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1、20112012学年高一生物必修1（苏教版）同步练习第一章 第二节 生物科学的学习过程一. 教学内容：本节学习第一章第二节 生物科学的学习过程通过学习，了解生物科学与人类生产生活的关系以及人类健康面临的挑战；能举例说出生物科学与社会的关系二. 学习目标1. 知识目标：学习科学发展史上“自然发生说”被否定的一些重要的历史片段，知道生物科学的研究方法，学会科学研究的一般程序，尝试像科学家一样实验。 2. 能力目标：通过分析科学发展史上“自然发生说”被否定的一些重要的历史片段，培养我们的辩证思维能力、实验能力和分析解决问题的能力；通过像科学家一样的实验和学习，培养进行生物科学实验的能力。 3. 情感
2、目标：通过对科学史的学习，培养探索真理的坚强意志品质，激发学习生物科学的热情。通过像科学家一样的实验和学习，培养严谨的科学态度。三. 学习重点、难点：重点：学习生物科学需要正确的方法；尝试像科学家一样思考。不仅需要知道学习生物科学的正确方法，同时还要通过体验科学家科学研究的过程，领悟生物科学的学习方法，培养科学研究的基本技能。难点：通过对挑战自然发生说的几个实验的分析、讨论，真正领会实验中包含的科学的实验方法，并运用到今后学习实验和设计一些简单实验的过程中。四. 学习过程 细胞生物学国际联盟 为促进细胞生物学的发展与国际交流而成立的世界性细胞生物学国际联盟，从1976年开始，每4年举行一次代表
3、大会，会议论文反映了细胞生物学研究的最新进展1、科学家不断实验：挑战“自然发生说”“自然发生说”从人类文明的最早期到17世纪，自然发生理论在人们心中几乎是普遍存在而又毫无疑问的信念。自然发生理论认为各种生物是自然发生的，是由无生命的基质产生出来的。如“腐肉生蛆”、“腐草为萤”等说法在中国也广泛流传过。（1）雷迪的实验雷迪：一位宫廷内科医生，是意大利佛罗伦萨实验科学院的成员。17世纪，雷迪（F.Redi）设计了实验来回答“蛆是从哪儿来的”问题。实验变量：单一变量，即苍蝇是否与肉接触。他还将设计对照的思想引入实验实验结果：发现是与苍蝇接触的肉上出现了蛆。实验结论：苍蝇是由亲代苍蝇在腐肉上产的卵发育
4、而来的；无论是苍蝇还是蛆，都不会从腐肉中自然发生。他相信，地球上自从有了原始生命，所有生物都来自生殖。 （2）尼达姆的实验尼达姆（J.T. Needham）：英国显微镜学家、微生物学家，是“自然发生说”的支持者，1748年他在哲学性的伦敦皇家学会会报上发表了他的观点。实验结果；肉汤中出现大量微生物；改用植物种子和杏仁煮汤也得到了同样的结果。尼达姆的实验使许多生物学家相信，微生物的确能自然发生。（3）斯巴兰扎尼的实验斯巴兰扎尼：意大利科学家，对尼达姆的意见持反对态度。首先，他对尼达姆在实验时对肉汤加热的时间是否足够长表示怀疑；其次，他认为微生物可能通过软木塞进入瓶内。实验：在烧瓶中盛入肉汤，一组
5、塞上软木塞，另一组熔化玻璃密封瓶口；再进行不同时间的加热。实验结果：证明了斯巴兰扎尼的推断（密封肉汤并长时间加热，就能够阻止烧瓶外的微生物进入并杀死烧瓶内的全部微生物。这样就不会有生命自然发生了）。法国厨师阿珀特应用斯巴兰扎尼的技术来贮藏食物。他把食物放在干净的瓶中，密封加热到水的沸点。他的技术宣告了罐头工业的产生。但是有人认为，斯巴兰扎尼的烧瓶中缺乏足够的空气，因而不能否定“自然发生说”。（4）巴斯德的实验巴斯德：法国化学家、微生物学的奠基人，1822年12月27日生于法国汝拉省的多尔，1847年，巴斯德毕业于巴黎师范学院，是19世纪最有成就的科学家之一，坚信微生物是不可能自然产生出来的，他
