2021-2022高中生物3学案：第1章生物科学和我们

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE21-版权所有@高考资源网学必求其心得，业必贵于专精学习目标核心素养1。说出物种濒危和绝灭的主要原因。2。尝试像科学家一样研究.1。通过对“物种濒危和绝灭的主要原因”的学习，形成珍爱生命、人与自然和谐共处以及可持续发展的观念。2。通过对“目标2"的学习,初步学会基于事实和证据，运用科学术语精确阐明实验结果，培养科学思维和科学探究能力.1．人类面临的问题之一：生物多样性丧失（1）物种绝灭的原因①内在原因：物种特化或功能基因的丧失。（2)保护生物多样性的措施①努力营造全社会保护生物多样性的氛围:对生物多样性保护观念淡漠的人晓之以理,对触犯相关法律的人绳之以法.②要依靠生物科学与技术来保护生物多样性。2．像科学家一样研究：科学探究（1）科学研究是从提出一个科学探究的问题开始的。(2)科学研究的基本过程提出问题：能够通过收集证据而回答的问题↓作出假设：假设是对实验结果的预测，也是建立在观察和以往的知识、经验基础上的↓设计实验eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1(目的：验证假设，重要内容：控制变量））↓实施实验eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1(含义：按照实验步骤进行实验，并收集实,验中观察到的现象和测量到的，数据,要求:重复实验，确保数据的可靠性））↓分析证据eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1（标准：客观地处理和分析证据，目的:看能否支持假设,形式：绘制成表格、曲线图等)）↓得出结论eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1（含义：结论是对实验研究所作的总结,要求：应充分评判证据是否支持假说，前提：需重复实验多次))（1）物种特化或功能基因的丧失是物种绝灭的外在原因. (×）提示:是物种绝灭的内在原因.(2）人类滥伐森林、围湖围海造田、过度放牧等都可能直接造成野生生物栖息地的破坏和丧失. (√)(3）建立野生动物保护区及采用人工繁殖技术是依靠生物科学与技术来保护动物的表现. （√）（4）设计实验的目的是得到证据. （×）提示：是验证假设。生物多样性丧失的原因[问题探究]哈佛生物学家威尔森说：“我们正走在第七次大灭绝的边缘上”，以前的灭绝是因为宇宙、天气的变化,而现在，人类负有不可推卸的责任.请大家结合教材P2“积极思维”，尝试分析这些物种的绝灭说明了什么。提示:这些物种的绝灭说明了乱捕滥伐、生物栖息地的破坏和丧失、外来物种的入侵、环境污染和自然灾害是物种绝灭的重要原因。［讲解归纳]1．生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性.生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础。2．物种绝灭的原因是多方面的（1)从来源上，可分为内因和外因，而外因又可分为自然因素和人为因素。（2）从作用途径上，可分为直接原因和间接原因。（3）从影响程度上，可分为重要原因和次要原因.乱捕滥伐是人的直接行为；栖息地的破坏和丧失、外来物种的入侵、环境污染往往是人类活动不当所导致的,因此人为因素是物种绝灭的主要原因.3．物种绝灭的两种内因类型的比较(1）物种特化①含义：一个物种在长期的进化过程中，适应了某种特定的栖息环境而产生了特别的习性,使其难以再适应变化的环境。②特点：特化是对环境的超强适应，但这种适应可能是致命的。(2）功能基因的丧失①含义：一些野生动物在长期进化过程中，由于种种原因使遗传力和生活力下降，从而使种群数量减少而趋于濒危。②特点：功能基因丧失是无法弥补的，只能在人工条件下尽量繁殖较多濒危动物，但长期人工饲养和近亲繁殖,又会使某些功能基因丧失而加快其绝灭过程。1．关于物种的绝灭，下列说法错误的是(）A．每个生物在自己死亡前，都会产生新个体，留下后代，因此物种不会绝灭B．人类活动是加速物种绝灭的主要原因C．物种一旦绝灭,便不可再生D．物种的绝灭、生物多样性的丧失,都会威胁人类自身的生存A［物种的绝灭是一个自然过程，几百年来，人类对资源的过度开发和不合理利用，使得许多动物、植物已经绝灭或濒临绝灭.物种一旦绝灭，便不可再生。物种的绝灭、生物多样性的丧失,都会威胁人类自身的生存。]2．全球范围内生物多样性有降低的趋势，对此所做的分析正确的是(多选)（）A．栖息地总量减少和栖息地多样性降低是重要原因B．栖息地破碎化造成小种群，有利于维持生物多样性C．这种变化是由于新物种产生量少于现有物种灭绝量D．过度的人为干扰导致生物多样性降低ACD[本题考查生物多样性降低的原因,意在考查考生对生物多样性的影响因素与破坏原因的分析能力.人类活动导致栖息地总量减少和栖息地多样性降低是生物多样性降低的重要原因,A项正确。