第一章 生物科学和我们

第一节 身边的生物科学 [明确目标] [关注重难点] 1.了解癌症的病因、预防措施以及传染病对人类健康的影响 第一节 身边的生物科学 [明确目标] 1.了解癌症的病因、预防措施以及传染病对人类健康的影响 2.了解基因诊断和基因治疗的含义，了解人类防治疾病的新 技术和新成果 [关注重难点] 1.癌症的病因和预防措施 2.基因诊断和基因治疗的含义

一、人类面临的问题之一：健康问题 　　1．癌症 　　(1)致病因素： 因素、化学因素和 因素。 (2)预防措施： ①禁烟和采取 的生活方式。 ②可以通过早期诊断得到有效治疗。 　　2．传染病 　　(1)病因：由 侵入人体引起。 (2)发病率较高的传染病有：病毒性肝炎、肺结核、痢疾、淋病等。 (3)病死率较高的传染病有：狂犬病、艾滋病、白喉、新生儿破伤风等。　 物理 生物 健康 病原体

二、基因诊断和基因治疗 　　1．基因诊断 　　(1)优点： 、 、简便。 (2)应用：已经应用于遗传病、肿瘤、传染性疾病的诊断。 　　2．基因治疗 　　(1)原理：采用 技术，将带有治疗作用的 导入患者的受体细胞中，用于纠正或弥补缺陷基因带来的影响，从而达到 的目的。 (2)实例：用基因治疗方法已治愈一例患免疫缺陷疾病的病人。 (3)局限性：基因治疗也不是万能的，如神经细胞损伤就难以达到治疗目的。 快速 灵敏 转基因 基因 治疗疾病

1．判断下列说法的正误 (1)非典型性肺炎属于癌症。( ) (2)肝炎和狂犬病都属于呼吸道传染病。( ) (3)长期接触癌症患者的人细胞癌变几率增加。( ) (4)癌症是致癌因素引发的，患病几率与年龄无关。( ) (5)亚硝酸盐可通过改变基因的结构而致癌。( ) × × × × √

2．下列关于基因治疗的叙述中，正确的是(　　) A．将目的基因直接注射入患者体内 B．基因治疗有体外和体内两种途径 C．基因治疗不需要使用载体 D．对人类所有的疾病都可采用基因治疗 解析：基因治疗需要载体，将健康基因带入有缺陷基因的细胞中。 答案：B

3.思考探究 (1)导致患肺癌的“吸烟”行为应属于物理因素、化学因素和生物因素中的哪一种？你能列举几种诱发癌症的物理因素吗？ 提示：吸烟容易诱发肺癌，其主要诱因是由于烟草中尼古丁、 煤焦油等化学因素；诱发癌症的物理因素可包括紫外线、电磁 辐射、X射线等。 (2)所有疾病均可通过基因诊断技术予以检测吗？为什么？ 提示：基因诊断技术可用于遗传病、肿瘤、传染病等的诊断，但并非所有疾病都可利用基因诊断技术进行检测，例如由于营养不良所导致的营养缺乏症就不可利用基因诊断技术检测。

1．癌症的病因 一、癌症的诱因及预防 致癌因素 举例 生物因素 主要指病毒致癌因子，如劳氏肉瘤病毒 物理因素 紫外线、电离辐射等 化学因素 　　一、癌症的诱因及预防 1．癌症的病因 致癌因素 举例 生物因素 主要指病毒致癌因子，如劳氏肉瘤病毒 物理因素 紫外线、电离辐射等 化学因素 砷化物、铬化物、亚硝胺、尼古丁

　　2．癌变过程与机理

　　3．肿瘤与癌的关系 肿瘤 良性肿瘤：生长缓慢，不转移 恶性肿瘤（癌症）：生长迅速、 具滋润性，可破坏周 围组织 　　 4．预防措施 (1)尽量避免接触物理的、化学的、生物的等各种致癌因子。 (2)注意增强体质，保持心态健康，养成良好的生活习惯，可降低癌症的发病率。 (3)定期体检，早期诊断可以得到有效的治疗。

二、基因诊断与基因治疗 　 1．基因诊断 (1)概念：所谓基因诊断就是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病做出诊断的方法。 (2)原理：DNA分子杂交原理。针对不同疾病的检测，有不同的DNA探针，探针DNA分子有特定的脱氧核苷酸序列，若它与标本中的DNA分子发生杂交，即可特异性地确定标本上的遗传信息。　　 (3)特点 针对性强，特异性高 快速、简便 灵敏度高

(1)概念：把带有治疗作用的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗的目的。 (2)基因治疗的原理、途径及应用 2.基因治疗 　　 (1)概念：把带有治疗作用的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗的目的。 (2)基因治疗的原理、途径及应用 原理 基因转移(基因工程) 途径 体内基因治疗和体外基因治疗 应用 治疗人类的遗传病 基因治疗的两种途径：

