蘇教版生物必修二新素養(yǎng)學(xué)案第一章生物科學(xué)和我們Word版含答案

生物科學(xué)和我們1.說出解決糧食問題的重要性。(重點(diǎn))2.舉例說出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的重要性。(難點(diǎn))3．概述科學(xué)思維的基本過程。(難點(diǎn))一、閱讀教材P2～3完成人類面臨的問題之一：糧食問題1．二戰(zhàn)后世界糧食狀況(1)總體狀況：糧食生產(chǎn)的增長(zhǎng)速度快于人口的增長(zhǎng)速度，世界人均糧食產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)。(2)世界糧食存在產(chǎn)消不平衡性：占世界人口3/4的發(fā)展中國(guó)家生產(chǎn)的糧食與占世界人口1/4的發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的糧食總量相差無幾。(3)發(fā)展中國(guó)家的糧食問題：發(fā)展中國(guó)家的人口增長(zhǎng)速度過快，導(dǎo)致糧食問題日益嚴(yán)重。2．我國(guó)的糧食生產(chǎn)成就及面臨問題(1)成就：用僅占世界7%的耕地養(yǎng)活了占世界22%的人口。(2)問題：人口的迅速增長(zhǎng)、資源短缺以及環(huán)境惡化等原因，我國(guó)的糧食生產(chǎn)及人民的生活環(huán)境面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。3．生物科學(xué)與技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用——轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展(1)1993年世界首例轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品——延熟保鮮番茄在美國(guó)批準(zhǔn)上市。(2)我國(guó)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展：“七五”計(jì)劃結(jié)束時(shí)，我國(guó)獲得了抗蟲煙草等轉(zhuǎn)基因植物；“八五”計(jì)劃期間，獲得了抗病毒、抗細(xì)菌、抗鹽堿、抗蟲、抗除草劑等轉(zhuǎn)基因植物，轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到了更大的發(fā)展；“九五”計(jì)劃期間又獲得一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新基因(如水稻耐寒、耐鹽堿等相關(guān)基因)，并已初步獲得抗病、抗蟲或改良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因水稻、玉米、煙草以及花卉等。二、閱讀教材P4～5分析像科學(xué)家一樣思考：科學(xué)思維1．觀察：指有目的、有計(jì)劃地和思維活動(dòng)緊密結(jié)合的考察研究方法。觀察通常需要借助各種儀器設(shè)備。2．推理：就是對(duì)觀察到的現(xiàn)象做出解釋。3．分類：指把某些特征相似的事物歸類到一起的邏輯方法。4．建立模型：用來顯示事物或過程的表現(xiàn)手段，如畫圖、列表等。5．交流：就是與他人交換看法、分享信息的過程。判一判(1)由于全球人口的過速增長(zhǎng)，世界人均糧食產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。(×)(2)2000年我國(guó)糧食減產(chǎn)的主要原因之一是嚴(yán)重的病蟲害。(×)(3)我國(guó)糧食生產(chǎn)以及人民的生活環(huán)境正面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。(√)(4)目前隨著轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)的應(yīng)用，世界上已經(jīng)解決了糧食問題。(×)連一連我國(guó)糧食短缺的原因及應(yīng)對(duì)措施由于發(fā)展中國(guó)家的人口增長(zhǎng)速度過快，糧食問題日益嚴(yán)重。探究1完成下列有關(guān)二戰(zhàn)后世界糧食生產(chǎn)狀況發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展中國(guó)家人口占世界人口1/4占世界人口3/4糧食產(chǎn)量占世界的1/2占世界的1/2特點(diǎn)人均產(chǎn)糧多、消費(fèi)少人均產(chǎn)糧少、消費(fèi)多探究2結(jié)合下面的材料分析糧食減產(chǎn)的原因(1)我國(guó)的糧食價(jià)格自1996年以后連續(xù)幾年持續(xù)下降，農(nóng)民種糧積極性下降，大幅度減少糧食生產(chǎn)；由于過度種植、化學(xué)農(nóng)藥的大量投入，導(dǎo)致土壤板結(jié)，酸化、鹽漬化增加，防旱排澇能力差等，耕地土壤質(zhì)量持續(xù)下降。