必修二身邊的生物科學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程

必修二身邊的生物科學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程課件第一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

根據(jù)聯(lián)合國(guó)1998年的報(bào)告預(yù)測(cè)，到2050年世界人口將達(dá)到100億。這么多人的生存，什么是關(guān)鍵？

糧食現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)基因工程第二次世界大戰(zhàn)后,糧食生產(chǎn)的增長(zhǎng)速度快于人口的增長(zhǎng)速度,世界人均糧食產(chǎn)量呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。由于發(fā)展中國(guó)家的人口增長(zhǎng)速度過(guò)快，缺乏問(wèn)題日益嚴(yán)重。第二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

人類面臨的問(wèn)題之一

——糧食問(wèn)題

發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展中國(guó)家人數(shù)

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3/4糧食產(chǎn)量1/21/2

第二次世界大戰(zhàn)后，世界人均糧食產(chǎn)量呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

發(fā)展中國(guó)家的人口增長(zhǎng)速度過(guò)快，糧食問(wèn)題日益嚴(yán)重。第三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日原因：人口急劇增長(zhǎng)、耕地面積減少等。解決方法：發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)和控制人口。實(shí)質(zhì)：并不是糧食總產(chǎn)量不足，而是糧食生產(chǎn)地區(qū)分布不平衡和國(guó)家間分配不均。第四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，在近占世界7%的耕地上養(yǎng)活了世界22%的人口。但由于人口的迅速增長(zhǎng)、資源短缺和環(huán)境惡化等，我國(guó)糧食增長(zhǎng)及人類的生活環(huán)境面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。據(jù)測(cè)算，2030年，我國(guó)人口將達(dá)到16億，全國(guó)糧食增長(zhǎng)將達(dá)到7.2×1012-8.0×1012㎏，而那時(shí)糧食的產(chǎn)量只能達(dá)到5.5×1012-6.0×1012㎏，糧食缺口很大。第五頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日2000年我國(guó)糧食減產(chǎn)的原因

原因一：干旱

原因二：人均耕地面積的減少

積極思維據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年我國(guó)糧食大幅度減產(chǎn)，總產(chǎn)量比去年減產(chǎn)4.5×1011，減產(chǎn)量約占當(dāng)年的10%，為近20年來(lái)減產(chǎn)幅度最大的一年。事實(shí)：

分析應(yīng)采取哪些措施解決我國(guó)糧食問(wèn)題？GO第六頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

據(jù)報(bào)道，2000年全國(guó)受災(zāi)面積超過(guò)2.7×107h㎡,涉及20多個(gè)省、市、自治區(qū)，干旱范圍只廣，持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)，災(zāi)害程度之重，為近20年來(lái)所罕見(jiàn)。原因之一干旱返回第七頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

我國(guó)現(xiàn)有耕地面積約1.3×108h㎡，但人均耕地面積不到世界平均水平的50%。遙感監(jiān)測(cè)的資料表明，僅1986-1995年的10年中，我國(guó)耕地面積約減少了5×106h㎡。原因之二耕地面積的減少返回第八頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日威脅人類生存的難題環(huán)境惡化糧食短缺疾病肆虐生物科學(xué)和技術(shù)資源匱乏第九頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日生物科學(xué)與社會(huì)

