高中生物苏教版分子与细胞第1章生物科学和我们 第1章

生物科学和我们1．了解人类的健康问题。(重点)2．掌握科学实验的程序和方法。(重、难点)人类面临的问题之一：健康问题1．生物科学(1)概念：生物科学是自然科学中的基础学科之一，是研究生命现象和生命活动规律的一门科学。(2)生物科学对社会的影响①生物科学是农、林、牧、副、渔、医药卫生和环境保护，以及其他应用科学的基础。②生物科学对当前人类面临的诸如人口、能源、粮食、环境和健康等问题的解决具有重要作用。当前，生物科学的发展对禽流感、心血管疾病、癌症等严重地威胁着我们的健康问题的解决正发挥着重要作用。2．癌症(1)发病现状①发病率上升的癌症：主要是胃癌、肝癌、肺癌和白血病。②发病率下降的癌症：主要是宫颈癌、鼻咽癌、食管癌和女性乳腺癌。③发病率上升的原因：主要是人口老龄化、不健康的生活方式等。(2)防治措施①健康的生活方式可将癌症发病率降低1/3。②通过早期诊断得到有效的治疗。③基因诊断和基因治疗技术就为防治癌症和其他疾病提供新的手段。3．传染病(1)发病现状①发病率较高的传染病：主要是病毒性肝炎、肺结核、痢疾、淋病等。②病死率较高的传染病：主要是狂犬病、艾滋病、白喉、新生儿破伤风等。(2)病因：由病原体侵入人体引起的，它们主要属于病毒类、细菌类和寄生虫类。(3)可采用基因诊断技术对许多传染病的病原体进行诊断。基因诊断可对防治疾病作出快速、灵敏的诊断。eq\a\vs4\al([合作探讨])探讨eq\a\vs4\al(1)：致癌的环境因素有哪些？提示：(1)生物因素：主要指病毒致癌因子。(2)物理因素：主要是辐射致癌，包括紫外线、电离辐射等。(3)化学因素：无机物如石棉、砷化物、铬化物等；有机物如亚硝胺、黄曲霉毒素、尼古丁等。探讨eq\a\vs4\al(2)：生活中我们怎样预防癌症？提示：(1)尽量避免接触物理的、化学的及生物的致癌因素。(2)注意增强体质，保持心态健康，养成良好的生活习惯，从多方面采取积极的预防措施。探讨eq\a\vs4\al(3)：谈谈如何控制传染病的大规模发生？提示：①控制传染病：病人隔离等；②切断传播途径：提高环境卫生标准，设立检查站等；③保护易感人群：预防接种等。eq\a\vs4\al([归纳拓展])1．癌细胞产生的机理：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(生物因素,物理因素,化学因素外因))eq\o(→,\s\up7(诱导))eq\o(→,\s\up7(引起))细胞癌变2．癌症治疗方法eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①外科手术,②放射疗法,③化学疗法))3．传染病特点有病原体，具有传染性和流行性，感染后常有免疫性。1．(2023·宿迁高一期末)癌症是严重威胁人类健康的疾病之一，下列有关描述正确的是()A．长期接触癌症患者的人细胞癌变几率增加B．癌症是致癌因子引发的，患病几率与年龄无关C．艾滋病患者与正常人患癌症的几率相同D．亚硝酸盐可通过改变基因的结构而致癌【解析】亚硝酸盐是一种常见的化学致癌因子；癌症并非传染病，接触癌症患者的人不会使细胞癌变的几率增加；细胞癌变与年龄有一定的关系；艾滋病患者丧失免疫功能，患癌症的几率远远大于正常人。【答案】D2．(2023·连云港高一期末)下列各项中属于化学致癌因子的是()A．电离辐射 B．X射线C．紫外线 D．苯【解析】电离辐射、X射线、紫外线都可以致癌，但它们都是物理致癌因子。苯是有机化合物，可以致癌，因此苯是化学致癌因子。【答案】D3．下列属于细菌侵入人体导致疾病的是()A．糖尿病 B．肺结核C．肺癌 D．SARS【解析】肺结核是由结核杆菌感染所致；糖尿病是由于胰岛B细胞受损，胰岛素分泌不足所致；肺癌是由于细胞癌变所致；非典型性肺炎(SARS)是由于病毒感染所致。【答案】B像科学家一样实验：科学实验1．科学家进行科学实验时，所用的科学方法有观察、测量、实验设计、收集数据和分析数据、安全实验等。2．