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高中生物教案

時間:2022-08-20 06:15:16 高中生物教案 我要投稿

有關高中生物教案3篇

  作為一位優(yōu)秀的人民教師,常常要寫一份優(yōu)秀的教案,借助教案可以讓教學工作更科學化。教案應該怎么寫才好呢?下面是小編為大家收集的高中生物教案3篇,希望能夠幫助到大家。

有關高中生物教案3篇

高中生物教案 篇1

  一、 教學目標

  1.說明酶在細胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。

  2.通過閱讀分析“關于酶本質(zhì)的探索”的資料,認同科學是在不斷的探索和爭論中前進的。

  3.進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。

  二、 教學重點和難點

  1.教學重點

  酶的作用、本質(zhì)和特性。

  2.教學難點

 。1)酶降低化學反應活化能的原理。

  (2)控制變量的科學方法。

  三、教學方法

  實驗演示法、探究法、講授法

  四、課時安排

  2

  五、教學過程

  〖復習及板書

  1. 消化:在消化道內(nèi)將食物分解成可以吸收的成分的過程,叫做~~。

  2.物理消化:通過牙齒的咀嚼、舌的攪拌和胃的蠕動,將食物磨碎、攪拌并與消化液混合,這叫~~。

  3.化學消化:通過各種消化液、消化酶的作用,使食物中各種成分分解為可吸收的營養(yǎng)物質(zhì),這叫~~。

  〖引入以“問題探討”引入,學生思考討論回答,教師提示。

  〖提示1.這個實驗要解決的問題是:鳥類的胃是否只有物理性消化,沒有化學性消化?

  2.是胃內(nèi)的化學物質(zhì)將肉塊分解了。

  3.收集胃內(nèi)的化學物質(zhì),看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。

  〖問題以“本節(jié)聚焦”再次引起學生的思考,注意。

  〖板書一、酶的作用和本質(zhì)

  細胞代謝:細胞每時每刻都進行著許多化學反應。

 、迕冈诩毎x中的作用

  〖演示實驗比較過氧化氫在不同條件下的分解。教師邊做邊讓學生完成 “討論”。

  〖提示1.2號試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說明加熱能促進過氧化氫的分解,提高反應速率。

  2.不能。

  3.說明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。

  質(zhì)量分數(shù)為20%的新鮮肝臟研磨液1滴 質(zhì)量分數(shù)為3.5%的

  氯化鐵溶液1滴

  生物催化劑:過氧化氫酶所含酶的相對數(shù)量:1 無機催化劑:Fe3+

  Fe3+的相對數(shù)量:25萬

  4.4號試管的反應速率比3號試管快得多。說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。細胞內(nèi)每時每刻都在進行著成千上萬種化學反應,這些化學反應需要在常溫、常壓下高效率地進行,只有酶能夠滿足這樣的要求,所以說酶對于細胞內(nèi)化學反應的順利進行至關重要。

  〖板書活化能:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。

  〖講述

  在20 ℃測得的過氧化氫分解的活化能

  條件 活化能/kJmol-1

  沒有催化劑催化

  用膠態(tài)鉑催化

  用過氧化氫酶催化 75

  54

  29

  催化效率:同無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,效率更高。

  〖板書㈡酶的本質(zhì)

  〖資料分析學生閱讀分析討論回答,教師提示。

  〖提示1.巴斯德認為發(fā)酵與活細胞有關是合理的,但是認為發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的;李比希認為引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)是合理的,但是認為這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。

  2.提示:巴斯德是微生物學家,特別強調(diào)生物體或細胞的作用;李比希是化學家,傾向于從化學的角度考慮問題。他們的爭論促使后人把對酶的研究的目標集中在他們爭論的焦點上,使科學研究更加有的放矢。

  3.畢希納的實驗說明,酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用,就像在活酵母細胞中一樣。

  4.薩姆納歷時9年用正確的科學方法,堅持不懈、百折不撓的科學精神,將酶提純出來。成功屬于不畏艱苦的人。

  5.酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA等。

  〖小結(jié)略。

  〖作業(yè)練習一二。

  〖提示基礎題

  1.巴斯德:發(fā)酵與活細胞有關,發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質(zhì)在起作用。

  李比希:引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì),但是這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。

