新课标高中生物教师用书选修二
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第6节设施农业设施农业1.设施农业是使用人工设施、人工控制环境因素,使生物获得适宜的生长条件,从而延长乃至“改变”生产季节,获得最佳产出的农业生产方式。
2.设施栽培(1)主要的设施有:温室、苗床、排灌系统、温度控制系统、湿度控制系统、光照控制系统、施肥系统和植物保护系统,其中,以温室及其温度、湿度和光照控制系统为最基本的设施。
(2)特点:设施栽培是在人工环境下进行的栽培,投资大,科技含量高;采取的人工措施越适当,生产的产品质量就越高,经济效益就越好。
3.设施养殖主要是通过各类现代化和集约化的饲养房舍及配套设施,对各类畜禽、水产品和某些特种动物,进行工厂化饲养和管理。
(1)特点:设施养殖是工厂化、规模化和自动化的生产方式,具有高度集约化的生产条件,稳定的生产环境和严密的质量管理体系,能极大地提高生产效率。
(2)设施养殖的种类:猪、牛、马、鸡、鸭、鸵鸟、鹌鹑和多种水产品。
设施养鸡是科技含量较高的行业之一。
4.智能农业(1)内容:是指运用遥感遥测技术、全球定位系统技术、地理信息系统技术、计算机网络技术和农业专家系统等信息技术与土壤快速分析、自动灌溉、自动施肥给药、自动耕作、自动收获、自动采后处理和自动储藏等智能化农机技术相结合,定位到中、小尺度的农田,在微观尺度上直接与农业生产活动、生产管理相结合的高新技术系统。
(2)作用:实现农业的智能化,将使土地等自然资源得到最优化的利用,作物的生产潜力得到深入挖掘,使农业生态环境得到最大程度的保护,同时,也将使农业生产的劳动强度下降,劳动生产效率和经济效益得到显著提高。
1.设施栽培的主要设施有哪些?栽培基质有哪些?提示:(1)设施:无论哪种设施栽培,其主要的设施有:温室、苗床、排灌系统、温度控制系统、湿度控制系统、光照控制系统、施肥系统和植物保护系统。
其中,以温室及其温度、湿度和光照控制系统为最基本的设施。
(2)设施栽培的基质,多用人工配制的“营养土”,也可以用人工配制的营养液和水作基质,即液体栽培。
第4节生殖健康一、生殖健康的观念1.具有生殖和调节生育的能力。
2.怀孕的母亲和分娩的婴儿都健康。
3.夫妇在性生活中摆脱受计划外妊娠和性传播疾病的威胁。
二、人工授精与试管婴儿1.人工授精(1)概念:是指用人工方法将精子导入女性子宫内,使精子与卵细胞结合成受精卵。
(2)基本过程:用药物刺激卵泡生长,使2~3个卵子成熟排卵→12 h后将准备好的精子样品通过细导管导入女性的子宫颈部或宫腔底部→输卵管内完成受精→测试和监控受精卵是否正常着床和正常发育。
2.体外受精(试管婴儿技术)(1)基本过程:从卵巢内取出几个成熟卵子→在培养皿中培养成熟→加入经过技术处理的精子→精子与卵细胞结合形成受精卵(也可用显微注射法)→继续培养到形成8~16个细胞的囊胚→再将囊胚移植到子宫内,使之发育成胎儿。
(2)作用:解决由于输卵管阻塞引起的不孕症,还可用于治疗由精子数目低下、形态不良而引起的男性不育症。
三、避孕的原理和方法1.避孕的含义避孕是通过各种措施,干扰受孕或阻断妊娠过程,从而达到节制生育的目的。
2.避孕工具避孕药和避孕套是常用的避孕药具。
3.避孕机理(1)抗排卵:通过影响激素分泌,抑制卵巢内卵泡的发育和卵子的成熟,从而抑制排卵。
(2)抗生精:抑制睾丸生精功能,阻碍精子的生成。
(3)抗受精:杀灭精子,阻止精卵相遇。
(4)抗着床:阻止或干扰受精卵在子宫内膜着床。
(5)抗早孕:使已着床的胚泡或胚胎从子宫腔排出。
四、预防性传播疾病1.性传播疾病(性病)是指通过性行为而传播的传染病。
2.种类共有50多种,其中艾滋病、梅毒、淋病等因传播速度快、范围广,对人类健康和社会的危害最严重。
3.性传播疾病的传染方式性行为传播、间接传播、血液传播和母婴传播。
1.人工授精的过程是怎样的?提示:人工授精的基本过程如下:首先用药物刺激卵泡生长,使2~3个卵子成熟、排卵。
12 h后,将准备好的精子样品,通过细导管导入女方的子宫颈部或宫腔底部。
受精完成后还要测试和监控妊娠,以判断受精卵是否正常着床、是否发育正常。
2第2章生物科学与农业第2节《现代生物技术在育种上的应用》教学设计一、设计思路《高中生物课程标准》强调关注学习兴趣,倡导体验、实践、参与、合作与交流的学习方式和任务驱动型的教学途径,发展学生的综合运用能力,培养理论联系实际意识,渗透社会主义核心价值体系教育。
二、教材分析1、教材地位本节内容为新课标人教版高中生物选修2《生物科学与社会》第2章《生物科学与农业》第2节《现代生物技术在育种上的应用》课题。
