高中生物（蘇教版）選修3教師用書：緒論關注生物科學新進展

SJ生物選修3現(xiàn)代生物科技專題

緒論關注生物科學新進展

?緒論

關注生物科學新進展

教學助

耳教法分析明課標分條解讀觀”教法

iS教區(qū)?

（教師用書獨具）

■課標要求

本節(jié)為緒論，課標中沒有具體的要求。

?課標解讀

1.說明生物科學是21世紀最活躍的科學之一。

2.舉例說出生物科學的注意發(fā)展趨勢。

?教學地位

本節(jié)為緒論內(nèi)容，意在介紹生物科學的新進展，激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動學生學習的

積極性。

?教法指導

1.本節(jié)介紹生物科學的新進展，說明生物科學是21世紀最活躍的學科之一，要通過事

實說明問題，因此教師課前要盡可能地多收集一些關于生物科學新進展的資料。

2.為了更好地介紹生物科學的新進展，課堂上采取多媒體教學會取得很好的效果。

3.課下安排學生通過各種媒體收集有關生物科學新進展的資料，并進行交流。

教案設

放孥方案設計授方略流程細解用"數(shù)案”

計區(qū)I

（教師用書獨具）

?新課導入建議

現(xiàn)代生物技術越來越為各國政府和企業(yè)界所關注，與信息、新材料和新能源技術并列成

為影響國計民生的四大科學技術支柱，是21世紀高新技術產(chǎn)業(yè)的先導。近年來，世界上越

來越多的數(shù)、理、化等科學家被吸引到生物科學研究的領域中，優(yōu)秀青年科學家流向生物科

學，在發(fā)達國家已成明顯趨勢。生物科學有哪些新進展？有哪些先進的技術？

?教學流程設計

課前自主探究：課前自主探究：閱讀教材P2-6,填寫【課前自主導學】填空，完成思考

交流。今步驟1：情景導課：以【新課導入建議】導入課題。今步驟2:采取小組搶答激勵

方式檢測預習效果即完成【正誤判斷】并給予校正。0步驟3：通過多媒體展示生物學研究

的發(fā)展歷史，展示生物學研究的新成果，討論對一篇科學論文的水平和價值的評價依據(jù)。

步驟7：學生課下完成【課后知能檢測】，同學之間進行交流評價。仁步驟6：完成【當

堂雙基達標】的1、2、3、5題。嘗試構建本課時的知識網(wǎng)絡，熟記結論語句。仁步驟5：學

生完成完成例1和例2,讓兩個同學回答思考過程，同學之間交流評價。仁步驟4：通過多媒

體展示21世紀生物科學發(fā)展的趨勢，學生交流對生物學發(fā)展的認識。

課標解讀重點難點

1.簡述生物科學是21世紀最活躍的學科之1.理解生物科學是21世紀最活躍的學科之

O一。(難點)

2.舉例說出生物科學的主要發(fā)展趨勢。2.掌握生物科學的主要發(fā)展趨勢。(重點)

自主學

褓的自主導學理教材自查自測固“基礎”

習區(qū)?