  畢希納:酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用,就像在活酵母細胞中一樣。

  薩姆納:酶是蛋白質(zhì)。

  2.(1)細胞內(nèi)每時每刻都在進行著成千上萬種化學反應,這些化學反應需要高效率地進行,酶的催化效率比無機催化劑高得多。

 。2)細胞內(nèi)的化學反應需要在常溫、常壓、酸堿度適中等溫和條件下進行,無機催化劑常常需要輔助以高溫、高壓、強酸、強堿等劇烈條件才能有較高的催化效率。

  3.D。

  拓展題

  1.可用第2章中學過的鑒定蛋白質(zhì)的方法。在薩姆納之前,之所以很難鑒定酶的本質(zhì),主要是因為細胞中酶的提取和純化非常困難。

  2.(1)如四膜蟲的rRNA前體具有催化活性。(2)目前已有發(fā)現(xiàn)具催化活性的DNA的報道。

  〖板書三、酶的特性

  酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA等。

  〖問題以“本節(jié)聚焦”發(fā)問,引起學生的思考和注意。

  〖講述酶催化作用的特點

  生物體內(nèi)的各種化學反應,幾乎都是由酶催化的。酶所催化的反應叫酶促反應。酶促反應中被酶作用的物質(zhì)叫做底物。經(jīng)反應生成的物質(zhì)叫做產(chǎn)物。酶作為生物催化劑,與一般催化劑有相同之處,也有其自身的特點。

  相同點:

 。1)改變化學反應速率,本身不被消耗;

 。2) 只能催化熱力學允許進行的反應;

 。3) 加快化學反應速率,縮短達到平衡時間,但不改變平衡點;

 。4)降低活化能,使速率加快。

  不同點:

 。1)高效性,指催化效率很高,使得反應速率很快;

 。2)專一性,任何一種酶只作用于一種或幾種相關的化合物,這就是酶對底物的專一性;

  (3)多樣性,指生物體內(nèi)具有種類繁多的酶;

 。4)易變性,由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),因而會被高溫、強酸、強堿等破壞;

  (5)反應條件的溫和性,酶促反應在常溫、常壓、生理pH條件下進行;

 。6)酶的催化活性受到調(diào)節(jié)、控制;

 。7)有些酶的催化活性與輔因子有關。

  〖板書

  ㈠酶具有高效性

 、婷妇哂袑R恍

 、缑傅淖饔脳l件較溫和(〖探究影響酶活性的條件,教師做實驗,學生邊觀察便得出酶的作用條件。)

  酶的催化活性的強弱以單位時間(每分)內(nèi)底物減少量或產(chǎn)物生成量來表示。

  〖講述影響酶作用的因素

  酶的催化活性的強弱以單位時間(每分)內(nèi)底物減少量或產(chǎn)物生成量來表示。研究某一因素對酶促反應速率的'影響時,應在保持其他因素不變的情況下,單獨改變研究的因素。

  影響酶促反應的因素常有:酶的濃度、底物濃度、pH值、溫度、抑制劑、激活劑等。其變化規(guī)律有以下特點。

 。1)酶濃度對酶促反應的影響在底物足夠,其他條件固定的條件下,反應系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時,酶促反應的速率與酶濃度成正比。

 。2)底物濃度對酶促反應的影響在底物濃度較低時,反應速率隨底物濃度增加而加快,反應速率與底物濃度近乎成正比;在底物濃度較高時,底物濃度增加,反應速率也隨之加快,但不顯著;當?shù)孜餄舛群艽,且達到一定限度時,反應速率就達到一個最大值,此時即使再增加底物濃度,反應速率幾乎不再改變。

  (3)pH對酶促反應的影響每一種酶只能在一定限度的pH范圍內(nèi)才表現(xiàn)活性,超過這個范圍酶就會失去活性。在一定條件下,每一種酶在某一個pH時活力最大,這個pH稱為這種酶的最適pH。

 。4)溫度對酶促反應的影響酶促反應在一定溫度范圍內(nèi)反應速率隨溫度的升高而加快;但當溫度升高到一定限度時,酶促反應速率不僅不再加快反而隨著溫度的升高而下降。在一定條件下,每一種酶在某一溫度時活力最大,這個溫度稱為這種酶的最適溫度。

 。5)激活劑對酶促反應的影響激活劑可以提高酶活性,但不是酶活性所必需的。激活劑大致分兩類:無機離子和小分子化合物。

 。6)抑制劑對酶促反應的影響抑制劑使酶活性下降,但不使酶變性。抑制劑作用機制分兩種:可逆的抑制作用和不可逆的抑制作用。

  〖小結(jié)

  ㈠酶具有高效性

 、婷妇哂袑R恍

 、缑傅淖饔脳l件較溫和

  〖作業(yè)練習一二。

  〖提示基礎題

  1.B。 2.B。

  3.這個模型中A代表某類酶,B代表反應底物,C和D代表反應產(chǎn)物。這個模型的含義是:酶A與底物B專一性結(jié)合,催化反應的發(fā)生,產(chǎn)生了產(chǎn)物C和D。這個模型揭示了酶的專一性。

