2023高考生物教案
高考生物教案都有哪些？现代的分类是以进化论为指导思想，根据物种在进化上的亲疏远近进行分类，通称自然分类。下面是小编为大家带来的2023高考生物教案七篇，希望大家能够喜欢！
2023高考生物教案【篇1】
一、教学目标
【知识与技能目标】学会制作临时装片的基本方法，能够使用显微镜观察自己制作的临时装片，认识并阐明植物细胞的基本结构。
【过程与方法目标】通过动手操作、分组实验以及小组学习交流等方式，掌握用显微镜观察装片的技能以及植物细胞的相关知识。
【情感态度与价值观目标】培养动手操作能力，以及对于生物学科的兴趣。
二、教学重难点
【教学重点】制作临时装片，归纳植物细胞结构。
【教学难点】以胆大心细的心态和实事求是的科学态度，练习使用显微镜观察并辨别植物细胞的结构。
三、教法学法
启发法、讲授法、实验法
四、教学准备
学生预习，自愿准备感兴趣可观察的植物材料，如：洋葱、成熟的番茄、黄瓜、西瓜、苹果等。镊子、刀片、滴管、纱布、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜等。
五、教学过程
环节一：创设情境，导入新课
邀请学生展示各自准备的生物材料，并且对于材料做以适当的说明从而激发他们的研究兴趣和探究欲望。
其次请学生使用显微镜，并请有关学生纠正其中容易出错或者操作注意要点。从而复习、巩固上节课学习内容，为本节课做铺垫。最后，教师通过显微镜的使用与再次的学习，由显微镜的用途引出本节课的学习。
环节二：自主探究，新课教学：
由显微镜的用途，提出问题：学会操作显微镜是为了利用它看到微观生命世界，那么是否可以直接把一个洋葱或者黄瓜放到显微镜下，就能看到起内部结构呢?引发学生思考。最终引出用显微镜观察材料需要做哪些前期准备以及材料的特点。其次通过多媒体的形式展示各种不同玻片的标片，让学生更加了解到制作标片的必要和基本形式。
由教师介绍制片所需要的一些材料用途和用法，简单介绍一下在制片过程中牵涉到的一些陌生的名词和过程。在学生大致了解制片基本的一些知识基础上，提出一些问题，让学生带着问题，思考并观察老师制片，以及选择一两名学生跟随着操作，同时，随时依据所提出的问题，适时的停顿，一一对疑惑加以解决。所提问题依次是：①擦拭载玻片和盖玻片的目的?若擦拭不净，后果如何?②滴清水的量如何掌握?水量过多过少对实验有何影响?③取材的部位、方法、大小?④盖盖玻片的方法、原因(即目的或避免出现的不利影响)⑤滴染色剂的位置、数量?⑥吸引染液的方法?最后，组织学生开始自主来制作临时装片，对于刚学习的方法加以及时巩固，老师则在其中不断巡视加以指导纠正。
在学生学会制备临时装片之后，组织学生用显微镜来初步观察一下自己所制备的玻片的效果。同时，老师通过细胞结构的彩色挂图、模型引导学生正确认识细胞的结构。在此基础上，老师先给学生以标准的玻片，组织学生通过显微镜来观察植物细胞的各个结构，学会辨别各个细胞以及其结构上的特点。同时，邀请学生通过自己的语言来描述各个细胞结构的特点，其他学生补充，最后老师总结。在观察了多种植物细胞的临时装片后，讨论、归纳、总结出植物细胞共同具有的主要结构，体会细胞的整体性。并适当联系日常生活实际，感知细胞液里含有的物质。最后要求学生根据自己观察到的物像，跟随老师的讲解和示范，绘图。注意把握绘图要领。同时，作为教师则通过边讲解生物图的画法和注意事项，边在黑板上画板图示范。
组织学生观察自己制作的玻片，检查制片效果，以及是否能找出相关的细胞结构。分析制片过程中的不足和以后需要注意的地方。
环节三：巩固提高，小节作业：
组织学生集中讨论课后的练习题，也可在制片、观察过程中留意各种情况的出现，及时思考、尝试处理，再讨论交流，总结。
六、板书设计
2023高考生物教案【篇2】
细胞呼吸
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：
第二课时：
提问：呼吸作用的概念和类型?提问：有氧呼吸怎样进行?
