人类基因组计划及其意义 学案（含答案）

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1、文本2人类基因组计划及其意义杨焕明核心素养目标1.思维目标：筛选并整合关键信息，梳理文章脉络；体会本文的结构方式及妙处。2.语言目标：分析本文运用的说明方法及其作用。3.文化目标：认识科学的“双刃剑”性质，培养科学的人文意识。激趣导入你能活多少岁？你想活多少岁？长寿是人类梦寐以求的，但是疾病等因素一直困扰着我们，癌症、糖尿病等大多是基因病。如果能探知人类基因的奥秘，活到一百五十岁并不是异想天开。我们也能够在超市买到抗感冒的苹果、防肝炎的梨，能吃到治疗艾滋病的大米。如果能探知人类基因的奥秘，我们的生活将发生翻天覆地的变化。中国是人类基因组计划的成员国之一，承担着百分之一的任务，而这正是本文作者杨

2、焕明博士争取来的。今天我们就随他走进基因世界，去领略基因世界的多姿多彩！人类基因组计划及其意义是一篇介绍前沿科学的科技说明文，思路清晰。请根据图中已有文字内容，概述文章要点，在处填上相应内容，初步感知文章。答案人类基因组计划的巨大意义人文化人类基因组计划启动可能引起的后果微任务活动一体会本文的结构方式及妙处全文采用了什么样的结构方式？说说采用这种结构方式有什么好处。答：_答案(1)采用了“总分”式结构方式。文章先从整体上说明人类基因组计划的重要地位及意义；然后分别从规模化、序列化、信息化、医学化、产业化、人文化六个方面介绍人类基因组计划对生命科学研究与生物产业发展的意义；接着，作者又分五条说明

3、人类基因组计划给社会带来的冲击；最后，作者谈了基因组研究的非和平使用的可能性。从而形成了条分缕析的“总分”结构。(2)好处：使说明更加清晰，易于读者接受。微任务活动二分析本文运用的说明方法及其作用指出下列句子运用的说明方法，并结合文本分析说明方法的作用。(1)科学家们认为人类基因组计划是与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称的人类科学史上的重大工程。答：_答案运用了作诠释的方法，从侧面解释了人类基因组计划的重大价值，使读者更好地理解该计划的意义。(2)人类基因组计划由美国政府于1990年10月正式启动，然后德、日、英、法、中等五个国家的科学家先后正式加入，现在已经有16个实验室及1 100名生物

4、科学家、计算机专家和技术人员参与。答：_答案运用了列数字的方法，准确客观地反映了人类基因组计划的事实情况，有较强的说服力，也体现了说明文的准确性。(3)40余种基因产品，如人胰岛素、干扰素、生长激素等，已经投入了生产。答：_答案运用了举例子的方法，通过具体的例子，通俗地阐释了“基因产品”，使读者更能理解文章表达的意思。(4)从前，当我们讨论“科学是双刃剑”时，人们关心的仅仅是人类的敌人可能也会挥起这柄剑，如希特勒。答：_答案运用了打比方的方法，把“科学”比作“双刃剑”，生动形象地说明了科学对人类社会的双重作用，使说明更加通俗易懂。微任务活动三认识科学的“双刃剑”性质，培养科学的人文意识任何事物

5、都具有两面性，自然科学也不例外。它在给人类带来好处的同时也可能带来灾难。结合本文常识，我们应该如何认识自然科学的“双刃剑”性质？应该如何规避危害让科学永远造福于人类？答：_答案(1)认识：“科学是把双刃剑”是因为科学技术本身没有阶级性，可以为各种目的所利用。比如在战争中，正义与非正义的双方都可能使用同样的科技手段。科学技术在发明之初，人们对它将来的发展不可能获得全面的认识，对它可能产生的危害性缺少全面科学的评估。(2)方法：我们要建立起科学的道德伦理观念，构建合理运用科学的自律体系和防范、阻止科学被不当使用的预防机制，树立可持续发展观念，构建和谐社会，使科学永远造福于人类。据说用不了多久，如果