  拓展題

  1.(1)A點:隨著反應底物濃度的增加,反應速率加快。B點:反應速率在此時達到最高。C點:反應速率不再隨反應底物濃度的增加而升高,維持在相對穩(wěn)定的水平。

 。2)如果A點時溫度升高10 ℃,曲線上升的幅度變小。因為圖中原曲線表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化。溫度高于或低于最適溫度,反應速率都會變慢。

 。3)該曲線表明,B點的反應底物的濃度足夠大,是酶的數(shù)量限制了反應速率的提高,這時加入少量的酶,會使反應速率加快(圖略)。

高中生物教案 篇2

  一、 教學目標

  1.舉例說出細胞膜是選擇透過性膜。

  2.嘗試提出問題,作出假設。

  3.進行關于植物細胞吸水和失水的實驗設計和操作。

  二、教學重點和難點

  1.教學重點

  舉例說出細胞膜是選擇透過性膜。

  2.教學難點

  嘗試提出問題,作出假設。

  三、教學方法

  探究法、講述法

  四、課時安排

  五、教學過程

  〖章引入學生閱讀P58。

  〖節(jié)引入以“問題探討”引入,學生思考回答,教師提示。

  〖提示1.由于單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長頸漏斗滲出的水分子數(shù)量,使得管內(nèi)液面升高。

  2.用紗布替代玻璃紙時,因紗布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由通透,因而液面不會升高。

  3.半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時,單位時間內(nèi)透過玻璃紙進入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量,液面也不會升高。

  〖問題以“本節(jié)聚焦”再次引起學生的思考與注意。

  〖板書一、細胞的吸水和失水

  〖思考與討論學生閱讀思考討論回答,教師提示。

  〖提示1.紅細胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物一般不能透過細胞膜。

  2.紅細胞的細胞膜相當于“問題探討”中的'半透膜。

  3.當外界溶液的濃度低于紅細胞內(nèi)部的濃度時,紅細胞一般會因持續(xù)吸水而漲破。

  4.紅細胞吸水或失水的多少主要取決于紅細胞內(nèi)外濃度的差值。一般情況下,差值較大時吸水或失水較多

  〖板書㈠動物細胞的吸水和失水

  吸水:細胞外液的濃度>細胞內(nèi)液的濃度(膨脹甚至漲破)

  失水:細胞外液的濃度<細胞內(nèi)液的濃度(皺縮)

 、娉墒熘参锛毎ㄓ写笠号荩┑奈褪

  原生質(zhì)層:細胞膜+液泡膜+兩層膜之間的細胞質(zhì)。

  〖探究植物細胞的吸水和失水。學生閱讀思考交流回答,教師提示。

  〖提示

  中央液泡大小 原生質(zhì)層的位置 細胞大小

  蔗糖溶液 變小 原生質(zhì)層脫離細胞壁 基本不變

  清水 逐漸恢復原來大小 原生質(zhì)層恢復原來位置 基本不變

  〖板書

  失水:細胞外液的濃度<細胞內(nèi)液的濃度(質(zhì)壁分離)

  吸水:細胞外液的濃度>細胞內(nèi)液的濃度(質(zhì)壁分離復原)

  〖板書二、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?/p>

  〖提示1.在培養(yǎng)過程中,水稻吸收水分及其他離子較多,吸收Ca2+、Mg2+較少,結(jié)果導致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。

  2.不同作物對無機鹽的吸收是有差異的。

  3.水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的,其他物質(zhì)的跨膜運輸并不都是這樣,這取決于細胞生命活動的需要。

  4.細胞對物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。

  〖板書細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。

  〖小結(jié)見板書。

  〖作業(yè)練習一二。

  〖提示基礎題

  1.√。 2.√。 3.×。

  拓展題

  農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的輪作正是針對不同作物根系對礦質(zhì)元素的選擇性吸收而采取的生產(chǎn)措施。如果長期在同一塊田里種植同種作物,地力就會下降(俗稱傷地),即某些元素含量下降,這樣就會影響作物的產(chǎn)量。

