高中生物教案设计万能(汇编19篇)
发表时间:2026-06-09⬢ 高中生物教案设计万能 ⬢
一、教学目标:
1.使学生了解动物的攻击行为和防御行为的概念和意义。
2.通过阅读和讨论,在学生了解动物攻击行为和防御行为概念的基础上设计一个观察或实验方案,培养其实验能力。
3.通过引导学生将所学的动物的攻击行为和防御行为方面的知识,用于观察或实验设计,教育学生注重理论联系实际;通过小组讨论、合作学习,培养学生团队精神。
二、重点、难点分析
1.本课的重点是动物攻击行为和防御行为的概念。
本章的主要内容是介绍了六种主要的动物行为类型。其中,首先介绍了动物的攻击行为和防御行为。同种动物个体之间争夺生存空间和生活条件的斗争产生攻击行为;不同种动物之间保护自己、防御敌害的行为是防御行为。这是动物的最基本的生存行为方式,是本节的重点。
2.若不安排观察动物的攻击行为和防御行为,本课无难点。
在第一节介绍了研究动物行为的方法后,根据学校的条件和学生的情况适当安排一些观察活动,则不仅有利于学生理解动物攻击行为和防御行为的概念,而且有利于培养学生的观察能力,也是对学生进行科学方法的训练。如安排此项活动,则难点在于就近选择适于进行观察的动物;安排观察的时间、地点和观察方式;如何组织学生分组进行观察;怎样使每个学生都能参与观察活动和指导学生设计、制作观察记录表等。
三、教学过程设计
(一)本节课的参考课时为1课时
(二)教学过程
1.复习动物行为的概念,讲评小组观察计划和实验设计:
可以将学生小组所画的概念图用投影片打在屏幕上,请该组学生介绍他们画概念图的思路,通过交流概念图的绘制情况复习动物行为的概念。
对有些小组进行的观察计划或实验设计进行讲评,主要表扬小组对学习生物学的积极性,说明学习科学必须注重观察和实验,建议小组继续完善本组的观察计划或实验设计,并帮助小组尽量实施其计划。
2.引入新课:
课前,尽量准备关于动物攻击行为和防御行为的录像片,如电影《生物的进化》中有两只斗鸡相互攻击的生动镜头;中央电视台播放的《动物世界》栏目中有许多动物攻击与防御行为的节目,如兔子、白犀牛、克什米尔赤鹿等录像片中都有精彩的镜头。上课时,先播放有关动物攻击行为的录像,再播放有关动物防御行为的录像,用时3~5分钟。请学生归纳这些行为,从而引出本节课题。
3.自学本课内容:
①浏览课文。
②将动物的攻击行为和防御行为进行对比,琢磨二者概念有哪些共同点和不同点;将书上介绍的动物的攻击行为和防御行为与自己原有的认识作对比,想一想有什么不同之处,记下所想到的问题。
③慢而透彻地阅读课文,仔细看彩图,想一想能否举出与书上例子不同的动物攻击行为的例子;同样仔细看书上三幅插图,想一想能否举出与书上例子不同的动物防御行为的例子,用自己的话归纳动物的攻击行为和防御行为的概念。
4.小组讨论:
①交流阅读课文时想到的问题,对问题进行讨论。
②补充动物攻击行为和防御行为的例子,讨论对动物攻击行为和防御行为的概念的理解;讨论动物的攻击行为和防御行为对动物个体和种族的意义。
5.全班讨论:
①请小组代表汇报小组讨论的情况,介绍本组举出的与书上例子不同的动物攻击行为和防御行为的例子,着重说明本组对动物攻击行为和防御行为的概念的理解。对学生代表的发言要认真聆听,及时点评。
②教师引导学生概括本课的知识结构。
6.建议学生边学习动物行为的类型,边完善各组上节课进行的观察或实验设计,争取将观察或实验设计付诸行动。
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一、 教学目标
1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.尝试提出问题,作出假设。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
二、教学重点和难点
1.教学重点
举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.教学难点
尝试提出问题,作出假设。
三、教学方法
探究法、讲述法
四、课时安排
五、教学过程
〖章引入学生阅读P58。
〖节引入以“问题探讨”引入,学生思考回答,教师提示。
〖提示1.由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量,使得管内液面升高。
2.用纱布替代玻璃纸时,因纱布的孔隙很大,蔗糖分子也可以自由通透,因而液面不会升高。
