高一生物教案
作為一名老師,就難以避免地要準(zhǔn)備教案,借助教案可以讓教學(xué)工作更科學(xué)化。那么應(yīng)當(dāng)如何寫教案呢?以下是小編幫大家整理的高一生物教案,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
高一生物教案1
學(xué)習(xí)目標(biāo):
知識:1、簡述人類對遺傳物質(zhì)的探索過程。
2、分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的設(shè)計思路。
能力:探討實驗技術(shù)在證明DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用。
情感:1、認同人類對遺傳物質(zhì)的認識是不斷深化不斷完善的過程。
2、認同與他人合作在科學(xué)研究中的重要性,討論技術(shù)的進步在探索遺傳物質(zhì)本質(zhì)中的作用。
學(xué)習(xí)重點:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。
學(xué)習(xí)難點:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程。
我的課堂:
自學(xué)等級
一、情境導(dǎo)入:
二、課前預(yù)學(xué):
1、20世紀(jì)20年代,人們認識到蛋白質(zhì)是由 連接而成的大分子物質(zhì),而的多種多樣的排列順序可能蘊藏著 ,因此,許多科學(xué)家認為 是遺傳物質(zhì)。
2、20世紀(jì)30年代,人們認識到DNA是由許多 聚合而成的生物大分子。這一認識使人們意識到 可能是遺傳物質(zhì)。
3、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗包括兩個實驗:英國科學(xué)家 的實驗和美國科學(xué)家的實驗。
三、合作探究:
1、格里菲斯的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗過程。
、賀型活細菌(菌落粗糙、無莢膜、無毒性) 注射 小鼠→___ __ ;
、赟型活細菌(菌落光滑、有莢膜、有毒性)注射 小鼠→____ _;
、奂訜釟⑺繱型菌 注射 小鼠→__ ___ ;
、躌型活菌+滅活S型菌 注射 小鼠→_____ ;
對實驗現(xiàn)象的分析和初步結(jié)論:
結(jié)論:___ __是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)。
2、艾弗里的實驗—教材P44圖3-3。
、倏茖W(xué)家們在證明什么是遺傳物質(zhì)時的一般方法是:設(shè)法將 和 等分開,以便 、 去觀察它們各自的作用。
、趯嶒灲Y(jié)果表明: 才是遺傳物質(zhì), 不是。
思考:
1、格里菲斯和艾弗里的轉(zhuǎn)化實驗對照是怎樣?
2、格里菲斯和艾弗里的'轉(zhuǎn)化實驗?zāi)芊裢耆C明DNA就是遺傳物質(zhì),為什么?
3、格里菲斯的轉(zhuǎn)化實驗中,加熱殺死的是什么?因此能夠說明DNA和蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性誰更強?
四、我的疑問:
五、歸納總結(jié):
六、自我檢測:
2、若用DNA酶處理S型細菌,使之與活的R型細菌一起感染小鼠,結(jié)果或結(jié)論錯誤的是( )
A、小鼠死亡 B、多糖不是遺傳物質(zhì)
C、能證明DNA是否為遺傳物質(zhì) D、能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
4、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中,在培養(yǎng)有R型細菌的A、B、C、D四個試管,依次分別放人從S型活細菌中提取的DNA 、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖,經(jīng)過培養(yǎng),檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)有R型細菌轉(zhuǎn)化的是 ( )
6、格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上進行了著名的轉(zhuǎn)化實驗,此實驗結(jié)果( )
A、證明了DNA是遺傳物質(zhì)
B、證明了RNA是遺傳物質(zhì)
C、證明了蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)
D、沒有具體證明哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)
2、 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗不能證實的是
①蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
、贒NA是遺傳物質(zhì)
A B C D ③染色體是遺傳物質(zhì)的重要載體
、茉诓缓珼NA的生物體中內(nèi),RNA就是該生物的遺傳物質(zhì)
A、①② B、③④ C、①④ D、②③
3、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的關(guān)鍵一步是 ( )
A、區(qū)別出肺炎雙球菌的類型 B、滅火的有莢膜菌可使無莢膜菌的后代長出莢膜
C、無莢膜菌不會使小白兔得病 D、有莢膜菌的DNA可使無莢膜菌的后代長出莢膜
4、1944年,美國科學(xué)家艾弗里和他的同事從S型活細菌中提取了DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì),然后分別加入到培養(yǎng)R型的培養(yǎng)基中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)加入了DNA的培養(yǎng)基中,R型細菌轉(zhuǎn)化成了S型細菌,而加入蛋白質(zhì)和多糖的培養(yǎng)基中,R型細菌不能發(fā)生這種變化。這一現(xiàn)象說明
、賁型細菌的性狀是由DNA決定的②在轉(zhuǎn)化過程中,S型細菌的DNA可能加入到R型細菌中 ③DNA是遺傳物質(zhì) ④S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì),R型細菌的DNA不是遺傳物質(zhì) ⑤蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì) ⑥蛋白質(zhì)和多糖在轉(zhuǎn)化實驗中起對照作用
A、①②④⑥ B、①②③④ C、①②③④⑤⑥ D、①②③⑤⑥ ( )
5、根據(jù)下列有關(guān)實驗回答問題:
(1)科學(xué)家于1928年完成了肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗,將R型活細菌和加熱殺死的S型細菌(含S—DNA)混合注入小鼠體內(nèi),小鼠死亡,且細菌的后代中出現(xiàn)少量的S型細菌,且這些S型細菌的后代均為S型。這一實驗證明了 。
(2)為研究上述轉(zhuǎn)化的物質(zhì)基礎(chǔ),科學(xué)家將S型細菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)、RNA等分別與R型細菌混合培養(yǎng),結(jié)果只有DNA使R型細菌完成了轉(zhuǎn)化。這一事實證明了。加入的S—RNA之所以不能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。是因為 。
(3)上述實驗中,證明遺傳物質(zhì)是DNA的最關(guān)鍵的設(shè)計思路是。
反思與積累:
第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)(第 二 課 時)
課型:新授 主備: 同備: 審批:
課標(biāo)要求:總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程。
學(xué)習(xí)目標(biāo):
知識:
1、簡述人類對遺傳物質(zhì)的探索過程。
2、分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的設(shè)計思路。
高一生物教案2
教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
。1)理解細胞吸水和失水的原理。
。2)初步學(xué)會設(shè)計實驗的能力。
。3)學(xué)會觀察植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象。
2、過程與方法
。1)能通過圖示和實驗來歸納問題、總結(jié)規(guī)律;
(2)能運用細胞吸水和失水的原理來解釋生活和生產(chǎn)實踐中的有關(guān)現(xiàn)象。
3、情感態(tài)度與價值觀
體驗并樹立生物體結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)、局部與整體相協(xié)調(diào)的科學(xué)世界觀。
重點與難點
。薄⒅攸c
細胞吸水和失水的原理。
2、難點
細胞吸水和失水的原理、質(zhì)壁分離實驗的設(shè)計。
教學(xué)過程
教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖
三、細胞的吸水和失水
引入:小實驗——蘿卜條的軟硬對比
1、浸在濃鹽水中的蘿卜條;
2、浸在清水中的蘿卜條;
3、新鮮的蘿卜條。
小結(jié):細胞的滲透吸收和滲透失水
滲透:水分子通過細胞膜的擴散。
觀察并分析造成軟硬差異的原因。
培養(yǎng)分析問題的能力
置疑1:如何從顯微角度觀察細胞的吸水和失水?思考引導(dǎo)學(xué)生透過到本質(zhì)看現(xiàn)象
1、實驗設(shè)計:洋蔥外表皮細胞吸水和失水實驗
材料:洋蔥鱗葉
置疑2:為什么選用洋蔥做實驗?思考
2、滲透的.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
讀圖識圖
復(fù)習(xí):選擇透過性的概念
為實驗設(shè)計鋪墊
置疑3:水分子通過滲透作用主要進入了細胞的什么結(jié)構(gòu)或從什么結(jié)構(gòu)離開了細胞?思考并判斷為實驗設(shè)計鋪墊
儀器和試劑:顯微鏡、鑷子、載玻片、蓋玻片、刀片、30%蔗糖溶液、清水
討論:如何設(shè)計實驗
小結(jié):
設(shè)計原則:對照原則
變量唯一原則
設(shè)計實驗并交流
引導(dǎo)學(xué)生形成實驗設(shè)計的科學(xué)理念
指導(dǎo)學(xué)生操作實驗
實驗操作
實驗技能練習(xí)
實驗總結(jié):洋蔥外表皮細胞吸水和失水視頻
質(zhì)壁分離:植物細胞壁與其原生質(zhì)層分離的現(xiàn)象。
質(zhì)壁分離復(fù)原:質(zhì)壁分離后的細胞恢復(fù)原正常形態(tài)的現(xiàn)象。
置疑4:聯(lián)系實驗思考細胞吸水或失水的外部條件是什么呢?
思考學(xué)會由現(xiàn)象到原理的自我歸納總結(jié)
3、原理
當(dāng)外界溶液濃度 小于 細胞液濃度時,細胞吸水;
當(dāng)外界溶液濃度 大于 細胞液濃度時,細胞失水。根據(jù)操作過程中看到的三個圖像逐一分析
學(xué)生總結(jié)
進一步探究:洋蔥外表皮細胞液的濃度。討論交流拓展思維,鞏固實驗
思考題
1、將動物紅細胞分別放在蒸餾水中和濃鹽水中會看到什么現(xiàn)象?
2、為什么對農(nóng)作物一次施肥過多,作物會出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象?
3、將新鮮的黃瓜放在蔗糖與食醋配制成的糖醋汁液中,開始時黃瓜呈現(xiàn)萎縮,糖醋汁液面上升。2天后,糖醋汁液面下降,黃瓜呈現(xiàn)膨脹并有酸甜味道,說明腌制的黃瓜細胞內(nèi)既有蔗糖分子又有醋酸分子,試分析原因。
教學(xué)反思
本節(jié)課在設(shè)計方面進行了多次改進,最后確定為先讓學(xué)生設(shè)計實驗,通過實驗總結(jié)出原理,再由拓展實驗將實驗和原理整合在一起,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)思維拓展的空間,最后聯(lián)系習(xí)題解釋生活和生產(chǎn)實踐方面的現(xiàn)象,將知識運用到實際。作為教師,整個過程始終耐心細致的在引導(dǎo)學(xué)生如何思考、如何解決問題,個人認為這是值得肯定和有效的地方。在細節(jié)方面,如果以蔗糖分子和水分子為例,將原生質(zhì)層選擇透過性的特點講透、講深,相信學(xué)生在設(shè)計和理解方面會更快更好。另外在習(xí)題設(shè)計上,如果將“燒苗”現(xiàn)象講透,點到植物會因外界濃度過高導(dǎo)致質(zhì)壁分離時間過長而死亡,則學(xué)生在解釋腌黃瓜現(xiàn)象時思維會比較流暢。
高一生物教案3
一、教學(xué)目標(biāo):
⑴知識方面
闡明孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗及分離定律。⑵情感態(tài)度與價值觀方面
體驗孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法和創(chuàng)新思維。⑶能力方面
運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。二、教材分析:
本課主要內(nèi)容是讓學(xué)生子解孟德爾遺傳規(guī)律,以及各種不同形狀的'組合所產(chǎn)生的子代所表達的相關(guān)性狀。本課還安排有一個學(xué)生實驗,一是觀察與思考,二是分組討論。鑒于本實驗比較繁雜難懂,所以必須督促學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)。三、學(xué)情分析:
實驗課是對原有知識的實際應(yīng)用,學(xué)生操作起來可能有一定的困難,需要教師借助于多媒體課件以及實際操作等手段把整個實驗流程直觀形象地展示出來,幫助學(xué)生理解。本課之前學(xué)生已經(jīng)結(jié)合實驗參考書進行了自學(xué),自學(xué)過程中一定產(chǎn)生了疑問和困惑,課堂上教師要引導(dǎo)學(xué)生展示實際操作的成果,提出并解決疑惑,在了解學(xué)生實際運用和操作的基礎(chǔ)上,敏銳地發(fā)現(xiàn)生成性問題,靈活地運用多種教學(xué)手段,使學(xué)生課前自學(xué)獲得的知識結(jié)構(gòu)完整化、邏輯化、系統(tǒng)化,并能在一定范圍內(nèi)遷移應(yīng)用。四、教學(xué)重、難點:
1.教學(xué)重點
(1)對分離現(xiàn)象的解釋,闡明分離定律。
。2)以孟德爾的遺傳實驗為素材進行科學(xué)方法教育。(3)運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。2.教學(xué)難點
。1)對分離現(xiàn)象的解釋。(2)假說—-演繹法。
五、教學(xué)方法:
分組討論法、演示法、實驗法六
高一生物教案4
一、教材
《物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗肥侨私贪嫫胀ǜ咧行抡n程生物必修1《分子與細胞》中第4章第1節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)首先是以“問題探討”的形式展示了滲透作用的實驗現(xiàn)象,學(xué)生通過分析現(xiàn)象認識半透膜的作用;然后通過分析“水分進出紅細胞”的現(xiàn)象以及探究“植物細胞的失水和吸水”使學(xué)生認識到細胞膜和原生質(zhì)層都相當(dāng)于半透膜;最后通過離子運輸?shù)膶嵗J識細胞膜是選擇透過性膜。其中本節(jié)的“植物細胞的吸水和失水的探究”是全書的第一個“探究”活動,通過這項活動,學(xué)生可以在提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗等環(huán)節(jié)得到一定的體驗和感悟,將為學(xué)習(xí)后面的探究活動打下一定的基礎(chǔ)。
二、學(xué)情
本節(jié)的授課對象是高一的學(xué)生,在初中階段,學(xué)生對物質(zhì)交換有了很膚淺的了解,通過前幾章的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具備了細胞膜的結(jié)構(gòu),水分跨膜運輸實例的基礎(chǔ),為新知識的學(xué)習(xí)奠定了認知基礎(chǔ),并且還具備了一定的認知能力,思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已經(jīng)初步建立,學(xué)生具備自主、合作和探究的基礎(chǔ),但往往對探究的目的性及過程、結(jié)論的形成缺乏理性的思考,需要教師的引導(dǎo)。
三、教學(xué)目標(biāo)
在動物細胞吸水和失水的研究基礎(chǔ)上,繼續(xù)進行探究植物細胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。
嘗試從生活現(xiàn)象中提出問題,作出假設(shè);學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般方法和步驟。
在探究活動的參與過程中,領(lǐng)悟科學(xué)探究的思想方法,提高運用知識解決實際問題的能力,養(yǎng)成與他人交流,取別人之長的品質(zhì);初步形成實事求是的科學(xué)態(tài)度和一定的探索精神與創(chuàng)新意識。
四、教學(xué)重難點
學(xué)會科學(xué)探究的一般過程
嘗試提出問題、作出假設(shè);進行探究植物細胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。
五、說教學(xué)方法
教法:問題導(dǎo)學(xué)法、分組討論法、多媒體直觀教學(xué)法、講授法等;學(xué)法:以學(xué)習(xí)小組為單位通過分析、觀察、討論等方式,形成“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)模式。
六、說教學(xué)過程
。ㄒ唬┞(lián)系生活,導(dǎo)入新課
首先簡單復(fù)習(xí)上一節(jié)課所學(xué)動物細胞吸水和失水的原理和規(guī)律,然后聯(lián)系生活實際:在日常生活中,白菜放置時間長了,以及蘿卜條放在鹽水中,都會萎蔫;而賣菜的阿姨經(jīng)常向青菜上灑水,青菜變得堅挺……這些生活現(xiàn)象說明了什么生物學(xué)原理呢?