对科学的实验方法的解释(1)观察：就是用一种或多种感官搜集信息，为提高灵敏度可以使用望远镜、光学显微镜和电子显微镜等。在科学探究中，观察必须真实、准确并如实地记录下来，这些记录就是证据或者数据。(2)测量：能对被测量对象用比较精确的数据加以表示；为力求精确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。此外，记录测量结果时应使用标准计量单位。(3)实验设计：假设是根据现有证据和既往实验对将来的事件做出的推论。假设也可能出错，必须通过实验来检验假设的正确与否。巧妙地设计实验是生物科学研究中检验假设正确性的最佳途径。(4)收集数据和分析数据：把分类、观察或测量得到的内容如实地记录下来的过程称为数据收集。运用数学知识整理、分析、归纳各种数据，可能会发现事物的内在规律，得出独到的见解的过程是在分析数据。(5)安全实验：科学实验要确保实验安全，只有安全理解并能自觉遵守实验安全规则才能确保实验安全。eq\a\vs4\al([合作探讨])探讨eq\a\vs4\al(1)：用科学的实验方法可以透过现象看到本质。科学家常用的实验方法有哪些？提示：常用的实验方法有观察、测量、实验设计、收集数据和分析数据，及科学实验需要确保实验安全，即做到安全实验。探讨eq\a\vs4\al(2)：实验设计是科学实验的关键步骤，而实验设计时应遵循对照原则。请将实验中常见的对照类型归纳出来并作以简单解释。提示：(1)空白对照：只对实验组处理，对照组不作任何处理。(2)自身对照：实验组与对照组均在同一对象上进行，不另设对照组。(3)相互对照：几个实验组相互对照，不另设对照组。(4)条件对照：对照组和实验组给予不同条件处理。eq\a\vs4\al([归纳拓展])生物探究实验的程序和基本过程(1)一般程序eq\a\vs4\al(通过观察,提出问题)→eq\a\vs4\al(作出,假设)→eq\a\vs4\al(设计,实验)→eq\a\vs4\al(进行,实验)→eq\a\vs4\al(分析数据,得出结论)(2)具体内容①实验名称、目的：明确做什么实验，实验要解决什么问题。②假设：即对可见现象作出的一种可检测的解释。③预期：在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。④实验：按照实验设计原则具体设计实验的方法步骤。⑤观察和收集数据：通过观察、客观如实记录实验现象，得出实验结果，并通过一定方式将实验结果呈现出来。⑥分析、推论：对记录的数据(包括现象和结果)进行整理分析，并推导得出结论。⑦交流：写出书面实验报告与他人交流。1．为了证明土壤中的微生物能分解农药，要将土壤分为两等份，装入两个相同的容器中，一个进行高温灭菌，一个不做处理，使一个容器的土壤中无活的微生物，一个容器的土壤中有活的微生物。“一个进行高温灭菌，一个不做处理”，遵循的原则是()A．对照原则 B．科学性原则C．平行重复原则 D．等量原则【解析】在这个实验中，一个进行高温灭菌，一个不做处理，使一个容器的土壤中无活的微生物，一个容器的土壤中有活的微生物，然后进行实验，这就遵循了对照原则。【答案】A2．为证明细菌对植物遗体的分解作用，某生物小组同学分别提出三种实验方案。三个实验方案的共同点是将同一种树的落叶分成甲、乙两组，实验过程中滴加蒸馏水，使树叶保持湿润。方案1：将甲组落叶放在无菌条件下，乙组落叶放在自然条件下(暴露于空气中)。方案2：将甲组落叶灭菌后放在无菌条件下，乙组落叶放在自然条件下。方案3：将甲、乙两组落叶都进行灭菌处理，甲组落叶放在无菌条件下，乙组落叶接种细菌后放在无菌条件下。请回答下列问题。(1)甲、乙两组为什么用相同的树叶？_____________________________________________________________________。(2)找出三个方案的实验组和对照组。_____________________________________________________________________(3)哪个方案更能说明问题？为什么？