苏教版选修三 绪论 关注生物科学新进展教案

生 物选修3 现代生物科技专题

绪论 关注生物科学新进展

(教师用书独具)

●课标要求

本节为绪论，课标中没有具体的要求。

●课标解读

1．说明生物科学是21世纪最活跃的科学之一。

2．举例说出生物科学的注意发展趋势。

●教学地位

本节为绪论内容，意在介绍生物科学的新进展，激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性。

●教法指导

1．本节介绍生物科学的新进展，说明生物科学是21世纪最活跃的学科之一，要通过事实说明问题，因此教师课前要尽可能地多收集一些关于生物科学新进展的资料。

2．为了更好地介绍生物科学的新进展，课堂上采取多媒体教学会取得很好的效果。

3．课下安排学生通过各种媒体收集有关生物科学新进展的资料，并进行交流。

(教师用书独具)

●新课导入建议

现代生物技术越来越为各国政府和企业界所关注，与信息、新材料和新能源技术并列成为影响国计民生的四大科学技术支柱，是21世纪高新技术产业的先导。近年来，世界上越来越多的数、理、化等科学家被吸引到生物科学研究的领域中，优秀青年科学家流向生物科学，在发达国家已成明显趋势。生物科学有哪些新进展？有哪些先进的技术？

●教学流程设计

课前自主探究：课前自主探究：阅读教材P2～6，填写【课前自主导学】填空，完成思考交流 。⇒步骤1：情景导课：以【新课导入建议】导入课题。⇒步骤2：采取小组抢答激励方式检测预习效果即完成【正误判断】并给予校正。⇒步骤3：通过多媒体展示生物学研究的发展历史，展示生物学研究的新成果，讨论对一篇科学论文的水平和价值的评价依据。

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步骤7：学生课下完成【课后知能检测】，同学之间进行交流评价。⇐步骤6：完成【当堂双基达标】的1、2、3、5题。尝试构建本课时的知识网络，熟记结论语句。⇐步骤5：学生完成完成例1和例2，让两个同学回答思考过程，同学之间交流评价。⇐步骤4：通过多媒体展示21世纪生物科学发展的趋势，学生交流对生物学发展的认识。

课 标 解 读 重 点 难 点

1.简述生物科学是21世纪最活跃的学科之一。

2.举例说出生物科学的主要发展趋势。

1.理解生物科学是21世纪最活跃的学科之一。(难点)

2.掌握生物科学的主要发展趋势。(重点)

生物科学是21世纪最活跃的学科之一

1． 发展史

时

间 突出成就

16～18世纪 解剖学、生理学、分类学、胚胎学等分支学科的先后建立和发展

19世纪 现代生物科学的三大基石：细胞学说、生物进化论和遗传理论

20世纪 向动态的、定量实验性的学科转化，人类基因组计划的完成标志着生物科学新时代的开始

1．继人类基因组计划以后，我国复旦大学遗传研究所于近三年内又先后启动了“炎黄1号”和“炎黄2号”工程。其主要内容是对我国具有民族代表性的99人进行基因图谱绘制。你知道这项工程的最基本意义吗？

【提示】 这项工程的最基本意义就是了解中华民族各种基因碱基序列的特点，并为一些种族性疾病的病因从基因水平作出诊断。

2．活跃的标志

(1)从事这一学科的工作人数，主要体现在发表的有价值的高水平科学论文的总数上。

(2)一个时期内科学上的重大突破，如获诺贝尔奖的成果等。

生物科学发展的趋势

1.向着分析与综合统一的方向发展

(1)含义：深入研究基因、分子和细胞，并综合分析它们是如何相互作用而形成复杂生命系统的。 (2)实例：人类基因组测序。

2．向着日益深入生命本质的方向发展

(1)含义：由对生命现象的表面观察日益深入到对生命活动本质的阐明。

(2)实例：用荧光标记来研究人类染色体。

3．向着多学科交叉与融合的方向发展

(1)含义：生物科学与数学、物理、化学、信息技术等学科之间的大综合、大交叉将在不同的侧面、从不同层次揭开生命之谜。

(2)实例：用X射线晶体衍射法测定蛋白质结构。

4．向着基础和应用研究统一的方向发展

(1)含义：生物科学基础研究成果转化为生产力。

(2)实例：利用发酵罐生产药品、食品等。

2．如何评价一篇科学论文的水平和价值？

【提示】 发表这篇论文的刊物的水平。

1．19世纪生物科学的三大基石是细胞学说、解剖生理学和生物进化论。(×)

【提示】 现代生物科学的三大基石是细胞学说、生物进化论和遗传理论。

2．学术刊物的水平通常是根据刊物的“影响因子”来判断的。(√)

3．人类基因组计划的完成标志着生物科学新时代的开始。(√)

生物科学是21世纪最活跃的学科之一

【问题导思】

①如何判断某学科某时期在科学领域的重要性？

②生物科学新时代开始的标志是什么？

1．生物科学的发展

2．如何判断某学科在科学领域的重要性

(1)首先要看从事这一学科的工作人数，主要体现在发表的有价值的高水平科学论文总数上。判断依据如下：

刊物的“影响因子”越高

↓

刊物的水平越高

↓

在该刊物发表的科学论文的水平和价值越高

(2)其次也要参考一段时期内科学上的重大突破。不断出现重大突破的领域必然是前沿领域，表明这一学科领域越活跃，影响越大，在该时期所占有的地位也就越重要。

(2013·连云港高二月考)在以“人类基因组计划”为标记的染色体、基因作图和DNA全序列测定工作完成以后，分子生物学的研究已进入到一个新的研究时代，即________，它将以阐明基因的功能为其典型特征。( )

