2017-2018學(xué)年度高中生物 第一章 生物科學(xué)和我們 1.1 身邊的生物科學(xué)學(xué)案 蘇教版必修3
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1、 第一章 生物科學(xué)和我們 1.1 身邊的生物科學(xué) 1.說出物種瀕危和絕滅的主要原因。(重點(diǎn)) 2.概述科學(xué)研究的基本過程。(重難點(diǎn)) 人 類 面 臨 的 問 題 之 一 : 生 物 多 樣 性 喪 失 1.物種絕滅的內(nèi)在原因:物種特化、功能基因的喪失。 2.物種瀕危和絕滅的外因 (1)直接原因之一:亂捕濫伐,如由于人類對(duì)蟒蛇的捕殺,導(dǎo)致它的數(shù)量急劇減少。 (2)重要原因 ①棲息地的破壞和喪失。 ②外來物種的入侵、環(huán)境污染和自然災(zāi)害。 3.保護(hù)生物多樣性的措施 (1)努力營造全社會(huì)保護(hù)生物多樣性的氛圍:對(duì)生物多樣性保護(hù)觀念淡漠的人曉之以理,對(duì)觸犯相關(guān)法
2、律的人繩之以法。 (2)要依靠生物科學(xué)與技術(shù)來保護(hù)生物多樣性。 探討:外來物種一定會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厣锒鄻有栽斐刹焕绊憜幔? 提示:不一定。例如,我國栽種的玉米來自墨西哥,并未對(duì)我國當(dāng)?shù)厣锒鄻有栽斐刹焕绊憽? 探討:物種的絕滅說明了什么? 提示:物種絕滅是一種自然現(xiàn)象,是自然選擇的結(jié)果,這種絕滅需要漫長的時(shí)間。然而人類的活動(dòng)把這個(gè)過程大大提前了,大肆捕殺、環(huán)境污染、生存環(huán)境的減小成為物種絕滅的主要原因。 探討:如何科學(xué)合理地保護(hù)動(dòng)物? 提示:科學(xué)合理地保護(hù)動(dòng)物的具體措施有:①加強(qiáng)教育和立法,提高人們對(duì)保護(hù)動(dòng)物的認(rèn)識(shí)和保護(hù)動(dòng)物的法律意識(shí);②依靠生物科學(xué)與技術(shù)來保護(hù)動(dòng)物;③積極開展
3、瀕危動(dòng)物的生物資源學(xué)研究;④尋求廣泛的國際合作。 1.生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。生物多樣性是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。 2.物種絕滅的原因是多方面的 (1)從來源上,可分為內(nèi)因和外因,而外因又可分為自然因素和人為因素。 (2)從作用途徑上,可分為直接原因和間接原因。 (3)從影響程度上,可分為重要原因和次要原因。 亂捕濫伐是人的直接行為;棲息地的破壞和喪失、外來物種的入侵、環(huán)境污染往往是人類活動(dòng)不當(dāng)所導(dǎo)致,因此人為因素是物種絕滅的主要原因。 1.下列哪項(xiàng)不是科學(xué)合理地保護(hù)動(dòng)物的措施( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):32570000】 A.建立野生動(dòng)
4、物自然保護(hù)區(qū) B.科學(xué)引種 C.制定有關(guān)法律和進(jìn)行法制教育 D.為保護(hù)有益動(dòng)物,消滅有害動(dòng)物 【解析】 科學(xué)合理地保護(hù)動(dòng)物的措施,不應(yīng)包括消滅有害動(dòng)物,有害物種也是生物多樣性的重要組成部分,消滅了有害動(dòng)物就是破壞了生物的多樣性,對(duì)其他生物造成直接或間接的危害,從而影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 【答案】 D 2.請(qǐng)閱讀以下材料并分析回答相關(guān)問題: 材料一:生活在美國的美洲旅鴿,因肉味鮮美,被大量捕殺,最后一只美洲旅鴿于1914年死于動(dòng)物園。棲息在紐芬蘭到斯堪的納維亞地帶的大海雀,外形似企鵝,19世紀(jì)初被漁民作為食物大量捕殺,1844年,最后2只大海雀被人收作標(biāo)本,大海雀就此絕滅。還有,熱
5、帶森林的破壞對(duì)物種的影響最大。熱帶森林雖然只占地球面積的6%,但全球50%~90%的物種都生活在這里。據(jù)估計(jì),在未來的30年中,主要由于森林砍伐而絕滅的物種相當(dāng)于世界物種的5%~15%,即每年絕滅1.5萬~5萬個(gè)物種。 材料二:人類活動(dòng)不停地改變著生態(tài)環(huán)境。城市建設(shè)、礦山開采、開墾荒地、修筑水壩等,使森林、草原、河流湖泊、海岸發(fā)生巨大變化,使野生生物無家可歸,導(dǎo)致它們大量絕滅。朱鹮是一種稀有珍貴的鳥類。20世紀(jì)50年代,我國陜西秦嶺山區(qū)還有不少朱鹮,后來因大片樹林被砍,朱鹮失去了營巢繁殖的條件,幾乎絕滅。20世紀(jì)80年代,科學(xué)家們找到了7只朱鹮。經(jīng)大力保護(hù),現(xiàn)在朱鹮已有1 400多只。 材
6、料三:渡渡鳥生活在印度洋的鳥國毛里求斯,因不會(huì)飛,把卵產(chǎn)在地上。在16世紀(jì),外來的豬在島上大量繁殖,并吞食了渡渡鳥的卵。到1681年,渡渡鳥絕滅。 (1)材料一說明物種減少的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)材料二說明物種減少的原因是_____________________________________________________
7、___________________________________________________________________________________。 (3)材料三說明物種減少的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)除此以外,物種減少或絕滅還有哪些原因? ___________________________________
