高二生物基础知识教案
高二生物基础知识教案都有哪些?生物(简称生物或生命科学)是探索生命活动现象和规律的科学,是自然科学中的一门基础学科。下面是小编为大家带来的高二生物基础知识教案七篇,希望大家能够喜欢!
高二生物基础知识教案(篇1)
教学目标
一、知识方面
1、使学生了解新陈代谢的基本类型
2、使学生理解化能合成作用与光合作用的区别与联系
二、能力方面
1、通过学生对新陈代谢基本类型的学习,培养学生对概念进行科学分类的能力
2、通过学生分析、比较光合作用和化能合成作用的异同,培养学生科学的思维品质。
3、通过学生分析某个生物的新陈代谢类型,培养学生利用概念进行科学判断的能力。
三、情感、态度、价值观方面
通过学生生物体新陈代谢类型的了解,使学生能较全面的、辩证的观察纷繁复杂的生命自界。
教学建议
教材分析
本节可看成对第三章内容的总结,包括新陈代谢的概念和新陈代谢的基本类型两部分内容。
1、新陈代谢的概念
教材先定义了新陈代谢的概念:新陈代谢是活细胞中全部有序的化学反应的总称,它包括物质代谢和能量代谢两个方面;然后着重讲述了新陈代谢中物质代谢、能量代谢、同化作用、异化作用这四个概念这含义,并用表解的形式概括了它们之间的关系。
2、新陈代谢的基本类型
教材讲述了同化作用的两种类型,即自养型、异养型,并在自养型中讲述了化能合成作用;教材还讲述了异化作用的两种类型,即需氧型、厌氧型。
教法建议
本节的知识内容除了化能合成作用以外,其余的都是学生在生物课中学习过的相关内容,可以说本节是是对全章学习的总结,因此教师可在学生自学并讨论相关问题基础上,加以适当概括总结即可。
1、引言
由于本节所涉及的大部分知识点都是学生学过的,因此引入本节内容时,可选择的方式就比较自由,凡与新陈代谢有关的,学生感兴趣的话题都可作用为切入点。比如通过如下的问题引入本节课题:绿色植物的光合作用是生物界与非生物界建立联系的关键,其本质是把无机物合成了有机物,把光能转化为贮存在有机物中的化学能。其实,自然界有些生物虽然不是绿色植物,也可把无机物转化为有机物,那些生物合成的有机物中的能量来源于哪里呢?
以此直接引入化能合成作用的学习。
2、化能合成作用
在本节中,只有化能合成作用对学生而言是新知识点,学生只有在清楚了这个生理过程之后,教师才能较为顺利地引导学生通过自学或讨论完成新陈代谢的概念和新陈代谢的基本类型的总结和归纳。
在引导学生讨论化能合成作用的机理时,教师可让学生写出绿化植物的光合作用总反应式,以此作为与化能合成作用的进行比较的参照。
然后教师可以先硝化细菌为例,向学生介绍化能合成作用的机理。
教师可先让学生比较硝化细菌、硫细菌、铁细菌由无机物(二氧化碳和水)合成有机物(葡萄糖)的过程中从物质变化和能量变化上的相同之处。
之后,比较硝化细菌合成有机物与光合作用有机物的生理过程,比较两者在物质变化和能量转化之间的异同。
3、新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型
在学生理解清楚化能合成作用这一知识难点后,本节的其它内容对学生而言应该是全都学过的,教师在处理新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型这两部分教学时,更多地应让学生自己有时间来梳理所学的知识内容,所以采用自学或问题讨论的方式可能适于这部分的教学。教师可在学生自学的基础上提出一些相关问题供学生分析、讨论。
教师可把学生讨论的结果表解的形式总结新陈代谢的基本类型。
4、为加强学生对新陈代谢的基本类型的理解,教师设计一些学生感兴趣的问题供学生分析、讨论。
教学设计方案
【课题】 第八节 新陈代谢的基本类型
【教学重点】 新陈代谢的基本类型
【教学难点】 化能合成作用与光合作用的区别与联系
【课时安排】1课时
【教学手段】 板图
【教学过程】本节的知识内容除了化能合成作用以外,其余的都是学生在生物课中学习过的相关内容,可以说本节是对全章学习的总结,因此教师可在学生自学并讨论相关问题基础上,加以适当概括总结即可。
1、引言
由于本节所涉及的大部分知识点都是学生学过的,因此引入本节内容时,可选择的方式就比较自由,凡与新陈代谢有关的,学生感兴趣的话题都可作用为切入点。比如,教师可从下面的问题之一引入本节课的学习。
①我们总说新陈代谢是生物最基本的特征,而且我们也学习了不少与生物的新陈代谢有关的原理,你能否举例说明你是怎么理解“一旦生物的新陈代谢停止,生命也就终止了”这句话的?
②请举例说明什么样是同化作用?什么样是异化作用?
③在某一个生物个体中,同化作用和异化作用之间是什么关系?
④动物和植物在同化作用方面(或摄取营养物质方面),最显著的差异是什么?
⑤你能否列举尽可能多的生物种类,它们可进行无氧呼吸吗?
⑥你能否理清楚同化作用、异化作用、能量代谢、物质代谢之间的相互关系?
⑦绿色植物的光合作用是生物界与非生物界建立联系的关键,其本质是把无机物合成了有机物,把光能转化为贮存在有机物中的化学能。其实,自然界有些生物虽然不是绿色植物,也可把无机物转化为有机物,那些生物合成的有机物中的能量来源于哪里呢?以此直接引入化能合成作用的学习。
2、化能合成作用
在本节中,只有化能合成作用对学生而言是新知识点,学生只有在清楚了这个生理过程之后,教师才能较为顺利地引导学生通过自学或讨论完成新陈代谢的概念和新陈代谢的基本类型的总结和归纳。
在引导学生讨论化能合成作用的机理时,教师可让学生写出绿化植物的光合作用总反应式,以此作为与化能合成作用的进行比较的参照。
然后教师可以先硝化细菌为例,向学生介绍化能合成作用的机理。由于学生对硝化细菌根本不知道,而且生物化学又很抽象,因此这部分内容学生有畏难情绪,教师应先简要介绍一些有关硝化细菌的感性知识,以消除学生的这种陌生感。在此基础上,教师写出亚硝化细菌氧化氨、硝化细菌氧化亚硝酸的化学反应式,最后再写出二氧化碳和水产生葡萄糖的反应式;
如果条件允许,教师还可以硫细菌、铁细菌为例,写出硫细菌把硫单质氧化成+6价硫,并使二氧化碳和水合成葡萄糖的反应式;铁细菌把+2价铁氧化为+3价铁的化应式,并使二氧化碳和水合成葡萄糖的反应式。
教师可先让学生比较硝化细菌、硫细菌、铁细菌由无机物(二氧化碳和水)合成有机物(葡萄糖)的过程中从物质变化和能量变化上的相同之处,从而引导学生总结出:这些细菌是利用氧化无机物时释放出的化学能,将无机物合成有机物,并把氧化无机物时所释放出的化学能储存在合成的有机物中。
之后,比较硝化细菌合成有机物与光合作用有机物的生理过程,比较两者在物质变化和能量转化之间的异同,从而引导学生总结出:化能合成作用与光合作用相同之处在于二者都可把无机物合成有机物,因此光合作用与硝化细菌都为自养生物;二者的不同点在于能量来源不同,即光合作用储存在合成的有机物中的化学能来源于光能,而化能合成作用储存在合成的有机物中的化学能来源于细菌是利用氧化无机物时释放出的化学能。
3、新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型
在学生扫清了化能合成作用这一知识难点后,本节的其它内容对学生而言应该是全都学过的,教师在处理新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型这两部分教学时,更多地应让学生自己有时间来梳理所学的知识内容,所以采用自学或问题讨论的方式可能适于这部分的教学。教师可在学生自学的基础上提出一些相关问题供学生分析、讨论,如:
①在某一个生物个体中,同化作用和异化作用之间是什么关系?物质代谢和能量代谢之间也是什么关系?
引导学生分析同化作用和异化作用的下面几层含义:
A、同化作用和异化作用都存在着物质变化,即异化作用分解有机物,同化作用合成有机物;
B、同化作用和异化作用都存在着能量转变,同化作用储存能量,异化作用释放能量;
C、同化作用和异化作用都存在着与外界环境的关,同化作用从外界环境摄取物质和能量,异化作用向外界环境排放物质和能量。
前两点综合起来理解就可得出新陈代谢是“体内物质和能量的变化”,而第三点则体现了新陈代谢的另一观点,即“生物体外界环境的物质和能量的交换”。
最终使学生建立新陈代谢准确的概念,即准确的新陈代谢是生物体与外界环境之间物质和能量的交换,以及生物体内物质和能量的转变过程,生物体的这种不断的自我更新,是新陈代谢的实质。
②你能否理清楚同化作用、异化作用、能量代谢、物质代谢之间的相互关系?
③划分生物新陈代谢类型的标准是什么?
④化能合成自养型与光能合成自养型有什么区别?
⑤自养型代谢与异养型代谢根本的区别是什么?
⑥需氧型代谢与厌氧型代谢的根本区别是什么?
⑦酵母菌与乳酸菌相比,其代谢类型有何特点?
⑧你如何说出腐生与寄生之间的区别?
4、为加强学生对新陈代谢的基本类型的理解,教师设计一些学生感兴趣的问题供学生分析、讨论,比如:
①你能说出下面所列出的生物的新陈代谢类型吗?
绿色植物、人、灵芝、乳酸菌、蛔虫、猪肉绦虫、酵母菌、硝化细菌、蘑菇、霉菌等。
②有人认为寄生植物、食虫植物是自养型和异养型之间的过渡类型,这种观点对吗?为什么?
