2018年高中生物 第一章 生物科學(xué)和我們教學(xué)案 蘇教版必修2.doc

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第一章 生物科學(xué)和我們 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.舉例說明我國糧食生產(chǎn)的現(xiàn)狀及解決糧食問題的重要性 2．以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為例，說出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的重要性 3．概述科學(xué)思維的基本過程 [教材梳理] 一、糧食問題 1．二戰(zhàn)后世界糧食生產(chǎn)狀況 發(fā)達(dá)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(diǎn) 人均產(chǎn)糧多、消費(fèi)少 人均產(chǎn)糧少、消費(fèi)多 2.我國糧食生產(chǎn)狀況及產(chǎn)生原因 3.科學(xué)合理地應(yīng)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù) (1)作用 在徹底解決資源匱乏、環(huán)境惡化、疾病肆虐等方面發(fā)揮重大作用。 （2）轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展歷史 誕生→1983年，世界上第一個(gè)轉(zhuǎn)基因植物培育成功 ↓ 發(fā)展→世界首例轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品——延熟保鮮番茄，1993年在美國批準(zhǔn)上市 二、科學(xué)思維的過程[連線] [牛刀小試] 1．判斷下列說法的正誤 (1)發(fā)達(dá)國家人口少、人均糧食多、消費(fèi)少。(√) (2)我國雖然人口眾多，但地大物博，糧食問題并不嚴(yán)峻。() (3)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)誕生的標(biāo)志是延熟保鮮番茄的成功上市。() (4)水稻耐寒、耐鹽堿基因是我國獲得的具備自主知識產(chǎn)權(quán)的基因。(√) (5)脊索動(dòng)物和脊椎動(dòng)物可能起源于一個(gè)共同的祖先。(√) 2．選擇正確答案 (1)糧食問題是當(dāng)今世界面臨的重要問題之一，我國在這方面面臨的重要問題是(　　) A．糧食生產(chǎn)過多 B．糧食供應(yīng)與消耗不平衡 C．人口增長過快，缺糧問題日益嚴(yán)重 D．開墾森林過少，致使農(nóng)田減少 解析：選C　我國人口占世界人口的22%，而耕地僅占世界耕地的7%，由于人口迅速增長，使我國面臨糧食短缺這一嚴(yán)重問題。 (2)下列關(guān)于推理研究的有關(guān)說法中，錯(cuò)誤的是(　　) A．推理是根據(jù)現(xiàn)象提出合理的假設(shè)過程 B．通過推理所得結(jié)論必須是完全正確的 C．推理過程必須符合基本的邏輯關(guān)系 D．通過對現(xiàn)象的推理可得出多種結(jié)論 解析：選B　推理是對觀察到的現(xiàn)象所作出的解釋，即是一種合理的假設(shè)，由推理所得到的結(jié)論既可能是正確的，也可能是錯(cuò)誤的，這就需要通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。 [重難突破] 一、糧食問題 1．我國糧食短缺的原因分析 2．應(yīng)對糧食危機(jī)的現(xiàn)實(shí)措施 (1)實(shí)行計(jì)劃生育，控制人口增長。 (2)保護(hù)和治理環(huán)境，防止環(huán)境惡化。 (3)減少建筑用地。 (4)培育和推廣轉(zhuǎn)基因作物。 二、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)及其應(yīng)用 1．轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其應(yīng)用 (1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的概念：按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。 (2)應(yīng)用： ①改良動(dòng)植物品種。 ②制造“工程菌”生產(chǎn)藥物。 2．轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利與弊　　 轉(zhuǎn)基因技術(shù)利的方面 轉(zhuǎn)基因技術(shù)的弊端 ①經(jīng)濟(jì)效益明顯——轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)品交易額 持續(xù)大幅增長 ②社會效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯 a．