PAGEPAGE13生物科學和我們[學習目標]1.說出人類健康面臨的挑戰。2.探討癌癥的病因及預防措施。3.理解科學試驗的一般程序和方法。4.結合實例嘗試像科學家一樣試驗。一、人類面臨的問題之一：健康問題1.生物科學(1)概念：生物科學是自然科學中的基礎學科之一，是探討生命現象和生命活動規律的一門科學。(2)生物科學對社會的影響①生物科學是農、林、牧、副、漁、醫藥衛生和環境愛護，以及其他應用科學的基礎。②生物科學對當前人類面臨的諸如人口、能源、糧食、環境和健康等問題的解決具有重要作用。當前，生物科學的發展對禽流感、心血管疾病、癌癥等嚴峻地威逼著我們的健康問題的解決正發揮著重要作用。2.癌癥(1)發病現狀①發病率上升的癌癥：主要是胃癌、肝癌、肺癌和白血病。②發病率下降的癌癥：主要是宮頸癌、鼻咽癌、食管癌和女性乳腺癌。③發病率上升的緣由：主要是人口老齡化、不健康的生活方式等。(2)防治措施①健康的生活方式。②通過早期診斷得到有效的治療。③防治的科學手段：基因診斷和基因治療技術。深化拓展癌變機理3.傳染病(1)發病現狀①發病率較高的傳染病：主要是病毒性肝炎、肺結核、痢疾、淋病等。②病死率較高的傳染病：主要是狂犬病、艾滋病、白喉、新生兒破傷風等。(2)類型(依病原體類型劃分)類型實例病毒類病毒性肝炎、狂犬病、艾滋病等細菌類肺結核、痢疾、淋病等寄生蟲類瘧疾等(3)可采納基因診斷技術對很多傳染病的病原體進行診斷。結合實例分析人類面臨的健康問題1.某地有一個小山村，原本山清水秀、氣候宜人，是出名的長壽村。近些年，在村子四周建起了很多化工廠，導致空氣污濁，水體惡化，長壽村結果變成了“癌癥村”，請分析：(1)癌癥是傳染病嗎？答案癌癥沒有病原體，不是傳染病。(2)該村癌癥患者增加的緣由是什么？答案化工廠排放的有毒廢料通過空氣或飲水進入人體內，誘發細胞癌變。(3)癌癥本質上是細胞基因發生變更而導致的，要想早期診斷和治療癌癥，可實行基因診斷和基因治療技術。2.下列生活習慣中，________是不健康的生活習慣。A.吸煙 B.遠離放射源C.酗酒 D.定期體檢E.加強體育熬煉 F.作息不規律G.大喜大悲 H.喜食油炸食品I.不吃霉變的食物J.常常食用簇新水果、蔬菜答案A、C、F、G、H。1.生活中在不知情的狀況下，人最可能因下列哪一種方式感染艾滋病病毒()A.住旅店時，運用了病毒攜帶者用過的而又未剛好更換的被褥B.與艾滋病患者共進晚餐C.與病毒攜帶者握手D.洗牙或補牙時，運用了病毒攜帶者用過的而又未經嚴格消毒的器械答案D解析艾滋病的傳播方式包括性傳播、血液傳播、母嬰傳播三種方式。洗牙或補牙時，運用了病毒攜帶者用過的而又未經嚴格消毒的器械可通過血液傳播。方法技巧幾種疾病的推斷方法(1)傳染病是由病原體引起的、能傳染的疾病，可通過接種疫苗等方法預防。(2)遺傳病是遺傳物質發生變更而引起的，能在親子代間傳遞的疾病。(3)癌癥是外界致癌因子誘發細胞內遺傳物質發生變更，細胞惡性增殖導致的。(4)養分不良等疾病往往是因為機體內缺乏維生素等養分物質導致機體生命活動出現異樣。2.其次次世界大戰后，在日本廣島生活的人癌癥發病率很高，緣由是受什么因素的作用()A.物理致癌因子 B.化學致癌因子C.病毒致癌因子 D.煤焦油答案A解析癌細胞形成的外因主要是三類致癌因子，即物理致癌因子、化學致癌因子和病毒致癌因子。其次次世界大戰期間，原子彈在日本廣島發生了核爆炸，核輻射屬于物理致癌因子。歸納提升誘發癌癥的內因和外因(1)外因：各種致癌因子是誘發癌癥的外因。致癌因子包括：①物理致癌因子：主要指輻射，如紫外線、X射線等。②化學致癌因子：如聯苯胺、亞硝酸鹽、黃曲霉素等。③病毒致癌因子：如Rous肉瘤病毒等。(2)內因是細胞內遺傳物質發生變更，但癌癥不是遺傳病。(3)癌癥往往不是單一因子的作用，通常是多種因子協同作用的結果。二、像科學家一樣試驗：科學試驗1.