教学中,要让学生明白现代生物技术是在需要的基础上产生的。
为了解决这个问题,从而有转基因技术和细胞杂交育种,并扩充其应用领域。
对于转基因技术,学生在必修2中已经有了一定的了解,转基因技术在育种方面的应用,事例很多。
本节“从社会中来”栏目,以抗虫棉为例,介绍了其优点和抗虫的原因,让学生初步了解转基因技术使育种有了新突破,以引起学生对应用转基因技术进行育种的兴趣,并以此为例,引导学生进行转基因技术安全性方面的思考。
关于细胞杂交育种,教材从对马铃薯—番茄的设想,讲到进展,以及目前尚未解决的技术问题。
对植物细胞杂交技术如何操作,教材也同样以流程图予以简要介绍,即了解原理为主,减少技术操作的内容。
2、重点和难点【教学重点】1.转基因技术育种2.细胞杂交育种【教学难点】转基因技术流程三、学情分析本节可运用多媒体进行教学,结合画面提出问题来激发学生的学习兴趣,但要注意不应让学生的兴趣过多停留在感性的层面上,应该尽快将学生引入对问题的理性思考,引导学生分析推理。
学生阅读教材,通过讨论促进对知识的理解。
本节教材文本内容虽然简单,但可使学生通过本节内容的学习,提升综合实践活动能力,同时在知识上形成了新的构建,情感态度价值观上也得到了更有利的熏陶和达到更高的层次。
四、教学目标【知识与技能】1.描述转基因技术育种和细胞杂交育种等现代育种技术。
2.列举现代育种技术在实践中应用的实例,探讨其前景。
3.关注转基因生物及其产品引发的社会问题。
第4节倡导绿色消费倡导绿色消费1.绿色消费是指消费行为不仅要满足我们这代人的消费需求、安全和健康需要,还要满足后代的消费需求、安全和健康需要。
2.绿色消费的含义(1)倡导消费者选择未被污染或有助于健康的绿色产品。
(2)消费过程注重对垃圾的处理、不造成环境污染。
(3)引导消费者注重环保,节约资源和能源。
3.评价自己的消费行为(1)绿色消费需要观念和行为的统一。
(2)消费行为影响企业的生产行为。
1.如何理解绿色消费?提示:(1)全面地来说,它有三层含义:一是倡导消费者在消费时选择未被污染或有助于公众健康的绿色产品;二是在消费过程中注重对垃圾的处置,不造成环境污染;三是引导消费者转变消费观念,在崇尚自然、追求生活舒适的同时,注重环保、节约资源和能源,实现可持续消费。
(2)结合5R消费观念来理解:绿色消费(5R):节约资源,减少污染(Reduce);绿色生活,环保选购(Reevaluate);重复使用,多次利用(Reuse);分类回收,循环再生(Recycle);保护自然,万物共存(Rescue)。
2.如何保护环境,创造绿色消费基础?提示:(1)保护好我们的空气。
对空气的净化公认的有效办法是以下四方面结合起来:①保护天然植被和人工栽种植被,营造城市和工矿区,净化空气;②全社会共同努力节约能源,把对化学燃料的消耗尽量降低;③给烟囱和汽车安装烟气和尾气净化装置;④开发无污染能源(如太阳能等)和无害于健康和环境的化工产品等。
(2)保护好我们的淡水。
为保护地球上紧缺的淡水资源,国际环保城市的民众应从三方面做起:一是节约用水、一水多用;二是少用化学合成剂;三是收集利用雨水。
(3)保护好我们的土地。
当前处理垃圾的国际潮流是动员民众尽量从以下三方面努力:一是减少浪费;二是物尽其用;三是废物回收。
通过回收利用和堆肥,生活垃圾就可以减少80%~90%,由此可大大降低垃圾对土地的污染。
3.目前社会上存在的绿色消费误区有哪些?提示:误区之一:不少人认为“绿色食品”就是绿色的、新鲜的、野生的食品;误以为绿色消费就是“吃绿”(吃天然食品)、“穿绿”(穿天然原料的服装)、“住绿”(用天然建材装饰的住宅)、“游绿”(到原始森林中去旅游),这样就形成了一个误区——把“绿色消费”变成了“消费绿色”。
第1节生物性污染及其预防生物性污染及其预防1.生物入侵一种生物经自然或人为的途径从原来的分布区域迁入一个新的区域,其后代在新的区域里迅速繁殖、扩散,对迁入地区的生物多样性和生态系统的稳定性造成严重危害的现象,称为生物入侵。
2.生物性污染(1)污染物:引起生物性污染的污染物,主要是对人和当地生态系统造成危害的生物。
(2)生物性污染的种类:①动物污染:主要是有害昆虫、寄生虫、原生动物和水生动物等。
②植物污染:主要是杂草、某些树种和藻类等。
③微生物污染:包括病毒、细菌和真菌等。
3.生物性污染的特点一是预测难;二是潜伏期长;三是破坏性大。
4.生物性污染的防治(1)生物性污染的原因:一是自然因素;二更多的是人为因素。