6、与自然发生说进行了长达20多年的论战，最终证明微生物不能自然发生。巴斯德不同意尼达姆的结论，他坚信只要不受空气污染，就决不会自然发生微生物。巴斯德的实验同时满足试验装置内严格无菌和有空气两个条件，弥补了“斯巴兰扎尼的烧瓶中缺乏足够的空气”的不足，使“自然发生说”找不出任何借口，实验结果再次证明微生物不能自然发生；“自然发生说”被彻底否定。2. 像科学家一样实验：科学实验生物科学是实验科学。在探究中，会遇到各种各样的问题，而问题的解决往往要通过实验，只有学会像科学家一样运用科学方法进行实验，我们才能透过生命的现象考察生命的本质（1）观 察：用一种或多种感官或借助辅助仪器如望远镜、光学显微镜和电子
7、显微镜等收集有关信息的过程叫观察。观察必须真实、准确，即必须如实反映所感知的事物或现象要把观察到的内容如实地记录在笔记本上，这些记录就是证据或者是数据。观察切不可被原有的知识所束缚。例：雷迪通过自己的仔细观察，发现苍蝇在腐肉上产卵后才会发生“腐肉生蛆”的现象。例：1907年细胞学家威尼沃特计算人的染色体数目，他所得结果是人的细胞中有47条染色体。1954年，梅蓝德研究人的肝细胞，她计算的染色体数目却是46条。但是她不相信自己，以为自己观察力很差，看不到48条染色体，因而中止了这项研究。后来徐道觉和其他科学家改进了技术，对人的染色体数又做了核对，否定了佩因特的计算结果，而确定了人的染色体数是46
8、条。（2）测 量：测量能对被测量的对象用比较精确的数据加以表示。通过测量，能把观察的结果表达得更加精确。科学的测量应力求精确，因而要多次测量求其平均值。学习正确使用测量工具是保证测量精确的基础。记录测量结果时应使用标准计量单位部分标准计量单位长度米（m）质量千克（kg）体积升（L）面积公顷（hm2）能量焦（J）（3）实验设计：巧妙地设计实验是生物科学研究中检验预测正确性的最佳途径。预测技能实际上是根据现有证据和既往实验对将来的事件做出推论。由于预测是推论的一种，所以它也可能出错。必须通过实验来检验预测的正确与否。例：雷迪用一个实验检验一项因素肉和苍蝇接触或肉和苍蝇不接触，并用一个对照实验做比较
9、。由于二者只有一项因素不同，这样雷迪就能把不同的结果归因于这一项可变的因素。例：许多科学家不承认斯巴兰扎尼的实验结论，是因为在他的实验中密封了盛有肉汤的烧瓶而使烧瓶中缺乏了空气，巴斯德巧妙地设计了弯曲的鹅颈状烧瓶，让它通过弯曲的长颈和空气连通，终于使人们信服微生物不能自然发生。3. 研究生命科学的程序： 生命科学的研究大多从观察开始。 在观察中提出问题。 根据观察到的现象以及研究者自身的知识与经验，对所提出的问题作一个初步的解释及设想，进而提出假说。 对所提出的假说作出科学的预测。 设计严谨的实验对预测进行检验，即用科学实验验证假说的正确与否。在生物科学研究的实验设计中要设计对照实验组，要考虑
10、数量及重复性。 对实验数据进行统计分析，并得出结论。结论可能肯定所作的假说，也可能否定假说。 修正假说并进一步观察，进入下一个认识周期。【模拟试题】（答题时间：50分钟）1、生物学家认为病毒是生物，其主要理由是（ ） A. 由蛋白质和核酸构成 B. 能够在寄主体内复制产生后代 C. 能够侵染其他生物 D. 具有细胞结构2、在使用显微镜的过程中，对光和观察时操作者的两眼应（ ） A. 左眼注视目镜，右眼睁着 B. 右眼注视目镜，左眼闭着 C. 左眼注视目镜，右眼闭着 D. 右眼注视目镜，左眼睁着3、下列关于高倍物镜使用的叙述中，正确的是 （ ） A. 为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用最大的光圈