(一)有氧呼吸全过程
出示课件：(展示有氧呼吸过程图)由学生先自学有氧呼吸的三个阶段，提出问题要求分析并讨论：
①有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段?
②有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里?有氧呼吸的生成物H2O中的O从何而来?
③有氧呼吸过程中哪几个阶段有[H]产生?其去向?
④有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATP产生?最多的是哪一个阶段?
⑤有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么?
⑥C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸?
再请学生讲述，教师进行适当的引导和处理发现的问题，充分发挥了学生主体教师的主导作用;这样既使学生积极参与到学习过程，又培养了学生的综合分析能力.
教师再主要从以下几个方面讲解：有氧呼吸各阶段的场所、各阶段的物质变化和能量的释放情况及反应式，线粒体是有氧呼吸的主要场所、细胞生命活动所需的能量大约95%来自线粒体的原因，以解决学生中的疑难。
展示：有氧呼吸三个阶段的比较过程图;请学生分别回答，获得有效教学反馈信息
有氧呼吸场所反应物产物释放能量
第一阶段
第二阶段
第三阶段
讨论：总结有氧呼吸的概念和总反应式(关键词：氧气、酶、彻底、分解、大量)
通过以上处理，使得有氧呼吸呼复杂、抽象的过程变得形象、具体，既突出了重点，解决了难点，又培养了学生的综合分析、概括能力以及合作精神.
(二)无氧呼吸全过程
提问：苹果、香蕉储存久了，会有什么气味散发出来?(回答：酒味。)转入无氧呼吸的学习
展示：无氧呼吸的概念及过程图;提出要求：阅读无氧呼吸的概念及过程图，自学无氧呼吸过程、产物、能量的释放、概念、发酵等，教师只起组织、提示、引导和归纳性总结的作用。
(三)、有氧、无氧呼吸的比较
提出问题：讨论并分析：1、为什么无氧呼吸所放出的能量要比有氧呼吸少得多?
2、为什么不同生物无氧呼吸产物不同?无氧呼吸过程中，物质和能量变化的特点是什么?
3、无氧呼吸和有氧呼吸有何异同?
展示：有氧呼吸与无氧呼吸的比较;请学生分别回答，获得有效教学反馈信息.
4、那细胞呼吸有什么意义呢?学生阅读;教师指导：引导学生进行思维迁移，联系动植物和人体的其他代谢过程加深理解
(四)、巩固练习：展示：知识目标检验小结：让学生自行检验有无达到知识目标.
(五)、课后探究课题：培养学生探究能力和问题意识，激发学生学习生物的兴趣
农村有家庭酿制甜酒酿的技术，请同学们组成合作小组一起探究甜酒酿的酿制过程并能提出相关问题继续探究。(如：①加酒药前为什么先要使米饭冷却?而后为什么还要保温?②加的酒药是什么?③既然是酒为什么会甜?④在瓷坛内的米饭中间挖一个洞的目的是什么?⑤酿制甜酒酿时，总是先来“水”，后来“酒”，为什么?⑥可用大豆制甜酒酿吗?等等问题)
(六)、板书设计(略)
五、效果预测：在这两节课的教学中，通过探究引入，利用多媒体等直观教学手段，刺激学生多种感官活动，引起加强学生有意注意，通过比较归纳，让学生在推理、判断中培养良好的思维习惯和对知识的迁移能力。教师的点评与总结一方面统一了认识，给学生一个较为正确的可供参考的观点，另一方面较好的解决了教学中的重点与难点。能较好的完成了教学任务，预测能收到理想的教学效果。课后的探究性课题将能培养学生的探究能力和问题意识，进一步激发学生学习生物的兴趣。
2023高考生物教案【篇3】
生态系统的物质循环
【课标要求】生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用。
【考向瞭望】能量流动与物质循环的过程特点及相互关系。
【知识梳理】
一、生态系统的物质循环：
(一)概念
1、物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素。
2、循环：无机环境 生物群落。
3、范围：生物圈。
(二)特点：
1、具有全球性，因此又称生物地球化学循环。
2、具有循环性。
二、实例——碳循环
(一)无机环境中存在的形式：二氧化碳和碳酸盐。
(二)生物群落中主要存在形式：含碳有机物。
(三)无机环境与生物群落之间的循环形式(如图)
1、大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用或化能合成作用而实现的。
