第一章走近細(xì)胞第二節(jié)生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程,蘇教版必修1,第二節(jié)生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程病毒是肉眼看不到的微小生物，對人類生活的影響確實(shí)很大。如20世紀(jì)80年代人類發(fā)現(xiàn)由hiv引起的aids，和21世紀(jì)初由sars病毒引起的sars、高致病性禽流感病毒引起的高致病性禽流感，給人類的生命和健康帶來沉重的打擊，這樣的事實(shí)激發(fā)了對生物科學(xué)有興趣的人致力于病毒方面的研究。開展病毒研究，還是從科學(xué)家研究病毒的科學(xué)史實(shí)開始。,11892年，俄國生物學(xué)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(xì)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(rèn)為有兩種可能的解釋：一種是細(xì)菌太小，能通過細(xì)菌過濾器；第二種是細(xì)菌雖被阻，細(xì)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(shè)計(jì)出新的研究方案，他的實(shí)驗(yàn)假設(shè)是由某種細(xì)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(yīng)該越來越小。實(shí)驗(yàn)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(rèn)，這個致病因素是一種很小的、能通過細(xì)菌過濾器的、能引起煙草花葉病的病原體，當(dāng)時(shí)他把這種致病因子叫做“濾過性病毒”。,一、科學(xué)家研究病毒的歷史事實(shí),2可怕的瘟疫：（1）19181919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。（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(yù)防措施。（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(shí)以胎盤為媒介的母嬰傳播。目前還沒有好的治療措施。,非典型肺炎（sars）稱為嚴(yán)重急性呼吸綜合癥，簡稱sars。科學(xué)家將引起sars的新的變種冠狀病毒命名為“sars病毒”主要由受感染者的飛沫近距離傳播，接觸受感染者的分泌物也會感染，是一種呼吸道急性傳染病，有比較強(qiáng)的傳染力。非典型肺炎的病原體為冠狀病毒。致病病毒能在空氣中存活4到5小時(shí)，手會成為它們的依附體，而手又經(jīng)常接觸眼、口、鼻等身體部位，這些粘膜組織的外殼蛋白會成為冠狀病毒與人體細(xì)胞相結(jié)合的受體，進(jìn)而成為病毒入侵人體的通道。,3sars偷襲,病毒,sars病毒,艾滋病毒,1、病毒的結(jié)構(gòu),衣殼,化學(xué)組成形態(tài)單位功能排列方式,由蛋白質(zhì)構(gòu)成,衣殼粒,通常由1-6個多肽分子組成，為電鏡下最小的單位,保護(hù)核酸決定抗原特異性,使病毒呈現(xiàn)不同的形態(tài),核酸,只含一種：dna或rna,吸附注入核酸合成核酸、蛋白質(zhì)裝配釋放,2、病毒的增殖：,活的宿主細(xì)胞中，病毒繁殖的過程,二、像科學(xué)家一樣開展研究：科學(xué)探究,1892年，俄國生物學(xué)家伊凡諾夫斯基發(fā)現(xiàn)煙草有煙草斑紋病，最初他猜想病原體是某種細(xì)菌，但顯微鏡檢查沒有發(fā)現(xiàn)；繼續(xù)實(shí)驗(yàn)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)?。缓髞硭钟眉?xì)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(rèn)為有兩種可能的解釋：一種是細(xì)菌太小，能通過細(xì)菌過濾器；第二種是細(xì)菌雖被阻，細(xì)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(shè)計(jì)出新的研究方案，他的實(shí)驗(yàn)假設(shè)是由某種細(xì)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(yīng)該越來越小。實(shí)驗(yàn)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(rèn)，這個致病因素是一種很小的、能通過細(xì)菌過濾器的、能引起煙草花葉病的病原體，當(dāng)時(shí)他把這種致病因子叫做“濾過性病毒”。,思考：伊伊凡諾夫斯基在發(fā)現(xiàn)病毒的研究中：1、他提出的問題是什么？2、他作出的假設(shè)是什么？3、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)變量是什么？4、其設(shè)計(jì)的對照實(shí)驗(yàn)是什么？,總結(jié)：科學(xué)研究的基本過程是：提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、分析證據(jù)、得出結(jié)論等。,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指在正式進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，實(shí)驗(yàn)者根據(jù)一定的目的和要求，運(yùn)用有關(guān)的科學(xué)知識、原理，對實(shí)驗(yàn)過程中的材料、手段、方法、步驟等全部方案的制定。一個比較完整的探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，一般包括以下幾個方面的內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定；提出假說；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法和步驟；提出實(shí)驗(yàn)預(yù)期的結(jié)果；要觀察和搜集的數(shù)據(jù)及方法。,原則：科學(xué)性原則可行性原則簡便性原則對照性原則單一變量原則,下面是最早發(fā)現(xiàn)抗生素青霉素的科學(xué)家弗萊明所進(jìn)行的探索過程。觀察及對問題的認(rèn)識：細(xì)菌培養(yǎng)基中，偶然生出青霉菌，在其周圍細(xì)菌沒有生長。為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象？,例：有人說松樹的針狀葉具有保鮮作用。實(shí)驗(yàn)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?jiān)O(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案，研究室溫條件下，松針是否具有保鮮作用。（3）預(yù)測并簡單分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,析與解題干中要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案研究室溫條件下，松針是否具有保鮮作用？材料中還給出醫(yī)用保鮮劑一瓶。這就可以想到取三個塑料桶進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，首先將柑桔分成三等份，放在a、b、c三個塑料桶中，再在兩桶中分別防入柑桔松針、保鮮劑，第三桶不處理。一段時(shí)間后，觀察和統(tǒng)計(jì)a、b、c三桶中霉變的柑桔數(shù)量，以霉變的柑桔數(shù)量多少來判斷柑桔的新鮮程度。,答案：（1）松樹的葉片能產(chǎn)生抗生素殺滅細(xì)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(shí)間后，觀察和統(tǒng)計(jì)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(dāng)，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。,本題利用了對照實(shí)驗(yàn)原理，注意單一變量。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，注意用題干中給出的已知條件；預(yù)測并簡單分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，一定要答完全，如四種情況要解釋清楚：松