③你能举例说明自然界存在兼自养、异养于一身的生物种类吗?(寄生植物、食虫植物、绿眼虫等)
④你能举例说明自然界是否存在兼需氧、厌氧于一身的生物吗?(酵母菌等兼性厌氧的生物)
⑤你认为原始生命的新陈代谢类型应该是什么?
⑥“硝化细胞的代谢类型属自养型”,这一说法准确吗?
自然界除了绿色植物可进行光合作用外,还有没有自养生物呢?答案是肯定的,有。这类生物就是可进行化能合成作用的细菌。如硝化细胞、铁细菌、硫细菌等。
通俗地说,光合自养和化能自养的共同之处都在于可自己养活自己,即不用吃东西,自己可利用二氧化碳和水这些无机物合成葡萄糖等有机物。
而光合自养与化能自养的区别在于光合作用合成的葡萄糖中的化学能来源于太阳能,而化能合成作用合成的葡萄糖中的化学能来源于氧化无机物所释放出来的化学能。
还要注意下面四个概念,即同化作用、异化作用、自养型、异养型(为同化作用的一种类型)同化作用类型包括自养型和异养型(通俗地说是别的生物养活自己);异养型包括腐生型(生活在无生命的有机质中)和寄生型(生活在活的生命体内或表面)。
其实这部分内容并不难,但有一个地方学生要特别注意,这就是三种问法的区别,以硝化细菌为例:
(1)硝化细菌的代谢类型是什么? 答案是:自养需氧型
(2)硝化细菌的同化作用类型是什么? 答案是:自养型
(3)硝化细菌的异化作用类型是什么? 答案是:需氧型
这三种问法的答案是不一样的,要细心,注意不要答非所问。
高二生物基础知识教案(篇2)
《生命活动的主要承担者──蛋白质》说课稿
一、教学设计
(一)教学目标的确定
在课程标准的具体内容标准中,与本节内容相对应的条目是“概述蛋白质的结构和功能”,“概述”属于理解水平,首先要理解蛋白质的基本组成单位──氨基酸的结构特点,以及由氨基酸形成蛋白质的过程,要达成新课标的要求,确定本节的知识目标为:“说明氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程”、“概述蛋白质的结构和功能”。
能力目标:教材中并没有直接给出氨基酸的结构通式,而是让学生观察4种氨基酸的结构,通过思考与讨论,找出氨基酸的共同特点,加深对氨基酸结构的理解。这种让学生通过主动探究得出结论的处理方式,是新教材的特点之一,是落实探究性学习课程理念的具体体现。关于蛋白质结构和功能的多样性,教材采用图文并茂的形式,让学生在获取形象、丰富的信息内容的同时,培养分析和处理信息的能力。
考虑到认同生命的物质性对于树立唯物主义观点具有重要意义,而本节内容恰好说明了生命活动的物质基础的重要方面──许多生命活动是靠蛋白质来完成的,因此,在情感态度与价值观方面,就确定了“认同蛋白质是生命活动的主要承担者”。世界上第一个人工合成蛋白质的诞生,是我国科学家在生物学创造的奇迹。国际人类蛋白质组计划,是继人类基因组计划之后的又一项大规模的国际性科技工程,是我国科学家第一次领衔国际重大科研协作计划。科学史话和科学前沿分别介绍了这两项重大科研成果,让学生在了解蛋白质研究有关的科学史和前沿进展的同时,培养爱国主义精神,增强民族自信心和自豪感。
(二)教学内容
1.教材内容的地位、作用与意义
对细胞结构和功能的了解,应建立在了解细胞的物质组成的基础之上。本节关于组成细胞的重要物质蛋白质的内容,是学习本书其他章节的基础,也是学习高中生物课程其他模块的基础。
2.教材的编排特点、重点和难点
特点:
(1)教材中并没有直接给出氨基酸的结构通式,而是让学生观察4种氨基酸的结构,通过思考与讨论,找出氨基酸的共同特点,加深对氨基酸结构的理解。这种让学生通过主动探究得出结论的处理方式,是新教材的特点之一,是落实探究性学习课程理念的具体体现。
(2)关于蛋白质结构和功能的多样性,教材采用图文并茂的形式,让学生在获取形象、丰富的信息内容的同时,培养分析和处理信息的能力。
(3)教材考虑到分子水平的内容比较抽象,为了加强学习内容与生活的联系,提高学生的学习兴趣,本节教材编入了一些联系生活的内容。
重点:
(1)氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构和功能。
难点:
(1)氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构多样性的原因。
(三)教学对象
1.学生已有知识和经验
高一学生还没有学习有机化学,缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识,而细胞的分子组成是微观、抽象的内容。教材考虑到分子水平的内容比较抽象,为了加强学习内容与生活的联系,提高学生的学习兴趣,本节教材编入了联系生活的内容。如:为什么食物中应添加必需氨基酸?为什么吃熟鸡蛋比吃生鸡蛋容易消化?有关这些内容学生都有一定的经验基础,如果利用学生的生活经验展开教学,有助于增加教学内容的亲和力。
2.学生学习方法和技巧:探究性学习、合作性学习。蛋白质的知识既是重点,又是难点,内容比较多。在学习时按照一条主线来进行,即组成元素(C、H、O、N)→基本单位(氨基酸)→肽链→蛋白质分子,再由结构到功能循序渐进,从而逐步理解掌握。
3.学生个性发展和群体提高
(四)教学策略
1、教学设计思路
由于学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识,细胞的分子组成又是微观的内容,比较抽象,所以在教学时,应注意联系学生的生活经验,利用图解、课件和游戏等加强教学的直观性,加强学生对微观内容的感性认识,使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习,提高思维能力,形成相应的观点。
2.教学方法:引导学生探究性学习;利用图解、多媒体课件和游戏等直观教学法。
3.教学媒体的选择与运用:利用图解、多媒体课件和游戏等。
4.教学流程
在本节教学中,我们通过组织学生进行一个个有趣的游戏,模拟氨基酸的结构和肽链的形成过程,让学生在愉快的学习环境中轻松地学习抽象、微观的化学分子结构和化学反应等科学知识。通过游戏模拟活动去突破本节课“蛋白质的结构”的教学难点的。这次说课主要说说这方面的问题,其他内容略。
1.课前预习与准备
尽管学生听说过蛋白质这一名词,但并不知道其化学结构和功能。因此,课前布置预习是非常必要的,通过预习学生能对将要学习的知识有一个大致的了解,同时会遇到一些问题,促使他们产生进一步认识蛋白质的兴趣,为进行有效的课堂教学打下良好的基础。
(1)让学生阅读课本第一页的关于邹承鲁等人第一个人工合成蛋白质,及本节的科学史话和科学前沿。
(2)让学生通过阅读课本初步了解氨基酸的结构,并制作氨基酸的结构模型。这样可增强学生的积极性。
2.利用问题探讨引入课题
给出问题探讨旁边的图片,然后提问:
(1)除此之外,同学们知道还有哪些食品中富含蛋白质?
(2)氨基酸与蛋白质有何关系?为什么有些食品中要添加某些氨基酸?
评价学生回答,引入研究主题:生命活动的主要承担者──蛋白质。
3.在愉快的游戏中学习氨基酸和蛋白质的结构
高一学生抽象思维能力不是太强,以形象思维为主,所以在课堂上教师能以形象具体的方式进行教学,学生的学习效果比较好。所以在这部分的教学中采用了这种方式进行。
(1)氨基酸的结构特点
先给两分钟时间让学生完成书中P20页的思考与讨论。四人小组进行讨论后各组代表回答下列问题:
A.这些氨基酸的结构具有什么共同特点?
B.“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗?
学生自己通过探究总结出氨基酸的结构通式。
检查学生所做模型,给予恰当的评价。然后请一位学生上讲台,伸开双手,两脚并拢,面向同学。问:为什么让他做这个姿势?
学生与他们所做模型或书中的通式进行比较可说出:“他的两只手相当于氨基和羧基,他的脚相当于氢基,头相当于R基,躯干就相当于连接这四个基团的碳原子。”
我给出课件中的图形,让学生填入相应结构,对照刚才同学的姿势。
最后让学生把思考与讨论中的四种氨基酸按通式的形式把各部分用方框画出来。标出各种氨基酸的R来。(1分钟)
问:什么的不同会导致氨基酸的不同?学生很容易就明白了。
通过这种预习加课堂上的模拟形式,学生很容易就可理解和掌握氨基酸结构通式这一重点内容。
(2)氨基酸形成蛋白质的过程
氨基酸的脱水缩合反应及有关计算,是教学的一个难点。同样利用学生的动作模拟及动态课件来帮助学生进行学习。
请同桌的两位同学注意,问:“假设你们就是两个氨基酸分子,要形成一种物质应该怎样连接起来呢?”
学生思考后都手拉手。
问:两只手分别代表什么?学生答:一个是氨基,另一个是羧基。
这两个基团怎样连接起来的?答:通过脱水缩合反应结合的。
握住的手的位置相当于什么?肽键。
对于学生正确的回答,要及时地给予充分的肯定,并要求学生阅读教材中有关氨基酸脱水缩合反应的内容,加深理解。
后提问:什么是二肽、多肽、肽链?
为了进一步加深学生对氨基酸形成肽链过程的理解,对此过程中氨基酸通过脱水缩合反应脱去的水分子数目和形成肽键的数目的计算,做如下游戏:
请一列七个学生起立,先两个同学握手,问:两个氨基酸结合脱去多少分子水?形成的肽键有多少个?(都是1个。)如果是三个、四个、……七个呢?(2个、3个……六个。)肽键数和失去的水分子数有什么关系?(相等。)同时让学生一个接一个握手,学生可形象地进行观察,并容易得出结论。
要求学生用归纳法总结出如果是n个氨基酸连成一条肽链要脱去多少分子水和形成多少个肽键?学生很快说出:(n-1)个。
问:刚才几个同学连成的这个队伍叫什么?老师做手势划一条线。学生很容易就明白了是一条多肽链。
强调这是多个氨基酸形成一条肽链的情况,如果是几条肽链又会是怎样的情况呢?
