生物必修一第一单元

3．设置对照组的有关方法 (1)空白对照：即不给对照组做任何处理。如雷迪的第 二组实验设计为无苍蝇。 (2)条件对照：即虽给对照组施以部分实验因素，但不 是所研究的实验处理因素。 (3)自身对照：指对照组和实验组都在同一研究对象上 进行，不再另外设置对照组。 (4)相互对照：不单独设置对照组，而是几个实验互为 对照。这种方法常用于等组实验中。
鼠的这些基因失去作用，以研究其功能，此技术被称为 “基因敲除”。即用体外合成的“无效基因”取代相应的 正常基因，再培育出转基因动物，从而研究那些已经知道 碱基排列顺序的基因的作用。下列有关叙述不正确的是
() A．该项研究涉及基因工程、动物细胞培养等技术 B．该项研究中，对照组是未发生基因重组的正常动物 C．该研究中需导入“无效基因”，切除“特定基因” D．重组 DNA 导入胚胎干细胞后需筛选真正基因重组的
考点三 像科学家一样实验 1．科学家通过实验挑战“自然发生说”
(1)雷迪的实验 ①实验过程
②实验结论：生物不能够自然发生，地球上自从有了原 始生命，所有生物都来自生殖。
(2)尼达姆的实验 ①实验过程： ②实验结论：微生物能自然发生。
(3)斯巴兰扎尼的实验 ①实验过程
②实验结论：生命不能自然发生。
构建知识网络
突破考点提炼方法
考点一 癌症与传染病 1．常见致癌因子的种类
(1)生物因素：主要指病毒致癌因子，如劳斯肉瘤 病毒。 (2)物理因素：主要是辐射致癌，包括紫外线、电 离辐射等。 (3)化学因素：包括无机物如石棉、砷化物、铬化 物等，有机物如亚硝胺、黄曲霉毒素、尼古丁等。
2．癌变过程与机理
考点二 基因诊断和基因治疗 1．基因诊断
(1)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。 (2)特点：①针对性强、特异性高；②快速、简便； ③灵敏度高。
答案 B
6．巴斯德在斯巴兰扎尼的实验基础上设计了“鹅颈瓶实
验”，其目的是
()
A．这种弯曲的“鹅颈”可以使肉汤与空气完全隔绝
B．这种带有弯曲细管的瓶是敞口的，空气可以进入，
而空气中的微生物则被阻挡而沉积于弯管底部，不
能进入瓶中
C．证明微生物来自营养液
D．验证斯巴兰扎尼的实验结论，即只有在密封条件下
才能保持无菌
干细胞
解析 由题干可知“基因敲除”是用体外合成的 “无效基因”取代相应的正常基因使之不表达，从而 达到让该基因失去功能的目的，并不是切除“特定的 基因”。 答案 C
4．应用基因工程技术诊断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 ( B ) 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—珠蛋白的 DNA D．合成苯丙羟化酶的 DNA 片段 解析 基因探针是用荧光分子或同位素对已知序列 的 DNA 分子单链标记而成。
典例 动物激素对动物的生长发育起着调节作用，请你 利用下面提供的实验材料和用具，设计一个实验，证 明甲状腺激素能促进动物的个体发育。 实验材料和用具：蝌蚪 15 只(同种、同时孵化出来，体 长约 15 mm)、新鲜水草、3 只鱼缸(容积 3 000 mL 左 右)、甲状腺激素、甲状腺抑制剂、自来水(已晾晒过 3～ 4 天)、药匙若干、小网、培养皿、坐标纸(用来测量蝌 蚪的体长)、鱼虫(用以喂食)。(提示：每次投药为 5 mg,2 天换水一次)。 请写出实验方法和步骤：(要求分步写)
热点链接 甲型 H1N1 流感 2009 年 3 月 18 日开始，在墨西哥陆续发现人类感 染、死亡病例。甲型 H1N1 流感为急性呼吸道传染 病，其病原体是一种新型的甲型 H1N1 流感病毒， 该病毒毒株包含有猪流感、禽流感和人流感三种流 感病毒的基因片断，人群对甲型 H1N1 流感病毒普 遍易感。
癌的生成涉及多种基因和基因以外的多种变化，单 独一种基因的突变不足以致癌，多种基因突变的累 积才能使细胞的增长失控而癌变。