學(xué)生會類比動物細胞有吸水和失水的現(xiàn)象而很容易說出:這些現(xiàn)象說明了植物細胞也會吸水和失水。
(二)新課講授
繼續(xù)設(shè)疑:植物細胞的吸水和失水是否跟動物細胞的一樣呢?若解決這個問題首先要分析動植物細胞的結(jié)構(gòu)。順勢ppt展示植物細胞的結(jié)構(gòu)圖,引導(dǎo)學(xué)生說出二者結(jié)構(gòu)最大的不同:(植物細胞最外層有細胞壁,成熟植物細胞還有中央大液泡),同時引出“原生質(zhì)層”這一概念。引導(dǎo)學(xué)生理解細胞液的概念及其與液泡的關(guān)系,為后面學(xué)生順利作出合理科學(xué)的假設(shè)埋下伏筆。
接著,引導(dǎo)學(xué)生思考:若要研究植物細胞如何吸水和失水,最核心的問題是什么?啟發(fā)學(xué)生提出問題:植物細胞中原生質(zhì)層是否也相當(dāng)于一層半透膜?
引導(dǎo)學(xué)生分析上述問題有探究價值,接著引導(dǎo)學(xué)生作出大膽推測,并給出科學(xué)依據(jù)。(因為細胞膜和液泡膜都屬于生物膜,與紅細胞的細胞膜在組成上和結(jié)構(gòu)上都非常相象,所以由細胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細胞質(zhì)組成的'原生質(zhì)層也應(yīng)該是半透性的,相當(dāng)于半透膜。)
作出假設(shè):原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。
依照課前分組,小組討論實驗基本思路,教師巡視,之后小組代表發(fā)言,引導(dǎo)其他小組順著該組同學(xué)設(shè)計思路繼續(xù)推測實驗預(yù)期結(jié)果。
教師進一步引導(dǎo)小組進一步討論該實驗的具體實驗方案,包括實驗材料的選擇、實驗用具和基本步驟。教師巡視指導(dǎo)。
討論完畢,小組代表發(fā)言;教師引導(dǎo)其他小組對該小組方案進行評價并提出意見。教師重點強調(diào)實驗材料的選擇:最好是有顏色的和有中央大液泡的材料,綜合起來最佳的材料是紫色洋蔥鱗片的外表皮;并強調(diào)前后對照實驗更有利于觀察細胞形態(tài)的動態(tài)變化。
引導(dǎo)學(xué)生參考教材中的操作步驟,結(jié)合實驗方案,分組動手實驗操作,觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果,完成下面表格。
教師巡視指導(dǎo)。
小組代表敘述實驗結(jié)果。
教師引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果,并得出最終實驗結(jié)論:原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,并且植物細胞和動物細胞吸水和失水原理一樣,水分都是順相對含量梯度流動。
(三)鞏固提高
回到課前所提的生活實際的問題,學(xué)生運用本節(jié)所學(xué)作出進一步的解釋。這樣培養(yǎng)學(xué)生善于用生物學(xué)理論解釋生活現(xiàn)象的良好習(xí)慣。
。ㄋ模┬〗Y(jié)作業(yè)
本節(jié)經(jīng)歷了科學(xué)探究的一般過程:提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗、進行實驗、分析結(jié)果,得出結(jié)論、表達交流等。
課后完成實驗報告,并設(shè)疑:我們知道了水分子是順著相對含量梯度進出細胞的,那其他分子呢?比如無機鹽,他們是通過什么方式進出細胞的呢?請課后查閱相關(guān)資料,也可以設(shè)計實驗進行探究。探究其他分子比如無機鹽進出細胞是通過什么方式的。
七、說板書設(shè)計
物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?/p>
一、提出問題
二、作出假設(shè)
三、設(shè)計實驗(實驗思路、實驗預(yù)期、具體步驟)
四、進行實驗
五、分析結(jié)果、得出結(jié)論
高一生物教案5
第1節(jié)從生物圈到細胞
一、教學(xué)目標(biāo)
1.舉例說出生命活動建立在細胞的基礎(chǔ)之上。2.舉例說明生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。3.認同細胞是基本的生命系統(tǒng)。二、教學(xué)重點和難點1.教學(xué)重點
(1)生命活動建立在細胞的基礎(chǔ)之上。(2)生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。2.教學(xué)難點
生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。三、教學(xué)策略
生物圈是所有生物共同的家園,生物圈中的生物盡管多種多樣,千姿百態(tài),但細胞是構(gòu)成生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,并且有的生物就是由一個細胞構(gòu)成的,即使是沒有細胞結(jié)構(gòu)的微小生物──病毒,也必須依賴活細胞生活。因此,從宏觀的生物圈逐級深入到微觀的細胞,有利于學(xué)生用全局的、系統(tǒng)的觀點來認識生物界。同時,從細胞到生物圈這些生命系統(tǒng)的各個結(jié)構(gòu)層次,是本模塊和其他模塊將要逐一研究和學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
本節(jié)教學(xué)建議用1課時。
本節(jié)在教學(xué)上可以采取以下策略。
選擇SARS病毒作為“問題探討”的素材,是基于以下兩點理由。(1)SARS病毒給人類的健康造成非常嚴(yán)重的后果,是社會關(guān)注的熱點,是學(xué)生經(jīng)歷過并且相對比較熟悉的一類病毒,容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。(2)病毒不是一個細胞,不具有細胞的結(jié)構(gòu),但它不能離開活細胞而獨立生活,選擇SARS病毒侵害人體肺部細胞作為“問題探討”的素材,有助于服務(wù)“生命活動離不開細胞”的主題。因此,在教學(xué)時應(yīng)注意將病毒與細胞聯(lián)系起來,但不宜要求學(xué)生深入學(xué)習(xí)SARS病毒的相關(guān)知識。
教師可以展示SARS病毒的電鏡照片或模式圖、SARS患者肺部X光片示彌漫性陰影圖,引導(dǎo)學(xué)生回顧初中學(xué)習(xí)過的病毒的結(jié)構(gòu)組成,并與細胞作簡單比較。同時探討教材中的兩個問題,達成“像病毒那樣沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物,也必須依賴活細胞才能生活”的認識。關(guān)于讓學(xué)生理解“生命活動離不開細胞”的觀點,教材中的資料分析已比較全面,分別是從生命特征的不同方面,不同生物體的不同生命活動等來論證這一觀點的。下表反映了編者的意圖。
表3生命活動離不開細胞的實例
由于本資料中的一些事例是義務(wù)教育階段七年級涉及的內(nèi)容,因此,在分析本資料時,除按照教材的問題引導(dǎo)學(xué)
生討論外,教師還可以補充一些問題供學(xué)生思考。例如,草履蟲是單細胞生物還是多細胞生物?它具有生物的哪些基本特征?人類發(fā)育的起點是從什么細胞開始的?新生兒逐漸發(fā)育長大是由于細胞發(fā)生了怎樣的變化?等等。
“生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”是本節(jié)的難點,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)地理解這幾個層次,在理解這些結(jié)構(gòu)層次時,教師可以適當(dāng)?shù)匮a充各個層次的名詞解釋,以利于學(xué)生從微觀到宏觀,步步緊扣地理解生命系統(tǒng)的嚴(yán)密性、層次性和多樣性。教師可以按下表的方式呈現(xiàn)這幾個層次的遞進關(guān)系。
表4生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次
教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)這些層次時需要注意以下幾點。
1.在這些層次中,只有種群和群落這兩個名詞是學(xué)生陌生的,需要教師用具體的事例補充講解。例如,在一個池塘中的全部鯽魚就是一個種群,而池塘中的全部生物就構(gòu)成了一個群落。這兩個概念不需要掌握,只需要學(xué)生能通過具體的事例理解就行。
2.除種群和群落外,其他的幾個層次都是學(xué)生在義務(wù)教育階段七年級接觸過的概念,可
以讓學(xué)生分組回憶、討論。
3.除教材列舉的事例外,教師還可以讓學(xué)生列舉其他的事例。例如,與心肌細胞同層次的還有平滑肌細胞、骨骼肌細胞、上皮細胞、神經(jīng)細胞,等等;與心肌組織同層次的有上皮組織、結(jié)締組織、神經(jīng)組織,等等。另一方面,教師可以讓學(xué)生以一個人、一棵松樹或一只草履蟲為例,用不同生物研究生命系統(tǒng)各個層次的關(guān)系,以便理解生命系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性。
四、答案和提示
。ㄒ唬﹩栴}探討
1.提示:病毒盡管不具有細胞結(jié)構(gòu),但它可以寄生在活細胞中,利用活細胞中的物質(zhì)生活和繁殖。
2.提示:SARS病毒侵害了人體的上呼吸道細胞、肺部細胞,由于肺部細胞受損,導(dǎo)致患者呼吸困難,患者因呼吸功能衰竭而死亡。此外,SARS病毒還侵害人體其他部位的細胞。
。ǘ┵Y料分析
1.提示:草履蟲除能完成運動和分裂外,還能完成攝食、呼吸、生長、應(yīng)激性等生命活動。如果沒有完整的細胞結(jié)構(gòu),草履蟲不可能完成這些生命活動。
2.提示:在子女和父母之間,精子和卵細胞充當(dāng)了遺傳物質(zhì)的橋梁。父親產(chǎn)生的精子和母親產(chǎn)生的卵細胞通過受精作用形成受精卵,受精卵在子宮中發(fā)育成胚胎,胚胎進一步發(fā)育成胎兒。胚胎發(fā)育通過細胞分裂、分化等過程實現(xiàn)。
3.提示:完成一個簡單的縮手反射需要許多種類的細胞參與,如由傳入神經(jīng)末梢形成的感受器、傳入神經(jīng)元、中間神經(jīng)元、傳出神經(jīng)元、相關(guān)的骨骼肌細胞,等等。人的學(xué)習(xí)活動需要種類和數(shù)量繁多的細胞參與。由細胞形成組織,由各種組織構(gòu)成器官,由器官形成系統(tǒng),多種系統(tǒng)協(xié)作,才能完成學(xué)習(xí)活動。學(xué)習(xí)活動涉及到人體的多種細胞,但主要是神經(jīng)細胞的參與。
4.提示:例如,胰島細胞受損容易導(dǎo)致胰島素依賴型糖尿病;脊髓中的運動神經(jīng)元受損容易導(dǎo)致相應(yīng)的肢體癱瘓;大腦皮層上的聽覺神經(jīng)元受損可導(dǎo)致聽覺發(fā)生障礙,等等。5.提示:例如,生物體的運動離不開肌細胞;興奮的傳導(dǎo)離不開神經(jīng)細胞;腺體的分泌離不開相關(guān)的腺(上皮)細胞,等等。
。ㄈ┧伎寂c討論
1.提示:如果把龜換成人,圖中其他各層次的名稱不變,但具體內(nèi)容會發(fā)生變化。例如,心臟應(yīng)為二心房、二心室;種群應(yīng)為同一區(qū)域的所有人,等等。應(yīng)當(dāng)指出的是,生物圈只有1個。如果換成一棵松樹,圖中應(yīng)去掉“系統(tǒng)”這個層次,細胞、組織、器官、種群的具體內(nèi)容也會改變。如果換成一只草履蟲,細胞本身就是個體,沒有組織、器官、系統(tǒng)等層次。2.提示:細胞層次;其他層次都是建立在細胞這一層次的基礎(chǔ)之上的,沒有細胞就沒有組織、器官、系統(tǒng)等層次。另一方面,生物體中的每個細胞具有相對的獨立性,能獨立完成一系列的生命活動,某些生物體還是由單細胞構(gòu)成的。
3.提示:一個分子或一個原子是一個系統(tǒng),但不是生命系統(tǒng),因為生命系統(tǒng)能完成一定的生命活動,單靠一個分子或一個原子是不可能完成生命活動的。
。ㄋ模┚毩(xí)基礎(chǔ)題
1.(1)活細胞:A、D、G、I;(2)死細胞:B、E;
(3)細胞的產(chǎn)物:C、F、H。
2.(1)細胞層次(也是個體層次,因為大腸桿菌是單細胞生物);(2)種群層次;
(3)群落層次。
拓展題
1.提示:不是。病毒不具有細胞結(jié)構(gòu),不能獨立生活,只能寄生在活細胞中才能生活,因此,盡管人工合成脊髓灰質(zhì)炎病毒,但不意味著人工制造了生命。
2.提示:人工合成病毒的.研究,其意義具有兩面性,用絕對肯定或絕對否定的態(tài)度都是不全面的。從肯定的角度看,人工合成病毒可以使人類更好地認識病毒,例如,研制抵抗病毒的藥物和疫苗,從而更好地為人類的健康服務(wù);從否定的角度看,人工合成病毒的研究也可能會合成某些對人類有害的病毒,如果這些病毒傳播開來,或者被某些人用做生物武器,將給人類帶來災(zāi)難。
第2節(jié)細胞的多樣性和統(tǒng)一性
一、教學(xué)目標(biāo)
1.說出原核細胞和真核細胞的區(qū)別和聯(lián)系。2.分析細胞學(xué)說建立的過程。
3.使用高倍鏡觀察幾種細胞,比較不同細胞的異同點。
4.認同細胞學(xué)說的建立是一個開拓、繼承、修正和發(fā)展的過程;討論技術(shù)進步在科學(xué)發(fā)展中的作用。
二、教學(xué)重點和難點1.教學(xué)重點
。1)使用高倍鏡觀察幾種細胞,比較不同細胞的異同點。(2)分析細胞學(xué)說建立的過程。2.教學(xué)難點
原核細胞和真核細胞的區(qū)別和聯(lián)系。三、教學(xué)策略
本節(jié)教材引導(dǎo)學(xué)生通過觀察(大量的實驗材料)和比較(原核細胞和真核細胞的異同)來認識細胞的多樣性和統(tǒng)一性,從細胞學(xué)說的建立過程(科學(xué)史)中認識細胞的統(tǒng)一性。本節(jié)在教學(xué)策略上也應(yīng)該體現(xiàn)這些思路。
本節(jié)教學(xué)建議用2課時。其中1課時完成觀察細胞的實驗,1課時完成原核細胞和真核細胞的比較以及細胞學(xué)說的建立過程的學(xué)習(xí)。
1.領(lǐng)悟原理,細心操作,學(xué)會使用高倍鏡。
教師應(yīng)注意提供不同的生物材料,不同生物的各種細胞可以更好地說明細胞的多樣性,而不同生物的細胞共有的結(jié)構(gòu)又可以說明細胞的統(tǒng)一性。根據(jù)材料的多樣性和可行性,教師可以提供給學(xué)生下面的一些材料。
教師也可以展示這些生物細胞的圖片,給學(xué)生觀察時提供參考。
正確使用高倍顯微鏡和制作臨時裝片是重要的實驗室操作技能。在實際教學(xué)中,學(xué)生的積極性很高,但動手能力較差,很可能找不到所要觀察的細胞,制作的臨時裝片也不合格,因此,需要教師詳細示范和指導(dǎo)。高倍顯微鏡的使用方法步驟見教材圖示,但學(xué)生并不知其所以然,因此,教師可以在操作前提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考,學(xué)生只有真正理解了這些操作步驟,才能更好地完成觀察細胞的任務(wù)。
教師針對高倍顯微鏡的使用可以提出下列問題。
。1)是低倍鏡還是高倍鏡的視野大,視野明亮?為什么?
