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)2.舉例說出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的重要性。(難點)3．概述科學(xué)思維的基本過程。(難點)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)的增長速度快于人口的增長速度，世界人均糧食產(chǎn)量穩(wěn)步增長。(2)世界糧食存在產(chǎn)消不平衡性：占世界人口3/4的發(fā)展中國家生產(chǎn)的糧食與占世界人口1/4的發(fā)達國家生產(chǎn)的糧食總量相差無幾。(3)發(fā)展中國家的糧食問題：發(fā)展中國家的人口增長速度過快，導(dǎo)致糧食問題日益嚴重。2．我國的糧食生產(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、資源短缺以及環(huán)境惡化等原因，我國的糧食生產(chǎn)及人民的生活環(huán)境面臨嚴峻的考驗。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批準上市。(2)我國轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展：“七五”計劃結(jié)束時，我國獲得了抗蟲煙草等轉(zhuǎn)基因植物；“八五”計劃期間，獲得了抗病毒、抗細菌、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”計劃期間又獲得一批具有自主知識產(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、有計劃地和思維活動緊密結(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，世界人均糧食產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢。(×)(2)2000年我國糧食減產(chǎn)的主要原因之一是嚴重的病蟲害。(×)(3)我國糧食生產(chǎn)以及人民的生活環(huán)境正面臨著嚴峻的考驗。(√)(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。(×)連一連我國糧食短缺的原因及應(yīng)對措施由于發(fā)展中國家的人口增長速度過快，糧食問題日益嚴重。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)達國家發(fā)展中國家人口占世界人口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特點人均產(chǎn)糧多、消費少人均產(chǎn)糧少、消費多探究2結(jié)合下面的材料分析糧食減產(chǎn)的原因(1)我國的糧食價格自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格和糧食單產(chǎn)水平下降。(2)據(jù)報道，2000年全國受旱災(zāi)面積超過2.7×107hm2，涉及20多個省、市、自治區(qū)，干旱范圍之廣，持續(xù)時間之長，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)測的資料表明，僅1986～1995年的10年中，我國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．掌握我國糧食短缺的原因2．歸納分析應(yīng)對糧食危機的現(xiàn)實措施(1)實行計劃生育，控制人口增長。(2)保護和治理環(huán)境，防止環(huán)境惡化。(3)減少建筑用地，保護耕地面積。(4)培育和推廣轉(zhuǎn)基因作物。突破1我國通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)對糧食危機1．下列有關(guān)我國通過轉(zhuǎn)基因生物來彌補糧食問題的說法，不正確的是()A．科學(xué)家可以把某個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．我國在“七五”計劃期間獲得了抗病毒、抗細菌、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)，使其在營養(yǎng)品質(zhì)、消費品質(zhì)等方面向人類所需要的目標轉(zhuǎn)變，以轉(zhuǎn)基因生物為直接食品或為原料加工生產(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。我國在“八五”計劃期間獲得了抗病毒、抗細菌、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、營養(yǎng)和消費品質(zhì)等方面向人類需要的目標轉(zhuǎn)變的一項現(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)人均消費量(千克)發(fā)達國家2651726540發(fā)展中國家7449243230(1)從表中可以看出，發(fā)達國家和發(fā)展中國家在糧食生產(chǎn)和________方面極不平衡，因而出現(xiàn)了當今世界的________問題。(2)這個問題的產(chǎn)生并不是由于________________，而是糧食地區(qū)生產(chǎn)的________，是發(fā)達國家與發(fā)展中國家之間存在的舊的經(jīng)濟秩序還沒有徹底改變，是發(fā)展中國家的糧食生產(chǎn)還比較________，國家比較________，人口又________等原因造成的。(3)解決這個問題的途徑，除發(fā)展農(nóng)業(yè)技術(shù)、努力增加糧食產(chǎn)量外，還必須有計劃地控制________和建立公平合理的______________。(4)發(fā)展中國家增加糧食產(chǎn)量的著眼點必須放在提高現(xiàn)有耕地的___________上。解析：分析表格，發(fā)達國家人口所占比例少，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，消費水平低，發(fā)展中國家則相反，從而體現(xiàn)了糧食生產(chǎn)及消費水平的不平衡。要解決這個問題，一方面要建立公平合理的國際經(jīng)濟新秩序，控制發(fā)展中國家的人口增長，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)消費糧食(2)糧食總產(chǎn)量不足不平衡落后貧困增長過快(3)人口增長國際經(jīng)濟新秩序(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)家一樣進行科學(xué)思維，是我們學(xué)習(xí)生物科學(xué)的目標之一。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、有計劃地和思維活動緊密結(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、有計劃；②真實、準確；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：當你對觀察到的現(xiàn)象做出解釋時，就是在進行推理，或作出推論,特點：不一定完全正確，它只是對現(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，識別出事物之間的異同點，根,據(jù)共同點將事物劃分為較大的不同類群，再,根據(jù)差異點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，并進一步激勵人們?nèi)ニ伎己脱芯?)