《生物 第一章 生物科學(xué)和我們 1.2 生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程2 蘇教版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《生物 第一章 生物科學(xué)和我們 1.2 生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程2 蘇教版必修1(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一章第一章 走近細胞走近細胞第二節(jié)第二節(jié) 生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程蘇教版必修蘇教版必修1 第二節(jié)第二節(jié) 生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程 病毒是肉眼看不到的微小生物,對人病毒是肉眼看不到的微小生物,對人類生活的影響確實很大。如類生活的影響確實很大。如20世紀(jì)世紀(jì)80年代年代人類發(fā)現(xiàn)由人類發(fā)現(xiàn)由HIV引起的引起的AIDS,和,和21世紀(jì)初世紀(jì)初由由SARS病毒引起的病毒引起的SARS、高致病性禽流、高致病性禽流感病毒引起的高致病性禽流感,給人類的感病毒引起的高致病性禽流感,給人類的生命和健康帶來沉重的打擊,這樣的事實生命和健康帶來沉重的打擊,這樣的事實激發(fā)了對生物科學(xué)有興趣的人
2、致力于病毒激發(fā)了對生物科學(xué)有興趣的人致力于病毒方面的研究。開展病毒研究,還是從科學(xué)方面的研究。開展病毒研究,還是從科學(xué)家研究病毒的科學(xué)史實開始。家研究病毒的科學(xué)史實開始。11892年,俄國生物學(xué)家伊凡諾夫斯基發(fā)現(xiàn)煙草有煙草斑紋病,年,俄國生物學(xué)家伊凡諾夫斯基發(fā)現(xiàn)煙草有煙草斑紋病,如將病葉搗碎,將葉汁擦到健康葉上,能使其生病。但如將病如將病葉搗碎,將葉汁擦到健康葉上,能使其生病。但如將病葉汁加熱,再擦到葉上,葉不發(fā)病。他用細菌陶土過濾器將病葉汁加熱,再擦到葉上,葉不發(fā)病。他用細菌陶土過濾器將病葉汁過濾來獲得無菌的葉汁,擦到健康葉上,也能引起斑紋病。葉汁過濾來獲得無菌的葉汁,擦到健康葉上,也能引起
3、斑紋病。他認為有兩種可能的解釋:一種是細菌太小,能通過細菌過濾他認為有兩種可能的解釋:一種是細菌太小,能通過細菌過濾器;第二種是細菌雖被阻,細菌分泌的毒素存在于濾液中,可器;第二種是細菌雖被阻,細菌分泌的毒素存在于濾液中,可以致病。他的創(chuàng)新之處是設(shè)計出新的研究方案,他的實驗假設(shè)以致病。他的創(chuàng)新之處是設(shè)計出新的研究方案,他的實驗假設(shè)是由某種細菌釋放的毒素引起的煙草病,經(jīng)過一代一代地接種,是由某種細菌釋放的毒素引起的煙草病,經(jīng)過一代一代地接種,毒素的致病作用應(yīng)該越來越小。實驗證明,濾過葉汁中的致病毒素的致病作用應(yīng)該越來越小。實驗證明,濾過葉汁中的致病因素在感染到新葉中后,有繁殖增生的能力。因此他確
4、認,這因素在感染到新葉中后,有繁殖增生的能力。因此他確認,這個致病因素是一種很小的、能通過細菌過濾器的、能引起煙草個致病因素是一種很小的、能通過細菌過濾器的、能引起煙草花葉病的病原體,當(dāng)時他把這種致病因子叫做花葉病的病原體,當(dāng)時他把這種致病因子叫做“濾過性病毒濾過性病毒”。一、科學(xué)家研究病毒的歷史事實一、科學(xué)家研究病毒的歷史事實2可怕的瘟疫:可怕的瘟疫:(1)19181919年,全世界流行的流感奪去了年,全世界流行的流感奪去了2000萬人萬人的生命。流感患者具有發(fā)燒、流涕、渾身酸痛等癥狀。的生命。流感患者具有發(fā)燒、流涕、渾身酸痛等癥狀。(2)麻疹病是麻疹病毒侵入呼吸道黏膜以后引起的一種)麻疹病