提示:低倍鏡的視野大,通過的光多,放大的倍數(shù);高倍鏡視野小,通過的光少,但放大的倍數(shù)高。
。2)為什么要先用低倍鏡觀察清楚后,把要放大觀察的物像移至視野的中央,再換高倍鏡觀察?
提示:如果直接用高倍鏡觀察,往往由于觀察的對象不在視野范圍內(nèi)而找不到。因此,需要先用低倍鏡觀察清楚,并把要放大觀察的物像移至視野的中央,再換高倍鏡觀察。
。3)用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)過高倍鏡后,轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋行不行?
提示:不行。用高倍鏡觀察,只需微調(diào)即可。轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋,容易壓壞玻片。另外,臨時裝片的制作也是難點,學(xué)生容易犯的錯誤是:用的材料過多;切片太厚;不蓋蓋玻片,或者蓋蓋玻片的方法不當(dāng);壓片的方法不當(dāng);氣泡太多而不容易觀察到細胞,等等,這些都需要教師示范和指導(dǎo)。
使用高倍鏡觀察各種細胞是手段,認識細胞的多樣性和統(tǒng)一性是目標(biāo),教師應(yīng)在學(xué)生觀察之后及時進行總結(jié)。
2.比較見異同,出真知──原核細胞和真核細胞的學(xué)習(xí)。
原核細胞和真核細胞的學(xué)習(xí)是本節(jié)的教學(xué)難點。教師可先采用“顧名思義”的方法,從字面上分析這兩類生物的最主要區(qū)別在于細胞核。例如,“原核”是指原始的細胞核,“真核”是指真正的細胞核。這兩類細胞的“核”到底有什么區(qū)別呢?還有沒有其他的區(qū)別呢?教師可展示細菌細胞和藍藻細胞的模式圖,讓學(xué)生識圖、辨認、歸納和總結(jié),通過比較,學(xué)生很自然地得出原核細胞的“核”叫擬核,教師可進一步提出下列問題引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考。
。1)細胞核和擬核在結(jié)構(gòu)上有什么不同?
。2)擬核的成分是什么?與真核細胞的染色體有什么不同?(3)原核細胞中有什么結(jié)構(gòu)?植物細胞的細胞質(zhì)中有哪些結(jié)構(gòu)?(4)你認為原核細胞的結(jié)構(gòu)簡單,還是真核細胞的結(jié)構(gòu)簡單?學(xué)生回答問題后,教師可進一步列表總結(jié):
表5原核細胞與真核細胞的區(qū)別(教學(xué)用簡表)
高一生物教案6
一、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能目標(biāo):
1.能簡述氨基酸的結(jié)構(gòu)特點;
2.理解氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。
過程與方法目標(biāo):
1.通過自主對比觀察幾種氨基酸的結(jié)構(gòu),思考討論后得出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式,提高觀察分析能力。
2.通過圖文結(jié)合的形式,在獲取形象的、信息內(nèi)容的同時,提高分析和處理信息的能力。
情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo):
認同蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者,樹立結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點。
二、教學(xué)重難點
重點:氨基酸的結(jié)構(gòu)及其形成蛋白質(zhì)過程。
難點:氨基酸形成蛋白質(zhì)過程和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性的原因。
三、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
多媒體播放電影《蜘蛛俠》的片段。設(shè)問:電影中的主人公是誰?他最有力的.武器是什么?
接著,ppt展示兩組圖片:(1)黑寡婦蜘蛛的圖片,黑寡婦蜘蛛因為它蛛絲中的“蛛絲蛋白”,使得它的蛛絲的強度異常的高。(2)熒光水母的圖片,熒光水母因為它體內(nèi)的“熒光蛋白”,使得它能發(fā)出美麗的熒光。
問:從這些畫面中我們應(yīng)該不難發(fā)現(xiàn)這些神奇的生命現(xiàn)象是由誰來承擔(dān)的?蛋白質(zhì)有什么樣的結(jié)構(gòu)?它又有哪些功能呢?(引出課題)。
(過渡)研究表明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的,可是這種復(fù)雜的分子卻是由一些結(jié)構(gòu)簡單的氨基酸分子作為基本單位所構(gòu)成。所以認識蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),首先就必須了解氨基酸的結(jié)構(gòu)。
(二)資料分析,探究氨基酸的通式
PPT上展示擁有4種氨基酸,讓學(xué)生思考討論如下問題:
(1)四種氨基酸都由哪些元素組成?有什么共同特點?區(qū)別是什么?
(2)如果將各氨基酸的不同部分用字母R表示(—R),嘗試歸納氨基酸的通式。
提示:每種氨基酸都由C、H、O、N四種元素組成,每個分子都含有一個氨基和一個羧基,并且都有一個氨基和羧基連在同一個碳原子上(共同點);R基不同(不同點)。
教師邀請兩位學(xué)生到黑板上演板,其他學(xué)生嘗試在紙上書寫。并請學(xué)生評價演板的兩位同學(xué)嘗試寫出的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式,教師最后總結(jié),并針對錯誤進行說明。
(過渡)現(xiàn)在我們知道了氨基酸的結(jié)構(gòu),但是由氨基酸作為基本單位又是如何形成蛋白質(zhì)的呢?
(三)動手操作,演示蛋白質(zhì)的形成
用角色扮演法讓一組學(xué)生代表不同的氨基酸,嘗試怎樣才能連接起來。學(xué)生會很容易想到“手拉手”。
提問:
(1)描述氨基酸分子間是如何“相互連接”的?
(2)有沒有“左右手”和“握手的地方”?(總結(jié)出“肽鍵”)。
(3)雖然和手牽手有相似的地方,但有沒有不同的地方?(總結(jié)出這種“相互連接”稱為“脫水縮合”)。
(4)這是不是一種新的分子,指出“二肽”。
(5)二肽還能繼續(xù)進行“脫水縮合”嗎?
通過一系列的問題引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出“三肽”、“多肽”、“肽鏈”,以及一條肽鏈中“肽鍵數(shù)”、“脫去的水分子數(shù)”和“氨基酸數(shù)”之間存在的數(shù)量關(guān)系(用表格的形式)。
創(chuàng)設(shè)情景:觀看蛋白質(zhì)形成的flash動畫。
課件展示:胰島素的空間結(jié)構(gòu)。
師生共同探討歸納蛋白質(zhì)的形成過程。
(過渡)展示一些常見蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖片,指出這些蛋白質(zhì)能形成一定的空間結(jié)構(gòu),并指出生物界中蛋白質(zhì)的種類有1010—1012種,可是構(gòu)成這些蛋白質(zhì)的氨基酸只有約20種,這些氨基酸是怎樣形成數(shù)量如此多的蛋白質(zhì)分子呢?
(四)合作探究,深度理解蛋白質(zhì)多樣性的原因
活動:將學(xué)生分成每6人一組,請其中一組的同學(xué)到臺上來扮演氨基酸,其它組同學(xué)相互討論,是什么原因?qū)е铝说鞍踪|(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性,請2組學(xué)生代表發(fā)表蛋白質(zhì)分子多樣的原因。
評價并總結(jié):結(jié)構(gòu)多樣性的原因(氨基酸種類不同;氨基酸數(shù)目成百上千;氨基酸排列順序變化多端;多肽鏈盤曲折疊形成的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)千差萬別。)
(五)鞏固新知,歸納總結(jié)概念圖
師生共同歸納總結(jié)概念圖。
(六)作業(yè)拓展
課后調(diào)查資料:科學(xué)上第一個人工蛋白質(zhì)的誕生和“國際人類蛋白質(zhì)組計劃”的研究進展及成就。
四、板書設(shè)計
生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)
一、蛋白質(zhì)的基本單位和結(jié)構(gòu)通式
二、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成
三、蛋白質(zhì)多樣性的原因
高一生物教案7
第一章 走近細胞
A.種群 B.群落
C.生態(tài)系統(tǒng) D生態(tài)系統(tǒng)
答案 C
解析 圖中既有各種生物組成的生物群落,又包含了陽光、土壤等無機環(huán)境,二者共同構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)。
10.根據(jù)生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次理論,推測地球上最先出現(xiàn)的生物化石應(yīng)該是( )
A.單細胞細菌
B.多細胞水螅
C.低等多細胞藻類植物
D.高等多細胞被子植物
答案 A
解析 細胞是生命系統(tǒng)最基本的結(jié)構(gòu)形式,所以最早誕生的生物應(yīng)該是單細胞生物。單細胞生物誕生以后,逐步發(fā)展為低等多細胞生物再到高等多細胞生物。
二、非選擇題
11.某同學(xué)在歸納細菌、松樹、松鼠的生命系統(tǒng)各層次時,列出了下表:
(表中“√”表示具有,“-”表示不具有)
仔細閱讀上表,回答下列問題:
(1)表中有一個“√”歸納得不正確,請指出并說明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)松樹為什么沒有“系統(tǒng)”這一層次?