從材料可以推知，糧食減產(chǎn)的原因之一是糧食價(jià)格和糧食單產(chǎn)水平下降。(2)據(jù)報(bào)道，2000年全國(guó)受旱災(zāi)面積超過2.7×107hm2，涉及20多個(gè)省、市、自治區(qū)，干旱范圍之廣，持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)，災(zāi)害程度之重，都非常罕見。材料說明糧食減產(chǎn)的原因之二是干旱造成的自然災(zāi)害。(3)遙感監(jiān)測(cè)的資料表明，僅1986～1995年的10年中，我國(guó)耕地面積就減少了約5×106hm2。材料說明糧食減產(chǎn)的原因之三是耕地面積的減少。1．掌握我國(guó)糧食短缺的原因2．歸納分析應(yīng)對(duì)糧食危機(jī)的現(xiàn)實(shí)措施(1)實(shí)行計(jì)劃生育，控制人口增長(zhǎng)。(2)保護(hù)和治理環(huán)境，防止環(huán)境惡化。(3)減少建筑用地，保護(hù)耕地面積。(4)培育和推廣轉(zhuǎn)基因作物。突破1我國(guó)通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)對(duì)糧食危機(jī)1．下列有關(guān)我國(guó)通過轉(zhuǎn)基因生物來彌補(bǔ)糧食問題的說法，不正確的是()A．科學(xué)家可以把某個(gè)基因從生物體中分離出來，然后植入另一種生物體內(nèi)B．北極魚體內(nèi)的某個(gè)基因有防凍作用，科學(xué)家將它取出，植入西紅柿里，于是就制造出了耐寒的新品種西紅柿C．我國(guó)在“七五”計(jì)劃期間獲得了抗病毒、抗細(xì)菌、抗鹽堿等轉(zhuǎn)基因植物D．迄今為止，轉(zhuǎn)基因糧食、蔬菜、水果均有培育并已投入市場(chǎng)解析：選C。轉(zhuǎn)基因生物，就是利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，人為地將某些生物的基因轉(zhuǎn)移到其他生物中去，通過改造生物的遺傳物質(zhì)，使其在營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、消費(fèi)品質(zhì)等方面向人類所需要的目標(biāo)轉(zhuǎn)變，以轉(zhuǎn)基因生物為直接食品或?yàn)樵霞庸どa(chǎn)的食品就是轉(zhuǎn)基因食品。從理論上講，通過這種手段，人們可以按照自己的意愿得到所需要的食品。例如，將抗病蟲害、抗除草劑等基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物，就可以獲得具有相應(yīng)基因的品種。我國(guó)在“八五”計(jì)劃期間獲得了抗病毒、抗細(xì)菌、抗鹽堿等轉(zhuǎn)基因植物。eq\a\vs4\al()轉(zhuǎn)基因技術(shù)的含義是利用分子生物學(xué)技術(shù)，將某種生物的基因轉(zhuǎn)移到其他生物中，改造生物的遺傳物質(zhì)，使遺傳物質(zhì)得到改造的生物在性狀、營(yíng)養(yǎng)和消費(fèi)品質(zhì)等方面向人類需要的目標(biāo)轉(zhuǎn)變的一項(xiàng)現(xiàn)代生物技術(shù)。突破2世界的糧食問題2．根據(jù)下表進(jìn)行比較分析，回答有關(guān)世界的糧食問題：占世界人口的百分比(%)占世界糧食產(chǎn)量的百分比(%)人均年產(chǎn)糧食量(千克)人均消費(fèi)量(千克)發(fā)達(dá)國(guó)家2651726540發(fā)展中國(guó)家7449243230(1)從表中可以看出，發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家在糧食生產(chǎn)和________方面極不平衡，因而出現(xiàn)了當(dāng)今世界的________問題。(2)這個(gè)問題的產(chǎn)生并不是由于________________，而是糧食地區(qū)生產(chǎn)的________，是發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家之間存在的舊的經(jīng)濟(jì)秩序還沒有徹底改變，是發(fā)展中國(guó)家的糧食生產(chǎn)還比較________，國(guó)家比較________，人口又________等原因造成的。(3)解決這個(gè)問題的途徑，除發(fā)展農(nóng)業(yè)技術(shù)、努力增加糧食產(chǎn)量外，還必須有計(jì)劃地控制________和建立公平合理的______________。(4)發(fā)展中國(guó)家增加糧食產(chǎn)量的著眼點(diǎn)必須放在提高現(xiàn)有耕地的___________上。