“每一項觀察都是科學(xué)思維的第一步”這種說法準確嗎？提示：不準確。當你用一種或多種感官去收集有關(guān)信息時，就是在觀察。而科學(xué)的觀察是指有目的、有計劃地和思維活動緊密結(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)用于以下幾個方面(1)在無法對生物體進行改變和控制的情況下，要獲得這類生物所反映的真實現(xiàn)象必須用觀察法。例如：野生動植物的考察、古生物研究、生物分類和生態(tài)學(xué)研究等。(2)在不允許對生物體加以干擾破壞或變化的情況下進行的研究，必須運用生物學(xué)觀察法。例如：病理學(xué)中動物、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，均需對研究對象的形態(tài)、特征進行描述、記錄，因而也離不開觀察。2．推理也叫推論，是對觀察到的現(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)新知識的一種重要的推理方法，它能幫助人們在大量觀察實驗的基礎(chǔ)上，從認識個別和特殊的事實中，逐步擴大到認識普遍事物的一般規(guī)律，從眾多的事實中找出普遍的特征。施旺自己把細胞學(xué)說的提出過程總結(jié)為采用了歸納的方法，即從大量的動物細胞和植物細胞及其組成成分的感性材料向細胞學(xué)說認識上的飛躍。3．分類是一種邏輯方法。通過比較，識別出事物之間的異同點，然后根據(jù)異同點的大小劃分類群，其實是一種鑒別、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節(jié)、非本質(zhì)的聯(lián)系，以簡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：用實物代替原物進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，使對象簡化便于研究。③數(shù)學(xué)模型方法：用符號、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．下列對觀察的表述，不正確的是()A．當你用一種或多種感官去收集有關(guān)信息時，就是在觀察B．觀察和思維活動是緊密結(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、有計劃地和思維活動緊密結(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、準確，即必須如實地反映所感知的事物。我們平時用一種或多種感官收集相關(guān)信息時，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)字進行描述，包括對顏色、形態(tài)、氣味等變量的客觀性描述定量觀察通過對變量的計數(shù)或測量而得到的數(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比觀察通過對比觀察來發(fā)現(xiàn)事物之間的區(qū)別和聯(lián)系，從而達到同中求異、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)，并且于相同時間間隔先后等量均勻地取樣5次，分別測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/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)的認識的飛躍，根據(jù)題表中的數(shù)據(jù)我們可以采取坐標系展示酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化過程及周圍環(huán)境pH的動態(tài)變化過程。當培養(yǎng)條件適宜時，酵母菌會增殖，而酵母菌在生長繁殖過程中也會產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物影響環(huán)境條件。由于空間和營養(yǎng)有限，當酵母菌數(shù)量過多時會導(dǎo)致種內(nèi)斗爭激烈而數(shù)量不再增加，甚至一段時間后數(shù)量會下降，酵母菌的生長和繁殖需要適宜的pH。答案：(1)觀察(2)如下圖所示(3)在一定時間內(nèi)酵母菌數(shù)量增加，超過一定時間，酵母菌數(shù)量反而下降。核心知識小結(jié)[網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建][關(guān)鍵語句]1.發(fā)達國家人均產(chǎn)糧多、消費少。2.發(fā)展中國家的人口增長速度快，糧食問題日益嚴重。3.我國人口增長迅速、資源短缺和環(huán)境惡化等原因?qū)е旅媾R嚴峻的糧食問題。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)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。5.觀察是指有目的、有計劃地和思維活動緊密結(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]知識點一人類面臨的問題之一：糧食問題1．發(fā)達國家和發(fā)展中國家糧食生產(chǎn)狀況非常不同，下列敘述中符合實際情況的是()A．發(fā)達國家生產(chǎn)的糧食占世界的1/2，人口占1/2B．發(fā)達國家生產(chǎn)的糧食占世界的1/2，人口占1/4C．發(fā)展中國家生產(chǎn)的糧食占世界的1/4，人口占1/2D．發(fā)展中國家生產(chǎn)的糧食占世界的1/2，人口占1/4解析：選B。發(fā)達國家人口少，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，擴大耕地面積B．擴大水澆地面積，提高復(fù)種指數(shù)C．減少經(jīng)濟作物播種面積，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；有計劃地控制人口增長；建立公平合理的國際經(jīng)濟新秩序。3．我國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什么樣的嚴重現(xiàn)象？________________________________________________________________________。(2)糧食危機的主要原因是__________、__________、________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)展為社會創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟效益、________和________。解析：糧食危機的主要原因是人口增長、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)展為社會創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。答案：(1)世界糧食存在著嚴重的地區(qū)生產(chǎn)不均現(xiàn)象(2)人口增長資源短缺環(huán)境惡化(3)社會效益生態(tài)效益知識點二像科學(xué)家一樣思考：科學(xué)思維5．《民生直通車》欄目組曾報道過一個渾身上下長滿長毛的2歲男孩自殘的事例，經(jīng)跟蹤采訪發(fā)現(xiàn)這個毛孩的爸爸也渾身長滿長毛，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