再请出另两列共十四个学生,分别让他们自由地排列成两排、三排、四排(每排至少两人),分别握手。用m代表肽链的数目,让学生仔细观察并总结出计算水分子数与肽键数的公式。(n-m)个。
通过形象直观的模拟,学生们非常容易地掌握了计算的方法和规律,最后给出练习,给予及时的巩固。
结论:蛋白质是细胞和生物体中重要的有机化合物,是一切生命活动的主要承担者。蛋白质的多样性是形形色色生物和绚丽多彩生命活动的物质基础。
(五)教学评价
由于只有一节课时间,课堂上对重点、难点知识的解析还不能做到举一反三的深度,因此尽管学生课堂反应热烈,对知识点的接受程度也达到了预期的要求,但在做课后练习时,也会出现一些问题。所以传统的讲练结合还是要结合起来运用才能取得更好的效果。为此本节内容需要2课时来完成。
二、教学反思
新课程提倡学生自主学习、合作学习和实验探究,要求教师为学生提供自主学习的氛围和机会。学生自主学习的过程可以是实验探究、课外调查、阅读教材、看电影或录像、游戏、制作模型或者小组讨论等形式。我在新课程的教学过程中,非常注重这一教学理念,并且强调教师为学生提供的学习环境应该符合他们的知识结构、认知特点和学习兴趣,应该让学生感到心情愉快,这样思维才能活跃,就能轻松地接受新知识,即让他们进行“愉快学习”。
本节课的教学设计就是在这种教学理念的指导下进行的。针对本节课内容比较微观、抽象,知识理解较为困难的特点,相应的教学方法也以“形象教学”为主帮助学生理解抽象的知识。但教学过程中还要重视用抽象的方式再现和解释知识,培养学生抽象思维的能力,引导学生进入到“抽象——具体——抽象”的学习方法。对于蛋白质结构和功能的多样性的教学,要多与日常生活、现代相关科学相联系,了解蛋白质的应用价值,提高教与学的质量
高二生物基础知识教案(篇3)
各位领导,各位评委:
我说课的内容是《基因的结构》,采用的教材是由人民教育出版社编著的生物教科书选修第三章第二节《基因的结构》。本次说课包括四个部分:教材分析,教法分析,学法指导和教学程序.
第一部分:教材分析
一、教材地位
《全日制普通高级中学生物教学大纲》指出:“高中生物选修课是在必修课的基础上开设的,是理科学生的必选课,要为理科学生的升学和就业打下良好的生物学基础。选修课课程内容的安排侧重于生物科学与人类的生存和发展的密切关系的基础知识,……以上选修课教学内容,与必修课内容既不重复,又有密切的内存联系,而且是必要的延伸和提高,力求做到从理科学生升学的实际需要出发,着重选取反映现代生物科学新进展的内容,并且十分重视理论知识密切联系学生生活实际,我国生产、生物技术及环境保护等实际”。
1.本章教材承接了高中生物必修课中有关遗传学基本知识。
本节是对必修教材第六章《遗传和变异》的第一节《遗传的物质基础》部分知识的补充,并使学生对基因在遗传中的地位以及作用有较全面的了解。《基因的结构》涉及到DNA的结构特点及其作用,基因的概念、结构,复制及其表达,中心法则等知识,可以使学生对基因及其遗传机理在高二基础上取得更深一层的认识和理解。
2.为学习《基因工程简介》打好基础。
本章教材共包括三节:《细胞质遗传》、《基因的结构》和《基因工程简介》。有关基因工程的内容在本章中占有重要地位。由于基因工程技术是四大生物工程(基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程)的核心技术.基因工程的学习又是在掌握基因结构的基础上进行的.所以,无论是从其内容,还是从其所处的地位来看,本节教学内容对理解基因工程以至于第四、五章教学内容具有重要的作用。
二、教学目标分析
按《全日制普通高级中学生物教学大纲(供试验用)》精神,本节应该达到如下目标:
1.知识目标:
认识原核细胞的基因结构、真核细胞的基因结构
知道人类基因组研究
2.能力目标:
1.通过原核细胞的基因结构和真核细胞的基因结构的学习,培养学生运用对比法进行学习的方法。
2.理解编码区,非编码区和RNA聚合酶的作用,培养学生的逻辑思维能力
3.情感目标:
1.通过“人类基因组研究”的学习,培养学生在科学研究中团结协作的精神。
2.通过介绍我国科学家在人类基因组研究中的重要作用,使学生树立爱国主义思想。
3.正确认识人类基因组草图的价值及人类基因组计划的艰巨性,通过阅读分析有关新闻报道,理解新闻工作者必须具备广博的知识,否则会误导公众。
三、教学重点、难点分析
1、教学重点:原核细胞和真核细胞的基因结构
落实方案:用多媒体课件说明原核细胞基因结构与真核细胞基因结构的区别。
2、教学难点:原核和真核细胞基因非编码区上游RNA聚合酶结合位点的作用、真核细胞基因的间隔序列。
突破策略:
1)安排学生预习,让学生阅读分析教材,熟悉教材。
2)使用多媒体直观显示真核细胞基因结构。
第二部分:教法分析
根据对教材的理解和分析,我采用的教学模式为“引导—发现”式,融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法,并配以多媒体辅助教学.教师通过列举事例,引导学生阅读课文及相关材料,进行分析、讨论、归纳和总结获取知识,提高能力。学生在教师指导下主动地、富有个性地学习,让学生自己去学会学习,积极去建构属于自己的知识体系,促进学生创新意识与实践能力的发展。
《基因的结构》这部分内容理论性较强,比较抽象,所讲述的知识大多是微观的,知识难度较大,因此,我利用多媒体将抽象的知识形象化,将微观结构宏观化,以形象思维启迪学生的抽象思维,达到突破难点的目的。信息时代的学生要有获得信息、分析信息和处理信息的能力.通过信息的搜集、分析和判断,从而促进“再发现”,增强思考和创造力.“人类基因组计划”是当前生物科技发展热点课题,媒体上关于“人类基因组计划”的报道很多,而且各方面的论述都有:正面的、反面的,悲观的、乐观的……我收集了一些资料让学生阅读讨论,让学生全面的了解人类基因组计划。
第三部分:学法指导
学习指导的目的在于使学生愿学、乐学、主动学、会学,在于提高学生的个性发展和全面发展。因此教学该课,我确定了以下学习方法:确立学习目标——活动与探究——交流与讨论——练习与提高。关注学生学习的结果,更关注学生学习的过程。从教育心理学的角度看,学习可分为三个层次:一是概念的学习,通过概念来了解事物的性质;二是规则的学习,懂得概念与概念之间的联系;三是问题解决的学习,运用概念规则来解决实际的问题。本节内容不强调学生对基因的结构的死记硬背而注重引导学生形成核心生物概念,真正理解,熟练应用,更注重第三层次的学习,目的是发展学生运用科学知识解决实际问题的能力。
第四部分:教学程序
我认为。一个能鼓舞自己的学生学习的教师就是好教师。教师在教育上的成功就是要让学生在任何时候都不失掉信心,始终保持强烈的求知_。如何才能激发起学生的这种强
烈的学习愿望呢?我的教学过程是这样设计的:
一.温故知新,引出问题
引导学生回顾原有知识经验,生成对本节相关内容的问题情景。精心设疑,置学生于知与不知的矛盾中,使学生产生价值取向,注意力开始集中起来,准备主动积极投入新问题的解决过程
1)什么叫基因?基因的化学本质是什么?
2)基因有什么功能?
3)思考:唾液淀粉酶和胃蛋白酶的基因存在于人体的什么细胞中?为什么细胞含基本相同的基因,但只有唾液腺细胞中合成唾液淀粉酶、胃腺细胞中合成胃蛋白酶呢?这与基因的结构密切相关的,那么,基因的结构究竟是怎样的呢?
二.阅读自学,分析问题
带问题阅读教材,观察课件,通过类比、推理、归纳,很自然就可解决了这些问题,学生因而产生兴趣。培养学生的自学能力,搜集处理信息的能力。
(一)要求学生带着下列思考题阅读教材《原核细胞的基因结构》部分内容
出示思考题:
1、原核细胞基因的结构包括哪几部分?
2、什么叫编码区?
3、什么叫非编码区?其重要作用是什么?为什么?
4、RNA聚合酶的化学本质及作用分别是什么?它是如何催化DNA转录RNA的?
学生阅读、思考、回答、补充,教师归纳。
1、基因的概念:基因是有遗传效应的DN_段,是控制性状的遗传物质的功能单位。遗传效应是指能转录为
mRNA,继而翻译为蛋白质,或转录为核糖体RNA.转运RNA的功能。
3、RNA聚合酶:位于编码区上游,其作用是催化DNA转录成RNA。
(二)再要求学生阅读教材《真核细胞的基因结构》部分内容,并思考下列问题:
1、真核细胞的基因结构如何?
2、与原核细胞基因结构相比较有什么相同和不同?
