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1、演化的自然,浙江省台州初级中学 金京生,一、本章的知识结构与主要内容,二、本章内容的主要特点：,1、本章大部分内容离学生的生活较远，也比较抽象。学习中很难找到直观的实验和真实的模型支持，对9年级的学生来说难度比较大，特别是空间想像能力要求较高；但同时也为学生发展想像力和创新精神，提供了广阔的空间。,2本章内容的取材，充分注意了学生的学习经验和能力，提供了许多具有一定深度的探究素材，包括理论性的探究活动和科学假说的建立（如黑洞理论、自然选择学说）等，为学生在科学探究领域中提升到一个较高的层次创设了一个很好的平台。,二、本章内容的主要特点：,3本章引用了大量的科学假说，（如宇宙形成的宇宙大爆炸假说
2、太阳系形成的星云说、地球的诞生与演化的假说和生物进化学说等），突显了科学假说在科学发展中的重要作用。通过本章的学习可以使学生认识到，所有的科学假说都不可能是十全十美和一成不变，都是在不断进步和完善的。科学假说对当时的科学发展都有一定的促进作用。,4教科书内容的编排还注意创设便于学生探究式学习的情景，在问题驱动下展开内容。教材中设计了大量的讨论、思考、模拟实验和分组实验，引导学生进行科学探究，把科学探究突出地放在了显现的位置。,5本章内容展示了科学家对真理不断探究的过程，使学生深切的领悟到人类追求真理的意志与精神。,三、单元划分和课时安排,四、教学目标、教材分析和教学建议,第一节宇宙的起源,教学
3、目标：1、了解人类对宇宙的认识2、知道宇宙膨胀的现象和证据3、尝试根据证据建立假说4、了解大爆炸宇宙论的主要观点,教学重点与难点了解宇宙大爆炸的主要观点,学情分析：1、9年级的学生对外界新事物具有极强的好奇心，对于人类的未知如宇宙的起源具有极大的兴趣和极强的探索心理，而且9年级学生具有一定的空间想象能力，容易接受新的事物与新的观点。因此，教学中教师若单单按课本教学将扼杀学生的求知欲与创新思维。本课时教学必须拓展进行，给学生更多的资料，指导学生根据资料建立宇宙起源的假说，并尽可能的引导学生了解大爆炸宇宙论的主要观点。,2、由于学生知识层面的局限，教学应具有较大的弹性，着眼点不在于学生记住多少知识
4、，而使学生对宇宙有一个初步、正确的了解。知道宇宙的浩瀚，宇宙在膨胀、宇宙在不断演化。启发学生的想像力和对科学的兴趣。“阅读资料”的学习应在学生阅读的基础上，通过组织课堂讨论，帮助学生消化、理解正文和“阅读材料”的内容。但不要要求学生记住阅读材料的内容。,教学建议：1、尽可能多的学习宇宙学的知识掌握更多的证据与理论,（1）星系红移现象,（2）宇宙微波背景辐射,（3）古老天体的时标,（4）宇宙中氦元素的丰度,（5）宇宙大爆炸后的演化,（6）宇宙的将来,2、尽可能多的运用视频、动画与图片帮助学生了解；,3、尽可能的降低知识的难度；,4、尽可能的给学生以想像的空间，允许学生建立各种模型。,宇宙大爆炸的
5、演示,第2节 太阳系的形成与地球的诞生,教学目标：1、知道托勒密的“地心说”和哥白尼的“日心说”宇宙 体系2、大致了解地心说与日心说的历史进步性与局限性3、了解太阳系形成的主要学说星云说4、了解科学假说的时代局限性5、感悟科学家科学探究的历程,教学重点：地心说与日心说；太阳系形成的主要学说星云说,通过小学与初中的学习，学生对于托勒密的“地心说”和哥白尼的“日心说”宇宙体系非常熟悉，可以说闭着眼睛都能说出地心说与日心说的代表人物与主要内容。但是，学生对于为什么地心说能统治人类几千年，为什么日心说替代地心说是历史的进步，日心说是否正确？即地心说与日心说的历史进步性与局限性了解极少，大多数学生往往只
