壹、教學目的
1.通過對近期報刊雜誌等媒體的調查，了解生物科學技術發展的近況及其對人類社會的影響。
2.初步學會收集和處理生物科學技術信息的方法。
3.通過在班級內做交流報告和討論，提高語言表達能力和信息交流能力。
二、教學建議
教師在指導學生進行本課題研究時，應註意以下幾點。
1.為學生提供本校或本地區所擁有的報道生物科學技術發展的媒體種類名稱，如報紙、雜誌、書籍、電視節目、廣播節目、互聯網，並引導學生分析不同的媒體報道的信息特點，重點比較它們在及時性、準確性、通俗性和權威性等方面的差異。
2.為了盡可能減少學生的重復性勞動，教師應將學生分成若幹小組，至少分成6組，分別調查不同媒體對生物科學技術發展的報道。
3.最好規定調查媒體報道的時間範圍，如近1～2年內的消息報道。
4.教師應對收集信息的範圍作大致規定，如新發現、新發明、新技術、新進展等。還應要求學生同時收集其他自然學科的新進展，用以與生物科學技術的新進展作量化比較。
5.對學生通過媒體調查獲得的信息，組織學生進行討論，並引導學生進行歸類(可有不同的歸類方法)。
6.教師應指導學生獨立完成交流報告，報告的形式可不作統壹規定，應鼓勵學生發揮自己的聰明才智，確定能發揮自己特長的報告形式。例如，文字說明，能圖文並茂表示最好；繪制圖表，要求簡明扼要，能說明問題；制作投影片，可集圖片、圖表、簡要文字說明為壹體；制作錄像帶，可將有關電視節目中播放的同類內容加以組合，自制成錄像片段，最好配有畫外音加以說明；也可以制作計算機課件。
7.報告的交流、展示方式，可以根據本校的條件來安排。例如利用班內的板報，定期登載學生收集到的生物科學技術發展信息。也可以以生物科學技術發展信息小報的形式，集中展示，並組織班內、班際之間學生參觀閱覽。還可以利用1個小時左右的課外活動時間，集中播放學生自制的錄像片段或課件，由學生自己進行講解。有條件的學校，還可以組織學生召開“新聞發布會”或進行“學術報告”。
8.組織學生討論時，要求學生對自己收集到的信息的時效性和權威性做出評價。
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研究性課題設計實驗,觀察生長素或生長素類似物對植物生長發育的影響
壹、教學目的
1.初步學會設計壹個觀察生長素或生長素類似物對植物生長發育影響的實驗方法。
2.學會觀察實驗中產生的現象,分析觀察到的現象,得出妳的結論。
二、教學建議
教師在指導學生進行該研究性課題時,應註意以下幾點。
1.教師要為學生設計實驗方案、進行實驗做好必要的準備工作。
(1)給學生介紹壹些有關的參考資料,如大學的《植物生理學》教材、《生物學通報》、中學生物實驗類書籍、生物科技活動類書籍、花卉栽培類書籍等。
(2)給學生介紹壹些常用的生長素及其類似物的中文名與英文縮寫的簡稱對照。例如,吲哚乙酸(IAA)、吲哚丙酸(IPA)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)。
(3)給學生介紹生長素和幾種生長素類似物的特點,為學生設計實驗提供選材依據。
IAA:在植物體內不穩定,容易被強光分解,效果不穩定,不如IBA和NAA。
IBA:不易被氧化分解,容易保留在被處理的部位。作用強烈,作用時間長,誘發的根多而長,但價格較貴。
NAA:效果與IBA相似,誘發的根少而粗。價格便宜,使用安全。
(4)介紹生長素及其類似物的使用方法。進行實驗時,常用水溶液、粉劑或含藥物的羊毛脂軟膏這三種不同的物質進行處理,其濃度單位為mg/L。使用時,將需要處理的植物器官部位在水溶液中浸泡壹定時間,或蘸取粉劑,或塗抹羊毛脂軟膏。
