高考生物教科书教案
高考生物教科书教案都有哪些?生物学是研究分子层次的生命过程的学科。它的任务在于从分子的结构与功能以及分子之间的相互作用去揭示各种生命过程的物质基础。下面是小编为大家带来的高考生物教科书教案七篇,希望大家能够喜欢!
高考生物教科书教案(篇1)
《根据生物的特征进行分类》
教学目标
知识目标:生物分类的七个等级
能力目标:能够说出猫和马等一些生物所处分类等级的位置
情感目标:了解生物分类的依据和意义,了解双名命名法
教学重难点
【教学重点】
生物分类的七个等级;
生物分类的依据和意义。
【教学难点】
生物分类的七个等级;
生物分类的依据和意 义
教学工具
多媒体电子课件
教学过程
一、复习上节课上的一些内容
师:上堂课我们练习了如何对生物进行分类。那么,我们对生物进行分类的依据是什么呢?
生:生物在形态结构和生理功能等方面的特征。
师:分类的基本单位是什么呢?
生:种。
师:上节课讲的动物可以分为哪两大类,其中又可以分为哪些小类?
生:可以分为脊椎动物和无脊椎动物,脊椎动物可以分为体温恒定和体温不恒定;无脊椎动物可以分为环节动物和节肢动物
师:很好,这堂课我们来学习新的内容:第二节从种到界
二、讲授新课
1、分类的依据
师:幻灯片放映一则汤姆寻亲记漫画
要求:
1)在外部形态、内部结构和生理功能与我汤姆猫相似多的保留下来,相似少的排除。
2)我每次最多只能排除三种生物。
生:根据教师幻灯片的播放进行一一排除,找到狗和猫的相似度是很近的。
师:要求学生回答排除的依据是什么?
生:依据是他们的相似度(形态结构和生理功能)
2、分类的等级
师:汤姆最终通过分类找到了狗和猫的相似度很近的,那你能给汤姆找到那些亲戚类别以准确的命名吗?
生:学生根据老师的幻灯片播放分别予以准确的命名
师:你通过这些命名,能否知道分类学上的分类单位是什么?最小的单位是什么?从大到小依次是什么?
生:的分类单位是界,最小的是种,依次是界、门、纲、目、科、属、种
师:
1)进行一些扩展(如界、门的扩展)
2)接下来通过一个寄信的题目引导学生回答汤姆猫分类中的地位
生:汤姆猫分类中的地位是动物界脊索动物门哺乳纲食肉目猫科猫属猫种
师:为了进一步说明动物的分类等级,以马来进行再次讲解。
生:通过老师播放幻灯片进一步加强了动物的分类等级
师:要求学生说出马在分类等级中的地位
生:动物界脊索动物门脊椎动物亚门哺乳纲奇蹄目马科马属马种
3、分类的意义
师:通过前面所学的进行引导学生回答分类的意义
生:分类的意义是了解生物的多样性,知道他们的亲缘关系和他们的分类等级
4、双名命名法
师:通过幻灯片的播放让学生了解双名命名法的相关知识
生:对双名命名法有一些认识
5、总结:
师生:一起回顾本节课所学的知识
高考生物教科书教案(篇2)
《认识生物的多样性》
●教学目标
知识目标
1.列举生物多样性三个层次,概述它们之间的关系。
2.认识我国生物多样性的现状及其独特性。
3.说明保护多样性的重要意义。
能力目标
1.通过对课本资料分析,培养学生思考分析、归纳总结能力,学会收集和整理信息的方法。
2.培养学生在已有知识和生活经验的基础上获取新知识的能力、综合运用知识能力。
情感目标
1.通过本章学习,主要在同学心目中建立起生物(包括人)与环境相适应的辩证观点。
2.激发同学们保护生物栖息环境、保护生态系统的多样性的热情、渗透爱国主义教育。
●教学重点
1.生物多样性的三个方面内容及它们之间的关系。
2.基因多样性。
3.说明保护多样性的意义。
4.培养学生收集和整理信息的能力。
●教学难点
1.生物多样性的三个方面内容以及它们之间的关系。
2.基因多样性。
●教学方法
多媒体演示、引导启发、对比分析归纳等多种教学方法。
●教具准备
1.教师准备:
有关生物多样性三方面内容的多媒体片断或图片。
2.学生准备:
(1)复习已学过的植物、动物及微生物的种类。
(2)生物的性状是基因控制的内容收集。
(3)生态系统的概念及种类。
●课时安排
1课时
●教学过程
[创设问题情境,抓住重点,直接导课]
教师:请问“生物的多样性”这个词侧重于哪个字?