[例1]　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：C

[例2]　下列关于基因治疗的说法中，正确的是(　　) A．基因治疗只能治疗一些遗传病 B．基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因 C．基因治疗的主要原理是通过引入健康基因来弥补或纠正基因 缺陷带来的影响 D．基因治疗能治疗神经细胞的损伤 解析：基因治疗不仅能治疗一些遗传病，还能治疗某些人类后天获得的疾病，如：艾滋病、心血管疾病、糖尿病等；基因治疗的方法是将外源基因通过运载体导入受体细胞内，口服健康的外源基因是达不到治疗目的的；基因治疗不是万能的，如：对神经细胞的损伤就难以达到治疗的目的。 答案：C

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[关键语句] 　　 1．目前大多数癌症仍然是不治之症。生物因素、化学因素、物理因素都可能导致癌症的发生。 2．2002年我国法定报告的传染病中病死率较高的主要是狂犬病、艾滋病、白喉、新生儿破伤风等。 3．基因诊断技术已经应用于遗传病、肿瘤、传染性疾病的诊断。 4．基因治疗是将健康基因导入患者体内的方法，它有两种途径——体外途径和体内途径。

1.若在战争中大量使用贫铀弹，战后就会发现不少人患癌症，这是贫铀弹产生的什么所致(　　) A．激光　　　　　　　　B．微波 C．射线 D．有害化学物质　　　　 解析：铀是放射性元素，能不断产生射线，射线作为物理致癌因素可诱发细胞癌变，人因此而患癌症。 答案：C

2．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．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，有利于身体健康。 答案：C

3．长期吸烟容易患肺癌的原因是(　　) A．煤焦油黏于肺泡壁，使肺泡失去弹性 B．煤焦油能导致机体产生原癌基因 C．煤焦油能使原癌基因和抑癌基因发生突变，从而使正常细 胞发生癌变 D．以上都正确　　 解析：烟中含有烟碱、尼古丁、煤焦油等致癌因素，可使原癌基因和抑癌基因发生突变，从而导致正常细胞发生癌变。 答案：C

答案：D 4．基因治疗是治疗疾病的新途径，可分为体外和体内两种治疗途径，两种途径中不同的是( ) A．载体 B．目的基因 4．基因治疗是治疗疾病的新途径，可分为体外和体内两种治疗途径，两种途径中不同的是(　　) A．载体 B．目的基因 C．转基因技术 D．是否在体外形成重组受体细胞　　 解析：体外途径中要形成重组受体细胞后再输入患者体内，而体内途径则是将带有治疗作用的基因通过载体直接送入人体的受体细胞中。 答案：D 5． 20多年来，基因诊断技术取得了飞速的发展，其特点不包括(　　) A．针对性强 B．特异性强 C．灵敏性强 D．范围广，能检测所有疾病　　 解析：基因诊断不是万能的，如对神经细胞损伤就难以达到治疗目的。 答案：D

6．如图是有关基因治疗的两种途径，据图回答以下问题。 　　 (1)写出下列所代表的物质名称： ①________________________, ②________________________， ③________________________, ④________________________。 (2)A表示______________________________________________， B表示________________________________________________， C表示________________________________________________。

解析：基因治疗是治疗遗传病的新途径，其基本原理是采用转基因技术将带有治疗作用的基因(目的基因)，导入患者的受体细胞中，体外培养使其增殖，然后输回患者体内，这样可以纠正或弥补缺陷基因带来的影响；或将带有治疗作用的基因通过载体直接送入人体内受体细胞中，达到治疗疾病的目的。　　 答案(1)载体　目的基因　受体细胞　重组受体细胞 (2)将带有治疗作用的目的基因导入患者受体细胞内，体外培养　将重组受体细胞输回患者体内　将带有治疗作用的目的基因通过载体直接送入人体内的受体细胞中

一、选择题(每小题2分，共20分) (时间：30分钟；满分：50分) 1．下列都属于传染病的一组是( ) 　(时间：30分钟；满分：50分) 一、选择题(每小题2分，共20分) 1．下列都属于传染病的一组是(　　) A．癌症、肺结核　　　　　　 B．狂犬病、艾滋病 C．伤寒、糖尿病 D．炭疽病、色盲 解析：色盲是遗传病；癌症是由基因突变引起的，若生殖细胞中也发生了同样的突变，则会遗传，若是由体细胞突变引起的，则不会遗传；肺结核、狂犬病、艾滋病、炭疽病是传染病。 答案：B

2．我国2002年法定报告传染病的发病率最高的是(　　) A．病毒性肝炎 B．肺结核 C．痢疾 D．淋病 解析：查阅教材中资料可知，病毒性肝炎的发病率最高，其次是肺结核、痢疾。 答案：A 3．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：A

