高中生物苏教版必修三教学案第一章 生物科学和我们 Word版含答案.docx

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高中生物苏教版必修三教学案第一章生物科学和我们Word版含答案

学习目标：

1.说出物种濒危和绝灭的主要原因

2．结合病毒的发现过程，举例说出一个科学研究的故事

[教材梳理]

一、人类面临的问题之一：

生物多样性丧失

1．物种绝灭的原因

（1）物种特化、功能基因的丧失是物种绝灭的内在原因。

（2）乱捕滥伐是物种濒危和绝灭的直接原因之一。

（3）栖息地破坏和丧失是导致物种濒危和绝灭的重要原因。

此外，外来物种入侵、环境污染和自然灾害也是物种濒危和绝灭的重要原因。

2．保护生物多样性

（1）营造全社会保护动物多样性的氛围。

（2）依靠生物科学与技术来保护生物多样性。

二、像科学家一样研究：

科学探究

1．提出问题

科学研究是从提出一个科学探究的问题开始的。

科学探究的问题是指能够通过收集证据而回答的问题。

2．作出假设

假设是对实验结果的预测，它也是建立在观察和以往的知识、经验基础上的。

3．设计实验

设计实验的目的是验证假设；前提依据是学习前人的知识和经验，并掌握实验的基本技能和技术，更重要的是要有创新；重要内容是控制变量。

4．实施实验

按照实验步骤进行实验，并细致、客观地收集实验中观察到的现象和测量到的数据。

重复实验可以确保数据的可靠性。

5．分析证据

研究实验证据中蕴含的规律或趋势，思考它们说明什么问题，能否支持假设。

常需分类整理相关数据，如绘制成表格、曲线图等。

6．得出结论

作出结论时，应充分评判证据是否支持假说。

在得出最终的结论前，通常需要重复实验多次。

[牛刀小试]

1．判断下列说法的正误

（1）物种绝灭的内在原因是物种特化或功能基因的丧失。

（√）

（2）乱捕滥猎是物种濒危和绝灭的根本原因。

（×）

（3）大量引进外来物种可遏制生物多样性的丧失。

（×）

（4）寻求广泛的国际合作、引进资金技术和先进经验等都有利于保护濒危物种。

（√）

（5）病毒是最小的细胞生物、结构简单。

（×）

（6）科学研究是从作出科学合理假设开始的。

（×）

（7）科学探究过程得出的结论都是与假设完全相吻合的，从而证明假设是正确的。

（×）

2．判断下列人类的生产活动，是否既有利于开发和利用野生生物资源，又有利于保护生物多样性

（1）在鄱阳湖湖区围湖造田。

（×）

（2）开垦山地。

（×）

（3）完全禁止采伐林木。

（×）

（4）适时有计划地采伐林木。

（√）

（5）适时适量地捕获湖泊中的成鱼。

（√）

（6）在繁殖季节捕捞成鱼。

（×）

3．1892年，俄国大片烟草发生枯萎腐烂，伊凡诺夫斯基来到疫区，他最初猜想病原体一定是某种细菌。

他的这种猜想立论是科学探究一般过程的哪一步（　　）

A．提出问题　　　　　　　　B．作出假设

C．设计实验D．得出结论

解析：

选B　伊凡诺夫斯基是根据当时的疫情和细菌可以使生物致病这些现象和事实，而对烟草致病生物作出的一种假设。

[重难突破]

一、生物学科实验题的常见题型归类

1．给出实验现象和结果，要求解释实验现象和结果。

2．给出实验步骤、实验结果，要求据此得出实验结论。

3．给出实验目的、实验材料和用具，要求设计实验方案（设计的实验有的是验证性的，有的是探究性的）。

4．评价实验方案的试题，这类试题通常要求指出错误之处，改正或完善实验方案。

5．还有考查实验操作技能的试题。

二、实验设计应遵循的基本原则

1．科学性原则

（1）必须保证实验的设计不出现科学性错误。

（2）实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。

2．可行性原则：

可行性原则是指在设计生物学实验时，从实验原理、实验的实施到实验结果的产生，都具有可行性。

3．简便性原则：

设计实验时，要考虑到实验材料应该容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短。

4．设置对照原则：

指的是在实验中需设置对照组，与实验组进行对比，以对比显示实验的效果。

通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。

（1）空白对照：

指不做实验处理的对照组。

例如，在“生物组织中还原糖的鉴定”的实验中，向甲试管溶液中加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。

