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歡迎進入生物課堂 生物科學的學習過程 重點內(nèi)容 科學研究的基本過程 第二節(jié) 一 科學家不斷研究 征服致病病毒路漫漫 1 煙草的怪病 病毒的發(fā)現(xiàn)與發(fā)現(xiàn)者 1 1892年 俄國生物學家伊凡諾夫斯基發(fā)現(xiàn)煙草有煙草斑紋病 如將病葉搗碎 將葉汁擦到健康葉上 能使其生病 但如將病葉汁加熱 再擦到葉上 葉不發(fā)病 他用細菌陶土過濾器將病葉汁過濾來獲得無菌的葉汁 擦到健康葉上 也能引起斑紋病 他認為有兩種可能的解釋 一種是細菌太小 能通過細菌過濾器 第二種是細菌雖被阻 細菌分泌的毒素存在于濾液中 可以致病 他的創(chuàng)新之處是設計出新的研究方案 他的實驗假設是由某種細菌釋放的毒素引起的煙草病 經(jīng)過一代一代地接種 毒素的致病作用應該越來越小 實驗證明 濾過葉汁中的致病因素在感染到新葉中后 有繁殖增生的能力 因此他確認 這個致病因素是一種很小的 能通過細菌過濾器的 能引起煙草花葉病的病原體 當時他把這種致病因子叫做 濾過性病毒 伊凡諾夫斯基 俄羅斯著名科學家1892年發(fā)現(xiàn)煙草花葉病病源的濾過性 Chamberland氏濾器 煙草花葉病病毒 斯坦利 1904 1971 美國著名化學家 1935年提純了煙草花葉病毒 1946年獲得諾貝爾獎 4 病毒性肝炎是由多種病毒感染引起的 對于不同類型的肝炎已有不同的預防措施 2 可怕的瘟疫 1 1918 1919年 全世界流行的流感奪去了2000萬人的生命 流感患者具有發(fā)燒 流涕 渾身酸痛等癥狀 2 麻疹病是麻疹病毒侵入呼吸道黏膜以后引起的一種呼吸道傳染病 已有疫苗防治 3 小兒麻痹癥是指由人脊髓灰質(zhì)炎病毒侵入消化道黏膜以后引起的一種消化道傳染病 疫苗防治效果好 已被消滅 肝炎病毒 5 AIDS的全稱是獲得性免疫缺陷綜合癥 是由HIV感染人體引起的 主要通過三種途徑傳播 一是性行為傳播 二是血液途徑傳播 如靜脈注射 輸血以及輸入血制品 三是妊娠時以胎盤為媒介的母嬰傳播 目前還沒有好的治療措施 SARS病毒 3 SARS偷襲 果子貍 突起的S蛋白 HR1的氨基酸片段 HR2的氨基酸片段 纏繞在一起 與靶細胞結(jié)合 注入RNA到靶細胞 人體感染致病 SARS病毒侵入人體機理 世界衛(wèi)生組織將 非典 稱為嚴重急性呼吸綜合癥 簡稱SARS 科學家將引起SARS的新的變種冠狀病毒命名為 SARS病毒 SARS病毒與禽流感病毒完全不同 最為可靠的區(qū)分方法是DNA探針 關于SARS研究的一種新設計方案是 利用基因工程技術生產(chǎn)外源HR1和HR2 將其用作藥物注入人體 這樣外源HR1和HR2搶先和病毒上S蛋白內(nèi)的HR2和HR1分別結(jié)合 使病毒自身的HR1和HR2不能相互纏繞 從而阻止病毒侵入人體細胞 這樣 人類將不再恐慌SARS H5N1禽流感病毒 4 艾滋病病毒 二 像科學家一樣開展研究 科學探究 1 提出問題 指能夠通過收集證據(jù)而回答的問題 2 作出假設 是對實驗結(jié)果的預測 它也是建立在觀察和以往的知識 經(jīng)驗基礎上的 3 設計實驗 目的是驗證假設 設計實驗需要學習前人的知識和經(jīng)驗 需要掌握實驗的基本技能和技術 但更重要的是創(chuàng)新 實驗設計的重要內(nèi)容是控制變量 設計對照實驗 實驗設計包括設計實驗的具體步驟 4 實施實驗 是探究的重要階段之一 按照設計的實驗步驟進行實驗 并細致而客觀地收集實驗中觀察 測量到的各種現(xiàn)象和數(shù)據(jù) 一個比較完整的探究性實驗設計方案 一般包括以下幾個方面的內(nèi)容 實驗目的確定 提出假說 設計實驗方法和步驟 提出實驗預期的結(jié)果 要觀察和搜集的數(shù)據(jù)及方法 書寫實驗設計方案通常包括 實驗課題 實驗假說 設計實驗 實施實驗 分析證據(jù) 得出結(jié)論 等項目 5 分析證據(jù) 