科学家访谈　探索生物大分子的奥秘教案和学案内容

绪论

[教学目标] 1、知道生物科学的基本内容

2、知道生物科学的发展及现状

3、掌握生物学科的学习方法

[教学重点与难点] 1、教学重点

（1）生物科学的基本内容

（2）生物学的学习方法

2、教学难点

[教学设计] 我姓周，自我介绍就免了吧，因为我想用不了几天的相处我们很快就能成为朋友，彼此的个性特点也慢慢能够熟悉起来。

新学期的第一节课，我想跟大家上一些轻松的内容。我们来重新审视一些容易被忽略却又很重要的问题。什么是生物？什么是什么学科？生物学科研究什么？

一、生物学科介绍（系统学习生物学，先重新审视什么是生物？生物学科研究什么？）

1、生物科学：biology，也称生命科学，是研究生命现象、本质及其规律的科学。

2、研究范围：从简单的生命体（如病毒）到复杂的包括人体在内的各种动物、植物、微生物的结构和功能，各自发生和发展的规律，以及生物之间、生物与环境之间的相互关系，包括形态、生理、分类、发育、遗传、生物进化、生态等广泛领域。

3、学科分类：

研究对象：动物学、植物学、微生物学

研究方法和问题：分类学、形态学、解剖学、组织学、细胞学、生理学、遗传学、生态学、生物地理学、古生物学、进化学等等

20世纪50年代以来，由于广泛的引入物理、化学的理论和方法，生物化学和生物物理学两门边缘学科迅速发展，对生命现象的研究进一步深入。如DNA分子的发现就是借助物理的一张X射线衍射图。

4、研究目的：阐明生命的本质，有效的控制生命活动和能动的加以改造、利用，使之更好地为人类服务。

5、生命的特点：

①生命是物质的，并且生物都具有共同的物质基础和结构基础。其中蛋白质是重要的生命活动的主要承担者。不论是动物还是植物一般都是由细胞构成的。细胞的形态P40光镜下未经染色的动物细胞。

②（最基本特征）生物都有新陈代谢作用。我们作为生物的一种，每天必须吃喝拉撒，就是在进行新陈代谢。其他动物、植物同样如此。

③生物体都有应激性。生物能对周围的环境刺激产生一定的反应，从而趋利避害，更好适应环境。

④生物都有生长、发育和生殖的现象。

⑤生物都有遗传和变异的特性。

⑥生物体都能适应一定的环境，也能影响环境。

二、生物学科的发展及现状

1、描述性生物学阶段

古代的人们在采集野果、从事渔猎和农业生产的过程中逐渐积累了动植物知识，在防治疾病的过程中积累了医药知识。十九世纪以前，生物学主要研究生物的形态、结构和分类，积累了大量的事实资料。

2、实验生物学阶段

进入十九世纪以后，由于显微镜的发明制造，促使生物学全面迅速的发展。大家用显微镜更清楚的观察到了动物细胞、植物细胞，也发现了微生物的细胞，开始寻找各种生命现象之间的内在联系。同时也对前人累积起来的事实资料进行理论的概括。

其中比较突出的成就有1938~1939年之间，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的细胞学说。他们通过显微镜观察了动物细胞和植物细胞后认为：细胞是一切动植物结构的基本单位。他们的结论历经时代的考证，到目前为止我们仍旧承认它的正确性；而同时这个学说也不断被后来的科学家充实，比如人们发现了有些生命并没有细胞，病毒就没有细胞。如2003年春天发生的严重的急性呼吸系统综合症，俗称非典型性肺炎的病院微生物SARS病毒P2SARS病毒模式图。病毒虽然没有细胞结构，但它也具有自己严谨的结构——病毒结构（蛋白质外壳和核酸）。随着探索的进一步深入，人们发现有的生命居然比病毒还简单，比如20世纪80年代发现的朊病毒仅由感染性的蛋白质构成。还有类病毒，他们简单的只有核酸构成。

综观整个十九世纪中后期，是一个以实际动手为主的实验生物学阶段。

3、分子生物学阶段

二十世纪三十年代以来，人们研究的生命现象向更加微观与宏观的角度发展。

微观发面：（生物工程）个体—细胞—分子（目前生物学研究水平为分子水平）

1、比如科学家已经可以将人的生长素基因导入鲤鱼的受精卵中，培育成的转基因鲤鱼生长速度明显加快。

2、鲤鱼和鲫鱼是两种常见的鱼。鲤鱼生长速度快、个体大，但是肉质粗厚味道差；鲫鱼肉细味美，但个体小。科学家应用细胞核移植技术，用极细的玻璃管从鲫鱼未受精的卵细胞中吸出细胞核，从鲤鱼的囊胚细胞中吸出细胞核，把鲤鱼的细胞核移植到鲫鱼的未受精卵细胞中。通过精心的培育，这种特殊的组装细胞，长成了鲤鲫鱼。同时具有鲤鱼和鲫鱼大和味道鲜美的特点。经过有关部门鉴定，这样的鱼肌肉蛋白质的含量比鲤鱼高3.78%，脂肪含量低5.58%，而生长速度比鲫鱼快22%。

3、其他：植物体细胞杂交而成的白菜甘蓝、胡萝卜羊角芹等、动物细胞培养制作单克隆抗体。

宏观方面：（生态学方面）

人口爆炸、环境污染、资源匮乏、能源短缺和粮食危机成为人类社会面临的五大危机。生物学为这些问题的解决提供了一些方式方法。

1、两系法杂交的水稻比三系法杂交的水稻平均每公顷增产15%。

2、将某种细菌的杀虫蛋白基因导入棉花，培育出了抗棉铃虫的棉花新品系。

3、美国最新公布他们研究出能产生石油的微生物，将它们混合在汽油中，可以大大降低对原油的消耗。

4、用甘蔗、玉米秸秆为原料，采用生物工程的方法生产用作汽车燃料的酒精，目前已经有一些国家和城市使用这种能源。对于石油污染，我们用细菌来治理。

5、石油中的不同成分往往需要不同的细菌来分解。科学家就想了个办法，将不同细菌的基因分离出来，集中到一种细菌内，从而得到了能同时分解石油不同成分的“超级细菌”。

三、生物学学习方法

1、充分备课，认真上课

2、精选习题

3、课后辅导

4、闻道有先后，戍业有专攻，我不是全能的。你问我历史题我并不拿手，你问我生物题，我想我并不能一一回答你，但我能帮助你解决疑难问题。

1、上课认真听讲

2、准备听课笔记。摘记课堂内容、重点习题。

3、作业认真完成

4、随机抽查。内容包括学科的任何方面：当堂知识、过往知识、笔记、作业等等。

5、学习本学科需要细致严谨、实事求是的个性特点。阅读课本《探索生物大分子的奥秘》，学习科学家的精神。

[本课要点] 1、1965年我国科学家首先人工合成结晶牛胰岛素，真正打破生命物质与非生命物质的界限。