学生:“多”字。
教师:那自然界里的生物是怎样一个“多”法呢?有几个层次内容呢?“多”的意义何在呢?好,先请同学们看一段多媒体片断。请注意收集信息及时记录。
投放多媒体课件,有关内容如下:
画外音:“自然界存在着形形色色的生物。”画面中出现:游戈的鱼群、飞翔的海鸥、扑腾入水的企鹅、跳跃的猴群、飞跑的麋鹿、追逐的猎豹、悠然的丹顶鹤、开屏的蓝孔雀、快速旋转运动的草履虫、成片的森林(配有节奏较快的背景音乐随画面一幅幅闪过)
学生:积极思维,收集信息,及时记录。
教师:从刚才的片断中,你收集到多少种生物?
学生:近十种。
(注意:可适当的增加播放次数)
教师:自然界里的生物远不止这些,到底有多少,请同学们看书P90页图表。
学生:分析图表。
[概述生物多样性三方面内容及我国生物多样性现状及独特性]
教师:试分析生物多样性,从种类上看,多在什么地方?
学生:生物种类繁多,植物约有50多万种,动物约有150多万种,微生物约10多万种。
教师:通过分析图表,你能得到什么样的信息?
学生1:表中第一竖行表示生物类群,共8种。
第二行表示我国已知种数,第三行表示世界已知种数,第四行表示我国已知种数占世界已知种数的百分比。
学生2:我国的_子植物在世界上占的百分比较高是26.7%。所以,我国有“_子植物故乡”的美称。相对的,爬行类占百分比是5.97%,相对较少。我国总种数占世界平均百分比是……14.96%。
教师:好,同学们收集信息能力相当准确。刚才同学说表中有8种生物类群,除了这8种,还有哪些类群?
学生抢答:苔藓植物、藻类植物、微生物。
教师:从表中分析我国生物种类现状如何?
学生:我国总数占世界已知总数的百分比是14.96%。
我国是生物种类最丰富的国家之一。我国植物资源十分丰富。其中苔藓、蕨类和种子植物仅次于巴西和哥伦比亚,居世界第三位;我国_子植物是世界上最丰富的国家,被称为“_子植物故乡”,我国也是动物种类最多的国家之一,其中脊椎动物中的鱼类、鸟类和哺乳类的种数都位于世界前列。
教师:也就是说,我国物种高度丰富,除此之外,我国的生物多样性还有其独特性,有许多生物是我国所特有的。581种哺乳动物中,特有种约110种,比如……
学生抢答:大熊猫、金丝猴、白鳍豚、扬子鳄、朱鹮、藏羚羊、丹顶鹤、蛙蛙鱼……
教师:植物有……
学生:银杉、水杉、珙桐、树蕨、苏铁……
教师:很好。偷猎者将我国特有的生物卖到国外其实是一种_行为,我们一定要和这种行为做斗争。
教师:同学们再设想一个问题:是不是地球上生存的所有生物都被人类发现了?