2.設計實驗之前,教師應教給學生設計實驗的思路。
(1)確定課題 因為該“研究性課題的題目範圍較大,教師可以根據當地實際情況和本校的條件,指導學生選擇壹個較小的合適課題進行研究,如“NAA對××植物插條生根的影響”或“2,4-D對××植物結果的影響”等。
(2)提出假設 對自己的實驗內容提出假設。如NAA可以使插條基部(經NAA處理過)的薄壁細胞恢復分裂能力,產生愈傷組織,長出不定根。
(3)設計對照實驗 在本課題的研究中,為了探索某種生長素類似物在何種濃度範圍內對植物的生長發育產生影響,必須多設計幾個不同濃度的實驗組作為相互對照。設計實驗裝置時,須提醒學生裝置的設計應有利於觀察,如觀察促進生根的實驗可以用水培法。
(4)觀察和記錄 實驗中要註意觀察現象或結果,認真記錄。
(5)驗證 實驗完成後,如果時間允許,最好將原實驗重復壹遍。如能重復成功,說明假設成立。
3.為了盡可能減少學生之間的重復實驗,教師應將實驗內容(子課題)盡量分配開。如同壹種生長素類似物對不同種植物生長發育的影響,對同種植物不同器官生長發育的影響,不同種的生長素類似物對某種植物某壹器官生長發育的影響。實驗結束時,再組織同壹實驗內容或同類實驗內容的學生進行比較分析。
4.教師應要求學生在實驗過程中認真進行觀察,如實做好記錄,包括實驗前、實驗中和實驗後植物生長發育的變化。不但要記錄與預期壹致的現象,還要記錄與預期不壹致的現象。對於實驗過程中能采集到的數據,應盡量多采集。
5.實驗結束之後,教師要教給學生認真分析實驗結果,科學處理實驗數據的方法,如盡量用列表式或函數圖表式表示。還要引導學生利用實驗事實進行科學推理,得出相應的結論。最後完成實驗報告。
6.本課題的實驗部分,全部安排在課外或家中進行。
7.課題報告完成之後,教師應組織學生進行交流。教師在組織學生交流報告時,不但要讓學生交流自己所做的實驗報告,還要讓學生匯報完成本課題的體會,如經驗、教訓、克服困難的方法等。
三、參考資料
IAA的生理作用
1.促進作用。IAA促進不定根和側根的形成,莖的伸長,葉片擴大,老葉脫落,某些植物花的形成,雌花增加,子房壁生長,單性結實,果實生長,某些果實座果,種子生長,種子萌發。
2.抑制作用。IAA使側枝生長,塊莖形成,幼葉脫落,花的脫落,果實脫落。
IAA對葉片的脫落是促進還是抑制,取決於IAA的來源。若IAA沿莖向葉片運輸,促進老葉脫落若IAA從葉片向莖運輸,則抑制它本身葉片的脫落。IAA對果實脫落的促進和抑制,也有類似情況。
生長素類似物的生理作用
1.IBA、NAA和2,4-D均可促使壹些不易生根的植物(如油桐、蘋果、梨、梅、杏)插條順利生根,使用濃度壹般為10～100 mg/L。
2.促進結實。用10 mg/L的2,4-D溶液噴灑番茄花簇,可以促進座果,促進無子果實的形成。
3.促進菠蘿開花。凡是達到14個月營養生長期的菠蘿植株,在壹年內的任何月份,用5～10 mg/L的NAA或2,4-D處理,都可以在2個月後開花。
4.阻止器官脫落。施用10 mg/L的NAA或1 mg/L的2,4-D,可使棉花保蕾保鈴。
5.抑制花芽分化,延遲開花。用0.01mg/L的2,4-D噴灑的菊花,花蕾呈初花狀態；用0.1 mg/L的2,4-D噴灑的菊花,花蕾膨大而透色；用5 mg/L的2,4-D噴灑菊花的花蕾,花蕾尚小；而對照組菊花則盛開。
用250 mg/L的IBA噴灑落地生根植株,可延長開花2周。
用50 mg/L 的NAA在蕾期噴灑離層部位,可延長盆栽葉子花的花期20d。
6.抑制果實成熟。用10 mg/L的2,4-D在蕾期或幼果期噴灑盆橘,可延長掛果時間。
