第2節 生物科學的學習過程
一、學習目標
1、了解科學家征服病毒的漫漫路程。
2、舉例說出一個科學研究的故事。
3、概述科學研究的基本過程。
4、嘗試進行科學研究。
二、教材分析
1、重點難點與疑點
1．重點
（1）了解科學家征服病毒的漫漫路程。
（2）舉例說出一個科學研究的故事。
（3）概述科學研究的基本過程。
（4）嘗試進行科學研究。
2．難點
（1）了解科學家征服病毒的漫漫路程。
（2）舉例說出一個科學研究的故事。
（3）概述科學研究的基本過程。
（4）嘗試進行科學研究。
3．教學疑點
（1）舉例說出一個科學研究的故事（應用）。
（2）概述科學研究的基本過程、嘗試進行科學研究（應用）。
2、教材解讀
課 文解 讀
一、科學家不斷研究：征服致病病毒路漫漫
P6 煙草的怪病
病毒的發現與研究歷史
一、病毒病由來已久
地球上的人類，其他動物和植物遭受病毒病的折磨已有許多世紀。許多記述表明至少在公元前二至三個世紀印度和中國就存在天花，中國從公元十世紀宋真宗時代就有接種人痘預防天花的記載了。在明代隆慶年間（1567-1572），人痘預防天花推行甚廣，先后傳至俄國、日本、朝鮮、土耳其及英國。1796英國醫生琴納，才得出了結論，牛痘可能使人預防天花，并在英國及歐洲大陸普遍應用，挽救了千百萬人的生命。
在家畜的病毒病中，狂犬病可能是最早有記載的。此病毒病一般與瘋狗有關。阿里斯多德在公元前四世紀就記述了病犬的瘋狂和暴怒，通過咬嚙還能將病魔傳給其他的動物，此病也能傳染給人（人畜共患疾�。谌梭w上這種病常被稱作恐水病。法國人巴斯德在1884年發明了狂犬疫苗。
昆蟲病毒病可能同高等動、植物的病毒病一樣歷史悠久。十二世紀中葉我國《農書》中，已有關于家蠶“高節”、“腳腫”等病癥的記載。這就是我們現在所知家蠶核型多角體病毒。而國外直到十九世紀中葉，Cornelia和Maestri才記述了家蠶的黃疸病或多角體病的癥狀。
第一個記載的植物病毒病的是郁金香碎色病，因為至今荷蘭阿姆斯特丹的Rijks博物館還保存著一張1619年荷蘭畫師的一幅得病的郁金香靜物畫。據記載一個得病郁金香球莖竟能換來牛、豬、羊甚至成噸的谷物或上千磅的奶酪。在1634~1637年的荷蘭，這種嗜好達到了可稱做“郁金香熱”的高潮。使我們知道在十七世紀就存在一種植物病毒病??郁金香碎色病。
二、病毒的發現與發現者
Adolf Mayer被煙草的一種病態吸引住了，其癥狀是感染葉子上出現深、淺相間的綠色區域，故麥爾在1886年稱為煙草花葉病。通過對葉子和土壤的分析麥爾指出不能把此病歸于無機物平衡失調。這可能是一個細菌病。
1892年從事煙草病工作的年青的俄國科學家伊萬諾夫斯基發現感受花葉病的葉汁，即使經過Chamberland氏燭形濾器的過濾也仍具有傳染的性質。這項觀察提示了存在一種比以前所知的任何一種都小的病原，他認為該病是由產生毒素的細菌引起的。
1898年，荷蘭科學家貝杰林克重復了伊萬諾夫的實驗，他從患花葉病的煙草葉中擠出汁液，并使之通過Chamberland氏濾器。表明濾液仍有侵染性。貝杰林克相信他的濾器阻擋住了細菌。將汁液置于瓊脂凝膠塊的表面時，發現侵染性物質在凝膠中以適當的速度擴散，而細菌仍滯留于瓊脂的表面。因此認為這種侵染性物質要比通常的細菌小。貝杰林克用“病毒”來命名這種史無前例的小病原體。不難看出真正發現病毒存在的是貝杰林克。
伊萬諾夫斯基和貝杰林克通過他們創造性工作發現了煙草花葉病毒，從而開創了病毒學獨立發展的歷程。
三、病毒學的發展歷程
病毒病害的病原研究階段； 病毒化學和結構研究階段。
（一）病毒病害的病原研究階段
自病毒發現直到上個世紀30年代初，病毒學研究主要集中在：分離和鑒定引起各種病毒性疾病的病毒；病毒對疾體所引起的特異性病理效應；病毒的傳播方式和感染宿主范圍；各種理化因子對病毒感染的影響等方面。
在病毒發現的那一年,1898年德國細菌學家勒夫勒和弗施證實了口蹄疫病毒的存在。1911年，勞斯發現了引起雞的惡性腫瘤的勞斯肉瘤病毒。1915~1917年，托特和德愛萊爾分別發現了噬菌體。人們通過過濾性試驗，相繼發現了近百種病毒病害，包括流感、骨髓灰質炎、幾種腦炎、狂犬病、兔的粘液瘤、馬鈴薯花葉病、卷葉病、和條斑病、黃瓜花葉病、小麥花葉病等。而且人們從解決病害觀點出發，在機體水平上研究了病毒感染的癥狀、傳播途徑、傳播介體以及病毒的繁殖特征。1899年古巴流行黃熱病，細菌學家里德證明罪犯確實是伊蚊。接著日本人高見證明一種葉蟬會傳水稻矮花病，蚜蟲會傳馬鈴薯退化病。300多年前（1619年）就知道的郁金香碎色病直到1929年才證明是蚜蟲傳的。這時期還發現了一些非常有趣的病毒生物學現象，如一種病毒通過變異，產生致病力強弱不等毒株。而且同一種病毒的不同毒株彼此間有拮抗，稱干擾現象。還有人發現把病植株的汁液注入到動物體內后，動物的血清和病汁液起特異的反應。這些研究成果都對當時防治病毒病起了重要作用。
在這一階段，人們對病毒本質的認識還很膚淺，認為病毒是一種與細菌類似的病原體，所不同的僅在于病毒必須在生活的細胞內才能繁殖，再就是體積十分微小，以致在顯微鏡下不能見到，能夠通過細菌濾器。這也正是在那一時期把病毒稱之為“超顯微的濾過性病毒”的原因。
（二）病毒的化學和結構研究階段
1935年，美國生化學家斯坦利發現煙草花葉病毒的侵染性能被胃蛋白酶破壞，在這一現象的啟示下，他幾乎磨了上噸重的感染花葉病的煙葉，企圖用提酶的方法把病毒提純出來。他得到了一小匙在顯微鏡下看來是針狀結晶的東西，把結晶物放在少量水中，水就出現乳光了，用手指沾一點這溶液，在健康煙葉上磨擦幾下，一星期以后這棵煙草也得了同樣類型的花葉病�？梢娞峒兊臇|西的確是有侵染性的煙草花葉病毒。今天在美國加州大學的原來斯坦利實驗室里，仍然保留著一個標注著“Tob. Mos.”字樣的瓶子，其中就盛著當年第一次提純的煙草花葉病毒（簡稱TMV）。