投影原、真核细胞基因结构示意图,并比较它们的异同。
学生阅读、思考、回答、补充,教师归纳。
2、真核细胞基因结构特点:与原核生物的基因结构基本相似,只是编码区是间隔的、不连续的,可编码蛋白质的序列(即外显子)被不能编码蛋白质的序列(即内含子)隔开。而且外显子序列在整个基因中所占的比例较小。
3、原核细胞的基因结构和真核细胞的基因结构
4.由旁栏思考题的解决过程加深对上述内容的理解。
指导学生计算旁栏思考题中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占比例的问题。使学生掌握外显子序列在整个基因中所占的比例较小,从而使学生了解并掌握基因中调控序列的重要作用。
(三)提供资料,指导学生阅读有关《人类基因组研究》有关内容,并分组讨论银屏出示的思考题,教师在学生探究的基础上给予适当的点拨、归纳。
1、研究对象:人体1—22号常染色体和X、Y两条性染色体上的全部基因(22+XY)
2、研究内容:绘制人类基因组四张图,即:遗传图、物理图、序列图、转录图
3、启动时间:1990年
4、参与国家:美、英、法、德、日、中(我国承担其中1%的测序任务)
5、研究意义:
①对各种遗传病的诊断、治疗具有划时代的意义;
②进一步了解基因表达的调控机制、细胞的生长、分化和个体发育的机制,以及生物的进化等具有重要意义;
③推动生物高新技术的发展,并产生巨大的经济效益。
三.疑难分析
通过疑难分析让学生更好的掌握本节内容,使学生能够运用所学知识来解决实际的问题。
1)编码区和编码序列的区别
基因分为编码区和非编码区,非编码区是非编码序列,编码区不一定都是编码序列,编码区中也存在非编码序列,如真核细胞基因的内含子。
2)外显_基数目与对应蛋白质数目的关系,其核心是“碱基配对原则”及中心法则的应用。同时注意由已知蛋白质氨基酸数目,只能计算出基因中编码区的外显子所含的核苷酸数目,而非编码区和内含子中的核苷酸数目是计算不出来的。
3)水稻基因组为什么只要检测12条染色体?而不像人类基因组那样需检测22条常染色体和X、Y两条性染色体。
水稻是雌雄通体的生物,没有性染色体与常染色体之分;人是雌雄异体的生物,有性染色体与常染色体之分.所以人类单倍体基因组就由22条常染色体DNA分子和XY两条性染色体DNA分子组成,而水稻的单倍体基因组只有12条染色体DNA.。
四.小结与练习,巩固知识
课堂小结,以提问的方式,引导学生对本节课重要知识进行总结整理,查漏补缺。形成学习——总结——学习的良好习惯。通过课堂练习的处理增强学生运用知识解决问题的能力。并布置课后活动,搜集关于“人类基因组计划”的相关报道。
本节课,充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材,并结合多媒体上丰富的教学资源,把教材中的“现成结论”,通过多处“设障”、“布惑”,将教材进行活化和优化处理,使之真正成为学生的“学材”。在教学的各个环节中不仅给学生自主的空间,也要学生自主的时间,充分调动学生的学习兴趣,发挥学生的能动性,使学生学会分析学会学习。总之,努力改变我们教育教学中的弱点或缺点,是我们一线教师的不懈追求。
高二生物基础知识教案(篇4)
教学目标
知识方面
1、使学生理解新陈代谢的概念及其本质
2、使学生了解酶的发现过程;初步理解酶的概念、酶的特性、影响酶活性的因素
3、使学生理解酶在生物新陈代谢中的作用
能力方面
在引导学生分析生物新陈代谢概念,探究酶的特性,探究影响酶活性因素的过程中,初步训练学生的逻辑思维能力,分析实验现象能力及设计实验的能力,。
情感、态度、价值观方面
通过让学生了解酶的发现过程,使学生体会实验在生物学研究中的作用地位;通过讨论酶在生产、生活中的应用,使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系;体会科学、技术、社会之间相互促进的关系,进而体会研究生命科学价值的教育。
教学建议
教材分析
1、酶的发现
教材简单介绍酶的发现历史,从1783年意大利科学家斯巴兰让尼设计的巧妙实验到20世纪80年代科学家发现少数的酶是RNA,使学生对酶的研究历史中的一些重大发现有了一个大致了解。
2、酶的特性
酶的特性主要是通过安排了有关的学生实验,让学生通过实验,发现酶的三个特性,这样的编排方式符合学生由感性到理性的认知规律,有利于引导学生主动参与教学过程,并且有利于培养学生的多种能力。酶的高效性特点,是通过比较《实验五、肝脏内的过氧化氢酶比无机催化剂 的催化效率》切入;酶的专一性的特点,是通过比较《实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》切入;
3、影响酶活性的因素
本节教材主要讲述酶的催化作用需要适宜的条件,通过《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》切入。
本节内容的最后,安排了课外读“造福人类的酶工程”,以开阔学生的视野,同时又有助于加强学生对本节基础知识的理解,使学生体会科学、技术在改变人类生活质量中的作用。
教法建议
1、使学生在理解细胞水平上的新陈代谢概念及其本质是本节的重点与难点
新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称,这是在细胞水平上对新陈代谢的描述。其实学生已不是第一次接触新陈代谢的概念,在初中生物课和高中生物课绪论中,学习已接触到诸如同化作用、异化作用及其关系等与新陈代谢有关的知识,但那是在生物个体水平对新陈代谢下的定义。本章的新陈代谢内容是对以往知识的深化和展开,教学教师要有意识地从细胞和分子水平引导学生分析出生物体是如何自我更新的,合成与分解是如何进行的,及其二者的关系,从而使学生更深刻地理解什么是生命。
例如,为使学生理解"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话,教师可结合前一章细胞的物质基础与结构基础的相关知识,引导学生分析活细胞中发生的各种化学反应,如发生在线粒体内的糖的氧化放能的化学过程;发生在叶绿体中的水和二氧化碳合成为有机物的化学过程;发生在核糖体上的氨基酸缩合成多肽链的化学过程等,使学生对"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话有一个感性认识。
2、使学生理解酶的概念是本节的重点。在本节教学中如何组织学生完成酶具有专一性的实验并实施有效的讨论是本节的难点。
生命体随时随刻发生着数量巨大的生物化学反应,同时又是一个稳定的,开放的系统。细胞中发生的各种化学反应不可能在高温、高压、强酸、强碱等条件下进行,而必须在常温、常压、水溶液环境下能快速、有序地进行的,这就要尽可能地降低化学反应能阈,这是新陈代谢为什么离不开生物催化剂,即酶的原因。
酶的概念和酶的发现可结合一起在让学生讨论,这样可让学生充分体会生产实践和科学实验对科学发展的促进作用。酶的特性这部分内容,可先组织学生依次完成实验,然后再由学生来讨论和总结。
在引导学生分析酶的特性时,引导学生与蛋白质的多样性联系起来,可使学生易于理解酶的催化作用的专一注必定意味着酶的多样性,而且蛋白质分子空间结构的多样性和酶的专一性催化关系密切。
3、使学生理解酶具有高效性、专一性和需要适宜条件是本节的重点,如何组织学生完成影响酶活性因素的选做实验并分析、讨论实验是本节教学的难点。
在组织学生操作、分析、讨论《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》基础上,引导学生分析两个坐标曲线图,让学生概括酶的催化作用需要适宜的温度和pH。
教学设计示例
【课题】 第一节 新陈代谢与酶
【教学重点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶的特性、影响酶活性的因素、酶在生物新陈代谢中的作用
【教学难点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶在生物新陈代谢中的作用
【课时安排】1课时
【教学手段】板图、多媒体课件、实验
【教学过程】
1、引入新陈代谢的概念及本质
(1)学生在初中生物学课本、高中绪论课的学习或通过各种媒体的介绍,对新陈代谢已经有了一定的认识,首先,教师应了解学生对新陈代谢是如何理解的。为此教师可设计一些问题,引导学生以自身为例,剖析生命是如何维持的,以此引入本节的学习,如:
①人体的脑细胞是通过什么途径获得营养?脑细胞中产生的代谢废物又是通过什么途径排出体外的?
②进入脑细胞的营养物质是如何被利用的?
③学生如何理解同化作用、异化作用,物质代谢、能量代谢,它们之间有何关系?
④想一想,人体的身体有哪些系统参与了新陈代谢过程,各是如何参与的等等?
(2)学生一般只能从生物个体、器官或系统水平上,说明生物体与外界环境之间进行物质和能量的交换,在此基础上,教师应把讨论引向微观水平,即细胞和分子水平的代谢过程。如可以设问:
①你吃下的肉类蛋白质,通过什么途径转化成为你自身的蛋白质?
②你吃下的淀粉类食物,通过什么途径为你提供能量?等等
通过分析、讨论,使学生理解:细胞的结构和生命活动的维持,需要不断地合成与分解,不断地处于自我更新的状态,而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应,从而在细胞水平理解新陈代谢的本质,即“新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称”。
2、酶的概念、特性及其生理功能
在学生理解新陈代谢的本质后,可以利用学生已有的化学知识,分析出无机化学反应过程中所需的条件一般是很激烈的,再让学生分析出生物体细胞生存的条件是很温和的,可以提问,如:
(1)细胞生存的条件是很温和的,那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下,迅速高效的进行呢?
(2)在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢?
