關(guān)于科學(xué)和我們教學(xué)教案

　　科學(xué)和我們

　　一.學(xué)習(xí)目標(biāo)

　　1.嘗試說(shuō)出人類(lèi)健康面臨的挑戰(zhàn)

　　2.舉例說(shuō)出生物科學(xué)與社會(huì)關(guān)系

　　3.嘗試像科學(xué)家一樣實(shí)驗(yàn)

　　4.了解自然發(fā)生說(shuō)的含義及其相關(guān)的實(shí)驗(yàn)

　　5.了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和實(shí)驗(yàn)各步驟的重要性

　　二.學(xué) 習(xí)重 點(diǎn)

　　1.人類(lèi)面臨的問(wèn)題及基因診斷和基因治療

　　2.舉例說(shuō)出生物科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系,人類(lèi)健康面臨的新挑戰(zhàn)

　　3.了解科學(xué)家挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說(shuō)”的主 要過(guò)程

　　4.理解研究生命科學(xué)需要正確的方法

　　三.知識(shí)梳理

　　(一)人類(lèi)面臨的問(wèn)題之一：健康問(wèn)題

　　1、細(xì)胞的癌變

　�、鸥拍睿涸趥�(gè)體發(fā)育過(guò)程中，有些細(xì)胞由于受到致癌因子的作用，而變成了不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞 ，這種細(xì)胞就是癌細(xì)胞。

　　⑵引起細(xì) 胞癌變的因素稱(chēng)為致癌因子，致癌因子很多，大致可以歸納為3種類(lèi)型：

　　①物理致癌因子：該類(lèi)致癌因子主要是輻射致癌，包括紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、電離輻射等。

　�、诨瘜W(xué)致癌因子：如砷、苯、亞硝胺、黃曲霉素、煤 焦油等，農(nóng)藥中的有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑等。

　�、凵�物致癌因子：乙肝、丙肝病毒 等。

　�、穷A(yù)防措施：

　�、俦苊饨佑|物理、化學(xué)、病毒等各種致癌因子：

　�、谠鰪�(qiáng)體質(zhì)，保持心態(tài)健康，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。

　�、燃�(xì)胞癌變的特點(diǎn)：

　�、倌軣o(wú)限增殖;②癌細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化;③癌細(xì)胞的表面糖蛋白物質(zhì)減少，使得細(xì)胞之間黏著性減少，導(dǎo)致癌細(xì)胞在有機(jī)體內(nèi)的分散和轉(zhuǎn)移。

　　2、傳染病

　　⑴概念：傳染病是由病原體(細(xì)菌、病毒等)引起的，能在人與人、動(dòng)物與動(dòng)物或人與動(dòng)物之間相互傳染的疾玻它是許多種疾病的總稱(chēng)。2002年我國(guó)法定報(bào)告?zhèn)魅静〉陌l(fā)病率為180.14/10萬(wàn),死亡率為0.35/10萬(wàn),病死率為0.20%.其中發(fā)病率較高的傳染病依次為病毒性肝炎、肺結(jié)核、痢疾、淋病和麻疹;病死率較高的傳染病依次為狂犬病、艾滋病、白喉、新生兒破傷風(fēng)和流腦。

　�、苽魅静〉耐怀鎏攸c(diǎn):具有傳染性和流行性。

　�、瞧漕A(yù)防措施： ①控制傳染源;②切斷傳播途徑;③保護(hù)易感人群。

　　(二)生物科學(xué)與社會(huì)：基因診斷和基因治療

　　1、基因診斷的幾種方法(初步認(rèn)識(shí))

　�、藕怂岱肿与s交法(DNA探針?lè)?

　　該方法是根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，把互補(bǔ)的雙鏈D NA解開(kāi)，把單股的DNA小片段用同位素、熒光分子或化學(xué)發(fā)光催化劑等進(jìn)行標(biāo)記，之后同被檢測(cè)的DNA中的同源互補(bǔ)序列雜交，從而檢出所要查明的DNA或基因。

　　具體步驟：抽取病人的組織或體液作為化驗(yàn)樣品;將樣品中的DNA分離出來(lái);用化學(xué)法或加熱處理法使樣品DNA解旋;將事先制作好的DNA探針 引入到化驗(yàn)樣品中。這些已知的經(jīng)過(guò)標(biāo)記的探針能夠在化驗(yàn)樣品中找到互補(bǔ)鏈，并與之結(jié)合(雜交)在一起，找不到互補(bǔ)鏈的DNA探針則可以被洗脫。這樣通過(guò)遺留在樣品中的標(biāo)記過(guò)的DN A探針進(jìn)行基因分析，就能檢出 病人所得的病。

　�、凭� 合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法(PCR法)

　　PCR技術(shù)可模擬細(xì)胞核內(nèi)DNA復(fù)制的天然過(guò)程，可在3～4h內(nèi)使目的基因擴(kuò)增上百萬(wàn)倍，達(dá)到肉眼可見(jiàn)的量，不需要放射性同位素標(biāo) 記就能分析、檢測(cè)基因，大大提高了基因檢測(cè)的靈敏度。