5、是麻疹病毒侵入呼吸道黏膜以后引起的一種呼吸道傳染病,已有疫苗防治。呼吸道傳染病,已有疫苗防治。(3)小兒麻痹癥是指由人脊髓灰質(zhì)炎病毒侵入消化道黏)小兒麻痹癥是指由人脊髓灰質(zhì)炎病毒侵入消化道黏膜以后引起的一種消化道傳染病,疫苗防治效果好,膜以后引起的一種消化道傳染病,疫苗防治效果好,已被消滅。已被消滅。(4)病毒性肝炎是由多種病毒感染引起的,對于不同類)病毒性肝炎是由多種病毒感染引起的,對于不同類型的肝炎已有不同的預(yù)防措施。型的肝炎已有不同的預(yù)防措施。(5)AIDS的全稱是獲得性免疫缺陷綜合癥,是由的全稱是獲得性免疫缺陷綜合癥,是由HIV感染人體引起的。主要通過三種途徑傳播:一是性行感染人體引起
6、的。主要通過三種途徑傳播:一是性行為傳播;二是血液途徑傳播,如靜脈注射,輸血以及為傳播;二是血液途徑傳播,如靜脈注射,輸血以及輸入血制品;三是妊娠時以胎盤為媒介的母嬰傳播。輸入血制品;三是妊娠時以胎盤為媒介的母嬰傳播。目前還沒有好的治療措施。目前還沒有好的治療措施。 非典型肺炎(非典型肺炎(SARSSARS)稱為嚴(yán)重急性呼稱為嚴(yán)重急性呼吸綜合癥,簡稱吸綜合癥,簡稱SARS。科學(xué)家將引起??茖W(xué)家將引起SARS的新的新的變種冠狀病毒命名為的變種冠狀病毒命名為“SARS病毒病毒”主要由受主要由受感染者的飛沫近距離傳播,接觸受感感染者的飛沫近距離傳播,接觸受感染者的分泌物也會感染,是一種染者的分泌物也
7、會感染,是一種呼吸呼吸道急性傳染病道急性傳染病,有比較強的傳染力。,有比較強的傳染力。 非典型肺炎的非典型肺炎的病原體病原體為為冠狀病毒冠狀病毒。致病病毒能在空氣中存活致病病毒能在空氣中存活4 4到到5 5小時,小時,手會成為它們的依附體,而手又經(jīng)常手會成為它們的依附體,而手又經(jīng)常接觸眼、口、鼻等身體部位,這些粘接觸眼、口、鼻等身體部位,這些粘膜組織的外殼蛋白會成為冠狀病毒與膜組織的外殼蛋白會成為冠狀病毒與人體細胞相結(jié)合的受體,進而成為病人體細胞相結(jié)合的受體,進而成為病毒入侵人體的通道。毒入侵人體的通道。3SARS偷襲偷襲病毒病毒 SARS病毒病毒艾滋病毒艾滋病毒1、病毒的結(jié)構(gòu)、病毒的結(jié)構(gòu) 化
8、學(xué)組成化學(xué)組成 形態(tài)單位形態(tài)單位 功能功能 排列方式排列方式由蛋白質(zhì)構(gòu)成由蛋白質(zhì)構(gòu)成衣殼粒衣殼粒通常由通常由1-6個多肽分子組個多肽分子組成,為電鏡下最小的單位成,為電鏡下最小的單位保護核酸保護核酸決定抗原特異性決定抗原特異性使病毒呈現(xiàn)不同的形態(tài)使病毒呈現(xiàn)不同的形態(tài)核酸只含一種:只含一種:DNA或或RNA吸附吸附注入核酸注入核酸合成核酸、蛋白質(zhì)合成核酸、蛋白質(zhì)裝配裝配釋放釋放2、病毒的增殖:、病毒的增殖: 活的宿主細胞中,病毒繁殖的過程活的宿主細胞中,病毒繁殖的過程二、像科學(xué)家一樣開展研究:科學(xué)探究二、像科學(xué)家一樣開展研究:科學(xué)探究 1892年,俄國生物學(xué)家伊凡諾夫斯基發(fā)現(xiàn)煙草有煙草斑紋年,俄
9、國生物學(xué)家伊凡諾夫斯基發(fā)現(xiàn)煙草有煙草斑紋病,最初他猜想病原體是某種細菌,但顯微鏡檢查沒有發(fā)現(xiàn);病,最初他猜想病原體是某種細菌,但顯微鏡檢查沒有發(fā)現(xiàn);繼續(xù)實驗如將病葉搗碎,將葉汁擦到健康葉上,能使其生病。繼續(xù)實驗如將病葉搗碎,將葉汁擦到健康葉上,能使其生病。但如將病葉汁加熱,再擦到葉上,葉不發(fā)??;后來他又用細菌但如將病葉汁加熱,再擦到葉上,葉不發(fā)?。缓髞硭钟眉毦胀吝^濾器將病葉汁過濾來獲得無菌的葉汁,擦到健康葉上,陶土過濾器將病葉汁過濾來獲得無菌的葉汁,擦到健康葉上,也能引起斑紋病。他認為有兩種可能的解釋:一種是細菌太小,也能引起斑紋病。他認為有兩種可能的解釋:一種是細菌太小,能通過細菌過濾器