根據各種試驗結果，證明這種結晶物質是蛋白質，初步的滲透壓和擴散測定表明，這種蛋白質的分子量高達幾百萬。其結晶制品的侵染性依賴于蛋白質的完整性，侵染性被認為是病毒蛋白質的一種性質。Stanley 的研究論文1953年發表在Science雜志上，他在論文中寫道：“煙草花葉病毒是一種具有自我催化能力的蛋白質，它的增殖需要活體細胞的存在”。在獲得TMV結晶之后的將近20年時間里，許多其他病毒也相繼被結晶出來，1955年，Scaffer和Schwerdt成功地結晶了脊髓灰質炎病毒，它是第一個被結晶出來的動物病毒。然而，Stanley在他的結晶工作中，并未注意到病毒的含磷組分，1936年Bawden和Pirie等在純化的TMV中發現了含磷和糖類的組分，它們以核糖核酸的形式存在， 通過熱變化， 這種核酸可以從病毒粒子中釋放出來，這一發現也被Stanley不久證實，Stanley及其同事證實幾種不同植物病毒的核酸也能從核蛋白的形式中被分離出來。
TMV的結晶及其化學本質的發現是對醫學和生物科學的巨大貢獻，它不僅引導人們從分子水平去認識生命的本質，而且為分子病毒學和分子生物學的誕生奠定了基礎。鑒于Stanley在TMV研究中的突出貢獻，1946年他被授予諾貝爾獎，這是病毒學領域第一個獲此殊榮的科學家。
電子顯微鏡的應用
最初從電子顯微鏡照片上看到的病毒是一些幾乎類似的微粒，1939年，G.A.Kansche在電鏡下直接觀察到了TMV，指出TMV是一種直徑為1.5nm，長為300nm的長桿狀的顆粒，而番茄黃化花葉病毒顆粒為球形，直徑為25nm。
早期電鏡學家獲得的最令人振奮的發現之一是細菌病毒----噬菌體，d′Herelle的噬菌體最初的電鏡照片曾引起很大的轟動。噬菌體雖然非常微小，僅為10nm，但它們具有高度整齊而復雜的結構，它們有圓的頭和起初被認為是尾巴的附屬物，像個小蝌蚪。在爭論多年以后，確定了噬菌體的附屬物沒有運動的功能，但它對噬菌體吸附于細胞表面和注射傳染性核酸進入到細胞中卻起了重要的作用。
病毒學研究的化學時期，還有一些比較重要的進展，1934年M.Schlesinger獲得了純化的噬菌體，1938年W.J.Elford測定了各種病毒顆粒大小等。但總的說來，這一階段，病毒學工作者主要采用敏感動物（如小白鼠）或動物胚胎（如雞胚）來研究病毒，分離鑒定了近百種病毒。同時在機體水平上研究了病毒的繁殖、發病機理和免疫反應等。只是微生物學的一個分支。同時，對病毒化學本質的了解也較為膚淺，對病毒的概念 這一時期，病毒學雖有很大的進展，但尚未形成獨立學科，它還尚有很大爭論，眾說紛紜。
（三）病毒研究的細胞水平時期
這一時期，包括本世紀40年代至60年代。在此期間，病毒學不論是在理論上還是在實踐上都有很大的發展，逐步形成了一門獨立的學科。由于這個時期對病毒的化學本質有了更清晰的認識，因而也有了較為統一的、明確的病毒概念。
1、利用大腸桿菌研究噬菌體的感染過程取得了迅速發展。以M.Delbruck和A.D.Hershey等領導的“噬菌體小組”圍繞噬菌體與感染細菌細胞的相互關系進行了大量而深入的研究。這一時期的突出貢獻在于：1940年M.Delbruck闡明了噬菌體的復制周期；1950年A.Lwoff揭示了溶原性噬菌體誘導的原理；1952年A.D.Hershey證明了噬菌體DNA的感染性；1952年N.D.Zinder發現了噬菌體的轉導現象；1952年E.Wollman發現了溶原性噬菌體。
2、組織培養技術開始應用于動物病毒的研究。我國學者黃禎祥早在1943年就利用雞胚組織塊在試管內進行病毒傳代、定量滴定及中和試驗。我國已故微生物學和病毒學的奠基人高尚蔭院士，1958年在國際病毒學研討會上宣讀了《培養膿細胞的組織培養方法研究》論文，從此揭開了中國昆蟲病毒學研究的新篇章。許多學者采用這一新技術，相繼分離了上百種過去對動物不敏感的新病毒，如腺病毒、副流感病毒、鼻病毒、呼吸道合胞病毒、Echo病毒和柯薩奇病毒，大大拓寬了病毒學的研究范圍。組織培養技術不僅發展了臨床病毒學，而且還可用于研究病毒的復制和遺傳，使人們對病毒本質有了進一步的認識。
1949年J.J.Enders利用單層細胞培養繁殖脊髓灰質炎病毒取得成功，并且由于他對脊髓灰質炎病毒的開創性研究，而于1954年獲得諾貝爾獎。1952年Dulbecco利用細胞單層培養進行了蝕斑試驗，1953年Salk用細胞培養的脊髓灰質炎病毒制備出滅活疫苗，1957年Stewart用細胞培養技術還分離出多瘤病毒。目前組織培養技術已廣泛應用于未知傳染因子的分離，病毒病診斷，疫苗生產，以及病毒感染和復制的基礎研究。
組織培養技術對動物病毒研究所作的貢獻主要包括：病毒轉錄新途徑和翻譯新途徑的發現；病毒對宿主范圍的選擇；某些腫瘤病毒引起的細胞轉化；某些病毒侵染引起的細胞融合；發現有的病毒核酸由若干片段組成；有的病毒核酸具有極性的不同，如小RNA病毒為正鏈RNA病毒，正粘病毒為負鏈RNA病毒。
3、植物病毒不斷有重要的發現，如1952年J.I.Harris揭示了TMV外殼蛋白的化學性質，1955年H.Fraenkel-Conrat成功地將TMV的核酸及其蛋白亞基重建出感染的TMV，1956年H.Fraenkel-Conrat還證明TMV-RNA分子具有感染性，1956年F.A.Anderer闡明了TMV外殼蛋白變性的可逆性；1960年A.Tsugita測定了TMV外殼蛋白的氨基酸序列。中國農業大學裘維蕃院士對北京大白菜三大病害和華北小麥叢矮病等進行了深入研究。
（四）分子病毒學的研究時期
自從1953年DNA雙螺旋結構理論建立以來，由于分子生物學的迅速發展，新技術和新方法的應用，使得病毒學的研究步入了分子病毒學的發展時期。50年代至60年代是分子生物學的奠基時代，而病毒特別是噬菌體和植物病毒為此做出了巨大的貢獻,因此分子病毒學也正是分子生物學的發展過程中應運而生。
分子病毒學的發展是各相關學科如分子生物學、細胞生物學、遺傳學、免疫學與病毒學理論和技術相互滲透的結果。尤其是分子生物學新技術的發明極大剌激了分子病毒學的發展。分子病毒學的發展經歷了如下過程：