含有生長素類似物的水溶液、粉劑和羊毛脂軟膏的配制方法
1.水溶液(以NAA為例)
NAA為無色粉劑,純度為99%或80%不等。難溶於冷水,而易溶於酒精、醋酸和沸水。配制某濃度的藥液需要多少某壹純度的NAA粉劑,可由下面的公式算出:
原藥含量×原藥用量(mg)=使用濃度(mg/L)/1 000×使用藥液量(mL)。例如,配制濃度為1000 mg/L的100 mL NAA母液時,先算出需要多少99%的NAA粉劑:99%×x=1 000/1 000×100,x=101 mg。然後,稱取101 mg 99%的NAA粉劑,溶於少量體積分數為95%的酒精溶液中,再用蒸餾水稀釋到100mL,就可以得到1000 mg/L的NAA母液。
不同濃度的NAA溶液,可用NAA母液配制。如配制40 mg/L的NAA溶液,可吸取4 mLNAA母液,用蒸餾水稀釋到100mL就可以了。
2.粉劑
首先將藥劑溶解在體積分數為95%的酒精溶液中,然後將配制的酒精藥液均勻地攪拌在惰性粉(如滑石粉)中,適當加熱,待酒精全部揮發掉,就得到粉劑了。
3.羊毛脂軟膏
先將藥劑配制成壹定濃度的水溶液,再與熔化的羊毛脂混勻就可以了。例如,配制1500 mg/L NAA羊毛脂軟膏時,先稱取1.5 gNAA,溶於1 mL體積分數為95%的酒精溶液中,然後倒入大燒杯內,加蒸餾水至1000 mL,加熱攪拌至充分溶解,如因加熱使體積減少,應補足到1 000 mL；再取500 g羊毛脂,放入1000 mL大燒杯中,微微加熱,使它熔化然後取250 mL的1500 mg/L NAA溶液,註入熔化的羊毛脂中,充分攪勻,就得到1 500 mg/L的NAA羊毛脂軟膏。
幾種生長素類似物制劑的使用方法
1.噴灑 如用2,4-D水溶液噴灑花和果實。
2.浸泡 如用NAA的水溶液浸泡插條基部。
3.蘸取 如用插條基部蘸取NAA的粉劑。
4.塗抹 如用NAA羊毛脂軟膏塗抹處理部位(如莖),外面最好用棉花輕輕包住。
生長素類似物對植物生長發育影響的實驗設計示例
1.實驗題目:IAA對種子萌發和幼苗生長的影響。
2.實驗原理:IAA對種子的萌發和幼苗生長有促進作用。
3.目的要求:(1)初步學會設計觀察NAA對種子萌發和幼苗生長影響的方法。
(2) 觀察分析實驗中的現象,得出適當結論。
4.材料用具:種子(如蘿蔔種子),試管,移液管,培養皿,濾紙,IAA溶液。
5.實驗假設:壹定濃度的IAA溶液對種子的萌發和幼苗生長有促進作用。
6.實驗預期:經不同濃度的IAA溶液處理過的種子,1周之後種子的萌發和幼苗的生長會有所區別。
7.方法步驟:
(1)配制濃度分別為1000 mg/L、10 mg/L、0.1 mg/L、1 μg/L、0.01 μg/L的IAA溶液。
(2)取6個試管,編號。在1～5號試管中,分別加入5 mL不同濃度的IAA溶液,6號試管中加入5 mL蒸餾水。
(3)在6個試管中各放入20粒種子。
(4)24 h後取出種子。取6個培養皿編號(1～6號),每個培養皿內事先都墊上濾紙,1～5號分別用不同濃度的IAA溶液浸濕(序號應與試管號對應),6號培養皿內的濾紙用蒸餾水浸濕。將從1～6號試管中取出的種子,分別放入與之對應的1～6號培養皿中,均勻擺放。蓋上培養皿蓋,放暗處培養。
(5)觀察統計。1周後進行觀察,測量,統計。
8.實驗記錄:
9.實驗結果和結論:
(1)分析實驗結果
①分析數據的可靠性。
②根據所得數據繪制函數圖表。
③根據函數圖表分析蘿蔔種子的發芽率和幼根、胚軸的生長狀況(長度)與IAA濃度的關系。
④找出促進蘿蔔種子萌發和幼苗生長的IAA溶液最適濃度。