...........................生物科學是21世紀最活躍的學科之一

1.發(fā)展史

時間突出成就

16?18世紀解剖學、生理學、分類學、胚胎學等分支學科的先后建立和發(fā)展

19世紀現(xiàn)代生物科學的三大基石：細胞學說、生物進化論和遺傳理論

向動態(tài)的、定量實驗性的學科轉化，人類基因組計劃的完成標志著生物科學新時代

20世紀

的開始

||口思考交流||

1.繼人類基因組計劃以后，我國復旦大學遺傳研究所于近三年內(nèi)又先后啟動了“炎黃

1號”和“炎黃2號”工程。其主要內(nèi)容是對我國具有民族代表性的99人進行基因圖譜繪

制。你知道這項工程的最基本意義嗎？

【提示】這項工程的最基本意義就是了解中華民族各種基因堿基序列的特點，并為一

些種族性疾病的病因從基因水平作出診斷。

2.活躍的標志

(1)從事這一學科的工作人數(shù)，主要體現(xiàn)在發(fā)表的有價值的高水平科學論文的總數(shù)上。

(2)一個時期內(nèi)科學上的重大突破,如獲諾貝爾獎的成果等。

生物科學發(fā)展的趨勢

1.向著分析與綜合統(tǒng)一的方向發(fā)展

(1)含義：深入研究基因、分子和細胞,并綜合分析它們是如何相互作用而形成復雜生

命系統(tǒng)的。

(2)實例：人類基因組測序。

2.向著日益深入生命本質(zhì)的方向發(fā)展

(1)含義：由對生命現(xiàn)象的表面觀察日益深入到對生命活動本質(zhì)的闡明。

(2)實例：用熒光標記來研究人類染色體。

3.向著多學科交叉與融合的方向發(fā)展

(1)含義：生物科學與數(shù)學、物理、化學、信息技術等學科之間的大綜合、大交叉將在

不同的側面、從不同層次揭開生命之謎。

(2)實例：用X射線晶體衍射法測定蛋白質(zhì)結構。

4.向著基礎和應用研究統(tǒng)一的方向發(fā)展

(1)含義：生物科學基礎研究成果轉化為生產(chǎn)力。

(2)實例：利用發(fā)酵罐生產(chǎn)藥品、食品等。

||口思考交流||

2.如何評價一篇科學論文的水平和價值？

【提示】發(fā)表這篇論文的刊物的水平。

。正誤判斷

1.19世紀生物科學的三大基石是細胞學說、解剖生理學和生物進化論。(X)

【提示】現(xiàn)代生物科學的三大基石是細胞學說、生物進化論和遺傳理論。

2.學術刊物的水平通常是根據(jù)刊物的“影響因子”來判斷的。(J)

3.人類基因組計劃的完成標志著生物科學新時代的開始。

(V)

稼?；犹骄亢献魈?/p>

破疑難師生互動提“知能”

究區(qū)I

.............一生物科學是21世紀最活躍的學科之一

【問題導思】

①如何判斷某學科某時期在科學領域的重要性？

②生物科學新時代開始的標志是什么？

1.生物科學的發(fā)展

(16~18世紀,生物科學主要是研究生物的形態(tài)、

/結構和分類，突出成就是一些分支學科如解剖

生物科學乙]學、生理學、分類學、胚胎學等的先后建立

是一門歷〔和發(fā)展

史悠久的

學科[19世紀3眸代,德國植物學家施萊翱

創(chuàng)立和動物學家施旺提出了細胞學說，為

研究生物的結構、生理和發(fā)育等奠

定了基礎

細胞學說、1859年，英國生物學家達爾文提出了

19世紀是生物進化以自然選擇學說為中心的生物進化

生物科學論、遺傳論

全面發(fā)展理論縱觀20世紀以前的生物科學發(fā)展，生

的階段物科學的研究是以描述為主的

代

物

生

現(xiàn)1900年,隨著孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律

三

學

的

科被重新提出，生物科學邁進了第二

基

石

大階段——實驗生物學階段。在這個

階段中，生物科學的研究逐漸集中到

也析生命活動算末期律上來J

[①20世紀30年代以來，生物科學研究的主要)

目標是蛋白質(zhì)和核酸

20世紀是②1944年，美國科學家艾弗里用細菌作實驗

分子生物材料,第一次證明了DNA是遺傳物質(zhì)

學階段③1953年，沃森和克里克共同提出了DNA分子

雙螺旋結構模型，這是20世紀生物科學最偉

大的成就

④人類基因組計劃的完成標志著生物科學新

〔時代的開始J

2.如何判斷某學科在科學領域的重要性

(1)首先要看從事這一學科的工作人數(shù)，主要體現(xiàn)在發(fā)表的有價值的高水平科學論文總

數(shù)上。判斷依據(jù)如下：

干IJ物的“影響因子”越高

!