科學試驗的步驟視察：必需真實、精確，并照實記錄↓測量eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①多次測量，求其平均值,②正確運用測量工具,③運用標準計量單位記錄測量結果))↓試驗設計：檢驗假設精確性的最佳途徑是奇妙地設計試驗↓收集數據和分析數據eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(把分類、視察或測量得到的內容照實地記錄下來,↓,運用數學學問整理、分析、歸納各種數據,↓,得出獨到的見解,↓,通過試驗報告與他人溝通))↓平安試驗：科學試驗須要確保試驗平安2.視察池塘水中的生命世界用滴管吸取1滴池塘水制成臨時玻片標本↓先用低倍鏡視察↓再用高倍鏡視察↓客觀記錄生物的種類、數量、形態結構特征3.科學試驗的程序和原則(1)科學試驗的一般程序：視察→測量→試驗設計→收集數據和分析數據→平安試驗。(2)試驗設計的原則①科學性原則：指試驗目的明確、試驗原理正確、試驗材料和試驗手段的選擇恰當。②可行性原則：指從試驗原理、試驗的實施到試驗結果的產生都具有可行性。③單一變量原則：不管一個試驗中有幾個試驗變量，都應做到一個試驗變量對應一個反應變量；試驗操作中要盡可能避開無關變量及額外變量的干擾。④可重復性原則：任何試驗都必需有足夠的試驗次數，才能確保結果的牢靠性。⑤比照原則：消退無關變量對試驗結果的影響，可分為空白比照、自身比照、條件比照、相互比照等幾種類型。1.某科研小隊通過對某村莊的飲用水進行測量后發覺多種有害物質嚴峻超標，由此推想飲用水污染是此地致癌的緣由，請你利用以下材料設計試驗來證明。試驗材料：小白鼠若干只、受污染的井水、純凈水、鼠飼料、飼養籠、解剖刀、顯微鏡等。答案試驗過程：(1)選取健康的、發育狀況相同的小白鼠20只，隨機平均分為甲、乙兩組，放入標有甲、乙的兩個飼養籠中。(2)甲組每天供應受污染的井水500mL，乙組供應純凈水500mL，兩組都飼喂等量的飼料。(3)一段時間后，將小白鼠殺死并解剖，用顯微鏡或放大鏡視察主要臟器是否病變。2.設計“驗證性試驗”與“探究性試驗”的目的、結果及對結果的分析方法有什么不同？答案(1)①設計“驗證性試驗”的目的是對已經證明的科學結論進行檢驗。②設計“探究性試驗”的目的是對還沒有證明的假設進行檢驗。(2)①“驗證性試驗”是對一種正確結果進行正確分析。②“探究性試驗”是對各種可能結果進行合理分析、預料。關鍵點撥驗證性試驗步驟設計的一般方法(1)材料打算與前期處理：假如須要提取、配制、處理試驗材料，則把提取、配制等步驟作為第一步。(2)分組、編號：探討對象、器皿等要分組編號，設置試驗組和比照組，留意限制無關變量，在語言敘述的措辭上盡可能用“定性”的語言表達，如“一段時間”“相宜的溫度”“適量的”“確定量的”“等量的”“相同條件下”“相宜條件”等字眼，假如有測量應記錄測量初始值。(3)試驗處理：分別對試驗組和比照組施加單一變量，試驗處理要遵循“單一變量和比照原則”。(4)現象視察、記錄：在措辭中體現對無關變量的限制，常常用“相同條件下”等字眼描述，視察記錄試驗現象或記錄測量的試驗數據。(5)分析結果，得出結論。3.設計驗證性試驗與探究性試驗的實例比較如下。請補充完成下列試驗：比較內容驗證性試驗探究性試驗試驗目的設計試驗證明淀粉遇碘________設計試驗探究淀粉遇碘____________材料用具試管、淀粉溶液、蒸餾水、碘液等試管、淀粉溶液、蒸餾水、碘液等作出假設淀粉遇碘變藍或不變藍方法步驟(1)取兩支相同的試管并分別編號為1、2(2)(3)(4)視察并記錄現象結論1號試管內溶液變藍，2號試管溶液不變藍。說明____________①若1號試管溶液________，2號試管溶液________，說明淀粉遇碘變藍。