

说明:不仅是研究方法,也是学习方法,还是解决问题的方法。

六、生物科学的发展和现代生物科学的新进展问题8:阅读教材,总结归纳生物科学的发展阶段,了解现代生物科学的新进展,并结合自己知道的实例,体会生物科学的进展。

总结归纳:

1.生物科学的发展阶段

(1)描述生物学阶段;

(2)实验生物学阶段;

(3)分子生物学阶段;

2.生物科学的新进展

(1)生物工程方面;

(2)生态学方面。

【扩展资料】

克隆技术

英国爱丁堡罗斯林研究所的胚胎学家威尔穆特博士率领的科研小组,于1996年8月成功地繁殖出了世界上第一头克隆绵羊——多利。1997年2月,美国的各种新闻媒体头版头条报道了有关“多利”诞生的消息后,立即吸引了世界上各界的注意,上到国家首脑、下至平民百姓,一时间“克隆”成了人们议论的热门话题,成了科学家、伦理学家、社会学家关注的焦点。

克隆是英语单词Clone的音译,Clone源于希腊文Klone,原意是指幼苗或嫩枝以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物。随着生物学的发展,克隆的内涵已经扩大了,只要是由一个细胞获得两个以上细胞、细胞群或生物体,由一个亲本序列产生的DNA序列,就是克隆;由此分化所得到的细胞、生物体就是克隆细胞、克隆体。克隆细胞与母本细胞的基因是完全相同的。准确地说,克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖。其后代的基因型与母体完全相同。通过克隆技术繁殖出来的生物是没有父母亲的,它与它的母体(注意,不是母亲)在生物学上是一回事。

其实,克隆并不陌生。我们在日常生活中经常会用到这种生物的繁殖方法。例如,每当春暖花开的季节,喜欢种花弄草的人便会做植物扦插;绝大多数的果树则是采用嫁接的方法来繁殖。扦插和嫁接实质上也是克隆。这种无性繁殖的方式在低等生物中更是常见,如细菌、变形虫的分裂生殖是亲体纵裂或横裂成两个子体;孢子植物和孢子虫类的孢子繁殖是亲体产生一种细胞,不经结合直接形成新的个体;还有酵母菌、水螅等的出芽繁殖是亲体在一定的部位上长出芽体,逐渐长大,然后脱离亲体而成为独立的个体。

那么,无性繁殖在高等动物中是否存在?生物学家曾一度认为,由一个动物的成熟体细胞无性繁殖成一个完整的动物是不可能的。虽然每一个动物的体细胞中都含有组成一个新动物的完整的基因信息,但是这结构却不能在成熟的体细胞中被解读,因为它们已经分化了,只能产生单一身体部位的细胞,例如肝细胞只能产生肝组织,乳腺细胞只能产生乳腺组织,而不会产生其他的组织。

人类基因组计划

人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出,并于1990年10月正式启动,它旨在通过国际合作,阐明人类基因组大约10万个基因、30亿个碱基对的序列,发现所有人类基因并搞清楚它们在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息,使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。

人类基因组计划的目标是绘制四张图,每张图均涉及人类一个染色体组的常染色体和性染色体,具体情况如下:两张图的染色体上都标明人类全部的大约10万个基因的位置(其中一张图用遗传单位表示基因间的距离,另一张图用核苷酸数目表示基因间的距离);一张图显示染色体上全部DNA约30亿个碱基对的排列顺序;还有一张是基因转录图。参加这项计划的有美、英、日、法、德和中国的科学家。

我国在1993年启动了相关研究项目,1999年7月,我国在国际人类基因组组织注册,承担了其中l%的测序任务。所测的序列是人类3号染色体短臂上约3000万碱基对的顺序,该区域约占整个人类基因组的l%,大约有1100多个基因,其中有些基因是在我国发病率高的致病相关基因,如控制肺癌、鼻咽癌和卵巢癌等有关基因。

2000年6月26日,全球6个测序参加国(美、英、德、日、法、中)的科学家公布人类基因组工作草图——30亿个碱基对的序列。从而人类基因组计划进入到发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置的工作阶段。

人类基因组的研究不仅对认识人类自身的遗传、生长、发育、衰老、死亡以及性状、行为等有重大理论意义;而且对发展医学、制药、工农业生产乃至国防建设均有直接的关系,其研究成果将使人类的生活发生革命性的变化。

【探究活动】

调查媒体对生物科学技术发展的报道

一、探究目的

通过对近期报刊杂志等媒体的调查,了解生物科学技术发展的近况及其对人类社会的影响;初步学会收集和处理信息的方法。

二、探究原理

生物科学技术的发展可以通过不同的渠道得以显现,其中报刊杂志等媒体对生物科学技术发展的报道在一个侧面反应了生物科学技术发展的状况及其对人类社会的影响,媒体对生物科学技术报道的比例在一定程度上代表生物科学技术发展在整个科学技术发展中的地位。

三、问题

请你选择一两种报纸(或杂志、互联网、电视节目等),对其中的科学技术的报道进行分类统计,统计出生物科学技术方面的报道占总的报道的比例,写出调查报告,并对调查结果进行简单分析。如果可能,与同学一起交流你们的调查报告。

四、材料用具

近一个月的《参考消息》或近一年的《科技导报》、笔、笔记本。

五、方法步骤

1.设计科学技术报道的分类方法和统计方法,并设计相应的记录表格。分类方法如:信息科学技术、生物科学技术、物理科学技术、化学科学技术、其他类;统计方法如:篇幅数对比、版面量对比、字数对比等。

2.翻阅《参考消息》或《科技导报》,查找并确定科技类的文章或报道及其分类,并进行数量统计,填入首先设计好的表格中。

3.对统计结果进行进一步的处理和分析,看能否得出什么结论。形成自己的调查报告,并与同学进行交流。

六、分析讨论

1.你对科技文章的分类方法是否合理、全面?对科技文章的统计方法是否科学?

2.从调查结果看,你认为新世纪最有发展的学科是什么?

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