10、;第二種是細菌雖被阻,細菌分泌的毒素存能通過細菌過濾器;第二種是細菌雖被阻,細菌分泌的毒素存在于濾液中,可以致病。他的創(chuàng)新之處是設(shè)計出新的研究方案,在于濾液中,可以致病。他的創(chuàng)新之處是設(shè)計出新的研究方案,他的實驗假設(shè)是由某種細菌釋放的毒素引起的煙草病,經(jīng)過一他的實驗假設(shè)是由某種細菌釋放的毒素引起的煙草病,經(jīng)過一代一代地接種,毒素的致病作用應(yīng)該越來越小。實驗證明,濾代一代地接種,毒素的致病作用應(yīng)該越來越小。實驗證明,濾過葉汁中的致病因素在感染到新葉中后,有繁殖增生的能力。過葉汁中的致病因素在感染到新葉中后,有繁殖增生的能力。因此他確認,這個致病因素是一種很小的、能通過細菌過濾器因此他確認,這個致
11、病因素是一種很小的、能通過細菌過濾器的、能引起煙草花葉病的病原體,當(dāng)時他把這種致病因子叫做的、能引起煙草花葉病的病原體,當(dāng)時他把這種致病因子叫做“濾過性病毒濾過性病毒”。思考:伊伊凡諾夫斯基在發(fā)現(xiàn)病毒的研究中:思考:伊伊凡諾夫斯基在發(fā)現(xiàn)病毒的研究中:1、他提出的問題是什么?、他提出的問題是什么?2、他作出的假設(shè)是什么?、他作出的假設(shè)是什么?3、設(shè)計的實驗變量是什么?、設(shè)計的實驗變量是什么?4、其設(shè)計的對照實驗是什么?、其設(shè)計的對照實驗是什么?總結(jié):科學(xué)研究的基本過程是:提出問題、作出假設(shè)、總結(jié):科學(xué)研究的基本過程是:提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗、實施實驗、分析證據(jù)、得出結(jié)論等。設(shè)計實驗、實施實
12、驗、分析證據(jù)、得出結(jié)論等。 實驗設(shè)計是指在正式進行科學(xué)實驗之前,實驗者實驗設(shè)計是指在正式進行科學(xué)實驗之前,實驗者根據(jù)一定的目的和要求,運用有關(guān)的科學(xué)知識、根據(jù)一定的目的和要求,運用有關(guān)的科學(xué)知識、原理,對實驗過程中的材料、手段、方法、步驟原理,對實驗過程中的材料、手段、方法、步驟等全部方案的制定。一個比較完整的探究性實驗等全部方案的制定。一個比較完整的探究性實驗設(shè)計方案,一般包括以下幾個方面的內(nèi)容:設(shè)計方案,一般包括以下幾個方面的內(nèi)容:實驗?zāi)康拇_定;實驗?zāi)康拇_定;提出假說;提出假說;設(shè)計實驗方法和步驟;設(shè)計實驗方法和步驟;提出實驗預(yù)期的結(jié)果;提出實驗預(yù)期的結(jié)果;要觀察和搜集的數(shù)據(jù)及方法。要觀察
13、和搜集的數(shù)據(jù)及方法。原則:科學(xué)性原則原則:科學(xué)性原則可行性原則可行性原則簡便性原則簡便性原則對照性原則對照性原則單一變量原則單一變量原則下面是最早發(fā)現(xiàn)抗生素下面是最早發(fā)現(xiàn)抗生素青霉素的科學(xué)家青霉素的科學(xué)家弗萊明所進行的探索過程。弗萊明所進行的探索過程。觀察及對問題的認識:細菌培養(yǎng)基中,偶然觀察及對問題的認識:細菌培養(yǎng)基中,偶然生出青霉菌,在其周圍細菌沒有生長。為什生出青霉菌,在其周圍細菌沒有生長。為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象?么出現(xiàn)這種現(xiàn)象?例:例: 有人說松樹的針狀葉具有保鮮作用。實驗室中現(xiàn)有人說松樹的針狀葉具有保鮮作用。實驗室中現(xiàn)有柑桔有柑桔60只、塑料桶(有蓋)數(shù)只、松樹針狀葉適量、只、塑料桶(有