________________________________________________________________________。
(3)為什么三種生物到種群以后的層次都是共同的?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)三種生物都共同具有“細胞”層次,說明了細胞是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)“細菌”一欄中的“細胞”不正確。因為細菌是單細胞個體,沒有形成細胞
(2)植物體是由六大器官直接構(gòu)成的,因此沒有“系統(tǒng)”層次
(3)所有種群構(gòu)成群落,群落與無機環(huán)境構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng),最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈,所以三種生物種群以后的層次是共同的
(4)生物體結(jié)構(gòu)和功能的.基本單位
解析 (1)細菌屬于單細胞生物,一個細胞就是一個個體,因此沒有細胞與個體之間的細胞、器官和系統(tǒng)三個層次。(2)松樹屬于植物,植物體是由根、莖、葉、花、果實、種子六大器官構(gòu)成的,因此植物不具有系統(tǒng)層次。(3)同種生物的全部個體構(gòu)成種群,所有種群構(gòu)成群落,因此個體以后的層次是所有生物都具有的。(4)三種生物都具有細胞層次,說明細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。
12.觀察分析下列生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次圖解(以刺槐為例)回答有關(guān)問題:
葉肉細胞→柵欄細胞→葉→刺槐→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈
(1)以上生命系統(tǒng)屬于器官層次的是____________。
(2)在生命系統(tǒng)各個層次中,能完整表現(xiàn)出各種生命活動的最微小的層次是____________。
(3)一刺槐林在生命系統(tǒng)中應(yīng)屬于________層次。
(4)從細胞到生物圈,生命系統(tǒng)層層相依,又各自有特定的________、________、________。
答案 (1)葉 (2)葉肉細胞 (3)生態(tài)系統(tǒng) (4)組成 結(jié)構(gòu) 功能
解析 本題考察生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次的具體應(yīng)用。
高一生物教案8
一、基因突變的實例
1、鐮刀型細胞貧血癥
、虐Y狀 紅細胞由正常的圓餅狀變成鐮刀型,導(dǎo)致紅細胞不能順利通過毛細血管聚集在一起,紅細胞破裂(溶血),造成貧血。
、撇∫ 基因中的堿基替換。 直接原因:血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)的改變 根本原因:控制血紅蛋白分子合成的基因結(jié)構(gòu)的改變
2、基因突變
概念:DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變
二、基因突變的原因和特點
1、基因突變的原因:有內(nèi)因和外因
外因有:物理因素:如紫外線、X射線
化學(xué)因素:如亞硝酸、堿基類似物
生物因素:如某些病毒
、谱匀煌蛔(內(nèi)因)
2、基因突變的特點
⑴普遍性⑵隨機性⑶不定向性⑷低頻性⑸多害少利性
3、基因突變的時間
有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期
4.基因突變的意義:是新基因產(chǎn)生的途徑;生物變異的根本來源;是進化的原始材料
三、基因重組
1、基因重組的概念
2、基因重組的類型
隨機重組(減數(shù)第一次分裂后期)
交換重組(四分體時期)
3.時間:減數(shù)第一次分裂過程中(減數(shù)第一次分裂后期和四分體時期)
4.基因重組的意義
四、基因突變與基因重組的區(qū)別
基因突變
基因重組
本質(zhì)
基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,產(chǎn)生了新基因,也可以產(chǎn)生新基因型,出現(xiàn)了新的'性狀。
不同基因的重新組合,不產(chǎn)生新基因,而是產(chǎn)生新的基因型,使不同性狀重新組合。
發(fā)生時間及原因
細胞分裂間期DNA分子復(fù)制時,由于外界理化因素引起的堿基對的替換、增添或缺失。
減數(shù)第一次分裂后期中,隨著同源染色體的分開,位于非同源染色體上的非等位基因進行了自由組合;四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換。
條件
外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。
有性生殖過程中進行減數(shù)分裂形成生殖細胞。
意義
生物變異的根本來源,是生物進化的原材料。
生物變異的來源之一,是形成生物多樣性的重要原因。
發(fā)生可能
突變頻率低,但普遍存在。
有性生殖中非常普遍。婦后代患病概率是____100%或1/2__________。
今天就和大家就分享到這,祝愿同學(xué)們用辛勤的汗水去收獲美好的未來吧!
高一生物教案9
一、教學(xué)目標(biāo):
【知識】:說出癌細胞的主要特征和致癌因子
【技能】:討論惡性腫瘤的防治選擇健康的生活
二、教學(xué)重點:重點——癌細胞的主要特征;難點——原癌基因和抑癌基因的區(qū)別。
三、教學(xué)用具:ppt幻燈片、癌癥及其治療的記錄片
四、課前準(zhǔn)備:學(xué)生收集關(guān)于致癌因子的信息
五、教學(xué)過程:
。ㄒ唬┮爰鞍┘毎奶卣魈釂枌W(xué)生,設(shè)置情景:如果你被告知患有癌癥,你會怎么想,怎么做?你在媒體上看到哪里物質(zhì)、行為具有致癌/誘癌作用,你會怎么做呢?
根據(jù)學(xué)生的回答,隨機應(yīng)變由人們對癌癥的恐懼,設(shè)問:什么是癌癥呢?講述癌細胞的'概念、主要特征。展示一些癌細胞的圖片,與正常細胞進行比較。進入情境,回答問題
(二)致癌因子先讓學(xué)生列舉自己了解的致癌物質(zhì),再對學(xué)生的發(fā)言進行歸納,致癌因子的種類。補充遺傳因素,遺傳因素也是在外部條件誘發(fā)下產(chǎn)生癌細胞的。
原癌基因與抑癌基因的相互作用,適當(dāng)補充癌癥發(fā)展的過程。根據(jù)生活經(jīng)驗,列舉致癌物質(zhì)
(三)癌癥的防止介紹一些生活中避免接觸致癌因子的做法。讓學(xué)生說說了解到的哪些癌癥的治療方法,然后介紹現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療癌癥的方法,展望未來可能采取的治療手段。說出自己了解的癌癥治療方法。
。ㄋ模┚毩(xí)略
高一生物教案10
P>在進行酶的特性教學(xué)時,教師可提問:
酶作為生物催化劑,與無機催化劑相比,有何特點?
為解決這個問題,教師可演示有關(guān)實驗,也可安排相應(yīng)的學(xué)生實驗,引導(dǎo)學(xué)生通過對實驗現(xiàn)象的觀察,分析得出結(jié)論,即酶的高效性、專一性與多樣性特性。
(1)酶的高效特性實驗,實驗前有必要簡單介紹兩項內(nèi)容:
一是過氧化氫這種物質(zhì),它是動植物在代謝中產(chǎn)生的,對機體有毒害作用。生物體可通過過氧化氫酶,催化過氧化氫迅速分解成水和氧氣而解毒。無機催化劑三價鐵離子也可催化這一反應(yīng);二是本實驗的實驗步驟。
實驗后,讓學(xué)生討論得出過氧化氫酶的催化效率高于鐵離子的結(jié)論,在此基礎(chǔ)上,教師可列舉其他實例,概括酶的高效性。教師還應(yīng)強調(diào)正是由于酶的存在及其高效性,所以許多代謝反應(yīng)在體外很難發(fā)生,在體內(nèi)卻可迅速進行。
(2)酶的專一性特性
實驗前可提問:“食物中的淀粉和蔗糖同屬糖類,唾液淀粉酶能否消化水解這兩種物質(zhì)?”
本實驗所涉及的顏色反應(yīng)要在實驗前跟學(xué)生說明清楚。淀粉水解成的麥芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的條件下,與斐林試劑反應(yīng)會有磚紅色沉淀物質(zhì)產(chǎn)生,淀粉和蔗糖與斐林試劑無此反應(yīng)。因此,斐林試劑可以用來鑒定淀粉和蔗糖溶液中是否有麥芽糖和葡萄糖及果糖,進而推測淀粉和蔗糖是否被水解。
在此基礎(chǔ)上,教師通過進一步實例說明酶的專一性是酶普遍具有的特性;
(3)酶的多樣性原理,可在學(xué)生理解酶的專一性原理基礎(chǔ)上,結(jié)合蛋白質(zhì)的多樣性讓學(xué)生分析得出。
5、影響酶活性的因素
有條件的學(xué)校,應(yīng)盡量讓學(xué)生做《實驗七、探索影響淀粉酶活性的條件》,這對于訓(xùn)練學(xué)生分析實驗?zāi)芰,理解對照實驗的設(shè)計方法等都是很幫助的。
在學(xué)生通過實驗分析得出影響酶活性的因素后,可適當(dāng)結(jié)合學(xué)生的生活實際,引導(dǎo)學(xué)生分析、討論一些與之相關(guān)的生活常識。如可提問:“持續(xù)高燒不退或嚴(yán)重腹瀉有時甚至?xí)<叭说纳,學(xué)生知道其中的原因嗎?”
人的正常體溫是37℃,體溫升高到38℃,雖然體溫只是升高了1℃,但人已感覺非常沒有精神,如果升高到39℃甚至40℃以上,而且持續(xù)高燒,就會出現(xiàn)一系列嚴(yán)重的反應(yīng),如昏睡、昏迷、驚厥、甚至危及生命,這是為什么呢?原來,酶作為生物催化劑,其催化活性受到很多因素的影響,如溫度、pH值、有機溶劑、重金屬離子、酶濃度、酶的激活劑、抑制劑等等,而酶的活性受上述因素的影響是非常敏感的,影響因素發(fā)生很小的變化的,酶活性就會發(fā)生很大的改變。人體中酶的最適溫度一般為37℃,當(dāng)人體體溫高于或低于這個溫度時,機體中酶活性就會大大降低,細胞內(nèi)的各種生物化學(xué)反應(yīng)不能正常進行了。
霍亂是一種烈性的傳染病,為霍亂弧菌所致,曾在世界上引起多次大流行,死亡率甚高;魜y弧菌通過人的腸粘膜并大量繁殖,同時產(chǎn)生腸毒素引起劇烈腹瀉造成迅速而嚴(yán)重的脫水,血容量明顯減少,因而出現(xiàn)微循環(huán)衰竭,使細胞得不到鉀、鈉、鈣、氯離子,導(dǎo)致肌肉痙攣;細胞得不到碳酸氫根離子而導(dǎo)致細胞內(nèi)pH值發(fā)生較大的改變,酶活性即相應(yīng)大大降低,嚴(yán)重的會出現(xiàn)代謝性酸中毒,最終病人腎功能衰竭,休克、死亡。人體大量出汗、腹瀉都要相應(yīng)地補充水就是這個道理;嬰幼兒自身調(diào)節(jié)能力差,嬰幼兒腹瀉常常引起嚴(yán)重后果,就是這個道理。
或者問:“當(dāng)人誤食了含有重金屬的食物或農(nóng)藥后,有一種應(yīng)急措施,就是趕緊給病人大量喝牛奶或豆?jié){,學(xué)生知道這是為什么嗎?”
