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苏教版高一必修2.1身边的生物科学学案【高效导航】1.学习目标：（1）说出解决粮食问题的重要性。（2）举例说出现代农业生物技术的重要性。（3）养成关注与生物学有关的热点问题和社会问题的习惯，培养主动关心、参与社会决策的意识。(4)理解人与自然，生物技术与人类和谐发展的意义。2.学习重点：（1）尝试将生物科学与身边的社会生活联系起来，从生物科学的角度来理解解决粮食问题的重要性。（2）了解现代农业生物技术在解决粮食问题中的巨大贡献。（3）理解“科学技术是一把双刃剑”，正确看待生物技术对人类社会发展产生的影响。3.学习难点：（1）通过对各种信息资料的收集与整理，提高学生获取与甄别有效信息的能力，培养学生的批判性思维。（2）举例说出生物科学和人类社会的关系。[来源:学科网]（3）举例说出人类面临的粮食问题以及现代农业生物技术在解决粮食问题中的巨大贡献。“看”——知识经纬[来源:学科网][来源:学科网]“导”—自主预习一、人类面临的问题之一：粮食问题身边的生物科学粮食问题二战后的世界粮食问题发展趋势存在的问题原因实质解决办法我国农业现状原因解决办法科学合理地应用现代农业生物技术转基因植物现代农业生物技术的经济效益现代农业技术的社会效益我国的农业生物技术的现状1.二战后世界粮食现状：（1）总体状况：粮食生产的增长速度人口的增长速度，世界人均粮食产量呈现趋势。（2）世界粮食生产存在不平衡性[来源:Zxxk.Com]发达国家发展中国家人口数量占世界人口的1/4占世界人口的3/4粮食总产量占世界的占世界的特点人均产粮、消费人均产粮、消费2.我国的粮食生产状况及产生原因（1）成就：用仅占世界的耕地养活了占世界22%的人口。（2）将来所面临的问题：粮食巨大。（3）原因：人口的迅速、以及等。二、生物科学与社会：科学合理地应用现代农业生物技术1.作用：在彻底解决资源匮乏、、和疾病肆虐等方面发挥重大作用。2.转基因技术发展历史（1）诞生：1983年世界上第一个标志着现代农业生物技术的诞生。（2）发展：1993年世界首例——延熟保鲜番茄在美国批准上市。3.价值：经济效益、和生态效益。4.我国转基因技术的发展（1）“七五”计划结束时，我国已掌握了转基因植物的，获得了抗虫烟草等转基因植物。（2）“八五”计划期间，、抗细菌、、抗虫、抗除草剂等转基因植物得到了更大的发展。（3）“九五”计划期间又获得一批具有的新基因（如水稻耐寒、耐盐碱等相关基因），并已初步获得抗病、抗虫或改良品质的转基因水稻、玉米、烟草以及花卉等。“学”—互动探究探究一人类面临的问题之一：粮食问题阅读课本P2-3相关内容，思考并小组讨论下列问题：1.当今世界，全球化进程加速，全球性的社会、经济、环境间的矛盾愈发严重，三者如何和谐发展的问题困扰着我们。具体而言，当今世界的全球性问题主要包括哪些内容？提示：粮食问题、人口问题、资源问题、生态环境问题、能源问题、贫困问题、疾病问题、技术的局限性问题等等。2.请你根据你课前收集的资料，分析第二次世界大战后世界粮食状况如何？提示：（1）随着科学技术的发展，特别是包括生命科学在内的现代科学的进步，使得世界粮食产量迅速提高，基本能满足世界范围内的粮食需求。（2）世界的粮食总产量的确取得了迅猛发展，但是由于以下几点原因：①不同国家与地区的经济发展不均衡，导致一些发展中国家以及经济不发达的国家与地区的粮食问题依旧很严重，而且有越来越严重的趋势；②世界范围内的人口剧增，导致人均粮食增加不明显，而且，粮食总量增加空间有限，人口的增长势头迅猛，使得世界范围内的粮食问题愈发严重。导致粮食问题依旧是困扰人类社会发展的主要问题。（3）在近几年来，在世界各地区的粮食产量总体增加的情况下，不同国家与地区的粮食产量却呈现不同的发展态势，粮食问题在发展中国家与不发达国家与地区相对严重。这与该区域的经济、科技、环境以及政府的决策均有密切的关系。3.