4．4月26日是前苏联切尔诺贝利核电站爆炸纪念日。据报道，在核电站爆炸后先后有数万人因此事件而死亡，那么核电站爆炸导致数万人先后死亡的主要原因是(　　) A．物理辐射致癌 B．温度升高 C．化学诱变 D．病毒致癌 解析：核电站爆炸导致核物质泄漏，引起的核辐射属于物理致癌因素。 答案：A 5．下列各项中属于化学致癌因素的是(　　) 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，但它们是物理致癌因素。苯是有机化合物，可以致癌，是化学致癌因素。 答案：D

6．下列与基因诊断有关的一组物质是(　　) A．蛋白质、核酸 B．放射性同位素、蛋白质 C．荧光分子、核酸 D．放射性同位素、糖类 解析：基因诊断是用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子作探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，从而达到检测疾病的目的。 答案：C 7 ．目前采用基因诊断技术不能够进行诊断的是(　　) A．病毒类疾病 B．细菌类疾病 C．骨折类疾病 D．寄生虫类疾病 解析：目前，采用基因诊断技术已经能够对多种病毒类、细菌类和寄生虫类疾病进行诊断，在所给的4个选项中，只有“骨折类疾病”不属于基因诊断技术的范围。 答案：C

8．应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的。这里的基因探针是指(　　) A．用于检测疾病的医疗器械 B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子 C．合成β­球蛋白的DNA D．合成苯丙羟化酶的DNA片段 解析：基因探针是指用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子，而不是什么器械。 答案：B 9．阻止病人的致病基因传给子代的方法通常是将正常基因导入病人(　　) A．体细胞的细胞质 B．生殖细胞的细胞质 C．体细胞的细胞核 D．生殖细胞的细胞核 解析：生殖细胞的细胞核中的基因一定能传给子代，而细胞质基因不一定能传给子代，如父方细胞质中的基因一般不能传给子代，因为受精卵细胞质中的基因绝大多数来自母方。 答案：D　

10．基因治疗是把健康的外源基因导入(　　) A．有基因缺陷的细胞中 B．有基因缺陷的染色体中 C．有基因缺陷的细胞器中 D．有基因缺陷的DNA分子中 解析：基因治疗的原理是把健康基因导入患者受体细胞中，体外培养增殖后再输回患者体内，或将健康的目的基因直接送入人体内受体细胞中，达到治疗疾病的目的。 答案：A

二、非选择题(共30分) 11．(12分)下面是卫生部某月份对全国法定甲、乙类传染病死亡统计表，请据表回答问题。 病名 发病数 死亡数 病毒性肝炎 127 067 115 肺结核 117 468 275 乙肝 106 598 93 细菌性和阿米巴性痢疾 25 960 8 淋病 16 088 梅毒 13 077 9 甲肝 6 959 2 肝炎(未分型) 6 520 12 丙肝 5 893 7 出血热 3 368 34

(1)此月份我国传染病发病率最高的疾病是______________。 (2)甲、乙类传染病中，死亡数最高和最低的分别为______________________ _________________________________________________________________。 (3)19世纪，一种被称为“白色瘟疫”的肺结核，即“痨病”的烈性传染病夺去了不少人的生命。世界卫生组织警告说，近年来肺结核在全球有卷土重来之势。为此，把每年的3月24日定为“世界防治结核病日”。肺结核属于________传染病，其病原体是结核杆菌，新生儿可以接种________进行预防。 (4)《健康时报》曾载文指出：为宝宝注射“人生第一针”。此处的“人生第一针”是指为了预防乙肝，新生儿在出生24小时内必须接种________________。 解析：此题是一道材料分析题，从表中可知传染病对人类健康的危害。表中列出了我国传染病最新的发病和死亡情况，并且考查了一些传染病防治的基本常识，如预防接种卡介苗、乙肝疫苗等。所考查生物科学内容紧密联系生活，属于我们身边的生物科学知识。 答案：(1)病毒性肝炎 (2)肺结核和淋病　(3)呼吸道　卡介苗 　(4)乙肝疫苗

12． (9分)阅读下列材料，回答问题。 1990年9月，美国的一名患有严重复合型免疫缺陷症的4岁女童，实施了基因治疗。复合型免疫缺陷症是一种遗传疾病。女童由于腺苷脱氨酶基因缺失，造成体内缺乏腺苷脱氨酶，而腺苷脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能所必需的。因此，女童不能抵抗病原微生物的威胁。1990年9月，这名女童接受了基因治疗，研究人员将腺苷脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，使淋巴细胞能够产生腺苷脱氨酶。然后，再将这种淋巴细胞转入患者体内。半年后，在血液中检测出了被改造的淋巴细胞，女童体内产生的腺苷脱氨酶也越来越多，女童产生抗体的能力显著改善。