学生:可能有两种回答:是/不是。
教师:回答是的同学,你从哪知道还有新的生物品种?试举例。
学生:举例……
(从事例出发,过渡到基因多样性的概述。)
教师:老师给大家举一个例子:水稻草丛矮缩病是水稻植株明显矮化,叶片上出现斑点(白色),分蘖很小,稻谷的产量和品质明显下降的一种危害水稻生长发育的病毒性疾病,很难防治。后来,科学家们发现了一种野生水稻种群,这个种群对草丛矮缩病具有比较强的抵抗性,从而为培育抗草丛矮缩病的水稻新品种找到了必要的基因。可见,并不是地球上生存的所有生物都被人类发现了。
这种野生水稻便是科学家新发现的生物,这种生物具有它特有的、较强的抗草丛矮缩病的基因。所以,不同品种的生物,它的基因也不相同。这便是基因的多样性。
请同学阅读P91页,基因的多样性。
学生:仔细阅读,努力理解,积极收集信息。
教师:在基因的多样性里有两个事例。哪两个?
学生1:事例一:美国科学家引进我国野生大豆与当地品种杂交,培育出抗大豆萎黄病的优良品种,挽救了美国大豆生产业。
学生2:事例二:我国科学家袁隆平院士利用野生水稻与普通栽培水稻多次杂交,培育出产量很高的杂交水稻新品种,创造了巨大经济利益。
教师:从这两个事例和老师刚才的举例中,你能得到什么信息?
学生:分析讨论后发言,可能有如下内容:
1.首先生物的各种特征是由基因控制的。小麦的形态特征由小麦细胞内基因控制,水稻的形态,特征由水稻细胞的基因控制。
2.不同种生物的基因有较大差别,同种的个体之间,在基因组成上也不尽相同。例如小麦和水稻的基因便不同;同种的水稻,野生水稻和普通栽培水稻基因不同,我国野生大豆和美国当地的栽培大豆基因也不同。
可见,每种生物都是一个丰富的基因库。
教师:同学们收集到的信息很准确。特别是明确了生物的各种特征都是由基因控制的。比如我国水稻有50 000个品种,这些品种在基因组成上是有差别的,它们构成了水稻的基因库。也就是说每种生物都是由一定数量的个体组成,这些个体的基因组成是有差别的,它们共同构成了一个基因库。
可见,生物种类的多样性实质上是基因多样性的外在表现。
我国生物多样性的丰富性和独特性,自然表达了我国基因多样性的丰富性和独特性,可见,我国是世界上基因多样性最丰富的国家之一。
那么研究生物基因的多样性意义何在?
学生:结合课后练习题2和书上例题分析。
教师:动物园饲养的华南虎产下的两只小华南虎眼睛是瞎的,科学家认为这是近亲繁殖的结果,你认为这与基因多样性有什么关系?
学生:有关系。因为近亲繁殖,会使亲代的雌雄华南虎以共同祖先继承相同致病基因的机会大大增加,这些基因遗传给后代,就会使子代出现遗传性疾病。
教师:这便是种内的基因多样性,为动植物的遗传育种提供宝贵遗传资源的反面例证。可见,基因的多样性对物种延续有着重要意义。基因多样性的减少会直接表达物种多样性的减少。
(合理过渡,概述生态系统的多样性。)
教师:在一定的区域内,生物与环境相互作用形成的统一整体,便是生态系统。生物种类的多样性及生物基因的多样性决定了生态系统的多样性。
同学们,你知道哪些生态系统的类型?
学生:有森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、湿地、湖泊、海洋、森林、城市等生态系统。
教师:咱们生活的地区有哪些生态系统?