6、知其然而不知其所以然。因此本课时的教学重点并非在于阐述地心说与日心说的内容，应该如何使学生体会到地心说与日心说的历史进步性与局限性。并能够依据对太阳系运行的观测，初步建立太阳系演化的模型。,学情分析：,1、让学生搜集资料，讨论：（1）什么是地心说？（2）为什么地心说统治了人类1300多年？（3）地心说有什么不足？（4）日心说如何解决这一问题的？（5）日心说的主要观点？（6）日心说是否正确？”使学生在讨论过程中体悟到地心说与日心说的历史进步性与局限性,教学建议：,资料：从托勒密到哥白尼,2、通过图片与视频展示太阳系行星绕太阳公转的三个特征：同向性、近圆性、共面性。,教学建议：,引导学生讨论：这三
7、方面的特征对太阳系各大行星的起源产生什么样的启示？通过讨论使学生确认康德拉普拉斯星云说同时使学生感悟科学家科学探究、建立假说的过程、也认识到假说的不确定性。,第3节 恒星的一生,教学目标：1、认识恒星的不同发展阶段：红巨星、超新星、白矮星、暗矮星和黑洞2、了解太阳一生的演化过程3、知道大质量恒星的演化过程,教学重点：恒星的不同发展阶段与大质量恒星的演化过程,学情分析与教学建议：,1、对于宇宙中不同发展阶段的“恒星”如红巨星、白矮星、暗矮星、超新星、中子星与黑洞等，因为学生时极少关注，非常的漠生平。因此这部分内容的教学须有大量的实物照片和视频支持学生的学习。,红巨星,暗矮星,超新星,中子星,黑洞
8、,2、由于解释不同演化阶段的恒星之间的转化机理会涉及到许多很深奥的天文学、物理学的专业知识。（如氢聚变成氦的热核反应、碳聚变成氖和镁。然后又是硅和硫，最终硅成为铁；恒星内部的辐射压、辐射压将抵挡不了它本身的引力等），学生很难理解。因此，本节教学中利用天文照片、视频、动画时，对出现的名词一带而过不要作任何的说明。,学情分析与教学建议：,3、讲授法是本课时的主要教学方法，通过教师的讲述或视频，使学生了解恒星的不同发展阶段的特点和它们之间转化关系。讲述时尽可能简单、通俗易懂。（太阳一生的演化、大恒星的演化等）,4、学习恒星与太阳的演化之后，有兴趣可以介绍黑洞的初步知识及人类对黑洞的探索。培养学生探究
9、未来的理想与兴趣。,第4节 地球的演化和生命的诞生,教学目标：1、猜想地球形成初期的形态特点2、了解25亿年前至今地壳的演变和生物的进化现象3、了解生命起源的化学进化假说和其他假说4、培养学生建立假说并修正与完善假说的能力5、树立自然界是在不断演化发展的基本观念,教学重点：1、地球及地球上生命演化的历程 2、生命起源的化学进化假说,课时：2课时,学情分析,1、学生对地球的演化与生命的诞生一般有一个大致的过程，但不是十分的清晰。因此于教学中应通过图片、媒体使学生了解地球演化的历史与生命诞生的历程。,2、9年级学生正处于青春期，虽然易于接受新的事物，但其逻辑思维的能力与批判接受能力也日渐增强，所以
10、，简单的描述地球的演化历史与生命诞生的历程远不能满足学生，在教学中应补充大量的证据及研究成果，使学生理解这两个过程，并尝试批判的接受生命诞生的化学进化历程。,3、本课时内容，是涉及到巨大空间范围和漫长时间跨度的一个非常复杂的科学问题。在教学过程中，除了让学生掌握最基本的科学知识以外，非常重要的是要让学生树立起自然界是在不断演化发展的基本观念，使他们认识到今天我们人类生存的自然环境，是地球在过去几十亿年的演化与发展过程中形成的，而且，这种变化发展还将按照自然界自身的规律持续下去。,1、通过图片或视频展示原始地球的诞生及地球上生命的演化。,2、通过学生画图的形式，使其感受到沧海桑田时空大尺度的转换
11、关系。如从生命的诞生到生物的进化，时间是几十亿年、几亿年、几千万年、几万年等。（1）作业本内的作业：下图是记录地球历史的”金钉子”。（2）要求学生绘制一张地球和生物演化的时间坐标图。（3）画一个“地球钟”,教学建议：,距今25亿年,距今6亿年,距今2.5亿年,距今0.7亿年,现代,距今46亿年,地球的历史,距今38亿年,A,B,C,D,E,F,3、对于生命的诞生，可让学生课前多收集一些不同的假说，课内交流。通过交流使其体会到人类对生命诞生的关注与思考。也使学生通过比较更能接受，生命的化学起源学说。,教学建议：,“神创论”生命是由上帝创造的，“圣经”中详细描述了上帝创造各种生物以至最后创造人的故