6、法律允许，每个人都可以拿到一张自己的基因图，这张图记录着一个生命的奥秘和隐私。假如是一个孩子，凭借这张图就可以知道这个孩子将来是什么性格，是不是色盲，会长多高，会不会秃顶，是胖是瘦，什么时候会患什么病，什么时候死亡，甚至会不会自杀，因为他生命体内有自杀基因。英国布里斯托大学精神健康学家乔纳森堤文博士和戴维纳特教授就找到了一种自杀的基因。也就是说，凭借基因，基本就可以知道这个孩子一生的基础。对此，请发表你的看法。答：_答案这个问题应当辩证看待。基因图对于个体生命的健康无疑具有积极意义，比如在身体疾病暴发之前，能够通过基因图预先了解身体发展状况，以便有效控制和及早治疗。而基因图对于个体性格发展具有

7、“双刃剑”性质，积极作用表现在个体了解自身性格缺陷后，能够在后天环境中有针对性地进行矫正和训练，有利于良好性格的培养；消极作用表现在个体预先了解自身性格缺陷后，会夸大先天条件而不思改进，不断给自己心理暗示，从而向着不利的方向发展。助读材料1.作者简介杨焕明，1988年获丹麦哥本哈根大学博士学位，后为法国INSERECRNS马塞免疫中心博士后，19891992年为美国哈佛大学医学院博士后，19921994年为美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)博士后。现为博士生导师，北京华大基因研究中心暨中国科学院基因组信息中心主任，国际“人类基因组计划”中国协调人。2003年被科学美国人杂志评为年度领袖人物。2

8、.背景探寻人类基因组计划最早在1985年由诺贝尔奖获得者、美国的杜尔贝克提出。1990年10月，国际人类基因组计划正式启动。中国于1999年9月获准加入人类基因组计划并承担了l%的测序任务。本文作者杨焕明教授为争取和主持完成中国参与人类基因组序列的测定立下了汗马功劳。在这篇文章中，作者对这一计划尤其是实施这一计划的意义作了详细的说明。3.了解文体学术报告学术报告学术报告属于演讲稿，语言通俗易懂。在结构上，为了适应学术演讲的需要往往安排得条理清楚，纲目分明。学习中，要善于筛选主要信息，把握文章脉络；理解说明方法，体会说明文的语言特色。必备知识积累卡片字词知识1.字音词语读音阐明chn衍生yn核苷

9、酸n2.成语运用成语释义无米之炊比喻缺少必要的条件，再能干的人也很难做成事。防患于未然在事故或灾害尚未发生时采取预防措施。对症下药比喻针对具体情况决定解决问题的办法。警惕科学田松数理科学的代表是牛顿的经典物理学，它建立在机械论、决定论、还原论的世界图景之上。牛顿时代有种说法“上帝是一个钟表匠”，整个宇宙被看成一架机器，由一系列机械连接的构件组合而成，它是物质的，没有内在的生命，这是机械论；这架机器可以分离，拆卸，也可以重新安装，重新组合，这是还原论；只要掌握每一个部件的细节，就可以对整个机械的运行做完全确定性的计算和预期，这是决定论。按照这种机械自然观的世界图景，整部宇宙机器的运行遵循既定的、

10、统一的物理规律；这些规律能够被人获知，写成数学方程；这些方程可以计算。数理科学试图通过计算，对大自然进行准确的分析和预言；进而，通过其技术，直接对自然进行干预。于是，大自然成为人类研究、分析、计算、控制、改造、重构的对象。大自然失去了其曾经的主体地位，变成了纯粹的客体，人类则相信自己有能力、有权力对自然进行控制和改造。然而，基于数理科学的技术与大自然有着根本上的冲突。数理科学的实际操作方式是：从自然之中切割出一个局部，忽略这个局部与其他部分之间的关联，建立理想化模型，再用数学方程来描述这个局部，此所谓科学规律。美国科学哲学家约瑟夫劳斯认为，科学是一种地方性知识，实验室中的地方性知识。人们把基于

11、实验室的科学技术强行应用于大自然(“大自然的实验室化”)，必然要对自然的整体性进行破坏。大自然也不会甘于“被”的命运，在整体上不会服从人类从局部的简化的自然中获得的规律。人类行为在长时段导致的后果，就是全球性的环境问题和生态危机。如果我们从有机自然观来看待这个世界，对于当下的环境问题和生态危机，会有一个更加简单的描述。地球生物圈是一个相互关联的整体，各种生物共同演化，彼此相连，地球上的物质相互转化，达成动态平衡。从寒武纪算起，生命的历史大概有五亿年，生物圈里各种物质的相互转化、相互作用，则有五亿年之久；从人类出现算起，也有大概一百万年。在传统社会，人类所用的材料都是大自然已经有的物质，从自然中