3.半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量,液面也不会升高。
〖问题以“本节聚焦”再次引起学生的思考与注意。
〖板书一、细胞的吸水和失水
〖思考与讨论学生阅读思考讨论回答,教师提示。
〖提示1.红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。
2.红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。
3.当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时,红细胞一般会因持续吸水而涨破。
4.红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下,差值较大时吸水或失水较多
〖板书㈠动物细胞的吸水和失水
吸水:细胞外液的浓度>细胞内液的浓度(膨胀甚至涨破)
失水:细胞外液的浓度<细胞内液的浓度(皱缩)
㈡成熟植物细胞(有大液泡)的吸水和失水
原生质层:细胞膜+液泡膜+两层膜之间的细胞质。
〖探究植物细胞的吸水和失水。学生阅读思考交流回答,教师提示。
〖提示
中央液泡大小 原生质层的位置 细胞大小
蔗糖溶液 变小 原生质层脱离细胞壁 基本不变
清水 逐渐恢复原来大小 原生质层恢复原来位置 基本不变
〖板书
失水:细胞外液的浓度<细胞内液的浓度(质壁分离)
吸水:细胞外液的浓度>细胞内液的浓度(质壁分离复原)
〖板书二、物质跨膜运输的其他实例
〖提示1.在培养过程中,水稻吸收水分及其他离子较多,吸收Ca2+、Mg2+较少,结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。
2.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输并不都是这样,这取决于细胞生命活动的需要。
4.细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。
〖板书细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
〖小结见板书。
〖作业练习一二。
〖提示基础题
1.√。 2.√。 3.×。
拓展题
农业生产上的轮作正是针对不同作物根系对矿质元素的选择性吸收而采取的生产措施。如果长期在同一块田里种植同种作物,地力就会下降(俗称伤地),即某些元素含量下降,这样就会影响作物的产量。
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1.单细胞生物依赖单个细胞就可以完成各项生命活动。
例如:草履虫的运动和分裂依赖单个细胞就可以完成
2.多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。
如缩手反射的结构基础、人的生殖和发育等。
3.病毒的生命活动离不开细胞
(1)病毒无细胞结构:主要由蛋白质(外壳)和核酸(DNA或RNA)构成。既不属于真核生物,也不属于原核生物。
(2)病毒营寄生生活,在活细胞内才有生命现象,因此只能用活细胞(如鸡胚)培养病毒。不能用普通培养基培养。例如:T2噬菌体——用大肠杆菌培养。
(3)病毒分类:
根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。
(4)繁殖方式--------复制(增值):吸附→注入→合成→组装→释放(见下图)
病毒的繁衍过程中病毒只提供模板。氨基酸原料,核苷酸原料,核糖体,酶,能量,tRNA都由宿主提供。
(5)变异类型:只有基因突变一种方式,因为病毒无染色体,也不能有性生殖,所以无染色体变异和基因重组。
(6)病毒在生物学中的应用举例:
①基因工程中作载体,②诱导动物细胞融合,③在免疫学上可作疫苗用于免疫预防。
(7)常见病毒的遗传物质
DNA类病毒:噬菌体、天花病毒、乙肝病毒等
RNA类病毒:烟草花叶病毒、HIV、SARS、禽流感病毒等
所以,生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的基本单位。
逆转录病毒