在未来一阶段，世界范围内的粮食问题可能会越发严重，造成世界范围内的粮食问题更加严重的主要原因有哪些？表现在哪些方面？提示：（1）由于温室效应导致的全球气候异常、各种自然灾害、土地沙漠化以及工业化的发展，将导致世界范围内的粮食产量增加不明显；而世界范围内的粮食消费量却不断增加；因此将出现粮食产量小于粮食消费量，导致粮食库存量减少。（2）在发达国家，由于政府农业补贴、农业基础设施完善、科学技术发展水平等原因，因此，人均粮食产量高、消费多；在发展中国家，由于政府农业补贴、农业基础设施薄弱、科学技术发展水平相对较低，因此，人均粮食产量低、消费少。我们认为，未来一阶段，发展中国家的粮食问题要更严重于发达国家。因此，粮食问题更应关注发展中国家和地区。（3）粮食问题的解决，是一个综合性的、需要各个学科相互支持的、各个阶层的人们相互理解的、科学与非科学相互作用的工程。但是，我们有理由相信，人类能解决粮食问题，只要我们共同努力。4.分析教材中的“积极思维”，归纳2000年我国粮食减产的原因是什么？提示：（1）2000年我国粮食严重减产，对世界粮食产量产生了严重的影响，也直接影响我国的粮食消费量，不仅影响了我国的经济与社会的持续发展，也影响了世界的经济发展。（2）2000年我国粮食减产的主要原因是干旱；而全球范围内的气候异常、我国的植被覆盖率相对较低、农业水利工程还不够完善等原因则是造成这场持续时间长、波及区域大的干旱的主要原因。（3）我国的人均耕地面积少，人口数量巨大，粮食消费需求量较大，因此，粮食问题对我国的经济、社会影响巨大。5.粮食短缺的主要参数是什么？提示：粮食短缺是社会原因和自然原因相互作用的结果。粮食是否短缺的主要参数是人均占有粮食的数量，因此，要解决粮食问题，应从粮食生产总量以及人口总数两方面着手、6.应对粮食危机的现实措施有哪些？提示:（1）施行计划生育，控制人口增长；（2）保护和治理环境，防止环境恶化；（3）减少建筑用地；（4）培育和推广转基因作物；（5）通过诱变育种、杂交育种等育种手段培育高产作物新品种；（6）研究、改善光合作用机制，提高作物的光合作用效率；（7）减少粮食的深加工和转化环节，让更多人直接以粮食为食。【经典回眸】1972年出版的《增长的限制》一书，报道了某些科学工作者用计算机模拟研究“人类的境遇”问题。模型以1900年到1970年世界人口、粮食、自然资源以及工业污染的变化数值为依据，预测曲线变化如下图，分析回答：(1)图中①～④曲线各表示哪些数值变化：①_______，②_______，③_______，④________。(2)从模型曲线可以看出，为了人类的根本利益应______________。【解析】(1)4条曲线中最易判断的是自然资源和环境污染。地球上的自然资源是有限的，随着人口增长，被开采利用的越来越多，所剩下的将越来越少，即对应曲线①。随着工业产量增加，环境污染逐渐增强，所以工业污染对应曲线③。“民以食为天”，人口的增长，依赖于粮食的增长，所以粮食先增加，人口随粮食的增加而增加，粮食对应曲线②，人口数值对应曲线④。(2)据图分析，人口迅速增长后，会迅速下降；资源、工业生产等都呈下降社会原因人口增长过快粮食的消费需求增多供需矛盾（供＜需）粮食短缺自然原因环境恶化（如干旱）耕地减少粮食产量减少导致导致导致导致导致趋势，环境污染却日趋严重。(3)要使人类保持可持续发展，应当控制人口增长，保护自然资源，防止环境污染。【答案】(1)①自然资源②粮食③工业污染④人口(2)控制人口增长，保护资源，防治环境污染【变式训练】1.科学家预计到2030年，我国人口达到16亿，而耕地面积则下降到7300万顷，按16亿人均年消费粮食600kg计算，中国共需粮食9.84亿吨，需要每公顷产粮13.5吨，也就是说，到2030年中国粮食单产同现在相比需要提高2.7倍才行。这个事实说明()A．达到这些指标是相当困难的B．2030年中国粮食需要大量进口C．控制人口、保护耕地，对中国人民的生存和发展具有十分重要的意义D．