(2)推導結論 根據對實驗結果的分析,得出相應的結論。
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研究性課題 調查人群中的遺傳病
壹 教學目的
1.初步學會調查和統計人類遺傳病的基本方法。
2.通過調查，了解某些人類遺傳病的發病情況。
3.培養接觸社會，並從社會中直接獲取資料的能力。
二 教學建議
教師在指導學生進行該課題研究時，應註意以下幾點。
1.課題研究的組織形式，以小組為單位進行研究。每個小組的組成以自願結合為好，人數不宜太多。
2.在調查研究之前，要求每組根據當地實際情況，確定課題，並制定出切實可行的調查方案，包括調查目的、方法、分工、完成時間、報告交流形式。另外，教師壹定要做好學生的思想工作，讓學生以科學的態度來完成本課題的研究任務，不要有任何顧慮；同時，應教育學生不要對患有某種遺傳病的人(或同學)有任何不敬或不正確的看法。
3.調查之前教師應向學生講清調查時的註意事項。
(1)調查時要詳細詢問，如實記錄。
(2)不搞重復調查，以免影響統計結果。
(3)對某個家庭進行調查時，被調查成員之間的血緣關系必須寫清楚，並註明性別。
4.社會調查結束之後，教師要引導學生對調查結果進行分析。
(1) 必須統計被調查的某種遺傳病在人群中的發病率。
(2) 如有可能，最好對某個典型家族作具體分析，探索被調查遺傳病的遺傳方式，以及遺傳病的類型。
5.如有可能，可以與當地衛生保健部門搞聯合調查，這樣實用性更強，效果會更好。
三 參考資料
常見的單基因遺傳病和多基因遺傳病
多基因遺傳病——唇裂、各種先天性心臟病
調查示例
1.調查目的 調查中學生中的紅綠色盲發病情況。
2.調查對象 天津市三十壹中初三年級學生，天津市壹H九中學98屆初二年級學生、99屆初三年級學生。
3.調查方法 生物教師與本校醫務室老師聯合調查，對學生逐個進行紅綠色盲檢查。
4.調查結果
(1) 天津市兩所中學部分初中學生紅綠色盲調查表
(2)兩個色盲男生家族遺傳病史調查
學生甲:父親、母親、祖父、祖母、外祖父均正常，外祖母色盲。
學生乙:父親、祖父、祖母、外祖母均正常，母親、外祖父均色盲。
5.調查結果分析
(1)紅綠色盲的發病率
被調查人數為2 747人，其中色盲患者為38人(男性37人，女性1人)，紅綠色盲的發病率為1.38%。男性紅綠色盲的發病率為1.35%，女性紅綠色盲的發病率為0.03%。二者均低於我國社會人群男女紅綠色盲的發病率。
(2)紅綠色盲的男女比例
男:女135:345:1，此比例也低於我國社會人群中紅綠色盲的男女比例(14:1)。
(3)從兩個男生家族遺傳病史調查中分析，可知紅綠色盲的遺傳符合該病的遺傳特點。
6.結論 我國社會人群中，紅綠色盲患者男性明顯多於女性。
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研究性課題調查環境汙染對生物的影響
壹、教學目的
1．通過調查，了解環境汙染對生物的不利影響。
2．初步學會調查環境汙染對生物影響的基本方法。
二、教學建議
教師在指導學生進行課題研究時，應註意做好以下幾點。
1．課題研究開始之前，教師應該將學生分成若幹個小組，或者由學生自願結合組成若幹小組，以小組為單位進行調查，並由小組長負責本組的課題研究工作。