高中生物教案 篇3

  一、感悟課標新理念

  課 標學習目標

  課標重點

  1.通過對進化理論不斷完善的發(fā)展歷程的了解來建構(gòu)科學研究的基本過程。

  2.概述科學思維的基本過程。

  課標難點

  通過對進化理論不斷完善的發(fā)展歷程的了解來建構(gòu)科學研究的基本過程。

  教材脈絡梳理

  學習背景探索

  生物進化論形成的歷史背景

  中世紀的西方,各種學術思想都受宗教束縛,哲學也偏離了古希臘的唯物主義傳統(tǒng),唯心主義占統(tǒng)治地位,表現(xiàn)在自然觀上就是宗教的“創(chuàng)世說”。“ 創(chuàng)世說”把世界萬物描繪成創(chuàng)世主上帝的特殊創(chuàng)造物。從創(chuàng)世論的基本思想延伸出兩個教條,即自然界中生物對環(huán)境適應的“ 目的論”和“ 物種不變論”。恩格斯曾這樣刻畫目的論:“根據(jù)這種理論,貓被創(chuàng)造出來是為了吃老鼠,老鼠被創(chuàng)造出來是為了給貓吃,而整個自然界被創(chuàng)造出來是為了證明造物主的智慧”(《自然辯證法》導言)。與古代中國及古希臘哲人的世界萬物從某種混沌狀態(tài)中產(chǎn)生的“演變論”的自然觀相反,創(chuàng)世說認為世界是一下子創(chuàng)造出來的,而且一旦被創(chuàng)造出來就永遠不變了,這種思想從中世紀一直到18 世紀都占據(jù)著統(tǒng)治 地位。

  從15 世紀后期的文藝復興到!4 世紀是西方近代自然科學產(chǎn)生與發(fā)展的時期,自然科學各學科逐漸建立起來,涌現(xiàn)出許多偉大的科學家。但這個時期的自然科學仍然沒有擺脫宗教神學的束縛,自然科學家與神學家的差別只不過是以不同的方式解釋和頌揚創(chuàng)世主(上帝)的智慧。那時的自然科學也是一種神學,即所謂的自然神學,正如邁爾所描寫的:“自然科學既是科學又是神學,神學與科學分不開直到科學與神學離婚之前,實際上不存在真正客觀的、不受約束的自然科學!

  自然科學的神學觀一直到19世紀中期才逐漸被科學界拋棄。

  ———根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)資料整理

  二、研習教材重難點

  【溫故知新】

  我們知道,大約400多萬年前地 球上還沒有人類。人類的原始祖先———森林古猿,還在莽莽森林中風餐露宿,與獸共舞。幾億年前乃至幾十億年前,地球上的生物又是怎樣的呢?最原始的生命又是怎樣出現(xiàn)的呢?生物的進化問題很久以來就吸引著人們?nèi)ヌ角,也不斷有各種各樣的爭論。隨著科學技術的發(fā)展,人們對這個問題的認識也越來越深入。

  研習點#$ 科學家不斷思考———進化理論的創(chuàng)立和完善

 。ㄒ唬├R克和進化理論

 。1)理論———用進廢退學說

  物種不是不變的,更不是上帝創(chuàng)造的;環(huán)境條件的改變能引起生物的變異;環(huán)境的多樣性是生物多樣性的原因。

 。2)兩個法則:一個是用進廢退;一個是獲得性遺傳。并認為這兩者既是變異產(chǎn)生的

  原因,又是適應形成的過程。

 。3)意義:開辟了進化理論的先河,為科學進化論的發(fā)展鋪平了道路。

  (4)不足:典型的唯心主義觀點,認為生物的本質(zhì)本身的意志是推動其進化的動力;

  后天獲得的遺傳可遺傳;缺乏必要的實驗證據(jù)。

  【領悟整合】

  (1)拉馬克的兩條法則

 、儆眠M廢退。不超過發(fā)育限度的任何動物,其所有使用的器官都得到加強、發(fā)展、增

  大,加強的程度與使用的時間長短呈正比。反之某些不經(jīng)常使用的器官就削弱、退化,以

  至喪失機能,甚至完全消失。這就是所謂的“器官使用法則”或“用進廢退法則”。

 、讷@得性遺傳。某種動物在環(huán)境長期影響下,甲器官頻繁使用,而乙器官不使用,結(jié)

  果使一部分器官發(fā)達,而另一部分器官退化,由此產(chǎn)生的變異如果是能生育的雌、雄雙親

  所共有,則這個變異能夠通過遺傳而保存。這就是被后人稱為“獲得性遺傳”的法則。

 。ǘ┻_爾文和進化理論

 。1)理論———自然選擇學說

  過度繁殖:生物的繁殖能力很強,能產(chǎn)生大量后代(基礎)。

  生存斗爭:大部分個體被淘汰(動力)。

  遺傳變異:生物個體既有親本的遺傳性狀,又會出現(xiàn)變異(內(nèi)因)。

  適者生存:在生存斗爭中,有利變異的個體適者生存,不利變異的不適者被淘汰(結(jié)果)。(2)意義:科學地解釋了生物進化的原因以及生物的多樣性和適應性。

  (3)不足:對遺傳和變異的本質(zhì)以及自然選擇如何對可遺傳的變異起作用等問題不能做出科學的解釋。

  【領悟整合】

  (1)自然選擇學說知識的拓展

 、龠x擇的對象。從表面看自然選擇是對一個個生物個體的選擇,而實際上自然選擇是對個體包含的變異進行的選擇。從現(xiàn)代分子遺傳水平看,自然選擇實質(zhì)上是對變異所對應的基因的選擇,從而改變種群不同基因的頻率。