(1)材料中的基因治疗是把健康的外源基因导入(　　) A．患者的所有细胞 B．某些功能细胞 C．患者的DNA分子中 D．以上均不正确 (2)请用基因工程方法简要写出该女童基因治疗的步骤，并写出两种鉴定是否治疗成功的方法。 答案(1)B　 (2)治疗步骤：获取腺苷脱氨酶基因→腺苷脱氨酶基因表达载体的构建→将重组DNA分子导入女童(患者)淋巴细胞中→腺苷脱氨酶基因的检测和鉴定。鉴定方法：①鉴定女童体内产生的腺苷脱氨酶是否越来越多；②鉴定女童产生抗体能力是否明显改善，免疫能力是否明显提高。

13． (9分)阅读下列材料，回答问题。 在对癌症的研究过程中，许许多多的科学家们付出了大量的努力和汗水。在已知的一些物理和化学致癌因素的基础上，年仅30岁的劳斯(F.Peton Rous)研究一种鸡的肉瘤(恶性肿瘤生长在结缔组织中称为肉瘤，而生长在上皮组织中称为肿瘤)，做了下面的实验：他把鸡的肉瘤组织取出来磨成液体，用一种特别的“筛子”过滤(这种过滤装置是一种病毒过滤器，连最小的细胞也通不过去而病毒可以通过)。然后把滤液注射到健康的鸡体内，结果鸡很快长出了肉瘤。 (1)如果你是劳斯，那么你将提出的问题是_____________________________。 (2)根据以上内容，推测劳斯当时作出了一个什么假设？ (3)这个观点为以后细胞癌变的哪一种致癌因素的研究提供了证据？ 解析：致癌因素有物理致癌因素、化学致癌因素和病毒致癌因素。审题时应注意，劳斯是“在已知的一些物理和化学致癌因素的基础上”，做了另一种探讨，且使用了病毒过滤器。 答案：(1)是什么原因导致鸡生长出了肉瘤 　(2)鸡的肉瘤可能是病毒所致。　(3)病毒致癌因素。

第二节 生物科学的学习过程 [明确目标] [关注重难点] 1.说明学习生物科学需要正确的方法 2.尝试像科学家一样实验 第二节 生物科学的学习过程 [明确目标] 1.说明学习生物科学需要正确的方法 2.尝试像科学家一样实验 3.列举实验设计的基本方法 [关注重难点] 1.掌握科学家挑战“自然发生说”的实验原理、方法和步骤 2.学会实验设计、收集数据和分析数据及安全实验

1．雷迪的实验 一、挑战“自然发生说” (1)观点：怀疑“ ”。 (2)实验过程：考察 ，即苍蝇是否与肉接触。 　 1．雷迪的实验 (1)观点：怀疑“ ”。 (2)实验过程：考察 ，即苍蝇是否与肉接触。 (3)实验结果：与苍蝇接触过的肉上出现了蛆。 (4)结论：苍蝇是由亲代苍蝇在腐肉上产的 发育而来，无论苍蝇还是蛆都不会从腐肉中自然发生。 自然发生说 单一变量 卵

　　2．尼达姆的实验 　　(1)观点：支持“自然发生说”。 (2)实验过程：煮沸羊肉汤以杀死 ，然后用软木塞塞紧 瓶口。 (3)实验结果：肉汤中滋生了大量 。 (4)结论：微生物的确能自然发生。　 　 3．斯巴兰扎尼的实验 (1)观点：反对“自然发生说”。 (2)实验过程：密闭煮沸装有肉汤的烧瓶，并增加 。 (3)实验结果：肉汤中微生物被全部杀死后，肉汤 。 (4)结论：生命不会自然发生。 4． (1)观点：不同意“自然发生说”。 (2)实验过程：将装有酵母菌浸液的瓶子消毒，将玻璃瓶拉成 弯曲的鹅颈状。 (3)实验结果：瓶口虽未密封，亦能保持 。 (4)结论：证明微生物不能自然发生。 微生物 微生物 煮沸时间 不会变质 无菌

　　二、科学实验 　　1．观察 　　要求必须 ，并做好记录。 　　2．测量 　　要求正确地使用 ，记录结果时使用标准计量单位；科学的测量力求精确，因而要多次测量取 。 　　3．实验设计 　　(1)目的：检验 的是否正确。 (2)方法：一个实验只检验 、设置 实验做比较。 4．收集数据和分析数据 　　(1)收集数据：把 、观察或测量得到的内容如实地记录下来。 (2)分析数据：运用数学知识、 、分析、 各种数据，发现事物内在规律。 (3)得出结论：得出独到见解。 (4)撰写实验报告：便于交流。 　　5．安全实验 　　完全理解并能自觉遵守实验安全守则。 准确真实 测量工具 平均值 预测 一项因素 对照 分类 整理 归纳

