高中生物蘇教版選修3教學(xué)案：第一章 第一節(jié) 基因工程概述 Word版含答案

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1、 1.現(xiàn)代生物技術(shù)開始興起的標(biāo)志是重組DNA技術(shù)的建立。 2．現(xiàn)代生物科學(xué)的三大基石是細胞學(xué)說、生物進化論和遺傳理論。 3．人類基因組計劃的完成標(biāo)志著生物科學(xué)新時代的開始。 4．評價一篇科學(xué)論文水平和價值的指標(biāo)是發(fā)表這篇論文的刊物的水平。 5．21世紀生物科學(xué)的發(fā)展趨勢是對生命現(xiàn)象及其本質(zhì)的研究不斷深入和擴大，并向著微觀與宏觀、基礎(chǔ)理論與開發(fā)應(yīng)用等方面全方位發(fā)展。 生物科學(xué)是21世紀最活躍的學(xué)科之一 1．生物科學(xué)的發(fā)展史 2．判斷某一學(xué)科重要性的依據(jù) (1)從事這一學(xué)科的工作人數(shù)，這主要體現(xiàn)在發(fā)表的有價值的高水平科學(xué)

2、論文的總數(shù)上。判斷某科學(xué)論文水平價值高低的依據(jù)： →→ (2)一個時期內(nèi)科學(xué)上的重大突破，如獲諾貝爾獎的成果等。 1．什么是熱門學(xué)科？什么是前沿領(lǐng)域？ 提示：①有大量科學(xué)家涌入，并且發(fā)表了大量有價值的科學(xué)論文的學(xué)科必然是熱門學(xué)科。 ②不斷出現(xiàn)重大突破的領(lǐng)域必然是前沿領(lǐng)域。 2．評價一篇科學(xué)論文的水平和價值的指標(biāo)是什么？ 提示：發(fā)表這篇論文刊物的水平，即刊物的“影響因子” 。 1．生物科學(xué)是21世紀最活躍的學(xué)科之一的理由 (1)從事生物學(xué)科的工作人數(shù)較多，主要體現(xiàn)在發(fā)表的有價值的高水平科學(xué)論文總數(shù)較多。 (2)一個時期內(nèi)在生物科學(xué)上有重大突破：不斷出現(xiàn)重大突破

3、的領(lǐng)域必然是前沿領(lǐng)域，生物學(xué)科領(lǐng)域十分活躍，影響越來越大，在21世紀所占有的地位越來越重要。 2．活躍的生物學(xué)科 (1)分子生物學(xué)(包括分子遺傳學(xué))、細胞生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)與生態(tài)學(xué)被列為當(dāng)前生物科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科。遺傳學(xué)(主要是分子遺傳學(xué))不僅當(dāng)前是生物科學(xué)的帶頭學(xué)科，在今后多年還將保持其在生命科學(xué)中的核心作用。 (2)由于分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)與遺傳學(xué)的結(jié)合，必然促進發(fā)育生物學(xué)的蓬勃發(fā)展，從而提出發(fā)育生物學(xué)將成為21世紀生命科學(xué)的“新主人”。 (3)神經(jīng)科學(xué)或腦科學(xué)的崛起將代表著生命科學(xué)發(fā)展的下一個高峰，然后將促進認知科學(xué)與行為科學(xué)的興起。 (4)生態(tài)學(xué)可能是最直接為人類生存環(huán)境服

4、務(wù)，并對國民經(jīng)濟持續(xù)與協(xié)調(diào)發(fā)展起重要作用的學(xué)科。 生物科學(xué)發(fā)展的趨勢 1．21世紀生物科學(xué)的發(fā)展趨勢 對生命現(xiàn)象及其本質(zhì)的研究不斷深入和擴大，并向著微觀與宏觀、基礎(chǔ)理論與開發(fā)應(yīng)用等方面全方位地發(fā)展。 2．具體發(fā)展方向 方向 含義 實例 日益深入生命本質(zhì) 深入研究細胞、分子和基因，并綜合分析它們是如何相互作用而形成復(fù)雜的生命系統(tǒng)的 人類基因組測序 生物資源保護和可持續(xù)利用 深入研究生物及其生存環(huán)境之間相互作用的規(guī)律，重視生物資源的保護與可持續(xù)利用 生物質(zhì)能的開發(fā)利用 多學(xué)科交叉與融合 與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、信息技術(shù)等學(xué)科之間的大綜合、大交叉將在不同側(cè)面