解析：分析表格，發(fā)達(dá)國(guó)家人口所占比例少，糧食產(chǎn)量所占比例并不少(一半稍多)，故人均年產(chǎn)糧食量較高，消費(fèi)水平低，發(fā)展中國(guó)家則相反，從而體現(xiàn)了糧食生產(chǎn)及消費(fèi)水平的不平衡。要解決這個(gè)問題，一方面要建立公平合理的國(guó)際經(jīng)濟(jì)新秩序，控制發(fā)展中國(guó)家的人口增長(zhǎng)，另一方面要大力發(fā)展農(nóng)業(yè)技術(shù)，提高糧食產(chǎn)量。答案：(1)消費(fèi)糧食(2)糧食總產(chǎn)量不足不平衡落后貧困增長(zhǎng)過快(3)人口增長(zhǎng)國(guó)際經(jīng)濟(jì)新秩序(4)單位面積產(chǎn)量科學(xué)思維的基本過程了解科學(xué)家的思維過程，像科學(xué)家一樣進(jìn)行科學(xué)思維，是我們學(xué)習(xí)生物科學(xué)的目標(biāo)之一。結(jié)合教材P4～5內(nèi)容完成以下探究。eq\a\vs4\al(,,,,觀察,)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(定義：是指有目的、有計(jì)劃地和思維活動(dòng)緊密結(jié),合的考察研究方法，通過觀察得到的信息稱,之為證據(jù)或數(shù)據(jù),要求：①有目的、有計(jì)劃；②真實(shí)、準(zhǔn)確；③通常要,借助于儀器設(shè)備))eq\a\vs4\al(,,,,推理,)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(定義：當(dāng)你對(duì)觀察到的現(xiàn)象做出解釋時(shí)，就是在進(jìn)行推理，或作出推論,特點(diǎn)：不一定完全正確，它只是對(duì)現(xiàn)象的多種可能解釋中的一種))eq\a\vs4\al(,,,,分類,)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(定義：把某些特征相似的事物歸類到一起的邏,輯方法,方法：通過比較，識(shí)別出事物之間的異同點(diǎn)，根,據(jù)共同點(diǎn)將事物劃分為較大的不同類群，再,根據(jù)差異點(diǎn)將事物劃分為較小的類群))eq\a\vs4\al(,建立,模型,,,)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(定義：用來顯示事物或過程的表現(xiàn)手段，如畫圖、列表等,意義：能幫助人們理解無法直接觀察到的事物))交流eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(定義：就是與他人交換看法、分享信息的過程,意義：通過交流來了解彼此的研究成果和想,法等，并進(jìn)一步激勵(lì)人們?nèi)ニ伎己脱芯?)“每一項(xiàng)觀察都是科學(xué)思維的第一步”這種說法準(zhǔn)確嗎？提示：不準(zhǔn)確。當(dāng)你用一種或多種感官去收集有關(guān)信息時(shí)，就是在觀察。而科學(xué)的觀察是指有目的、有計(jì)劃地和思維活動(dòng)緊密結(jié)合的考察研究方法。eq\x(觀察)→eq\x(推理)→eq\x(分類)→eq\x(\a\al(建立,模型))→eq\x(交流)1．在生物科學(xué)中，觀察方法主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面(1)在無法對(duì)生物體進(jìn)行改變和控制的情況下，要獲得這類生物所反映的真實(shí)現(xiàn)象必須用觀察法。例如：野生動(dòng)植物的考察、古生物研究、生物分類和生態(tài)學(xué)研究等。(2)在不允許對(duì)生物體加以干擾破壞或變化的情況下進(jìn)行的研究，必須運(yùn)用生物學(xué)觀察法。例如：病理學(xué)中動(dòng)物、植物、人類病理現(xiàn)象的研究。(3)在某些以直接記錄和描述生物現(xiàn)象為基本前提的生物學(xué)分支學(xué)科中，必須用觀察法。例如：動(dòng)植物形態(tài)學(xué)、昆蟲和微生物分類學(xué)、仿生學(xué)等，均需對(duì)研究對(duì)象的形態(tài)、特征進(jìn)行描述、記錄，因而也離不開觀察。2．推理也叫推論，是對(duì)觀察到的現(xiàn)象做出解釋。推論不一定完全正確，一種現(xiàn)象可能有多種推論。歸納法是人們用來發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的一種重要的推理方法，它能幫助人們?cè)诖罅坑^察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從認(rèn)識(shí)個(gè)別和特殊的事實(shí)中，逐步擴(kuò)大到認(rèn)識(shí)普遍事物的一般規(guī)律，從眾多的事實(shí)中找出普遍的特征。