（2）自身对照：

指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。

如“植物细胞质壁分离和复原”实验，就是典型的自身对照。

（3）条件对照：

指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。

（4）相互对照：

指不另设对照组，几个实验组相互对照。

5．单因子变量原则和等量性原则

（1）所谓单因子变量原则强调的是实验组和对照组相比只能有一个变量。

只有这样，当实验组和对照组出现不同结果时，才能确定造成这种不同结果的原因肯定是这个变量造成的，从而证明实验组所给实验因素的作用。

（2）等量性原则与单因子变量原则是完全统一的，只不过强调的角度不同，单因子变量原则强调的是实验变量的单一性，而等量性原则强调的是除了变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须严格控制等量（即相同），以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。

6．平行重复原则：

平行重复原则要求控制某种因素的变化强度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。

遵循平行重复原则，目的是为了排除偶然性，使实验结论更加科学、可靠。

[考向聚焦]

[例1]　通过阅读下面的短文，回答问题。

全球各地两栖动物（如青蛙）的数量都在不断减少，其中一个原因是两栖动物栖息地遭到破坏。

沼泽被填充或森林被砍伐都会使该地区的环境由湿润变为干旱，两栖动物一般不能在日照强烈的干旱区域生存，但这并不是问题的症结所在，即使在栖息地未被破坏的区域，两栖动物的数量同样在不断减少。

由于两栖动物的皮肤很薄，卵没有外壳，所以它们对外界环境的变化十分敏感。

如果环境中的有毒物质（如杀虫剂及其他化学物质）污染了水体，将对两栖动物的生活产生不利影响。

水中含有的有毒化学物质可能导致两栖动物成体体质虚弱，两栖动物卵细胞死亡及幼体的畸变。

两栖动物的减少预示着其他动物也正面临着威胁。

环境污染对两栖动物造成危害，最终将影响其他动物，包括人类。

（1）上文提到的两栖动物减少的原因是什么，请简要回答。

________________________________________________________________________。

（2）造成两栖动物减少的主要原因是什么？

________________________________________________________________________。

（3）为了保护地球上包括两栖动物在内的一切动物，我们人类应该怎么办？

________________________________________________________________________。

[解析]　由于人类的广泛活动，造成了两栖动物栖息地的减少，而环境污染也会危害两栖动物。

所以应教育人们自觉保护生物，并采取必要的措施实施保护。

[答案]　

（1）栖息地的减少和环境污染　

（2）环境污染　（3）提高人们的环保意识，使人们的一切活动建立在保护环境的基础之上

[例2]　某研究性学习小组在某电镀厂排水口采集重金属污染液1000mL。

利用以下实验材料和器材设计实验，探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。

实验材料和器材：

水稻种子、试管、培养皿、纱布、尺子（100mm）、蒸馏水、恒温光照培养箱（温度设定为28℃，光强度为2000lux）；（实验材料和器材的数量不限）。

根据给出的实验材料和器材，请设计并完成实验方法和步骤，预测实验结果并作出分析。

（1）方法和步骤：

①用蒸馏水将重金属污染液分别稀释10、102、103、104倍（稀释过程中pH的变化可不考虑），获得4种__________污染液。

②挑选籽粒饱满、大小一致的水稻种子250粒，____________________________，每组50粒。

③取5个培养皿，垫上纱布；其中4个培养皿加入__________，另1个培养皿加入______________作为对照。

④在每个培养皿的纱布上，均匀放置50粒水稻种子。

⑤将5个培养皿置于恒温光照培养箱中培养；每天给实验组补充____________________，对照组补充等体积的蒸馏水，以保持纱布的湿润。

⑥1周后统计各组的发芽率；用尺子测量幼苗株高（或根长），计算其平均值。

（2）最可能的结果分析：

①污染液浓度对水稻种子萌发的影响：

_____________________________________。

②污染液浓度对水稻幼苗生长的影响：

_____________________________________。

[解析]　科学探究的基本过程是：

提出问题，作出假设，设计实验，实施实验，分析证据，得出结论。

本题重点考查设计实验的过程，实验设计的重要内容是控制变量，题中的重金属浓度是实验变量，为了保证实验有说服力，一般要设置对照实验。

[答案]　

（1）①不同浓度的　②随机分成5组并编号　③等体积的不同浓度的重金属污染液　等量的蒸馏水　⑤等量的相应浓度重金属污染液　

（2）①不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发均有抑制作用，随着浓度的增加，发芽率逐渐降低　②不同浓度的重金属污染液对水稻幼苗的生长均有抑制作用，随着浓度的增加，株高（或根长）逐渐变短

[网络构建]

填充：

①物种特化②基因功能丧失③乱捕滥猎④栖息地的破坏和丧失⑤外来物种的入侵⑥环境污染⑦提出问题⑧设计实验⑨分析证据

[关键语句]