1953年，Watson和Crick建立了DNA雙螺旋結構理論，它使人們開始從分子水平上去認識遺傳物質--DNA的結構基礎和復制特性，理解基因表達與性狀的關系，從而為分子生物學和分子病毒學的創立奠定了基礎。
1962年，D.L.D.Casfar闡明了許多病毒的二十面體結構，明確了病毒核衣殼二十面體的構成規律，這是對病毒超微結構認識的重大突破。
1962年，D.Nathans成功地進行了噬菌體RNA的體外翻譯；1965年，S.Spiegelman成功地在體外復制出Qβ噬菌體RNA；1967年M.Goulian成功地體外復制ΦX174噬菌體。這些工作對以后闡明DNA病毒和RNA病毒 的繁殖機制起了重要作用。
1967年，T.O.Diener發現了類病毒，他在試圖分離馬鈴薯紡錘形塊莖病的病毒時，發現其病原不是病毒，而是一種不含有蛋白質，分子量為105左右的裸露RNA。這樣小的RNA分子不編碼任何蛋白質。根據其特殊的性質，Diener把這類致病因子稱為“類病毒”。隨后的研究表明，類病毒RNA還有特殊的復制機制。類病毒的發現在分子病毒學史上是一個重要事件，它不僅揭示了自然界存在著比病毒更簡單的生物，而且也使人們加深了對生命起源的認識。
在類病毒報道之后，有人在澳大利亞又發現了類似于類病毒的環狀RNA分子還能與病毒基因組RNA共同包被于RNA病毒粒子中，引起絨毛菸、苜菪和地三葉草產生病害，其中類似于類病毒的RNA稱為“擬病毒”。羊瘙癢病最初也認為是類病毒引起的，Prusiner于1982年證實瘙癢因子不是類病毒，而是一種分子量只有3.0×104的蛋白質，稱為“蛋白侵染因子”或“朊病毒”。根據類病毒的發現，Lavoff（1981）首先提出把病毒分為真病毒和類病毒的概念。隨著擬病毒和朊病毒的相繼發現，1983年在意大利召開的“植物和動物的亞病毒病原：類病毒和朊病毒”國際學術討論會上，把類病毒、擬病毒和朊病毒列入亞病毒。
1968年，P.H.Duesberg發現流感病毒的多節段RNA基因組，隨后在其他一些病毒中如呼腸孤病毒、大麥條紋花葉病毒中也發現了病毒基因組分節現象的存在。
1970年，P.H.Duelerg發現Rous肉瘤病毒含有癌基因v-src，而且在正常雞以及其他脊椎動物和無脊椎動物的DNA中，也發現有癌基因v-src的同源序列存在，推測病毒癌基因是來自于細胞正�；�。隨著其他腫瘤病毒致癌基因的發現，腫瘤病毒的細胞培養系統建立，以及腫瘤病毒對細胞轉化誘導作用的確定，使人們對腫瘤發生的機制有了更深刻的了解。
1970年，H.M.Temin和D.Baltimor分別發現了病毒的逆轉錄酶。逆轉錄酶基因組RNA在逆轉錄酶的作用下，首先合成原病毒DNA，然后原病毒可整合到宿主染色體DNA上。除了病毒癌基因外，原病毒在宿主DNA上的插入、整合，也可以引起細胞癌基因的激活和細胞轉化，逆轉錄酶和逆轉錄過程的發現，是對Crick 1958年提出的遺傳學中心法則的重要補充和發展，說明遺傳信息不僅可以從DNA RNA，也可由RNA DNA。
1971年，限制性內切酶技術的發現為DNA序列分析和病毒基因的定位創造了條件，利用這一技術曾經成功地為乳頭瘤病毒、多瘤病毒、腺病毒、皰疹病毒構建了酶切圖譜。另一些新技術如基因轉移方法、Southen blot的相繼誕生，也加快了病毒特異性基因，尤其是轉化基因的定位和病毒核酸序列分析的進程。
除此以外，70年代出現的DNA重組技術，使一些病毒基因組能在原核細胞的質粒載體上克隆，并在細菌中能夠得到大量復制和表達產物，因而有利于探尋病毒的基因組結構和功能。
1977年，英國劍橋大學的Sanger完成了ΦX174-DNA全部序列的測定,為此Sanger第二次獲得諾貝爾獎。根據ΦX174-DNA全部序列的分析結果，Sanger意想不到地發現了基因重疊現象。隨后，在DNA噬菌體如R17、MS2、F2、Qβ中也證實了基因重疊現象的存在，這是病毒利用有限的遺傳信息執行更多的功能，提高自身在進化過程中適應能力的一種表現。
1977年，L．T．Chow闡明了腺病毒轉錄過程中的mRNA拼接現象，隨后在SV40、多瘤病毒中也相繼發現了mRNA轉錄后的拼接過程，從而證實了真核基因的不連續性，明確了內含子（intron）和外顯子（exon）的概念。
1978年，W．Fiers和V.B.Reddy測定了SV40-DNA的一級結構由5224個堿基對組成。SV40是第一個全部核苷酸序列被搞清楚的真核病毒，它含有結構基因VP1、VP2、VP3以及轉化基因T和t，整個基因組有12.5%非編碼區或非翻譯區，在這些區域中包含啟動子、增強子序列和其他調節序列，可對病毒基因組復制、轉錄、翻譯進行調控。由于SV40既是研究真核基因結構和表達的良好模型，又是研究癌變機制的理想材料，因此，SV40-DNA一級結構的測定具有重要意義。
在70年代，Miller和Barbara研究ΦX174-DNA轉錄時還發現了ΦX174-DNA僅有一條鏈被轉錄，他們利用ΦX174噬菌體感染大腸桿菌，并在培養基中加入32P-磷酸鹽以制備放射性的噬菌體mRNA，然后再將標記的mRNA分離出來，讓其與分開來的RF-DNA正負鏈雜交，結果觀察到僅有RF-DNA的負鏈與標記mRNA形成雜交體。因而讓實在活體內ΦX174的RF DNA中僅一條鏈是轉錄的模板。與此相類似，T7噬菌體DNA在活體中也只有一條單鏈被轉錄。但在T4或λ噬菌體中情形較為復雜,其基因組中的某些部分是以一條鏈作為模板，而在另一區域，則是以另一條鏈為模板。大腸桿菌基因組的轉錄也同樣存在一組基因與另一組基因的模板鏈不同。
1979年，T．Taniguchi用載體成功地表達了人干擾素基因。這是基因工程的一項大突破。
進入八十年代后，分子病毒學的研究無論是在深度和廣度都有了很大的發展。這里只舉一些重要進展。