学生1:我家住的附近有湖,湖泊里有鱼藻、鱼、浮游动物、水草等多种生物,构成一个湖泊生态系统。
学生2:我家附近有一块地,地里种有玉米、菜豆、各种蔬菜,还有各种杂草、害虫等多种生物,构成的是农田生态系统。
学生3:公园里有大面积的草坪,草坪里有蚂蚁、蚯蚓、小昆虫等多种生物群,构成了草原生态系统。
学生4:还有森林生态系统。
教师:同学们都很善于观察,陈述得也好。
总之,在各类生态系统中,生活着各种类型的生物群体。不同的生物群体要求不同生态系统。可见,生态系统是具多样性的。
好,到现在,我们已经明确了生物的多样性有三个层次内容,它们是……
学生:生物种类多样性、基因多样性和生态系统多样性。
教师:它们三者的关系,你如何理解?
学生:讨论后回答。
学生1:每种生物都是由一定数量的个体组成,这些个体基因组成是有差别的,它们共同构成了一个基因库;比如刚才所说我国水稻有50 000个品种,每个品种基因组成上有差别,它们便构成了水稻基因库。
每种生物又生活在一定的生态系统中,并且与其他的生物种类相联系。比如鱼生活在湖泊或海洋生态系统,湖泊或海洋里除了有鱼,还有鱼的各种食物,像浮游动、植物、水草等。鱼与其他生物种类是相联系的。
学生2:某种生物的数量减少或灭绝,必然会影响它所在的生态系统。比如湖泊里的水草大量减少,会直接影响以水草为食的草鱼的数量。过度放牧以及鼠害、虫害等原因,我国草原面积正在不断减少,有些牧场正面临着沙漠化的威胁。
当生态系统发生剧烈变化时,也会加速生物种类的多样性和基因多样性的消失。如牧场沙漠化,许多牧羊、牧马、牧牛便会出现食物短缺现象,导致种类多样性和基因多样性的消失。
教师:可见,保护生物的栖息环境,保护生态系统的多样性,是保护生物多样性的根本措施。
[课堂小结]
本节课,我们共同认识了生物多样性三个层次的内容及生物多样性的意义,还有生物多样性三个层次内容的关系。
请同学们到大自然中去,做个有心人,继续关注生物,关注自然。
[巩固练习]
判断题
1.许多药材需要野生生物资源作为原材料。
答案:√
2.地球上所有的植物和动物,以及它们所拥有的全部基因,共同构成了生物多样性。
答案:×
3.野生动物一旦灭绝,就无法再生出来。
答案:√
4.对于珍稀濒危物种,除特殊需要经过批准,禁止一切形式的猎采和买卖。
答案:√
高考生物教科书教案(篇3)
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。
高考生物教科书教案(篇4)
第一节 植物的激素调节
设计思想:
1、设计主线
以植物生长素的发现实验、生长素的生理作用及其在农业生产中的应用、植物激素调节的作用机理为主线展开教学活动。在此过程中及时渗透科学史、科学方法、科学精神、科学价值观的教育;培养学生的参与意识、训练学生的观察能力、设计实验的能力、动手操作的能力。
2、课时计划:
采用互动式教学模式,用三课时完成。以教师提供讨论素材,组织引导学生讨论、活动,最后由师生共同总结的形式进行。
第一课时:第一阶段,由教师提问或呈现植物感性运动、向性运动的材料,启发学生思考、讨论;练习,提出假说、设计实验求证假说;第二阶段,由教师介绍达尔文的实验以及达尔文根据实验观察提出的假说。
第二课时:第一阶段,由教师提供有关验证达尔文假说的实验素材,组织学生讨论分析实验素材,引导学生得出对达尔文假说的验证实验结果,并总结对激素进行研究的具体实验方法;第二阶段,组织学生进行实验设计的练习。