2、碳在生物群落和无机环境之间循环是以CO2的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物。
3、大气中CO2的来源有三个：一是分解者的分解作用;二是动植物的呼吸作用;三是化石燃料的燃烧。
4、实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生产者和分解者
5、碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递是单向的。
(四)特点：具全球性，可反复利用。[
(五)温室效应与气候变暖
1、温室效应的形成：CO2与悬浮粒子是决定地球温度及气候的关键因素。CO2能吸收太阳辐射的红外线。当太阳照射到地球表面时，使地球变暖，这种热能又以红外线的形式向太空辐射，再次被CO2吸收，从而使大气层成为地面的保温层，起到保温作用。
2、大气中CO2含量持续增加的原因：
(1)工厂、汽车、轮船等对化石燃料的大量使用，向大气中倾放大量的CO2。
(2)森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。
3、影响：
(1)气候变暖会使冰川雪山融化，海平面上升，这样就使沿海城市和国家面临灭顶之灾。(2)由于气候变化，也改变了降雨和蒸发机制，影响农业和粮食资源的生产。降雨量的变化使部分地区更加干旱或更加雨涝，并使病虫害增加。
4、缓解措施：
(1)植树造林，增加绿地面积。
(2)减少化石燃料的燃烧。
(3)开发清洁能源。
三、能量流动与物质循环的关系[
项目 能量流动 物质循环
形式 以有机物为载体 无机物
特点 单向传递、逐级递减[ 往复循环
范围 生态系统各营养级 生物圈(全球性)
联系 同时进行、相互依存，不可分割：
①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解;
②物质是能量沿食物链(网)流动的载体;[
③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
图示
四、物质循环过程中的生物富集作用
(一)概念：是指环境中的一些污染物(如重金属、化学农药)通过食物链在生物体内大量积累的过程。
(二)富集物特点：化学性质稳定不易被分解;在生物体内积累而不易排出。
(三)富集过程：随着食物链的延长而不断加强，即营养级越高，富集物的浓度越高。[
(四)危害：有害物质的浓度通过生物富集作用增高，会对人体或动物造成危害。
【思考感悟】
生物圈是一个在物质和能量上自给自足的生态系统。那么地球上所有生态系统都是一个自给自足的生态系统吗?
不是。例如，农田生态系统、城市生态系统等都需从外界输入物质和能量。
【基础训练】
1、在碳循环中，无机环境和生物群落相联系的生理作用是( A )
①光合作用; ②呼吸作用; ③蒸腾作用; ④化能合成作用
A、①②④ B、①③④ C、②③④ D、①②③
2、从物质循环的角度看，人体内的碳元素究其根源是来自( D )
A、食物中的碳 B、大气中CO2的碳 C、燃料中的碳 D、非生物环境中的碳
3、火灾常给森林带来较大危害，但是某些国家有时对寒带地区森林中的残枝落叶等进行有限度的人工火烧，以对森林进行资源管理，这种人工火烧的主要目的是( C )
A、消灭森林病虫害 B、刺激树木种子萌发
C、加速生态系统的分解过程 D、提高森林的蓄水能力
【高考模拟】
4、下列选项中，由温室效应所产生的影响是( A )
A、永冻土融化，造成冻土区域内公路的破坏
B、水体富营养化，对近海生态环境造成一定的污染
C、酸雨加剧，对森林生态系统造成严重破坏
D、臭氧层破坏，使全球皮肤癌患者数量增加
5、分析下面有关生态系统碳循环、人体体液中物质交换的示意图，以下说法正确的是( C )[
A、乙图中的d是生态系统中的主要成分
B、人体O2浓度的是甲图中的b
C、人体发生过敏反应时，甲图中的a增加导致组织水肿
D、因捕食关系而建立的食物链中，能量最少的是乙图中的b所处的营养级
2023高考生物教案【篇4】
一、--的基本理念
对教材内容进行重组，设计问题串，组织探究活动，整个教学中教师只起引导作用，让学生在动脑的过程中学会把握要点，逐步得出结论，最终获得知识，真正用科学思维方式来学习生物学知识。
二、教学过程
(一)提出问题
以美国历第一位华裔首席刑侦鉴定专家李昌钰的杰出成就为切入点，先后展示我校探究实验室的pcr仪图片、dna指纹检测图等，并交流以下问题：dna指纹图上的片段代表什么?是否就是基因?(很多学生都会回答是基因。)借此引出核心问题的探讨：基因是否等于dna?