× √ × √ √ × √ × × √ 1．判断下列说法的正误 (1)雷迪的实验彻底推翻“自然发生说”。( ) 1．判断下列说法的正误　　 (1)雷迪的实验彻底推翻“自然发生说”。( ) (2)科学家探讨自然界的奥秘，利用科学方法的第一步是观察。( ) (3)每一项成果的取得，都需要通过实验加以解决，在进行实验设计时只需遵循单一变量原则。( ) (4)用一种或多种感官去收集信息的过程就是观察。( ) (5)预测是根据现有证据和既往实验对将来的事件做出推论。( ) (6)预测必须是正确无误的。( ) (7)通过测量科学家能把观察的结果表达得更加精确。( ) (8)某同学观察池塘水中的“生命世界”，应该准备的辅助仪器是电子显微镜。 ( ) (9)分类是生物科学研究中检验正确性的最佳途径。( ) (10)安全实验操作中，加热试管时管口不要朝向他人。( ) × √ × √ √ × √ × × √

2．斯巴兰扎尼的实验中，由于烧瓶中缺乏足够的空气，因而不能否定“自然发生说”。巴斯德是如何解决的(　　) A．将装有酵母菌浸液的瓶子消毒后带到阿尔卑斯山的山 顶，暴露后密封 B．将装有酵母菌浸液的瓶子消毒，把玻璃瓶颈拉成鹅颈状 弯曲 C．将烧瓶长时间煮沸加热 D．将烧瓶消毒后不密封 解析：巴斯德把玻璃瓶颈拉成鹅颈状弯曲，解决了防止微生物污染肉汤和瓶内没有空气的问题，使外边的尘埃沉积在曲颈部而不致进入瓶中，这样瓶子虽未密封，仍能保持无菌。 答案：B　

3．思考探究 (1) 酵母菌是酿酒的菌种。日常生活中，人们常用葡萄自行酿酒，在家庭制作葡萄酒时人们并未特意加入酵母菌，你认为酵母菌菌种从何而来？是葡萄自发产生的吗？ 提示：家庭进行葡萄酒制作时的菌种来自附着于葡萄皮上的酵母菌，尽管对葡萄进行冲洗，但并未对葡萄进行消毒，上面仍可携带一定量的菌种。 (2)巴斯德的实验最精巧的一个方面是什么？ 提示：将玻璃瓶颈拉成弯曲的鹅颈状，如图。 好处是：瓶子虽未密封，却可以保持无菌。

一、支持或挑战及否定“自然发生说”的实验比较　

二、生物探究实验的程序 1．一般程序 2．完整内容 (1)实验名称、目的：明确做什么实验，实验要解决什么问题。 　 二、生物探究实验的程序 　　1．一般程序　 　 2．完整内容 　　 (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。 设计实验 分析数据 得出结论 作出假设 通过观察 提出问题 进行实验

[例1]　下列哪种说法使斯巴兰扎尼的实验缺少足够的证据否定“自然发生说”(　　) A．肉汤加热时间不够长 B．软木塞不能完全隔绝细菌 C．没有设计对照实验 D．烧瓶中缺少足够的空气 解析：斯巴兰扎尼对尼达姆的实验持怀疑态度，他认为对肉汤的加热时间及软木塞的密封影响了实验效果，所以他对实验进行了改进，即在烧瓶中盛入肉汤，一组塞上软木塞，一组用熔化玻璃密封瓶口，再进行不同时间的加热，结果验证了他的假设。但是许多人认为用熔化玻璃封口的一组中，瓶内缺少足够的空气，所以不能排除这一因素对实验结果的影响，因此不能否定“自然发生说”。 答案：D

[例2]　下面是疟疾发病因素的研究过程： ①19世纪，疟疾非常猖獗。研究人员根据疟疾的发病及分布情况得出如下结论：低洼多水、气温较高地带容易使人得疟疾。 ②为什么这样的地带容易流行疟疾呢？如何解释？研究人员设想：污水是导致疟疾的因素。如果这种设想是正确的，即污水果真能导致疟疾，那么清除污水可减少疟疾的发病率。于是人们开始清理污水，结果疟疾的发病率果然大大降低，说明研究人员的设想是正确的，从而得出污水引起疟疾的正确结论。 ③研究人员进一步探究：污水是如何引发疟疾的呢？污水是否是引发疟疾的直接因素呢？在研究过程中，人们直接饮用污水，结果并未引发疟疾。 ④后来，研究人员经过无数次的“假说—实验”过程，最终得出“疟疾是由蚊子传播的”。

根据以上材料，回答以下问题： (1)描述以上材料体现的科学研究的一般过程。__________________。 (2)仔细分析②，写出科学研究不同阶段对应的具体内容。 假说：______________________________________________。 实验：______________________________________________。 学说：_______________________________________________。 (3)材料③中“污水是引发疟疾的直接因素”的假说能称为一种学说吗？如何说明？____________________________________。 (4)对于以上疟疾致病因素的研究，最科学的学说应如何描述？ 解析：科学探究的一般过程包括观察—提出问题—作出假说—设计实验验证—提出新的假说或学说。在进行实验设计时要注意安排对照，实施单一变量，排除无关变量对实验的干扰，通过对比分析得出科学结论。 答案：(1)观察—假说—实验—学说　 (2)污水是导致疟疾的因素　清除污水能降低疟疾发病率　污水确实能引发疟疾　 (3)“污水是引发疟疾的直接因素”的假说不成立，因为直接饮用污水后并未引发疟疾，所以不能称为解释疟疾发病因素的一种学说。　 (4)污水中蚊子是导致疟疾的致病因素。