(2)防治措施:①赤潮和水华的防治:避免水体富营养化,尽量减少污染物的产生。
②生物入侵的防治:主要采取预防措施。
③加强生物性污染的理论研究,建立国家监控体系和数据库。
④对已发生的生物性污染,采取措施进行治理,防止其继续传播、扩散。
⑤控制致病的细菌、病毒等排入水体和土壤,也是预防生物性污染的重要措施。
1.什么是生物入侵?生物入侵对环境和其他生物有怎样的影响?提示:一种生物经自然或人为的途径从原来的分布区域迁入到一个新的区域,其后代在新的区域里迅速地繁殖、扩散,对迁入地区的生物多样性和生态系统的稳定性造成严重危害的现象,称为生物入侵。
入侵的生物由于脱离了在原产地和当地物种之间的相互制约关系,在新的环境里容易快速繁殖、扩散和爆发,影响到其他生物的生活和繁殖,因而导致入侵地区生物多样性的破坏和丧失,使农、林、牧、渔业的生产受到极大的经济损失,严重时甚至威胁到人类的健康。
2. 生物性污染具有哪些特点?提示:(1)预测难:外来生物并不是只通过一种途径传入,可能有两种或多种途径交叉传入,在时间上并非只有一次传入,可能是两次或多次传入。
多途径、多次数的传入加大了外来生物定植和扩散的可能性,这样就增加了在时间和空间上的预测难度。
第2节酶在工业生产中的应用一、酶的家族与酶制剂的生产1.酶的种类(1)根据存在部位分:胞内酶和胞外酶。
(2)根据酶催化的反应和所起的作用分:氧化还原酶、水解酶、裂解酶、连接酶、转移酶和异构酶六大类。
2.酶的特点比无机催化剂催化效率高,反应条件温和。
3.酶的生产(1)微生物发酵生产:大量应用的酶都是利用微生物发酵方法生产的。
(2)基因工程菌发酵生产:一些重要的酶是通过基因工程菌发酵生产的。
4.固定化酶技术(1)方法:采用多种办法将酶固定在一定的载体上,制备成不溶于水的固体颗粒,称为固定化酶。
(2)固定化酶的优点:避免了污染产物,又可以反复使用,从而有助于实现反应的连续化和自动化。
二、酶在工业生产中的应用1.酶比无机催化剂的优越性(1)反应能在常温、常压和中性pH条件下进行,可以节省大量的能源和设备投资。
(2)生产过程中不会造成严重的污染,符合环境保护的要求。
(3)生产过程简单、效率高,产品质量好,生产成本低。
2.应用(1)食品的生产、改进工艺、简化生产过程、改善产品的品质和风味、延长储存期、提高产品产量和质量等方面。
(2)酶在轻工业和化工业方面有着广泛的应用。
(3)在医药工业方面,利用酶的催化反应生产药物。
1.酶是如何进行分类的?提示:(1)据存在部位:①胞内酶:占酶的绝大多数,存在于细胞内,如细胞内有氧呼吸酶等。
②胞外酶:占酶的小部分,分泌到细胞外,如消化酶等。
(2)据催化的反应和所起的作用:①氧化还原酶:AH2+B A+BH2,如乙醇脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、多酚氧化酶等。
②水解酶:AB+H2O AOH+BH,如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、蔗糖酶、纤维素酶等。
③裂解酶:AB A+B,如:草酰乙酸脱羧酶、碳酸酐酶等。
④连接酶:A+B+ATP AB+ADP+Pi,如天冬氨酸合成酶、丙酮酸羧化酶等。
⑤转移酶:AR+B A+BR,如谷丙转氨酶、胆碱转乙酰酶等。
⑥异构酶:A B,如葡萄糖磷酸异构酶、磷酸甘油磷酸变位酶等。
第3节关注生物资源的合理利用一、生物资源面临的危机1.生物资源人类的生存和发展离不开资源,其中来自生物界(除人类以外)的资源统称为生物资源。
它是人类赖以生存的物质基础。
2.生物资源的特点具有自我更新能力,是可更新的资源。
3.生物资源危机的原因对生物资源的过度利用,不仅导致生物多样性面临威胁,破坏生态环境,而且严重影响社会的可持续发展。
4.生物资源的保护保护生物资源,对其进行合理利用,以满足人类对生物资源的永续利用的需求。
二、生物资源的合理利用1.严格执行国家法律政策,根据当地的实际情况,做到因地制宜。
2.从我做起,从身边小事做起,积极参加有关的宣传活动。
1.地球上的生物资源状况如何?提示:到目前为止,地球上的生物物种已被描述和命名的有160万种左右,但科学家对地球上实际存在的生物物种的总数估计出入很大,大约在500万~1亿种之间。
近百年来,由于人类的过度采伐和狩猎,生物资源正在急剧减少,这需要全球协作,共同来解决这一问题。
世界上生物多样性最丰富的国家有:墨西哥、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、巴西、扎伊尔、马达加斯加、中国、印度、马来西亚、印度尼西亚和澳大利亚等。