施旺自己把細(xì)胞學(xué)說的提出過程總結(jié)為采用了歸納的方法，即從大量的動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞及其組成成分的感性材料向細(xì)胞學(xué)說認(rèn)識(shí)上的飛躍。3．分類是一種邏輯方法。通過比較，識(shí)別出事物之間的異同點(diǎn)，然后根據(jù)異同點(diǎn)的大小劃分類群，其實(shí)是一種鑒別、歸類的方法。4．建立模型(1)模型舍去了原型的一些次要的細(xì)節(jié)、非本質(zhì)的聯(lián)系，以簡(jiǎn)化和理想化的形式去再現(xiàn)原型的各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)、功能和聯(lián)系，是連接理論和應(yīng)用的橋梁。原型(研究對(duì)象)eq\o(\o(←,\s\up7(抽象化)),\s\do5(→),\s\do12(解釋))模型eq\o(\o(←,\s\up7(證明)),\s\do5(→),\s\do12(具體化))理論(2)建立模型的方法可以分為三大類①物理模型方法：用實(shí)物代替原物進(jìn)行研究的方法叫做物理模型方法。②想象模型方法：用想象的抽象物代替原型進(jìn)行研究的方法叫做想象模型方法。這種模型是人們抽象出生物原型某些方面的本質(zhì)屬性而構(gòu)思出來的，使對(duì)象簡(jiǎn)化便于研究。③數(shù)學(xué)模型方法：用符號(hào)、公式、圖像等數(shù)學(xué)語言表現(xiàn)生物學(xué)現(xiàn)象、特征和狀況的方法稱為生物學(xué)數(shù)學(xué)模型方法。5．交流就是與他人交換看法、分享信息的過程，這是實(shí)現(xiàn)資源共享，使科學(xué)研究少走彎路的有效途徑。1．下列對(duì)觀察的表述，不正確的是()A．當(dāng)你用一種或多種感官去收集有關(guān)信息時(shí)，就是在觀察B．觀察和思維活動(dòng)是緊密結(jié)合的C．通過觀察得到的信息稱之為證據(jù)或數(shù)據(jù)D．觀察不能借助其他儀器設(shè)備的幫助，否則就不叫觀察解析：選D?？茖W(xué)觀察是指有目的、有計(jì)劃地和思維活動(dòng)緊密結(jié)合的考察研究方法。通常需借助各種儀器設(shè)備，要求必須真實(shí)、準(zhǔn)確，即必須如實(shí)地反映所感知的事物。我們平時(shí)用一種或多種感官收集相關(guān)信息時(shí)，就是在觀察，而通過觀察得到的信息稱之為證據(jù)或數(shù)據(jù)。eq\a\vs4\al()觀察的類型和常用方法觀察類型定性觀察用文字或術(shù)語而不是用數(shù)字進(jìn)行描述，包括對(duì)顏色、形態(tài)、氣味等變量的客觀性描述定量觀察通過對(duì)變量的計(jì)數(shù)或測(cè)量而得到的數(shù)值，通常需要使用一些儀器觀察方法順序觀察一般來說，生物學(xué)中的觀察要遵循由表及里、由上到下、從前到后、從整體到局部的原則對(duì)比觀察通過對(duì)比觀察來發(fā)現(xiàn)事物之間的區(qū)別和聯(lián)系，從而達(dá)到同中求異、異中求同2．某同學(xué)將100mL酵母菌溶液放在適宜的溫度下培養(yǎng)，并且于相同時(shí)間間隔先后等量均勻地取樣5次，分別測(cè)定樣品中酵母菌的數(shù)量和pH，結(jié)果如表：樣品酵母菌數(shù)量(個(gè)/mm3)pH18205.4210005.0312104.8412103.757603.1根據(jù)以上數(shù)據(jù)回答下列問題：(1)表中所示數(shù)據(jù)為________(填科學(xué)思維過程)的結(jié)果。(2)以另一種建模方式表示酵母菌的動(dòng)態(tài)變化過程。(3)從以上建模過程中，你能得出怎樣的結(jié)論？(時(shí)間與酵母菌數(shù)量關(guān)系)解析：數(shù)據(jù)是觀察得到的信息，建模是顯示事物或過程的表現(xiàn)手段，如畫圖、列表等。建立模型有利于人們由現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識(shí)的飛躍，根據(jù)題表中的數(shù)據(jù)我們可以采取坐標(biāo)系展示酵母菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化過程及周圍環(huán)境pH的動(dòng)態(tài)變化過程。當(dāng)培養(yǎng)條件適宜時(shí)，酵母菌會(huì)增殖，而酵母菌在生長(zhǎng)繁殖過程中也會(huì)產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物影響環(huán)境條件。由于空間和營(yíng)養(yǎng)有限，當(dāng)酵母菌數(shù)量過多時(shí)會(huì)導(dǎo)致種內(nèi)斗爭(zhēng)激烈而數(shù)量不再增加，甚至一段時(shí)間后數(shù)量會(huì)下降，酵母菌的生長(zhǎng)和繁殖需要適宜的pH。答案：(1)觀察(2)如下圖所示(3)在一定時(shí)間內(nèi)酵母菌數(shù)量增加，超過一定時(shí)間，酵母菌數(shù)量反而下降。