2．教師應根據當地條件及本校學生的實際情況，指導學生選擇適宜的調查題目，並確定具體的調查方法。調查方法可采用野外觀察法、社會調查法、文獻調查法、或三者相結合的方法，也可以采用走訪當地環境保護部門與查閱資料相結合的方法。城市中學和農村中學在選擇調查方法上可以有所側重，如居住在城市或人口密集地區的學生，可以看重調查汙染物（如生活汙水、廚房裏及煤燃燒等產生的廢氣、生活垃圾、噪聲）對人類的不利影響；居住在農村的學生，可側重調查水汙染和土壤汙染對農作物產生的不利影響。如果是調查環境汙染對生物的不利影響，壹般可采用野外觀察法，以獲取第壹手資料。觀察時，要囑咐學生認真觀察生物體受汙染後某些部位所發生的變化，以及異常生理反應的表現。
3．由於環境汙染涉及面廣，教師在指導學生確定課題時，壹定要提醒學生註意調查的題目不宜過大，每個小組以壹個題目（或內容）進行調查為宜，各小組之間的調查題目如能錯開最為理想。
4．教師應指導學生制定好調查方案。調查方案壹般包括調查課題、調查方法、調查結果等。如采用野外觀察法進行調查，還應包括調查時間、調查路線、結果分析、結論等。
5．對於采用文獻調查法進行調查的學生，教師可為學生提供壹些參考資料（見“參考資料”），或指導學生從何處（如圖書館、互聯網等）去查閱資料。
6．對於采用野外觀察法進行課題研究的學生，教師應指導學生從某種生物受汙染的具體癥狀入手，進行仔細觀察，然後再調查汙染物的來源（汙染源）。如果有多個汙染源，則需進壹步查明各汙染源的大小、遠近等，最後確定主要的汙染源。教師應提醒學生，在調查、觀察過程中，如有條件應盡可能地照像或錄像。
7．調查工作結束之後，教師應指導學生對收集到的資料進行整理加工，以小組為單位完成調查報告，並及時在班內交流。調查報告可有文字報告、文字與圖片相結合、照片說明、播放自制錄像片等形式。
8．凡采用野外觀察法進行課題研究的小組，教師應指導學生在報告中增加壹項“防治環境汙染的建議”，以便供有關部門參考。
三、參考資料
野外觀察法示例
1．研究課題 調查馬路餐飲業煤爐的熱輻射和煙塵對行道樹的危害。
2．調查目的 調查馬路餐飲業對行道樹的危害。
3．調查方法 野外實地調查、觀察。
4. 調查時間 1996年6月3日至6月7日。
5. 調查地點 天津市南開區某農貿市場中段。
6. 調查結果
（1）調查地段概況
該農貿市場中段長540 m，馬路兩側的行道樹全為白蠟樹，***156株。馬路南側餐廳、早點部***12個，馬路北側餐廳9個，***計21個。汙染源是餐廳和早點部的煤爐，其汙染物主要是熱輻射和煙塵。
(2）觀察記錄
將觀察到的現象記錄在下表中。
3）結果
①不同餐飲部門排放的汙染物對行道樹的危害程度。
7個早點部排放的汙染物危害行道樹：6輕1重（樹木死亡）。
13個餐廳排放的汙染物危害行道樹：3輕10重（樹木死亡或部分死亡）。
1個烤鴨店排放的汙染物危害行道樹：較輕。
②汙染物的排放量與行道樹受害的關系。
路南的餐飲部門多於路北，汙染物的排放量路南多於路北，行道樹受害程度路南明顯高於路北。
③行道樹受害程度和行道樹與煙囪的距離成反比關系。
④行道樹的受害率。156株白蠟樹中有39株受害，受害率為25％。
7. 調查結果分析
(1）早點部和烤鴨店周圍的行道樹，受害程度低於餐廳周圍的行道樹。其原因是，早點部和烤鴨店的營業時間短，熱輻射時間短，排放的汙染物數量較少；而餐廳的營業時間長，熱輻射時間長，排放的汙染物數量較多。
（2）離煙囪遠的行道樹受害較輕，離煙囪近的或煙囪上方的行道樹受害嚴重，這說明煤爐對行道樹的危害，主要是由熱輻射造成的。熱輻射將枝葉烤灼、致死，而枝葉變黑是由煤爐排放的煙塵造成的。
8. 結論
馬路兩側餐飲部的煤爐（汙染源），其熱輻射和排放的煙塵（汙染物）嚴重危害行道樹，輕則使其枝葉變黑，重則使其技死葉亡。
9．建議
建議有關部門明令禁止在行道樹旁經營餐飲業，對已開業的餐飲部應予以取締，並對當事人進行教育和處以罰款，並補栽行道樹。