人类免疫缺陷病毒(HIV)是逆转录病毒。此类病毒自身携带有逆转录酶,其基因组独特,是由两条相同的正链RNA构成,称为单正链双体RNA。其生物合成过程与其他单链RNA不同。首先以病毒RNA为模板,在逆转录酶的作用下合成canal,构成RNA-DNA中间体。中间体中的RNA链由RNA酶水解,DNA链进入细胞核内,在DNA多聚酶作用下复制成双链DNA。该双链DNA则整合至宿主细胞的染色体DNA上,成为前病毒,并可随宿主细胞的分裂存在于子代细胞内。前病毒在细胞核内逆转录出子代病毒RNA和mRNA。mRNA在细胞质核糖体上翻译出子代病毒的蛋白质。(注意:HIV侵染T细胞时,RNA和逆转录酶一起进入宿主细胞)
如图为艾滋病病毒(HIV)侵染人体淋巴细胞及增殖过程示意图
有关病毒知识小结如下:(理解记忆)
二、生命系统的结构层次
细胞--组织--器官--系统--个体--种群--群落--生态系统--生物圈
说明:①分子、原子属于系统,但不属于生命系统结构层次
②一个单细胞生物,既是细胞,又是个体。
③植物没有系统层次
④最基本的生命系统------细胞;最大的生命系统--------生物圈;
地球上最早的生命形式是------单细胞生物。
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一、教学目标
细胞分化、癌变和衰老的知识。
二、教学重点
细胞分化的概念和意义;癌细胞形成的原因。
导入:近年来,关于细胞的分化、癌变和衰老的研究,已经成为细胞生物学的重要课题。其中细胞的分化与生物发育有密切关系,细胞的癌变与当今世界严重威胁人类的生存的癌症有关,细胞衰老与人类及动植物的寿命有关。下面我们一起讨论大家感兴趣的话题--细胞的分化、癌变和衰老。
三、教学过程
(一)细胞的分化概念和意义
提问:一般多细胞生物体发育起点是什么?(回答:受精卵。)
提问:受精卵进行分裂的方式是什么?(回答:有丝分裂。)
提问:有丝分裂后,亲代和子代细胞中的染色体数目是否相同?(回答:相同。)
提问:那么,什么是细胞分化呢?(要求学生举例回答。)
提问:细胞分化在什么时候达到限度呢?(回答:胚胎期。)
提问:细胞分化的结果是什么?(回答:形成各种不同的细胞和组织)
(概括细胞分化的概念和意义,引出细胞的全能性。)
(二)细胞的全能性
进述:观察植物细胞培养完整植株示意图。
从图中我们可以看出,由胡萝卜韧皮部分离的细胞,在适宜条件下,经过分裂和分化又能发育成新的植株,说明已经分化的细胞仍然有发育的潜能,这就是细胞的全能性。
(三)细胞的癌变
讲述:讨论第二个问题——细胞的癌变,癌细胞几乎人人都有,这并非危言耸听,病理学家经过大量尸体解剖和病理检查后发现,死亡原因虽然不同,但几乎每个人的体内都能检出癌细胞。只不过绝大多数人体内癌细胞很少,尚未形成癌肿。
提问:常听说的癌症有哪些?(回答:胃癌、肺癌、肝癌、乳腺癌、宫颈癌、大肠癌、白血病、食道癌、恶性淋巴瘤、卵巢癌…)
提问:癌症的危害是什么?(回答:癌症是一类严重威胁人类生命和健康的疾病。据最新的统计资料报道,我国每年新发现的肿瘤病人约100万左右,在全球因为癌症,每年夺去大约600万人生命,并把1000万人置于死亡边缘。随着人类生存环境的日益恶化,肿瘤的发生率呈逐年上升趋势。)
提问:引起细胞癌变的致癌因子有哪些种类?(回答:物理的电离辐射、x射线、紫外线,化学的砷、苯、煤焦油等,150多种肿瘤病毒。)
提问:癌细胞是如何形成的?(回答:在物理、化学或病毒等致癌因子的作用下,致癌基因被激活。)
总结癌细胞及其特征,人体细胞产生癌变的原因以及预防癌症的三级防治措施。
(四)细胞的衰老:细胞衰老的特征和原因
学生阅读"细胞的衰老"。
提问:人体头发变白的原因是什么?(在学生各抒己见的基础上,总结:酪氨酸酶活性降低。)
提问:那么如何使变白的头发再变黑呢?(回答:提高酪氨酸酶的活性,染发等。)
讲述:总结细胞衰老的特征以及细胞衰老的原因。就如何提高酶的活性以及染发对人体的危害等加以解释。
小结:要求了解细胞分化的概念和意义以及细胞的全能性,了解什么是癌细胞、癌细胞的特征、引起细胞癌变的致癌因子和癌细胞形成的原因,以及癌症的预防,了解细胞衰老的特征和细胞衰老的原因。真正明白细胞分化的概念和意义;癌细胞形成的原因。
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一、教学目标
1.阐明群落的演替过程。
2.说明人类活动对群落演替的影响。
3.关注我国实行退耕还林、还草、还湖,退牧还草的政策。
二、教学重点和难点
群落的演替过程。
三、板书设计:
一、演替
㈠初生演替
㈡次生演替
二、人类活动对群落演替的影响
三、退耕还林、还草、还湖
四、教学过程:
〖引入“野火烧不尽,春风吹又生”,你知道其中的原因吗?