1981年，D.K.Kleid等利用重組DNA技術制備出口蹄疫病毒疫苗；
1982年，J.Summers等發現乙型肝炎病毒DNA復制中有逆轉錄過程；
1982年，B.Moss和E.Paoletti用痘苗病毒作為載體表達外源基因；
1983年，Montagnier和R.C.Gallo分別分離到與AIDS相關的人類逆轉錄病毒（HIV）；
1985年，H.Vonder Patten等在3A下闡明了鼻病毒的晶體結構;
1988年，Chuo和Yamaya用弱病毒全長cDNA導入產生抗病毒的轉化植株；
1990年以來，PCR技術在分子病毒學領域得到了廣泛應用，目前PCR已成為病毒性疾病診斷和研究的重要手段。1993年，美國科學家K.Mullis由于發明了PCR儀而與第一個設計基因定點突變的Smith共享諾貝爾化學獎。
1991年，Han等將Moloney鼠白血病毒的反義表達序列導入小鼠受精卵中，從而培育成功對該病毒有抗性的轉基因小鼠。
1992年，Desrosiers等利用SIV mac239/nef缺失突變株制備出減毒活疫苗，取得了抗SIV感染成功，也給HIV疫苗的研究賦予了許多啟示。
1995年，HIV天冬氨酰蛋白酶三維結構的鑒定，使得一些針對病毒蛋白酶活性位點的抑制劑先后問世。1996年，David Ho利用逆轉錄酶抑制劑與蛋白酶抑制劑配成的“雞尾酒”式藥，成功地抵抗了HIV感染，因而1996年稱為AIDS希望年。
1997年，美國加利福尼亞大學的神經病學和病毒學教授S.Prusiner由于發現了羊瘙癢病的致病因子是朊病毒（prion），以及提出了瘋牛病、Creutz-feldt-Jakob氏病、Kuru病等腦退化性疾病是由朊病毒引起的理論，而獲得了諾貝爾醫學獎。然而朊病毒究竟是一種傳染性因子，還是由正�；蛲蛔冃纬傻慕Y構異常的蛋白質，至今仍處于爭論之中。
病毒學經過上述四個時期的發展，逐漸形成和成熟起來，隨著病毒基因組復制、基因表達調控原理、病毒與宿主細胞的相互作用規律，病毒感染和致病的分子機制的揭示，以及分子病毒學在技術上的革新和進步，它將為人類克服和戰勝病毒病做出貢獻。
P7 可怕的瘟疫
現代醫學最偉大的成就之一，就是讓傳染病在世界上大部分地區不再成為對人類生命健康的重大威脅。以美國為例，在100年前，導致死亡的三種最主要的疾病都是傳染�。悍窝�、肺結核和腹瀉；而現在，三大生命殺手則是心臟病、癌癥和中風。大規模傳染病的流行，古人稱之為“瘟疫”。歷史上，人類曾經飽受瘟疫的痛苦，只有在現代科學出現以后，人類在與瘟神的較量中才逐漸占了上風。
1．“黑死病”曾導致歐洲1/3多的人口死亡
歷史上最駭人聽聞的瘟疫之一是所謂“黑死病”，也就是現在所說的鼠疫。鼠疫對于亞洲、非洲和歐洲來說，就是一種恐怖的災難，甚至改變了歷史進程，例如它間接促使了東羅馬帝國的崩潰。
最廣為人知也最為悲慘的鼠疫發生在中世紀的歐洲，它是由人類歷史上最早的一次使用“生物武器”引發的。1346年，西征的蒙古軍隊包圍黑海港口城市克法(今費奧多西亞，屬烏克蘭)，把患鼠疫死亡的死者尸體用投石機射入城內，城里鼠疫由此開始流行。城里的居民熱那亞人逃離此城，鼠疫也跟隨他們傳播到西西里，隨后又傳播到歐洲大陸。在短短5年內，第一波的鼠疫就導致了歐洲1/3到1/2的人口死亡。在隨后的300多年間，鼠疫在歐洲仍反復爆發，直到17世紀末、18世紀初才平息。當時由于病因不明，更加重了鼠疫的神秘、恐怖色彩。許多無辜者被指控傳播鼠疫而被恐慌的民眾處死。
直到19世紀后期細菌學創立后，鼠疫的病源和傳播途徑才逐漸明朗。1894年，法國細菌學家耶爾森在香港調查鼠疫時，發現其病原體是一種細菌，這種細菌后來就被命名為耶爾森氏桿菌。1898年，另一位法國人西蒙德確定了鼠疫的傳播途徑是跳蚤把病菌從老鼠傳播給人。到20世紀中葉，抗菌素的發明使得鼠疫成了容易治愈的疾病，而公共衛生和居住環境的改善也切斷了鼠疫的傳播途徑�，F在，鼠疫已非常罕見，但并不是完全消失，因為它仍然會在鼠類之中傳播，一有機會還會傳播給人。在20世紀80年代，非洲、亞洲和南美洲每年都有發生鼠疫的報告。1996年印度爆發的鼠疫還成了世界的重大新聞。目前，每年大約有1000到2000人感染鼠疫。即使在美國，平均每年也會有10多人從野外鼠類感染鼠疫，1/7的患者死亡。盡管鼠疫已非不治之癥，也容易控制，但是歷史慘劇在人們心中留下的陰影難以消除，它仍然被許多人視為最恐怖的疾病。
2．天花成了殖民者的秘密武器
另一種恐怖程度可與鼠疫相比的傳染病就是天花。古代世界大約60%的人口受到了天花的威脅，1/4的感染者會死亡，大多數幸存者會失明或留下疤痕。幸運的是，天花已被人類徹底消滅，成了第一種、也是至今惟一一種被消滅的傳染病。天花危害人類的歷史可能比鼠疫還要久遠，據傳在3000多年前起源于印度或埃及。從古埃及法老拉米西斯五世等人的木乃伊上，可以發現天花留下的疤痕。
天花原來只在“舊世界”（亞洲、歐洲和非洲）流行，在17、18世紀，它是西方最嚴重的傳染病，但是在歷史上的影響卻比不上鼠疫，這可能是因為其受害者以兒童為主（約1/10的兒童因天花夭折），活下來的成年人大多已有了免疫力。
但是當歐洲殖民者在15世紀末登上新大陸的時候，情況就不同了。歐洲殖民者給新大陸原住民帶去了多種從未遇到過、因而不具有任何免疫力的傳染病，其中最致命的一種就是天花。為什么科爾特斯率領300名西班牙殖民者能夠征服有2500萬人口的阿茲臺克帝國(現墨西哥)？靠的秘密武器就是天花：阿茲臺克人俘虜的一名西班牙士兵不幸染上了天花。10年內，阿茲臺克人口減少到650萬人，生存者也喪失了斗志，一個強大的帝國就此消亡。另一個強大的帝國印加帝國(現秘魯及周邊國家)也因為天花流行而被皮薩羅帶著180名西班牙殖民者輕而易舉地征服。北美的殖民者則有意將天花傳給印第安人，給他們送去天花患者用過的毯子。在天花的肆虐下，幾個原先有數百萬人口的主要印第安部落減少到只剩數千人或完全滅絕。在與殖民者接觸之前，美洲原住民大約有兩三千萬人口，而到16世紀末，只剩下100萬人。