②若1號和2號試管內溶液______，說明淀粉遇碘不變藍答案變藍是否變藍淀粉遇碘變藍變藍不變藍均不變藍一題多變(1)驗證性試驗和探究性試驗是否都須要設置比照試驗？上述試驗中的自變量是什么？答案都須要設置比照試驗；上述試驗的自變量為是否滴加碘液。(2)驗證性試驗為什么不須要“作出假設”？答案結論是已知的，不存在假設問題。4.下面是驗證鎂是葉綠素重要組成成分的試驗步驟：①分別向甲、乙兩瓶中加入等量的完全培育液和缺鎂的培育液②選擇兩株長勢相同且健壯的小麥幼苗，分別置于甲、乙兩瓶中，并置于相同的環境中進行培育③取兩個廣口瓶，編號甲、乙④一段時間后，視察并記錄小麥幼苗的生長狀況正確的操作依次是()A.③①②④B.①③②④C.①②④③D.①②③④答案A解析依據試驗內容可以推斷，本試驗的首要步驟是進行分組編號，再進行完全培育液和缺鎂培育液的培育，然后視察每組小麥幼苗的生長狀況，比較分析。1.下列敘述，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)病死率最高的傳染病是艾滋病()(2)預防傳染病的措施包括限制傳染源、切斷傳播途徑和愛護易感人群()(3)全部癌癥患者均可通過早期診斷得到治療()(4)科學試驗的步驟一般有視察、測量、試驗設計、收集數據和分析數據及平安試驗等()(5)癌癥是遺傳病()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×2.中東呼吸綜合征是由一種新型冠狀病毒引起的病毒性呼吸道疾病，以下說法錯誤的是()A.中東呼吸綜合征屬于傳染病B.該新型冠狀病毒屬于病原體C.探討冠狀病毒的生命現象和生命活動規律有利于疾病的防治D.可通過基因治療對中東呼吸綜合征患者實施救治答案D解析中東呼吸綜合征是由一種新型冠狀病毒引起的病毒性呼吸道疾病，是一種傳染病，患者的遺傳物質并未發生變更，所以不能通過基因治療對中東呼吸綜合征患者實施救治。3.消退癌癥是全世界科學家正在深化探討的課題。下列哪一種防治癌癥的措施，最有可能從根本上消退癌癥()A.給患有癌癥的病人剛好補充合適的養分B.用手術切除發生癌變的組織或器官C.將導致癌癥的遺傳物質加以改造，使之復原正常D.實行多種手段，讓癌癥患者時刻保持主動向上的心態答案C解析癌癥是在致癌因子的作用下，正常細胞的遺傳物質發生變更而引起的。因此要從根本上消退癌癥應改造遺傳物質，使其復原正常。4.對運用視察法視察生物學現象的要求中，不必要的是()A.必需真實、精確 B.必需全面、細致C.必需借助儀器 D.照實記錄視察結果答案C解析視察法可不借助于儀器，干脆視察。5.醫學探討表明，發霉的大豆和花生等含有的黃曲霉素有極強的致癌性。現用動物試驗室中的小白鼠進行驗證，已供應一般飼料和添加了發霉大豆或花生粉的飼料，請完成下列試驗步驟：(1)選擇________________________________________的小白鼠若干只，平均分成兩組飼養。(2)試驗組喂養_____________________________，比照組喂養________________________。(3)定期檢查記錄小白鼠的_______________________________________________________。(4)對生病和死亡的小白鼠進行解剖學視察，分析后得出結論。答案(1)體型相當，生長狀況良好(2)添加了發霉大豆或花生粉的飼料等量的一般飼料(3)生長和健康狀況解析設置比照試驗時，試驗要遵循單一變量原則，無關變量要相同且相宜。依據題干信息欲探究黃曲霉素對小白鼠的致癌狀況，則有無添加發霉大豆或花生粉的飼料為自變量。試驗過程中需定時檢查小白鼠的患病狀況，并做記錄。題組一人類面臨的問題之一：健康問題1.據有關資料顯示，80%左右的肝癌患者是由乙肝病人轉變而來的，這說明()A.乙肝病人的肝細胞中存在致病基因B.乙肝病毒可使病變的肝組織發生癌變C.