————————[课堂归纳]———————— [网络构建] 填充：①自变量　 ②因变量　 ③无关变量　 ④单一变量　 ⑤对照性

[关键语句] 1．最能证明微生物不能自然发生的实验是巴斯德的鹅颈瓶实验。 2．科学实验的方法是： 　　1．最能证明微生物不能自然发生的实验是巴斯德的鹅颈瓶实验。 2．科学实验的方法是： 观察——测量——实验设计——收集数据和分析数据——安全实验。

1．“天地合气万物有生”“腐草为萤”和“蝉固朽木所化也”等说法与下列哪位科学家所支持的生物学观点一致(　　) A．雷迪　　　　　　　　　　B．尼达姆 C．斯巴兰扎尼 D．巴斯德 解析：“天地合气万物有生”“腐草为萤”和“蝉固朽木所化也”等说法是我国古人通过观察得出了低等生物是由非生命物质自然产生的，这叫做自然发生说或自生说。在给出的四位科学家中雷迪首先通过观察提出了质疑并进行了实验，斯巴兰扎尼通过实验否定“自然发生说”，而巴斯德最终通过实验得出结论，证明“自然发生说”是错误的，只有尼达姆是这一论点的支持者。 答案： B

2．下列是研究生物学问题的方法，其中正确的步骤是(　　) ①推论　　 ②结论　　 ③问题 ④实验　　 ⑤观察　　 ⑥假设 A．③⑥①④⑤② B．③⑥④⑤①② C．⑤③①⑥④② D．⑤③⑥①④② 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，进而推论，之后设计实验加以验证，得出相应的结论。 答案：D 3．关于科学探究活动的叙述不正确的是(　　) A．科学探究活动中，进行实验前的一般步骤是提出问题→作出假设→设计 实验 B．所谓提出问题就是对实验设计提出问题，对实验设计中有可能出现的问题 做出判断 C．所谓假设就是根据已有的知识和生活经验对提出的问题作出尝试性的回答 D．设计实验是紧紧围绕假设进行的，是对假设的检验 答案：B

4．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： 在这一实验设计中，应该改正的错误是(　　) A．两个花盆都应该放在向阳的地方 B．两个花盆都应该放在黑暗的地方 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：两个花盆都应该浇充足的水，这样既保证了变量单一，又使大豆不会因为缺水而影响发芽。如果两个盆都浇水不足，两个花盆中的大豆就都会因为缺水而发芽不良，也会导致实验的失败。 答案：D 花盆 阳光 温度 水 Ⅰ 光照 20 ℃ 充足 Ⅱ 暗室 不充足

5．科学工作者在研究针对H1N1病毒疫苗的安全性试验阶段时，有数十名志愿者报名接受安全性试验。研究人员制定的试验方案应是(　　) A．志愿者全部注射疫苗，密切监视受试者的反应，随时准备处理 意外情况的发生 B．志愿者全部注射疫苗，密切监视受试者的反应，观察、比较与 常态人群的区别 C．志愿者全部注射疫苗，观察、记录并统计出现不良反应的个体 所占的比例 D．在志愿者不知情的状况下将他们分为两组，一组注射疫苗，一 组注射生理盐水 解析：在做安全性实验时，应尽量避免主客观因素的影响，同时要设置对照实验。 答案：D

6．科技在发展，社会在进步，手机已成为大众化的通讯工具，进入寻常百姓家。在手机为我们的生活带来方便的同时，有人也为手机能产生辐射这一问题产生了担忧，手机辐射会不会致癌呢？ 请你设计一个模拟实验，来初步探究手机辐射是否有可能致癌。 (1)选取实验材料(如__________的小鼠)，并将材料分组编号。 (2)用__________________来处理________，对照组动物不作任何处理。 (3)观察______________________________________________________。 (4)预测结果及结论：____________________，说明手机辐射能致癌，否则手机辐射不会致癌。 解析：本实验研究的手机辐射能否对人体健康造成不良影响是事先不知道的，故应属于探究性实验，实验时应选择工作中的手机靠近实验小鼠，观察实验结果，并分析得出结论。 答案： (1)生理状况相近且正常 (2)工作中的手机靠近小鼠　实验组动物 (3)两组动物的生理状况(是否出现肿瘤) (4)如果只有实验组动物出现肿瘤