天花是感染天花病毒引起的，無藥可治，但是一旦得過天花而生存下來，體內就有了對抗天花病毒的免疫力，不容易再得天花。這一點很早就被人們認識到，在古代中國和其他國家，都有人嘗試利用這個特點預防天花：從天花病人的傷口采疫苗接種到健康人身上。但是這容易引起嚴重副作用乃至死亡。
1798年，英國醫生琴納首創接種牛痘。但是種痘并沒有得到大力推廣，在種痘發明150年后，世界上每年仍然有約5000萬人得天花。直到1967年，世界衛生組織發起了消滅天花運動。1977年，最后一例自然發生的天花發生在索馬里。1978年英國實驗室發生事故，有兩名工作人員染上天花???這是天花退出地球舞臺之前的最后插曲。1980年世界衛生大會正式宣布天花被完全消滅，天花病毒在自然界已不存在，只有美國和俄羅斯的實驗室還保存著樣本。
3．歷史上死亡人數最多的一次瘟疫是流感
歷史上死亡人數最多的一次瘟疫既不是鼠疫也不是天花，而是幾乎人人都得過的流行性感冒。
1918年，一場致命的流感席卷全球，造成了2000萬到5000萬人死亡。盡管這場流感在美國被稱為“西班牙女士”，但是它似乎首先起源于美國，有可能是從豬身上傳播的。在那一年，近1/4的美國人得了流感，導致50多萬人死亡，幾乎一半的死者是健康的年輕人。平時流行的流感雖然沒有這么致命，但是平均每年在美國也導致11萬多人住院，3.4萬人死亡。作為一種由病毒引起的傳染病，流感沒有特效藥可治，可以注射流感疫苗預防，有效率為70%?90%。由于流感病毒極其容易發生變異，每年流行的流感病毒類型不一樣，因此必須每年注射疫苗才能發揮作用。
4．人類戰勝疾病的速度越來越快
兩個世紀以來，人類戰勝疾病的速度越來越快，能力也越來越強。法國著名科學家巴斯德在1885年發明了狂犬病疫苗，征服了狂犬病，震驚了整個歐洲。結核病是一種古老的疾病，我國古代稱其為“癆病”。1882年，德國醫生科赫運用先進的細菌學技術分離出了結核桿菌，1884年又分離出了霍亂桿菌。1944年，美國人發明了鏈霉素……多種疫苗的研制成功是人類與傳染病斗爭的重大成果。1921年，預防結核病的卡介苗脫穎而出；1928年，世界上第一種抗生素青霉素應用于治療；同年，一種治療百日咳的疫苗誕生。
在消滅了天花之后，世界衛生組織又制定了2000年在全球消滅小兒麻痹癥、麻風病、麥地那龍線蟲病等傳染病的計劃。其中較為成功的是消滅小兒麻痹癥，目前在絕大多數國家(包括中國)都已消滅，只剩下10個國家，數百個病例。
人類同傳染病的斗爭是無止境的。盡管我們已消滅或基本消滅了許多種在歷史上作惡多端的傳染病，但是即使在醫學最發達的國家，也還不能完全避免傳染病的威脅。由于濫用抗生素導致抗藥性病菌的出現，有可能使治療某些傳染病變得困難。而且新的致命性傳染病會隨時出現，例如艾滋病、埃博拉病毒、軍團菌、西尼羅病毒、瘋牛病以及最近出現的非典，都能引起恐慌或造成重大社會問題。比如，近幾年多次在非洲爆發的埃博拉出血熱，已使近千名患者死亡，死亡率近半。環球旅行的便利更增加了傳染病在世界范圍內傳播的機會和速度�？植婪肿佑蒙镂淦魅藶橹圃熘旅烈叩耐{也不能排除。瘟神的挑戰無休無止，我們不能放松警惕。在與瘟神的作戰中，人類也許無法獲得全盤的勝利，但是卻能夠贏得一場又一場的戰役，而我們手中最強大的武器，是科學方法和現代醫學技術。
P7 SARS偷襲
傳染性非典型肺炎，又稱嚴重急性呼吸綜合征簡稱SARS，是一種因感染SARS相關冠狀病毒而導致的以發熱、干咳、胸悶為主要癥狀，嚴重者出現快速進展的呼吸系統衰竭，是一種新的呼吸道傳染病，極強的傳染性與病情的快速進展是此病的主要特點。
患者為重要的傳染源，主要是急性期患者，此時患者呼吸道分泌物、血液里病毒含量十分高，并有明顯癥狀，如打噴嚏等易播散病毒。SARS冠狀病毒主要通過近距離飛沫傳播、接觸患者的分泌物及密切接觸傳播，是一種新出現的病毒，人群不具有免疫力，普遍易感。
此病病死率約在15%左右，主要是冬春季發病。其發病機制與機體免疫系統受損有關。病毒在侵入機體后，進行復制，可引起機體的異常免疫反應，由于機體免疫系統受破壞，導致患者的免疫缺陷。同時SARS病毒可以直接損傷免疫系統特別是淋巴細胞。
二、像科學家一樣開展研究：科學探究
P8 第1段
生物課程中的科學探究是學生積極主動地獲取生物科學知識、領悟科學研究方法而進行的各種活動�？茖W探究通常包括：提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論和表達、交流。將科學探究引入義務教育階段生物課程的內容標準，是為了促進學生學習方式的改變，使學生能主動地獲取生物科學知識，體驗科學過程與科學方法，形成一定的科學探究能力和科學態度與價值觀，培養創新精神。
科學探究能力和對科學探究的理解是在學生探究性學習過程中形成的，這就需要組織學生進行探究性學習。教師應積極提供機會讓學生親自嘗試和實踐，并將科學探究的內容標準盡可能滲透到各主題內容的教學活動中。教師在引導學生參與科學探究活動時不僅應讓學生參加科學探究的某些方面的活動，也應該注意讓學生有機會參與若干完整的探究活動，培養科學探究能力。
探究過程要素學習要求 達成目標
提出科學問題 在觀察、調查、閱讀等情境中發現問題，嘗試提出可以通過科學探究來解決的問題。 能對自然現象產生好奇心，提出可能通過科學探究解決的問題；
領會提出問題的途徑和方法；
理解提出問題對科學探究的意義。
進行猜想和假設 收集相關信息，將已有的科學知識和問題相聯系，嘗試提出可檢驗的猜想和假設。 能針對所提出的問題依據已有的科學知識、經驗，通過思考作出猜想和假設；
了解猜想和假設在科學探究中的作用。
制定計劃，設計實驗 選擇取得證據的途徑和方法，決定收集證據的范圍和要求，以及所需的相關材料、儀器、設備和技術等，并制定相應的計劃。 能針對探究目的和條件，選擇合適的方法（實驗、調查、訪問、資料查詢等）；