乙肝病人長期誤食含黃曲霉素的食物D.乙肝病人長期接觸放射性物質答案B解析抓住題干給出的信息“80%左右的肝癌患者是由乙肝病人轉變而來的”，而乙肝是由乙肝病毒引起的，由此可知乙肝病毒能導致肝組織發生癌變，B正確。2.南方某地發生水災，糧食浸水后發生霉變，但當地農夫舍不得扔掉霉變的糧食，并接著食用，預料這一地區多年后肝癌發病率高的緣由最可能是()A.大水引起肝炎流行后轉化為肝癌B.霉變的糧食含有致癌毒素C.大水帶來寄生蟲，如血吸蟲D.大水中的人畜糞便中含致癌物質答案B解析霉變的糧食中含有黃曲霉菌，黃曲霉菌在生命活動中產生的黃曲霉素是一種強致癌物質，該毒素可使人的肝臟發生病變，而且這種毒素的侵害是緩慢起作用的。3.下列疾病不屬于傳染病的是()A.艾滋病 B.狂犬病C.SARS D.白血病答案D解析傳染病是指由病原體引起的，能夠在人與人、人與動物或動物與動物之間傳播的疾病。艾滋病、狂犬病、SARS都屬于傳染病，白血病不屬于傳染病。4.下列有關傳染病的敘述，正確的是()A.傳染病是指由病原體引起的，只在同種生物之間傳播的一類疾病B.“殲滅傳染源、切斷傳播途徑、愛護易感人群”是預防傳染病的基本措施C.對傳染病要早發覺、早報告、早治療、早隔離，防止交叉感染D.發病率較高的傳染病同時也是病死率較高的傳染病答案C解析傳染病是指由病原體引起的，能在人與人、人與動物或動物與動物之間傳播的一類疾病；對于有些傳染源，是不能殲滅的，如患病的人，“限制傳染源、切斷傳播途徑、愛護易感人群”是預防傳染病的基本措施；發病率較高的傳染病不確定是病死率較高的傳染病，常見傳染病中，發病率較高的傳染病主要是病毒性肝炎、肺結核、痢疾、淋病等；病死率較高的傳染病主要是狂犬病、艾滋病、白喉、新生兒破傷風等。5.基因診斷能夠對多種疾病的病原體進行診斷，其中包括()①病毒類②細菌類③寄生蟲類A.①③B.②③C.①②D.①②③答案D解析不管什么疾病，只要病因與基因有關，均可應用基因診斷技術。6.在日常生活中，下列不簡單引起癌癥的生活習慣或工作環境是()A.抽煙B.吃油炸食物或腌制食物C.醫院放射科的工作環境D.多熬煉，心情開心答案D題組二科學試驗的方法與步驟7.一位學生想探討蝸牛愛吃白菜還是愛吃大頭菜，他將兩種菜葉均切成小塊，并打算10個容器，在每個容器中均放置一只蝸牛和每種菜葉各一塊。三天后，對每種菜葉的面積進行測量并記錄數據。有人認為此試驗不科學，其理由不正確的是()A.試驗起先時所用的菜葉的小塊未經測量，它們可能不相等B.每種菜葉的厚度可能不等，因此其實際大小可能不等C.對蝸牛的狀況未做說明D.只須要兩個相同的容器，各放入一只大小相同的蝸牛，其他條件相同答案D解析設計試驗時要遵循一些基本原則，如單一變量原則、比照原則、平行重復原則等，本題中對食物塊的大小、厚度及蝸牛的狀況均未做任何說明，可能導致試驗結論不行靠。但假如只用兩個相同的容器，各放入一只大小相同的蝸牛，由于缺少平行重復試驗，也可導致結論不行靠。8.某生物學小組為了探討陽光對大豆發芽的影響，在兩個花盆里種了大豆，并設計了如下試驗：花盆陽光溫度水Ⅰ光照20℃足夠Ⅱ暗室20℃不足夠在這一試驗設計中，應當改正的錯誤是()A.兩個花盆都應當放在向陽的地方B.兩個花盆都應當放在黑暗的地方C.兩個花盆的溫度應當不同D.兩個花盆都應當澆足夠的水答案D解析兩個花盆都應當澆足夠的水，這樣既保證了變量單一，又使大豆不會因為缺水而影響發芽。9.下列有關科學試驗的說法，不正確的是()A.用一種或多種感官去收集信息的過程就是視察B.假設是依據現有證據和既往試驗對將來的事務做出的推論C.假設必需是正確無誤的D.通過測量，科學家能把視察的結果表達得更加精確答案C解析假設是依據現有證據和既往試驗對將來的事務做出的推論。由于假設是推論的一種，所以它可能是正確的，也可能是錯誤的，至于正確與否須要通過試驗來檢驗。10.