一定程度上擺脫土壤和氣候條件的限制 b．減少環(huán)境污染 c．提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和營養(yǎng)價(jià)值 ①創(chuàng)造新的危害物種——雜種病菌 ②基因污染——既污染環(huán)境又很難清除 ③轉(zhuǎn)基因食品存在安全隱患 ④造成當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡破壞——如外來物種的入侵 三、科學(xué)思維的過程 [考向聚焦] [例1]　下表為世界各洲的糧食情況。 世界 亞洲 非洲 拉丁美洲 北美洲 歐洲 大洋洲 糧食(億噸) 18.35 7.75 0.73 1.03 3.92 4.66 0.26 人均糧食 (千克/人) 382 274 133 266 1 484 605 1 083 (1)從上表的數(shù)據(jù)分析能得出糧食問題存在怎樣的嚴(yán)重現(xiàn)象？ (2)糧食危機(jī)產(chǎn)生的主要原因是________、________、________等。 [解析]　(1)表中信息顯示就人均糧食而言，北美洲、大洋洲人均量與非洲、亞洲差距十分懸殊，從而揭示糧食地區(qū)生產(chǎn)、消費(fèi)不均的嚴(yán)重現(xiàn)象。(2)導(dǎo)致糧食危機(jī)的主要原因是人口增長、資源短缺及環(huán)境惡化等。 [答案]　(1)世界糧食存在著嚴(yán)重的地區(qū)生產(chǎn)、消費(fèi)不均現(xiàn)象 (2)人口增長　資源短缺　環(huán)境惡化　 [例2]　轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良方面應(yīng)用廣泛，其中一項(xiàng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)是改造CO2固定酶，其目的是(　　) A．提高光合作用效率 B．延長果實(shí)的儲藏期 C．培育作物新品種 D．提高植物的抗性 [解析]　改造CO2固定酶，能提高植物對CO2的固定效率，從而提高光合作用效率。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)抑制乙烯形成酶基因的表達(dá)可以延長果實(shí)的儲藏期。提高植物的抗性是通過將抗性基因(抗蟲、抗除草劑、抗旱、抗?jié)?、抗鹽等基因)轉(zhuǎn)入植物，并使之表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的。 [答案]　A ———————————————[課堂歸納]—————————————————— [網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建] [關(guān)鍵語句] 1．我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，在僅占世界7%的耕地上養(yǎng)活了占世界22%的人口。 2．1983年，世界上第一個(gè)轉(zhuǎn)基因植物的培育成功標(biāo)志著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的誕生。 3．科學(xué)思維的基本過程包括：觀察、推理、分類、建立模型和交流。 4．脊索動(dòng)物包括原索動(dòng)物(半索動(dòng)物、尾索動(dòng)物和頭索動(dòng)物)和脊椎動(dòng)物。 5．“澄江動(dòng)物化石群”說明：脊索動(dòng)物和脊椎動(dòng)物可能起源于一個(gè)共同的祖先；真正脊椎動(dòng)物的進(jìn)化可能是從海口蟲開始的。 知識點(diǎn)一、糧食問題及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù) 1．據(jù)預(yù)測，2030年我國人口將達(dá)到16億，全國年需糧食將達(dá)到7.21012～8.01012 kg，糧食缺口巨大。解決此問題的較好方法是(　　) A．極大提高糧食的單產(chǎn)量 B．控制人口和保護(hù)耕地 C．以肉類食品代替糧食 D．大量進(jìn)口糧食 答案：B 2．為了解決糧食生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)問題，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，當(dāng)前科學(xué)有效的途徑是(　　) ①合理開發(fā)海洋，尋找新的糧食資源?、诳刂迫丝谠鲩L，協(xié)調(diào)人與自然和諧發(fā)展?、墼黾踊屎娃r(nóng)藥的使用，提高作物產(chǎn)量　④開荒辟地，圍湖造田，擴(kuò)大糧食種植面積 ⑤利用現(xiàn)代生物技術(shù)，培育具有較高光合作用效率的作物新品種 A．