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第一章 走近生命科学 第一节 走进生命科学的世纪 一．生命科学发展简史 1．生命科学发展阶段 （1）描述法和比较法生物学阶段 我国古代：《诗经》——诗歌总集；贾思勰《齐民要素》——农书；李时珍《本草纲目》——药书。 国外：17世纪显微镜的发明，生物研究进入细胞水平；18世纪林耐的“生物分类法则”；19世纪施莱登和施旺的“细胞学说”；达尔文《物种起源》的“进化论”。 （2）实验法生物学阶段 遗传学奠基人孟德尔的豌豆杂交试验和摩尔根进一步揭示遗传机制(伴性遗传)的果蝇实验。 （3）分子生物学阶段 1953年DNA双螺旋结构的分子模型建立，生物研究进入分子水平(微观领域)；我国科学家人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸(核酸领域)。 2．当代生命科学的发展方向 微观领域的方向——分子生物学 宏观领域的方向——生态学 3．当代生命科学研究的重大成果 人体胚胎干细胞研究——世界十大科学成就之首 人体基因组计划——生命科学的“阿波罗登月计划”(用于人类疾病的基因诊断、治疗) ?二．展望生命科学新世纪 后基因组学、转基因技术、基因治疗、生物多样性保护、脑科学。 三．生命科学的定义 生命科学是以生命为研究对象的科学和技术的总称，它是研究生命活动及其规律的科学，并涉及到医学、农学、健康、环境等领域。 四．本节例题 1．下列不属于生物工程方面成就的是（ B ） A．乙型肝炎疫苗的研制成功 B．细胞学说的建立 C．抗虫棉品种的培育成功 D．能分解石油的“超级细菌” 【解析】细胞学说是自1665年虎克用自制显微镜观察研究生物开始，到19世纪30年代德国的植物学家施莱登和动物学家施旺在总结许多科学家的研究成果和结合自己研究的基础上提出的。其内容是：一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是构成生物体的基本单位。所以细胞学说不是生物工程方面的成就。其余三项是生物工程方面的成就。 2．继1997年英国的多利羊诞生后，2001年12月，我国山东曹县的多头克隆牛相继问世。利用动物体细胞克隆出新个体的理论依据是（ C ） A．无性生殖 B．有性生殖 C．细胞的全能性 D．DNA独特的双螺旋结构 【解析】克隆是指无性生殖系，具体地说，是指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA、细胞或个体。从生殖方式看属于无性生殖，但题干要求解释的是已分化的体细胞为什么能发育成新个体，从遗传学角度分析，已分化的动物体细胞之所以能发育成和供体个体相似的生物体，说明它们具有基本相同的遗传物质，且供体细胞中的这些遗传物质具有发育成完整个体的潜能——细胞的全能性。 3．2003年2月l4日，世界上第一只体细胞克隆动物——6岁的多利羊因进行性肺病恶化，被处以“安乐死”，其年龄仅为正常羊寿命的一半，下列评论中不合理的是（ C ） A． B． C． D． 【解析】克隆技术作为一项新的科学技术，还处于发展阶段，还不成熟；可能存在基因缺陷；而从伦理角度的争论就更多，尤其是克隆人。应该从提高技术水平、制定相关的规范等角度促进其发展，而不是盲目禁止。 第二节 走进生命科学实验室 一．生命科学探究的基本步骤 1．基本步骤 学习或生活实践——提出疑问——提出假设——设计实验——实施实验——分析数据——得出结论——解答疑问——新的疑问——进一步探究。 2．实验设计的原则 （1）等量原则；（2）单一变量原则；（3）设置对照原则；（4）可操作性原则；（5）平行重复原则；（6）随机性原则。 二．生命科学实验的基本要求 重视观察和实验：（1）带着问题学习；（2）了解方法和步骤；（3）做好观察和记录；（4）及时处理数据；（5）做好讨论和实验报告。 三．本节例题 1．1882年，荷兰医生艾克曼率领一支医疗队到达荷属东印度。艾克曼注意到脚气病在当地人群中蔓延。艾克曼开始研究病因，最初，他根据疾病的突发性，认为脚气病可能是一种传染病，却一直没有找到可能引起脚气病的病原菌。1890 年，他的实验鸡群中爆发了多发性神经炎，症状与脚气病相似，得病的鸡出现痉挛，颈部间后弯曲，但仍然没有找到致病微生物。而一位饲养员用米糠代替精米，所喂养的鸡只只都很健康。这一现象引起艾克曼的注意，他意识到脚气病可能是一种营养缺乏病，米糠中可能含有治疗脚气病的因子。艾克曼把鸡分成两组，进行胃饲实验。l897年，艾克曼终于证明实验鸡群的多发性神经炎是由精米喂养引起，加入米糠即可治愈。他也用米糠治愈了所有求诊的脚气病病人。后来两位科学家从米糠中分离出这种营养因素即维生素B1或称硫胺素。 （1）艾克曼把鸡分成两组，分别是实验组和对照组。 （2）从维生素B的发现得出生命科学探究的一般步骤是：提出疑问，提出假设，设计实验，实施实验，分析数据，得出结论。 【解析】实验设计的原则之一是设置对照，所以