刊物的水平越高

在該刊物發(fā)表的科學論文的水平和價值越高

(2)其次也要參考一段時期內(nèi)科學上的重大突破。不斷出現(xiàn)重大突破的領域必然是前沿

領域，表明這一學科領域越活躍，影響越大，在該時期所占有的地位也就越重要。

(2013?連云港高二月考)在以“人類基因組計劃”為標記的染色體、基

因作圖和DNA全序列測定工作完成以后，分子生物學的研究已進入到一個新的研究時代，

即，它將以闡明基因的功能為其典型特征。()

A.基因組時代B.后基因組時代

C.分子生物學時代D.結構生物學時代

【審題導析】(1)人類基因組計劃完成后的研究時代。

(2)研究的任務是闡明基因的功能。

【精講精析】1953年DNA雙螺旋結構的闡明，標志著對人類生命科學的研究進入了

分子生物學研究的時代，而“人類基因組計劃”標志著人類對自身生命本質(zhì)的認識。但基因

僅僅是生命活動的控制者，真正的生命活動過程是由蛋白質(zhì)來體現(xiàn)的，而蛋白質(zhì)是由

DNA(基因)控制合成的，所以“人類基因組計劃”完成后的主要任務是研究每個基因的功

能，揭示基因對生命活動的控制過程，進入“后基因組時代”。

【答案】B

.............一21世紀生物科學發(fā)展的趨勢

【問題導思】

①20世紀以來，威脅人類生存和發(fā)展的重大問題是什么？

②21世紀生物科學的發(fā)展趨勢如何？

1.21世紀生物科學面臨的問題

(1)21世紀，人類將更加關注自己的生存和健康，這就需要我們從不同的結構層次上來

認識、掌握人體生命活動的規(guī)律。

(2)面臨人口爆炸所帶來的吃飯問題，要求生物科學為糧食增產(chǎn)提供相應的理論和方法。

(3)面對工業(yè)化所帶來的環(huán)境污染、資源危機，需要在生物科學理論指導下，運用生物

工程的方法，借鑒自然界生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)模式，建立保證人類社會可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)模式。

由于人類社會所面臨的各種問題的解決都離不開生物科學的理論和技術，所以說21世

紀生物科學將成為主導學科。

2.21世紀生物科學發(fā)展的趨勢

生物科學將繼續(xù)探索微觀世界，深入研究基因、分子、細胞

(1)分析與綜合統(tǒng)一的方向

并綜合分析它們是如何相互作用而形成復雜生命系統(tǒng)的

生物科學與數(shù)學、物理、化學、信息技術等學科之間的大綜

(2)多學科交叉與融合的方向

合、大交叉將在不同側面、從不同層次揭開生命之謎

從對生命現(xiàn)象的表面觀察日益深入到對生命活動本質(zhì)的闡

(3)日益深入生命本質(zhì)的方向

明，是生物科學發(fā)展的必然趨勢

隨著生物技術及其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，生物科學基礎研究成果轉

(4)基礎和應用研究統(tǒng)一-的方向

化為生產(chǎn)力的前景非常廣闊

續(xù)表

科學家通過基因工程將一種抗多聚半乳糖醛酸酶基因導入番茄細胞

中，獲得了抗軟化番茄，便于運輸和貯存，這是現(xiàn)代生物科學在哪一方面發(fā)展的實例()