酶活性除了與溫度、pH有關(guān)外,還受有機溶劑、重金屬離子等的影響。有機溶劑與重金屬離子影響酶活性的主要原因是有機溶劑和重金屬離子與酶蛋白上的某些化學(xué)基團結(jié)合,使酶的活性完全喪失,這也是人誤食了有機磷農(nóng)藥、有機氯農(nóng)藥或含重金屬離子的食物中毒甚至死亡的原因。
牛奶和豆?jié){中含有大量的蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)可以和重金屬或有機物結(jié)合,而使這些金屬離子和有機物發(fā)生沉淀。當(dāng)人誤食了含重金屬的食品或農(nóng)藥后,大量飲用牛奶或豆?jié){可使這些有毒物質(zhì)沉淀下來不被消化道吸收,從而也就避免了這些有毒物質(zhì)與人體中正常的酶接觸的機會,而保護了這些酶的活性。當(dāng)然,這只是應(yīng)急措施,還要去醫(yī)院洗胃并進行進一步的治療。
擴展資料
淀粉液遇碘變藍的原因
淀粉是白色無定形的粉末,由10%~30%的直鏈淀粉和70%~90%的支鏈淀粉組成。直鏈淀粉具有遇碘變藍的特性,因為溶于水的直鏈淀粉借助分子內(nèi)的氫鍵卷曲成螺旋狀,第一個螺距有六個葡萄糖殘基組成。如果在淀粉液中加入碘液,碘分子便嵌人到螺旋結(jié)鉤的空隙處,并且借助范德華力與直鏈淀粉聯(lián)系在一起,形成了一種絡(luò)合物,這種絡(luò)合物能夠比較均勻地吸收波長范圍為400~750nm可見光,而反射的光是藍光,所以使淀粉溶液呈現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)
知識方面
1、使學(xué)生理解新陳代謝的概念及其本質(zhì)
2、使學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程;初步理解酶的概念、酶的特性、影響酶活性的因素
3、使學(xué)生理解酶在生物新陳代謝中的作用
能力方面
在引導(dǎo)學(xué)生分析生物新陳代謝概念,探究酶的特性,探究影響酶活性因素的過程中,初步訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力,分析實驗現(xiàn)象能力及設(shè)計實驗的能力,。
情感、態(tài)度、價值觀方面
通過讓學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程,使學(xué)生體會實驗在生物學(xué)研究中的作用地位;通過討論酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,使學(xué)生認識到生物科學(xué)技術(shù)與社會生產(chǎn)、生活的關(guān)系;體會科學(xué)、技術(shù)、社會之間相互促進的關(guān)系,進而體會研究生命科學(xué)價值的教育。
教學(xué)建議
教材分析
1、酶的發(fā)現(xiàn)
教材簡單介紹酶的發(fā)現(xiàn)歷史,從1783年意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計的巧妙實驗到20世紀(jì)80年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)少數(shù)的酶是RNA,使學(xué)生對酶的研究歷史中的一些重大發(fā)現(xiàn)有了一個大致了解。
2、酶的特性
酶的特性主要是通過安排了有關(guān)的學(xué)生實驗,讓學(xué)生通過實驗,發(fā)現(xiàn)酶的三個特性,這樣的編排方式符合學(xué)生由感性到理性的認知規(guī)律,有利于引導(dǎo)學(xué)生主動參與教學(xué)過程,并且有利于培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。酶的高效性特點,是通過比較《實驗五、肝臟內(nèi)的過氧化氫酶比無機催化劑 的催化效率》切入;酶的專一性的特點,是通過比較《實驗六、探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用》切入;
3、影響酶活性的因素
本節(jié)教材主要講述酶的催化作用需要適宜的條件,通過《實驗七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》切入。
本節(jié)內(nèi)容的最后,安排了課外讀“造福人類的酶工程”,以開闊學(xué)生的視野,同時又有助于加強學(xué)生對本節(jié)基礎(chǔ)知識的理解,使學(xué)生體會科學(xué)、技術(shù)在改變?nèi)祟惿钯|(zhì)量中的作用。
教法建議
1、使學(xué)生在理解細胞水平上的新陳代謝概念及其本質(zhì)是本節(jié)的重點與難點
新陳代謝是活細胞中全部有序的`化學(xué)變化的總稱,這是在細胞水平上對新陳代謝的描述。其實學(xué)生已不是第一次接觸新陳代謝的概念,在初中生物課和高中生物課緒論中,學(xué)習(xí)已接觸到諸如同化作用、異化作用及其關(guān)系等與新陳代謝有關(guān)的知識,但那是在生物個體水平對新陳代謝下的定義。本章的新陳代謝內(nèi)容是對以往知識的深化和展開,教學(xué)教師要有意識地從細胞和分子水平引導(dǎo)學(xué)生分析出生物體是如何自我更新的,合成與分解是如何進行的,及其二者的關(guān)系,從而使學(xué)生更深刻地理解什么是生命。
例如,為使學(xué)生理解"新陳代謝是活細胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱"這句話,教師可結(jié)合前一章細胞的物質(zhì)基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的相關(guān)知識,引導(dǎo)學(xué)生分析活細胞中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng),如發(fā)生在線粒體內(nèi)的糖的氧化放能的化學(xué)過程;發(fā)生在葉綠體中的水和二氧化碳合成為有機物的化學(xué)過程;發(fā)生在核糖體上的氨基酸縮合成多肽鏈的化學(xué)過程等,使學(xué)生對"新陳代謝是活細胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱"這句話有一個感性認識。
2、使學(xué)生理解酶的概念是本節(jié)的重點。在本節(jié)教學(xué)中如何組織學(xué)生完成酶具有專一性的實驗并實施有效的討論是本節(jié)的難點。
生命體隨時隨刻發(fā)生著數(shù)量巨大的生物化學(xué)反應(yīng),同時又是一個穩(wěn)定的,開放的系統(tǒng)。細胞中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)不可能在高溫、高壓、強酸、強堿等條件下進行,而必須在常溫、常壓、水溶液環(huán)境下能快速、有序地進行的,這就要盡可能地降低化學(xué)反應(yīng)能閾,這是新陳代謝為什么離不開生物催化劑,即酶的原因。
酶的概念和酶的發(fā)現(xiàn)可結(jié)合一起在讓學(xué)生討論,這樣可讓學(xué)生充分體會生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗對科學(xué)發(fā)展的促進作用。酶的特性這部分內(nèi)容,可先組織學(xué)生依次完成實驗,然后再由學(xué)生來討論和總結(jié)。
在引導(dǎo)學(xué)生分析酶的特性時,引導(dǎo)學(xué)生與蛋白質(zhì)的多樣性聯(lián)系起來,可使學(xué)生易于理解酶的催化作用的專一注必定意味著酶的多樣性,而且蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的多樣性和酶的專一性催化關(guān)系密切。
3、使學(xué)生理解酶具有高效性、專一性和需要適宜條件是本節(jié)的重點,如何組織學(xué)生完成影響酶活性因素的選做實驗并分析、討論實驗是本節(jié)教學(xué)的難點。
在組織學(xué)生操作、分析、討論《實驗七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析兩個坐標(biāo)曲線圖,讓學(xué)生概括酶的催化作用需要適宜的溫度和pH。
教學(xué)設(shè)計示例
【課題】 第一節(jié) 新陳代謝與酶
【教學(xué)重點】新陳代謝的概念及其本質(zhì)的概念、酶的特性、影響酶活性的因素、酶在生物新陳代謝中的作用
【教學(xué)難點】新陳代謝的概念及其本質(zhì)的概念、酶在生物新陳代謝中的作用
【課時安排】1課時
【教學(xué)手段】板圖圖、多媒體課件、實驗
【教學(xué)過程】
1、引入新陳代謝的概念及本質(zhì)
(1)學(xué)生在初中生物學(xué)課本、高中緒論課的學(xué)習(xí)或通過各種媒體的介紹,對新陳代謝已經(jīng)有了一定的認識,首先,教師應(yīng)了解學(xué)生對新陳代謝是如何理解的。為此教師可設(shè)計一些問題,引導(dǎo)學(xué)生以自身為例,剖析生命是如何維持的,以此引入本節(jié)的學(xué)習(xí),如:
、偃梭w的腦細胞是通過什么途徑獲得營養(yǎng)?腦細胞中產(chǎn)生的代謝廢物又是通過什么途徑排出體外的?
、谶M入腦細胞的營養(yǎng)物質(zhì)是如何被利用的?
、蹖W(xué)生如何理解同化作用、異化作用,物質(zhì)代謝、能量代謝,它們之間有何關(guān)系?
、芟胍幌,人體的身體有哪些系統(tǒng)參與了新陳代謝過程,各是如何參與的等等?
(2)學(xué)生一般只能從生物個體、器官或系統(tǒng)水平上,說明生物體與外界環(huán)境之間進行物質(zhì)和能量的交換,在此基礎(chǔ)上,教師應(yīng)把討論引向微觀水平,即細胞和分子水平的代謝過程。如可以設(shè)問:
、倌愠韵碌娜忸惖鞍踪|(zhì),通過什么途徑轉(zhuǎn)化成為你自身的蛋白質(zhì)?
、谀愠韵碌牡矸垲愂澄,通過什么途徑為你提供能量?等等
通過分析、討論,使學(xué)生理解:細胞的結(jié)構(gòu)和生命活動的維持,需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態(tài),而這種自我更新的過程完全依賴于細胞內(nèi)發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng),從而在細胞水平理解新陳代謝的本質(zhì),即“新陳代謝是活細胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱”。
2、酶的概念、特性及其生理功能
在學(xué)生理解新陳代謝的本質(zhì)后,可以利用學(xué)生已有的化學(xué)知識,分析出無機化學(xué)反應(yīng)過程中所需的條件一般是很激烈的,再讓學(xué)生分析出生物體細胞生存的條件是很溫和的,可以提問,如:
(1)細胞生存的條件是很溫和的,那么細胞內(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學(xué)反應(yīng)如何在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下,迅速高效的進行呢?
(2)在化學(xué)反應(yīng)中有沒有提高化學(xué)反應(yīng)的方法呢?
這樣可順利地引出活細胞產(chǎn)生的生物催化劑,即酶。
3、酶的發(fā)現(xiàn)史
這部分的教學(xué),教師可讓學(xué)生自己閱讀,也可發(fā)給學(xué)生相應(yīng)的補充資料,尤其是某種酶的研究過程方面的資料,目的是讓學(xué)生對酶的研究過程、方法有一個較為全面的了解,讓學(xué)生切身體會到生物學(xué)的實驗研究對生物學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要作用。
學(xué)生閱讀后,可提問:酶都是蛋白質(zhì)嗎?并做一定的說明。
酶是活細胞所產(chǎn)生的具有催化能力的一類特殊的蛋白質(zhì)。酶是細胞中促進化學(xué)反應(yīng)速度的催化劑,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的酶約有3000種以上。它們分別存在于各種細胞中,催化細胞生長代謝過程中各種不同的化學(xué)反應(yīng),使生物化學(xué)反應(yīng)在常溫、常壓、水溶液等溫和的條件下就可順利進行。
很多年來,人們一直認為所有的酶都是蛋白質(zhì)。然而生物學(xué)家的實驗證明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh發(fā)現(xiàn)原生動物四膜蟲的26S rRNA前體在沒有蛋白質(zhì)的情況下進行內(nèi)含子的自我拼接,最終形成L19RNA。當(dāng)時因為只是了解它有這種自我催化的活性,沒有把它與酶等同看待。
1983年Atman和Pace分別報導(dǎo)了在RNA前體加工過程起催化作用的酶是由20%蛋白質(zhì)和80%RNA組成的。如果除去蛋白質(zhì)部分,并提高鎂離子的濃度,則留下的RNA具有與全酶相同的催化活性,這是說明RNA具有酶活性的第一例證。
“酶不都是蛋白質(zhì)”,這一科學(xué)事實再一次有力地證明了實驗在科學(xué)發(fā)展中所起到的舉足輕重的作用,同時也讓我們看到,科學(xué)是發(fā)展的,探索是無止境的,而真理是相對的,現(xiàn)在的科學(xué)事實可能在今后會被修正,甚至推翻。
另外,酶、激素、維生素之間的區(qū)別值得一提,學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中容易把這些物質(zhì)和它們的作用搞混。可就高中生物學(xué)水平做一簡單比較:
酶 激素 維生素
從化學(xué)本質(zhì)上看 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)(如生長素、胰島素等)、固醇類脂類物質(zhì)(如性激素) 多種多樣,一般為小分子有機物。 如維生素D是固醇類物質(zhì);維生素A是脂類物質(zhì)(萜類);維生素C是抗壞血酸(葡萄糖的衍生物)等等。
從生理功能看 可提高生物體生物化學(xué)反應(yīng)的速度,是一種生物催化劑。 激素又稱“化學(xué)信使”,是特定細胞合成的,能使生物體發(fā)生一定反應(yīng)的有機分子。它的作用力很強,很低的濃度就能引起很強的反應(yīng),但在細胞中不能積累,很快就會被破壞。 維生素常常與酶結(jié)合,是較復(fù)雜酶的組成成分之一。天然食物中含量極少,但這些極微小的量對人體的生長和健康是必需的,人體一般不能合成它們或合成量不足,必須從食物中攝取。
可把酶的發(fā)現(xiàn)史與酶的特性這兩部分教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來,這樣可使學(xué)生用實驗方法探索酶的特性順理成章。
4、酶的特性
<出藍色來。
絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是RNA