①②③　　　　　　 B．①②⑤ C．①③④ D．③④⑤ 解析：選B　可持續(xù)發(fā)展是生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會三位一體的發(fā)展，是指生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會三者的協(xié)調(diào)發(fā)展。包括減少化肥和農(nóng)藥的使用，不得隨意改造、破壞生態(tài)環(huán)境，還包括控制環(huán)境污染和改善環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)生物多樣性，保證以可持續(xù)發(fā)展的方式使用可再生資源。 知識點(diǎn)二、科學(xué)思維的過程 3．下列有關(guān)科學(xué)思維過程的說法，錯(cuò)誤的是(　　) A．科學(xué)思維的起點(diǎn)是觀察 B．推理是對所觀察到的現(xiàn)象做出的解釋 C．建立模型是用實(shí)物直觀地反映真實(shí)物體的形狀或三維結(jié)構(gòu)，而無法表現(xiàn)事物活動(dòng)的規(guī)律 D．分類法可使許多雜亂的信息變得清晰，是總結(jié)歸納的有效手段 解析：選C　科學(xué)思維的基本過程是：觀察→推理→分類→建立模型→交流，所以科學(xué)思維的起點(diǎn)是觀察。建立模型是用畫圖、列表等表現(xiàn)手段來顯示事物或過程，能夠描述事物活動(dòng)的規(guī)律。 4．把某些特征相似的物體歸類到一起的邏輯方法稱作(　　) A．比較 B．歸納 C．分類 D．求異 解析：選C　將某些特征相似的物體歸類到一起的邏輯方法稱作分類。 5．達(dá)爾文根據(jù)克格倫島上的甲蟲有近半數(shù)是無翅或殘翅的，得出海風(fēng)對甲蟲有“選擇”作用的結(jié)論。達(dá)爾文運(yùn)用的研究方法主要有(　　) A．分類、觀察 B．觀察、建立模型 C．觀察、交流 D．觀察、推理 解析：選D　達(dá)爾文有目的、有計(jì)劃地收集了關(guān)于克格倫島上甲蟲翅的信息，屬于觀察；在觀察之后，他又將島上甲蟲翅的特異現(xiàn)象和海風(fēng)聯(lián)系起來，這是推理。 6．下面為“探索光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響”的過程。 方法：(1)將一枝黑藻放在水中，裝置如圖所示。 (2)改變燈泡與黑藻之間的距離，同時(shí)通過觀察計(jì)算出在不同距離的燈光下，黑藻每分鐘釋放的氣泡個(gè)數(shù)。 觀察并記錄結(jié)果如表所示： 燈與燒杯之 間的距離(cm) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 氣泡數(shù)(個(gè)/分鐘) 16 13 8 6 5 4 3 2 1 0 請指出上述探究的科學(xué)思維過程。 解析：科學(xué)思維的一般過程包括：觀察→推理→分類→建立模型→交流。但并不是一成不變的模式，要視具體的問題靈活應(yīng)用。 答案：具體的思維過程如下： (1)觀察：通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察在不同光照強(qiáng)度下光合作用強(qiáng)度的變化，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。 (2)推理(原理)：①氣泡計(jì)數(shù)法是中學(xué)實(shí)驗(yàn)研究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度影響的較好方法。改變燈與燒杯之間的距離的目的就是改變光照強(qiáng)度，通過計(jì)算黑藻放出氣泡速率推測光合作用強(qiáng)度的強(qiáng)弱。②隨著燈與燒杯之間距離的減小，黑藻所受的光照強(qiáng)度增強(qiáng)，每分鐘釋放的氣泡數(shù)增多，說明在燈光照射下，隨著光照增強(qiáng)(一定范圍內(nèi))光合作用強(qiáng)度增加。 (3)建立模型：以光照強(qiáng)度為橫坐標(biāo)，以光合作用強(qiáng)度為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，繪制光照強(qiáng)度影響光合作用強(qiáng)度的曲線。 (4)結(jié)論：光照強(qiáng)度影響光合作用。在一定的范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用逐漸增強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定程度后，光合作用達(dá)到最大值，不再隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大。 (時(shí)間：25分鐘；滿分：50分) 一、選擇題(每小題3分，共30分) 1．