(二)资料分析，解决问题
指导学生阅读新教材“遗传与进化”本节内容的资料1和3(从数量关系上分析基因与dna的关系)，并思考以下问题：
1.一个dna分子就是一个基因吗?
2.填写下页表：
通过对资料中数据的分析，学生写出关系式：全部基因的碱基对数<dna分子的碱基对数，并得出以下结论：基因是dna的片段。< p="">
问：人的dna分子中，有98%不能称为基因，而只有2%能称为基因，同样是dna的一段序列，之所以能称为基因，有何特殊的作用?阅读资料2和4(从基因的作用进行分析)，并思考以下问题：
1.资料2中转基因小鼠为何能发光?为何要设置第3号小鼠?
2.吃得多就一定能长胖吗?资料4中的hmgic基因起什么作用?
学生能从资料2中的信息比较容易地得出转基因小鼠发光是因为获得了海蜇的绿色荧光蛋白基因。在这里教师对学生的回答进行挖掘提升：小鼠能发光，证明海蜇的这种基因不仅传给小鼠，而且能表现出来，起到控制小鼠的特定性状的作用，即具有了特定的“效应”。另外，提问“设置3号小鼠”的目的，是为了强调对照实验方法在生物学实验中的广泛应用，进一步培养学生的生物学技能。分析资料4就可以得到相关信息：hmgic基因就能起到控制小鼠肥胖这一性状的作用。学生自然得到以下结论：基因具有特定的遗传效应。
学生结合上述资料，就能很顺利地从dna水平上给基因下一个完整的定义：基因是有遗传效应的dna片段。
(三)情境活动，深入问题
问：为什么dna分子能储存大量的遗传信息?
结合脱氧核苷酸的结构简图，学生很容易发现遗传信息就应该蕴藏在四种碱基的排列顺序之中。
引导学生活动：探究脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
根据情境，用数学方法推算碱基排列的多种组合方式，进而推理出碱基排列的千变万化，保证了遗传信息的多样性;学生从具体数字不难体会到，虽然碱基对的排序是多样的，但对具体的个体、具体的基因来说，只能是其中的一种，即dna分子具有特异性。
(四)总结
基因就是具有遗传效应的特定的dna片段，也可以说是dna分子中特定的有遗传效应的脱氧核苷酸序列。最后要求学生理清基因、dna和染色体之间的关系，并且画概念图。此题具有一定的开放性，能够给学生足够的思维空间，也能够帮助学生更好地理解三者之间的关系。
三、教学反思
开头从社会的热点问题引入，学生兴趣高，能很快进入学习角色。教师对本节教材中的资料分析进行了重组，条理更清晰，有利于学生构建新知识，同时也认识到教材内容不是让他们被动地不加思考地全盘接受，而是一些供他们分析和思考的素材。
对资料1和3设计表格分析数据，指向更明确，学生能迅速抓住有效信息;在各个知识点之间设计问题串衔接，环环相扣，学生能跟随教师的思路，一步步推导，自主获得重要概念。在dna遗传信息多样性和特异性的探究活动中，利用数学中的排列组合方法解决生物学问题，能更好地突破这一难点，学生易于理解。
在最后画概念图的环节中，学生有的用数学集合图表示，有的用文字、箭头表示，有的直接用简图表示，都能充分发挥主观能动性，很好地呈现出基因、dna和染色体之间的关系。教学中还设计了合理简洁的板书，要点突出，给学生留下思考的空间和知识内化的机会，加强学生对知识的理解和归纳能力。
整节课学生均能积极收集和整理信息，主动参与探究过程，大胆说出自己的见解，有思维的碰撞，收到了很好的效果。
2023高考生物教案【篇5】
一.教材分析
“生物膜的流动镶嵌模型”一节主要包括：对生物膜结构的探索历程和生物膜的流动镶嵌模型的基本内容两大部分，与第一节“物质跨膜运输的实例”所反映的生物膜对物质的进出控制具有选择性等知识有一定的联系，并对第三节学习“物质跨膜运输的方式”作了知识准备，对整个章节的知识起到了承上启下的作用。本节的教学思路是：在教学过程中，通过积极引导学生观察并分析实验现象，大胆提出实验假设，让学生宛如亲历科学家探索科学的历程，切身感受科学的魅力，保持强烈的探究科学的激情和兴趣，自然地接受流动镶嵌模型的理论。