11、或凹面反光镜 B. 在低倍镜下找到叶片细胞，即可换高倍物镜 C. 换高倍物镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰 D. 因为藓类的叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜4、下列四种生物中，哪一种生物的细胞结构与其他三种生物有明显的区别 （ ） A. 酵母菌 B. 蘑菇 C. 青霉菌 D. 乳酸菌5、蓝藻是原核生物，过去也把它作为一类植物，这是因为它具有（ ） A. 光合色素 B. 核酸 C. 糖类 D. 蛋白质6、细菌、放线菌属于原核生物的主要依据是（ ） A. 对抗生素敏感 B. 无核膜 C 二分裂繁殖 D. 单细胞7、乳酸菌和酵母菌的区别是乳酸菌不具备（
12、） A. 严整的结构 B. 成形的细胞核、核膜、染色体、完善的细胞器 C. 细胞结构 D. 细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核8、在科学探究过程中要讲究科学的工作方法和正确的思路，可以避免走弯路。下列做法符合科学探究要求的是（ ） 查阅大量的参考文献 了解别人的成功经验 分析别人失败的原因 依靠集体的力量通力合作 采用最先进的实验仪器 A. B. C. D. 9、发现青霉素的过程与弗莱明的科学态度和思维方式有关。他采用青霉菌所产生的代谢物质进行实验，主要想验证的假设是（ ） A. 青霉菌的生长抢夺了葡萄球菌的营养 B. 青霉菌的生长是以葡萄球菌为营养 C. 青霉菌产生的某种代谢物质杀死或抑制了葡萄
13、球菌的生长 D. 青霉菌产生的某种代谢物质刺激了葡萄球菌的生长10、进行科学研究必须搜集资料。下列说法不正确的是 （ ） A. 搜集资料可以启发思想，产生研究课题 B. 课题研究的实质就是收集资料 C. 搜集资料可以了解前人的研究思想和研究方法 D. 搜集资料可以继承前人的研究成果11、下列有关观察的说法，不正确的是（ ） A. 亲自观察的结果一定正确 B. 有时需要使用一些辅助工具 C. 观察必须通过感官去搜集信息 D. 观察到的内容必须如实的记载12、显微镜是我们用于观察微观世界的重要工具，下列不能在光学显微镜下观察到的是 （ ） A 草履虫 B. SARS病毒 C.大肠杆菌 D. 衣藻1
14、3、某同学设计了一个研究水分对大豆发芽影响的实验：在和两个花盆中种了大豆，并对阳光、温度、水加以控制（如下表所示）。另一同学看了设计后提出下列意见，其中正确的是 （ ） A. 两个花盆的温度都应维持在0 B. 两个花盆都应放在向阳处 C. 两个花盆都应保证充足的水分 D. 两个花盆都应给予不充足的水分14. 某同学在观察变形虫临时装片时，发现视野中有一较大的变形虫，但在变形虫旁边有一小片污物，影响对变形虫的观察。 （1）在不调换目镜和物镜的情况下，她应如何判断污物在何处?写出操作步骤。 （2）如果确认污物在装片内部，在既不允许重新制作装片又不能揭开盖玻片的情况下，如何清除污物或使污物与变形虫分开?15. 下面是最早发现抗生素青霉素的弗莱明先生所进行的探索过程。 观察及对问题的认识：培养细菌的培养基中，偶然生出青霉菌，在其周围的细菌没有生长。为什么出现这种现象? 假设： 。 进行实验：把青霉菌放在培养液中培养后，观察这些培养液对细菌生长和繁殖的影响。 结果：培养液阻止了细菌的生长和繁殖。