这样可顺利地引出活细胞产生的生物催化剂,即酶。
3、酶的发现史
这部分的教学,教师可让学生自己阅读,也可发给学生相应的补充资料,尤其是某种酶的研究过程方面的资料,目的是让学生对酶的研究过程、方法有一个较为全面的了解,让学生切身体会到生物学的实验研究对生物学发现的重要作用。
学生阅读后,可提问:酶都是蛋白质吗?并做一定的说明。
酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质。酶是细胞中促进化学反应速度的催化剂。现已发现的酶约有3000种以上。它们分别存在于各种细胞中,催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应,使生物化学反应在常温、常压、水溶液等温和的条件下就可顺利进行。
很多年来,人们一直认为所有的酶都是蛋白质。然而生物学家的实验证明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh发现原生动物四膜虫的26S rRNA前体在没有蛋白质的情况下进行内含子的自我拼接,最终形成L19RNA。当时因为只是了解它有这种自我催化的活性,没有把它与酶等同看待。
1983年Atman和Pace分别报导了在RNA前体加工过程起催化作用的酶是由20%蛋白质和80%RNA组成的。如果除去蛋白质部分,并提高镁离子的浓度,则留下的RNA具有与全酶相同的催化活性,这是说明RNA具有酶活性的第一例证。
“酶不都是蛋白质”,这一科学事实再一次有力地证明了实验在科学发展中所起到的举足轻重的作用,同时也让我们看到,科学是发展的,探索是无止境的,而真理是相对的,现在的科学事实可能在今后会被修正,甚至_。
另外,酶、激素、维生素之间的区别值得一提,学生在以后的学习中容易把这些物质和它们的作用搞混。可就高中生物学水平做一简单比较:
酶 激素 维生素
从化学本质上看 蛋白质 蛋白质(如生长素、胰岛素等)、固醇类脂类物质(如性激素) 多种多样,一般为小分子有机物。 如维生素D是固醇类物质;维生素A是脂类物质(萜类);维生素C是抗坏血酸(葡萄糖的衍生物)等等。
从生理功能看 可提高生物体生物化学反应的速度,是一种生物催化剂。 激素又称“化学信使”,是特定细胞合成的,能使生物体发生一定反应的有机分子。它的作用力很强,很低的浓度就能引起很强的反应,但在细胞中不能积累,很快就会被破坏。 维生素常常与酶结合,是较复杂酶的组成成分之一。天然食物中含量极少,但这些极微小的量对人体的生长和健康是必需的,人体一般不能合成它们或合成量不足,必须从食物中摄取。
可把酶的发现史与酶的特性这两部分教学内容结合起来,这样可使学生用实验方法探索酶的特性顺理成章。
4、酶的特性
在进行酶的特性教学时,教师可提问:
酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,有何特点?
为解决这个问题,教师可演示有关实验,也可安排相应的学生实验,引导学生通过对实验现象的观察,分析得出结论,即酶的高效性、专一性与多样性特性。
(1)酶的高效特性实验,实验前有必要简单介绍两项内容:
一是过氧化氢这种物质,它是动植物在代谢中产生的,对机体有毒害作用。生物体可通过过氧化氢酶,催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。无机催化剂三价铁离子也可催化这一反应;二是本实验的实验步骤。
实验后,让学生讨论得出过氧化氢酶的催化效率高于铁离子的结论,在此基础上,教师可列举其他实例,概括酶的高效性。教师还应强调正是由于酶的存在及其高效性,所以许多代谢反应在体外很难发生,在体内却可迅速进行。
(2)酶的专一性特性
实验前可提问:“食物中的淀粉和蔗糖同属糖类,唾液淀粉酶能否消化水解这两种物质?”
本实验所涉及的颜色反应要在实验前跟学生说明清楚。淀粉水解成的麦芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的条件下,与斐林试剂反应会有砖红色沉淀物质产生,淀粉和蔗糖与斐林试剂无此反应。因此,斐林试剂可以用来鉴定淀粉和蔗糖溶液中是否有麦芽糖和葡萄糖及果糖,进而推测淀粉和蔗糖是否被水解。
在此基础上,教师通过进一步实例说明酶的专一性是酶普遍具有的特性;
(3)酶的多样性原理,可在学生理解酶的专一性原理基础上,结合蛋白质的多样性让学生分析得出。
5、影响酶活性的因素
有条件的学校,应尽量让学生做《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件》,这对于训练学生分析实验能力,理解对照实验的设计方法等都是很帮助的。
在学生通过实验分析得出影响酶活性的因素后,可适当结合学生的生活实际,引导学生分析、讨论一些与之相关的生活常识。如可提问:“持续高烧不退或严重腹泻有时甚至会危及人的生命,学生知道其中的原因吗?”
人的正常体温是37℃,体温升高到38℃,虽然体温只是升高了1℃,但人已感觉非常没有精神,如果升高到39℃甚至40℃以上,而且持续高烧,就会出现一系列严重的反应,如昏睡、昏迷、惊厥、甚至危及生命,这是为什么呢?原来,酶作为生物催化剂,其催化活性受到很多因素的影响,如温度、pH值、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂、抑制剂等等,而酶的活性受上述因素的影响是非常敏感的,影响因素发生很小的变化的,酶活性就会发生很大的改变。人体中酶的最适温度一般为37℃,当人体体温高于或低于这个温度时,机体中酶活性就会大大降低,细胞内的各种生物化学反应不能正常进行了。
霍乱是一种烈性传染病,为霍乱弧菌所致,曾在世界上引起多次大流行,死亡率甚高。霍乱弧菌通过人的肠粘膜并大量繁殖,同时产生肠毒素引起剧烈腹泻造成迅速而严重的脱水,血容量明显减少,因而出现微循环衰竭,使细胞得不到钾、钠、钙、氯离子,导致肌肉痉挛;细胞得不到碳酸氢根离子而导致细胞内pH值发生较大的改变,酶活性即相应大大降低,严重的会出现代谢性酸中毒,最终病人肾功能衰竭,休克、死亡。人体大量出汗、腹泻都要相应地补充水就是这个道理;婴幼儿自身调节能力差,婴幼儿腹泻常常引起严重后果,就是这个道理。
或者问:“当人误食了含有重金属的食物或农药后,有一种应急措施,就是赶紧给病人大量喝牛奶或豆浆,学生知道这是为什么吗?”
酶活性除了与温度、pH有关外,还受有机溶剂、重金属离子等的影响。有机溶剂与重金属离子影响酶活性的主要原因是有机溶剂和重金属离子与酶蛋白上的某些化学基团结合,使酶的活性完全丧失,这也是人误食了有机磷农药、有机氯农药或含重金属离子的食物中毒甚至死亡的原因。
牛奶和豆浆中含有大量的蛋白质,这些蛋白质可以和重金属或有机物结合,而使这些金属离子和有机物发生沉淀。当人误食了含重金属的食品或农药后,大量饮用牛奶或豆浆可使这些有毒物质沉淀下来不被消化道吸收,从而也就避免了这些有毒物质与人体中正常的酶接触的机会,而保护了这些酶的活性。当然,这只是应急措施,还要去医院洗胃并进行进一步的治疗。
扩展资料
淀粉液遇碘变蓝的原因
淀粉是白色无定形的粉末,由10%~30%的直链淀粉和70%~90%的支链淀粉组成。直链淀粉具有遇碘变蓝的特性,因为溶于水的直链淀粉借助分子内的氢键卷曲成螺旋状,第一个螺距有六个葡萄糖残基组成。如果在淀粉液中加入碘液,碘分子便嵌人到螺旋结钩的空隙处,并且借助范德华力与直链淀粉联系在一起,形成了一种络合物,这种络合物能够比较均匀地吸收波长范围为400~750nm可见光,而反射的光是蓝光,所以使淀粉溶液呈现出蓝色来。
绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA
生物体内存在三千多种具有不同功能的酶,一切生命现象都与酶有关,因为活细胞内的生物化学反应,都是在酶的催化作用下进行的,没有酶,新陈代谢就不能进行,生命也就会随之停止。酶的化学本质是蛋白质,这一认识直到20世纪80年代后才被科学修正过来。科学研究表明,一些RNA分子也具有酶的催化功能,如一种叫RNaseP的酶,它是由20%的蛋白质和80%的RNA组成。科学家将这种酶的蛋白质除去,同时提高镁离子的浓度,留下来的RNA仍具有与该酶相同的催化活性。后来的科学实验进一步证实其它某些RNA分子与那些构成酶的蛋白质分子一样,也都是效率非常高的生物催化剂。
酶工程
细菌细胞直径不足2µm,每时每刻却发生着1500一2000个化学反应,由1000多种酶对这些反应进行催化和调制,生产着3000多种蛋白质,1000多种核酸;而且细菌合成效率惊人,它合成每个肽链只需百分之三秒,而现代最先进的蛋白质自动合成机器只能合成小肽,而且速度也慢,合成每个肽链需要7分钟,两者相差200多倍;它合成RNA和DNA的速度更是远远超过了人工合成;另外细胞中能量转换效率也很高,这一切都有赖于生物催化剂,这就是酶。现已发现的酶约有几千种以上。它们定位于各种细胞的不同细胞器中,催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应,使这些反应在正常温度等条件下就可顺利进行。
酶是细胞产物,但不一定非要在细胞内发挥作用,在细胞外,即在非细胞条件下也能发挥作用。19世纪,人们已认识到酵母可以使葡萄糖发酵,产生酒精和二氧化碳,但是对于这一过程是如何进行的,当时主要有两种观点,而且一直未能达成一致。1857年,法国的细菌学家巴斯德认为酒精发酵需要有完整的细胞结构才能实现;德国化学家李比西则认为酒精发酵要求的只是细胞中的某些物质,而不要求完整的细胞参与。直到1897年,毕西纳不用完整的酵母细胞,而用酵母汁进行酒精发酵获得成功,从而证明生物体内的催化反应也可能在体外进行。