二.学情分析：
(1)学生已经了解了细胞，知道了组成细胞的分子，掌握了细胞的基本结构，尤其是细胞膜作为最基本生命系统的边界等相关知识，为本节知识的学习奠定了基础。
(2)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。
三|、教学目标
1.知识与技能
(1)简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。
(2)举例说明生物膜具有的流动性的特点。
(3)通过分析科学家建立生物膜模型的过程阐述科学发展的一般规律。
2.过程与方法
(1)分析科学家建立生物膜结构模型过程，尝试提出问题，大胆作出假设。
(2)发挥空间想象能力，构建细胞膜的空间立体结构。
3.情感、态度和价值观
(1)使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辩证观点。
(2)培养学生严谨的推理和大胆想象能力。
(3)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、树立辩证的科学观。
四、教学重点
1.科学家对生物膜结构的探索历程。
2.生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。
五、教学难点
1.对科学探究过程的分析，如何体现生物膜的结构与功能相统一。
2.生物膜的空间立体结构。
3.生物膜的流动性特点。
六、教学流程
设问引入→“问题探讨”→体验“生物膜结构的探索历程”→阐述“流动镶嵌模型的基本内容”。
七.教学实施的程序
教学过程
教师组织和引导
学生活动
教学意图
创设探究
情境
导入新课
新课学习
设问：从物质跨膜运输的实例可以看出生物膜的功能是什么?其功能特性是什么?为什么生物膜表现出这样的特性?
进一步思考：还有更好的材料做细胞膜吗?
引出本节内容生物膜的具体结构
创设情境：
时间回到一百多年前的十九世纪末，让学生思考如果他们是当时的科学家，他们首先会怎样来探究?同时指出，限于当时的技术条件，还不能亲眼看到生物膜。那么，通过什么办法进行第一步的探究呢?引导学生看教材，让学生明白当时科学家是从生理功能入手来探究的。通过实验观察，科学家才有严谨的推理，提出膜是由脂质组成这一假说，提示学生：科学探究过程中作出假设后的步骤是什么(通过实验来验证假设)，从而进入下面的学习，由于技术的进步，对细胞膜提取和分离，并通过化学分析表明膜的成分是脂质和蛋白质，从而证明了前面的假说是正确的。
引导学生思考在验证假设的实验得出结论后的下一个步骤是什么?
小组分享学生绘制的细胞亚显微结构模型图，讨论细胞膜的选材
讨论交流，体会结构与功能相适应的生物学观点
阅读教材，猜想、讨论
思考如果他们是当时的科学家对膜的成分是脂质和蛋白质会提出什么新的问题进一步探究呢?
引起学生对生物膜结构探究的兴趣
用科学探究的一般方法来探究新课的内容，并加深对科学探究的一般过程的了解
了解假说是怎样提出的，以及提出假设后需要通过观察和实验进一步验证和完善
学会运用科学探究的一般方法
新课学习
新课学习
总结提高 课堂练习
介绍脂质的探究，先介绍科学家的实验，提取红细胞的脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，同时介绍磷脂的结构，并举例说明在空气—水界面上铺展成单分子层这个现象。
介绍蛋白质的探究，先介绍由于技术的进步，科学家可以用电子显微镜来观察细胞膜，提出蛋白质—脂质—蛋白质的模型，但这一模型将生物膜描述为静态的结构。引导学生思考变形虫为什么可以运动，这一功能与生物膜的静态的结构相适应吗?