考慮影響實驗結果的主要因素，能確定需要測量的量，并采用適當的方法控制變量；
理解制定計劃和設計實驗對科學探究的意義。
觀察與實驗，獲取事實與證據 使用有關設備和材料進行調查、檢索、觀察、測量和實驗；安全地操作；記錄觀察和測量的結果。 能使用基本儀器進行安全操作；
能從多種信息源中選擇有關信息；
能進行一系列觀察、比較和測量；
會記錄和處理觀察、測量的結果；
理解實驗對科學探究的作用。
檢驗與評價 分析、處理觀察、測量和實驗結果，與猜想和假設進行比較，作出解釋；
收集更多的證據支持解釋，檢查解釋及過程、方法上是否存在問題，必要時提出改進措施。將證據與科學知識建立聯系，得出基本符合證據的解釋；
能注意與預想結果不一致的現象，并作出簡單的解釋；
能提出改進工作方法的具體建議；
了解科學探究需要運用科學原理、模型和理論
表達與交流 書寫探究報告，并以適當的形式進行交流。 能用語言、文字、圖表、模型等方式表述探究的過程和結果；
能傾聽和尊重他人提出的不同觀點和評議，并交換意見；
認識表達和交流對科學探究的意義；
認識探究的成果可能對科學決策產生積極的影響。
拓展閱讀
一、傳染病
傳染病，即傳染性疾病，是由病原體引起的，能在人與人、動物與動物或人與動物之間相互傳染的疾病。它是許多種疾病的總稱。
傳染病一般要經過潛伏期、前驅期、發病期、恢復期幾個階段。
傳染病的特點
①有病原體：每一種傳染病都有它特異的病原體，包括微生物和寄生蟲。比如瘧疾的病原體是瘧原蟲，艾滋病的病原體是艾滋病毒。病原體主要分為細菌、病毒（比細菌小、無細胞結構）、真菌（癬的病原體）和寄生蟲。
�、谟袀魅拘裕簜魅静〉牟≡w可以從一個人經過一定的途徑傳染給另一個人。每種傳染病都有比較固定的傳染期，排出病原體，污染環境，傳染他人。
�、塾忻庖咝裕捍蠖鄶祷颊咴诩膊∪�，都可產生不同程度的免疫力。機體感染病原體后可以產生特異性免疫。感染后免疫屬于自動免疫。
�、芸梢灶A防：通過控制傳染源，切斷傳染途徑，增強人的抵抗力等措施，可以有效地預防傳染病的發生和流行。
�、萦辛餍胁W特征：傳染病能在人群中流行，其流行過程受自然因素和社會因素的影響，并表現出多方面的流行特征�！ �
傳染病能夠在人群中流行，必須同時具備三個基本環節：①傳染源；②傳播途徑；③易感人群。缺少其中任何一個環節，傳染病就流行不起來。預防傳染病的一般措施也就針對這三個方面。
傳染病的分類
中華人民共和國傳染病防治法規定管理的傳染病分為甲類、乙類和丙類。
甲類傳染病是指：鼠疫、霍亂。
乙類傳染病是指：病毒性肝炎、細菌性和阿米巴性痢疾、傷寒和副傷寒、艾滋病、淋病、梅毒、脊髓灰質炎、麻疹、百日咳、白喉、流行性腦脊髓膜炎、猩紅熱、流行性出血熱、狂犬病、鉤端螺旋體病、布魯氏菌病、炭疽、流行性和地方性斑疹傷寒、流行性乙型腦炎、黑熱病、瘧疾、登革熱。
丙類傳染病是指：肺結核、血吸蟲病、絲蟲病、包蟲病、麻風病、流行性感冒、流行性腮腺炎、風疹、新生兒破傷風、急性出血性結膜炎、除霍亂、痢疾、傷寒和副傷寒以外的感染性腹瀉病。
二、什么是流感
流行性感冒簡稱流感，是由流感病毒引起的一種呼吸道急性傳染病，不少人不止一次患流感而甚為不解，這是因為病毒抗原性變異太快，原流感病毒產生的相應免疫物質，與新感染的變化的新流感病毒對不上號，達不到有效的免疫效果。正因為這個緣故，現行流感疫苗在預防時間上也相對局限，不夠理想。
流感是一種呼吸道急性傳染病，顧名思義病人的飛沫是主要帶病毒傳播途徑。但是近些年來國外科學證明，通過玩具、手帕等經手接觸傳播也很重要。如有個試驗以兩個健康人與兩個流感初期患者帶上口罩在一起洗牌打撲克，玩上幾小時后，發現過段日子（相當于流感潛伏期）兩名健康人也患上流感。在洗手液中證明有流感病毒。所以，在節日娛樂中，無論撲克、打牌均要注意對方有無傳染性疾病，這也是一項“節日文化”內容和保健舉措。
由于人類對流感普遍易感，加之患流感后的免疫時間不長于3年，流感成了一種常見病和多發病種。典型病例潛伏期為2-4日，以體溫急速上升而起病，24小時體溫達高峰（38-40℃），逐漸出現中毒型、胃腸型等類型，無并發癥時在7-10日內恢復。
根據臨床表現，流感可分為單純型、肺炎型、中毒型、胃腸型等類型，單純型流感最為常見，患者有頭痛、怕冷、乏力、面紅及全身酸痛等癥狀。體溫可達39-40℃，持續2-3日后漸降，各種癥狀在一周后消失。肺炎型流感主要發生在老年、幼兒，起始如單純型流感，1-2日后癥狀加重，高熱不退，咳嗽加劇烈，氣促發紺，吐血性痰，兩肺出現濕性羅音，X線檢查兩肺顯絮狀陰影�？咕运幬餆o效，有肺水腫危象。中毒型流感具有神經系統及心血管系統損害。臨床上表現高熱不退，神志昏迷，腦膜刺激癥狀，小兒可出現抽搐。胃腸型流感則有腹瀉、嘔吐、惡心等癥狀，約2-3日即可停止轉向康復。孕婦流感尢以晚期妊娠危害為大，不僅癥狀重，容易發生肺并發病，而且容易招致胎兒死亡。八十年代香港流感流行時曾報告過圍產期死亡率明顯上升，活存小兒白血病發病率上升的事例。
從我國流感發病資料來看，流感以5-20歲年齡組發病率較高。因此，做好兒童、學生和青年預防十分重要。從職業來看，又以服務性行業、工人的發病率較高。對一些老人、孕婦更應加意防護。而且要特別注意流感在醫院內感染和傳播，做好陪客的管理和健康教育工作。發生流感流行時，醫院兒科、婦產科、嬰兒室、心臟病室應謝絕探病。
金剛烷胺對預防A型流感病毒有一定效果。成人預防用量每日口服200毫克，分2次服用。小兒按每公斤體重服4-5毫克計量。預防流感最為簡便確實的辦法是戴口罩，但須由七層紗布制成，每日洗換，經驗表明，以洗過口罩濾病毒效果最為好。健康人戴口罩可避免感染，而病人戴口罩可避免傳給家人及周圍人群。流感病人的食具、手帕等均應煮沸消毒，居室應加強通風換氣，或用乳酸熏蒸（按每100立米空間，用4毫升乳酸量計）。
在流感流行期間，應減少大型室內活動，盡量不帶兒童去劇院等公共場所娛樂，不串門訪友為宜。
三、抗生素應合理使用