2030年中国粮食单产将会同步提高探究二生物科学与社会：科学合理地应用现代农业生物技术阅读课本P3－P4相关内容，并结合图Ⅱ，思考并小组讨论下列问题：1.为解决世界粮食问题，需要培育高产、稳产和具有多种生物优良品质的农作物应用什么技术？提示：转基因技术。2.如何理解转基因技术？提示：转基因技术是利用分子生物学技术，将某种生物的基因转移到其他生物中，改造生物的遗传物质，使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变的一项现代生物技术。3.世界首例转基因产品是什么？什么时候被批准上市的？具有怎样的优点呢？提示：世界首例转基因产品是转基因延熟番茄；是在1993年在美国被批准上市的；具有味道更佳、不易腐烂的特点。4.在近年来，现代农业生物技术究竟取得了怎样的进展呢？提示：⑴转基因作物在全球范围内被广泛栽培。⑵在种植的转基因作物中，抗除草剂作物占有的比例最大，其次是抗虫作物。除草剂的使用一方面也会导致农作物减产，转基因抗除草剂的使用可以减少除草剂对农作物的伤害；病虫害对农作物的产量影响很大，而使用农药防治害虫，投入的生产成本很大，但效果不明显，并且容易造成环境污染，而转基因抗虫作物的栽培，可以有效解决农药过度使用带来的危害。⑶就单独一种农作物的栽培面积而言，抗除草剂转基因作物是大豆的种植面积最大。说明大豆作为一种世界范围内的重要作物，在解决粮食问题中具有重要。⑷转基因植物的生产已经初步实现了产业化，并且开始被普通消费者接受。5.现代农业生物技术具有怎样的经济效益呢？你可以通过数据来说明你的观点吗？提示：⑴现代农业生物技术的发展为社会创造了明显的经济效益的同时，也为我们带来了巨大的社会效益。根据相关资料表明，我国栽培的抗虫棉花，可以大大减少棉花栽培中的农药使用，可以减少环境污染。⑵转基因的农作物主要可以分为两类：一类是抗逆性转基因作物，如转基因抗虫棉等，主要栽培目的是提高农作物产量，减少化学农药的使用对环境的污染和人畜的危害；另一类是高产、优质的转基因的作物，如金大米、转基因向日葵等，其目的是提高农作物的产量和品质。6.现代农业生物技术可能给人类社会带来哪些负面影响呢？提示：转基因农作物可能带来转基因食品的安全性、转基因生物的生态安全性、公众的接受性以及社会伦理道德问题、转基因技术的本身的局限性等诸多问题。7.我国的农业生物技术在近年来取得了哪些进展？提示：(1)农业生物技术是中国现代生物技术发展的一个重要方面，中国在这一领域中取得了明显的进展，大大缩短了与发达国家的差距，使得现代生物技术得到了很大程度的普及，转基因水稻、大豆、小麦、棉花、番茄、烟草等多种转基因植物已培育成功，有些已被批准进行大田释放或试种。(2)1992年中国开始实施“水稻基因组计划”项目，目前中国科学家在构建水稻BAC文库的物理图谱方面取得了较大的突破。（3）在家畜胚胎工程方面，中国已跻身于国际先进行列，获得了首例核移植山羊的产羔成果。(4)而植物组织培养、原生质的培养、染色体工程、花药育种、体细胞杂交等已成为现代分子育种的重要手段。(5)在动物基因工程方面，中国也取得了许多可喜的成果，目前已获得了转基因鱼、兔、鸡等多种转基因动物。1998年2月中国科学家又获得了可在乳腺中表达生产药用蛋白凝血因子X的转基因山羊。[来源:学.科.网]【经典回眸】下列关于现代农业生物技术的叙述错误的是（）A．改良农作物的品质B．提高农作物的抗逆性C．能提高某些农作物的抗虫能力D．没有安全隐患，受到人们普遍喜爱【解析】转基因植物的培育成功标志着现代农业生物技术的诞生。现代农业生物技术的推广在一定程度上改良了农作物品质、提高农作物的抗逆性。某些转基因抗虫作物的推广，提高了这些作物的抗虫能力。通过转基因技术培育出的农作物和利用这些农作物生产的产品是否没有安全隐患，目前尚有争议，有些人接受和喜爱这些农作物和由这些农作物生产的产品，也有些人不接受和不喜爱。【答案】D【变式训练】2.下列有关现代农业生物技术的说法，不正确的是()A．转基因作物的品种越来越多，产量也有很大