A.分析與綜合統(tǒng)一的方向

B.多學科交叉與融合的方向

C.日血深入生命本質(zhì)的方向

D.基礎和應用研究統(tǒng)一的方向

【思維導圖】

提取“基因工程獲得抗軟化番

茄，便于運輸和貯存”回顧21世紀生物科學發(fā)展的

毋我逐項分析，目u

趨勢---------得出

答案

【精講精析】通過基因工程培養(yǎng)出便于運輸和貯存的抗軟化番茄是人們利用生物科學

研究成果服務于人類生活的實例，是基礎研究和應用研究統(tǒng)一的實例0

【答案】D

本課知識小結

網(wǎng)絡構建

生物學科的發(fā)展

關

生物科學是21世紀L_

注最活躍的承科之二某學科在科學領域

生

物重要性的判斷

科L分析與綜合統(tǒng)一的方向

學

新—深入生命本質(zhì)的方向

進生物科學發(fā)展的趨勢

展—多學科交叉與融合的方向

J基礎和應用研究統(tǒng)一的方向

結論語句

1.現(xiàn)代生物科學的三大基石：細胞學說、生物進化論和遺傳理論。

2.生物科學是21世紀最活躍的學科之一。

3.生物科學從靜態(tài)的、定性描述性學科向動態(tài)的、定量實驗性學科轉化。

4.人類基因組計劃的完成標志著生物科學新時代的開始。

省堂雙基達標交流學

隨堂練生生互動達"雙標”

習區(qū)?

1.不屬于現(xiàn)代生物科學三大基石的是（）

A.生態(tài)學B.細胞學說

C.生物進化論D.遺傳理論

【解析】現(xiàn)代生物科學的三大基石是細胞學說、生物進化論和遺傳理論。

【答案】A

2.20世紀生物科學發(fā)展的方向不包括（）

A.從靜態(tài)到動態(tài)

B.從微觀層面向原子水平發(fā)展

C.從宏觀層面向現(xiàn)代生態(tài)學發(fā)展

D.從定性描述到定量實驗

【解析】20世紀生物科學發(fā)展的方向應是向分子水平發(fā)展。

【答案】B

3.（2013?新鄉(xiāng)高二檢測）下列實例屬于生物學科向著多學科交叉與融合的方向發(fā)展的是

（）

A.科學家進行人類基因組測序

B.帶有熒光標記的人類染色體

C.利用發(fā)酵罐生產(chǎn)藥品和食品

D.應用X射線晶體衍射法測定蛋白質(zhì)結構

【答案】D

4.（2012揚州期中）下列關于生物科學發(fā)展的說法中錯誤的是（）

A.16?18世紀，生物科學的一些分支學科先后建立和發(fā)展

B.19世紀是生物科學全面發(fā)展的世紀，在此期間創(chuàng)立了現(xiàn)代生物科學的三大基石

C.20世紀生物科學發(fā)生了巨大的變革，DNA分子雙螺旋結構的建立標志著生物科學

新時代的開始

D.生物科學是21世紀最活躍的學科之一

【解析】20世紀人類基因組計劃的完成標志著生物科學新時代的開始。

【答案】C

5.根據(jù)當代自然科學和20世紀生命科學發(fā)展的規(guī)律，許多專家預測，21世紀生物科

學的發(fā)展趨勢是對的研究不斷深入和擴大，并向著與、基

礎理論與等方面全方位地發(fā)展。

【解析】當今生物科學的發(fā)展趨勢之一是對生命現(xiàn)象及其本質(zhì)的研究不斷深入，并向

著微觀和宏觀兩個方向發(fā)展，并注重基礎理論與開發(fā)應用等方面全方位地發(fā)展。

【答案】生命現(xiàn)象及其本質(zhì)微觀宏觀開發(fā)應用

演練提

0知能檢測課下測自我評估提“考能升區(qū)*

一、選擇題

1.下列科研項目中，由不同國家的科學家通過國際間的廣泛合作而完成的是（）

A.1988年開始的“人類基因組計劃”