生物體內(nèi)存在三千多種具有不同功能的酶,一切生命現(xiàn)象都與酶有關(guān),因為活細胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng),都是在酶的催化作用下進行的,沒有酶,新陳代謝就不能進行,生命也就會隨之停止。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),這一認識直到20世紀(jì)80年代后才被科學(xué)修正過來?茖W(xué)研究表明,一些RNA分子也具有酶的催化功能,如一種叫RNaseP的酶,它是由20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA組成。科學(xué)家將這種酶的蛋白質(zhì)除去,同時提高鎂離子的濃度,留下來的RNA仍具有與該酶相同的催化活性。后來的科學(xué)實驗進一步證實其它某些RNA分子與那些構(gòu)成酶的蛋白質(zhì)分子一樣,也都是效率非常高的生物催化劑。
酶工程
細菌細胞直徑不足2m,每時每刻卻發(fā)生著1500一20xx個化學(xué)反應(yīng),由1000多種酶對這些反應(yīng)進行催化和調(diào)制,生產(chǎn)著3000多種蛋白質(zhì),1000多種核酸;而且細菌合成效率驚人,它合成每個肽鏈只需百分之三秒,而現(xiàn)代最先進的蛋白質(zhì)自動合成機器只能合成小肽,而且速度也慢,合成每個肽鏈需要7分鐘,兩者相差200多倍;它合成RNA和DNA的速度更是遠遠超過了人工合成;另外細胞中能量轉(zhuǎn)換效率也很高,這一切都有賴于生物催化劑,這就是酶。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的酶約有幾千種以上。它們定位于各種細胞的不同細胞器中,催化細胞生長代謝過程中各種不同的化學(xué)反應(yīng),使這些反應(yīng)在正常溫度等條件下就可順利進行。
酶是細胞產(chǎn)物,但不一定非要在細胞內(nèi)發(fā)揮作用,在細胞外,即在非細胞條件下也能發(fā)揮作用。19世紀(jì),人們已認識到酵母可以使葡萄糖發(fā)酵,產(chǎn)生酒精和二氧化碳,但是對于這一過程是如何進行的,當(dāng)時主要有兩種觀點,而且一直未能達成一致。1857年,法國著名的細菌學(xué)家巴斯德認為酒精發(fā)酵需要有完整的細胞結(jié)構(gòu)才能實現(xiàn);德國化學(xué)家李比西則認為酒精發(fā)酵要求的只是細胞中的某些物質(zhì),而不要求完整的細胞參與。直到1897年,畢西納不用完整的酵母細胞,而用酵母汁進行酒精發(fā)酵獲得成功,從而證明生物體內(nèi)的催化反應(yīng)也可能在體外進行。
正是基于這點,人們可以利用細胞中的酶能催化體外的生化反應(yīng),這就是酶工程得以發(fā)現(xiàn)的前提。
我們都用過加酶洗衣粉,同一般的洗衣粉相比,加酶洗衣粉中含有蛋白質(zhì)和脂肪酶等多種通過微生物生產(chǎn)出來的酶,因此,去除汗?jié)n和油污的能力比較強。我們知道,酶作為一類具有生物催化作用的有機物,是在活細胞內(nèi)產(chǎn)生的。那么,人們是怎樣通過活細胞獲得這種酶并且在生產(chǎn)和生活中使用這些酶的呢?這些都是通過酶工程來實現(xiàn)的。
所謂酶工程,就是在一定的生物反應(yīng)器中,利用酶的催化作用,將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)的技術(shù),而且酶工程是生物工程的核心,沒有酶的作用,任何生物工程技術(shù)都不能實現(xiàn)。概括地說,酶工程是由酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用兩個方面組成的。
(一)酶制劑的生產(chǎn)
已知酶的種類大約有幾千種,實際已被運用于工業(yè)生產(chǎn)的僅10余種,如已能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化大量生產(chǎn)的酶有淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、葡萄糖異構(gòu)酶等,其中堿性蛋白酶用于加酶洗滌劑,占國際上酶銷售額的首位,青霉素固化酶用于醫(yī)療,占世界用量第二位。
早期酶制劑主要來源于動植物材料,而今酶的主要來源是微生物。酶制劑的生產(chǎn)包括酶的生產(chǎn)、提取、分離純化和固定化。
1、酶的生產(chǎn)、提取和分離純化
(1)酶的生產(chǎn)
酶普遍存在于動物、植物和微生物體內(nèi)。人們最早是從植物的器官和組織中提取酶的。例如,從胰臟中提取蛋白酶,從麥芽中提取淀粉酶;現(xiàn)在,生產(chǎn)酶制劑所需要的酶大都來自微生物,這是因為同植物和動物相比,微生物具有容易培養(yǎng)、繁殖速度快和便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。人們提供必要的條件,利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)酶。
(2)酶的提取和純化
從微生物、動植物細胞中得到含有多種酶的提取液后,為了從提取液中獲得所需要的某一種酶,必須將提取液中的其他物質(zhì)分離,這就是酶的分離純化。經(jīng)過分離純化后的得到的酶,活性不能降低,因此,分離純化必須在適宜的條件下進行。人們多選擇不同種類和濃度的有機溶劑,以沉淀不同的酶蛋白,達到分離純化酶的目的。
2、酶的固定化
將分離純化的酶制成酶制劑進行干燥處理,再適量加入相應(yīng)的穩(wěn)定劑和填充劑,制成粉狀制劑,用它們來催化生化反應(yīng)。但其結(jié)果是酶制劑和產(chǎn)物混在一起,不能得到高純度的產(chǎn)品;也很難讓酶制劑進行重復(fù)使用。怎么辦呢?科學(xué)家們想到了酶的固定化。
先將純化的酶連接到一定的載體上(使酶固定化),使用時將被固定的酶投放到反應(yīng)溶液中,催化反應(yīng)結(jié)束后又能將被固定的酶回收。
固定化酶一般是呈膜狀、顆粒狀或粉狀的酶制劑,它在一定的空間范圍內(nèi)使用,產(chǎn)品的純度高,沒有酶的而且酶制劑可反復(fù)使用,這種技術(shù)是1969年日本首先研制成功,現(xiàn)已方法應(yīng)用到生產(chǎn)中的。固定化酶同自由酶相比,具有以下優(yōu)點:其一是穩(wěn)定性高;其二是酶可反復(fù)使用;其三是產(chǎn)物純度高;其四是生產(chǎn)可連續(xù)化和自動化;其五是設(shè)備小型化以及可節(jié)約能源等。
我們知道,蔗糖幾乎全部來源于甘蔗或甜菜,但是甘蔗和甜菜的種植范圍都比較有限,因此,蔗糖的產(chǎn)量也就受到了影咱。能不能利用淀粉來生產(chǎn)類似蔗糖的甜味劑呢?科學(xué)家通過α-淀粉酶、糖化酶和將葡萄糖異構(gòu)酶連接到離子交換樹脂上,或者包埋在明膠中,制成的固定化葡萄糖異構(gòu)酶,這種固定化酶可以用于使葡萄糖轉(zhuǎn)化成甜度更高的高果糖漿。一些發(fā)達國家高果糖漿的年產(chǎn)量現(xiàn)已達到幾百萬噸,高果糖漿在許多飲料的制造中已經(jīng)逐漸替代了蔗糖。
3、固定化細胞
利用胞內(nèi)酶制作固定化酶時,先要把細胞打碎,才能將里面的酶提取出來,這就增加了工序和成本。人們設(shè)想直接固定那些含有所需胞內(nèi)酶的細胞,并且就用這樣的細胞來催化化學(xué)反應(yīng)。20世紀(jì)70年代,科學(xué)家研制成固定化細胞,并且用于生產(chǎn)。例如,將酵母細胞吸附到多孔塑料的表面上或包埋在瓊脂中,制成的固定化酵母菌細胞,可以用于酒類的發(fā)酵生產(chǎn)。
(二)酶制劑的應(yīng)用
1、治療疾病
胰島素是治療糖尿病的常用藥品,這種蛋白質(zhì)是胰臟中胰島細胞分泌的一種激素,是由兩條肽鏈組成,一條由21個氨基酸組成,稱為A鏈;另一條由30個氨基酸組成,稱為B鏈。胰島素是治療糖尿病的。由于糠尿病患者很多,胰島素的需要量很大,所以許多糖尿病患者使用的曾是豬的胰島素。但是,豬胰島素與人胰島素在化學(xué)結(jié)構(gòu)上有一處差別:豬胰島素B鏈上最后一個氨基酸是丙氨酸,人胰島素B鏈上最后一個氨基酸是蘇氨酸。因此,用豬胰島素治療人的糖尿病,容易使一些患者產(chǎn)生免疫反應(yīng)。現(xiàn)在,科學(xué)家可利用酶,切下并移去豬胰島素B鏈上的那個丙氨酸,然后接上一個蘇氨酸。這樣,豬的胰島素就魔術(shù)般地變成人的胰島素了;
尿激酶可以用來活化人體內(nèi)的溶纖維蛋白酶原,使溶纖維蛋白酶原轉(zhuǎn)化為溶纖維蛋白酶,是治療腦溢血、心肌梗塞、肺動脈阻塞等疾病引起的血栓所需要的藥物,它是能利用培養(yǎng)哺乳動物細胞得到的唯一可以商業(yè)化的治療劑。但由尿或組織培養(yǎng)的產(chǎn)物中提取價格較高,1980年4月,科學(xué)家已經(jīng)通過質(zhì)粒DNA誘發(fā)大腸桿菌生產(chǎn)出尿激酶,為在工業(yè)上利用酶工程方法生產(chǎn)酶開辟了道路;
青霉素是人們經(jīng)常使用的一種抗生素。但是,多年的使用使得不少病原菌對青霉素產(chǎn)生了抗藥性,為此,科學(xué)家一方面研制新的抗生素以替代青霉素,另一方面設(shè)法通過有關(guān)的酶制劑來改造青霉素的分子結(jié)構(gòu),進而研制出新型的青霉素。青霉素的分子是由一個母核和一個側(cè)鏈組成的。科學(xué)家利用青霉素;福瑢⒛负撕蛡(cè)鏈水解開,然后,利用化學(xué)合成的方法,使青毒素的母核與其他的側(cè)鏈連接,從而研制出氨芐青霉素等新型的青霉素,F(xiàn)在,制藥廠已經(jīng)能夠利用固定化青霉素;阜磻(yīng)器,成批地生產(chǎn)用于合成氨芐青霉素等新型青霉素的母核了;
再如,溶菌酶可分解病原菌的細胞壁,具有明顯的抗菌和消炎作用;溶纖維蛋白酶具有溶解患者血管內(nèi)纖維蛋白凝塊的作用,可以用來治療血栓病。
2、產(chǎn)品加工
利用酶制劑生產(chǎn)一些產(chǎn)品,這一過程是在酶反器中進行的,酶反應(yīng)器是指供酶制劑催化化學(xué)反應(yīng)容器。酶反應(yīng)器分成多種,如具有固定化酶(或固定化細胞)的反應(yīng)器叫做柱式酶反應(yīng)器,柱式酶反應(yīng)器是將含有底物的液體,以一定的速度連續(xù)不斷地從一端注入裝有固定化酶(或固定化細胞)的容器,在液體流經(jīng)固定化酶(或固定化細胞)時,容器內(nèi)就發(fā)生催化反應(yīng)并且生成產(chǎn)物、含有產(chǎn)物的液體則連續(xù)不斷地從容器的另一端流出。同一般的化工容器一樣,需要對酶反應(yīng)器溫度和pH等條件進行嚴(yán)格控制;不同的是,酶反應(yīng)器必須進行無菌操作。
食品加工業(yè)方面。釀酒廠和飲料廠利用果膠酶來澄清果酒和果汁,效果十分明顯;又如,葡萄糖氧化酶可以除去密封飲料和罐頭中的氧氣、從而有效地防止飲料和食品氧化變質(zhì);再如,用木瓜蛋白酶制成的嫩肉粉,可以使肉絲、肉片等烹調(diào)后吃起來嫩滑可口;例如,支鏈淀粉酶是分解多糖類支鏈淀粉的酶,它能把胚芽轉(zhuǎn)變?yōu)樯珴奢^好的麥芽糖糖漿。麥芽糖的甜味沒有葡萄糖濃,但很適口,且容易發(fā)酵、粘度大、溶解度大,用其制作糖果可以防止遇熱變色,用于冰激凌可以防止產(chǎn)生砂糖結(jié)晶。
日常生活方面。照相業(yè)由于采用了酶技術(shù)使照相材料發(fā)生了很大變革;家庭用的洗衣粉里加了一些酶,它能夠分解某些蛋白質(zhì)等物質(zhì),使衣服上的血跡、汗?jié)n等容易洗掉。但是,由于這些酶比較脆弱,在漂白劑一同起作用下很容易被破壞,然而酶工程可以解決這一技術(shù)難題。目前,市場上己經(jīng)出現(xiàn)了能夠和漂白劑一同起作用的去污酶洗衣粉?茖W(xué)家通過對去污酶結(jié)構(gòu)上的兩個氨基酸進行修改,提高了這種酶的抵抗力。
化學(xué)工業(yè)方面酶制劑也得到了廣泛應(yīng)用,在塑料工業(yè)與合成纖維工業(yè)中,已經(jīng)可以用酶制劑催化氫化鏈烯的生產(chǎn);
其他方面,一些紡織原料也可以利用酶制劑進行加工。例如,天然蠶絲(指家蠶吐出的蠶絲)的外表有一層絲膠,絲膠直接影響天然蠶絲的使用。過去,人們只能在高溫條件下用堿性物質(zhì)脫去天然蠶絲上的絲膠,F(xiàn)在,人們可以在溫和的條件下,利用蛋白酶對天然蠶絲進行脫膠,脫膠后的蠶絲具有鮮亮的色澤和柔滑的手感。
3、化驗診斷和水質(zhì)監(jiān)測
根據(jù)葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和過氧化氫,過氧化氫在過氧化氫酶的催化作用下形成水和原子氧,而氧原子可以將某種無色的化合物氧化成有色的化合物,人們根據(jù)這個原理,將上述兩種酶和無色的化合物固定在紙條上,制成測試尿糖含量的酶試紙,當(dāng)它與尿液相遇時,依據(jù)尿液中葡萄糖含量由少到多而呈現(xiàn)出淺藍、淺綠、棕或深棕色,這樣糖尿病人就可以方便地為自己化驗?zāi)蛱堑那闆r了?茖W(xué)家根據(jù)同一原理,還研制出能夠化驗血糖數(shù)值的血糖快速測試儀,具有靈敏度高和速度快等優(yōu)點。
酚是一類對人體有害的化合物,經(jīng)常通過煉油和煉焦等工廠的廢水排放到河流和湖泊中,科學(xué)家利用固定化多酚氧化酶研制成多酚氧化酶傳感器,可快速測定出水中質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅有2×10—7的酚。
4、用于生物工程其他分支領(lǐng)域
基因工程離不開內(nèi)切酶和連接酶;植物體細胞雜交制備原生質(zhì)體時,需要纖維素酶,人們把它們稱為生物工程的工具酶,而這些酶可由酶工程得到。
酶作用的特性
酶是催化劑,只需微量就可以使所催化的反應(yīng)加速進行,而其本身的質(zhì)和量都不發(fā)生變化,此外酶是生物催化劑,它有著不同于化學(xué)催化劑的特性。
(1)酶具有高效性
酶的催化能力遠遠超過化學(xué)催化劑。例如,碳酸酐酶能夠催化下面的反應(yīng):
碳酸酐酶是目前已經(jīng)知道的催化反應(yīng)速度最快的酶之一。每個碳酸酐酶分子每秒能夠催化 個 ,使它們與相同數(shù)量的 結(jié)合,形成相同數(shù)量的 。碳酸酐酶催化上述反應(yīng)的速度比非酶催化的上述反應(yīng)速度快上 倍。酶為什么會具有這樣強大的催化能力呢?酶的中間產(chǎn)物學(xué)說認為:酶在催化某一底物時,先與底物結(jié)合成一種不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物。這種中間產(chǎn)物極為活潑,很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而變成反應(yīng)物,并且放出酶。按照中間產(chǎn)物學(xué)說,酶的催化反應(yīng)可以寫成下式:
S(底物)十E(酶)=SE(中間產(chǎn)物)=E十P(反應(yīng)產(chǎn)物)
(2)酶具有高度的專一性
這就是說,一種酶只能作用于一種底物,或一類分子結(jié)構(gòu)相似的底物,促使底物進行一定的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生一定的反應(yīng)產(chǎn)物。酶為什么具有這樣高度的專一性呢?這可以用“誘導(dǎo)契合學(xué)說”來解釋。