12、事。西方有亚当和夏娃的故事，东方有女娲造人的传说。“自然发生论”古代中国、埃及、希腊都曾经有过“腐草化萤”、“腐肉生蛆”、“淤泥生鼠”等说法，认为生物从非生物环境中自然发生出来。“宇生论”认为地球上生命来自宇宙空间别的星球。但是，仍然遇到在外星空间生命如何起源的问题。“生命化学起源”认为地球上的生命是由非生命物质通过漫长的化学变化过程演变而来(从无机小分子到有机小分子、到有机高分子、到多分子体系，最终演变为原始生命)，这是目前被广泛认同的一种学说，但仍有待于进一步证实。,4、介绍生命诞生与米勒实验后，也可提供其他资料给学生讨论，让学生尝试批判的接受生命诞生的化学进化历程。,材料：对于生命诞生的
13、探索。自60年代以来，科学家又相继发现了一些新的科学事实：（1）1969年“阿波罗号”登月成功，揭示月球表面的许多环形山是陨石坑。它们是月球刚形成时被大量天体撞击造成的。这表明太阳系初期，天体碰撞频繁，地球也不会例外。可以推测，那时地壳比较脆弱，到处火山爆发，地球表面温度极高，即使有少量的CH4和NH3放出，也会立刻被高温和极强的紫外辐射裂解为CO2、H2和N2。（2）天文学家已发现了数十种星际分子（指存在于星际空间的分子），它们大多是有机化合物。1959年9月，坠落在澳大利亚麦启逊镇的陨石中人们发现了多种氨基酸和有机物随着认识的不断深入，人们对生命的起源仍在不断地思索中。你认为上述科学发现是
14、否都支持米勒实验的结论？如果不是，请请列举出你的理由。,教学建议：,第5节 生物的进化,教学目标：1、列举不同环境中生物的形态、结构与功能的统一性，认同生物与其生存环境相适应的生物学观点。2、说出化石形成的过程，列举生物演化的证据，认同物种可变的进化观点3、区分神创论与进化论，列举生物进化现象4、比较物种不变论、布丰、拉马克、达尔文进化观点的异同5、了解达尔文进化论的主要观点，运用自然选择理论解释自然界中生物进化现象,教学重点：化石形成的过程；进化论的演变；自然选择学说,1、对于生物体形态结构与环境相适应的实例，可以复习生物的形态结构与功能相适应的例子或布置学生查阅、收集有关生物体形态结构与环
15、境相适应的图片和文字资料，通过课堂交流使学生认识到自然界中的生物都有着与其所处环境相适应的复杂而精巧的身体结构。,2、对于支持进化论观点的科学证据化石。最好能展示化石或带学生参观、有条件去挖掘化石 更有利于学生理解化石的形成，并使学生认同化石是历史最真实的记录者。,3、化石是生物进化最好的证据，并人们确认生物进化历程与趋势并不简单依靠化石的呈现时间顺序。学生基础较好的，可以拓展胚胎学、解剖学；DNA和蛋白质亲缘分析对生物进化的支持。,教学建议：,4、列表分析不同进化论的特点：,5、总结出自然选择学说的主要观点：过度繁殖、遗传变异、生存斗争、适者生存让学生以自然选择学说尝试解释海岛昆虫现象与英国
16、桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。,教学建议：,教学建议：,6、设计讨论达尔文在自然选择学说中，吸取了布丰与拉马克理论的哪些观点？达尔文的自然选择学说完全正确吗？科学发展史不能简单的归结为正确与错误的斗争，新旧理论的替代并不绝对代表正确的取代错误的。正确的理论中有错误，错误的理论中也有正确的东西。,寒武纪生物爆炸,教学目标：1、识别遗传和变异的现象2、说出遗传物质的作用，认识DNA、基因和染色体的关系，举例说明基因工程3、举例说明基因的作用，知道人类基因组计划4、列举遗传与变异在育种方面的应用5、举例说明优生的重要性，知道近亲结婚的危害6、知道基因在生物亲子代间传递过程中也存在着自然选