下列對世界糧食現(xiàn)狀的敘述不正確的是(　　) A．糧食生產(chǎn)的增長速度快于人口的增長速度 B．世界人均糧食產(chǎn)量呈現(xiàn)衰退趨勢 C．占世界人口1/4的發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的糧食占世界的1/2 D．占世界人口3/4的發(fā)展中國家生產(chǎn)的糧食也只占世界的1/2 解析：選B　由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，世界人均糧食呈增長趨勢，但分配不均衡；糧食生產(chǎn)的增長速度快于人口的增長速度。 2．以下農(nóng)業(yè)上的科技成果不屬于基因工程產(chǎn)品的是(　　) A．抗蟲棉　　　　　　　　B．金大米 C．延熟保鮮番茄 D．試管牛 解析：選D　抗蟲棉是科學(xué)家把從蘇云金桿菌中提取的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞的DNA中培育而成的。金大米是菲律賓國際水稻研究所通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得的新品種。延熟保鮮番茄是世界首例轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。而試管牛屬于動(dòng)物細(xì)胞工程范疇。 3．將不同蛋白質(zhì)分子的某種氨基酸的比例用坐標(biāo)柱形圖表示出來，與科學(xué)思維有關(guān)的環(huán)節(jié)是(　　) A．建立模型 B．分類 C．觀察 D．交流 解析：選A　建立模型是用來顯示事物或過程的表現(xiàn)手段，如畫圖、列表等；分類是把某些特征相似的事物歸類到一起的邏輯方法；觀察是指用一種或多種感官去收集有關(guān)信息；交流就是與他人交換看法，分享信息的過程。 4．發(fā)達(dá)國家產(chǎn)糧及消費(fèi)狀況是(　　) A．產(chǎn)糧多，消費(fèi)多 B．產(chǎn)糧少，消費(fèi)多 C．產(chǎn)糧多，消費(fèi)少 D．產(chǎn)糧少，消費(fèi)少 解析：選C　發(fā)達(dá)國家人口占世界人口的1/4，生產(chǎn)的糧食占世界的1/2，人均產(chǎn)糧多，消費(fèi)少。 5．下列屬于科學(xué)思維中的建立模型過程的是(　　) A．將化石按年代排放 B．開會提出研究的設(shè)想 C．繪制生態(tài)系統(tǒng)組成示意圖 D．達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)甲蟲無翅或翅不發(fā)達(dá) 解析：選C　建立模型是用來顯示事物或過程的表現(xiàn)手段，如畫圖、列表等。 6．若利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育能固氮的水稻新品種，其在環(huán)保上的重要意義是(　　) A．減少氮肥的使用量，降低生產(chǎn)成本 B．減少氮肥的使用量，節(jié)約能源 C．避免過多使用氮肥引起環(huán)境污染 D．改良土壤結(jié)構(gòu) 解析：選C　利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得的能固氮的水稻新品種在環(huán)保上的重要意義是減少氮肥使用量，避免過多使用氮肥，造成環(huán)境污染。 7．[多選]下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因的成果及應(yīng)用的說法正確的是(　　) A．用轉(zhuǎn)基因方法培育的抗蟲植物也能抗病毒 B．轉(zhuǎn)基因番茄的上市標(biāo)志著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的誕生 C．如果日常以轉(zhuǎn)基因的金大米為食，可減少夜盲癥的發(fā)生 D．在農(nóng)業(yè)上主要是應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育高產(chǎn)、穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的作物 解析：選CD　用轉(zhuǎn)基因的方法培育的抗蟲植物一般只能抗昆蟲，不能抗病毒。1983年世界上第一個(gè)轉(zhuǎn)基因植物的培育成功，標(biāo)志著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的誕生，而轉(zhuǎn)基因番茄在1993年才在美國批準(zhǔn)上市。由于轉(zhuǎn)基因的金大米富含胡蘿卜素，胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為維生素A，而夜盲癥是由于缺乏維生素A所致。