质疑：这一模型解释不了膜的许多生理功能，如变形虫的变形运动等，因此这一模型的提出不能完全与功能统一，假设不完全成立，需要进一步的实验来完善，由于技术的不断进步，科学家发现，膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中。并通过实验证明了细胞膜具有流动性。引导学生总结在探究出生物膜的流动镶嵌模型中，运用的方法：提出问题，作出假设，进一步验证完善，不断发展。
说明流动镶嵌模型的基本内容。指导学生在了解生物膜流动镶嵌模型的基础上，进一步思考和想象，加深对流动镶嵌模型内容的理解，同时，了解生物膜流动镶嵌模型的进一步发展。
最后，归纳总结知识、方法、态度价值观的体会
倾听，思考单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍这个现象说明了什么?
阅读教材资料，思考变形虫为什么可以运动，这一功能与生物膜的静态的结构是否相适应?
阅读教材资料，了解膜的流动性
小组合作尝试构建生物膜模型，并交流分享
学生交流分享本节收获
反馈练习
学会提出假说
结构与功能相统一的观点
了解技术进步对科学研究发展的作用
加深对流动性这一结构的理解为第三节的学习作准备
2023高考生物教案【篇6】
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。
2023高考生物教案【篇7】
种子植物
第一章第二节种子植物
教学目标
1.说出种子的主要结构，描述菜豆种子和玉米种子的相同点和不同点。
2.识别当地常见的_子植物和被子植物。
3.运用观察的方法识别种子的结构。
重点和难点
1.运用观察的方法识别种子的结构。
2.识别当地常见的_子植物和被子植物。
课前准备
教师：观察种子的结构所需的各种材料用具：菜豆种子结构挂图、玉米种子结构剪贴图(自制);常见的_子植物、被子植物的图片;
学生：不同植物的种子和果实，如花生、苹果、桃、梨的果实，松的球果、种子等。
教学过程
一、观察种子
①菜豆种子的结构;
③玉米种子的结构;
③菜豆、玉米种子结构的异同。
方案一、参照课本的实验方法，4人小组合作实验，通过观察和讨论，说出菜豆种子、王米种子的结构。
方案二：对照老师出示的菜豆种子结构挂图、玉米种子结构剪贴图(自制)看书，同学间讨论交流知道两种种子结构。
二、产生种子的主要意义
方案一：观察课前收集的种子、果实，感受种子植物能够产生种子。然后在看书自学的基础上就讨论提纲，实验小组讨论、比较得出结论。
方案二：观察藻类、苔藓、蕨类三类植物(突出放大孢子)以及种子植物(突出放大果实、种子)的CAI课件，实验小组就讨论提纲讨论、比较得、出结论。
出示讨论提纲如下：
1.孢子和种子哪一个生命力更强?为什么?
2.种子植物更适应陆地环境，其中一个重要原因是什么?
三、_子植物和被子植物
1.二者异同
方案一：将苹果、桃等果实切开，观察其种子的着生位置。再观察松的种子在球果中的位置，在老师启发下思考讨论得出答案。
方案二：观察“桃的果实、种子”、“松的球果和种子”挂图，在老师启发下思考讨论，得出答案。
1以_子植物、被子植物的共同点是“_”“被”为启发点，启发学生思考，讨论得出答案。出示补充的图片。
2.识别常见的_子植物、被子植物
一：观察书上的图以及老师补充的图片，认识常见的_子植物和被子植物。
方案二：观察CAI课件，识别常见的_子植物、被子植物。
3.种子的传播方式和途径
方案一：在看书自学基础上，与实际相联系，结合常见的被子植物，如梨、杏、蒲公英、苍耳、柳、榆等，小组讨论，得出答案。
方案二：观察“当地几种被子植物种子的传播方式和途径”的CAI课件，小组讨论，得出答案。
出示讨论提纲：
1.在种子发育过程中和种子成熟后，果皮各起什么作用?
2.种子的传播与环境相适应，如借动物、风力、水力传播等，请联系实际举例说明。