17、择，了解进化理论的发展,第六节 进化与遗传,教学重点：1、遗传物质及遗传物质的作用2、遗传病与优生3、基因工程与人类基因组计划,随着生物学的兴起与现代基因技术的发展，各种媒体铺开盖地的宣传（如多莉、人类基因组计划等）。使学生对于染色体、DNA和基因有了初步的认识，并具有相当浓厚的兴趣。但由于没有系统的学习遗传与变异的知识，学生的认知往往停留在一个是事而非，模糊状态，对DNA、基因缺乏较系统、较准确的认识，甚至有的学生一听到基因便认为是好的，或不好的。因此，本课时的教学主要是利用学生原来的知识和兴趣，拓展并系统化有关基因和遗传的知识，使学生能较为正确的看待目前科技的发展及市场上对高科学产品的炒作
18、。并在讲授遗传病和优生的知识中，进行人口及素质教育。,学情分析：,教学建议：,1、本节内容分2课时教学，最好作如下调整。第1课时遗传和变异现象，人体遗传物质与遗传物质的传递；遗传病与优生。第2课时 育种与基因工程、人类基因组计划及基因导致进化论的发展,2、“种瓜得瓜，种豆得豆”“龙生龙、凤生凤、老鼠生儿打地洞”学生对于遗传与变异现象较为熟悉，可以通过举例那你与父母有哪些性状相同？或如教科书设计活动，使学生真切地体会到遗传与变异现象是普遍存在的。,教学建议：,4、通过视频或资料介绍基因工程及人类基因组计划,5、有时间于课内或课后布置查阅转基因生物的安全性的作业，并组织学生讨论对转基因生物的认识。
19、希望能初步学会如何看待转基因食品及新科技。,3、对于人体的遗传物质及遗传物质的传递教学，最好利用图片或多媒体展示科学家所作的研究实验，引导学生讨论，从使学生分析实验后确认DNA是遗传物质。,班门弄斧 请多指教！,微波背景辐射的发现1964年美国贝尔电话实验室在新泽西州的克劳福德山上建起了一架巨大的喇叭形天线。他们建造这架天线的目的是为了查明各种无线电噪声的采源，以便改善当时刚刚起步的卫星通信质量，提高通信效率。彭齐亚斯和威尔逊的工作，就是利用这架方向性极强的天线来查明空间中各种噪声源，并负责设法消除或降低这些噪声的影响。他们的工作态度十分勤奋而努力，工作作风是如此严谨，但出乎他们意料的是在微波
20、段上总有一些温度很低的噪声无法消除。从1964年歪965年的一年多时间里彭齐亚斯与威尔逊经过不断努力，做了各种测试与检测总有那么一些“剩余噪声”无法消除。作为工程师，他们关心的是测试与改进天线的性能。在他们工作告一段落后，发表了题目为“在4080兆赫上额外天线温度的测量”的报告。这是一篇纯技术测量的报告，没有一点天体物理学的味道。但正是这一如实的测量报告，使贝尔实验空为提高卫星通信质量而进行的这项非常实用的研究项目，意外地获得了完全属于基础理论研究的纯粹是宇宙学探索的一项伟大发现微波背景辐射。微波背景辐射的发现，使大多数宇宙学工作者相信了热大爆炸宇宙模型的正确性，并很快使这个理论成为现代宇宙学
21、中占主导地位的理论，获得了标准模型的称号。这项发现也使荚国的两位无线电工程师彭齐亚斯与威尔逊荣获了1978年度诺贝尔物理学奖。科学探索是来不得半点虚假的。彭齐亚斯和威尔逊的成功获奖也是对他们诚实的科学态度和忠于实验结果严谨作风的褒奖。,古老天体的时标指的是通过天文观测确认古老天体的年龄是否一致，是否与热大爆炸宇 宙模型给出的宇宙年龄(约150亿年)相符合。天文学家通常根据恒星演化理论来确定天体年龄。由于球状星团是一群同时诞生的恒 星，所以天文学家根据不同球状星团中出现红巨星的情况和恒星中所含各种元素的比例就可 以确定这一群恒星的年龄。目前测量到的最“年老”的球状星团的年龄为150亿年，并且所有