核心知識(shí)小結(jié)[網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建][關(guān)鍵語句]1.發(fā)達(dá)國(guó)家人均產(chǎn)糧多、消費(fèi)少。2.發(fā)展中國(guó)家的人口增長(zhǎng)速度快，糧食問題日益嚴(yán)重。3.我國(guó)人口增長(zhǎng)迅速、資源短缺和環(huán)境惡化等原因?qū)е旅媾R嚴(yán)峻的糧食問題。4.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。5.觀察是指有目的、有計(jì)劃地和思維活動(dòng)緊密結(jié)合的考察研究方法。6.把某些特征相似的事物歸類到一起的邏輯方法稱為分類。[隨堂檢測(cè)]知識(shí)點(diǎn)一人類面臨的問題之一：糧食問題1．發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家糧食生產(chǎn)狀況非常不同，下列敘述中符合實(shí)際情況的是()A．發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的糧食占世界的1/2，人口占1/2B．發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的糧食占世界的1/2，人口占1/4C．發(fā)展中國(guó)家生產(chǎn)的糧食占世界的1/4，人口占1/2D．發(fā)展中國(guó)家生產(chǎn)的糧食占世界的1/2，人口占1/4解析：選B。發(fā)達(dá)國(guó)家人口少，人均產(chǎn)糧多。2．世界上增加糧食生產(chǎn)的重要途徑有()A．大量開墾荒地，擴(kuò)大耕地面積B．?dāng)U大水澆地面積，提高復(fù)種指數(shù)C．減少經(jīng)濟(jì)作物播種面積，改種糧食D．發(fā)展農(nóng)業(yè)技術(shù)，提高糧食單位面積產(chǎn)量解析：選D。世界糧食問題的解決途徑主要有：改變落后的社會(huì)制度和生產(chǎn)關(guān)系，發(fā)展農(nóng)業(yè)技術(shù)來增產(chǎn)糧食；有計(jì)劃地控制人口增長(zhǎng)；建立公平合理的國(guó)際經(jīng)濟(jì)新秩序。3．我國(guó)北方具有大面積的平原，是糧食的重要生產(chǎn)基地，但氣溫普遍較低，糧食作物經(jīng)常遭受凍害。要提高糧食產(chǎn)量，可以采取的措施是()A．將農(nóng)作物引入溫室種植B．將北方農(nóng)作物與野生抗寒植物雜交培育抗寒新品種C．用不同混合物雜交育種D．尋找抗寒基因培育轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物解析：選D。將抗寒基因通過基因工程導(dǎo)入農(nóng)作物體內(nèi)，培育含有抗寒基因的農(nóng)作物可以解決糧食作物遭受凍害的問題。4．下面為世界各洲的糧食情況。據(jù)此回答下列問題：世界亞洲非洲拉丁美洲北美洲歐洲大洋洲糧食(億噸)18.357.750.731.033.924.660.26人均糧食(千克/人)38227413326614846051083(1)從上表的數(shù)據(jù)分析能得出糧食問題的一個(gè)什么樣的嚴(yán)重現(xiàn)象？________________________________________________________________________。(2)糧食危機(jī)的主要原因是__________、__________、________等。(3)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的誕生為解決糧食問題指明了方向，它的發(fā)展為社會(huì)創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟(jì)效益、________和________。解析：糧食危機(jī)的主要原因是人口增長(zhǎng)、資源短缺和環(huán)境惡化?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的誕生和發(fā)展為社會(huì)創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。答案：(1)世界糧食存在著嚴(yán)重的地區(qū)生產(chǎn)不均現(xiàn)象(2)人口增長(zhǎng)資源短缺環(huán)境惡化(3)社會(huì)效益生態(tài)效益知識(shí)點(diǎn)二像科學(xué)家一樣思考：科學(xué)思維5．《民生直通車》欄目組曾報(bào)道過一個(gè)渾身上下長(zhǎng)滿長(zhǎng)毛的2歲男孩自殘的事例，經(jīng)跟蹤采訪發(fā)現(xiàn)這個(gè)毛孩的爸爸也渾身長(zhǎng)滿長(zhǎng)毛，而他的媽媽正常。醫(yī)生看到后初步判定這是一種遺傳現(xiàn)象。醫(yī)生的斷言屬于科學(xué)思維過程的哪