 、谶x擇的因素。對生物的變異起選擇作用的不是生物自身,而是個體所處的自然環(huán)境。環(huán)境因素很多,有一種或幾種起主導的選擇作用。如用農(nóng)藥噴灑害蟲,害蟲大量死亡(無抗藥性),少數(shù)害蟲生存且繁殖后代( 抗藥性)。農(nóng)藥是這一變化中主導的選擇因素,它把群體中早已存在的抗藥性個體與不抗藥個體區(qū)分開來。如果不噴灑農(nóng)藥,害蟲無論抗藥與否都能生存。農(nóng)藥起到了選擇作用,把抗藥性選擇保留下來,并通過繁殖傳給后代,使抗藥性狀在下一代某些個體中得以積累和加強。可見環(huán)境對生物變異的選擇是定向的,朝著適應環(huán)境的方向進化。

 、圻x擇的手段。生存斗爭是選擇的手段。生物的過度繁殖與有限生活條件之間的矛盾,必然引起并加劇生存斗爭。通過生存斗爭,使少數(shù)具有適應環(huán)境的有利變異的個體生存下來,從而完成一次自然對生物的選擇。生存下來的少數(shù)生物個體充分利用現(xiàn)有的豐富的生活條件,迅速生長、發(fā)育,并繁殖產(chǎn)生大量的后代,又引起新一輪的生存斗 爭,生物又面臨著再一次的選擇。所以說自然選擇是通過生存斗爭實現(xiàn)的。

  ④選擇的結(jié)果。自然選擇的結(jié)果是適者生存、不適者被大自然淘汰。生物產(chǎn)生不定向變異,由自然選擇決定這些變異的生存或淘汰。自然選擇只選擇與環(huán)境相適應的變異類型,淘汰不適應環(huán)境的變異個體,即自然選擇是定向的,自然選擇決定著生物進化的方向。

 。2)以長頸鹿的進化過程為例比較拉馬克和達爾文進化觀點的區(qū)別。

 、倮R克觀點:長頸鹿的祖先由于生活在缺乏青草的環(huán)境里,不得不經(jīng)常努力地伸長頸和前肢去吃樹上高處的葉 子,由于經(jīng)常使用,頸和前肢逐漸地變得長了一些,而且這些獲得的性狀能夠遺傳給后代。這樣,經(jīng)過許多代,終于進化成為現(xiàn)在所看到的長頸鹿。

  ②達爾文觀點:

 。ㄈ┠敬遒Y生和進化理論

 。1)提出根據(jù):根據(jù)分子生物學的'研究,主要是根據(jù)核酸、蛋白質(zhì)中的核苷酸及氨基

  酸的置換速率,以及這些置換所造成的核酸及蛋白質(zhì)分子的改變并不影響生物大分子的

  功能等事實。

 。2)理論———中性突變進化理論

  生物進化的主導因素不是自然選擇,而是中性突變的隨機固定。每種生物信息大分

  子都有一定的進化速率。

 。3)意義:揭示了分子水平的進化規(guī)律

  【領悟整合】

  (1)中性突變

  中性突變是指這種突變對生物體的生存既沒有好處,也沒有害處,也就是說,對生物的生殖力和生活力,即適合度沒有影響,因而自然選擇對它們不起作用。

 。2)遺傳漂變是分子進化的基本動力

  大的種群如果發(fā)生了隔離與遷移而形成小種群時,遺傳漂變就可能發(fā)生。綜合進化論認為遺傳漂變對生物進化是有作用的,但是比起選擇來,它的作用要小得多。中性學說則認為,中性突變不引起生物表型的改變,對于生物的生殖力和生活力沒有影響,因而自然選擇對中性突變不可能起作用,真正起作用的是隨機的遺傳漂變。遺傳漂變不只限于小種群,任何一個種群都能發(fā)生遺傳漂變,遺傳漂變是分子進化的基本動力。換言之,中性學說認為,突變大多在種群中隨機地被固定或消失,而不是通過選擇才被保留或淘汰的。

 。3)分子進化速率

  中性學說認為,分子進化速率取決于蛋白質(zhì)或核酸等大分子中的氨基酸或核苷酸在一定時間內(nèi)的替換率。生物大分子進化的特點之一是,每一種大分子在不同生物中的進化速度都是一樣的。以血紅蛋白的α鏈為例,鯉、馬和人的α 鏈都是由141個氨基酸所構(gòu)成,其中鯉和馬有66個氨基酸不同,馬和人有18個氨基酸不同。據(jù)此,中性學說指出,分子進化的速率與種群的大小、物種的生殖力和壽命都沒有關系,也不受 環(huán)境因素的影響,也就是說,分子進化是隨機發(fā)生的,而不是選擇的結(jié)果。

  【發(fā)散探討】

  問題一:為什么說日本學者木村資生的“中性學說”揭示了分子水平的進化規(guī)律,而且和達爾文的進化理論是相互補充的?