2.人类对生物资源的不合理利用,造成了哪些后果?提示:(1)超量采伐森林,破坏野生生物生存环境。
(2)过度捕捞,鱼类资源匮乏。
(3)西北诸省采集发菜,毁灭性地破坏了当地生态环境。
对生物资源的过度利用⎩⎪⎨⎪⎧ 破坏生物多样性破坏生态环境影响社会的可持续性发展3.既然生物资源是可更新资源,为什么不能无限度地利用呢?提示:如果对生物资源无限度地利用超过了生物的更新速度,就会导致生物资源不断减少、衰退,甚至会灭绝,最终会导致对人类自身的影响。
4.人类的生存离不开生物资源。
那么怎样才能做到对生物资源的合理利用呢?提示:通过各种途径将对生物资源的利用限制在生物的更新速度之内。
例如,通过法律的严格规定、社会舆论的监督,以及个人的自觉行动等,将生物资源的利用控制在适宜的范围内。
高中生物教案新课标人教版选修二篇一:高中生物_专题2《微生物的培养与应用》教案(1)_新人教版选修1课题:微生物的培养与应用教学目标:(一)知识与技能了解有关培养基的基础知识;掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术(二)过程与方法分析实验思路的确定和形成的原因,分析实验流程,对比前面的实验设计,归纳共性,分析差异,增加印象(三)情感、态度与价值观形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神教学重点:无菌技术的操作教学难点:无菌技术的操作教学过程:(一)引入新课在传统发酵技术的应用中,都利用了微生物的发酵作用,其中的微生物来自于制作过程中的自然感染。
而在工业化生产中,为了提高发酵的质量,需要获得优良菌种,并保持发酵菌种的纯度。
这就要涉及到微生物的培养、分离、鉴别等基本技术。
现在我们开始学习微生物的培养和应用专题。
(二)进行新课1.基础知识微生物:是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
培养基的种类包括固体培养基和液体培养基等。
〖思考1〗琼脂是从红藻中提取的多糖,在配制培养基中用作为凝固剂。
【补充】培养基的类型及其应用:C、H、O、N、P、S是构成细胞原生质的基本元素,约占原生质总量的97%以上。
【补充】碳源:如CO2、糖类、脂肪酸等有机物,构成微生物的结构物质和分泌物,并提供能量。
氮源:如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等,主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。
含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源,又可以作为氮源,如氨基酸等。
1.3 培养基除满足微生物生长的 pH 、特殊营养物质和氧气等要求。
【补充】生长因子:某些微生物正常生长代谢过程中必须从培养基中吸收的微量有机小分子,如某些氨基酸、碱基、维生素等。
〖思考3〗牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供糖、维生素和有机氮等营养物质。
〖思考4〗培养乳酸杆菌时需要添加维生素,培养霉菌时需要将培养基pH调节为酸性,培养细菌时需要将pH调节为中性或微碱性。
第1节微生物发酵及其应用一、发酵工程史话(1)1857年,法国微生物学家巴斯德实验证明,酒精发酵是由活的酵母引起的。
(2)1897年,德国的毕希纳进一步发现了酶在酵母发酵中的作用。
(3)20世纪30年代传统工业生产的产品有:酒精、乳酸、面包酵母、丙酮、丁醇、柠檬酸、淀粉酶和蛋白酶等。
(4)20世纪40年代大规模生产青霉素、链霉素、金霉素、土霉素等,抗生素工业兴起。
(5)20世纪50年代以后:氨基酸发酵工业、酶制剂工业、多糖和维生素发酵工业和维生素发酵工业规模不断扩大。
(6)20世纪70年代以后,应用具有特殊生产能力的基因工程菌发酵,来产生胰岛素、生长激素等。
二、发酵生产过程探秘1.发酵的含义利用微生物,在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。
2.原理不同微生物的代谢途径不同,生产的代谢产物也不同。
例如:谷氨酸棒状杆菌发酵生产味精;黄色短杆菌发酵生产赖氨酸。
3.发酵过程(1)选育菌种:可采用自然界选种、诱变育种、基因工程育种等。
(2)配制培养基:根据微生物的营养需要提供碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。