正是基于这点,人们可以利用细胞中的酶能催化体外的生化反应,这就是酶工程得以发现的前提。
我们都用过加酶洗衣粉,同一般的洗衣粉相比,加酶洗衣粉中含有蛋白质和脂肪酶等多种通过微生物生产出来的酶,因此,去除汗渍和油污的能力比较强。我们知道,酶作为一类具有生物催化作用的有机物,是在活细胞内产生的。那么,人们是怎样通过活细胞获得这种酶并且在生产和生活中使用这些酶的呢?这些都是通过酶工程来实现的。
所谓酶工程,就是在一定的生物反应器中,利用酶的催化作用,将相应的原料转化成有用物质的技术,而且酶工程是生物工程的核心,没有酶的作用,任何生物工程技术都不能实现。概括地说,酶工程是由酶制剂的生产和应用两个方面组成的。
(一)酶制剂的生产
已知酶的种类大约有几千种,实际已被运用于工业生产的仅10余种,如已能够实现工业化大量生产的酶有淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、葡萄糖异构酶等,其中碱性蛋白酶用于加酶洗涤剂,占国际上酶销售额的首位,青霉素固化酶用于医疗,占世界用量第二位。
早期酶制剂主要来源于动植物材料,而今酶的主要来源是微生物。酶制剂的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化。
1、酶的生产、提取和分离纯化
(1)酶的生产
酶普遍存在于动物、植物和微生物体内。人们最早是从植物的器官和组织中提取酶的。例如,从胰脏中提取蛋白酶,从麦芽中提取淀粉酶;现在,生产酶制剂所需要的酶大都来自微生物,这是因为同植物和动物相比,微生物具有容易培养、繁殖速度快和便于大规模生产等优点。人们提供必要的条件,利用微生物发酵来生产酶。
(2)酶的提取和纯化
从微生物、动植物细胞中得到含有多种酶的提取液后,为了从提取液中获得所需要的某一种酶,必须将提取液中的其他物质分离,这就是酶的分离纯化。经过分离纯化后的得到的酶,活性不能降低,因此,分离纯化必须在适宜的条件下进行。人们多选择不同种类和浓度的有机溶剂,以沉淀不同的酶蛋白,达到分离纯化酶的目的。
2、酶的固定化
将分离纯化的酶制成酶制剂进行干燥处理,再适量加入相应的稳定剂和填充剂,制成粉状制剂,用它们来催化生化反应。但其结果是酶制剂和产物混在一起,不能得到高纯度的产品;也很难让酶制剂进行重复使用。怎么办呢?科学家们想到了酶的固定化。
先将纯化的酶连接到一定的载体上(使酶固定化),使用时将被固定的酶投放到反应溶液中,催化反应结束后又能将被固定的酶回收。
固定化酶一般是呈膜状、颗粒状或粉状的酶制剂,它在一定的空间范围内使用,产品的纯度高,没有酶的而且酶制剂可反复使用,这种技术是1969年日本首先研制成功,现已方法应用到生产中的。固定化酶同自由酶相比,具有以下优点:其一是稳定性高;其二是酶可反复使用;其三是产物纯度高;其四是生产可连续化和自动化;其五是设备小型化以及可节约能源等。
我们知道,蔗糖几乎全部来源于甘蔗或甜菜,但是甘蔗和甜菜的种植范围都比较有限,因此,蔗糖的产量也就受到了影咱。能不能利用淀粉来生产类似蔗糖的甜味剂呢?科学家通过α-淀粉酶、糖化酶和将葡萄糖异构酶连接到离子交换树脂上,或者包埋在明胶中,制成的固定化葡萄糖异构酶,这种固定化酶可以用于使葡萄糖转化成甜度更高的高果糖浆。一些发达国家高果糖浆的年产量现已达到几百万吨,高果糖浆在许多饮料的制造中已经逐渐替代了蔗糖。
3、固定化细胞
利用胞内酶制作固定化酶时,先要把细胞打碎,才能将里面的酶提取出来,这就增加了工序和成本。人们设想直接固定那些含有所需胞内酶的细胞,并且就用这样的细胞来催化化学反应。20世纪70年代,科学家研制成固定化细胞,并且用于生产。例如,将酵母细胞吸附到多孔塑料的表面上或包埋在琼脂中,制成的固定化酵母菌细胞,可以用于酒类的发酵生产。
(二)酶制剂的应用
1、治疗疾病
胰岛素是治疗糖尿病的常用药品,这种蛋白质是胰脏中胰岛细胞分泌的一种激素,是由两条肽链组成,一条由21个氨基酸组成,称为A链;另一条由30个氨基酸组成,称为B链。胰岛素是治疗糖尿病的。由于糠尿病患者很多,胰岛素的需要量很大,所以许多糖尿病患者使用的曾是猪的胰岛素。但是,猪胰岛素与人胰岛素在化学结构上有一处差别:猪胰岛素B链上最后一个氨基酸是丙氨酸,人胰岛素B链上最后一个氨基酸是苏氨酸。因此,用猪胰岛素治疗人的糖尿病,容易使一些患者产生免疫反应。现在,科学家可利用酶,切下并移去猪胰岛素B链上的那个丙氨酸,然后接上一个苏氨酸。这样,猪的胰岛素就魔术般地变成人的胰岛素了;
尿激酶可以用来活化人体内的溶纤维蛋白酶原,使溶纤维蛋白酶原转化为溶纤维蛋白酶,是治疗脑溢血、心肌梗塞、肺动脉阻塞等疾病引起的血栓所需要的药物,它是能利用培养哺乳动物细胞得到的可以商业化的治疗剂。但由尿或组织培养的产物中提取价格较高,1980年4月,科学家已经通过质粒DNA诱发大肠杆菌生产出尿激酶,为在工业上利用酶工程方法生产酶开辟了道路;
青霉素是人们经常使用的一种抗生素。但是,多年的使用使得不少病原菌对青霉素产生了抗药性,为此,科学家一方面研制新的抗生素以替代青霉素,另一方面设法通过有关的酶制剂来改造青霉素的分子结构,进而研制出新型的青霉素。青霉素的分子是由一个母核和一个侧链组成的。科学家利用青霉素酰化酶,将母核和侧链水解开,然后,利用化学合成的方法,使青毒素的母核与其他的侧链连接,从而研制出氨苄青霉素等新型的青霉素。现在,制药厂已经能够利用固定化青霉素酰化酶反应器,成批地生产用于合成氨苄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细胞壁,具有明显的抗菌和消炎作用;溶纤维蛋白酶具有溶解患者血管内纤维蛋白凝块的作用,可以用来治疗血栓病。
2、产品加工
利用酶制剂生产一些产品,这一过程是在酶反器中进行的,酶反应器是指供酶制剂催化化学反应容器。酶反应器分成多种,如具有固定化酶(或固定化细胞)的反应器叫做柱式酶反应器,柱式酶反应器是将含有底物的液体,以一定的速度连续不断地从一端注入装有固定化酶(或固定化细胞)的容器,在液体流经固定化酶(或固定化细胞)时,容器内就发生催化反应并且生成产物、含有产物的液体则连续不断地从容器的另一端流出。同一般的化工容器一样,需要对酶反应器温度和pH等条件进行严格控制;不同的是,酶反应器必须进行无菌操作。
食品加工业方面。酿酒厂和饮料厂利用果胶酶来澄清果酒和果汁,效果十分明显;又如,葡萄糖氧化酶可以除去密封饮料和罐头中的氧气、从而有效地防止饮料和食品氧化变质;再如,用木瓜蛋白酶制成的嫩肉粉,可以使肉丝、肉片等烹调后吃起来嫩滑可口;例如,支链淀粉酶是分解多糖类支链淀粉的酶,它能把胚芽转变为色泽较好的麦芽糖糖浆。麦芽糖的甜味没有葡萄糖浓,但很适口,且容易发酵、粘度大、溶解度大,用其制作糖果可以防止遇热变色,用于冰激凌可以防止产生砂糖结晶。
日常生活方面。照相业由于采用了酶技术使照相材料发生了很大变革;家庭用的洗衣粉里加了一些酶,它能够分解某些蛋白质等物质,使衣服上的血迹、汗渍等容易洗掉。但是,由于这些酶比较脆弱,在漂白剂一同起作用下很容易被破坏,然而酶工程可以解决这一技术难题。目前,市场上己经出现了能够和漂白剂一同起作用的去污酶洗衣粉。科学家通过对去污酶结构上的两个氨基酸进行修改,提高了这种酶的抵抗力。
化学工业方面酶制剂也得到了广泛应用,在塑料工业与合成纤维工业中,已经可以用酶制剂催化氢化链烯的生产;
其他方面,一些纺织原料也可以利用酶制剂进行加工。例如,天然蚕丝(指家蚕吐出的蚕丝)的外表有一层丝胶,丝胶直接影响天然蚕丝的使用。过去,人们只能在高温条件下用碱性物质脱去天然蚕丝上的丝胶。现在,人们可以在温和的条件下,利用蛋白酶对天然蚕丝进行脱胶,脱胶后的蚕丝具有鲜亮的色泽和柔滑的手感。
3、化验诊断和水质监测
根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧,而氧原子可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物,人们根据这个原理,将上述两种酶和无色的化合物固定在纸条上,制成测试尿糖含量的酶试纸,当它与尿液相遇时,依据尿液中葡萄糖含量由少到多而呈现出浅蓝、浅绿、棕或深棕色,这样糖尿病人就可以方便地为自己化验尿糖的情况了。科学家根据同一原理,还研制出能够化验血糖数值的血糖快速测试仪,具有灵敏度高和速度快等优点。
酚是一类对人体有害的化合物,经常通过炼油和炼焦等工厂的废水排放到河流和湖泊中,科学家利用固定化多酚氧化酶研制成多酚氧化酶传感器,可快速测定出水中质量分数仅有2×10—7的酚。
4、用于生物工程其他分支领域
基因工程离不开内切酶和连接酶;植物体细胞杂交制备原生质体时,需要纤维素酶,人们把它们称为生物工程的工具酶,而这些酶可由酶工程得到。
酶作用的特性
酶是催化剂,只需微量就可以使所催化的反应加速进行,而其本身的质和量都不发生变化,此外酶是生物催化剂,它有着不同于化学催化剂的特性。
(1)酶具有高效性
酶的催化能力远远超过化学催化剂。例如,碳酸酐酶能够催化下面的反应:
碳酸酐酶是目前已经知道的催化反应速度最快的酶之一。每个碳酸酐酶分子每秒能够催化 个 ,使它们与相同数量的 结合,形成相同数量的 。碳酸酐酶催化上述反应的速度比非酶催化的上述反应速度快上 倍。酶为什么会具有这样强大的催化能力呢?酶的中间产物学说认为:酶在催化某一底物时,先与底物结合成一种不稳定的中间产物。这种中间产物极为活泼,很容易发生化学反应而变成反应物,并且放出酶。按照中间产物学说,酶的催化反应可以写成下式:
S(底物)十E(酶)=SE(中间产物)=E十P(反应产物)
(2)酶具有高度的专一性