3．传染病 (1)传染病的概念：传染病是指由某种特殊的病原体(如 细菌、病毒、寄生虫等)引起的，能够在人与人、人与 动物或动物与动物之间传播的疾病。 (2)高发病率和高死亡率的传染病 ①发病率较高的传染病：依次为病毒性肝炎、肺结核、 痢疾、淋病、麻疹、伤寒及副伤寒、梅毒、疟疾、出 血热、猩红热等。 ②死亡率较高的传染病：依次为狂犬病、艾滋病、白 喉、新生儿破伤风、流脑、钩端螺旋体病、炭疽病、 乙脑、霍乱、出血热等。
辨一辨 癌症与传染病为并列关系对吗？ 提示 癌症是由于物理因素、化学因素或生物因素引起 的原癌基因、抑癌基因突变而引起的疾病，无传染性； 传染病的发生需传染源、传播途径、易感人群三环节同 时具备方可发生。传染性、流行性是传染病的基本特征， 所以二者为并列关系。 特别提醒 预防癌症要远离致癌因子，预防传染病要控 制传染源或切断传播途径或者保护易感者。
对位训练
1．肿瘤是 21 世纪人类最主要的杀手，它是一种由环境
因素与遗传因素相互作用所产生的复杂性疾病，下列
有关癌细胞的叙述不正确的是
()
A．癌变的内在因素是致癌因子激活了原癌基因和抑
癌基因
B．减少癌细胞的营养供应可以抑制癌细胞的增殖
C．所有癌细胞中 DNA 的含量都相同
D．用化学药剂抑制肿瘤细胞的 DNA 复制，使其停留
第一单元 生物科学和我们 细胞的化学组成
第 1 课时 生物科学和我们
回扣基础构建网络
一、人类面临的问题之一：健康问题
1．癌症
致癌因素： 物理 因素、 化学 因素和 生物 因素。
2．传染病 (1)发病率较高的传染病主要是 病毒性肝炎 、 肺结核 、 痢疾、淋病等。 (2)死亡率较高的传染病主要是 狂犬病 、艾滋病 、白喉、 新生儿破伤风等。
在间期
解析 癌变是由于环境中致癌因子损伤细胞中的 DNA 分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变。因 为癌细胞属于恶性增殖细胞，不同的癌细胞所处的 细胞分裂时期可能不同，所以所有癌细胞中的 DNA 含量不一定相同。 答案 C
2．下列疾病不属于传染病的是 A．艾滋病 C．SARS
B．狂犬病 D．白血病
对位训练
5．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
思路点拨 正确解答该题应围绕以下问题展开思考： ①该实验探究的目的是什么？ ②该实验的自变量是什么？ ③该实验应怎样设计对照才能有效控制变量？ 解析 该题的目的是探究有机肥是否能提高土壤肥力 并优于化肥。因此这里应该有一个既不施用有机肥也 不施用化肥的对照田作为空白对照。有机肥组、化肥 组分别与空白组对照，就只有一个变量了，有机肥组、 化肥组再相互对照，这样使实验更严谨、更具说服力。
二、生物科学与社会：基因诊断和基因治疗 1．基因诊断
(1)优点：快速 、灵敏 、简便 。 (2)应用：遗传病、肿瘤 、传染性疾病 的诊断。 想一想 基因诊断的原理是什么？ 提示 基因诊断首先对已知基因解旋，然后用荧 光分子(或同位素)对 DNA 单链进行标记，最后与 被检测的基因单链混合，若出现杂交带则诊断有 该种疾病，否则没有。
(D)
思路点拨 正确解答该题可围绕癌症与传染病问题展 开以下思考：①癌症与传染病的病因有什么不同？②这 两类疾病各有什么特征？③题干所列的四种疾病是怎 样引起的？各属于哪类疾病？
解析 A、B 项都是正在流行的高死亡率传染病；C 项为 2003 年在我国发生的，怀疑是由野生动物传播给人类的烈 性传染病，曾一度引起世界恐慌；D 项为不长瘤的癌症。
2．基因治疗的两种途径
知识拓展 目前可以进行基因诊断的疾病
1．病毒类：单纯性疱疹病毒、肝炎病毒、腺病毒、乳 头状瘤病毒、HIV(艾滋病病毒)和风疹病毒。
2．细菌类：大肠肝菌、沙门氏菌、军团菌、弧菌、链 球菌和葡萄球菌。
3．寄生虫类：锥虫、丝虫、疟原虫、血吸虫、弓形虫 和旋毛虫。