(3)灭菌:培养基和发酵设备均需严格灭菌。
利用单一菌种发酵。
(4)扩大培养和接种:大规模生产中需要使菌种达到一定数量;将菌种接种到培养基上,接种时要防止杂菌污染。
(5)发酵罐内发酵:要随时检测发酵进程,要及时满足营养需要,还要严格控制温度、pH 、溶解氧等发酵条件。
(6)分离、提纯产物:如果产品是菌体,可采用过滤、沉淀等方法;如果产品是代谢产物,可采用提取、分离和纯化措施来获得产品。
4.发酵工程的应用(1)生产日常食品:如馒头、面包、腐乳、泡菜、葡萄酒等。
(2)生产食品添加剂:如味精、醋、酱油等。
1.酵母菌具有怎样的特点?它是如何产生酒精的?提示:酵母菌是单细胞真菌。
进行无性生殖时,主要是出芽生殖,少数为二分裂生殖。
有性生殖以形成孢子囊的方式进行繁殖。
酵母菌通常分布在含糖量较高和偏酸性的环境中,如蔬菜、水果的表面和菜园、果园的土壤中。
第3节生物技术药物与疫苗一、生物技术药物1.生物技术药物一般是指利用DNA重组技术或其他生物技术生产的药物。
2.种类基因工程药物、酶工程药物、发酵工程药物、细胞工程药物等。
3.基因工程药物(1)生产过程:获得目的基因→构建基因工程菌→工程菌大规模培养→产物分离纯化→除菌过滤→半成品检测→成品加工→成品检测。
(2)主要环节:构建基因工程菌。
(3)特点:高效率地生产各种高质量、低成本的药品。
4.细胞工程药物(1)生产过程:植物细胞株→固体培养→液体悬浮培养→收集细胞→提取纯化产物→药物制剂。
(2)应用:药用植物如人参、甘草、红豆杉、黄连、银杏、紫草、长春花等。
药用动物如乙肝疫苗、狂犬病疫苗、脊髓灰质炎疫苗,以及干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等。
二、生物技术疫苗1.生物技术疫苗主要指基因工程疫苗。
2.种类(1)减毒疫苗:利用基因工程删除细菌和病毒中抗原物质的基因或基因片段。
(2)乙肝疫苗:利用基因工程将抗原的某个基因转入适当的宿主细胞,进行表达,获得表达产物作为疫苗。
(3)DNA疫苗:是将致病微生物中,能够编码引起机体免疫反应的抗原基因与适当载体结合,导入宿主细胞,并与宿主染色体整合,通过宿主细胞表达抗原,引起机体免疫反应。
1.基因工程药物生产的大致过程是怎样的?提示:基因工程药物生产的大致过程概括如下:获得目的基因―→构建基因工程菌―→工程菌大规模培养―→产物分离纯化―→除菌过滤―→半成品检测―→成品加工―→成品检测。
2.基因工程药物生产与传统药物生产技术相比有何不同?提示:(1)使用传统药物生产技术,从动物器官中提取这些物质因含量太低、成本太高,使其应用受到限制。
此外,在提取过程中还可能造成药物被病毒感染,制成的药物会对病人产生严重后果;作为非人源蛋白质,长期使用会产生免疫反应等。
(2)用基因工程可直接使用来源于人的基因生产药物,可以从根本上解决上述问题。
其最大的好处是:不仅可以大量生产过去难以获得的来源于人的各种生理活性的蛋白质和多肽药物,为临床应用提供保证,还可以进一步深入研究它们的生理、生化和结构,从而扩大这些物质的应用范围,发现和挖掘出更多的生理活性物质。
第2节生物净化的原理及其应用1.生物净化的原理(1)生物净化:是指生物通过自身的代谢,使环境中的污染物数量减少,浓度下降,毒性减轻,有害成分转化、分解,直至消失的过程。
(2)绿色植物的净化作用(三个方面): ①吸收大气中一定浓度范围内的有害气体; ②阻滞和吸附大气中的粉尘和放射性物质; ③分泌抗生素等物质杀灭空气中的细菌。
(3)微生物的净化作用:主要分解土壤和水体中的有机污染物。
2.生物净化的应用举例(1)通过植树造林可以净化大气中的各种污染物。
作用:遏制风沙灾害,减少水土流失;降低大气污染。
(2)植物可以净化土壤中的重金属污染物。
(3)生物净化污水: ①常用方法:目前人们常常将物理法、化学法和生物法综合运用,以达到净化污水的作用。
②生物净化污水的具体流程:污水―――――――→沉淀、过滤基本处理水―→利用多种微生物分解有机物―→生物净化水―→杀死有害细菌、病毒―→工业用水、灌溉水―→离子交换,过滤―→生活用水。
1.常见的污染有哪些?提示:(1)大气污染:造成大气污染的原因,既有自然因素也有人为因素,尤其是人为因素,如工业废气、燃烧、汽车尾气和核爆炸等。
随着人类经济活动和生产的迅速发展,在大量消耗能源的同时,也将大量的废气、烟尘物质排入大气,严重影响了大气环境的质量,特别是在人口稠密的城市和工业区域。