1．物种特化和功能基因的丧失是物种绝灭的内在原因。

2．物种濒危和绝灭的直接原因之一是乱捕滥猎。

3．栖息地的破坏和丧失、外来物种的入侵、环境污染和自然灾害等是物种濒危和绝灭的重要原因。

4．科学探究的基本模式是：

提出问题—作出假设—设计实验—实施实验—分析证据—得出结论。

1．据1990年统计，我国华南沿海地区有13万公顷的马尾松林受到某种原产日本害虫的危害，其主要原因是（　　）

A．喷洒农药、害虫产生了抗药性

B．环境污染，害虫的天敌不能生存

C．外来害虫的入侵、缺少该害虫的天敌

D．过度开采，害虫的天敌不能生存

解析：

选C　引起松林害虫泛滥的原因很多，其中经常使用农药，害虫的抗药性增强，害虫天敌被农药杀死等原因都可导致害虫数量增加，危害松林。

但本题是一个实例，其害虫为原产日本的林间害虫，侵入我国后因缺少天敌而泛滥成灾。

2．某科学家到某地进行考察，发现该地区鸟类数量急剧减少，为了查明原因，该科学家要采取的科学研究方法是（　　）

A．调查——分析调查结果——得出结论

B．实地调查——分析可能的原因——初步判断——得出结论

C．观察、提出问题——分析、作出假设——设计、完成实验——分析讨论、得出结论

D．初步分析、作出假设——进行实验、观察验证——进一步分析、得出结论

解析：

选C　科学研究的一般过程包括提出问题、作出假设、设计实验、实验实施、分析证据、得出结论。

3．下列生产活动，既有利于开发和利用野生生物资源，又有利于保护生物多样性的是（　　）

①在鄱阳湖区围湖造田　②开垦山地　③完全禁止采伐林木　④适时地有计划地采伐林木　⑤适时适量地捕获湖泊中的成鱼　⑥在繁殖季节捕捞成鱼

A．①②　　　B．②④　　　C．③⑥　　　D．④⑤

解析：

选D　围湖造田破坏湖泊生态系统原有的稳定性；开垦山地破坏山地植被，造成水土流失、使山地荒漠化加重；保护生物资源并不是完全禁止开发利用，要适时适量地、有计划地利用，既要获得最大利用量，又不影响生物资源的恢复再生。

4．20世纪50年代，由于麻雀取食粮食而被列为“四害”之一，我国发起了全国性的捕杀麻雀的行动。

但随后科学家研究发现，麻雀在育雏期间能捕食大量的害虫，至此人们才停止了全国性的捕杀麻雀的行动。

下面有关叙述正确的是（　　）

A．要科学公正地认识某种动物并采取相应的措施

B．一旦发现某种动物有害于人类，应坚决除掉

C．对人类有益的动物，我们应该加以保护，禁止一切捕杀行动

D．以上说法都对

解析：

选A　只有科学地认识生物，才能对其实施正确的保护方法。

对某种动物采取的态度还应考虑生物多样性问题，对于有害于人类的动物，也不应坚决除掉，造成其濒危或绝灭；相反对于人类有益的动物，在加以保护的同时，也不是禁止一切捕杀。

5．洗洁精是家庭中普遍使用的洗涤剂，它随着生活污水进入自然水域后会造成水域污染，对草履虫、变形虫等水生生物的生存产生不利的影响。

某研究性学习小组的同学在老师的带领下以此为课题展开探究活动。

请完成实验设计和分析。

探究课题：

观察不同浓度的洗洁精对草履虫生存的影响。

器材：

洗洁精、草履虫、清洁的河水、培养皿、解剖镜、计数器等。

实验步骤：

第一步：

取7个培养皿，编号1～7号。

第二步：

用清洁的河水分别配制稀释倍数为5倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍的洗洁精溶液。

第三步：

__________________________________________________________________。

第四步：

__________________________________________________________________。

以下是该实验小组所得到的实验结果：

培养皿编号

1

2

3

4

5

6

7

洗洁精

稀释倍数

5

10

15

20

25

30

清洁的

河水　

草履虫存活数

1

3

7

11

13

18

25

（1）根据以上实验结果可得到的实验结论为：

___________________________________

________________________________________________________________________。

（2）对于水域污染，请写出2条防治措施：

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

解析：

本实验的目的是利用不同浓度的洗洁精溶液来测定草履虫的存活数量，从而证明洗洁精和水体污染是否存在关系。

梯度实验解答时需注意浓度不同，结果就会存在差异。

在本题中，第二步配制完实验试剂后，在遵循等量原则和空白对照原则的前提下，往培养皿中加入不同浓度的洗洁精，再用此培养皿培养相同生理状况的草履虫，培养一段时间后观察，记录结果。