目前在農(nóng)業(yè)上主要是應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育高產(chǎn)、穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的作物。 8．如圖是按照不同的標(biāo)準(zhǔn)對四種生物進(jìn)行的不同分類，其中分類標(biāo)準(zhǔn)不正確的是(　　) A．有無染色體 B．有無細(xì)胞壁 C．有無核糖體 D．有無線粒體 解析：選C　本題考查對分類方法的理解和運(yùn)用。無論是真核細(xì)胞還是原核細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)都能合成蛋白質(zhì)，所以它們都有核糖體。 9．下列對觀察的表述，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　科學(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。觀察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)。 10．為驗(yàn)證光是植物生長發(fā)育的必要條件，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：選擇生長狀況一致的小麥幼苗200株，隨機(jī)均分為實(shí)驗(yàn)組和對照組，分別處理并預(yù)期結(jié)果。下面是關(guān)于實(shí)驗(yàn)組或?qū)φ战M的處理方法和預(yù)期結(jié)果的幾種組合，其中正確的是(　　) ①實(shí)驗(yàn)組　　　?、趯φ战M　　?、酆诎抵信囵B(yǎng) ④在光下培養(yǎng)　?、萆L良好　?、奚L不良 A．②③⑤ B．①③⑥ C．①④⑤ D．②④⑥ 解析：選B　實(shí)驗(yàn)的變量為植物是否受到光照，實(shí)驗(yàn)組為在黑暗中培養(yǎng)，現(xiàn)象為植物生長不良。 二、非選擇題(共20分) 11．(8分)根據(jù)圖示和生物進(jìn)化的知識回答下面的問題： (1)該圖為脊椎動(dòng)物起源與進(jìn)化簡圖，實(shí)際上這是一種(　　) A．觀察 B．推論 C．建立的進(jìn)化模型 D．分類 (2)根據(jù)圖示，你可以得出什么結(jié)論？ 解析：(1)題中圖示是一個(gè)脊椎動(dòng)物起源與進(jìn)化的模型，通過這個(gè)模型可以更準(zhǔn)確地推出各類動(dòng)物之間的關(guān)系。(2)由圖中各類脊椎動(dòng)物出現(xiàn)的順序和親緣關(guān)系可以看出：多種脊椎動(dòng)物起源于共同的祖先，各種動(dòng)物之間都存在著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系。 答案：(1)C　(2)多種脊椎動(dòng)物起源于共同的祖先，各種動(dòng)物之間都存在著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系?！? 12．(12分)某同學(xué)將100 mL酵母菌培養(yǎng)液放在適宜的溫度下，并且于相同時(shí)間間隔等量均勻地先后取樣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(gè)/mm3) pH 1 820 5.4 2 1 000 5.0 3 1 210 4.8 4 1 210 3.7 5 760 3.1 根據(jù)以上數(shù)據(jù)回答下列問題： (1)圖中所示數(shù)值為________的結(jié)果。(填科學(xué)思維過程) (2)請繪制酵母菌種群數(shù)量及pH隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化曲線圖。 (3)上述繪制曲線的過程屬于科學(xué)思維中的________環(huán)節(jié)。由所繪制的酵母菌數(shù)量動(dòng)態(tài)變化曲線圖，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：(1)圖中所示數(shù)值為某同學(xué)在相同時(shí)間間隔均勻地取樣、測定的結(jié)果，即科學(xué)思維過程中觀察的結(jié)果。(2)圖中所示數(shù)值與一個(gè)量有關(guān)，可用坐標(biāo)系表示，如時(shí)間—酵母菌數(shù)量。(3)當(dāng)培養(yǎng)條件適宜時(shí)，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)條件有限，當(dāng)酵母菌數(shù)量過多時(shí)會導(dǎo)致種內(nèi)斗爭激烈而使種群數(shù)量不再增加，甚至一段時(shí)間后，代謝產(chǎn)物等有毒物質(zhì)積累使種群數(shù)量下降。 答案：(1)觀察　(2)如圖 (3)建立模型　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。