(2)酸雨:随着工业化和能源消费增多,酸性排放物也日益增多,它们进入空气中,经过一系列作用就形成了酸雨。
人们对酸性排放物已经有所控制,但仍然还有酸雨现象出现。
大气尘埃可能是造成酸雨问题的另一原因。
2.什么是生物净化?提示:是指生物通过自身的代谢,使环境中的污染物数量减少,浓度下降,毒性减轻,有害成分转化、分解,直至消失的过程。
生物(绿色植物、微生物)的生存特点、代谢特点――→选择净化相应的环境污染物。
生物通过代谢分解污染物,可以是同化作用过程,也可以是异化作用过程。
在生物净化中,绿色植物和微生物起着重要作用。
新课标人教版必修2遗传和进化教师用书致教师第一章遗传因子的发现教材分析第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)孟德尔的豌豆杂交实验(一)教学设计与案例第二章基因和染色体的关系教材分析第1节减数分裂和受精作用第2节基因在染色体上第3节伴性遗传基因在染色体上教学设计与案例第三章基因的本质教材分析第1节DNA是主要的遗传物质第2节DNA分子的结构第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段第四章基因的表达教材分析第1节基因指导蛋白质的合成第2节基因对性状的控制第3节传密码的破译(选学)基因指导蛋白质的合成教学设计与案例第五章基因突变及其他变异教材分析第1节基因突变和基因重组第2节染色体变异第3节人类遗传病基因突变和基因重组教学设计案例第6章从杂交育种到基因工程教材分析第1节杂交育种与诱变育种第2节基因工程及其应用基因工程及其应用教学设计案例第7章现代生物进化理论教材分析第1节现代生物进化理论的由来第2节现代生物进化理论的主要内容种群基因频率的改变与生物进化教学设计案例《遗传与进化》是高中生物课程的三个必修模块之一。
正如《普通高中生物课程标准(实验)》(以下称“课程标准”)所指出的:“必修模块选择的是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。
所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。
因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。
”要搞好本模块的教学,首先应当深入理解本模块的意义和价值。
学生学习本模块的意义和价值课程标准在“课程设计思路”中,对本模块的意义和价值,作了如下简明的概括:本模块“有助于学生认识生命的延续和发展,了解遗传和变异规律在生产生活中的应用;领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用;理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一,生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一,形成生物进化观点。
选修2生物科学与社会教师教学用书致教师第一章生物科学与健康第1节抗生素的合理使用第2节基因诊断与基因治疗第3节人体的器官移植第4节生殖健康生殖健康教学设计与案例第2章生物科学与农业第1节农业生产中的繁殖控制技术第2节现代生物技术在育种上的应用第3节植物病虫害的防治原理和方法第4节动物疫病的控制第5节绿色食品的生产第6节设施农业动物疫病的控制教学设计与案例第3章生物科学与工业第1节微生物发酵及其应用第2节酶在工业生产中的应用第3节生物技术药物与疫苗微生物发酵及其应用教学设计与案例第4章生物科学与环境保护第1节生物性污染及其预防第2节生物净化的原理及其应用第3节关注生物资源的合理利用第4节倡导绿色消费倡导绿色消费教学设计与案例《生物科学与社会》是《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称为课标)规定的三个选修模块之一,是在修完必修模块的基础上进行选修,用36个学时,经考核合格后获2个学分。
课标指出:《生物科学与社会》模块围绕生物科学在工业、农业、医疗保健和环境保护等方面的应用,较全面地介绍了生物科技在社会中的应用,可以帮助学生更深入地理解生物科学技术在社会中的应用,适于继续学习人文和社会科学类专业及直接就业的学生学习。
这就是说,“应用”是它的主线;“理解”是应达到的水平;“对象”是准备学习人文和社会科学类或直接就业的学生。
本着这样的理解,编撰了本模块的教科书。
一、学习本模块的意义和价值1.较全面地认识生物科学技术-和社会的关系生物科学技术和社会是一个互动的关系。