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)实验中要控制单一变量，其他的因素应该保持相同。(2)前两个方案均是乙组为对照组，方案3是相互对照。(3)方案3。因为实验中控制单一变量，以证明细菌对植物遗体的分解作用。只有方案3保证了单一变量，使实验结果更科学、更有说服力1．据报道，某地某些不法商人将霉烂的粮食加工后廉价出售给一些建筑民工，经过工商、公安部门的联合调查，对上述地区进行了治理整顿。霉烂的粮食不能食用的原因是其中含有大量的致癌物质，这种物质是()A．黄曲霉毒素 B．二英C．尼古丁 D．亚硝胺【答案】A2．消除癌症是全世界科学家正在深入研究的课题，下列防治癌症的措施，最有可能从根本上消除癌症的是()A．给患有癌症的病人及时补充合适的营养B．用手术切除发生癌变的组织或器官C．将导致癌症的遗传物质加以改造，使之恢复正常D．采取多种手段，让癌症患者时刻保持积极向上的心态【解析】癌症是由致癌因素引起正常细胞的遗传物质发生改变而引起的，因此要从根本上消除癌症应改造遗传物质，使其恢复正常。【答案】C3．生活中，在不知情的情况下，人最可能因下列哪一种方式感染艾滋病病毒()A．与病毒携带者握手B．使用了病毒携带者用过的而又未经严格消毒的餐具C．住旅店时，使用了病毒携带者用过的而又未及时更换的被褥D．洗牙或补牙时，使用了病毒携带者用过的而又未经严格消毒的器械【解析】艾滋病的传播途径主要有：血液传播、母婴传播和性传播。与艾滋病病毒携带者握手、拥抱、共同进餐均不会被感染。洗牙或补牙时，如果使用病毒携带者用过的未经严格消毒的器械，可能会通过血液传播而被感染。【答案】D4．下列有关科学实验的说法，错误的是()A．观察必须如实反映所感知的事物，只有通过仪器观察，才可以得到精确结果B．科学的测量应力求准确，因而要多次测量求其平均值C．预测也可能出错，所以必须通过实验来检测预测的对错D．运用数学的知识整理、分析、归纳各种数据，便于发现事物的内在规律【解析】观察必须如实反映所感知的事物，通过一种或多种感官进行观察，也可借助于一些仪器进行观察，以提高观察的灵敏度，但要得到精确结果，必须进行测量。【答案】A5．下列是研究生物学问题的方法，其中正确的步骤是()①得出结论②发现问题③实验④观察⑤提出假设A．②⑤③①④ B．②⑤③④①C．④②⑤①③ D．④②⑤③①【解析】生物科学实验的第一步是观察，观察后发现问题，经过思考提出假设，之后设计实验加以验证，得出相应的结论。【答案】D课堂小结：网络构建核心回扣1.生物科学是研究生命现象和生命活动规律的科学。2.基因诊断和基因治疗技术为防治癌症和其他疾病提供了新的手段。3.科学实验的方法：观察、测量、实验设计、收集数据和分析数据、安全实验。学业分层测评(一)生物科学和我们(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列属于癌症的疾病是()A．白血病 B．败血病C．坏血病 D．血友病【解析】癌症是机体调节功能平衡的机制出现异常导致的。通常上皮组织发生的恶性肿瘤称作癌；造血组织如骨髓造血干细胞发生的恶性病变称作白血病，白血病也称作血癌；败血症是由于皮肤受伤后，细菌侵入体内并在血液中繁殖，导致大面积感染，严重时会导致死亡；坏血病是因为食物中缺少维生素C导致毛细血管脆性加强，容易造成皮下毛细血管破裂；血友病属于遗传病，表现为凝血障碍。【答案】A2．在日常生活中，下列不容易引起癌症的生活习惯或工作环境是()A．抽烟B．吃油炸食物或腌制食物C．医院放射科的工作环境D．多锻炼，心情愉快【解析】引起癌症的外因有物理因素、化学因素和生物因素三类，其中，香烟燃烧过程中和油炸食物产生的煤焦油、腌制食物中产生的亚硝酸盐均属于化学致癌因素，而医院放射科的放射线剂量比较高，属于物理致癌因素。多锻炼和心情愉快可以提高自身对疾病的抵抗能力。【答案】D3．日本大地震引发福岛核电站发生核泄漏事故后，当地居民中患白血病的人增多，儿童畸形增多，其原因是()A．气温太低 B．核辐射作用C．大量煤焦油污染 D．