栖息地的破碎化主要是人为因素造成的,它使种群之间的基因交流受阻，小种群对疾病抵抗力降低、对环境变化适应力减弱和繁殖率降低，不利于维持生物多样性,B项错误，D项正确。生物多样性降低的直接原因是新物种的产生量少于现有物种的灭绝量，C项正确。]像科学家一样研究：科学探究1.实验设计的基本原则(1）科学原则：在实验设计前，必须有充分的科学依据,而不能凭空想象。（2）单一变量原则:控制其他因子不变，只改变其中的一个因子，观察它对实验结果的影响。①自变量与因变量a．自变量又叫实验变量，是作用于实验对象的因素或条件，应具有可变性和可操作性。b．因变量又叫反应变量，是随自变量变化而产生的反应或现象，应具有可测性和客观性。c．实例：研究酶活性与温度的关系的实验，温度是自变量，酶活性是因变量.②无关变量：实验中无关变量在实验不同的分组中要保持平衡，平衡包括以下四个方面:a．所用生物材料相同（数量、长度、生理状况等)。b．所用实验器具相同（大小、型号等）.c．所用实验试剂相同(成分、浓度等)。d．所用处理方法（振荡、保温、光照等）和处理时间相同。（3）对照原则：为了排除无关条件的干扰，常要设立对照实验。其中直接用于论证结果的一组称为实验组，用于对比的一组称为对照组。（4)平行重复原则：为了避免实验结果的偶然性，必须对所做的实验进行足够次数的重复，在实验设计中要充分考虑这一点。(5)等量原则和可行性原则。2．实验中的变量分析（1）实验中的变量（2）三者之间的关系3．几种常用的对照方法对照方法对照组处理方法单一变量的控制实例空白对照不人为施加任何处理因素单一变量为控制因素的有无酶具有催化性的实验条件对照施以非所研究的部分处理因素单一变量为控制因素的类型差异肺炎双球菌体外转化实验相互对照几个实验相互对照单一变量为控制因素量的差异温度影响酶促反应速率实验自身对照与实验组为同一对象单一变量为人为施加处理因素前后的差异观察紫色洋葱表皮细胞质壁分离及复原实验生活中，很多人都有这样的感受：夏天,做熟的食物很快就会腐败变质,俗称“变馊了”.这是什么原因呢？原来,做熟的食物里生出了无数细菌。食物中的这些细菌是从哪里来的呢？是由食物自然产生的，还是来自空气？对此,法国生物学家巴斯德进行了认真的研究。巴斯德把新鲜、清澈的肉汤分别装入甲、乙两个玻璃瓶里，其中甲瓶的瓶颈呈弯曲细长的天鹅颈状(鹅颈瓶)，乙瓶为普通烧瓶，瓶口竖直朝上。甲、乙两个瓶子的瓶口都是敞开的.随后他再次煮沸瓶内的肉汤。观察发现,乙瓶内的肉汤很快就腐败变质了，而甲瓶中的肉汤尽管通过弯曲细长的瓶颈与外界相通,但4年后，瓶内的肉汤仍然新鲜如初.后来他又反复做了几次类似的实验，都得到了相同的实验结果。怎样解释这一实验结果呢？巴斯德认为，纯净的肉汤是永远不会自然生出细菌的，使肉汤腐败变质的细菌来自空气。分析材料中所述实验，回答下列相关问题.（1)研究生物学最基本的方法有观察法和实验法，材料中运用的是________法。其基本过程可以概括为以下几个基本环节：观察现象、提出问题→________→设计实验→实施实验→分析证据→________________________。（2）观察到的现象：_____________________________________________。(3)提出的问题：_______________________________________________？(4)该实验设置对照实验了吗?如果设置了，是如何设置的？____________________________________________________________________________________________________________________________。(5）装入甲、乙两瓶的肉汤为什么要再次煮沸?_______________________________________________________________________________________________________________________________。(6）实验研究的单一变量是_______________________________________。(7)得出的科学结论是__________________________________________。［解析]一般探究性实验的过程：观察现象→提出问题→作出假设→设计并实施实验→分析证据→得出结论.本实验中提出的问题是使肉汤腐败变质的细菌从哪里来，具体实验的过程是“把新鲜、清澈的肉汤分别装入甲、乙两个玻璃瓶里,其中甲瓶的瓶颈呈弯曲细长的天鹅颈状（鹅颈瓶），乙瓶为普通烧瓶，瓶口竖直朝上。甲、乙两个瓶子的瓶口都是敞开的。随后他再次煮沸瓶内的肉汤”。观察到的现象是乙瓶内的肉汤很快就腐败变质了，而甲瓶放置4年后，瓶内的肉汤仍然新鲜如初，最终得出的结论是使肉汤腐败变质的细菌来自空气。实验步骤的设计中常设置对照实验，这样实验结果才具有可比性，结论才具有准确性和科学性。本题中甲、乙两瓶实质上就是对照实验.[答案](1）实验作出假设得出结论(2）肉汤腐败变质(3)使肉汤腐败变质的细菌从哪里来（4）设置了。