当代生物科学技术的突飞猛进,正在改变着人类社会生活、生产的面貌,还影响人们的思维方式和对社会发展模式的选择。
社会生活、生产、发展的各个领域,也愈来愈关注应用生物科学技术,并对生物科学技术的发展提供多方面的支持。
通过本模块的学习,学生将在下列方面有进一步的认识:生物科学技术和改善生活质量、提高健康水平的关系;生物科学技术和发展经济、提高国力的关系;生物科学技术和环境保护、人类社会可持续发展的关系;生物科学的发现和技术革新及应用之间的关系;生物科学技术的应用与国民素养、伦理道德、法律规范等的关系。
2.对生物科学技术及其应用的相关概念有基本的理解现代生物科学技术已经形成和发展了一系列概念。
要理解生物科学技术的应用,需要对相关概念有明晰的了解,这也是生物科学素养的一部分。
通过本模块的学习,学生将在下列方面,形成较清晰的概念。
生物科学与健康方面:与抗生素的合理使用、基因诊断与基因治疗、人体器官移植、生殖健康等方面相关的科学技术概念;生物科学与农业方面:与繁殖控制技术、生物技术育种、植物病虫害和动物疫病的防治、绿色食品、设施农业等方面相关的科学技术概念;生物科学与工业方面:与微生物发酵、酶的生产利用、生物技术制药和研制疫苗等方面相关的科学技术概念;生物科学与环境保护方面:与生物性污染、生物净化、生物资源合理利用、绿色消费等方面相关的科学技术概念。
3.发展学生在生物科学技术与社会方面的调查研究,收集、判断、处理信息,尝试作决策的能力由于本模块教学内容的特殊性,生物科学与健康、农业、工业和环境保护诸方面的应用,或相当宏观,或属甚为专业化的技术,学生通过实验来发展探究能力,困难甚多。
但是它和学生未来参与社会生活、经济活动、生产实践、个人决策紧密相关,除相应的知识外,还应有调查研究,收集、判断、处理信息,尝试作决策等多方面的能力。
课标就本模块的教学内容提出了11项此类活动建议,计调查3项、讨论4项、参观1项、搜集资料1项和模拟作决策1项(参见课标P26~27),以发展学生的相关能力。
据此精神,本模块的教科书作了进一步的开拓和深化。
除了有调查、资料分析、参观、宣传等各种活动外,增加了每一节的“从社会中来”──起始性专栏和“到社会中去”──发展性专栏,使学习始终处在关注与生物科学技术有关的社会问题,参与探究解决这些问题的过程之中。
此外,“思考与探究”、“拓展视野”与“资料卡”中的一部分内容,也属引导学生在解决问题中提高能力。
4.关注我国生物科学技术在社会中应用的现状和发展,提高社会责任感本模块的每一章起始都设有“科技发展之窗”,其内容依次是现代医学的发展、农业的绿色革命、生物技术产业的兴起和生物科技与可持续发展。
它们分别概括了各自领域世界和我国的发展状况,提出了努力的方向,这不仅是概述历史,主要还在于引发对社会责任的思考。
每一章节的内容都特别关注我国在这一领域的成就和问题,而且有许多事例和数字,还特别注意贴近学生的生活,包括个人、家庭、社区、地域面临的问题应如何解决,尤其是怎样从小事做起,从自身做起。
所有这一切,都是为了唤起和培养学生的社会责任感。
在本模块教科书的前言“生物科学技术推动社会进步”中,还特别指出:“学习这门课程,需要注意从社会中来,到社会中去。
身在教室,心系社会,不仅是求学之道,也是做人之道。
”5.从科学技术应用的层面上,深化热爱科技的情感以及理性地对待科技的态度生物科学技术在社会生活、生产、发展中的应用是本模块的主线。
众所周知,公众对科学技术的了解,除了基础教育、大众传媒之外,很大程度上是通过科学技术的产品、科学技术带来的经济效益和对提高生活质量所起的作用而获得的。
青年学生大体上也是这样。
过去的学校教育,对学生的要求,更多地集中于掌握科学事实,建立科学概念,熟悉基本的科学规律、原则和原理,较少涉及应用。
对科学的热爱,很大程度上是基于科学能够解释自然界的奥秘,能够满足对知识的渴求,甚至是一个诱人的、辉煌的殿堂。
当我们的科学教育,把科学和技术结合起来,把科学技术的应用和社会的进步和发展结合起来,强化科学的经济功能和社会功能,会使学生更深刻地理解科学,在更高层次上热爱科学和技术。
这应该是本模块的重要的教育价值。
热爱科学技术的同时,也需要理智地对待科学技术。
在生物科学技术迅猛发展的今天,鉴于它对人类自身的健康、社会伦理道德、资源和环境的可持续发展等的深刻影响,尤需理智地对待。
理智地对待,首先是要充分认识生物科学技术的伟大作用,从古到今,人类自身的生存和延续,社会生产力的提高,社会文明的进步,都曾得益于生物科学技术。