这就是说,一种酶只能作用于一种底物,或一类分子结构相似的底物,促使底物进行一定的化学反应,产生一定的反应产物。酶为什么具有这样高度的专一性呢?这可以用“诱导契合学说”来解释。
所谓“诱导契合学说”是指底物一旦与酶结合,酶分子上的某些基团常常发生明显的变化,从而使酶蛋白的构象发生相应的变化,使酶的活性中心的空间结构和底物的空间结构十分吻合,最终契合形成酶—底物络合物,这种变化的结果,使酶只能与对应的化合物契合,从而排斥了那些形状、大小不适合的化合物。科学家们对羧肽酶等进行了X射线衍射研究,研究的结果有力地支持了这个假说。
(3)酶很容易失活
同一般的催化剂相比,酶很容易失去活性。酶失活的原因是蛋白质的空间结构发生改变造成的。
酶的催化作用,受到温度、pH和某些化合物等因素的影响。
温度的影响:在一定的温度范围(0—40℃)内,酶的催化作用速度随着温度的升高而加快。一般地说,温度每升高10℃,反应速度就相应提高一倍。但超过60℃,绝大多数的酶就会失去活性。
pH的影响:酶对环境中的pH十分敏感。酶只有在一定的pH范围内才能表现出活性,超过这个范围,酶就失活了。即使在这个有限的pH范围内,酶的活性也要随着环境中pH的变动而有所不同。一般来说,酶的最适pH在4~8之间。但是,各种酶的最适pH是不一样的。
某些化合物的影响:有些化合物可引起酶失活,如酒精、有机磷农药、有机氯农药等有机小分子物质;重金属离子等;有些离子或简单的有机化合物,能够增强酶的活性,这些物质叫做酶的激活剂。例如,经过透析的唾液淀粉酶的活性不高、如果加入少量的 ,这种酶的活性就会大大增强,因为 中的 起到了激活唾液淀粉酶的作用;还有些物质能够抑制酶的活性,这类物质叫做酶的抑制剂,例如,氰化物可以抑制细胞色素氧化酶的活性。
高二生物基础知识教案(篇5)
一、教材分析
新课标对光合作用的认识过程从原来的“了解”水平提高到了“说明”水平,教材中本部分内容从回顾科学家对光合作用的探究历程开始,让学生感知他们探索的科学精神和实事求是的科学态度,学习科学探究的一般方法和实验设计的原则,并且得出光合作用的反应式。教材中详细描述了各探究实验的关键环节,对学生的探究思维具有很好的启发性。
二、教学目标
1.知识目标:
1.知道光合作用被发现的基本过程
2.简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。
2.能力目标:
1.重新走进科学家发现光合作用的有关实验,学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题,发展科学探究能力;
2.在实验探究中掌握科学探究的一般原则,重点是对照实验原则和单因子变量原则
3.过读书和师生的讨论活动,培养学生[此文转于斐斐课件园 FFKJ.Net]自学和主动探索新知识的技能、技巧。
3.情感、态度和价值观目标:
1.体验科学探究历程,体会科学概念是在不断观察、实验、探索和争论中形成;
2.认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同学科中的有关知识,还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度;
3.学会参与、合作和交流探究的内容和结果;
4.认识到技术的发展在科学研究中的作用,尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观。
三、教学重点难点
重点:光合作用的发现及研究历史过程中的各实验设计、优缺点和结论。
难点:光合作用的发现过程中各实验如何巧妙地连接起来,如何过渡,如何引导学生进行思考探究从而得出正确结论。
四、学情分析
学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识,而且生活实践中也对光合作用有所了解。但是,对于光合作用的发现历史却很陌生,关键对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之甚少。高中学生具备了一定的观察和认知能力,分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还很不完善,对事物的探索好奇,又往往具有盲目性,缺乏目的性,并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。在教学过程(本文来自优秀教育资源网斐.斐.课.件.园)中,教师要尽量创设学生活动的机会,让学生成为学习活动的主体,教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。
五、教学方法
探究式教学,结合问题、讨论、比较、归纳多种教学方法,并配以多媒体辅助教学,引导学生再现科学发现过程,并进行分析、讨论、归纳和总结。新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1. 学生的学习准备
学生收集了解关于光合作用研究历史。兴趣小组做关于光合作用的探究实践
高二生物基础知识教案(篇6)
一、 说教材
(一) 教材的地位与作用
呼吸作用是生物界中所有生物每时每刻都在进行的生命活动。教材首先简要概括地介绍了呼吸作用的概念,然后重点讲述了有氧呼吸、无氧呼吸和呼吸作用的意义三大部分内容;它系统介绍了生物异化作用的一个重要过程,为我们了解不同生物生命活动的过程奠定了基础;它与前面所学的线粒体的结构和功能、主动运输、新陈代谢与ATP、光合作用、植物对矿质离子的吸收等内容有密切的联系,也为今后学习其他生命活动及规律奠定基础,因此是本章的重点内容.
(二)教学目标
根据高中生物课程的指导思想和新课程标准的提高生物科学素养;面向全体学生;
倡导探究性学习;注重与现实生活的联系的四个基本理念,制定教学目标的以下几个方面:
知识目标
①识记呼吸作用的概念、类型、场所、生理意义、以及在生产、生活实践上的运用。
②理解有氧呼吸与无氧呼吸的概念、总反应式、过程和图解,区别和联系、呼吸作用意义。
③掌握有氧呼吸物质和能量变化的特点。
能力目标
①设计实验,探究酵母菌细胞呼吸方式的探究。培养学生探究的基本能力和探究精神。
②通过学生读书及与教师的讨论活动,培养学生自学和主动理解新知识的技能技巧。
③通过学生讨论对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同,培养学生自我构建知识体系的能力和对相关知识进行分析比较的思考能力。
④学会用化学方程式表达有氧呼吸和无氧呼吸的过程,领会呼吸作用的实质。掌握呼吸作用的物质、能量计算方法,培养学生的综合分析、计算能力。
⑤适当扩展认知面,培养学生联系生活、生产实践的能力。
情感目标
①在教学中,通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的异同,光合作用与呼吸作用的联系中渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性,使学生逐步学会自觉地用发展变化的观点,认识生命,培养学生用辩证统一的观点思考问题,能通过事物的现象看事物的本质.
②在教学中,通过联系生产、生活等实际,激发学生学习生物学的兴趣,培养学生关心科学技术的发展,关心社会生活的意识和进行生命科学价值观的教育。
(三)教学重点、难点
1、教学重点及突破策略
因为学生在初中已经学习过生物呼吸的有关知识,对呼吸的气体交换现象、呼吸作用中分解有机物,释放能量等知识,有了一定的了解。但限于初中学生的化学知识和认识水平,对呼吸作用的过程几乎未涉及。高中学习呼吸作用,重点放在使学生认识呼吸作用的基本过程,理解呼吸作用的本质上,可使学生对生物的呼吸作用的认识提高到一个新水平。呼吸作用过程的知识,是学生理解其分解有机物,释放能量,产生ATP的本质的基础;是理解有氧呼吸和无氧呼吸区别和联系的基础。学生认识呼吸作用过程,有利于理解内外因素对呼吸作用的影响,有利于理解呼吸作用的意义。
教学重点:探究酵母菌的呼吸方式、有氧呼吸的过程、
突破策略:1、通过资料分析、教师引导、学生讨论,归纳探究酵母菌的呼吸方式
2、通过提问、读书、思考、理解反应式及图解、课堂练习来突出。
3、通过简表列出有氧呼吸和无氧呼吸的比较栏目,简明地抓住要点。
2、教学难点及突破策略
因为学生的化学知识,尤其是有机化学知识不足。在呼吸作用的过程中,糖的彻底分解,需经过一系列的氧化还原反应,这些反应所伴随的能量变化,学生理解有一定的困难。呼吸作用的过程比较抽象,现又缺乏直观教具,是学生对其理解困难的又一原因。
教学难点:1、实验设计过程 2、有氧呼吸中物质变化和能量变化
突破策略:1、分析实验设计过程的基本原则与方法
2、利用投影片形象地说明有氧呼吸过程的三个阶段和两个场所,通过引导、思考,学会写相关反应式,使学生清楚须有“能量”栏才能表达其完整性和科学性。
3、利用化学方程式理解呼吸作用的实质和相关呼吸作用的运算法则
课时安排:2课时
二、 说教法
众所周知,在教学中学生是课堂活动的主体,教师只在课堂活动中起主导、引导作用,因此,我们应该充分调动学生的兴趣和积极性,精心设计,激发学生学习的兴趣和动机积极参与到教学过程中,所以本课采用比较法、直观教学法、比较归纳法、讨论法、阅读法等教学方法,这样既可以充分调动学生学习的积极性和主动性,又培养了学生的综合分析、阅读、计算能力以及合作精神。
1、 直观教学法:通过多媒体辅助教学软件,化静为动,化抽象为具体, 增强了教学内容的直观性、
启发性,使学生更好地从感性认识上升为理性认识。 .