8、_________________________________________________________________________________________________。 【解析】 物種減少或絕滅的內(nèi)因是物種特化或功能基因的喪失,外因有亂捕濫獵、亂砍濫伐(如材料一所講);棲息地的破壞和喪失(如材料二所講);外來物種入侵或不適當(dāng)?shù)匾M(jìn)物種(如材料三所講);另外還有環(huán)境污染、自然災(zāi)害等。 【答案】 (1)亂捕濫獵、亂砍濫伐 (2)棲息地的破壞和喪失 (3)外來物種入侵或不適當(dāng)?shù)匾M(jìn)物種 (4)內(nèi)因:物種特化或功能基因的喪失;外因:環(huán)境污染、自然災(zāi)害等(答出任何一點(diǎn)均可
9、) 像 科 學(xué) 家 一 樣 研 究 : 科 學(xué) 探 究 1.科學(xué)研究是從提出一個(gè)科學(xué)探究的問題開始的。 2.科學(xué)研究的基本過程 提出問題:能夠通過收集證據(jù)而回答的問題。 作出假設(shè):假設(shè)是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測,是建立在觀察和以往的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 實(shí)施實(shí)驗(yàn) 分析證據(jù) 得出結(jié)論 探討:科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循哪些原則? 提示:單一變量原則、等量原則、對(duì)照原則、隨機(jī)性原則、平行重復(fù)原則等。 探討:實(shí)施實(shí)驗(yàn)時(shí),很多都需要重復(fù)實(shí)驗(yàn),為什么要這樣做? 提示:為了確保數(shù)據(jù)的可靠性。 探討:實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組相比,所有變量都不相同嗎? 提示:除
10、了實(shí)驗(yàn)變量不同外,其他的變量都相同。 1.變量的種類:根據(jù)其在實(shí)驗(yàn)中的作用可分為兩大類 (1)實(shí)驗(yàn)變量(自變量)與反應(yīng)變量(因變量):實(shí)驗(yàn)變量是指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者操縱的因素或條件,而反應(yīng)變量是指由實(shí)驗(yàn)變量引起的變化結(jié)果,二者之間是前因后果的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的就在于解釋前因與后果。 (2)無關(guān)變量:無關(guān)變量是指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量外的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)象的因素或條件,但對(duì)實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量的獲得起干擾作用,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)進(jìn)行控制,使其干擾作用降至最低或無,以取得較為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 2.單因子變量原則和等量性原則及對(duì)照原則 (1)所謂單因子變量原則強(qiáng)調(diào)的是實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組相比只能有一個(gè)變量。只有這樣
11、,當(dāng)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組出現(xiàn)不同結(jié)果時(shí),才能確定造成這種不同結(jié)果的原因肯定是這個(gè)變量造成的,從而證明實(shí)驗(yàn)組所給實(shí)驗(yàn)因素的作用。 (2)等量性原則與單因子變量原則是完全統(tǒng)一的,只不過強(qiáng)調(diào)的角度不同,單因子變量原則強(qiáng)調(diào)的是實(shí)驗(yàn)變量的單一性,而等量性原則強(qiáng)調(diào)的是除了變量之外的一切對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的無關(guān)變量必須嚴(yán)格控制等量(即相同),以平衡和消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 (3)對(duì)照原則:即設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來排除無關(guān)因素的影響以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說服力。對(duì)照方法可采取空白對(duì)照、條件對(duì)照、相互對(duì)照和自身對(duì)照等??瞻讓?duì)照,即對(duì)照組不做任何處理,如觀察甲狀腺激素的作用時(shí)可設(shè)實(shí)驗(yàn)組切除甲狀腺,空白對(duì)照就是正常狀況的同種