科學試驗須要確保試驗平安，下列試驗操作中正確的是()A.試驗用剩的藥品應放回試劑瓶，不要隨意倒進水槽造成奢侈B.給試管加熱，切勿將試管口朝向自己或他人C.可以向燃燒的酒精燈里添加酒精D.盛滿液體的試管可以加熱答案B解析試驗用剩的藥品不能放回試劑瓶，應倒入特地的收集容器中；不能向燃燒的酒精燈里添加酒精；不能對盛滿液體的試管進行加熱。11.人們為了得到更加精確的試驗數據，以反映誕生物學現象所滲透的規律性本質，通常對測量及結果的處理要求是()A.隨機測量、取中間值 B.隨機測量、取平均值C.多次測量、取平均值 D.多次測量、取中間值答案C解析在測量時，我們一般采納多次測量求平均值的方法來減小誤差，提高測量結果的精確度。12.下列有關池塘水中生命世界視察實踐的敘述，錯誤的是()A.要先制作池塘水臨時玻片標本再視察B.先用低倍鏡視察，再用高倍鏡視察C.視察時視野要較光明，否則看不到池塘水中的微小生物D.變形蟲、草履蟲、眼蟲和衣藻是池塘水中比較常見的單細胞生物答案C解析變形蟲、草履蟲、眼蟲和衣藻是池塘水中常見的單細胞生物，其中變形蟲等身體透亮度較高，必需在較暗的視野下才能看清晰。13.下表是某校生物課外活動小組人工孵化蛙卵的試驗記錄表(用同樣大小的容器，裝等量的水，孵化時間相同)項目組別水源水量(mL)水溫(℃)蛙卵數孵出蝌蚪數A池塘水50022～25250245B自來水50013250136利用試驗的單一變量原則分析回答以下問題：(1)假如要探究水溫對蛙卵孵化的影響，應對表格內容作何處理？________________________________________________________________________。(2)假如要探究水源對蛙卵孵化的影響，應對表格內容作何處理？________________________________________________________________________。(3)假如要探究水量對蛙卵孵化的影響，應對表格內容作何處理？________________________________________________________________________。答案(1)選取相同的水源(池塘水或自來水)(2)限制相同且相宜的水溫(22～25℃)(3)選取不同的水量(如500mL、300mL)，限制相同且相宜的水溫，選擇相同的水源(池塘水或自來水)解析首先分析本題中涉及的試驗因素有水源、水量、水溫、蛙卵數，然后分析存在的自變量有水源和水溫，最終依據題中設問確定單一變量，推斷如何限制其他變量。14.下面是科學家弗萊明發覺青霉素所進行的探究試驗過程。Ⅰ.試驗操作如圖說明：(1)在試驗室里培育細菌、真菌常用瓊脂配制成凝膠，平鋪在培育皿里作為培育基(如圖A)。(2)某些細菌須要添加特別的培育液才能正常生長(如圖B)。Ⅱ.探究過程細菌培育基中，偶然生出青霉菌，在其四周沒有細菌生長。為什么會出現這種現象？弗萊明作出了假設并進行了試驗：把青霉菌放在培育液中培育，然后視察運用這種培育液對細菌生長的影響。最終依據視察的現象得出了結論：這種培育液阻擋了細菌的生長和繁殖。弗萊明在持續的探討中分別出了這一物質，分析出它的特征，并把它命名為青霉素。依據上述過程請回答：(1)作為這一試驗的下列假設中，你認為最為恰當的是()A.青霉菌能產生有利于人類的物質B.青霉菌污染了細菌生長的培育基C.青霉菌可能吞噬了細菌D.青霉菌可能產生了不利于細菌生長、繁殖的物質(2)為了證明青霉素的確是由青霉菌產生的，而不是由培育液和培育基中的其他物質產生的，應設計比照試驗，其試驗方法是_________________________________________________。(3)若比照試驗的結果為________________，則充分證明青霉菌的確能產生可阻擋細菌繁殖的物質。答案(1)D(2)比照組的培育液和培育