22、“年老”球状星团的年龄都很接近，都在100亿到150亿年之间。这个数值确实与热大爆炸宇宙模型给出的宇宙年龄很符合。为了确定这一方法得到的“年老”球状星团年龄的可靠性，文学家还采用放射性同位素测量法来核对。譬如说根据太阳系诞生之时所含重元素铀235及铀238的相对丰度(即百分含量)和现在的相对丰度以及它们的寿命(半衰期)可以算出太阳系的年龄在50亿年左右。当然，太阳系诞生之时铀元素的相对丰度是无法测量的，不过可以根 据恒星演化理论知道，太阳系的铀其实不是太阳系本身的产物，而是太阳系形成之前超新星爆 发的结果。超新星爆发时重元素的丰度可以计算，铀235和铀238在当时的丰度之比为1.9，这样再根据
23、铀235和铀238现在的丰度之比就可以推算出铀元素大约形成在70亿年前。除了用铀235与铀238的丰度之比以外，天文学家还用其他一些重元素，例如钍244与钍232之间的丰度比等来推算太阳系的年龄，得到了大致相同的结果。利用放射性同位素测量法，天文 学家还测量了陨石和从月球上取来的样品中重元素的丰度，综合起来得到了这样一个结论：我们的银河系大约是在110亿年前诞生的。这个结论与“年老”球状星团的年龄基本相同，所以测量到的“年老”球状星团年龄，应该是可信的。,宇宙中氦元素的丰度自然界有100多种元素，其中原子量最小的元素是氢，在氢的原子核中只有1个质子，第2号元素是氦，在氦的原子核中有2个质子和2
24、个中子。不同的元素在自然界中的含量是不同的。科学家们通常用一类元素在被测样品中的百分含量表示这类元素在样品中的多寡。这类元素的百分含量也就是它的丰度。科学家们还发现，自然界中含量最丰富的元素是氢，约占宇宙原子总数的93，占宇宙物质质量的76，其次是氦，约占宇宙原子总数的7，占宇宙物质质量的23。相比之下，其他元素的数量少得可怜，而且元素原子量越大，一般来说它的丰度也就越小。事实上，氦以后的元素加在一起也只占宇宙物质质量的1。目前在宇宙各个方位各个区域观测到的氦丰度都在23左右。这一观测结果很难用恒星演化理论的元素生成来解释。因为按照在恒星演化过程中诞生元素的理论，氦元素只能出现在恒星演化的主序
25、星阶段和红巨星阶段，而且大量的氦元素应当出现在主序星阶段后期和红巨星阶段的初期，没有恒星的区域就应该没有什么氦元素，即使有氦元素，在数量上也是微乎其微的。所以我们可以认为，氦元素的丰度在宇宙的每个地方都大致相同而且达到23那样大，必然和宇宙的行为有关，必然和宇宙的起源有关，氦丰度必定包含着与宇宙起源有关的信息。事实上，科学家们利用热大爆炸宇宙模型给出的宇宙演化理论，经过精确计算，得到宇宙的氦丰度值恰好等于23，还得出今天观测到的氦丰度在宇宙早期就形成的结论(宇宙大爆炸后的第189秒后形成)。所以我们说，氦丰度的观测事实与热大爆炸宇宙理论计算非常一致。,3宇宙演化简史,关于宇宙将来宇宙既然有过去
26、就一定会有将业。宇宙的将来是由现在观测到的宇宙中物质的多少正确地说是由现在观测到的宇宙密度决定的。宇宙密度越大，宇宙的引力就越强。如果宇宙密度大于4.510-27kgm-3（大约每立方米三个中子或质子），宇宙的膨胀会由于引力的作用而停下来，转而开始收缩，最终回到高温高密的状态。如果宇宙密度小于或等于4.510-27kgm-3，宇宙将永远膨胀下去，宇宙的温度也将越来越低，最终消亡在接近绝对零度的冷寂世界中。遗憾的是直到今天，科学家还无法给出宇宙密度的确切数值。现在观测到的宇宙密度虽然不大，但是宇宙中还存在我们无法看见的各种各样暗物质，所以宇宙密度的数值可以比目前测量值大。不过，在20世纪的最后两