今天人类面临的诸多问题,如粮食、能源、环境、健康等,都直接或间接地仰仗于生物科学技术的进步而得以解决。
因此,理应为生物科学技术的进展鼓而呼,及时地应用和推广。
理智地对待,还要认识到如同任何科学技术一样,生物科学技术也是双刃剑,也要用其利,避其弊。
由于科学技术是一个实践、认识、再实践的漫长过程,从初始到进一步发展,其利弊得失,需要随时间的推移,而逐步作出正确的评价。
还由于同一生物科学技术,用于不同的领域,或出于不同的目的,或为不同的社会利益集团所应用,其后果可千差万别,甚而南辕北辙,由此引来的负面后果,实在并非科学技术本身的原因。
从这个意义上说,比喻为“双刃剑”,并非妥当,而是一把好“剑”,看谁使用?为了什么目的使用?用在何处?理智地对待,还应认识到科学技术并不能解决人类社会需要解决的全部问题,科学技术并非万能。
人类社会发展中诸多问题的解决,还要依靠先进的社会制度,良好的社会运行机制,完善的道德法律规范,民主和文明的进展等许多因素。
就连科学技术本身的发展和应用,也受制于诸多的社会原因。
本模块在教学内容的选择和组织安排上,高度注意了要理智地对待生物科学技术的发展和应用,这个思路贯穿于教科书的始终。
6.为学生的学习方向和职业选择提供一定的帮助课标指出,本模块适于继续学习人文和社会科学类专业及直接就业的学生学习。
这只是一般地说。
高中学生正值风华正茂、兴趣广泛、志向多变的年龄;社会对人才的需求,也是千变万化;一个终身学习的社会,难以预料在哪一个职业门类中又需要继续学习。
本模块的内容涉及医疗保健,农业发展,生物技术产业,环境保护,涵盖了多种专业领域,提供了多样化的职业选择,学生通过学习,可以对这些专业领域和职业有大体了解,这对他们选择学业方向和职业方向,会有潜移默化的作用。
例如,许多人对农业的了解,停留在传统的耕作之上,而本模块的生物科学与农业,是现代科学技术条件下农业的崭新面貌,献身农业的现代化,应该是很有意义的。
又如,在21世纪,谁占据生物学和生物技术的优势地位,谁就会在未来生物经济时代占据主导和优势地位。
通过对生物技术产业的了解,也许将吸引一部分学生选择这一领域的许多职业。
普通高中的教育,要在共同基础上实现有个性的发展,要为其学习方向和职业选择,提供多样化的平台,设置本模块,在这方面也是有意义的。
二、本模块教学内容的设计和呈现方式1.加强对各主题领域的宏观介绍本模块教材除“生物科学技术推动社会进步”的致同学们(相当于序言)外,在“生物科学与健康”、“生物科学与农业”、“生物科学与工业”、“生物科学与环境保护”四个主题(章)的开始设有“科技发展之窗”的专栏。
这既是章的小引,又有重要的教育价值。
通过饶有趣味的科技发展史,揭示科学、技术和社会的互动关系,介绍作出重大贡献的科技人物,描绘了各个领域的美好未来。
丰富学生的知识,引导学生的情感发展,鼓舞学生的学习热情。
2.适当调整课标具体内容标准的学习顺序鉴于具体内容标准中四大主题是相当独立的,本模块教材将原主题3生物科学与健康,调至第1章学习。
考虑到生物科学与健康,是应用于人类自身的科学技术,无论农村或城镇学生在这方面都有较多的生活经验和需求,易于调动学习本模块的兴趣,使这个模块的教学有个良好的开端。
而后,依次是生物科学与农业、与工业、与环境保护,而生物科学与环境保护的最后一节(也是全书的最后一节)──《倡导绿色消费》,又紧贴学生的生活和行为习惯。
每一主题的内容标准中所列举的要点,顺序也有调整,个别部分,应现实之需求,也略有拓展。
如生物科学与健康中,先学抗生素的合理使用,再学其他。
因为是否合理使用抗生素,已是一个社会问题,关系到每一个人的健康,学生易于进入学习情境。
又把内容标准中的简述避孕的原理和方法,举例说明人工受精、试管婴儿等生殖技术,合并、拓展为生殖健康,介绍了20世纪90年代后形成的健康新观念──生殖健康,它的宗旨和内容,相应地增加了预防性传播疾病,特别是艾滋病。
3.加强与现实生活的联系,从社会中来到社会中去加强与现实生活的联系,是新的高中生物课程标准的课程理念之一。
作为生物科学与社会的选修模块,理应体现得更为突出。
把社会融入课堂,把课堂延伸到社会,这是编者着力要做的一件事。
其中之一,就是在每节起始都有贴合学习内容的“从社会中来”专栏,在节结尾时,都有知识应用的“到社会中去”专栏。
举一例以说明。
本模块第一章生殖健康一节开始,“从社会中来”是配以新生儿图片的一段文字:“在参观游览寺庙时,有时还能看到一些人给送子观音菩萨烧香求拜。
现实生活中,让很多不孕夫妇如愿地抱上小宝宝的,不是什么‘送子观音’,而是以生物科学为基础的辅助生殖技术。