一、选择题(每小题2分，共20分) (时间：30分钟；满分：50分) 1．雷迪在探究“蛆是从哪儿来的”问题过程中运用的实验方法是( ) 1．雷迪在探究“蛆是从哪儿来的”问题过程中运用的实验方法是(　　) A．观察实验法　　　　　　　B．对照实验法 C．调查实验法 D．逻辑假设法 解析：雷迪在探究“蛆是从哪儿来的”时，设计了两组实验，其单一变量是苍蝇是否与肉接触。 答案：B 2．下列有关生物起源的说法正确的是(　　) A．斯巴兰扎尼是“自然发生说”的支持者 B．尼达姆通过实验使“自然发生说”首先产生动摇 C．巴斯德用巧妙的实验设计，证实了生物不是自然发生的 D．雷迪的实验使“自然发生说”彻底终结 解析：尼达姆是“自然发生说”的支持者；雷迪的实验使“自然发生说”首先产生动摇；巴斯德用巧妙的实验设计，证实了生物不是自然发生的，使“自然发生说”彻底终结；斯巴兰扎尼的实验证明微生物不是自然发生的，为推翻自然发生说提供了有利的证据。 答案：C

3．斯巴兰扎尼所做的四组实验中，哪一组不会被微生物污染(　) A．煮沸2 min，塞上软木塞 B．煮沸1 h，塞上软木塞 C．煮沸2 min，熔化玻璃封口 D．煮沸1 h，熔化玻璃封口 解析：肉汤煮沸较长时间，能杀死肉汤中的微生物；熔化玻璃封口，可防止外来微生物的侵入。 答案：D 4．下列关于实验安全的说法错误的是(　) A．实验中试管口必须朝向自己而不能朝向他人 B．实验中试管口切勿朝向自己或他人 C．化学药品不要随意倒进水槽中 D．只有完全理解并能自觉遵守实验安全规则才能确保实验安全 解析：在实验中，试管口切勿朝向自己或他人是加热及用火安全使用的规定，不要随意把化学药品倒进水槽是化学药品安全使用的规定。 答案：A 5．每一项成果的取得，都需要实验加以解决，在进行实验设计时必须遵循( ) A．单一变量原则 B．等量原则 C．对照原则 D．以上三项均是 解析：进行实验设计时应遵循对照原则、等量原则、单一变量原则及科学性原则等，只有这样才能得到正确的结果和结论。

6．某学生设计了下面的实验：用碘液检验一块干面包，面包变成深蓝色。然后他嚼碎了一块干面包，并用本尼迪特试剂(一种检验麦芽糖的试剂，遇麦芽糖变红色)检验之，嚼碎的面包变成了红色。因此，他得出结论：当面包被嚼碎时淀粉变成了麦芽糖。这位学生实验设计的错误之处在于(　　) A．未对嚼碎的面包做淀粉检验 B．未对唾液做淀粉检验 C．未对干面包做麦芽糖检验 D．未考虑面包的制作时间 解析：做生物学实验时，特别是一些验证性实验，需要做对照实验，如果不做对照实验，则结果不能确定。就本题的情况看，嚼碎的面包变成红色，但面包不嚼碎的结果是否变红色不知道。因此其错误之处在于没有对干面包做麦芽糖检验，即没有做对照实验。 答案：C

7．现有一植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关，探究光的有无对该种子萌发的影响，某同学进行了如下实验：①向垫有滤纸的培养皿中倒入适量的水，将一定量的种子放入培养皿中；②将培养皿置于黑暗、25 ℃、空气状况适宜且相同的条件下培养一段时间，观察种子的萌发情况。你认为下列最适宜作实验对照组的是 (　　) A．另一组置于有光条件下，其他处理相同 B．另一组置于5 ℃条件下，其他处理相同 C．另一组置于缺氧条件下，其他处理相同 D．另一组置于有光、5 ℃条件下，其他处理相同 解析：本实验的研究目的是探究光的有无对该种子萌发的影响，其实验变量必然是一组有光和一组无光。 答案：A

8．有人设计实验探究有机肥是否能提高土壤肥力并优于化肥。实验分为两组，一组农田施有机肥，一组农田施化肥。该实验设计缺少(　　) A．施用有机肥和适量化肥的对照田 B．既不施用有机肥也不施用化肥的对照田 C．施用大量化肥和少量有机肥的对照田 D．施用少量化肥和大量有机肥的对照田 解析：实验设计的对照原则可分为空白对照、自身对照、条件对照和相互对照，以增强实验的说服力。对于该题的实验设计，必须有既不施化肥也不施有机肥的空白对照，才能说明问题。 答案：B

9．为了证明土壤中的微生物能分解农药，必须将土壤分为两等份，装入两个大小相同的容器中，一个高温灭菌，一个不做处理，造成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。“一个高温灭菌，一个不做处理”此处遵循的是(　　) A．设置对照原则 B．科学性原则 C．平行重复原则 D．单因子变量原则 解析：在这个实验中，一个高温灭菌，一个不做处理，造成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，这就是设置对照原则。 答案：A