2、 通过师生互动、生生合作学习,共同探究有关酵母菌细胞呼吸的知识。
3、 学生参与完成有氧呼吸、无氧呼吸区别和联系的表格,进行教学反馈。三、说学法
引导学生进行实验探究,初步理解探究实验的一般过程、原则和方法,发挥学生思维的主动性,创新性。
建议同学们联系各种亲身体验,理解有氧呼吸、无氧呼吸的概念、过程。充分理解有氧呼吸三个阶段的物质变化和能量的过程。联系课件,并运用对比的方法理解有氧呼吸的三个阶段,讨论比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
指导学生在预习时以有氧呼吸为主,明确基本概念、场所、条件、产物、氧化的程度、能量的来去等,接着以同样的方法对无氧呼吸进行列表比较,最后联系生命活动和日常生活识记呼吸作用生理意义。
指导学生学会形象思维,结合投影片和第二章中“线粒体”“细胞质基质”的相关内容,形象地分析、记忆有氧呼吸三个阶段的场所、条件、原料、产物及其反应机理。
四、说教学过程
第一课时:
导入新课:生物界所有生物的一切生命活动都需要能量。无论是人类还是细菌,如果能量供应一旦停止,生命也将结束。那么,生物体内是通过什么方式来产生和提供能量的呢? 激起学生的兴趣后引入新课。
提出课题:细胞呼吸
探究新课:
(一)、区分呼吸(运动)与呼吸作用(细胞呼吸);归纳呼吸作用概念
(片2)1、“呼吸(运动)”和“呼吸作用(细胞呼吸)”有什么区别?(图片)
2、“呼吸(运动)”和“呼吸作用(细胞呼吸)”有什么联系?(图片)
3、细胞呼吸和有机物的燃烧有什么共同点和区别?
4、是不是所有的呼吸作用都是在有氧的条件下才能进行呢?能不能举几个例子?
5、综合以上几个问题的分析:同学们能否归纳呼吸作用的概念?
(片3) (从“反应物、产物、场所、条件、本质、方式等多方面归纳)
细胞呼吸是指糖类等有机物在细胞内通过酶的催化作用进行一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量的过程。细胞呼吸分为有氧呼吸、无氧呼吸
(二)、以酵母菌为实验材料,设计实验研究呼吸作用的有关特性;
(片4) 酵母菌是一种单细胞真菌,依赖外来的有机物进行异养生活,以出芽生殖的方式产生后代。在有氧、无氧的环境中均能生存。(简单介绍此片:图1、2、3)。
(片5) 首先我们看一段小资料 同学们能否从这段资料中,提取出有关酵母菌细胞呼吸的信息?
学生:(同学们可能分析出:)酵母菌产生了CO2、酒精
教师:(此时教师要围绕学生的问题进行引导:)酵母菌是在什么情况下产生的CO2和酒精的呢?根据酵母菌的介绍(有氧、无氧均能生存)酵母菌产物CO2和酒精是在有氧还是无氧的环境中产生的呢?
教师:科学结论的得出,均是通过实验探究出来的,。实践是检验真理的的标准嘛!
教师:下面请同学们设计实验,来证明或_这位同学的分析。
在设计实验之前,请同学们注意几点:
1、酵母菌是一种单细胞真菌,依赖外来的有机物进行异养生活,其生活方式与动植物有一定的不同。我们就应该根据具体的生物对象,采用不同的实验技术手段。(可转回片4)
2、 科学设计实验的一般方法与原则:(讲解实验变量与无关变量)
3、在检测观测指标时,应根据具体的观测指标采用具体的实验措施:CO2、酒精可通过其化学性质来的鉴定。橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液,在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色。(酒精的鉴定需在黑板上写出)
(片6) 展示科学设计实验的一般方法:
(片7) 教师:我们来分析一下完整实验步骤(与此同学的实验过程比较)
(三)、归纳科学探究实验的一般过程
(片11) 同学们回顾一下我们探究的过程,能否归纳科学探究实验的一般过程?
1、观察现象:面包松软,啤酒的形成均与酵母菌有关
2、提出问题:酵母菌的产物CO2和酒精是在有氧条件下还是在无氧条件下产生的。
3、提出假说解释问题:最可能假设:
4、设计实验:明确实验目的;操纵实验变量;科学检测实验的观测指标;限制好无关变量
5、实验结果预期
6、实施实验,
7、得出结果,对比分析,判断假说真伪、结果与预期相符,证明假说正确。
8、得出结论;
(四)、再探究: 再探究一:(一)(二)(三)(四)(五)
(五)、本节课小结:
(六)、关于呼吸作用的具体过程和有关实际应用,我们下节课再继续讲解。
(七)、作业:以哺乳动物(小白鼠)、植物(小麦、金鱼藻)为实验材料,设计实验来研究呼吸作用的有关特性。
(八)、以植物种子为实验材料,设计实验来研究呼吸作用的有关特性;
1、操纵实验变量:活种子、死种子
2、科学检测观测指标:(在黑板上写出有氧呼吸、无氧呼吸的化学方程式,进行观测指标的分析。)
A:观测指标为消耗的有机物量(物理学方法)
B:观测指标为消耗的氧气量(物理学方法、化学方法)
C:观测指标为吸收的二氧化碳量(物理化学方法结合)
D:观测指标为温度变化(物理学方法)。
(九)、板书:
高二生物基础知识教案(篇7)
一、学情分析
本课的授课对象是高一的学生,经过两年的生物学学习,学生已经储备了很多生物学知识,具有一定的生物学基础。本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用及其生理特性,教材对酶的本质和特性作了重点介绍。本章本节课内容是高二生物教材的重难点内容。自然界中的一切生命现象皆与酶的活动有关。在本章节中通过探索验证酶的特性的教学过程,培养学生建立科学的思维方法和研究精神。
首先,在本课之前,学生已经对酶的发展历程、特性、作用等都已经知道并理解。这些都与接下来的酶的特性紧密相关。也一定程度上反馈了上节课的上课质量和学生的掌握情况。并且为接下来的教学作为指导。其次,学生对生活中常见的比如说加酶洗衣粉,学生都可能接触过,那么他们就会有很多问题出现了:加酶洗衣粉添加了什么类型的酶呢?酶在洗衣粉里是怎样工作的?在使用加酶洗衣粉的时候需要注意什么呢?等等的问题。这样,一方面学生会形成无意注意,一定程度上提高学习欲望,学习效果也大大提高。另一方面教师也可以从这方面下手,收集资料,增大信息量,活跃课堂气氛。再者,酶的生产应用的引入,一定程度上开阔了学生的视野,让学生觉得生物对他们来说,不是只是抽象的某某技术,某某发现,某某科学家等等,而是贴近日常生活的,很常见的东西,他们会有这样的想法:“如果我掌握了这个,那我是不是就相当于令人羡慕的科学家了呢?”这样,也一定程度上激发了他们的学习欲望。也为以后的择业多一个选择。
二、教学内容分析:
1、本节课的知识结构:
在这节课中,我打算先回顾上节课所学习的内容:酶的本质,作用。然后问大家一个问题:“生活中你遇到酶了吗?”其次,给大家展示几张酶的在生活中应用的图片,看大家反应,并尝试总结。再者,就用几个案例来一一说明酶具有哪些特性。
2、本节课的生物学概念:
1、酶的特性:酶特别具有的。与众不同的性质。
2、酶的专一性:酶对所作用的底物有严格的选择性。一种酶仅能作用于一种物质,或一类分子结构相似的物质,促其进行一定的化学反应,产生一定的反应产物。
3、酶的高效性:与无机催化剂相比,酶具有高效率的催化能力。
4、酶的作用条件温和:酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的,其代表是温度跟酸碱度。
三、学习动机的唤起和保持
1、通过提问一些看似跟学习无关的,其实大有玄机的问题。比如说:“你们家用什么牌子的洗衣粉?你们喜爱的牛仔裤是怎样子做成的呢?”当然,在众多的答案中,教师要绕回主题。
2、展示一些能够引起注意的图片,比如说面包,啤酒。也能引起他们的无意注意,也能激发他们的有意后注意等等。以达到活跃课堂气氛,提高学习效率、
3、教师的语言当然也要适当地调整,尽量使用贴近学生的,但又不失专业的语言。也一定程度上引起注意。
4、可以尝试布置学生去查阅关于酶的资料,并综合汇报展示。
四、落实课程目标
本节课要实现的高中生物学课程内容是:
第五章:细胞的能量供应和利用第一节:降低化学反应活化能的酶二、酶的特性
具体内容标准
活动建议
案例分析:酶的特性
收集酶在生活生产中的应用,并加以分析运用了酶的哪些特性,再综合汇总,然后汇报。
五、教学目标
通过本节课的学习,学生应该达到以下目标:
1、知识目标:(1)说明酶在细胞代谢中的特性。
(2)能够准确说出酶的特性包括那个方面,并举例说明。
2、能力目标:(1)通过以小组为单位的学习,使学生学会与人交流和合作的能力
(2)试图准确辨认酶在生活生产中(比如说某商品)运用了哪些特性。尝试搜集感兴趣的相关资料,汇总、分析、总结。
(3)通过学生主动参与科学探究的虚拟实验活动,使学生掌握科学探究的程序和方法,培养学生创造性思维能力和动手实践的能力。
3、情感目标:(1)感受酶在生活中的应用,自然地形成酶在生活中应用多样,种类多样,但用的过程中要注意结合它的特性。也形成了一种观念:生物其实离我们很近,它不仅仅是科学家的事,我们也可以当“科学家”。(2)在学习的过程中,懂得一个道理:工欲善其事必先利其器。而且也使学生养成好奇、勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神。
六、教学重难点
教学重点:酶的三特性:高效性、专一性、作用条件温和及其案例
教学难点:1酶如何“娇气”了?
2低温的时候酶失活了吗,为什么?
七:课前准备
1、教师课前收集相关资料,比如说酶的应用的图片,案例。
2、在课前布置学生收集资料,并加以指导。