科學(xué)合理地應(yīng)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)1983年世界轉(zhuǎn)基因植物的培育成功標(biāo)志著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的誕生。1993年，世界首例轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品—延熟保鮮番茄在美國(guó)批準(zhǔn)上市。轉(zhuǎn)基因番茄普通番茄第十頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品發(fā)展迅速第十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日從1995年～2002年的8年間,轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)品銷售額增長(zhǎng)了約56倍。預(yù)測(cè)世界范圍內(nèi)轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)的交易額2005年達(dá)到6.0X109美元。2010年將達(dá)到2.0X1010美元。小知識(shí)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展為社會(huì)創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。第十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日小知識(shí)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)顯著的社會(huì)效益和生態(tài)效益?？鼓孓D(zhuǎn)基因作物抗蟲(chóng)、抗除草劑作物高維生素含量的轉(zhuǎn)基因作物圖片金大米第十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日全球轉(zhuǎn)基因作物的銷售額（單位1×109美元）1995年比2002年的轉(zhuǎn)基因作物銷售額增長(zhǎng)了約56倍。第十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日抗逆轉(zhuǎn)基因作物的推廣在一定程度上使作物脫離了土壤和氣候條件的限制?？瓜x(chóng)和除草劑作物的應(yīng)用則極大地提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，減少了化學(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人畜的危害。高維生素含量的轉(zhuǎn)基因作物將為數(shù)億貧困人口的健康帶來(lái)福音。轉(zhuǎn)基因作物的優(yōu)勢(shì)第十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日我國(guó)轉(zhuǎn)基因植物研究現(xiàn)狀我國(guó)在“七五”計(jì)劃結(jié)束時(shí)已經(jīng)掌握了轉(zhuǎn)基因植物的全套技術(shù),獲得了抗蟲(chóng)煙草等轉(zhuǎn)基因植物“八五”計(jì)劃期間的抗病毒、抗細(xì)菌、抗鹽堿、抗蟲(chóng)、抗除草劑等轉(zhuǎn)基因植物得到更大的發(fā)展。“九五”期間又獲得了一批具有自主知識(shí)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(chóng)或改良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因水稻、玉米、煙草以及花卉等。第十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日轉(zhuǎn)基因生物：利用基因工程技術(shù)把一種生物體內(nèi)的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，這樣得到的生物就是轉(zhuǎn)基因生物。知識(shí)拓展轉(zhuǎn)基因食品（GeneticallyModifiedFoods，GMF）就是利用現(xiàn)代分子生物技術(shù)，將某些生物的基因轉(zhuǎn)移到其他物種中去，改造生物的遺傳物質(zhì)，使其在形狀、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、消費(fèi)品質(zhì)等方面向人們所需要的目標(biāo)轉(zhuǎn)變。以轉(zhuǎn)基因生物為直接食品或?yàn)樵霞庸どa(chǎn)的食品就是“轉(zhuǎn)基因食品”。

優(yōu)點(diǎn)：1.解決糧食短缺問(wèn)題。2.減少農(nóng)藥使用，避免環(huán)境污染。3.節(jié)省生產(chǎn)成本，降低食物售價(jià)。4.增加食物營(yíng)養(yǎng)，提高附加價(jià)值。5.增加食物種類，提升食物品質(zhì)。6.促進(jìn)生產(chǎn)效率，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)第十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日安全性評(píng)估：

對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品的安全性，目前國(guó)際上沒(méi)有統(tǒng)一說(shuō)法，爭(zhēng)論的重點(diǎn)應(yīng)在轉(zhuǎn)基因食物是否會(huì)產(chǎn)生毒素、是否可通過(guò)DNA蛋白質(zhì)過(guò)敏反應(yīng)、是否影響抗生素耐性等方面。缺點(diǎn)：1.可能對(duì)蝴蝶等昆蟲(chóng)造成傷害。2.可能影響周邊的植物的生長(zhǎng)。3.可能使昆蟲(chóng)或病菌在演化中增加抵抗力，或產(chǎn)生新的物種，之后一樣有可能會(huì)傷害作物。第十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的商品化生產(chǎn)，若無(wú)消費(fèi)者的理解和接受是不可能順利進(jìn)行的，因而加強(qiáng)科學(xué)宣傳力度，提高公民的理解力，是轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的前提。設(shè)計(jì)調(diào)查表，調(diào)查我國(guó)公民對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的認(rèn)同度。建議：調(diào)查人群應(yīng)有廣泛性和代表性。例如，調(diào)查人數(shù)應(yīng)盡可能地多；可按年齡段或職業(yè)類別分別調(diào)查。第十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、舉例說(shuō)出一個(gè)科學(xué)研究的故事;2、概述科學(xué)思維的基本過(guò)程.1.2第二十頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)D片1