第三课时:提供素材使学生了解生长素的生理作用以及各种植物激素间的相互关系,懂得植物激素调节的作用机理,以及在生产实践中如何应用有关生长素的知识。
3、重难点分析
重点:
(1)生长素发现过程中的三个实验以及对实验结果的分析。
在科学研究与发现的历史过程中,不断发生着观察(包括实验观察)、根据观察过程中所发现问题进行的分析、根据分析提出的假说和对假说的求证活动。课文中所介绍的生长素发现历史中的三个实验,完整地再现了一个假说的提出和求证过程,是对学生进行科学史教育的极好素材。如果能很好地利用这一素材,也可以使它成为对学生进行科学方法训练的一个极好机会。
(2)生长素的生理作用及其在农业生产中的应用。
科学研究的成果只有通过技术转化为社会生产力才能造福于人类。通过教学活动使学生理解生长素的生理作用,及其在生产实践中的应用,既有助于学生理解科学研究要为社会生产服务,也有助于学生理解激素调节的作用机理。
(3)植物激素间的相互作用。
其他植物激素以及植物激素间的相互作用这部分内容,也是在教学中应着重处理的一个重点。只有让学生对植物体内的其他激素有所了解,才能使学生理解植物的生命活动是由多种激素共同调节的。
难点:生长素生理作用的两重性及其运用两重性分析问题。
“引起不同器官(茎尖、根尖)细胞生长的生长素浓度不同”。如果学生没有很好地掌握这一特点,就会在运用生长素生理作用的两重性分析实际问题时出现混乱,因此此部分是学生掌握知识的一个难点。因此,教师在教学过程中一定要设法突出地明确两点:第一:生长素对各种器官具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点;第二:生长素对不同器官促进生长的最适浓度不同。
4、教学过程:
导入新课:通过语言陈述、由课本的彩图呈现或由教师呈现事先准备好的植物的向性运动实验装置,首先应与绪论课的内容联系,明确所发生的现象是植物应激性的表现。提出问题:为什么会产生这种现象?引起学生的兴趣,吸引学生的注意。
主要教学过程:通过动画媒体介绍发现生长素的一系列实验,介绍科学研究的一般过程,训练学生根据实验结果,分析问题,提出假说、求证假说、得出结论的能力。
第一课时
对实验结果的分析与讨论:
“植物为什么会表现出向性运动呢?早在1880年达尔文就针对这一现象进行过实验。”(可利用动画课件,分为两部分对达尔文实验的进行介绍,从而实现引导学生学会对实验结果的分析)“根据实验的第一部分结果,你认为产生向光运动的部位在植物体的什么位置?” “――在胚芽鞘的尖端。”学生会很自然地得出这个结论。
“根据实验的第二部分结果,你是否能够知道胚芽鞘的尖端是受了环境中的什么因素的刺激才产生影响的?它的影响方向大概是朝向哪个方向?” “――胚芽鞘的尖端是受到单侧光的刺激才发生影响的。”但要得出“它的影响作用方向是从胚芽鞘的尖端朝向下方。”这个结论,还需要教师进一步引导学生注意观察:胚芽鞘尖端之所以产生向光运动是因为在胚芽尖端的下方发生了弯曲。至此,就可以介绍达尔文根据实验结果提出的假说――尖端产生了某种向下的影响。
科学方法训练:
要落实对学生的科学素质培养和训练,既要把对科学研究一般过程的介绍贯穿在生物学的知识教学过程之中,还要注意及时为学生总结前人进行工作的具体的实验(操作)方法。