甲瓶的瓶颈呈弯曲细长的形状，而乙瓶为普通烧瓶，瓶口竖直朝上(5）再次煮沸能杀死肉汤中已有的细菌，排除细菌可能来自食物这一干扰因素（6)空气是否直接与肉汤接触(7）使肉汤腐败变质的细菌来自空气方法规律:实验设计中对照组设置技巧1在进行实验设计时，实验组和对照组除自变量外，其他因子应尽可能相同,以便清晰地探究自变量和因变量之间的关系。2实验设计的“加减法"。①加法:即对实验组额外增加所需要验证的实验条件。②减法:即减少实验组中某种要验证的实验条件。[课堂小结]知识网络构建核心语句归纳1.物种绝灭的原因既有自然因素,又有人为因素，其中人为因素是物种绝灭的主要原因。2．物种特化或功能基因的丧失是物种绝灭的内在原因；乱捕滥伐是物种濒危和绝灭的直接原因之一.3．外来物种的入侵、环境污染和自然灾害等属于物种濒危和绝灭的重要原因。4．科学探究的基本过程：提出问题→作出假设→设计实验→实施实验→分析证据→得出结论。5．科学研究要收集证据，收集证据的过程是开展科学探究的重要环节之一。6．科学研究是从提出一个科学探究的问题开始的.7．假设是对实验结果的预测，它是建立在观察和以往的知识、经验基础上的。8．在对照实验中，实验组与对照组相比，除了实验变量外，其他因子都始终保持不变.9．实施实验有时需要重复以确保数据的准确性和可靠性。1．据统计,素有“东方宝石”之称的朱鹮在全球仅存300只左右，且其野生数量极少，为防止其绝灭，在我国陕西洋县建成了朱鹮野化实验基地以保护这种珍禽。造成朱鹮几乎绝灭的内在原因是()A．物种特化 B．乱捕滥伐C．功能基因丧失 D．栖息地被破坏C[物种特化、功能基因的丧失往往是物种绝灭的内在原因，长期人工饲养和近亲繁殖导致朱鹮某些适应野外生存的功能基因丧失.］2．下列哪项不是科学合理地保护动物的措施?(）A．建立野生动物自然保护区B．科学引种C．制定有关法律和进行法制教育D．为保护有益动物，消灭有害动物D［科学合理地保护动物的措施，不应包括消灭有害动物，有害物种也是生物多样性的重要组成部分，消灭了有害动物就是破坏了生物的多样性，会对其他生物造成直接或间接的危害,从而影响生态系统的稳定性。]3．为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果.下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合,其中正确的是(）①实验组②对照组③黑暗中培养④在光下培养⑤生长良好⑥生长不良A．②③⑤ B．①③⑥C．①④⑤ D．②④⑥B［实验设计中的单一变量为有光和无光.正常光照条件下生长发育的幼苗才应是对照组（②④⑤）,故实验组(接受了实验变量处理的组）应为①③⑥.］4．洗洁精是家庭中普遍使用的洗涤剂,它随着生活污水进入自然水域后会造成水域污染,对草履虫、变形虫等水生生物的生存产生不利的影响。某研究性学习小组的同学在老师的带领下以此为课题展开探究活动.请完成以下实验设计和分析。探究课题：观察不同浓度的洗洁精对草履虫生存的影响。器材:洗洁精、草履虫、清洁的河水、培养皿、解剖镜、计数器等。实验步骤：第一步:取7个培养皿,编号1～7号。第二步：用清洁的河水分别配制稀释倍数为5倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍的洗洁精溶液。第三步:______________________________________________________。第四步:______________________________________________________.以下是该实验小组所得到的实验结果：培养皿编号1234567洗洁精稀释倍数51015202530清洁的河水草履虫存活1）根据以上实验结果可得到的实验结论为_________________________。（2)对于水域污染，请写出两条防治措施：①_____________________________________________________________。②_____________________________________________________________.［解析]本实验的目的是利用不同浓度的洗洁精溶液来测定草履虫的存活数量,从而证明洗洁精和水体污染是否存在关系。梯度实验解答时需注意浓度不同,结果就会存在差异.在本题中，第二步配制完成后,在遵循等量原则和空白对照原则的前提下，往培养皿中加入不同浓度的洗洁精，再用此培养皿培养相同生理状况的草履虫，培养一段时间后观察、记录结果.根据表格数据得出实验结论：洗洁精浓度越大,草履虫存活数量越少。防治水域污染的措施有很多，其中主要的有以下几种方法:尽量减少含磷洗衣粉及洗涤剂的使用量,建造更多的污水处理工厂等.［答案]将等量的上述洗洁精溶液分别加入1～6号培养皿中,7号培养皿中加入等量清洁的河水在上述培养皿中各加入25只生理状况相同且良好的草履虫，在相同条件下,培养一段时间后进行观察、记录(1）洗洁精浓度越大，对草履虫生存的危害越大（2）①控制污染（如减少洗洁精的用量)②用物理方法或化学方法或生物方法对废水进行净化处理（合理即可）[教材课上思考答案］(教师用书独具）[积极思维]8种动物的绝灭说明了什么？提示：结合材料和生活经验回答即可。例如,这些物种的绝灭说明：①物种