对位训练 3．科学家利用胚胎干细胞改造老鼠的“特定基因”，使实验
解析 这种带有弯曲细管的瓶是敞口的，空气可以进入， 而空气中的微生物则被阻挡沉积于弯管底部，不能进入 瓶中。
答案 B 误区警示 实验设计时贯彻单一变量原则，排除无关 变量对实验结果的干扰，实验结论方可令人信服。
方法体验 实验设计的原则和方法 1．遵循的原则：单一变量原则、对照原则、等量性原则。 2．对照实验：是指除所控因素外其他条件与被对照实验 完全相同的实验。
四、科学实验
1．科学实验的方法
(1)观察：观察必须 真实 、 准确 ，并做好记录。
(2)测量：正确地使用测量工具。测量应力求精确，要多次
测量求其平均值 。记录测量结果时应使用 标准计量单位。
(3)实验设计：巧妙地设计实验是生物科学研究中检验预测
正确性 的最佳途径。
(4)收集数据和分析数据：如实地收集数据，再运用 数学知识 整理、分析归纳，得出独到的见解，并通 过实验报告的形式与他人交流。 2．安全实验 科学实验需要确保实验安全。只有完全理解并能自 觉遵守 实验安全守则才能确保实验安全。
特别提醒 基因治疗的两种途径中，体外途径比较安 全可靠。
三、科学家挑战“自然发生说”
科学家挑战“自然发生说”的历程
来自百度文库
实验 名称
实验过程
实验结果
实验结论
苍蝇是由亲代
雷迪 苍蝇 是否与肉接 与苍蝇接触的 苍蝇在腐肉上
实验 触 进行实验
肉上出现了蛆 产生的卵 发
育而来的
尼达 姆实
煮沸羊肉汤以 杀 死微生物 ，然后用
2．基因治疗 (1)两种途径 ①体外途径：将目的基因导入患者的 受体细胞 中， 体外培养 增殖后，输回患者体内纠正或弥补缺陷基 因。 ②体内途径：将目的基因通过 载体 直接送入人体内 受体细胞中，达到治疗疾病的目的。
(2)应用：治疗 遗传类 疾病，如免疫缺陷疾病患者的治
疗、肿瘤性疾病的治疗。 (3)局限性：基因治疗不是万能的，如对神经细胞损伤等 难以达到治疗目的。
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肉汤中出现了 大量微生物
微生物的确能 自然发生
验 软木塞塞紧瓶口
斯巴 兰扎
密封装有肉汤的
肉汤中不出现
尼实 烧瓶，并增加煮 微生物
沸时间
验
巴斯 将 装 有 浸液 的
德实
瓶子消毒，并将 玻璃瓶颈拉成弯
瓶中无微生物
验 曲的鹅颈状
生命不能自然 发生
微生物 不能自 然发生
想一想 科学实验中，科学家为何也犯错误？ 提示 由于受技术条件限制，受传统思维定势影响等 原因，科学探究的历程上科学家犯错误在所难免。 特别提醒 科学家也会犯错误，科学是在不断犯错误并 一个一个地改正错误的过程中发展起来的。科学在不断 加深对事物真相的了解的征途上探索着，踉踉跄跄地蹒 跚前行。我们必须要有锲而不舍的科学精神，前人的发 明、发现的过程，也应当成为我们再探究的很好载体， 让我们在动手动脑中体验科学探究的快乐。在学习过程 中，请记住：“学起于思，思源于疑。”
2．科学实验的方法 (1)观察 ①指用一种或多种感官去收集有关的信息。 ②有直接观察和间接观察(如借助显微镜、望远镜 等，使观察更深入)。 ③观察必须真实、准确。内容应如实、重点明确地 记录在笔记本上。
(2)测量：多次测量求平均值；正确使用测量工具；使 用标准计量单位记录。 (3)实验设计：巧妙地设计实验是生物科学研究中检验 预测正确性的最佳途径。 (4)收集和分析数据：寻找内在规律，通过实验报告的 形式与他人交流。 (5)安全实验：科学实验需要确保实验安全。只有完全 理解并能自觉遵守实验安全守则才能确保实验安全。
(4)巴斯德的实验 ①设计巧妙的鹅颈瓶(如图)
②巴斯德实验的结论：曲颈瓶阻挡了空气中的微生 物，微生物不是从营养液中自然发生的，而是来自 于空气中原来已存在的微生物。
特别提醒 与斯巴兰扎尼的实验设计相比，巴斯 德设计了弯曲的鹅颈烧瓶，使烧瓶中的空气与外 界连通，排除了斯巴兰扎尼实验中烧瓶内缺乏足 够的空气而使生物无法生存的可能，因此更具说 服力。