14、蓋)數(shù)只、松樹針狀葉適量、醫(yī)用保鮮劑一瓶。醫(yī)用保鮮劑一瓶。(1)如果松樹針狀葉真的具有保鮮作用,請分析其可)如果松樹針狀葉真的具有保鮮作用,請分析其可能的原因。能的原因。(2)請設(shè)計一個實驗方案,研究室溫條件下,松針是)請設(shè)計一個實驗方案,研究室溫條件下,松針是否具有保鮮作用。否具有保鮮作用。(3)預(yù)測并簡單分析實驗結(jié)果。)預(yù)測并簡單分析實驗結(jié)果。 析與解析與解 題干中要求設(shè)計實驗方案研究室溫條件下,松針是題干中要求設(shè)計實驗方案研究室溫條件下,松針是否具有保鮮作用?材料中還給出醫(yī)用保鮮劑一瓶。這就可以否具有保鮮作用?材料中還給出醫(yī)用保鮮劑一瓶。這就可以想到取三個塑料桶進行對照實驗,首先將柑桔分
15、成三等份,想到取三個塑料桶進行對照實驗,首先將柑桔分成三等份,放在放在A、B、C三個塑料桶中,再在兩桶中分別防入柑桔松針、三個塑料桶中,再在兩桶中分別防入柑桔松針、保鮮劑,第三桶不處理。一段時間后,觀察和統(tǒng)計保鮮劑,第三桶不處理。一段時間后,觀察和統(tǒng)計A、B、C三桶中霉變的柑桔數(shù)量,以霉變的柑桔數(shù)量多少來判斷柑桔三桶中霉變的柑桔數(shù)量,以霉變的柑桔數(shù)量多少來判斷柑桔的新鮮程度。的新鮮程度。答案:答案:(1)松樹的葉片能產(chǎn)生抗生素殺滅細菌。)松樹的葉片能產(chǎn)生抗生素殺滅細菌。(2)將柑桔分成三等份,放在)將柑桔分成三等份,放在A、B、C三個塑料桶中。三個塑料桶中。A桶中加入適量松針,桶中加入適量松針
16、,B桶中噴灑適量醫(yī)用保鮮劑,桶中噴灑適量醫(yī)用保鮮劑,C桶桶不處理作為對照,三桶都加蓋。一段時間后,觀察和統(tǒng)不處理作為對照,三桶都加蓋。一段時間后,觀察和統(tǒng)計計A、B、C三桶中霉變的柑桔數(shù)量。三桶中霉變的柑桔數(shù)量。(3)A桶中柑桔霉變的數(shù)量少于桶中柑桔霉變的數(shù)量少于C桶而多于桶而多于B桶,說明松樹桶,說明松樹針狀葉的保鮮作用不是很明顯;針狀葉的保鮮作用不是很明顯;A桶中柑桔霉變的數(shù)量少桶中柑桔霉變的數(shù)量少于于C桶,說明松樹針狀葉的具有一定的保鮮作用;桶,說明松樹針狀葉的具有一定的保鮮作用;A、C兩兩桶中柑桔霉變的數(shù)量相當(dāng),說明松樹針狀葉的不具有保鮮桶中柑桔霉變的數(shù)量相當(dāng),說明松樹針狀葉的不具有保
17、鮮作用;作用;A桶中柑桔霉變的數(shù)量少于桶中柑桔霉變的數(shù)量少于B桶,說明松樹針狀葉的桶,說明松樹針狀葉的保鮮作用十分明顯。保鮮作用十分明顯。本題利用了對照實驗原理,注意單一變量。設(shè)計實驗時,注意用題干中給出本題利用了對照實驗原理,注意單一變量。設(shè)計實驗時,注意用題干中給出的已知條件;預(yù)測并簡單分析實驗結(jié)果時,一定要答完全,如四種情況要解的已知條件;預(yù)測并簡單分析實驗結(jié)果時,一定要答完全,如四種情況要解釋清楚:松樹針狀葉的保鮮作用不是很明顯、具有一定的保鮮作用、不具有釋清楚:松樹針狀葉的保鮮作用不是很明顯、具有一定的保鮮作用、不具有保鮮作用和保鮮作用十分明顯,是在什么樣的實驗結(jié)果出現(xiàn)時才會出現(xiàn)?不保鮮作用和保鮮作用十分明顯,是在什么樣的實驗結(jié)果出現(xiàn)時才會出現(xiàn)?不要先講實驗結(jié)果,再說實驗現(xiàn)象。因為實驗結(jié)果是根據(jù)實驗現(xiàn)象推理得出的。要先講實驗結(jié)果,再說實驗現(xiàn)象。因為實驗結(jié)果是根據(jù)實驗現(xiàn)象推理得出的。 病毒的結(jié)構(gòu):病毒的結(jié)構(gòu):刺突、囊膜、刺突、囊膜、衣殼、核酸衣殼、核酸病毒的繁殖:病毒的繁殖:吸附吸附 注入注入 合成合成 裝配裝配 釋放釋放冠狀病毒圖冠狀病毒圖