“回顾生长素的发现历史,我们可以发现:在1880年到1934年的几十年时间里,有不同国家的科学家在为揭开植物生命活动的奥秘进行了不懈地努力。我们还可以尝试着分析一下科学家们所使用的一些具体的实验方法。”“在达尔文实验的第一部分中,他对胚芽鞘进行了什么样的处理?”“――切除了一部分胚芽鞘的尖端。”“这就是达尔文使用的实验方法――切除的方法。”“在切除了这部分胚芽鞘尖端的同时,是否只观察被切除胚芽鞘尖端的幼苗呢?”“――是将切除了胚芽鞘尖端的幼苗和没有切除胚芽鞘尖端的幼苗对比观察。” “这就是开展实验必须设置的对比实验的方法。”
第二课时
对实验结果的分析与讨论:
“1928年,荷兰科学家温特利用胚芽鞘进行了进一步的实验。他在达尔文实验的基础上,对实验的操作进行了技术上的改进。”(利用动画课件介绍温特的实验)“从温特的实验结果我们可以得到什么结论?”――“证实了达尔文关于植物向光性运动原因的假说――确实存在一种物质致使胚芽尖端产生了向光运动”。
“1934年,荷兰科学家郭葛等人从植物中分离出了这种能使植物产生向光性的物质,并确定它就是吲哚乙酸。”这就真正从化学物质的角度证实了达尔文的假设。
科学方法训练:
“温特的实验不仅证实了达尔文关于植物产生向光运动原因的假说――确实存在某种物质致使胚芽鞘的尖端弯向光源生长,而且在实验方法上又做了进一步的改进――在切除之后又设法把假设存在的物质添加回植物体,然后进行对比观察。这成为后来的植物学家对激素进行研究常用的‘切除-添加’的实验方法。”
第三课时
科学方法训练:
学生了解了研究植物体激素的具体操作方法,才能展开思维的翅膀,使教师对学生进行拓展思维的训练成为可能。
(1)“根据温特的实验,你能否设计一个实验证明:胚芽鞘尖端产生的生长素,只能向下运输,而不能向上运输?”通过这样提问,可以激发学生的兴趣、启发学生的思考。
(2)“要想知道在植物体内,除了胚芽鞘尖端能产生生长素之外,还有哪些部位的细胞能产生生长素?你认为应该选择哪种细胞进行检测?”经此一问,可以启发学生思考,也可转入对生长素的产生部位和分布的教学活动。
(3)“在能够从植物体中分离提取出生长素之后,要想知道:‘除了能使植物产生向光运动之外,生长素对于植物的器官还有什么作用?’你可以采用哪种方法来进行试验?”通过这一提问,既可以启发学生思考,也可以顺利地转入关于生长素的生理作用的教学活动。
对难点的_:生长素作用的两重性
陈述:当科学家们能够分离、提取生长素后,利用生长素做进一步的实验就成为可能。
引导分析:从对实验结果的描述中我们能发现什么?三种生长素难点变化曲线图
师生讨论:从图中我们可以看出:随着添加的生长素浓度加大,植物器官的生长速度并不总是随之加大。而是当浓度超过一定值以后,随着生长素浓度增加植物器官的生长速度反而呈下降趋势。这就使科学家们得出了这样一条结论:“生长素促进生长的生理作用具有两重性――低浓度促进生长、高浓度抑制生长”。
进一步的分析:“那么,促进或抑制生长的生长素浓度是否对植物体的所有器官都是相同的呢?”从实验结果我们可以看出:根、芽、茎所需要的促进生长的生长素浓度各不相同,对它们起抑制作用的生长素浓度也是各不相同的。如: 这个浓度值对根和芽都是起抑制生长作用的,而对茎来说则是起促进作用的。
创设问题情景:把一粒正在萌发的蚕豆种子水平放置,持续提供生长所需要的条件,蚕豆的胚芽会向上生长、胚根会向下生长。分析在胚芽、胚根转弯的那一部分,生长素浓度的分布情况是怎样的呢?动画片段
进一步的讨论分析:茎的背地性是较高浓度的生长素促进了近地一侧细胞的生长。而根的向地性是较高浓度的生长素抑制了近地一侧细胞的生长。根和茎在生长素的作用下都表现出了应激性的现象,但生长素对它们的作用机理并不相同。这其中的原因主要是:不同器官对生长素浓度的敏感性不同。