10．一位学生想研究蜗牛爱吃白菜还是爱吃大头菜，他将两种菜叶均切成小块，并准备10个容器，在每个容器中均放置一只蜗牛和每种菜叶各一块。三天后，对每种菜叶的面积进行测量并记录数据。有人认为此实验不科学，其理由中不正确的是(　　) A．实验开始时所用的菜叶的小块未经测量，它们可能不相等 B．每种菜叶的厚度可能不等，因此其实际大小可能不等 C．对蜗牛的情况未做说明 D．只需要两个相同的容器，各放入一只相同大小的蜗牛，其他条件 相同 解析：设计实验时要遵循一些基本原则，如单一变量原则、对照原则、平行重复原则等，本题中对食物小块的大小、厚度及蜗牛的情况均未做任何说明，可能导致实验结论不可靠。但如果只用两个相同的容器，各放入一只相同大小的蜗牛，由于缺少平行重复实验，也可导致结论不可靠。 答案：D

二、非选择题(共30分) 11 ．(6分)某同学在学习“腐肉生蛆”的例子中，设计实验验证蛆是否是由苍蝇产生的，设计了A、B两个实验组，A组将腐肉放入瓶内不加盖，B组则加盖。结果，A组由于苍蝇与腐肉接触生蛆，B组不生蛆。由于A、B两个实验包含不止一个不同的因素，B瓶可能由于加盖导致空气不足而不能生蛆。为使A、B组空气同样充足(条件一致)，将B组的瓶盖改用纱网，此时A、B两组只存在苍蝇是否可以与腐肉接触这样一个因素的不同，从而对比出“苍蝇与腐肉接触与否”这一因素在腐肉生蛆中的作用。 实验得出的结果是：A组苍蝇与腐肉接触，有的瓶生蛆，有的瓶不生蛆；B组苍蝇不与腐肉接触，所有的瓶都不生蛆。 对实验结果进行分析，可以得出的结论是______________________________。 解析：该同学设计了A、B两组实验，通过对照排除了无关变量对实验的干扰，创设了单一变量，即可分析得出结论。 答案：①腐肉不与苍蝇接触不会生蛆；②腐肉与苍蝇接触不一定生蛆，有些生蛆，有些不生蛆；③腐肉生蛆，苍蝇是必要条件，但还缺少另外的条件，前面作出的假说不一定正确

12．(12分)意大利科学家斯巴兰扎尼的实验如下图所示： (1)斯巴兰扎尼对尼达姆在实验中对肉汤加热的时间持怀疑态度的原因是：他认为____________________，并用图中实验________和________来证实。软木塞可能让微生物进入，实验________和________可说明。 (2)斯巴兰扎尼还认为肉汤密封并加热足够长时间就会杀死全部微生物，是通过________实验证实的。 (3)烧瓶的密封，他的解决方法是 __________________________。　 答案：(1)加热时间不长，并未完全杀死肉汤中的微生物　C　D　B　D　(2)D　(3)用酒精喷灯灼烧瓶口至熔化密封

13．(12分)下面是最早发现抗生素——青霉素的弗莱明所进行的探索过程。观察及对问题的认识：培养细菌的培养基中，偶然生出青霉，在其周围没有细菌生长。为什么会出现这种现象？ 假设：略。 进行实验：把青霉放在培养液中培养，然后去掉青霉，用这种培养液培养细菌，观察培养液对细菌生长的影响。 结果：这种培养液阻止了细菌的生长。 结论：略。 弗莱明在持续的研究中分离出了这种物质，分析它的特征并将它命名为青霉素。 说明：①在实验中培养细菌、真菌时常用琼脂配制 成凝胶，平铺在培养皿里作为培养基(如图A)。②某 些菌类需要添加特殊的培养液才能生长(如图B)。 请回答： (1)作为这一实验的假设，下列哪一项最为恰当(　　) A．青霉能产生对人类有益的物质 B．青霉污染了细菌生长的培养基 C．青霉可能产生了有利于细菌繁殖的物质 D．青霉可能产生了不利于细菌繁殖的物质

(2)为了证明青霉素确实是由青霉产生的而不是由培养基中的其他物质产生的，应设计对照实验，其实验方法是__________________________，然后观察______________。 (3)若对照组出现_____________，则充分证明青霉能产生可阻止细菌繁殖的物质。 解析：通过观察发现问题，并通过分析提出假说是进行科学探究的第一步，但假说有可能正确，有可能错误，也有可能部分正确，可通过设计并实施实验对假说进行检验。为使得出的结论更加准确和科学，应在实验中设计对照实验。 答案：(1)D　(2)对照组的培养基中加入培养液，实验组的培养基中加入除去细菌和青霉的培养液　细菌的生长繁殖情况　(3)细菌正常生长繁殖

谢谢！