　　具體過(guò)程：首先，研究者把DNA加熱，使雙鏈分開(kāi)，然后人工合成一段單鏈核苷酸，即DNA引物，把人工合成的引 物粘附到DNA單股螺旋上，之后按照DNA復(fù)制規(guī)律就能夠復(fù)制出DNA來(lái)，重復(fù)放大50倍后就可以制成10億個(gè)DNA分子。在PCR放大過(guò)程中的關(guān)鍵是利用耐熱DNA聚合酶使少量的DNA在短期內(nèi)即能擴(kuò)增數(shù)百萬(wàn)倍，便于分析、檢測(cè)。

　　2、基因治療

　　基因治療是指采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源正�；�因?qū)�入靶�?xì)胞，以糾正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾病，以達(dá)到治療目的�；�因治療的原理是指采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將目的基因?qū)�入患者的某種細(xì)胞中，體外培養(yǎng)使其增 殖，然后輸回患者體內(nèi)，這樣重組受體細(xì)胞因?qū)�入正常的基因，可以糾正或彌補(bǔ)缺陷基因帶來(lái)的影響;或?qū)�帶有治療作用的基�?通過(guò)載體直接送入患者的某些細(xì)胞中，從而達(dá)到治療疾病的目的。

　　(三)科學(xué)家不斷實(shí)驗(yàn)：挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說(shuō)”

　　觀點(diǎn)提出問(wèn)題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵(或缺陷)

　　雷迪相信地球上的所有生物都來(lái)源于生殖。

　　[來(lái)源:ZXXK]腐肉上的蛆是從哪里來(lái)的 ?

　　①蒼蠅與肉接觸-----肉上出現(xiàn)了蛆

　�、谏n蠅與肉未接觸---肉上不會(huì)出現(xiàn)蛆①蒼蠅是由親代蒼蠅在腐肉上產(chǎn)的卵產(chǎn)生的

　�、谏n蠅或蛆不會(huì)自然發(fā)生單一變量和對(duì)照原則

　　尼達(dá)姆支持“微生物自然發(fā)生說(shuō)”結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物由親代產(chǎn)生，微生物能否自然發(fā)生?①煮沸羊肉湯殺死微生物，用軟木塞塞緊瓶口，幾天后肉湯中滋生了大量微生物。

　　②改用植物種子和杏仁煮湯，結(jié)果相同。

　　微生物能自然發(fā)生缺陷：無(wú)法排除肉湯本來(lái)存在微生物的可能;瓶子未完全密封，微生物可能進(jìn)入。

　　斯巴蘭扎尼反對(duì)“自然發(fā)生說(shuō)”對(duì)肉湯徹底密封和 殺菌，還會(huì)自然產(chǎn)生生物嗎?盛肉湯燒瓶實(shí)驗(yàn)后一段時(shí)間

　　A(塞上軟木塞，煮沸2min)污染

　　B(塞上軟木塞，煮沸1h)污染

　　C(熔化玻璃封口，煮沸2min)污染

　　D(熔化玻璃封口，煮沸1h)未污染` 密封的肉湯長(zhǎng)時(shí)間加熱煮沸，就能阻止外來(lái)微生物 ，微生物也不會(huì)自然發(fā)生。關(guān)鍵：嚴(yán)格密封和殺菌，以排除外來(lái)微生物和本來(lái)存在的微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)的干攏。缺陷：嚴(yán)格密封不能排除有空氣時(shí)微生物可以自然發(fā)生的可能。

　　巴斯德不同意“自然發(fā)生說(shuō)” 讓肉湯接觸無(wú)污染的空氣，微生物能自然發(fā)生嗎①盛酵母菌溶液的普通瓶子(消毒后帶到山頂冰川處，暴露一會(huì)兒后密封，若干年后)多數(shù)瓶子保持無(wú)菌。

　�、谑⒔湍妇�溶液的瓶子(消毒后拉成曲頸瓶，未密封)保持無(wú)菌。微生物不能自然發(fā)生

　�、倨�?jī)?nèi)先消毒，排除其內(nèi)微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。

　　②曲頸使瓶?jī)?nèi)不會(huì)被污染。

　　(四)像科學(xué)家一樣實(shí) 驗(yàn)：科學(xué)實(shí)驗(yàn)

　　研究生命科學(xué)的程序：

　　①生命科學(xué)的研究大多數(shù)從觀察開(kāi)始。

　�、谠谟^察中 提出問(wèn)題。

　�、鄹鶕�(jù)觀察到的現(xiàn)象以及研究者自身的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，對(duì)所提出的問(wèn)題作一個(gè)初步的解釋及設(shè)想，進(jìn)而提出假說(shuō)。

　�、軐�(duì)所提出的假說(shuō)作出科學(xué) 的預(yù)測(cè)。

　　⑤設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)對(duì)預(yù)測(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)，即用科學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)的正確 與否。在 生物科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)組，要考慮數(shù)量及重復(fù)性。

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