总结提高:无论是生长素的生理作用,还是其他植物激素的调节作用,都存在着促进或抑制某种植物生命活动两个方面的过程。这两个相互矛盾的过程,共同调节着植物体的生命活动。
【板书设计】
第一节 植物的激素调节
一、生长素的发现过程:
1.达尔文通过对比观察提出了假设:尖端产生了某种物质,在光的刺激下对下面的部分产生了影响。
2.温特通过实验证实了达尔文的假设:确实存在某种物质。
3.郭葛分离并鉴定出了产生影响的物质:吲哚乙酸,即生长素。
二、生长素的合成与分布:
合成部位:生长旺盛的细胞、分生组织。
分布:1、向光一侧比背光一侧少
2、在尖端产生,向下运输
三、生长素的生理作用:
1、低浓度促进生长,高浓度抑制生长。例:顶端优势。
2、能促进植物不同器官生长的生长素浓度不同
四、生长素在生产中的应用:
1、促进扦插枝条生根
2、促进果实发育
3、防止落花落果
五、其他植物激素:
1、赤霉素
2、脱落酸
3、细胞分裂素
4、乙烯
高考生物教科书教案(篇5)
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
高考生物教科书教案(篇6)
一、三维目标
1、能说出DNA分子的基本组成单位
2、能概述DNA分子双螺旋结构的主要特点
3、能阐明碱基互补配对原则
4、能概述DNA分子复制的时间、场所、过程、特点和意义
5、通过构建概念图,有利于培养学生构建知识网络能力。
6、通过课堂的技能训练,强化学生分析问题和解决问题能力。
7、认同DNA分子结构和功能的统一性
8、通过师生互动,训练学生语言表达能力及能规范和准确描述专业术语
二、教学重点、难点
1、教学重点:DNA分子结构的主要特点
DNA分子复制的条件和特点
2、教学难点:利用碱基互补配对原则进行相关计算
半保留复制应用
三、教学方法
谈话法、讲练结合法、归纳法
四、教具准备:PPT课件
五、教学课时:1课时
高考生物教科书教案(篇7)
一、说教材
《伴性遗传》选自人教版生物必修二第2章第3节。本节课讲述伴性遗传的现象和特点以及在实践中的应用。本节以及本章的其他两节《减数_和受精作用》、《基因在染色体上》都是在第一章认识孟德尔遗传规律的基础上,沿着科学家探究基因在细胞中位置的脚步而设计的。本节又为《人类遗传病》的学习打下基础。
二、说学情
在之前学生已经知道基因位于染色体上,这为他们理解本节课基因和性染色体行为一致打下了基础。生活中学生知道遗传病的概念但并不了解伴性遗传病的特点,因此适合带领学生以探究的方式学习伴性遗传。高中学生的逻辑思维已经接近成熟,而且通过之前的学习具备了一定的科学分析思维,可以对伴性遗传的例子红绿色盲症遗传进行探究。
三、说教学目标
【知识目标】
概述伴性遗传的特点。
【能力目标】
(1)通过分析资料,总结出伴性遗传的规律;发展分析问题,揭示事物规律的能力。
(2)通过伴性遗传规律在生产实践中应用的学习,提升解决实际问题的能力。
【情感态度与价值观目标】
(1)通过道尔顿发现红绿色盲症的过程,养成善于发现生活中小问题的习惯,形成探究生活中现象的意识。
(2)形成生物联系生活生产的观念,用生物学知识解决生活中问题的意识。
四、说教学重难点
根据教学目标确定本节课教学重点为:伴性遗传的特点。本节课主要以红绿色盲的分析为例学习伴性遗传的特点,所以难点为:分析红绿色盲遗传。
五、说教法学法
本节课主要是以红绿色盲为例进行问题探究,因此我会准备足够的资料,引导学生自主阅读、小组讨论,对问题进行自主的探究和讨论,得出伴性遗传的特点和应用。
六、说教学过程
1.导入新课
