高中生物植物学教案

绪论

第一章走进生命科学

课时安排：三课时

第一课时

课题：第一节走进生命科学的世纪

教学目标

知识目标：1.了解生命科学的研究对象 ；

　　         2．了解生物科学的发展和当代生物科学的新进展；

　　         3．了解生命科学的研究方法；

能力目标：在对生命科学的发展的讨论中，培养学生收集、处理和表达信息的能力；在             对生命科学研究方法的探究过程中，培养学生基本的科学探究意识和能力。

情感目标：在对生命科学的发展的讨论中，激发学生学习生命科学的兴趣；在对生命科培养学生科学探究的兴趣。     

教学重点

　　1．当代生物科学的新进展。

　　2．激发学生学习生命科学的兴趣。

教学难点

　　1．当代生物科学的新进展。

　　2．如何引发和诱导学生对生物科学的学习兴趣。

教学用具

　　   原始地球图，地球充满各种生物图，牡丹和蜜蜂投影图，冬季的落叶林投影图，尔文半身像投影图，沃森和克里克与DNA分子双螺旋结构模型投影图，普通棉、抗虫棉投影图。

教学方法

教师讲述、谈话与直观教学和学生阅读、观察相结合

教学过程：

　　引言：地球从诞生到至今已经约有46亿年了。在这46亿年中，生物从无到有，从少到多，逐渐形成了今天我们所看到的生机盎然、多彩多姿的生物世界。（投影：原始地球图—地球充满各种生物图。）看到这一切，我们可以想象生物世界有多少奥秘在等待着我们去探索、去研究阿！要完成历史赋予我们的重大使命，我们首先应该把已有的生物学知识学好，然后我们还要提出新的问题和观点。下面，就让我们走进生命科学的世纪。

（投影：牡丹和蜜蜂、冬季的落叶林、石头表面的地衣。）

提问：生物与非生物的本质区别是什么？

（回答：生物具有生命）

提问：什么是生命科学？

　　（回答：生物科学是研究生命现象和生命活动规律的科学。）

提问：它的研究对象是谁呢？

　　（回答：各种各样的生命。）

讲述：生命科学是在人类的生产实践中产生的。古代劳动人民在生产活动中积累了不少生物学知识。下面我们来看一看生命科学的发展历史。从总体上看，生物学的发展历史可以分为以下三个阶段：

一、生物学的发展历史

　　（一）是描述性生物学阶段。从古代到20世纪以前，其主要成就是：

　　（1）是在19世纪30年代德国的植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位，为研究生物的形态、结构、生理功能、生长、发育和生殖等奠定了结构基础。这是19世纪自然科学的三大发现之一。

　　（2）是在1859年，英国生物学家达尔文出版了《物种起源》（投影：达尔文半身像），主要阐述了以自然选择学说为主要内容的生物进化理论，给神创论和物种不变论以沉重的打击。这也是19世纪自然科学的三大发现之一。

　　（二）是实验生物学阶段。在20世纪的前半叶，生物学的研究多用实验和理论技术手段来考察，研究集中在分析生命活动的基本规律上。值得一提的是，在1900年，孟德尔的两大遗传规律同时被三位生物学家重新发现，他们都公认是孟德尔首先发现这两大遗传规律的，其优秀的品质是永远值得我们敬仰和学习的。

　　（三）是分子生物学阶段。在20世纪50年代以来，生物学家的研究集中到了和生命的本质密切相关的生物大分子——主要是蛋白质和核酸上。其主要成就是： 1944年，美国的生物学家艾弗里用细菌作为实验材料，首次证明了DNA是遗传物质。在1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出了DNA分子双螺旋结构模型（投影：沃森和克里克与DNA分子双螺旋结构模型）。 10年后，他们因此获得了诺贝尔奖金。这是20世纪生物科学最伟大的成就，也是生物科学进入分子生物学阶段的标志。

讲述：下面，我们接着来看当代生物科学的新进展。

二、当代生物科学的新进展。

　　自２０世纪７０年代以来，生物科学飞速发展。生物学在微观方向上，已经从细胞水平进入到分子水平去探索生命的本质；在宏观方面，正在从生态学方面进行深入的研究，为解决联合国提出的五大全球性问题等发挥了重要的作用。下面通过生物工程和生态学方面的事例来说明。