5、、從不同層次揭開生命之謎 X射線晶體衍射法測定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的統(tǒng)一 生物科學(xué)的基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力前景廣闊 利用發(fā)酵+罐生產(chǎn)藥品、食品等 1．利用發(fā)酵罐生產(chǎn)藥品、食品等實例能夠說明生物科學(xué)的發(fā)展方向是什么？ 提示：說明生物科學(xué)向著基礎(chǔ)和應(yīng)用研究統(tǒng)一的方向發(fā)展，將研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。 2．已經(jīng)完成的人類基因組計劃、水稻基因組計劃和正在進行的人類蛋白質(zhì)組計劃，均與現(xiàn)代數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等有重要關(guān)系，更離不開現(xiàn)代信息技術(shù)。這一現(xiàn)象說明的主要道理是什么？ 提示：生物科學(xué)正向著多學(xué)科交叉與融合的方向發(fā)展。 3．用同位素示蹤法探究分泌蛋白合成和運輸過程的事例表明生

6、物科學(xué)向什么方向發(fā)展？ 提示：這一事例表明生物科學(xué)將繼續(xù)探究微觀世界、深入研究分子、細胞并綜合分析它們是如何相互作用而形成復(fù)雜生命系統(tǒng)的。即表明生物科學(xué)向著分析與綜合統(tǒng)一的方向發(fā)展，也表明了生物科學(xué)向著日益深入生命本質(zhì)的方向發(fā)展。 1．生物科學(xué)發(fā)展的趨勢 (1)生物科學(xué)向著分析與綜合統(tǒng)一的方向發(fā)展。 (2)生物科學(xué)向著日益深入生命本質(zhì)的方向發(fā)展。 (3)生物科學(xué)向著多學(xué)科交叉與融合的方向發(fā)展。 (4)生物科學(xué)向著基礎(chǔ)和應(yīng)用研究統(tǒng)一的方向發(fā)展。 [特別提醒]　生物科學(xué)與其他多個學(xué)科形成的是一種大綜合、大交叉，將在不同側(cè)面、從不同層次揭開生命之謎。例如，利用物理學(xué)原理產(chǎn)生的顯微鏡

7、，使我們深入到了細胞水平；利用化學(xué)的同位素標(biāo)記使我們了解了元素的行蹤；利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計及建立模型的方法解決了許多生物知識；利用信息技術(shù)等幫我們?nèi)娴厝フJ識生物領(lǐng)域所涉及的知識。 2．生物科學(xué)在21世紀的應(yīng)用 (1)21世紀人類將更加關(guān)注自己的生存和健康，這就要求我們從不同的結(jié)構(gòu)層次上來認識人體生命活動的規(guī)律。 (2)人口爆炸所帶來的吃飯問題要求生物科學(xué)為糧食增產(chǎn)提供相應(yīng)的理論方法。 (3)工業(yè)化所帶來的環(huán)境污染、資源危機，需要在生物科學(xué)理論指導(dǎo)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。 (4)由于人類社會所面臨的許多重大問題的解決都離不開

8、生物科學(xué)的理論和技術(shù)，所以說21世紀生物科學(xué)仍將是整個自然科學(xué)領(lǐng)域中最為活躍的學(xué)科。 生物科學(xué)是21世紀最活躍的學(xué)科之一 [例1]　下列事實不能說明生物科學(xué)是21世紀最活躍的學(xué)科之一的是(　　) A．在數(shù)、理、化、天、地、生六大分支學(xué)科中，生物科學(xué)刊物占很大比例 B．在“影響因子”位列前10位的刊物中，生物科學(xué)領(lǐng)域中的刊物占大多數(shù) C．生產(chǎn)、生活中生物科學(xué)成果的廣泛應(yīng)用 D．科學(xué)家們愿意研究生物科學(xué)的某一分支 [精講精析]　判斷某一科學(xué)領(lǐng)域是否活躍的標(biāo)志首先看從事這一學(xué)科的工作人數(shù)，主要體現(xiàn)在發(fā)表有價值的高水平論文總數(shù)上，進入該學(xué)科的科學(xué)家越多，發(fā)表的論文越多