首先是导入新课环节。为了引起学生的学习兴趣,我会请同学们根据PPT上的红绿色盲检查图,检测自己的色觉。此时学生会积极的参与到检测和讨论中。之后教师引出:有一种色觉不正常的病症叫红绿色盲症,它是一种伴性遗传病,请大家说说什么是伴性遗传。在忙碌的高中学习生活中,教师采用这样的导入可以很迅速的引起学生的兴趣,在不知不觉中带领学生进入本节课伴性遗传的学习。
2.新课展开
接下来就是我的新课展开环节,将分为三步进行:
第一步是探究人类红绿色盲症,首先我会出示红绿色盲症家系图。提出问题串:①家系图中患病者是什么性别?说明色盲遗传与什么有关?②Ⅰ代中的1号是色盲患者,他将自己的色盲基因传给了Ⅱ代中的几号?③Ⅰ代1号是否将自己的色盲基因传给了Ⅱ代2号,这说明红绿色盲基因位于_染色体上还是Y染色体上?④为什么Ⅱ代3号和5号有色盲基因,而没有表现出色盲症?通过观察思考学生能知道红绿色盲症是伴_隐性遗传病。此时我会展示人类男性和女性的染色体组型图,请学生看图思考为什么色盲基因只存在于_染色体上?学生通过观察会得出:因为_染色体和Y染色体形态差异,Y染色体上没有色盲基因的等位基因。整个过程我用问题引导学生的思路,学生通过观察图得出结论,这样可以发展学生自主探究的能力。
接着请学生自己用表格总结出红绿色盲的基因型和表现型并且分析为什么色盲男性患者多于女性?通过以上的学习学生能够得出正确结论,此时我会请学生代表上讲台展示他的结果,师生对他进行评价。用表格做总结可以帮助学生理清思路,养成对比总结的习惯。
接下来带领学生分析正常女性与男性红绿色盲婚配、女性红绿色盲基因携带者与正常男性婚配的遗传图解。在学生学会如何分析遗传图解后,为了发展学生的分析能力。请学生以生物小组为单位分析女性红绿色盲基因携带者与男性红绿色盲婚配、女性红绿色盲与正常男性婚配的遗传图解。师生共同总结出红绿色盲的遗传的特点是交叉遗传、患者男性多于女性、一般为隔代遗传。
第二步是探究抗维生素D佝偻病遗传特点,由于已经带领学生对人类红绿色盲症做了分析,他们有了一定的分析思路和知识基础,所以我会让学生以生物小组为单位自主学习抗维生素D佝偻病遗传这一部分的内容。在学生讨论过程中我会巡视指导,参与到他们的讨论中。经过讨论,我会请一位学生化身小老师上台讲这一部分的内容,之后我会注意总结抗维生素D佝偻病是伴_显性遗传病,其遗传特点是:女患者多于男患者、世代连续、男患者的母亲和女儿定是患者。
第三步是学习伴性遗传的实践应用,学习生物科学不是为了单纯的学习知识,而是为了提高生物科学素养,用知识改变生活。所以生物学习要紧密的联系实践。这一部分我会给学生多举一些例子,如通过眼色区别子代果蝇的雌雄,通过芦花羽毛区别雏鸡的雌雄,通过分析家系图决定生男生女等。生活真实的例子更能直观的体现出这一部分学习的价值。
这一部分的知识有一定的难度,为了加深学生的理解。我会让学生做教材上的基础题,并请有兴趣的同学把拓展题也做了。通过分层次习题的练习满足不同学生的需求,也可以让我了解学生的掌握情况,以便针对性辅导。
3.小结作业
在课程结尾我会带领学生一起回顾本节课内容,总结伴_显性遗传病和伴_隐性遗传病的遗传特点,帮助学生形成完整的知识框架。并请同学们课后收集一个血友病患者家族的家系图,尝试分析血友病是什么遗传病。下一节课的时候进行分享。这样的作业既能应用本节课所学到的知识,同时也锻炼学生搜集、分析资料的能力。
七、说板书设计
下面说一说我的板书设计,我用表格的形式把本节课的重点呈现在黑板上,做到整洁清晰、大方明了。这就是我的板书设计。