2.火山爆发后环境条件发生了变化。在火山爆发中,有些物种可能会绝灭;在恢复过程中外来新物种可能会进入。群落结构因此而发生了变化,一般不能恢复原来的群落结构。
〖板书演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,就叫做演替。
〖问题以“本节聚焦”的问题再次引起学生的思考。
〖板书一、演替的类型
〖学生活动学生带着“思考与讨论1”,阅读P79~P80,并完成“思考与讨论”。
〖提示1.因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分,而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。
2.通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤,并积累起了有机物,这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后,由于其植株高于地衣能获得更多的阳光,处于优势地位,其结果是逐渐取代了地衣。
3.能找到这些植物。在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指优势取代,而不是“取而代之”。形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但在森林中各种类型的植物都是存在的。
〖板书㈠初生演替:指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但彻底消灭了的地方的演替。
㈡次生演替:指在原有植被虽已不存在,但土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
〖讲述我国东北科尔沁草原地区的农田,在弃耕后开始出现恢复演替,这是一种次生演替。耕作前的原始植被为贝加尔针茅草原,开垦后种了几年玉米,后因产量下降而弃耕。弃耕后的1~2年内以黄蒿、狗尾草、猪毛菜、苦荬菜等杂草占优势;2~3年后,黄蒿占优势;3~4年后,羊草、野古草、狼尾草等根茎禾草入侵,并逐渐占优势,进入根茎禾草阶段;7~8年后,土壤变坚实,丛生禾草开始定居,并逐渐代替了根茎禾草,恢复到贝加尔针茅群落。这一过程需要经历10~15年,根据耕作时期长短,土壤侵蚀程度,以及周围原始物种的远近而有所不同。
〖板书二、人类活动对群落演替的影响
〖学生活动学生带着“思考与讨论2”,阅读P81,并完成“思考与讨论”。
〖提示1.至少有两种因素在小路周围的杂草分布中起作用:一是人的践踏,从耐践踏而言,车前草最强,狼尾草次之,狗尾草最弱;二是植物之间的竞争,在远离人践踏的地方,茎秆较高的狗尾草优先获得阳光,车前草等处于劣势。
2.如果小路被废弃后,人的践踏活动停止了,在路周围会慢慢长出茎秆较高的植物,逐渐成为优势植物。于是,就会出现“远芳侵古道,晴翠接荒城”的景象。
〖板书三、退耕还林、还草、还湖
〖讲述长期以来,我国农业发展史,实际上是一部边际土地开垦史。20世纪50年代以来,先后在黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计划地组织大规模垦荒,在其他江河、荒原、沼泽和丘陵地区也开展了规模不等的垦殖活动。1952~1990年,全国累计开垦荒地3.58×107 hm2,其中80%是1970年以前开垦的。大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结果是:水土流失,江河蓄洪能力下降,以及土地严重退化。这些问题已引起各方面广泛关注。我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策,并从20xx年1月起开始实施《退耕还林条例》。
退耕还林。1999年开始在四川、陕西、甘肃三省试点,20xx年全面实施,已累计完成退耕还林3.18×106 hm2,荒山造林3.25×106 hm2,中央累计投入达232亿元。规划在20xx年前退耕还林1.47×107 hm2,宜林荒山荒地造林1.73×107 hm2。工程建成后,工程区将增加林草覆盖率5个百分点,水土流失控制面积8.67×107 hm2,防风固沙控制面积1.03×108 hm2。这是50多年来我国涉及范围最广、任务量最大、农民参与度最高的生态建设工程。
退田还湖。1998年以来,为治理长江水患,国家实施了“平垸行洪、退田还湖、移民建镇”的方针。5年来的“退田还湖”,已使第一大淡水湖──鄱阳湖面积由3 950 km2“长”到了5 100 km2,第二大淡水湖──洞庭湖面积增长了35%,恢复到60年前的4 350 km2。两大湖区为此搬迁的移民相当于三峡移民的1.4倍。两大湖泊的扩容,改善了长江流域的生态。目前,长江干流水面恢复了1 400多km2,增加蓄洪容积1.3×1010 m3。这是历史上自唐宋以来第一次从围湖造田转变为大规模的退田还湖。