病毒感染【解析】核泄漏后，产生大量的核辐射，引起生物体内某些细胞中的遗传物质发生改变，从而导致患病。【答案】B4．健康的生活方式有利于预防癌症，下列做法正确的是()A．经常食用油炸食品B．夏天应尽可能延长日光浴时间C．多吃蔬菜水果，少吃罐头D．吸焦油含量低的香烟不会诱发癌症【解析】油炸食品和焦油都属于化学致癌因素；夏天太阳光中含有的强烈的紫外线属于物理致癌因素；多吃蔬菜水果有利于维生素的吸收，利于身体健康。【答案】C5．哈尔滨血液肿瘤研究所某年收治了1500多例儿童血液病患者，其中白血病患者高达80%。除了儿童与成年人相比免疫功能比较脆弱外，室内装修材料散发的有害气体也是“杀手”之一。那么，有害气体属于哪种致癌因素()A．化学因素 B．物理因素C．生物因素 D．人为因素【答案】A6．已知乙肝病人的细胞中含有乙肝病毒，据有关资料统计，80%左右的肝癌患者是由乙肝病人转变而来的，这说明()A．乙肝病人一定成为肝癌患者B．乙肝病毒可使病变的肝组织发生癌变C．乙肝病人一定长期误食含黄曲霉毒素的物质D．乙肝病人一定长期接触放射性物质【解析】已知乙肝病人的细胞中含有乙肝病毒，再结合题干给出的信息“80%左右的肝癌患者是由乙肝病人转变而来的”，不难选出正确答案。【答案】B7．在培养皿底部铺上棉花，将生理状况相同的豌豆种子放在棉花上。实验过程与结果如下表所示：装置场所温度棉花状态数日后的现象甲日光23潮湿全部发芽乙日光23干燥没有发芽丙黑暗23潮湿全部发芽丁黑暗23干燥没有发芽以上实验最能证明种子发芽需要()A．阳光 B．空气C．温度 D．水【解析】由题干可获取的主要信息有：(1)影响豌豆发芽的因素可能有光照、温度和水；(2)进行分组对照实验：由表格中的各条件变化可以看出，甲和乙对照，丙和丁对照，还可将甲、丙对照，乙、丁对照。解题时分析每组对照即可。【答案】D8．(2023·盐城高一期末)在研究光照强度对某种鸟鸣叫次数的影响实验中，下列设计不符合研究要求的是()A．记录一天内不同时间同一地点该种鸟鸣叫次数B．记录同一时间不同天气该种鸟鸣叫次数C．记录繁殖季节该种雌鸟和雄鸟鸣叫次数D．记录不同季节同一地点该种鸟鸣叫次数【解析】在探究实验中，应遵循单一变量原则。题干明确指出是研究光照强度对某种鸟鸣叫次数的影响，而C选项的目的是研究在同一繁殖季节中雌鸟和雄鸟的鸣叫次数，与题意不符。一天内不同时间、同一时间不同天气、不同季节同一地点的光照强度都不一样，都是研究光照强度对某种鸟鸣叫次数产生影响的实验。【答案】C9．(2023·周口高一期末)下列关于科学实验的说法错误的是()A．用一种或多种感官去收集信息的过程就是观察B．预测是根据现有证据和既往实验对将来的事件作出推论C．预测必须是正确无误的D．通过测量，科学家能把观察的结果表达得更加精确【解析】本题主要考查科学实验的有关问题。预测是一种推论，不一定正确，正确与否要靠实验去验证，因此说法错误的选项是C。【答案】C10．医学研究表明，发霉的大豆和花生等含有的黄曲霉毒素有极强的致癌性。现用动物实验室中的小白鼠进行验证，已提供普通饲料和添加了发霉大豆或花生粉的饲料，请完成下列实验步骤：(1)挑选______________________的小白鼠若干只，均分成两组饲养。(2)实验组喂养___________________________________，对照组喂养__________________________________________。(3)定期检查记录小白鼠________________________________________________________________________________。(4)对生病和死亡的小白鼠进行解剖学观察，分析后得出结论。【解析】设置对照实验，实验要遵循单一变量原则，无关变量要相同且适宜。根据题干信息欲探究黄曲霉毒素对小白鼠的致癌情况，则有无添加发霉大豆或花生粉的饲料为自变量。实验过程中需定时检查小白鼠患病情况，并作记录。【答案】(1)体型相当，生长状况良好(2)添加了发霉大豆或花生粉的饲料等量的普通饲料(3)生长和健康状况[能力提升]11．鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤，我国南方几省，特别是珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。下列关于鼻咽癌发病诱因及防治方法的叙述，不正确的是()A．食用咸鱼过多可能是诱发鼻咽癌的重要因素B．致癌相关基因在家族中的稳定遗传可能是鼻咽癌高危家族存在的原因C．目前已研制出治疗鼻咽癌的药物，且对癌症晚期病人也有良好的疗效D．目前鼻咽癌的治疗方法主要是“放疗”和“化疗”【解析】腌制食品中含有的亚硝酸盐为化学致癌因素；鼻咽癌高危家族存在致癌相关基因并能稳定遗传；目前，对癌症的治疗有一定的进展，但并无特效药，且癌症晚期的病人几乎没有治愈的可能；癌症治疗目前常用的方法是“放疗”、“化疗”。【答案】C12．(2023·大同高一期末)某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响，在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验：花盆阳光温度水Ⅰ光照20充足Ⅱ暗室20不充足在这个实验设计中，应该改正的地方是()A．两个花盆都应放在向阳的地方B．两个花盆都应放在黑暗的地方C．两个花盆的温度不应该一样高D．两个花盆都应该浇充足的水【解析】这个实验要研究的是阳光对大豆发芽的影响，因此阳光是自变量。两个花盆都应该浇充足的水，这样既保证了只有一个变量，又使大豆不会因为缺水而影响发芽。因为如果两个花盆都浇水不足，两个盆中的大豆都会因缺水而影响发芽，最后导致实验失败。因此，在考虑单一变量时，还要尽量使无关变量能够满足实验成功的条件。【答案】D13．生活中常常会发现：切开的梨放的时间长了，切面会变成褐色，因为梨的果肉中铁成分很高，一旦与空气接触，铁和空气中的氧气结合，形成一种褐色物质。有人设计了如下实验，下列相关说法中正确的是()实验操作实验现象置于盐水中的梨切面不变色置于空气中的梨切面变色A.该实验的主要目的是为了探究梨变色是否与空气有关B．该实验能证明空气中的氧气使梨切面变色C．这是一组对照实验，实验变量是有无NaClD．该实验与梨切面置于两条件下的时间长短无关【解析】明确实验中的单一变量。该实验主要探究梨切面的变色是否与空气有关，单一实验变量是空气中的氧气的有无。在此实验中，除氧气为变量外，NaCl的有无也是一个变量，所以该实验无法证明氧气使梨切面变色。反应的发生需要一定的时间。【答案】A14．通过阅读下面一段材料，回答下列问题：非典型性肺炎(SARS)主要是由流感病毒、支原体、衣原体、腺病毒以及其他不明微生物所引起的肺炎。非典型性肺炎主要由受感染者的飞沫近距离传播，接触受感染者的分泌物也会受到感染，是一种呼吸道急性传染病，有比较强的传染力。在我国流行的非典型性肺炎的致病病毒能在空气中存活4～5h，手会成为它们的依附体，而手又经常接触眼、口、鼻等身体的部位，这些黏膜组织的外壳蛋白会成为冠状病毒与人体细胞相结合的受体，进而成为病毒进入人体的通道。(1)从SARS的传染途径来看，SARS应当属于________传染病。(2)引起SARS的病原体是________。(3)SARS病原体之所以能够传染给人类，其原因是什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)根据SARS传染特点，你认为该如何预防，并写出预防的措施。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)2023年11月至2023年3月期间，禽流感从日本先后蔓延到韩国、东南亚一带，并从南方流入我国境内的部分省份。造成这次禽流感的病原体是________。在短时间内，禽流感大范围内传染的主要原因是______________________________________________________________________________________________