B.抗棉鈴蟲棉花的培育成功

C.能迅速分解石油的“超級細菌”的研究

D.利用大腸桿菌生產(chǎn)胰島素

【答案】A

2.現(xiàn)代生物科學的三大基石是（）

①細胞的發(fā)現(xiàn)②細胞學說③人類基因組計劃

④生物進化論⑤遺傳理論⑥能量守恒和轉化定律

A.①③⑤B.②④⑥C.②④⑤D.②③④

【解析】細胞學說、生物進化論和遺傳理論是現(xiàn)代生物科學的三大基石。

【答案】C

3.在19世紀，細胞學說和以自然選擇學說為中心的生物進化理論分別是由誰提出的

（）

A.孟德爾和達爾文

B.施萊登、施旺和達爾文

C.沃森和克里克

D.施旺、施萊登和孟德爾

【解析】細胞學說是由德國植物學家施萊登和動物學家施旺提出的；以自然選擇學說

為中心的生物進化理論是由英國生物學家達爾文提出的；孟德爾是遺傳學的奠基人，他揭示

出了遺傳學的兩個基本規(guī)律；沃森和克里克在1953年共同提出了DNA分子雙螺旋結構模

型。

【答案】B

4.（2013?宿遷高二期末）生物科學繼續(xù)向微觀世界發(fā)展，目前已發(fā)展到（）

A.分子水平B.細胞水平

C.個體水平D.生態(tài)系統(tǒng)

【解析】生物科學對生命現(xiàn)象及其本質(zhì)的研究不斷深入和擴大，向多層面全方位發(fā)展,

在探索微觀世界方面，目前已深入研究到組成生命的重要化合物分子，如基因、DNA、蛋

白質(zhì)分子的結構和功能。

【答案】A

5.標志著生物科學新時代開始的是（）

A.人類基因組計劃的完成

B.抗蟲棉的誕生

C.重組DNA技術

D.用熒光標記研究人類染色體

【解析】“人類基因組計劃”與“阿波羅登月計劃”及“曼哈頓原子彈計劃”一起被

譽為20世紀科學史上的三個里程碑，它對于人類基因理論的研究和各種疾病，尤其是遺傳

病的診斷、治療具有劃時代的意義。同時，這一計劃的實施將推動生物高新技術的發(fā)展。重

組DNA技術即基因工程，抗蟲棉是基因工程的產(chǎn)物，用熒光標記研究人類染色體說明生物

科學的研究從表象深入到生命活動的本質(zhì)。

【答案】A

6.判斷科學領域重要性的根據(jù)是（）

①從事這一學科工作的人數(shù)

②一個時期內(nèi)科學上的重大突破

③從事這一學科的科學家的知名度

④一個時期內(nèi)創(chuàng)造的經(jīng)濟效益

A.①②B.①④C.①③D.③④

【解析】有大量科學家涌入，發(fā)表了大量有價值的科學論文的必然是熱門學科；不斷

有重大突破的領域必然是前沿領域。

【答案】A

7.利用發(fā)酵罐生產(chǎn)藥品、食品等實例能夠說明生物科學的發(fā)展趨勢是（）

A.生物科學正從對生命現(xiàn)象的表面觀察深入到對生命活動本質(zhì)的探究

B.生物科學與多學科的交叉與融合

C.生物科學分析與綜合的統(tǒng)一

D.基礎和應用研究的統(tǒng)一

【解析】發(fā)酵罐生產(chǎn)藥品、食品等都是人們利用生物科學研究成果服務于人類的生活，

這說明基礎和應用研究的統(tǒng)一。

【答案】D

8.（2013?仙桃高二月考）下列不屬于21世紀生物科學發(fā)展趨勢的是（）

A.對生命現(xiàn)象及其本質(zhì)的研究不斷深入和擴大

B.向微觀與宏觀發(fā)展

C.向基礎與應用研究統(tǒng)一的方向發(fā)展

D.從動態(tài)的、定量實驗性學科向靜態(tài)的、定性描述性學科轉化

【解析】A、B、C選項皆為21世紀生物科學發(fā)展的大趨勢，D選項是說明生物科學

發(fā)生的變革，應該是從靜態(tài)的、定性描述性學科向動態(tài)的、定量實