退牧还草。从20xx年起,用5年时间,在蒙甘宁西部荒漠草原、内蒙古东部退化草原、新疆北部退化草原和青藏高原东部江河源草原,先期集中治理6.67×107 hm2,约占西部地区严重退化草原的40%。“退牧还草”将采取禁牧、休牧和划区轮牧3种形式进行,实行草场围栏封育,适当建设人工草地和饲草料基地,大力推行舍饲圈养。力争5年内,使工程区内退化的草原得到基本恢复,天然草场得到休养生息,变过牧超载为以草定畜,达到草畜平衡,实现草原资源的永续利用,建立起与畜牧业可持续发展相适应的草原生态系统。
⊙要点解析
1. 群落的演替是一个群落取代另一个群落的过程,这个过程直到出现一个顶极群落才会中止。群落这种依次取代现象就叫演替。如:一块农田,如果人们不去耕耘和种植,任其自然发展,不用多久,就会长满各种野草。多年以后,农田又会发生变化,草本植物减少,各种灌木又繁茂地生长起来。再过若干年,一些高大的乔木也在这里生长起来,灌木又处于次要地位。经过漫长的时间,最终这块农田演变为一片森林。在不受外力的干扰情况下,它将成为一个非常稳定的森林群落,而不会被别的群落所取代,成为顶极群落。
2.群落的形成总是从没有生物生长的地段开始的,这种没有生物生长的地段称为裸地。裸地可分为原生裸地和次生裸地。前者指从来没有生物生长或虽曾有过植物生长,但被彻底消灭了,没有留下任何植物的传播体及原有植被影响下的土壤。后者指原来有植物生长,因植被遭受破坏后形成的裸地。这种裸地虽然没有植物生长,但原有的土壤条件没有被破坏或破坏不够严重,在土壤中还保留了植物的繁殖体,如种子、根、茎等。原有的植物繁殖体和残存的土壤条件在群落形成过程中将起一定的作用,故次生裸地上群落形成的速度比原生裸地快。次生演替过程的长短,主要决定于群落受干扰的强度和所持续的时间。例如,森林的次生演替取决于森林的利用方式,砍伐方式(择伐、皆伐)及其对林内优势树种的苗木、幼树和地被的破坏程度都为群落的演替造成了不同的条件,影响群落的复生和变化过程。在森林群落的演替过程中,动物群落的演替也是十分明显的。
3.群落内部环境的变化是由群落本身的生命活动造成的,与外界环境条件的改变没有直接的关系;有些情况下,是群落内物种生命活动的结果,为自己创造了不良的居住环境,使原来的群落解体,为其他植物的生存提供了有利条件,从而诱发演替。
4.外界环境条件如气候决定着群落的外貌和群落的分布,也影响到群落的结构和生产力。气候的变化,无论是长期的还是暂时的,都会成为演替的诱发因素。地表形态(地貌)的改变会使水分、热量等生态因子重新分配,转过来又影响到群落本身。土壤的理化特性对于置身于其中的植物、土壤动物和微生物的生活有密切的关系。火也是一个重要的诱发演替的因子。影响演替的外部环境条件并不限于上述几种,凡是与群落发育有关的直接或间接的生态因子都可成为演替的外部因素。
5.人类的活动对生物群落演替的影响远远超过其他所有的自然因子,因为人类社会活动通常是有意识、有目的地进行的,可以对自然环境中的生态关系起促进、抑制、改造和建设的作用。放火烧山、砍伐森林、开垦土地等,都可以使生物群落改变面貌。人还可以经营、抚育森林,管理草原,治理沙漠,使群落演替按照不司于自然发展的道路进行。人甚至还可以建立人工群落,将演替的方向和速度置于人为控制之下。
五、教后感:人类活动往往是有目的、有意识地进行的,可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制,甚至可以改造或重建起新的关系;人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。教育学生要尊重自然,热爱自然,而不是破坏自然。
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教学目的
1.减数分裂的概念(D:应用)。
2.精子的形成过程(D:应用)。
教学重点
1.减数分裂的概念。
2.精子的形成过程。
教学难点
精子的形成过程。
教学用具
CAI软件:哺乳动物晕丸示意图;哺乳动物精子形成过程图解;同源染色体和四分体形成图解。
教学方法
讲述、讨论与启发、提问相结合。
课时安排
1课时。
教学过程
一、减数分裂和有性生殖细胞的形成。
(一)减数分裂的概念
范围
概念
结果
(二)精子的形成过程
1.形成部位:(精巢)的曲细精管中精原细胞(原始生殖细胞)—→精子(成熟的生殖细胞)
2.形成过程
(1)同源染色体:
配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。
(2)联会:同源染色体两两配对的现象。
(3)四分体:联会后的每对染色体会有4条染色单体。引言:大家知道,生物体生长、发育、生殖和遗传的基础是细胞增殖。
提问:细胞增殖的方式有哪些?