根据表格数据得出实验结论：

洗洁精浓度越大，草履虫存活数量越少。

防治水域污染的措施有很多，其中主要的有以下几种方法：

尽量减少含磷洗衣粉及洗涤剂的使用量，建造更多的污水处理工厂等。

答案：

第三步：

将等量的上述洗洁精溶液分别加入到1～6号培养皿中，7号培养皿中加入等量清洁的河水

第四步：

在上述培养皿中各加入25只生活状况良好的草履虫，在相同条件下，培养一段时间后观察、记录

（1）洗洁精浓度越大，对草履虫生存的危害越大

（2）①控制污染（如减少洗洁精的用量）

②用物理方法或化学方法或生物方法对废水进行净化处理（答案合理即可）

（时间：

30分钟；满分：

50分）

一、选择题（每小题2分，共20分）

1．下表显示了某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的各种原因及其比例，下列有关叙述正确的是（　　）

原因

哺乳动物

鸟类

偷猎

30%

20%

丧失栖息地

32%

60%

生物入侵

17%

12%

其他原因

20%

8%

A.生物入侵可以提高生物的多样性，有利于生态系统的稳定性

B．鸟类生存受到威胁的主要原因是人类活动使其栖息地丧失

C．哺乳动物生存受到威胁的主要原因是偷猎

D．该地生态系统一定是草原生态系统

解析：

选B　由表可知，鸟类生存受到威胁的主要原因是丧失栖息地，而丧失栖息地是人类活动的结果；哺乳动物受到威胁的主要原因是偷猎和丧失栖息地；生物入侵会破坏生态系统的稳定性，减少生物的多样性；无法确定该地生态系统的类型。

2．紫茎泽兰原产于墨西哥，解放前由缅甸、越南进入我国云南，并由此扩展到广西、贵州等地区，连接成片，成为当地的害草。

紫茎泽兰的入侵使这些地区（　　）

A．原有物种的生存受到威胁

B．生态环境更和谐

C．物种多样性增加

D．遗传多样性增加

解析：

选A　外来物种的入侵，导致当地原有物种的生存受到威胁。

3．某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响，在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验：