  解答:達爾文創(chuàng)立“自然選擇”進化理論,隨著分子進化的研究的發(fā)展。一些科學家積極思考,認為生物進化是以生物大分子為基礎的,只有從分子水平上研究生物的進化才能觸及生物進化的本質(zhì)。木村資生認為,分子水平上的進化是由選擇中性或近中性突變基因的隨機固定而實現(xiàn)的。而只有當分子進化導致形態(tài)和生理上發(fā)生差異后,自然選擇才能發(fā)揮作用。這一進化理論揭示了分子水平的進化規(guī)律,和達爾文的理論相互補充,更好地揭示了生物進化的本質(zhì)。

  問題二:1984 年 在云南澄江發(fā)現(xiàn)了聞名于世的澄江動物化石群。澄江動物化石群向人們展示了各種各樣的生物在寒武紀呈大爆發(fā)地出現(xiàn),動物的進化要比今天快得多,動物新的構(gòu)造模式或許能在“一夜間”產(chǎn)生,F(xiàn)在生活在地球上的各個動物門類當時幾乎都已存在,只是處于非常原始的狀態(tài)。此現(xiàn)象支持達爾文的自然選擇學說嗎?

  解答:達爾文認為,物種是通過生存斗爭,經(jīng)逐代選擇與積累而形成的,需要經(jīng)過漫長的年代。澄江化石說明,許多新的物種的產(chǎn)生不是微小變異漫長的積累,而是呈大爆發(fā)地出現(xiàn)。因此不支持達爾文的自然選擇學說。

  【教考動向演練】!

  1.第一位提出進化觀點與神創(chuàng)論和物種不變論相抗衡的是

  A.達爾文 B.拉馬克 C.孟德爾 D.沃森和克里克

  2.下列哪項不屬于達爾文的進化觀點

  A.過度繁 殖產(chǎn)生大量個體 B.生活條件有限引起生存斗爭

  C.適者生存是自然選擇的動力 D.可遺傳的變異使個體之間產(chǎn)生變異

  3.下列敘述中,符合達爾文自然選擇學說觀點的是

  A.北極狐因體色與周圍環(huán)境相似而生存下來

  B.長頸鹿因經(jīng)常伸長脖子吃高處的樹葉,故脖子越來越長

  C.鳥類因不斷將翅膀展開撲動,故翅膀變得發(fā)達且適于空中飛翔

  D.鼴鼠因掘洞穴居,眼睛經(jīng)常不使用,故視覺退化

  4.“中性學說”是從 水平上研究生物的進化,該理論認為生物進化的主導因素是 ,和達爾文的進化理論是 的關系。

  研習點2 像科學家一樣思考———科學思維

 。ㄒ唬┯^察:人們通過感覺器官感受周圍事物的一種方法

 。1)分類

  a.定性觀察:用文字或術語而不是用數(shù)字進行描述,包括對顏色、形態(tài)、氣味等變量

  的客觀性描述。

  b.定量觀察:通過對變量的計數(shù)或測量而得到的數(shù)值,通常需要使用一

  些儀器。

  (2)基本要求

  a.學會帶著問題進行觀察。

  b.直接觀察與問題相關的對象。

  c.既要觀察局部,也要觀察整體;

  d.既要觀察物體,也要觀察環(huán)境。

  e.觀察要細致、準確。

  f.盡可能將觀察到的現(xiàn)象或事物描述(或繪制)出來。

 。3)基本方法

  a.順序觀察:一般來說,生物學中的觀察要遵循由表及里、由上到下、從前到后、從整體到局部的原則。

  b.對比觀察:通過對比觀察來發(fā)現(xiàn)事物之間的區(qū)別和聯(lián)系,從而達到同中求異、異中求同。

  【領悟整合】

 。1)觀察方法主要應用于以下幾個方面:

  a.在無法對生物體進行改變和控制的情況下,要獲得這類生物所反映的真實現(xiàn)象必須用觀察法,例如:野生動植物的考察、古生物研究、生物分類和生態(tài)學研究等。

  b.在不允許對生物體加以干擾破壞或改變的情況下進行的研究,必須運用生物學觀察法,如:病理學中動物、植物、人類病理現(xiàn)象的研究。

  c.在某些以直接記錄和描述生物現(xiàn)象為基本前提的生物學分支學科中,必須用觀察法,例如:動植物形態(tài)學、昆蟲和微生物分類 學、仿生學等,均需對研究對象的形態(tài)、特征進行描述、記錄,因而也離不開觀察。