生命是怎樣起源的?生物又是如何進(jìn)化的?這一直是人們孜孜以求并希望解決的問(wèn)題。人類在探索生命起源和生物進(jìn)化的過(guò)程中已取得了許多重大成就，如創(chuàng)立了進(jìn)化學(xué)說(shuō)。生命起源科學(xué)家的科學(xué)思維方式在這一過(guò)程中也得到了充分的展現(xiàn)……圖片2第二十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日進(jìn)化理論的創(chuàng)立和完善學(xué)習(xí)科學(xué)思維第二十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日進(jìn)化理論拉馬克參加了歐洲的考察，記載了2000個(gè)屬的植物，繪制了900種植物的圖案，研究了法國(guó)巴黎近郊不同地質(zhì)年代地層中的化石。拉馬克達(dá)爾文木村資生

→→結(jié)論：物種不是不變的，更不是上帝創(chuàng)造的。在自然界里，環(huán)境的影響使生物發(fā)生變異，并且從一個(gè)生物類型演變?yōu)榱硪粋€(gè)生物類型。生物的器官是用進(jìn)廢退的。第二十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日拉馬克的“用進(jìn)廢退”進(jìn)化論觀點(diǎn)：

①現(xiàn)在存在的生物是由其他物種變化而來(lái)；

②用進(jìn)廢退：生物體的器官經(jīng)常使用就會(huì)變得發(fā)達(dá)，而不經(jīng)常使用就會(huì)逐漸退化

③獲得性遺傳：生物后天獲得的性狀是可以遺傳的；

④定向變異：生物的變異一定是沿著適應(yīng)環(huán)境的方向改變的第二十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

拉馬克第一次從生物與環(huán)境的相互關(guān)系方面探討了生物進(jìn)化的動(dòng)力，為達(dá)爾文進(jìn)化理論的產(chǎn)生提供了一定的理論基礎(chǔ)。但是，由于當(dāng)時(shí)生產(chǎn)水平和科學(xué)水平的限制，拉馬克在說(shuō)明進(jìn)化原因時(shí)，把環(huán)境對(duì)于生物體的直接作用以及獲得性狀遺傳給后代的過(guò)程過(guò)于簡(jiǎn)單化了，成為缺乏科學(xué)依據(jù)的一種推論，并錯(cuò)誤地認(rèn)為生物天生具有向上發(fā)展的趨向，以及動(dòng)物的意志和欲望也在進(jìn)化中發(fā)生作用。達(dá)爾文對(duì)他的觀點(diǎn)進(jìn)行了駁斥。

第二十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日進(jìn)化理論→→1809年2月12日，達(dá)爾文出生在英國(guó)的施魯斯伯里。達(dá)爾文從小就熱愛(ài)大自然，尤其喜歡打獵、采集礦物和動(dòng)植物標(biāo)本。1831年，達(dá)爾文從劍橋大學(xué)畢業(yè)。同年12月，達(dá)爾文以“博物學(xué)家”的身份乘坐“貝格爾號(hào)”的海軍勘探船，開(kāi)始了漫長(zhǎng)而又艱苦的環(huán)球考察活動(dòng)。達(dá)爾文拉馬克達(dá)爾文木村資生

第二十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日貝格爾號(hào)加拉帕戈斯群島進(jìn)化理論→→達(dá)爾文每到一地總要進(jìn)行認(rèn)真的考察研究，采訪當(dāng)?shù)氐木用?，爬山涉水，采集礦物和動(dòng)植物標(biāo)本，挖掘生物化石，發(fā)現(xiàn)了許多沒(méi)有記載的新物種。后來(lái)，達(dá)爾文又隨船橫渡太平洋，經(jīng)過(guò)澳大利亞，越過(guò)印度洋，繞過(guò)好望角，于1836年10月回到英國(guó)。這次環(huán)球考察歷時(shí)五年。圖片1圖片2圖片3拉馬克達(dá)爾文木村資生

第二十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日1859年11月達(dá)爾文經(jīng)過(guò)20多年研究而寫(xiě)成的科學(xué)巨著《物種起源》終于出版了。在這部書(shū)里，達(dá)爾文提出了“進(jìn)化論”的思想，說(shuō)明物種是在不斷的變化之中，是由低級(jí)到高級(jí)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的演變過(guò)程。1882年4月19日，這位偉大的科學(xué)家因病逝世，人們把他的遺體安葬在牛頓的墓旁，以表達(dá)對(duì)這位科學(xué)家的敬仰。進(jìn)化理論→→圖片拉馬克達(dá)爾文木村資生