所謂“誘導(dǎo)契合學(xué)說”是指底物一旦與酶結(jié)合,酶分子上的某些基團常常發(fā)生明顯的變化,從而使酶蛋白的構(gòu)象發(fā)生相應(yīng)的變化,使酶的活性中心的空間結(jié)構(gòu)和底物的空間結(jié)構(gòu)十分吻合,最終契合形成酶—底物絡(luò)合物,這種變化的結(jié)果,使酶只能與對應(yīng)的化合物契合,從而排斥了那些形狀、大小不適合的化合物?茖W(xué)家們對羧肽酶等進行了X射線衍射研究,研究的結(jié)果有力地支持了這個假說。
(3)酶很容易失活
同一般的催化劑相比,酶很容易失去活性。酶失活的原因是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變造成的。
酶的催化作用,受到溫度、pH和某些化合物等因素的影響。
溫度的影響:在一定的溫度范圍(0—40℃)內(nèi),酶的催化作用速度隨著溫度的升高而加快。一般地說,溫度每升高10℃,反應(yīng)速度就相應(yīng)提高一倍。但超過60℃,絕大多數(shù)的酶就會失去活性。
pH的影響:酶對環(huán)境中的pH十分敏感。酶只有在一定的pH范圍內(nèi)才能表現(xiàn)出活性,超過這個范圍,酶就失活了。即使在這個有限的pH范圍內(nèi),酶的活性也要隨著環(huán)境中pH的變動而有所不同。一般來說,酶的最適pH在4~8之間。但是,各種酶的最適pH是不一樣的。
某些化合物的影響:有些化合物可引起酶失活,如酒精、有機磷農(nóng)藥、有機氯農(nóng)藥等有機小分子物質(zhì);重金屬離子等;有些離子或簡單的有機化合物,能夠增強酶的活性,這些物質(zhì)叫做酶的激活劑。例如,經(jīng)過透析的唾液淀粉酶的活性不高、如果加入少量的 ,這種酶的活性就會大大增強,因為 中的 起到了激活唾液淀粉酶的作用;還有些物質(zhì)能夠抑制酶的活性,這類物質(zhì)叫做酶的抑制劑,例如,氰化物可以抑制細胞色素氧化酶的活性。
高一生物教案11
教材分析
《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》隸屬于生物2《遺傳與進化》模塊的《遺傳的分子基礎(chǔ)》。通過學(xué)習(xí)第一、二章,學(xué)生從現(xiàn)象和細胞水平認識基因?qū)π誀畹淖饔茫菊聦W(xué)生將從分子水平進一步認識基因的本質(zhì)。本節(jié)通過科學(xué)發(fā)現(xiàn)史引導(dǎo)學(xué)生了解DNA是主要的遺傳物質(zhì)有關(guān)證據(jù),為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)本章后三節(jié)以及本冊后續(xù)章節(jié)打下必要的基礎(chǔ)。
學(xué)情分析
學(xué)生通過必修一的學(xué)習(xí),掌握了蛋白質(zhì)和核酸的相關(guān)知識。通過必修二前兩章的學(xué)習(xí),對基因已經(jīng)不陌生。但遺傳物質(zhì)為什么是DNA而不是蛋白質(zhì),學(xué)生通過了解科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的探索過程得以認識和掌握。學(xué)生對科學(xué)家的實驗過程充滿興趣,但如何挖掘?qū)嶒灡澈蟮倪壿嬕?guī)律及與社會、科技發(fā)展的關(guān)系,還需要教師的進一步引導(dǎo)和挖掘?qū)W生能力的增長點。
教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo):總結(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過程
。1)分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗、噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程,得出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論;
。2)以煙草花葉病毒為例,說明在只有RNA而沒有DNA的病毒中,RNA是遺傳物質(zhì);
2.能力目標(biāo):評價實驗技術(shù)在證明DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用;
3.情感目標(biāo):領(lǐng)悟科學(xué)的過程和方法,認同人類對科學(xué)的認識是不斷深化和不斷完善的過程;
重點難點
肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化
實驗的原理和過程;
噬菌體侵染細菌
實驗的原理和過程;
肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化
實驗的原理和過程;
教學(xué)策略
。1)采用設(shè)疑導(dǎo)入、問題引導(dǎo)、呈現(xiàn)探究過程、討論歸納總結(jié)、反饋運用等教學(xué)策略。
(2)采用插圖、多媒體課件、分步演示等教學(xué)策略
教學(xué)資源
教材、教參、多媒體課件
教學(xué)媒體
計算機、投影儀、黑板、教材、多媒體課件等
教學(xué)時數(shù)
1課時
教學(xué)過程設(shè)計
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師組織引導(dǎo)
學(xué)生活動
教學(xué)意圖
復(fù)習(xí)引入
教師:
。1)孟德爾用
進行雜交實驗,成功地揭示遺傳的兩條基本規(guī)律:
遺傳因子的'和其精髓是:
。2)摩爾根的果蠅雜交實驗證實在染色體上。
學(xué)生:
思考回答
。1)豌豆、分離定律、自由組合定律、性狀、性狀;
。2)基因
通過復(fù)習(xí)前兩章相關(guān)知識,讓學(xué)生明確現(xiàn)象可以通過細胞和分子水平實驗得到驗證,科學(xué)需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C過程。
對遺傳物質(zhì)的早期推測
教師:展示染色體結(jié)構(gòu)模式圖;
。1)遺傳物質(zhì)是DNA?蛋白質(zhì)?
。2)為什么是DNA?怎么知道?
(3)20世紀(jì)20、30年代,多數(shù)科學(xué)家認為:蛋白質(zhì)是生物體遺傳物質(zhì)?你能否用學(xué)過知識解釋?
學(xué)生:觀察、思考、回答
學(xué)生:(1)蛋白質(zhì)是生命活動主要承擔(dān)者,基本組成單位是氨基酸。蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)極其多樣。
(2)對DNA的認識僅到組成,對其結(jié)構(gòu)還沒有清晰的了解。
激發(fā)學(xué)生認知過程,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。學(xué)生不僅關(guān)注DNA,還關(guān)注蛋白質(zhì)是否是遺傳物質(zhì)的證明過程。
肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗︱
格里菲斯實驗
教師:實驗材料?
教師:介紹肺炎雙球菌
教師:細菌看不見,摸不著,如果想觀察它的生長情況,怎么辦?
教師:R型菌和S型菌的區(qū)別?
教師:展示格里菲斯四組實驗過程
。1)實驗原理?
(2)哪些是對照組?實驗變量?
(3)實驗推論?
學(xué)生:肺炎雙球菌、小鼠
學(xué)生:固體培養(yǎng)基
學(xué)生:從菌落、莢膜、毒性判斷
學(xué)生:
原理:S型細菌可使小鼠患敗血癥死亡。
對照組:1和2、1和4、2和3
推論:加熱殺死的S型細菌內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子。
學(xué)生對實驗材料應(yīng)該有明晰的了解。引導(dǎo)學(xué)生回顧微生物培養(yǎng)技術(shù),通過對比,學(xué)生明確兩種球菌的區(qū)別。
使學(xué)生明確實驗原理,原則、變量及推論。
艾弗里實驗
教師:展示艾弗里實驗過程
。1)提出問題
。2)作出假設(shè)
(3)設(shè)計實驗
教師展示艾弗里實驗過程
。1)哪些是對照組?實驗變量?
(3)結(jié)果分析?
。4)得出結(jié)論?
學(xué)生:
。1)誰是轉(zhuǎn)化因子?
。2)如果是DNA,則提純后的DNA能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。蛋白質(zhì)同上。
。3)學(xué)生嘗試設(shè)計
學(xué)生:
1和2、1和3DNA是轉(zhuǎn)化因子,是遺傳物質(zhì)。
發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力。學(xué)生通過觀察提出問題,作出假設(shè)和預(yù)期,設(shè)計可行的實驗方案。
學(xué)生進一步明確該實驗的變量、原則及結(jié)論。
噬菌體侵染細菌的實驗
教師:仍有人對艾弗里及同事實驗懷疑,原因是?
教師:赫爾希和蔡斯繼續(xù)努力,完成噬菌體侵染細菌實驗。這個實驗材料?
教師:介紹噬菌體及侵染細菌動態(tài)過程。
教師:
(1)研究方法?
(2)為什么用此法?
。3)親代噬菌體如何被標(biāo)記?
。4)寄主細胞為何無標(biāo)記?
教師:展示噬菌體侵染細菌過程:
a:為什么短時間保溫?
b:攪拌、離心目的?
教師:實驗現(xiàn)象、結(jié)論?
學(xué)生:蛋白質(zhì)和DNA沒有完全分離。
學(xué)生:T2噬菌體
學(xué)生:觀察、理解
學(xué)生:放射性同位素標(biāo)記法
學(xué)生:蛋白質(zhì)和DNA組成元素有差異。
學(xué)生:在含有放射性同位素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌,然后再培養(yǎng)噬菌體。
學(xué)生:另一批大腸桿菌
學(xué)生:保溫利于噬菌體增殖;時間過長,子代噬菌體釋放。
攪拌:噬菌體與細菌分離
離心:噬菌體蛋白質(zhì)外殼與侵染的大腸桿菌分離。
子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼無35S標(biāo)記,DNA有32P標(biāo)記;DNA是遺傳物質(zhì)
培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑問難。
學(xué)生適當(dāng)知識儲備,為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。
學(xué)生明確實驗方法的科學(xué)性。
學(xué)生明確實驗環(huán)節(jié)的重要性,以利于更好地掌握實驗步驟和方法。
煙草花葉病毒實驗
教師:DNA是所有生物的遺傳物質(zhì)嗎?
教師:展示煙草花葉病毒對煙葉的感染實驗
。1)對照組、實驗變量
。2)實驗結(jié)果
學(xué)生:思考回答
學(xué)生觀察、分析
RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)
學(xué)生學(xué)會從特有的現(xiàn)象中挖掘事物的普遍規(guī)律。
反饋總結(jié)
教師:根據(jù)有無細胞結(jié)構(gòu),生物分為?根據(jù)有無成形的細胞核,生物分為?
教師:進行本課知識總結(jié)
教師:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗對比
。1)細菌培養(yǎng)場所?
。2)實驗結(jié)論?
。3)聯(lián)系?
教師:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗與噬菌體侵染細菌實驗比較
學(xué)生:病毒、原核生物、真核生物
RNA病毒遺傳物質(zhì)是RNA,DNA病毒和原核、真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA
學(xué)生:回顧總結(jié)
格——體內(nèi),艾——體外
轉(zhuǎn)化因子,DNA是遺傳物質(zhì)
研究目的、遵循原則一致
學(xué)生:比較研究者、設(shè)計思路、應(yīng)用技術(shù)、實驗結(jié)論上的異同。
學(xué)生明確DNA是主要的遺傳物質(zhì)的原因。
將結(jié)構(gòu)與功能、科技與科學(xué)整合研討
學(xué)生對肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗材料、目的、原則、結(jié)果更加明確。
學(xué)生通過觀察分析、比較判斷,對三個實驗有了更加明晰的認識。更進一步認識到科學(xué)技術(shù)進步對科技發(fā)展的影響。
板書設(shè)計
第1節(jié)
DNA是主要的遺傳物質(zhì)
一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗(體內(nèi)、體外)
二、噬菌體侵染細菌實驗
三、煙草花葉病毒實驗
四、DNA是主要的遺傳物質(zhì)
作業(yè)設(shè)計
1、完成課后練習(xí)P46
2、查閱相關(guān)的資料,了解遺傳物質(zhì)所必須具備的條件。
教學(xué)反思
通過問題串,不斷激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑問難,提高學(xué)生認識問題和解決問題的能力。通過探究活動,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實驗原理、實驗變量及實驗設(shè)計方法與結(jié)論。通過多媒體課件及圖片展示,變抽象學(xué)習(xí)為實物觀察,加深學(xué)生對抽象生物知識的理解。對生物規(guī)律的講解,教師注意情境鋪設(shè),引導(dǎo)學(xué)生通過分析、概括、抽象、推理、歸納等思維活動得出結(jié)論。在反饋檢測環(huán)節(jié)中,注意培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。效果良好。
高一生物教案12
教學(xué)目的
1、新陳代謝的概念(A:知道)。
2、酶的發(fā)現(xiàn)過程(A:知道)和酶的概念(D:應(yīng)用)。
3、酶的特性(D:應(yīng)用)。
教學(xué)重點
1、酶的概念。
2、酶的特性。
教學(xué)難點
探索酶的專一性和高效性的實驗。
教學(xué)方法
自學(xué)與實驗探索相結(jié)合。
教學(xué)用具
實驗五、實驗六所需用具和藥品(見課本),光合作用反應(yīng)式、有氧呼吸和氨基酸縮合形成多肽反應(yīng)式的投影片,酶的活性受溫度影響的示意圖投影片,胃蛋白酶、胰蛋白酶的活性受pH影響的示意圖投影片。
課時安排
2課時。
教學(xué)過程
引言:第二章中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)細胞的一些知識。在第三章中,我們將學(xué)習(xí)生物新陳代謝的知識。新陳代謝是生物體進行生命活動的基礎(chǔ),只有在新陳代謝的基礎(chǔ)上,生物體才會表現(xiàn)出其他生命活動。因此,新陳代謝是生物最基本的特征,那么,新陳代謝究竟是指什么呢?
提問:請一位同學(xué)說出葉綠體、線粒體、核糖體的生理功能是什么?