 。2)觀察與實驗的聯(lián)系與區(qū)別

  (二)推理:從一件事推出另一件事的方法

 。1)因果推斷:就是要判斷兩個事件之間是否存在因果關系。

  (2)歸納:是指從個別事物的性質(zhì)、特點和關系中概括出一類事物的性質(zhì)、特點和關

  系的推理形式。

 。3)演繹法 :從一般原理推導出特殊事例的過程

  【領悟整合】

 。1)不能光憑兩個事件一起發(fā)生,就判斷它們之間存在因果關系,應通過實驗或者根

  據(jù)以往的經(jīng)驗,來判斷因果關系是否存在。

 。2)要做出正確的歸納,從總體中選出的樣本就必須足夠大而且具有代表性。

  求同法:把研究對象的共同之處歸納起來。

  差異法:這種歸納推理方法與求同法正好相反,是找出研究對象的差異因素。

  求同差異法:“求同法”和“差異法”的綜合應用。

  剩余法:剩余法也叫排除法,首先排除不相關的因素,剩余的就是問題的答案{ 。

 。3)歸納與演繹法的關系

  歸納側(cè)重于對經(jīng)驗事實的概括,從經(jīng)驗升華為結(jié)論,從個別的、表面化的、缺乏普遍

  性的經(jīng)驗中抽象出一般原理,把握個性中的共性。這是一種必然性推理;演 繹則是對一

  般性原理的應用,前提和結(jié)論之間存在必然聯(lián)系,是一種必然性推理。這兩種推理的思

  維方向是相反的。人們的認識總是運用歸納和演繹兩種思維方法,從個別事實引出一般

  結(jié)論、概念,又從一般原理引出個別結(jié)論而使認識不斷深化。

 。ㄈ┓诸悾喊涯承┨卣飨嗨频奈矬w歸類到一起的方法

  對自然界多樣的生物進行分類主要有三類方法:

  第一類為形態(tài)學方法,即僅根據(jù)生物主要形態(tài)特征的異同對生物進行歸類,它不考慮這些具有相似特征的生物是否具有共同的祖先或是否具有同源性,單純形態(tài)學的分類方法現(xiàn)今已經(jīng)很少被認可。

  第二類只強調(diào)生物之間遺傳進化的關系,注重研究一類生物多久以前從另一類生物中分支出來。

  第三類為經(jīng)典的進化分類法,是第一種方法和第二種方法的綜合應用,它既考慮生物進化分支的時間,又注重生物形態(tài)特征的異同。這種以生物的進化為線索,比較生物最重要的形態(tài)特征和親緣關系 建立起來的分類系統(tǒng),目前已被人們廣泛接受。

 。ㄋ模┙⒛P停河脕盹@示事物的或者過程的表現(xiàn)手段,如畫圖、表等

  模型舍去了原型的一些次要的細節(jié)、非本質(zhì)的聯(lián)系,以簡化和理想化的形式去再現(xiàn)原型的各種復雜結(jié)構(gòu)、功能和聯(lián)系,是連接理論和應用的橋梁。

  根據(jù)模型所代表和反映的方式可以分為三大類:

 。1)物質(zhì)模型方法 用實物代替原物進行研究的方法叫做物質(zhì)模型方法。例如細胞

  的結(jié)構(gòu)模型、被子植物花的結(jié)構(gòu)模型、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)模型、DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、

  細胞膜的結(jié)構(gòu)模型等。

 。2)想象模型方法 用想象的抽象物代替原型進行研究的方法叫做想象模型方 法。

  這種方法是人們抽象出生物原型某些方面的本質(zhì)屬性而構(gòu)思出來的,使對象簡化便于研究。例如,物質(zhì)出入細胞的模型、細胞分裂過程模型、光合作用過程模型、呼吸作用過程模型、動物的個體發(fā)育過程模型等。

  (3)數(shù)學模型方法 用符號、公式、圖象等數(shù)學語言表現(xiàn)生物學現(xiàn)象、特征和狀況的

  方法稱為生物學數(shù)學模型方法。如:課本中的細胞分裂過程中#$% 含量,染色體數(shù)量的變化曲線,酶的活性受溫度、酸堿度影響的曲線等數(shù)學模型,通過計算機的數(shù)據(jù)模擬,結(jié)合相應的生理過程,建立模型,以形成同學們對問題的解釋、判斷和預測。

 。ㄎ澹┙涣鳎号c他人交換 看法、分享信息的過程有效的交流需要許多技能,包括聽說讀寫與建立模型能力。

 。1)科學探究的交流

  (2)反思是不斷自我完善的過程。反思的態(tài)度如下:

  a.傾聽和尊重他人質(zhì)疑;b.承認不同的觀點;c.解釋或幫助;d.吸納中肯意見;f.修

  正自己觀點或結(jié)論。

  【發(fā)散探討】

  問題一:觀察一朵花的基本結(jié)構(gòu)時,觀察的順序應該是什么?