12、健康動(dòng)物不做任何處理,而條件對(duì)照則是添加甲狀腺激素抑制劑。自身對(duì)照,如質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)中的前后對(duì)照。相互對(duì)照,則是各實(shí)驗(yàn)組互為對(duì)照。 1.某科學(xué)家到某地進(jìn)行考察,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)鳥類數(shù)量急劇減少,為了查明原因,該科學(xué)家要采取的科學(xué)研究方法是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):32570001】 A.調(diào)查——分析調(diào)查結(jié)果——得出結(jié)論 B.實(shí)地考察——分析可能的原因——初步判斷——得出結(jié)論 C.觀察、提出問題——分析、作出假設(shè)——設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)——分析討論、得出結(jié)論 D.初步分析、作出假設(shè)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察驗(yàn)證——進(jìn)一步分析、得出結(jié)論 【解析】 科學(xué)研究的一般過程包括提出問題、作出假
13、設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、分析證據(jù)、得出結(jié)論。 【答案】 C 2.研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在某電鍍廠排水口采集重金屬污染液1 000 mL。利用以下實(shí)驗(yàn)材料和器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究不同濃度重金屬污染液對(duì)水稻種子萌發(fā)和生長的影響。 實(shí)驗(yàn)材料和器材:水稻種子、試管、培養(yǎng)皿、紗布、尺子(100 mm)、蒸餾水、恒溫光照培養(yǎng)箱(溫度設(shè)定為28 ℃,光強(qiáng)度為2 000 lux);(實(shí)驗(yàn)材料和器材的數(shù)量不限)。 根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料和器材,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)方法和步驟,預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并作出分析。 (1)方法和步驟: ①用蒸餾水將重金屬污染液分別稀釋10、102、103、104倍(稀釋過程中pH的變化可不考慮)
14、,獲得4種______污染液。 ②挑選籽粒飽滿、大小一致的水稻種子250粒,________,每組50粒。 ③取5個(gè)培養(yǎng)皿,墊上紗布;其中4個(gè)培養(yǎng)皿加入____________________,另1個(gè)培養(yǎng)皿加入____________________作為對(duì)照。 ④在每個(gè)培養(yǎng)皿的紗布上,均勻放置50粒水稻種子。 ⑤將5個(gè)培養(yǎng)皿置于恒溫光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng);每天給實(shí)驗(yàn)組補(bǔ)充______________,對(duì)照組補(bǔ)充等體積的蒸餾水,以保持紗布的濕潤。 ⑥1周后統(tǒng)計(jì)各組的發(fā)芽率;用尺子測量幼苗株高(或根長),計(jì)算其平均值。 (2)最可能的結(jié)果分析: ①污染液濃度對(duì)水稻種子萌發(fā)的影響:_____
15、___________________________________________________________________________________________________________________________________。 ②污染液濃度對(duì)水稻幼苗生長的影響:________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【解析】 科學(xué)探究的
16、基本過程是:提出問題,作出假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)施實(shí)驗(yàn),分析證據(jù),得出結(jié)論。本題重點(diǎn)考查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容是控制變量,題中的重金屬濃度是實(shí)驗(yàn)變量,為了保證實(shí)驗(yàn)有說服力,一般要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 【答案】 (1)①不同濃度的?、陔S機(jī)分成5組并編號(hào) ③等體積的不同濃度的重金屬污染液 等量的蒸餾水?、莸攘康南鄳?yīng)濃度重金屬污染液 (2)①不同濃度的重金屬污染液對(duì)水稻種子的萌發(fā)均有抑制作用,隨著濃度的增加,發(fā)芽率逐漸降低 ②不同濃度的重金屬污染液對(duì)水稻幼苗的生長均有抑制作用,隨著濃度的增加,株高(或根長)逐漸變短 1.大熊貓主要以箭竹為食,如果箭竹開花而大面積死亡,大熊貓就可能出現(xiàn)生存危
17、機(jī)。從造成生物多樣性喪失的原因分析,是屬于( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):32570002】 A.亂捕濫獵 B.物種特化 C.自然災(zāi)害 D.功能基因喪失 【解析】 物種在長期進(jìn)化過程中適應(yīng)了某種特定的棲息環(huán)境而產(chǎn)生了特別的習(xí)性,叫物種特化,大熊貓主要以箭竹為食正是物種特化的實(shí)例。 【答案】 B 2.下列關(guān)于生物多樣性的保護(hù),正確的是( ) A.自然保護(hù)區(qū)的功能是接納各地遷移和捕來的野生動(dòng)物并加以保護(hù) B.鼓勵(lì)人們進(jìn)入保護(hù)區(qū),給鳥類建巢、喂食 C.遷地保護(hù)就是把大批野生動(dòng)物遷入動(dòng)物園、水族館等進(jìn)行保護(hù) D.對(duì)于珍稀瀕危物種,禁止一切形式的獵采和買賣 【解析