第二十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日自然選擇學(xué)說(shuō)主要內(nèi)容有四點(diǎn)：1、過(guò)度繁殖:過(guò)度繁殖是達(dá)爾文的自然選擇理論的基本條件。達(dá)爾文認(rèn)為，地球上的各種生物普遍具有很強(qiáng)的繁殖能力，都有依照幾何比率增長(zhǎng)的傾向。2、生存斗爭(zhēng):生存斗爭(zhēng)是達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的中心概念。每個(gè)生物在生活過(guò)程中必須跟自然環(huán)境作斗爭(zhēng)、跟同一物種的生物作斗爭(zhēng)、跟不同物種的生物作斗爭(zhēng),其中以同一物種的生物之間的斗爭(zhēng)最為激烈;并認(rèn)為在自然界里,各種生物彼此相互影響、相互制約、相互依存.

3、遺傳和變異:達(dá)爾文認(rèn)為一切生物都具有產(chǎn)生變異的特性。引起變異的根本原因是環(huán)境條件的改變。在生物產(chǎn)生的各種變異中，有的可以遺傳，有的不能夠遺傳。4、適者生存：在生存斗爭(zhēng)中，具有有利變異的個(gè)體，容易在生存斗爭(zhēng)中獲勝而生存下去。反之，具有不利變異的個(gè)體，則容易在生存斗爭(zhēng)中失敗而死亡。第二十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日意義：科學(xué)的解釋了（1）生物進(jìn)化的原因（2）生物的多樣性和適應(yīng)性。

不足：自然選擇學(xué)說(shuō)對(duì)于（1）遺傳和變異的本質(zhì)（2）自然選擇如何對(duì)可遺傳的變異起作用的問(wèn)題不能作出科學(xué)的解釋。第三十頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日20世紀(jì)60年代以后，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，日本學(xué)者木村資生首先提出了“中性學(xué)說(shuō)”。他認(rèn)為：生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素不是自然選擇，而是中性突變的隨機(jī)固定。每種生物的信息大分子都有一定的進(jìn)化速率。進(jìn)化理論拉馬克達(dá)爾文木村資生

→→木村資生

第三十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日中性學(xué)說(shuō)：認(rèn)為分子水平上的大多數(shù)突變是中性或近中性的，自然選擇對(duì)它們不起作用，這些突變?nèi)恳淮忠淮碾S機(jī)漂變而被保存或趨于消失，從而形成分子水平上的進(jìn)化性變化或種內(nèi)變異。

第三十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日拉馬克達(dá)爾文木村資生

→→以氨基酸的年置換率計(jì)算出的蛋白質(zhì)進(jìn)化速率（10-9）第三十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日學(xué)習(xí)科學(xué)思維觀察推理分類交流→→建立模型→→達(dá)爾文1、觀察有目的、有計(jì)劃地和思維活動(dòng)緊密結(jié)合的考察研究方法。在克格倫島上觀察了550種甲蟲(chóng)，發(fā)現(xiàn)存在無(wú)翅或翅不發(fā)達(dá)等性狀。得出海風(fēng)對(duì)甲蟲(chóng)有“選擇”作用的結(jié)論。圖片第三十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日長(zhǎng)頸鹿的長(zhǎng)頸和長(zhǎng)的四肢是因?yàn)殚L(zhǎng)頸鹿希望吃到高處的樹(shù)葉而產(chǎn)生“伸長(zhǎng)”愿望的結(jié)果。但事實(shí)上這種觀點(diǎn)并不正確。拉馬克學(xué)習(xí)科學(xué)思維→→→→2、推理對(duì)觀察到的現(xiàn)象做出解釋，推論不一定完全正確。圖片觀察推理分類交流建立模型第三十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日學(xué)習(xí)科學(xué)思維→→→→通過(guò)分類方法發(fā)現(xiàn)古代生物和現(xiàn)代生物既相似又相異，得出不是不變的科學(xué)結(jié)論。拉馬克3、分類把某些特征相似的事物歸類到一起的邏輯方法。通過(guò)比較，識(shí)別出事物之間的異同點(diǎn)，再進(jìn)行分類。觀察推理分類交流建立模型第三十六頁(yè)，共四十一