  解答:首先觀察花的外形;然后從外到內(nèi)依次數(shù)清花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊的數(shù)目,并

  觀察它們的形態(tài);接著觀察花藥及花粉;最后觀察子房及胚珠。

  問題二:假設你是一個生物分類學家,對青蛙、壁虎、蜘蛛、虎、蟾蜍、蚯蚓、蜥蜴、蜜蜂、鳥、貓、魚怎樣進行分類?

  解答:略

  【教考動向演練】

  5.我們在學習生物科學的理論和知識的同時,更要學習如何像科學家那樣進行 的過程。

  6.有效的交流需要許多技能,包括 與 能力。

  7. 判斷蚯蚓是不是環(huán)節(jié)動物?這一問題的回答是這樣的:所有的環(huán)節(jié)動物都有分節(jié);所

  有的蚯蚓身體也是分節(jié)的;所以,所有的蚯蚓都是環(huán)節(jié)動物。這樣的結(jié)論是經(jīng)過下列

  科學思維哪一過程得出的

  A.觀察 B.建立模型 C.分類 D.推理

  8.在生物探究學習中,下列不屬于常用的觀察儀器的是

  A.放大鏡 B.顯微鏡 C.天平 D.離心機

  9.沃森和克里克制作的著名DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是屬于

  A.物理模型 B.概念模型 C.數(shù)學模型 D.實物模型

  三、探究解題新思路

  基礎拓展型

  題型-. 進化理論的理解和運用

  例1. 下列對“用進廢退”、“自然選擇”、“中性學說”三種進化理論的描述中,錯誤的是

  A.用進廢退理論開辟了進化理論的先河

  B.自然選擇學說是達爾文在很多事實的基礎上思考得出的

  C.中性學說是對自然學說的否定

  D.對科學的熱愛和興趣是達爾文等開展研究、思考的動力

 。垩形觯萦眠M廢退理論由拉馬克提出,開辟了進化理論的先河,為科學進化論的發(fā)展鋪平了道路;“中性學說”揭示了分子水平的進化規(guī)律,和達爾文的進化理論是相互補充的,而不是否定。

 。鄞鸢福軨

  點評 很多所謂的“永恒”、“定律”并不是絕對不變的,要勇于探索,敢于創(chuàng)新。.

  題型2. 科學思維的基本過程的應用

  例2. 在你做把一草履蟲分別放在肉汁和鹽水中,了解其生活狀況并總結(jié)得出相應結(jié)論的實驗過程中,你應該如何進行你的工作?你認為最難的是哪一步?為什么?

 。垩形觯 生物科學研究中經(jīng)常用到的推理方法主要有歸納推理和演繹推理。在研究過程中,通過觀察獲得大 量具體的、形象直觀的感性材料,對這些材料經(jīng)過推理,抽象和概括出各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)屬性和必然聯(lián)系,再以概念、判斷、推理的形式表達出來或貯存起來。生物學中的各種基本概念、規(guī)律、原理等都是概念、判斷、推理的具體體現(xiàn)。這些就構(gòu)成了生物學的知識體系。

 。鄞鸢福莅凑湛茖W思維的觀察、推理、分類、建立模型及交流過程進行實驗研究,總結(jié)得出相關結(jié)論。其中最難的一步應該是推理,要對觀察到的實驗現(xiàn)象進行多種可能的解釋、判斷,要求推理過程依據(jù)事實,科學合理,思路嚴密,考慮全面。

  點評 生物科學研究離不開科學思維,其基本過程包括觀察、推理、分類、建立模型、

  交流等步驟。

  【教考動向應用】!

  1. 下列哪項不屬于拉馬克的進化觀點

  A.用進廢退 B.獲得性遺傳

  C.環(huán)境改變引起生物變異 D.自然選擇決定進化方向

  2.在下面的敘述中,不屬于達爾文對長頸鹿進化過程的理論解釋的是

  A.長頸鹿祖先的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變

  B.祖先產(chǎn) 生的后代中存在著變異個體

  C.在攝食的生存斗爭中,頸和前肢較長的個體得到生存

  D.微小有利的變異通過遺傳而世代積累

  3. 是對理論的支持;對此做出解釋則是 過程。拉馬克發(fā)現(xiàn)古代生物與現(xiàn)代生物既相似又相異所采用的方法是 ,并在此基礎上得出 的科學結(jié)論。

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