12、来，也能回到自然中去。进入工业文明，则越来越多地依赖于人造的物质。尤其是在化学工业产生之后，人类大大地改变了地球上的物质的化学组成。而这些人造的东西，比如苯和甲基叔丁基醚这样的物质，从来不是大自然物质循环的一部分，也无法正常地加入大自然的物质循环，并且必然会干扰和破坏大自然本身的物质循环。人类目前大量生产的化工产品，有些是自然中从来没有过的，有些在大自然中只以特定的量存在于特定的场合。人类的身体从来没有接触过这些物质，人类的身体之中，也没有消解这些东西的酶；大自然中从来没有接触过这些物质，大自然中也不存在对应的消解这些东西的微生物群落。所以它们注定会危害生物体的健康，危害环境，最终造成全球生态

13、系统的紊乱。一项科学的技术在应用之初，它的好处是当下可见的。而其负面效应则很难马上就被人知晓。原因大致如下：有时候，负面效应要很长时间之后才能被人认识到；有时候，负面效应是分散的，并不集中表现为单一的效应，难以找到责任者；还有很多时候，负面效应的承担者与正面效应的享受者不是同一人群，比如享受者是城市白领，承担者在生产第一线；更有很多时候，负面效应的承担者并非是人，而是自然环境，不会说话；最后，还有一种可能，承担者尚未出生，因为其影响在很久以后才会显现。由于负面效应显现的迟滞性，它一旦显现，就已经晚了。并且，一经显现，就不可逆。当我们对科学及其技术的认知发生变化之后，当我们对科学及其技术的整体判

14、断发生变化之后，我们对科学的态度，自然而然地要发生变化。要警惕科学，要警惕科学家！当科学家告诉我们他们发明了一个什么新奇的玩意儿，我们的第一反应不应该是欢呼，不应该是歌颂，而应该是警惕。惟此，才有可能把科学及其技术对生态环境和人类健康的潜在危害，阻拦在其尚未发生的时候。赏析文章从三个方面分析论证科学技术的负面影响，表达了作者对人类用科学技术直接干预、控制和改造大自然的担忧和思考。科学是美丽的沈致远在常人心目中，科学是深奥的、艰难的、枯燥的；提到科学家，眼前就浮现出爱因斯坦的形象白发怒张、皱纹满面。科学怎么会是美丽的呢？不可思议！事实是，科学不仅是美丽的，而且是旷世奇美，美不胜收。常人为什么没有

15、感受到呢？责任在科学家，他们浸沉于科学美中自得其乐，忘记了与大众分享。但也有例外，李政道近年来频频撰文著书，极力提倡科学美。他还请了著名画家李可染、吴作人、吴冠中等作画描绘物理学的内禀美。这些作品最近结集成书，名为“科学与艺术”，引起了科学界和艺术界的注目。乍看图中那位载歌载舞的女郎，以为是一位当红的歌星，其实她是旧金山大学的天文物理学家琳达威廉斯(Lynda Williams)。她从小爱好歌舞，进入大学攻读天文物理学，为宇宙的奇瑰美景所倾倒，决定利用业余时间传播科学美。威廉斯对纽约时报记者局莱弗斯(C.Dreifus)说：“天文物理是最美丽的。还有什么比宇宙的诞生更美丽？还有什么比黑洞、多重

16、宇宙和交响共鸣着的宇宙流更美丽？”威廉斯说得好！让我们继续下去：还有什么比原子中“云深不知处”的电子云更具朦胧美？还有什么比生命之源叶绿素中的“绿色秘密”更具神秘美？还有什么比生命之梯回旋曲折的DNA双螺旋更具活力美？还有什么比“纳米”世界中用原子砌成的纤巧结构更具精致美？威廉斯为科学美所启迪，开始写科学诗。纽约时报于2000年6月4日刊登了她的一组诗，我将其中两首译成中文发表在诗刊2000年11月号上，下面是其中的一首碳是女孩之最爱：碳是女孩之最爱黄金确实很宝贵但不会燃起你心中之火也不会使火车长啸飞驰碳是地球上一切生命之源它来自太空的陨石构成一切有机物质在大气层中循环往复钻石煤炭石油总有一天