花盆

阳光

温度

水

Ⅰ

光照

20℃

充足

Ⅱ

暗室

20℃

不充足

在这一实验设计中，应该改正的错误是（　　）

A．两个花盆都应放在向阳的地方

B．两个花盆都应放在黑暗的地方

C．两个花盆的温度不应该一样高

D．两个花盆都应该浇给充足的水

解析：

选D　该实验是一个对照实验，设计对照实验时，要掌握单一变量原则。

由于该实验要研究的是阳光对大豆发芽的影响，因此阳光应是变量，其他因素应该是常量。

所以，两个花盆都应该浇给充足的水，这样既保证了单一变量，又使大豆不会因为缺水而影响发芽。

4．关于生物多样性的说法，错误的是（　　）

A．不同环境的自然选择是物种多样性形成的重要原因

B．生物多样性包括遗传多样性、个体多样性和生态系统多样性

C．建立自然保护区是保护生物多样性的有效方法

D．生物多样性的价值包括直接价值和间接价值等

解析：

选B　生物多样性包括三个层次，即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

5．保护和利用野生生物资源的最佳方案是（　　）

A．封山育林，大量繁殖，禁止捕猎

B．让当地人滥砍乱伐，狂捕乱猎，先富起来

C．实行有计划地开发和利用

D．砍掉原有林木，营造人工树林

解析：

选B　生物多样性包括三个层次，即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

6．统计资料表明：

进入20世纪后，几乎每年至少有一种鸟类和哺乳类动物从地球上消失。

造成野生动物濒危和绝灭的主要原因是（　　）

A．自然灾害　　　　　　B．动物病害

C．天敌过多D．人类对生态环境的破坏

解析：

选D　人为因素是野生动物减少的主要原因，其中包括：

①生存环境的改变和破坏，导致许多野生动物的生存环境遭到严重破坏而“无家可归”。

②掠夺式地开发利用，主要指乱捕滥猎及乱采滥伐。

③环境污染，主要指“三废”的污染。

④外来物种的入侵。

7．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

解析：

选B　该实验要求证明的问题有两个：

一是有机肥是否能提高土壤肥力；二是有机肥和化肥对于提高土壤肥力的作用哪个更大。

实验不能只设计两个实验组，还必须要有一个对照组，即既不施用有机肥也不施用化肥的对照田。

通过对照可以说明在土壤中施用有机肥和化肥均可提高肥力，且可通过前两组的实验之间的对比，说明施用有机肥提高土壤肥力是否优于化肥。

8．薇甘菊原产于南美洲，生性喜光、善于攀援、生长迅速，后来引入我国某地，导致入侵地许多植物被其覆盖后因缺少阳光而死亡。

下列有关叙述，正确的是（　　）

A．该植物与被其覆盖的植物间一定是竞争关系

B．引入外来生物一定是对当地生物有害的

C．引入一个生性喜阴植物可以恢复入侵地原有的生态系统

D．导致该植物在入侵地疯长的原因一定是其基因发生了突变

解析：

选A　由题干信息可知，该植物与被覆盖的植物间因争夺阳光、水、矿质元素等而形成竞争关系；引入外来生物不一定对当地生物有害；导致该植物在入侵地疯长的原因是入侵地环境适宜且无入侵植物的天敌。

9．如图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。

其中a为实验装置，b为对照装置。

有关用塑料袋扎紧花盆的目的是（　　）

A．确保植株与外界空气进一步隔绝

B．排除土壤中微生物代谢活动的干扰

C．防止NaOH溶液对植物根系的影响

D．避免土壤中自养微生物光合作用形成淀粉

解析：

选B　在设计实验时，为了更好地控制单一变量就要控制好无关变量，防止无关变量的变化对实验结果造成干扰。

本题实验的目的是验证CO2是否为植物光合作用的原料，因此CO2的有无成为实验中的变量，用塑料袋扎紧花盆是要排除土壤中微生物代谢活动的干扰。

10．生物实验中常用到对照，以下对照设置正确的是（　　）

A．研究氧浓度对植物呼吸的影响分别在黑暗和光照条件下进行

B．研究细胞核的功能，把蝾螈的受精卵横缢成有核和无核两部分

C．探究Ca2＋的主动吸收，使细胞外Ca2＋浓度大于或小于细胞内液

D．研究植物有丝分裂中解离液的效果，使用龙胆紫和醋酸洋红染色

解析：

选B　研究氧浓度对植物呼吸的影响，应分别在有氧和无氧条件下进行；研究细胞核的功能的对照应该设置成有细胞核和无细胞核的两种情形；限制主动吸收的因素不是细胞外物质的浓度，而是细胞膜上的载体及细胞代谢产生的能量；研究植物有丝分裂中解离液的效果，应研究解离液的浓度或解离所用的时间，而不是利用对实验材料的染色来检验。

二、非选择题（共30分）

11．（14分）某报报道松树针状叶具有保鲜作用。

实验室中有柑橘60个、塑料桶（有盖）数个、松树针状叶适量、医用保鲜剂一瓶。

（1）如果松树针状叶具有保鲜作用，请分析其可能的原因：

________________________________________________________________________。

（2）请完善下面的实验方案，研究温室条件下，松树针状叶是否具有保鲜作用。

①将柑橘随机分成________，放在A、B、C三个塑料桶中。

②A桶中加入________，B桶中喷洒适量医用保鲜剂，C桶不处理作为________，三通都加盖。

③一段时间后，观察和统计A、B、C三桶中________________________________________________________________________。

（3）预测并简单分析实验结果：

实验结果

结论

霉变的柑橘数量

B

①________________

②________

松树针状叶具有一定的保鲜作用

B

③________________

④________

松树针状叶保鲜作用十分明显

解析：

本题利用了对照实验原理，注意单一变量原则。

设计实验时注意用题干中给出的已知条件；预测并简单分析实验结果时，一定要全面考虑，如四种情况：

松树针状叶的保鲜作用不是很明显，具有一定的保鲜作用，不具有保鲜作用和保鲜作用十分明显。

并且要说明各种情况对应的实验结果。

答案：

（1）松树的叶片能产生抗生素杀灭细菌

（2）①三等份　②适量松树针状叶　对照　③霉变的柑橘数量

（3）①松树针状叶保鲜作用不是很明显　②B＝A

12．（16分）（上海高考）分析有关科学探究的资料，回答问题。

为研究柳条鱼对水生昆虫捕食的选择性，进行如下探究：

假设：

柳条鱼对实验所选用幼虫无偏好，但对水体表层活动的幼虫具有优先选择性。

实验步骤：

①选择在水表层活动的甲幼虫和乙幼虫，以及在水底部生活的丙幼虫和丁幼虫为代表，作为柳条鱼的捕食对象；

②在每