抗生素概述
抗生素，嚴格意義上講，就是在非常低濃度下對所有的生命物質有抑制和殺滅作用的藥物。比如說我們針對細菌、病毒、寄生蟲甚至抗腫瘤的藥物都屬于抗生素的范疇。但我們在日常生活和醫療當中所指的抗生素主要是針對細菌、病毒微生物的藥物它的種類是相當多的。大概可以分成十余種大類。在臨床上常用的應該有一百多品種，比如我們常用的青霉素一類有很多的品種。頭孢菌素、紅霉素類也有很多種。每一種類都有自己的特點，在使用時針對不同的的疾病、人群、細菌等，所以應該按照不同的人群、疾病來予以適當地選用。
抗生素按它的定義講，是在很低的濃度下面能夠殺滅生命體，比如細菌和病毒。能夠殺滅生命體的東西是比較多的，比如家里使用的消毒的東西也能殺滅生命體但只能叫消毒劑，這種消毒劑不能用在人體里面，只能用在體外的環境消毒使用�？股厥窃诤艿蜐舛认虏⑶夷軌蛟谌梭w里面使用的毒性比較低安全性比較高的藥物�？股氐淖饔镁褪菤绺腥疚覀兊奈⑸�，目的是把病原體殺滅，控制疾病，以最終治療疾病。
抗生素與抗菌藥和消炎藥的區別
抗生素的品種繁多使用廣泛，在普通人群中間的知名度很高，這樣就造成了它在名稱方面比較混亂的狀態。長期以來，不光在普通民眾，甚至在一些專業人員對嚴格的抗生素的界定都不是非常有把握。老百姓一般所指的消炎藥估計就是抗生素，但實際上嚴格意義上講消炎藥和抗生素應該是不同的兩類藥物。我們所用的抗生素不是直接針對炎癥來發揮作用的，而是針對引起炎癥的微生物，是殺滅微生物的，而消炎藥是針對炎癥的，比如常用的阿斯匹林等等非甾體類消炎鎮痛藥�？咕幒涂股厥鞘裁搓P系呢？他們是大范圍和小范圍的關系�？股厥轻槍λ心軌蜥t治殺滅的生命體，包括細菌、病毒、寄生蟲、腫瘤細胞等，抗菌藥物主要是殺滅細菌的。因為能引起人體感染的，除了細菌以外還有很多的微生物，比如去年流行的非典，它是病毒感染，需要用抗病毒的藥物，抗病毒和抗細菌的藥物都可以算在抗生素的范疇里面去�？股厥潜容^廣義的，而抗菌藥物是比較專一的。
我國抗生素的使用現狀
臨床上基本每一個科室，每一個專業的醫生都在使用抗生素，它的使用率是非常高，對于感染，包括病毒感染，細菌的感染，寄生蟲的感染，支原體、衣原體等微生物感染都需要使用抗生素。我們平常的很多疾病也確實屬于感染性疾病，如普通的感冒，上呼吸道的感染，泌尿道的感染，皮膚的感染，但他們引起的感染原是不同的，上呼吸道80-90%是病毒感染，而泌尿道的是細菌感染。如果是病毒感染我們要用抗病毒的抗生素，如果是細菌感染就要用抗細菌的抗生素。在醫院里抗生素的使用占總量的30-50%。其中一部分是需要使用的，另外一部分屬于不合理使用。除了醫院，老百姓的家里都會有抗生素存在，藥店里的很大一部分也是抗生素。在我國抗生素的使用是非常廣泛的，其中肯定有很多不合理之處，這就需要進行嚴格的、科學的指導管理。
抗生素的不規范使用，一個方面是引起細菌耐藥，細菌耐藥產生的速度遠遠快于我們新藥開發的速度。長此以往，我們可能會退回到七、八十年代以前的狀態，沒有抗生素使用，人類將再一次面臨很多感染性疾病的威脅。比如，結核病是結核桿菌引起的傳染病，很多年前大家覺得控制得非常好，但是現在耐藥的結核菌非常多，治療起來就很困難。這就可能引起死亡率的增加，而且治療耐藥性結核花費的社會資源是治療一個非耐藥結核的十倍以上，造成的社會負擔是非常重的。第二個方面，抗生素也是藥物，進入人體以后發揮治療效果的同時也會引起很多的不良反應。用的藥物越多，引起不良反應的機會越高。我國藥物不良反應監測中心的記錄顯示，我們國家的藥物不良反應三分之一是由抗生素引起的，這個比例和抗生素的使用比例是一致的�？股氐姆N類比較多，引起的不良反應或者是嚴重的不良反應涉及到了身體的每一個系統，所以抗生素的合理使用是迫在眉睫需要解決的問題。
典型例題解析
例1、閱讀下述材料，回答相關問題：
我國第一個《抗菌藥物臨床應用指導原則》自2004年11月開始執行。衛生部發布該原則的目的是為了指導醫師合理規范地使用抗菌藥物，保障患者用藥安全。
（1）抗菌藥不合理使用的現象普遍存在，如長期或過量使用抗病藥，可能導致病菌 增強。在此過程中，抗生素起 作用，其實質是 。
（2）現已從臨床上獲得某疾病的致病菌株（已知其代謝類型為異養需氧型）。某研究性學習小組為了研究“抗生素單獨與聯合使用對該致病菌株的影響”時，制定了實驗方案（供選抗生素：青霉素、頭孢霉素；其他實驗用具根據需要選擇）。
①你認為該研究方案主要包括的內容有：
（至少寫出三項）。
②簡述該研究的主要意義： 。
③請進一步完成該實驗的相關步驟：
第一步：配制細菌培養基四只編號為A、B、C、D，并利用高壓蒸氣滅菌。
第二步：
。
第三步：
。
結果預測及相應結論（至少寫出二種）：
。
【點評】本題是屬于實驗性質很強的研究課題，既考查了制定課題研究的初步方案、課題意義，又著重考查了實驗的設計過程，要求學生在全面理解實驗的基礎上，能進一步對實驗做出相應的預測及結論，難度系數比較高。題干中只有兩種抗生素，所以理論上就應該有4個培養基，一個只涂上菌液作為對照，兩個分別涂上青霉素和頭孢霉素，分別觀察兩種抗生素單獨使用的效果，最后一個培養基上涂上兩種抗生素，來觀察兩種抗生素聯合使用的效果。如果學生理解了四個培養基的正確使用，那么問題也就迎刃而解了。
【解答】（1）抗藥性 選擇 使抗藥基因在種群中頻率提高
（2）①研究目的、研究方法、研究計劃、結果預測、報告交流形式等（至少寫出三項）
②提高抗生素使用的針對性等
③第二步：將致病菌株培養液適當稀釋后，各取1mL菌液均勻涂布在上述四只培養基中，向A中全部涂
布少量青霉素、向B中全部涂布少量頭孢霉素、向C中同時全部涂布少量的青霉素和頭孢霉素。
第三步：將A、B、C、D四只培養皿一起置于適宜條件下培養一段時間后。觀察各培養基中致病菌生長
狀況（菌落）。
結果預測及結論：
若A、B、C三只培養基中細菌生長狀況較D培養基中的細菌生長狀況差，說明抗菌素具有抑菌作用