客觀地處理和分析實驗中得到的證據(jù) 研究其中蘊含的規(guī)律或趨勢 思考它們能夠說明什么問題 能不能支持作出的假設 是否需要進一步收集證據(jù) 相關的數(shù)據(jù)可用表格和曲線表示 6 得出結(jié)論 是對實驗研究所作的總結(jié) 在下結(jié)論時 應充分肯定收集的證據(jù)是否支持原先的假設 在得出最終結(jié)論前 通常需要重復實驗多次 三 抗病毒時代的到來 人類對所有的病毒性傳染病都沒有針對性的特效藥 但研制抗病毒藥物的基本思路有 阻止病毒進入細胞 阻礙病毒的復制 遏止病毒的擴散和傳播 例1酸雨是指含有一定數(shù)量的酸性物質(zhì) 硫酸 硝酸 鹽酸 碳酸等 pH值小于5 6的酸性降雨 酸雨的形成是一個非常復雜的過程 一般認為 酸雨的形成主要是由于人為排放的二氧化硫進入大氣后 造成局部地區(qū)大氣中二氧化硫富集 在水的凝集過程中形成硫酸等酸性物質(zhì) 隨雨水降落下來 實驗選題 探究 酸雨 對小麥種子萌發(fā)的影響 材料器具 培養(yǎng)皿 用清水浸泡過的小麥種子 清水 以硫酸為材料配制不同pH值的 酸雨 請你根據(jù)上述材料器具 設計實驗步驟 1 取分別放進規(guī)格相同的培養(yǎng)皿中 并 2 3 4 除探究酸雨對小麥種子萌發(fā)影響外 還可以從哪些角度探究酸雨對小麥生長的影響 請列出你設計的另一項選題的名稱 答案 1 相等數(shù)量的小麥種子 并給培養(yǎng)皿編號 2 定時向培養(yǎng)皿中的種子噴灑不同pH值的 酸雨 對照組噴灑清水 3 觀察 記錄種子萌發(fā)的情況 并分析實驗結(jié)果 得出結(jié)論 4 探究酸雨對小麥幼苗生長的影響或答探究酸雨對小麥根尖細胞分裂的影響等 只要答案合理即可 例2有人說松樹的針狀葉具有保鮮作用 實驗室中現(xiàn)有柑桔60只 塑料桶 有蓋 數(shù)只 松樹針狀葉適量 醫(yī)用保鮮劑一瓶 1 如果松樹針狀葉真的具有保鮮作用 請分析其可能的原因 2 請設計一個實驗方案 研究室溫條件下 松針是否具有保鮮作用 1 松樹的葉片能產(chǎn)生抗生素殺滅細菌 2 將柑桔分成三等份 放在A B C三個塑料桶中 A桶中加入適量松針 B桶中噴灑適量醫(yī)用保鮮劑 C桶不處理作為對照 三桶都加蓋 一段時間后 觀察和統(tǒng)計A B C三桶中霉變的柑桔數(shù)量 3 A桶中柑桔霉變的數(shù)量少于C桶而多于B桶 說明松樹針狀葉的保鮮作用不是很明顯 A桶中柑桔霉變的數(shù)量少于C桶 說明松樹針狀葉的具有一定的保鮮作用 A C兩桶中柑桔霉變的數(shù)量相當 說明松樹針狀葉的不具有保鮮作用 A桶中柑桔霉變的數(shù)量少于B桶 說明松樹針狀葉的保鮮作用十分明顯 3 預測并簡單分析實驗結(jié)果 3 請寫出探究 大豆幼苗生長最佳的日溫和夜溫組合 的實驗方案 預測最佳的溫度組合 并通過光合作用和呼吸作用的關系解釋原因 實驗材料和用具 大豆幼苗若干 大小相同的裝有等量完全營養(yǎng)液的玻璃瓶若干 溫箱 可滿足幼苗生長 若干 量尺等提示溫度組合范圍 日溫20 30 夜溫17 22 幼苗生長其它條件相同 一 實驗方案 1 2 3 二 預測的溫度組合及解釋 一 實驗方案 1 取生長狀況一致的大豆幼苗若干 分成多個組 或4組 分別移栽到編好號的玻璃瓶內(nèi) 2 將各組大豆幼苗分別置于不同日溫和夜溫的組合下培養(yǎng) 寫出不同日溫與夜溫的具體組合如 高日溫 30 高夜溫 30 高日溫 30 低夜溫 17 低日溫 17 高夜溫 30 低日溫 17 低夜溫 17 其他條件相同 3 一段時間后分別測量幼苗的生長高度 或鮮重 答案合理即可 其中 幼苗生長最高的一組 或鮮重最重的一組 為最佳的溫度組合 二 預測最佳的溫度組合是 日溫30 和夜溫17 或高日溫 低夜溫 日溫高 有利于光合作用合成有機物 夜溫低 使呼吸作用減弱 有機物的消耗減少 答案合理給分 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全