18、】 生物多樣性的保護(hù)包括就地保護(hù)、遷地保護(hù)以及加強(qiáng)教育和法制管理等。就地保護(hù)過程中要維持原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。遷地保護(hù)是把失去自然生存條件的生物遷出原地,而不是把大量的野生動(dòng)物進(jìn)行人工遷移。對(duì)于絕大多數(shù)的珍稀瀕危物種來說,現(xiàn)在最大的生存威脅來自人類,提高保護(hù)意識(shí),必須禁止一切形式的獵采和買賣。 【答案】 D 3.對(duì)于科學(xué)探究實(shí)驗(yàn),下列說法錯(cuò)誤的是( ) A.收集證據(jù)是開展科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)之一 B.科學(xué)探究的問題需要通過收集證據(jù),但不規(guī)定是否一定能回答 C.假設(shè)需要建立在觀察和以往知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上 D.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要學(xué)習(xí)前人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),更需要?jiǎng)?chuàng)新 【解析】 科學(xué)探究的問題是
19、指能夠通過收集證據(jù)而回答的問題。 【答案】 B 4.某校生物興趣小組的同學(xué)想進(jìn)行如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)一:證明血液中存在葡萄糖。 實(shí)驗(yàn)二:探究尿液中是否含葡萄糖。 現(xiàn)提供:新取尿液樣品、加有檸檬酸鈉的雞血、清水、試管、離心器、三腳架、大燒杯、火柴、酒精燈、石棉網(wǎng)等。 請(qǐng)分析回答下列問題: (1)在實(shí)驗(yàn)過程中還需要的一種試劑是___________________________________________________________________。 實(shí)驗(yàn)原理_________________________________________________________
20、__________。 (2)寫出實(shí)驗(yàn)一的實(shí)驗(yàn)步驟、觀察到的現(xiàn)象。 步驟:a.取加有檸檬酸鈉的雞血5 mL,用離心機(jī)離心,獲得上清液。 b.____________________________________________________________。 現(xiàn)象:_________________________________________________________。 結(jié)論:_________________________________________________________。 (3)寫出實(shí)驗(yàn)二可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)論。 ①現(xiàn)象:_____________
21、_;結(jié)論________________________________。 ②現(xiàn)象:______________;結(jié)論___________________________________。 【解析】 實(shí)驗(yàn)一為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),結(jié)果與結(jié)論已知且是唯一的,即出現(xiàn)磚紅色沉淀,證明血液中存在葡萄糖。實(shí)驗(yàn)二為探究性實(shí)驗(yàn),結(jié)果與結(jié)論未知:若不出現(xiàn)磚紅色沉淀,則說明尿樣中沒有葡萄糖;若出現(xiàn)磚紅色沉淀,則說明尿樣中含有葡萄糖。 【答案】 (1)斐林試劑(或班氏試劑) 葡萄糖是還原性糖,在水浴加熱條件下,與斐林試劑發(fā)生反應(yīng),生成磚紅色沉淀 (2)步驟:b.取2 mL上清液,加入新制的斐林試劑,水浴加熱 現(xiàn)象:
22、出現(xiàn)磚紅色沉淀 結(jié)論:血液中存在葡萄糖 (3)①不出現(xiàn)磚紅色沉淀 說明尿樣中沒有葡萄糖 ②出現(xiàn)磚紅色沉淀 說明尿樣中含有葡萄糖 課堂小結(jié): 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心回扣 1.物種絕滅的原因既有自然因素,又有人為因素,其中人為因素是物種絕滅的主要原因。 2.物種特化或功能基因的喪失是物種絕滅的內(nèi)在原因;亂捕濫伐是物種瀕危和絕滅的直接原因之一。 3.生物多樣性是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。 4.科學(xué)探究的基本過程:提出問題―→作出假設(shè)―→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)―→實(shí)施實(shí)驗(yàn)―→分析證據(jù)―→得出結(jié)論 5.科學(xué)研究是從提出一個(gè)科學(xué)探究的問題開始的。 6.假設(shè)是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測,它是建立在觀察和以往的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的。 7.在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比,除了實(shí)驗(yàn)變量外,其他因子都始終保持不變。 8.重復(fù)實(shí)驗(yàn)可以確保數(shù)據(jù)的可靠性。 9
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