A．基因组时代 B．后基因组时代

C．分子生物学时代 D．结构生物学时代

【审题导析】 (1)人类基因组计划完成后的研究时代。

(2)研究的任务是阐明基因的功能。

【精讲精析】 1953年DNA双螺旋结构的阐明，标志着对人类生命科学的研究进入了分子生物学研究的时代，而“人类基因组计划”标志着人类对自身生命本质的认识。但基因仅仅是生命活动的控制者，真正的生命活动过程是由蛋白质来体现的，而蛋白质是由DNA(基因)控制合成的，所以“人类基因组计划”完成后的主要任务是研究每个基因的功能，揭示基因对生命活动的控制过程，进入“后基因组时代”。

【答案】

B

21世纪生物科学发展的趋势

【问题导思】

①20世纪以来，威胁人类生存和发展的重大问题是什么？

②21世纪生物科学的发展趋势如何？

1．21世纪生物科学面临的问题

(1)21世纪，人类将更加关注自己的生存和健康，这就需要我们从不同的结构层次上来认识、掌握人体生命活动的规律。

(2)面临人口爆炸所带来的吃饭问题，要求生物科学为粮食增产提供相应的理论和方法。

(3)面对工业化所带来的环境污染、资源危机，需要在生物科学理论指导下，运用生物工程的方法，借鉴自然界生态系统的生产模式，建立保证人类社会可持续发展的生产模式。

由于人类社会所面临的各种问题的解决都离不开生物科学的理论和技术，所以说21世纪生物科学将成为主导学科。

2．21世纪生物科学发展的趋势

(1)分析与综合统一的方向 生物科学将继续探索微观世界，深入研究基因、分子、细胞并综合分析它们是如何相互作用而形成复杂生命系统的

(2)多学科交叉与融合的方向 生物科学与数学、物理、化学、信息技术等学科之间的大综合、大交叉将在不同侧面、从不同层次揭开生命之谜

(3)日益深入生命本质的方向 从对生命现象的表面观察日益深入到对生命活动本质的阐明，是生物科学发展的必然趋势

(4)基础和应用研究统一的方向 随着生物技术及其产业化的发展，生物科学基础研究成果转化为生产力的前景非常广阔

续表

科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞中，获得了抗软化番茄，便于运输和贮存，这是现代生物科学在哪一方面发展的实例( )

A．分析与综合统一的方向

B．多学科交叉与融合的方向 C．日益深入生命本质的方向

D．基础和应用研究统一的方向

【思维导图】

提取“基因工程获得抗软化番

茄，便于运输和贮存”回顾21世纪生物科学发展的

趋势逐项分析得出

答案

【精讲精析】 通过基因工程培养出便于运输和贮存的抗软化番茄是人们利用生物科学研究成果服务于人类生活的实例，是基础研究和应用研究统一的实例。

【答案】 D

本 课 知 识 小 结

网 络 构 建

结 论 语 句

1．现代生物科学的三大基石：细胞学说、生物进化论和遗传理论。

2．生物科学是21世纪最活跃的学科之一。

3．生物科学从静态的、定性描述性学科向动态的、定量实验性学科转化。

4．人类基因组计划的完成标志着生物科学新时代的开始。

1．不属于现代生物科学三大基石的是( )

A．生态学 B．细胞学说

C．生物进化论 D．遗传理论

【解析】 现代生物科学的三大基石是细胞学说、生物进化论和遗传理论。

【答案】 A 2．20世纪生物科学发展的方向不包括( )

A．从静态到动态

B．从微观层面向原子水平发展

C．从宏观层面向现代生态学发展

D．从定性描述到定量实验

【解析】 20世纪生物科学发展的方向应是向分子水平发展。

【答案】 B

3．(2013·新乡高二检测)下列实例属于生物学科向着多学科交叉与融合的方向发展的是( )

A．科学家进行人类基因组测序

B．带有荧光标记的人类染色体

C．利用发酵罐生产药品和食品

D．应用X射线晶体衍射法测定蛋白质结构

【答案】 D

4．(2012·扬州期中)下列关于生物科学发展的说法中错误的是( )

A．16～18世纪，生物科学的一些分支学科先后建立和发展

B．19世纪是生物科学全面发展的世纪，在此期间创立了现代生物科学的三大基石

C．20世纪生物科学发生了巨大的变革，DNA分子双螺旋结构的建立标志着生物科学新时代的开始

D．生物科学是21世纪最活跃的学科之一

【解析】 20世纪人类基因组计划的完成标志着生物科学新时代的开始。

【答案】 C

5．根据当代自然科学和20世纪生命科学发展的规律，许多专家预测，21世纪生物科学的发展趋势是对__________________的研究不断深入和扩大，并向着______与______、基础理论与____________等方面全方位地发展。

【解析】 当今生物科学的发展趋势之一是对生命现象及其本质的研究不断深入，并向着微观和宏观两个方向发展，并注重基础理论与开发应用等方面全方位地发展。、

【答案】 生命现象及其本质 微观 宏观 开发应用