。ɑ卮穑郝。)
講述:上面幾種細胞器的生理功能我們都可以用化學(xué)反應(yīng)式表示出來。
(教師放投影片:光合作用的反應(yīng)式,有氧呼吸及氨基酸縮合形成多肽的反應(yīng)式。)
講述:上述反應(yīng)都是在活細胞中進行的,這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的過程。就是生物體內(nèi)進行新陳代謝的過程。因此,我們可以說,新陳代謝是活細胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱。
講述:生物體內(nèi)這些化學(xué)反應(yīng),在生物體內(nèi)溫和的條件下(常溫、常壓)很快就能完成,這全靠生物體內(nèi)的催化劑——酶的作用。那么,酶的本質(zhì)是什么?又有哪些特征?
這些都是本節(jié)課重點探討的問題。
下面,首先請同學(xué)們閱讀課本中“酶的發(fā)現(xiàn)”。
閱讀后,教師要求學(xué)生提出不懂的問題。
討論后學(xué)生回答:
1、1783年,意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計的實驗,其巧妙之處在哪里?從這個實驗中你能得出什么結(jié)論?
2、 20世紀(jì)30年代以來?茖W(xué)家相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶,這一事實說明酶的本質(zhì)是什么?
3、 20世紀(jì)80年代,科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用,這一發(fā)現(xiàn)使酶的概念又?jǐn)U展成什么?
4、酶從具有催化作用的蛋白質(zhì),發(fā)展到有催化作用的有機物,導(dǎo)致酶概念發(fā)展的因素是什么?
。ɑ卮穑郝。)
講述:從發(fā)現(xiàn)酶到認識酶的本質(zhì),都離不開科學(xué)實驗,可見實驗對科學(xué)的重要性?茖W(xué)實驗可導(dǎo)致科學(xué)的發(fā)展,生產(chǎn)實踐同樣可導(dǎo)致科學(xué)的發(fā)展。因此,我們不僅要重視實驗,也要重視生產(chǎn)實踐。
酶既是生物催化劑,它和無機催化劑相比,具有哪些不同的特點呢?下面我們通過實驗來探索。
講述:過氧化氫(H2O2)在 Fe3+的催化下,可分解成H2O和O2,動物新鮮肝臟中含有的過氧化氫酶也能催化這個反應(yīng)。據(jù)測算,每滴氯化鐵中的Fe3+數(shù),大約是肝臟研磨液中過氧化氫分子數(shù)的25萬倍。從數(shù)目上看,一滴含有催化劑的容液中,F(xiàn)e3+數(shù)遠遠大于過氧化氨酶的分子數(shù)。如果現(xiàn)在我們想弄清楚Fe3+與過氧化氫酶,哪一種催化劑的催化效率高,那么,我們應(yīng)該如何設(shè)計這個實驗?
(回答:略。)
講述:要比較Fe3+和過氧化氫酶的催化效率,設(shè)計實驗中的其他條件應(yīng)該相同,如兩個試管中過氧化氫溶液的.量應(yīng)該相同, Fe3+和動物肝臟也應(yīng)盡可能同時加入兩個試管中。
(學(xué)生按實驗步驟分組實驗。)
提問:
1、你在實驗過程中觀察到哪些實驗現(xiàn)象?
。ɑ卮穑郝裕
2、從這個實驗?zāi)憧梢缘贸鍪裁唇Y(jié)論?
。ɑ卮穑哼^氧化氫酶的催化能力強。)
講述:過氧化氫酶的催化效率和Fe3+相比,要高很多。事實上,酶的催化效率一般是無機催化劑的 107~ 1013倍。上述實驗說明了酶的一個特性——高效性。
酶還具有什么特性呢?讓我們繼續(xù)通過實驗來探索。
講述:淀粉和蔗糖都是非還原性糖,淀粉在酶的催化下能水解為麥芽糖和葡萄糖,蔗糖在酶的催化下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、果糖、葡萄糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與一種叫做斐林的試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成磚紅色的沉淀。現(xiàn)在給你淀粉酶溶液,要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解?應(yīng)該如何設(shè)計這個實驗?你又怎么能知道淀粉酶催化了糖的水解呢?
。ɑ卮穑郝,然后學(xué)生按設(shè)計步驟實驗。)
提問:
1、哪個試管加入斐林試劑后再加熱會出現(xiàn)了磚紅色的沉淀?
。ɑ卮穑涸诩尤肟扇苄缘矸鄣脑嚬苤。)
2、出現(xiàn)磚紅色沉淀的原因是什么?
(回答:略。)
高一生物教案13
一、教材分析
新陳代謝是生物體進行一切生命活動的基礎(chǔ),而新陳代謝的進行又離不開酶的催化作用,因此,了解酶的作用和本質(zhì),為理解細胞中復(fù)雜的生命活動的順利進行奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容還與選修模塊的相關(guān)內(nèi)容有著內(nèi)在聯(lián)系。例如,選修模塊中有關(guān)酶的應(yīng)用等,都是以“酶與代謝”部分的相關(guān)內(nèi)容為基礎(chǔ)的。此外,學(xué)生通過有關(guān)酶的的探究性學(xué)習(xí)活動獲得的技能,對進一步學(xué)習(xí)生物技術(shù)實踐等知識起到保證作用。
二、教學(xué)目標(biāo)
1. 知識目標(biāo)
。1)、說明酶在細胞代謝中的作用、本質(zhì)。
。2)、闡述細胞代謝的概念
2. 能力目標(biāo)
。1)、通過自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生推理、比較、分析、歸納總結(jié)的能力。
(2)、通過有關(guān)的實驗和探究,學(xué)會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設(shè)置對照組和重復(fù)實驗。
。3)、在有關(guān)實驗、資料分析、思考與討論、探究等的問題討論中,提高運用語言表達的能力以及分享信息的能力。
3. 情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)
。1)、通過閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料,認同科學(xué)是在不斷的觀察、實驗、探索和爭論中前進的,。認同科學(xué)家不僅要繼承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意見中的.合理成分,還要具有質(zhì)疑、創(chuàng)新和勇于實踐的科學(xué)精神和態(tài)度。
(2)、通過小組間的討論、合作與交流,培養(yǎng)學(xué)生的合作互助精神。
。3)、通過讓學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程,使學(xué)生體會實驗在生物學(xué)研究中的作用和地位;通過討論酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,使學(xué)生認識到生物科學(xué)技術(shù)與社會生產(chǎn)、生活的關(guān)系。
三、教學(xué)重點和難點
1、教學(xué)重點:酶的作用、本質(zhì)
2、教學(xué)難點:酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理
四、學(xué)情分析
學(xué)生通過初三、高一階段化學(xué)的學(xué)習(xí),對于純化學(xué)反應(yīng)已比較熟悉,但是對于細胞內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)及生物催化劑──酶的認識有限。工業(yè)制氨的化學(xué)反應(yīng)是在高溫高壓并且催化劑作用下進行的,細胞內(nèi)部卻是常溫常壓的溫和狀態(tài),而細胞代謝包括一系列的化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)的進行應(yīng)該有生物催化劑──酶的參與,才能使其高效有序的進行,由此從學(xué)生熟悉的知識引入對酶相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。
五、教學(xué)方法
1.實驗法:比較過氧化氫在不同條件下的分解。
2.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。
3.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
實驗材料用具的準(zhǔn)備、課件制作、學(xué)生預(yù)習(xí)有關(guān)內(nèi)容
七、課時安排:1課時
八、教學(xué)過程
預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對性。
教學(xué)內(nèi)容 教師活動預(yù)設(shè) 學(xué)生活動預(yù)設(shè) 設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課
多媒體展示圖片:多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等,并請同學(xué)談?wù)勛约荷钪薪佑|過的酶還有哪些,談?wù)剬γ傅牧私狻?/p>
高一生物教案14
一、教學(xué)目標(biāo):
【知識】:說明細胞的分化(理解水平)
舉例說明細胞的全能性(理解水平)
【技能】:收集有關(guān)干細胞研究進展和應(yīng)用的資料
【情感與態(tài)度】:探討干細胞技術(shù)帶來的社會問題
二、教學(xué)重難點:重點-細胞分化的概念和意義、細胞全能性的概念;難點-細胞分化的機理、細胞全能性的概念及實例。
三、教學(xué)用具:ppt幻燈片、有關(guān)植物組織培養(yǎng)的視頻片斷。
四、教學(xué)過程:
(一)引入及細胞分化的概念通過復(fù)習(xí)有絲分裂的意義——保持了遺傳的穩(wěn)定性。提出問題:有絲分裂后產(chǎn)生的兩個子細胞應(yīng)該在形態(tài)結(jié)構(gòu)上相同的,但事實上呢?例如組成人體的所有細胞,都是由一個受精卵進行有絲分裂產(chǎn)生的.,這些細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)都一樣嗎?展示人體不同形態(tài)的細胞。
引出細胞分化的概念,可以用板畫的形式解釋細胞分化的動態(tài)過程。強調(diào)細胞分化的穩(wěn)定性和分化的基礎(chǔ)。思考老師的問題,根據(jù)初中學(xué)習(xí)過的內(nèi)容和實際的生活經(jīng)驗作出回答。再在老師的引導(dǎo)下,說出同一生物體內(nèi)不同形態(tài)結(jié)構(gòu)細胞的例子。
。ǘ┘毎只囊饬x與機理利用反向思維法,提出問題:如果組成多細胞生物的那些細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)功能都是一樣的,會出現(xiàn)怎么樣的現(xiàn)象呢?引出細胞分化的意義:是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。
提出問題,細胞核是細胞的遺傳和代謝的控制中心,那么組成生物體的細胞中的遺傳物質(zhì)是否一樣?如果是一樣的話,為什么這些細胞會出現(xiàn)這樣的差異呢?解釋細胞分化在分子水平上的原因。思考、討論問題,作出回答:生物體各部分不出現(xiàn)功能的分化,生命活動的效率低
思考問題,作出回應(yīng)
。ㄈ┘毎娜苄蕴岢鰡栴},既然分化后的細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)和受精卵是一樣的,受精卵能分裂發(fā)育為一個個體,那分化后的細胞可以嗎?講述斯圖爾德所做的植物組織培養(yǎng)實驗,證明植物細胞的全能性。引出細胞全能性的概念
動物細胞全能性的表現(xiàn):目前只能體現(xiàn)出動物細胞的細胞核具有全能性。動物的干細胞概況。適當(dāng)補充干細胞技術(shù)的研究前沿以及引起的社會問題。根據(jù)課外知識,對問題作出回應(yīng)。
。ㄋ模┱n后練習(xí)略
高一生物教案15
第1節(jié) 從生物圈到細胞
一、教學(xué)目標(biāo):
1、舉例說出生命活動建立在細胞的基礎(chǔ)上
2、說出生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次
3、認同細胞是基本的生命系統(tǒng)
二、教學(xué)重難點:
1、細胞是基本的生命系統(tǒng)是重點
2、說出生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次是難點
三、教學(xué)用具:
多媒體課件
四、課時安排:
1課時
五、教學(xué)方法:
啟發(fā)式教學(xué)、求同存異討論教學(xué)、自學(xué)指導(dǎo)法
六、教學(xué)過程:
(一)、組織教學(xué),穩(wěn)定學(xué)生的情緒
(二)、引入新課:
問題:1、病毒是不是生物?
2、病毒在細胞外不具備很多生命的基本特征,它是怎么復(fù)制的呢?
3、冠狀病毒在哪些細胞里面復(fù)制?
(三)、問題討論:
1、瀏覽PPT上病毒的圖片以及相關(guān)資料:
2、組織學(xué)生進行思考討論并回答老師提出的問題。
3、總結(jié):小結(jié)上的內(nèi)容,沒有細胞結(jié)構(gòu)的病毒在細胞外表現(xiàn)不出生命特征,說明細胞是生命的基本特征。細胞的任何一部分脫離了細胞就不具有獨立生存的能力,大分子物質(zhì)也不具有生命的特征。所以細胞是生命活動的基本單位。
問題:細胞能表現(xiàn)出哪些生命活動呢?指導(dǎo)學(xué)生閱讀資料并進行小組討論活動。
(四)、分析細胞是生命活動的基本特征。學(xué)生自學(xué)資料并思考討論
實例一:草履蟲除了分裂和運動,還能攝食、排泄、生長、應(yīng)激;
實例二:精子和卵細胞作為橋梁,胚胎發(fā)育與細胞的生長、分裂、分化有關(guān)系;
實例三:縮手反應(yīng)的'結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),強調(diào)多重分化細胞之間的協(xié)調(diào)合作;
小結(jié):細胞是生命結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。一個細胞能完成各種生命活動;多細胞生物是在細胞生命活動的基礎(chǔ)上實現(xiàn)各種的生命功能;一切生命活動都離不開細胞。
(五)、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次
1、快速閱讀并速記生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次,找學(xué)生上黑板板書這九個層次:
2、依次講解生命系統(tǒng)的幾個層次,尤其是種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的概念
3、強調(diào)單細胞生物,高等植物的生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次與動物的區(qū)別
小結(jié):生命系統(tǒng)的宏觀結(jié)構(gòu)層次為生物圈,微觀層次為細胞,各層次都可以獨立完成生命活動,但彼此又相互依賴,相互制約,各層次之間緊密聯(lián)系互相配合成為一個整體。
七、本節(jié)小結(jié):
一切生物的生命活動都離不開細胞,細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位;
生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次:細胞→組織→器官→系統(tǒng)→個體→種群和群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈
八、教學(xué)反思:
1、內(nèi)容熟悉,能抓住重難點,條理清晰
2、能充分調(diào)動學(xué)生的積極性
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