17、用完能构成一切的将是碳纳米管碳是女孩之最爱“钻石是女孩之最爱”是美国流行的谚语，威廉斯扩其意而用之，从碳元素的一种特殊结晶形态钻石，推广到碳的各种形态。女孩爱钻石，无非是爱钻石首饰之光华夺目价值连城，用以炫耀自己雍容华贵的外表美。威廉斯以诗意的语言，赞美碳的实用价值及其对生命循环的重要性，表现的是内涵美。较之原谚语这是艺术的升华，意蕴更为丰富。威廉斯的诗充满着女性所特有的细腻感情，往往在科学美中注入浪漫情怀，例如一首小诗爱之力：物理学家发现宇宙有四种力强力 弱力 引力 电磁力但我发现了一种新的力凌驾一切我谨向你提议爱的统一理论爱之力凌驾一切！科学家想到过吗？吟之不尽，继之以歌舞。威廉斯将自己的

18、科学诗配曲，载歌载舞登台表演。加州理工学院举行的一次天文物理学国际会议上，她在霍金、惠勒、索恩等科学大师面前，演唱了自己作词并按英国著名的甲虫乐队黑鸟之歌调子谱曲的黑洞之歌：黑洞在死寂的夜空中旋转转着转着逸出了视线直到发生碰撞我们正等待着你的引力波出现这次会议是庆祝黑洞理论和引力波探测先驱索恩教授六十华诞，威廉斯借流行歌曲黑鸟之歌的一字之改，不是很风趣而又切题吗？威廉斯还专为中学生作科学歌舞表演，她关切地说：“十几岁的女孩们为了吸引男孩，不顾一切放弃学业，这很危险，尤其在这高科技时代。”她编了一支歌，题为“物质化女孩”：男孩们只知吻我拥抱我我认为他们跟不上时代如果他们不懂得谈论量子力学我就从他

19、们身旁走开她在舞台上手持话筒边唱边跳，背后天幕上灯光映出五十位著名女科学家的肖像。威廉斯说：“希望她们从这些杰出的女性中得到启发。”威廉斯的科学歌舞生涯也并非一帆风顺。她曾向“物理学中的女性”会议的组织者要求安排一场科学歌舞表演，却被拒绝，理由是“不合适”。她失望地说：“我要呼喊：嗨！女士们！为我们所进行的革命添加一点幽默感。”威廉斯曾在一次有上千人参加的高能物理国际会议上表演，其中有些人不谙英语，不能领会她表演中的幽默，因而中场离席。幸亏有俄国科学家捧场，上台给威廉斯献花。她在天文学家集会上的表演则完全是另一番景象，与会者和着威廉斯的歌声一起尽情欢唱，并且跃上座椅翩翩起舞。威廉斯说：“作为天

20、文学家，你必须具有幻想和好奇心。”其实何止是天文学家，不具有幻想和好奇心的人根本不可能成为有创意的科学家。有创意的科学家和优秀的艺术家具有相同的气质反传统，求新求异。不仅物理学是美丽的，数学也是非常美丽的。早在古希腊和罗马时代，艺术家就发现了人体的曲线美。现代派的雕塑家和画家以他们的作品表现了几何形体的视觉美，在毕加索晚期作品中频频出现的怪异人像两个鼻子三只眼睛等等，据说其灵感来自数学中超越现实三维空间的抽象高维空间。数学家以迭代方程在复数平面上产生的“分形”图案之奇幻迷离、千变万化，使艺术家也叹为观止。科学追求真理，揭示宇宙万物的真相及其变化规律。真正的科学家都懂得：真理是简单的，而且越是深

21、层次的、适用范围越是普遍的真理就越简单。简单、深刻、普遍三位一体，这就是科学美之源泉。科学家在追求真理的过程中，锲而不舍，孜孜以求。常人往往认为苦，其实他们虽然辛苦却乐在其中。科学家顿悟和突破后的快感乃先睹为快享受前人从未见过的瑰丽美景。科学是美丽的！你同意吗？(有删改)赏析科学本身就具有内涵美，科学美在追求真理，揭示宇宙万物的真相及其变化规律。科学家在追求真理的过程中感受到了过程美，也能在顿悟和突破后获得快感。科学是“美丽的”，还是让我们“警惕”的？对这两种观点你怎么看？请说明理由。答：_答案(1)科学家认为“科学是美丽的”，是看到了各门科学的内涵美，也体会到了追求科学真理的快乐，这是对科学