27、年里，科学家发现宇宙不仅在膨胀，而且是在加速膨胀，因此宇宙很有可能永远膨胀下去。,从托勒密到哥白尼（地心说与日心说的历史进步性与局限性）早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德就已提出了地心说，即认为地球位于宇宙的中心。公元140年，古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著天文学大成，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说，地为球形，且居于宇宙中心，静止不动，其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达1300余年。早在两千多年前，古希腊天文学家阿里斯塔克就已
28、提出了朴素的日心说。他指出，太阳位于宇宙中心静止不动，地球则绕着太阳运动，同时又绕轴自转。可惜由于科学水平的限制，这一天才的思想未能为人们所认识。直到中世纪末，由于用托勒密地心体系推算出来的行星位置与实际天象的观测结果不符，人们才开始怀疑地心说的正确性。1543年，波兰天文学家哥白尼在他的不朽名著天体运行论中系统地提出了日心说。在他阐释的日心体系中，太阳居于宇宙的中心，地球和其他行星沿着圆形轨道绕太阳运行。这样一来，托勒密地心体系中需要用极为复杂的运动图象来解释行星运动天象的烦琐的工作一下子变得十分简单。后来，德国天文学家开普勒指出，行星绕太阳运动的轨道应该是椭圆而不是圆，太阳位于椭圆的一个焦
29、点上。这一重大发展使得观测结果完全可以用理论来加以解释和预报，日心说的地位进一步得以巩固。按照日心学说，就地球上的人来看，天上恒星的位置应随着地球绕太阳运动而发生变化。在哥白尼提出日心说后的近300年中，人们进行了大量的观测，企图证明这一点，可是始终没有成功。原来，恒星离开地球十分遥远，最近的一颗也远达43万亿千米。因此，地球围绕太阳运行造成的这颗恒星的位置变化只有12.5。恒星越远，这一变化也越小，当时的观测仪器是无法探测到的。直到1838年，德国天文学家白塞尔才首次利用三角方法测出一颗名为天鹅61的恒星的位置变化，并推算出它的距离为11.2光年，从而最终证实了哥白尼的日心地动学说。地球的地
30、位从居宇宙之中的特殊天体降为绕太阳运动的一颗普通行星。,红巨星,中子星,超新星,黑洞,太阳的演化,大恒星的衰亡,三、进化的证据,1、比较解剖学证据：比较解剖学：是指系统比较不同类群生物器官结构及其与功能相关变化的规律的科学。（1）痕迹器官：高等动物保留某些退化的器官痕迹。（2）同源器官：不同动物，某一器官形态和功能不同，而其来源和基本结构相同。（3）同功器官：不同动物，某一器官形态和功能类似，而其起源和结构不同。（4）过渡类型动物：,2、胚胎学证据：胚胎学：是指研究个体发育过程及其建立器官机制的科学。多细胞动物胚胎发育的早期主要阶段极为相似，后来才越来越不相同。分类地位相差较远的动物，差别越大
31、。,3、古生物学证据：古生物学：是指研究各个地质年代保存在沉积岩中生物遗骸或遗迹（化石）的科学。（1）顺序规律：各类生物在地层中出现有一定规律，即从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生，不断发展。（2）过渡类型：有许多过渡类型的化石动物，可说明动物之间的亲源关系。,6、分子生物学证据：DNA序列的差异,转基因生物的安全性1999年在英国出版的自然杂志上发表了关于用转Bt基因玉米的花粉饲养Monarch蝴蝶幼虫，将幼虫毒死的报告，引起人们对转基因植物安全性的广泛讨论。一般来说，转基因生物只是将不同种生物来源的基因转入过去不能通过有性杂交进行转移的基因，现在可以通过遗传操作技术来实现。实际上用于
32、转基因实验的基因早已存在于自然界的某些物种中。转基因技术育种与常规杂交育种只是采用不同的技术，转基因技术利用的基因范围更广，每次转入少数几个基因，而常规杂交育种利用的基因来源有很大的局限，通过杂交转入的是一大批基因。有关安全性的一个焦点是转基因植物通过自然扩散或将花粉传于近缘野生植物，而导致转入的外源基因破坏自然环境的生态平衡。比如转抗除草剂或抗虫的转基因作物，出现抗虫或抗除草剂的杂草，而对环境造成影响。实际上，转基因植物和其他转基因生物都有严格的使用规定，而且，为保证人类所需要的来源于动、植物的足够食品和其他生活用品，人们早就使用化学药品来杀灭农业害虫。这些农药的使用，对环境造成的危害远比用