　　在生物工程方面：生物工程（也叫生物技术）是生物科学与工程技术有机结合而兴起的一门综合性的科学技术。也就是说，生物工程是以生物科学为基础。运用科学的原理和工程技术手段来加工和改造生物材料（DNA、蛋白质、染色体、细胞等）从而生产出人类所需要的生物制品或生物。例如，在1978年，美国的科学家成功地培育出了能直接生产出能源物质的植物新品种——“石油草”。这种植物的茎秆被割开后，会流出白色乳状的液体，经收集提炼后，就可以得到石油。在1988年，美国开始实施“人类基因组计划”，至今已发展为国家间协作的重大国际科研项目。这是为弄清人类约十万个基因的结构功能而设计的项目。在1988年，我国科学家人工合成了抗黄瓜花叶病病毒的基因，并将这种基因导人烟草等作物的细胞，获得了一批抗植物病毒能力很强的作物新类型。在1989年，我国培育成了转基因鲤鱼。它是将人的生长激素基因导人鲤鱼的受精卵中产生的，其特点是生长速度比非转基因鲤鱼明显加快。在1992年，我国制成的生物工程乙肝疫苗已批量投放市场。它是采用生物工程的方法，将乙肝病毒中的有关基因分离出来，引入细菌的细胞中，然后采用发酵的方法（或引入哺乳动物的细胞中，再采用细胞培养的方法），就能让细菌（或哺乳动物的细胞）生产出大量的疫苗。这种疫苗和传统的预防乙型肝炎的疫苗相比，优点是生产周期短，产量高和价格较低。在1993年，我国研制的两系法杂交水稻与原来普遍种植的三系法杂交水稻相比，平均每公顷增产15％。在1995年，我国科学家培育出了抗虫棉。它是将某种细菌的抗虫基因导入棉花中产生的，其优点是抗棉铃虫效果明显（投影：普通棉和抗虫棉）。

　　在生态学方面：生态学是研究生物与生物之间、生物与无机环境之间相互关系的科学。它要解决的是20世纪60年代以来联合国提出的人类社会面临的人口爆炸、环境污染、资源匾乏、能源短缺和粮食危机等五大问题。人类要与大自然和谐相处，实现社会与经济可持续发展，就要弄清楚生态系统的能量流动和物质循环的基本原理。在我国，大力推行了生态农业的建设，已涌现出许多像安徽省颖上县小张庄这样的生态农业建设的典型。

　　安徽省颖上县小张庄以前的生态环境恶劣，旱涝灾害频繁，农业结构单一、粮食产量很低，贫困落后。从20世纪70年代中期开始，进行了生态农业的建设，使生态环境明显改善。同时，小张庄大力发展养殖业以改良土壤；发展沼气能源，并用沼气池的渣液喂鱼、塘泥肥田，从而使农业生态系统得到了良性循环。

　　除此之外，生物科学在其他领域也取得了令人鼓舞的进展。例如，从20世纪80年代起，预计要用50年的时间解决大脑在分子水平上的结构和功能的问题，这不仅对脑病的防治和智力的开发有重要意义，而且将为研制生物计算机提供了理论基础。总之，在21世纪，生物科学将会出现迅猛发展和变化，它将对人类产生巨大的影响。所以，一些科学家预言， 21世纪将是生物科学领先的世纪。因此，我们应该认真学习生物科学的基础知识、基本原理和研究方法，以适应将来的终生学习、工作与生活的需要。

　　小结：这一节课我们重点学习了生物科学的新进展和学习生物课的要求和方法。以后，让我们慢慢体会学习生物科学的乐

板书提纲

一、生物科学的发展简史

（一）描述性生物学阶段：

　1．19世纪30年代，德国植物学家施莱登、动物学家施旺提出细胞学说。

　2．1859年，英国生物学家达尔文出版《物种起源》。

（二）实验生物学阶段：

（孟德尔遗传规律重新提出—1900年）

（三）分子生物学阶段：

　1．1944年，美国生物学家艾弗里首次证明DNA是遗传物质。

　2．1953年，美国沃森，英国克里克提出DNA双螺旋结构模型。

二、当代生物科学的新进展

（一）方向：

微观→分子水平

宏观→生态学

（二）生物工程方面：

　1．1978年，美国育成“石油草”。

　2.1988年，美国提出“人类基固组计划”。

　3.1988年，我国育成抗病毒烟草新品种等。

　4．1989年，我国育成转基因鲤鱼。

　5.1992年，我国制成生物工程乙肝疫苗并批量投放市场。

　6.1993年，我国大面积试种两系法杂交水稻。

　7．1995年，我国育成抗虫棉。

（三）生态学方面：

　1.世界五大问题。

　2．安徽省颖上县小张庄——生态农业。

（四）其他方面：

　　分子水平的脑科学研究