22、的热爱和执着。(2)提出“警惕科学”，是看到对科学技术的认知和整体判断发生了变化，以及科学技术对生态环境和人类健康可能存在潜在危害之后而提出的论断。你眼中的科学是怎样的呢？辩证分析这两篇文章的内容后，请写下你对科学的认识。答：_答案(示例)科学是美丽的，它帮助人们打开了认识宇宙的一扇窗，人们可以探求真理，了解宇宙万物的真相和变化规律。然而科学又是可怕的，当大自然成为人类研究、分析、计算、控制、改造、重构的对象时，科学就有可能对生态环境和人类健康构成伤害。任何科学发现都是“双刃剑”，它可以造福人类，也同样可以带来灾难。正如生命科学的伦理问题，不仅仅是科学家需要注意的，更是政府部门以及整个社会的大

23、众共同参与，通过立规、立法等方式，来约束人们的行为，做出正确的决策。对新的科学技术，我们要重视，但不要恐慌，另外，更要用我们的智慧来把握住这把剑。素材点击杨焕明教授一直从事基因组科学的研究。他领导华大中心经过艰苦的拼搏，在世界上首次利用全基因组“霰弹法”策略对大型植物基因组进行测序，独立完成了超级杂交水稻父本籼稻“9311”基因组的“工作框架图”。该项目的完成，使我国成为继美国之后第二个具有全面测定和分析大型全基因组能力的国家。尤其在抗击非典行动中，他带领年轻人团队，同舟共济，团结一心，在SARS冠状病毒的基因组研究及建立诊断方法上又做出了贡献，使我国的基因组研究走向了世界，得到了国内外同行与

24、有关部门的肯定。杨教授及其团队所承担的人类基因组、水稻基因组以及家猪、家鸡、家蚕基因组等重大项目使我国的基因组研究得以跻身于世界前沿。角度运用精彩运用作为人类科学史上的重大工程之一，人类基因组计划必将带来一场改变世界、影响每个人的革命。杨焕明教授一直从事基因组科学的研究，作为科学家，他充分认识到对人类基因组研究的必要性。同时他还提出反对基因组研究的非和平使用，因为这将危害人类的生命和国家的安全。可以说，从杨教授身上，我们感受到的是一位科学家浓厚的责任意识和人文情怀。综合运用说明方法课文借鉴人类基因组计划及其意义运用了多种说明方法，如作诠释，“人类基因组计划是与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称

25、的人类科学史上的重大工程”；列数字，“人类基因组计划由美国政府于1990年10月正式启动，然后德、日、英、法、中等五个国家的科学家先后正式加入，现在已经有16个实验室及1 100名生物科学家、计算机专家和技术人员参与”；举例子，“从人种来说，白种人中不少见的对艾滋病(AIDS)病毒的天然免疫功能，在亚洲人(黄种人)中还没有发现或极为少见”；打比方，“人类是一个大家庭”。这些说明方法的使用使说明内容更加清楚、通俗、形象。运用点拨要想写好一篇说明文，除了要抓住事物的特征、掌握事物本身的条理外，还要恰当地运用说明方法。恰当的说明方法能提高说明语言的科学性和准确性，使说明对象更具体、更生动，让读者更明

26、白、更清楚作者的意思，更能增强说服力，有时也能增强读者的阅读兴趣，更突出主题。常用的说明方法有：下定义、作诠释、举例子、作引用、作比较、列数字、分类别、打比方、摹状貌、画图表、作假设等。即时训练请运用二至三种说明方法，选择生活中你熟悉的一种事物进行说明，写一个150字左右的片段。答：_答案(示例)兰花1角硬币有两种：一种材质为铝合金，重量1.15g；另一种材质为不锈钢，重量3.20g。第五套人民币1角硬币材质由铝合金改为不锈钢，色泽为钢白色。其正面为“中国人民银行”“1角”和汉语拼音字母“YI JIAO”，以及年号；背面为兰花图案及中国人民银行的汉语拼音字母“ZHONGGUO RENMIN YINHANG”；直径为19毫米。