33、转基因植物代替农药的使用大得多。每一个科学技术的出现，如果不恰当的使用或没有适当的管理措施，都有可能带来一定的危险或危害。在很多国家颁布的转基因植物管理条例中都严格规定了种植转基因植物的有效隔离距离，以便排除转基因植物与周围环境中的某些植物传粉的可能性。1996年7月我国农业部正式颁布了“农业生物基因工程安全管理实施办法”，使我国转基因植物的田间试验和商品化生产有法可依。农业部农业生物基因工程安全管理委员会在1997年分别于3月和9月受理了两批申请，共批准了三种转基因作物进入商品化生产，其中包括延熟保鲜番茄、抗虫棉和改变花色的矮牵牛。还有，通过培育严格不育的转基因生物，以防基因逃逸。例如，中国
34、科学院武汉水生生物研究所鱼类基因工程研究组与中国工程院刘筠院士合作，研制出不育的转“全鱼”基因三倍体“863”吉鲤。吉鲤含两套鲤鱼染色体和一套鲫鱼染色体，体型优美，酷似鲫鱼，规模化养殖实验结果证实，“863”吉鲤严格不育，不存在任何的基因逃逸现象，人们可及时有效地控制其种群规模，在推广养殖上具有生态和遗传安全性。转基因植物安全性管理的另一个方面是它们的食用安全性。这方面的评价一般要在指定的实验室进行严格的食品安全检验和动物饲养实验，以确定要测定的转基因植物的食用安全性。其安全的标准是符合“实质等同性”，即转基因食品及食品成分是否与目前市场上销售的传统食品具实质等同性。美国国家自然科学院的一个专
35、门委员会的结论说，没有证据说明重组DNA技术以及不相关生物之间的基因转移有害，转移重组的DNA获得的转基因生物可能带来的危险与非遗传修饰的正常生物是一样的。,什么是人类基因组计划现代遗传学家认为，基因是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因位于染色体上，并在染色体上呈线性排列。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达。不同人种之间头发、肤色、眼睛、鼻子等不同，是基因差异所致。人类只有一个基因组，大约有510万个基因。人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的，旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，
36、发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。计划于1990年正式启动，这一价值30亿美元的计划的目标是，为30亿个碱基对构成的人类基因组精确测序，从而最终弄清楚每种基因制造的蛋白质及其作用。打个比方，这一过程就好像以步行的方式画出从北京到上海的路线图，并标明沿途的每一座山峰与山谷。虽然很慢，但非常精确。随着人类基因组逐渐被破译，一张生命之图将被绘就，人们的生活也将发生巨大变化。基因药物已经走进人们的生活，利用基因治疗更多的疾病不再是一个奢望。因为随着我们对人类本身的了解迈上新的台阶，很多疾病的病因将被揭开，药物就会设计得更好些，治疗方案就能“对因下药”，生活起居、饮食习惯有可能根据基因情况进行调整，人类的整体健康状况将会提高，二十一世纪的医学基础将由此奠定。利用基因，人们可以改良果蔬品种，提高农作物的品质，更多的转基因植物和动物、食品将问世，人类可能在新世纪里培育出超级作物。通过控制人体的生化特性，人类将能够恢复或修复人体细胞和器官的功能，甚至改变人类的进化过程。,