9、，選項A、B能夠說明；其次參考一個時期內(nèi)科學(xué)上的重大突破，并能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，選項C能夠說明；科學(xué)家愿意研究生物科學(xué)的某一分支不能作為生物科學(xué)是否活躍的標(biāo)志。 [答案]　D 生物科學(xué)發(fā)展的趨勢 [例2]　科學(xué)家把蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因?qū)氲矫藁毎校嘤隹瓜x棉。這一科技成果是現(xiàn)代生物科學(xué)在哪一方向發(fā)展的具體事例(　　) A．分析與綜合統(tǒng)一的方向 B．多學(xué)科交叉與融合的方向 C．日益深入生命本質(zhì)的方向 D．基礎(chǔ)和應(yīng)用研究統(tǒng)一的方向 [精講精析]　抗蟲棉培育成功，是生物科學(xué)基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的過程，說明生物科學(xué)向著基礎(chǔ)和應(yīng)用研究統(tǒng)一的方向發(fā)展。 [答案]　

10、D [課堂回扣練習(xí)] 1．下列各項說法不正確的是(　　) A．16～18世紀，生物科學(xué)的一些分支學(xué)科先后建立和發(fā)展 B．19世紀是生物科學(xué)全面發(fā)展的世紀，在此期間創(chuàng)立了生物科學(xué)的三大基石 C．進入20世紀后，生物科學(xué)發(fā)生了巨大變革，DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的建立標(biāo)志著生物科學(xué)新時代的開始 D．21世紀生物科學(xué)是最活躍的學(xué)科之一 解析：選C　進入20世紀后，生物科學(xué)發(fā)生了巨大變革，人類基因組計劃的完成標(biāo)志著生物科學(xué)新時代的開始。 2．刊物的水平通常是根據(jù)刊物的“影響因子”來判斷的?！坝绊懸蜃印笔侵?　　) A．這種刊物對全世界的影響 B．這種刊物對人們生活的影響 C

11、．在全世界范圍內(nèi)對這種刊物所發(fā)表的論文的引用情況 D．這種刊物在人們心目中的地位 解析：選C　“影響因子”指在全世界范圍內(nèi)對某種刊物所發(fā)表的論文的引用情況，是判斷一篇論文水平和價值高低的標(biāo)志。 3．現(xiàn)代生物科學(xué)的三大基石是(　　) ①細胞學(xué)說?、谂咛W(xué)　③能量守恒定律?、苌镞M化論?、萆韺W(xué)?、捱z傳理論 A．①⑤⑥　　　　　　　　　　 　B．①④⑤ C．③④⑥ D．①④⑥ 解析：選D　19世紀是生物科學(xué)全面發(fā)展的世紀，在這期間創(chuàng)立的細胞學(xué)說、生物進化論和遺傳理論被稱為現(xiàn)代生物科學(xué)的三大基石。 4．近幾年來，許多生物科學(xué)家深入研究基因、分子和細胞，并綜合分析它們是如何相互作

12、用而形成復(fù)雜生命系統(tǒng)的。這種研究形式較好地體現(xiàn)了當(dāng)代生物科學(xué)的發(fā)展方向為(　　) A．日益深入生命本質(zhì) B．分析與綜合統(tǒng)一 C．基礎(chǔ)和應(yīng)用研究統(tǒng)一 D．多學(xué)科交叉與融合 解析：選B　分別深入研究基因、分子和細胞屬于個性分析，橫向研究基因、分子與細胞三者間的相互聯(lián)系、相互作用，屬于綜合性研究，故B項符合題意。 5．下列屬于生物科學(xué)向著多學(xué)科交叉與融合的方向發(fā)展的事例的是(　　) A．科學(xué)家進行人類基因組測序 B．帶有熒光標(biāo)記的人類染色體 C．應(yīng)用X射線晶體衍射法測定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) D．利用發(fā)酵罐生產(chǎn)藥品、食品等 解析：選C　用X射線晶體衍射法測定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，是物理學(xué)方面的原理在生物科學(xué)上的應(yīng)用，體現(xiàn)了生物科學(xué)與物理等學(xué)科的大綜合、大交叉，是生物科學(xué)向多學(xué)科交叉與融合的方向發(fā)展的實例。