①若C培養基中細菌生長狀況較A、B培養基中的細菌生長狀況都要好，說明單獨使用抗菌素的抑制好于聯合使用。
②若C培養基中細菌生長狀況較A、B培養基中的細菌生長狀況都要差，說明抗生素單獨使用的影響不如混合使用的效果好。
③若C培養基中細菌生長狀況與A、B培養基中的細菌生長狀況差的相近，說明抗生素混合與否，與抗生素的作用效果無關
【總結】本題的關鍵是對實驗設計的正確理解，從而才能得到相應的結果預測與結論。
例2、目前在上海市中學開展研究性學習，對中學生的創新精神和實踐能力的發展起了積極的作用。在學習過程中，學生興趣盎然。下面列出了學生的三個研究課題名稱：
課題一：上海市民加入“中華骨髓庫”心態的剖析；
課題二：上海地區降雨酸度的調查研究。
請選擇上述兩個課題中的一個作為你的課題，并回答如下問題：
（1）寫出所選課題名稱，并簡單陳述選題的理由。
（2）簡要列出你的研究計劃與研究方法。
（3）該課題最終的成果形式是： 。
【點評】本題考查制定課題研究的初步計劃。研究課題的確定，必須遵循需要性原則、可行性原則、科學性原則。對課題的意義可以從社會的需要和自身素質的提高兩方面考慮。根據所選擇的課題，制定研究計劃與研究方法。最后的研究成果大都以調查報告、交流報告等形式呈現。
【解答】（1）名稱和理由：
《課題一》課題名稱：上海市民加入“中華骨髓庫”心態的剖析。
選擇理由：課題意義、興趣、具備一定的研究條件等。
《課題二》課題名稱：上海地區降雨酸度的調查研究。
選擇理由：了解上海地區隨著工業廢氣的治理與城市綠化狀況的發展，降雨酸度的變化。
（2）計劃與方法：
《課題一》計劃：①確定調查對象、內容、方式、途徑 ②查閱相關資料及開展調查 ③數據分析，撰寫報告。
方法：收集相關資料，問卷調查及個別訪談等。
《課題一》計劃：①確定調查對象進行調查（采用問卷調查、實地觀察等方法） ②設計實驗方案進行測試 ③數據分析，撰寫報告。
方法：①調查法（如：去環保部門查閱環境檢測年報等資料，收集有關資料） ②實測法（如：選點對降雨酸度進行實地測量，并與過去幾年加以比較）。
（3）成果形式：
課題一：調查報告，論文等。
課題二：調查報告或論文。
【總結】在課題研究的過程中，還要注重學生的語言文字表達能力
例3、某生物興趣小組開展探究實驗，課題是：“培養液中酵母菌種群數量與時間的變化關系”
實驗材料：
菌種和無菌馬鈴薯培養液、試管、血球計數板（2 mm×2 mm方格）、滴管、顯微鏡等。
酵母菌的顯微計數方法：
1．血球計數板：是帶有微小方格刻度的玻璃片，用于在顯微鏡下對血細胞、微生物的計數。
2．將含有酵母菌的培養液滴在計數板上，計數一個小方格內的酵母菌數量，再以此為根據，估算試管中的酵母菌總數。連續觀察7天，并記錄每天的數值。
根據以上敘述回答下列問題：
（1）根據所學知識，該課題的實驗假設是：開始在資源和空間無限多的環境中，酵母菌呈J型增長 ，隨著時間的推移， ，酵母菌呈S型增長。
（2）本實驗沒有另設置對照實驗，原因是 。該實驗是否需要重復實驗？_____________________，試解釋原因____________________________。
（3）在吸取培養液制片前，要輕輕震蕩幾次試管，原因是_____________________。如果一個小方格內酵母菌過多，難以數清，應當采取的措施是_____________________。
對于壓在小方格界線上的酵母菌，應當怎樣計數？____________________________。
（4）請你設計表格處理實驗的數據。
（5）在該實驗的基礎上，根據你對影響酵母菌種群生長的因素的推測，進一步確定一個探究實驗的課題：_________________________________________________。
【點評】在近幾年的高考中，純粹的課題考查從未出現過，只不過實驗的考查越來越課題化，越來越趨向于對實驗過程的探討，結果的預測。本題以此為出發點，綜合考查學生的生物學功底以及實驗技能。第一小題要求學生理解酵母菌S型曲線的意義。第二小題要求學生理解對照的真正含義。第三小題考查微生物計數法。第四小題的表格設計要注意題干中的“連續觀察7天”，才能符合題意。第五小題的課題設定仍要立足于酵母菌的種群數量變化。
【解答】（1）環境中資源和空間逐漸變得有限
（2）該實驗在時間上形成前后自身對照 需要 為了提高實驗數據的準確性
（3）使酵母菌分布均勻 增加稀釋倍數 上下和左右只計一邊線上菌體
（4）
時間（天）
次數1234567
1
2
3
平均
（5）酵母菌的種群數量與營養物質（代謝廢物或pH或溶氧等）的變化關系
【總結】本課題以一個完整的實驗進行考查，只在題目的最后要求學生在此實驗基礎上再確定一個研究課題。
知識結構
【知識點圖表】
【學法指導】
1．通過了解煙草的怪病、可怕的瘟疫、SARS偷襲三則故事，來了解科學家們征服致病病毒的辛苦歷程。
2．了解科學探究的基本過程，并加以學習。
3．結合實際情況，進行科學探究。
教材習題參考答案
1．這種說法有道理。流感病毒是一種變異力極強的病原體，每一年的流行類型都會有所不同，世界衛生組織每年預測出將會出現的新流感毒株類型后，就會作出相應的判斷并向世人公布新的流感疫苗組份，生產商根據這些流感疫苗組份確定疫苗生產的種類和規模，最終制成成劑，發布到市場上。在我國的北方，每年接種流感疫苗的最佳季節是在9月份。接種流感疫苗后，人體會在兩周后產生流感病毒抗體，抵抗每年從10月開始至次年3月的流感流行季節。每次接種流感疫苗的效力大約會持續一年，并且每年接種的流感疫苗病毒株都不相同，因此，接種流感疫苗應該每年持續。
2．科學探究的基本過程是提出問題、作出假設、設計實驗、實施實驗、分析證據、得出結論。
本文來自：逍遙右腦記憶 /gaoer/75431.html
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