(回答:略)
讲述:对,在前面我们曾经学习过有丝分裂和无丝分裂,今天我们学习第三种分裂方式——减数分裂。
提问:在讲述新课以前,我们先回忆一下有丝分裂前后细胞内染色体的数目是如何变化的?有什么意义?
(回答:略。)
讲述:有丝分裂可以保持细胞分裂前后染色体数目恒定不变。那么,在形成有性生殖细胞精子或卵细胞时,细胞是怎样分裂的呢?下面我们来讨论两个问题。
讨论:
1.如下所示,假设有性生殖细胞的形成是通过有丝分裂的方式完成,生物体下一代细胞内染色体数目如何变化?
2.要保持生物体前后代细胞内染色体数目的恒定,阐述解决问题的可能性?
讲述:如果精子或卵细胞内的染色体只有正常体细胞内染色体数目的一半,那问题便迎刃而解。事实是怎样的吗?
1883年比利时学者耐登在研究马蛔虫受精作用时观察到:精子和卵细胞中含有数目相同的染色体,这些染色体通过受精作用传给后代。根据这一发现,生物学家推测,生殖细胞中的染色体数目是体细胞中的一半。否则生物每繁殖一代,体细胞中的染色体数目就会增加一倍。这和我们考虑的解决问题的思路是一致的。既然在形成生殖细胞——精子或卵细胞时,染色体数目要减少一半,如何减少,就是我们今天要学习的内容了。首先我们应对减数分裂的概念有所了解。
减数分裂的概念(教师主要讲述以下三点):
范围:有性生殖细胞的形成。
概念:在整个减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。
结果:新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞中的染色体数目减少了一半。
讲述:下面我们以哺乳动物精子的形成过程为例,具体学习减数分裂的过程。
(1)精子的形成部位:精巢的曲细精管中。
(CAI课件显示哺乳动物精巢示意图,曲细精管处闪烁3次。)
讲述:曲细精管中含有大量的原始生殖细胞,也就是精原细胞。每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。当雄性动物性成熟后,精巢里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂,经过减数分裂以后,精原细胞就形成了成熟的生殖细胞——精子。下面我们看一看哺乳动物精子的形成过程)
(2)精子的形成过程:
(CAI软件动态显示哺乳动物精子的形成过程。)
讲述:大家先看两遍减数分裂的过程,建立一些感性认识,在我们具体学习减数分裂过程前,先讲述几个概念。
讲述:像受精卵细胞中两条稍大一些的染色体,它们形状大小基本相同,其中一条浅色的表示来自精子,即父方,另一条黑色的表示来自卵细胞,即母方,这两条染色体叫做一对同源染色体。图中所示的受精卵中有两对同源染色体。
讨论:精子和卵细胞中有同源染色体吗?为什么?
讲述:同源染色体两两配对的现象叫做联会。联会是一个动态的过程。联会结果就形成了四分体,即每对同源染色体含有4条染色单体。
讲述:在学习了上述概念的基础上,我们来看看精子是如何形成的。
(CAI软件示精子的形成过程;略。)
讲述:精子是精原细胞经过减数分裂后形成的。精原细胞在减数分裂过程中连续进行了两次分裂。在第一次分裂间期,精原细胞中的染色体经过复制,缩短变粗,染色体复制以后,细胞就成为初级精母细胞。初级精母细胞中的染色体经过联会,形成四分体,细胞进行第一次分裂。
在细胞分裂的同时,细胞内的同源染色体彼此分离,结果一个初级精母细胞便分裂成两个次级精母细胞,而此时细胞内的染色体数目也减少了一半,细胞内不再存在同源染色体。减数第一次分裂结束。
减数第二次分裂是从次级精母细胞开始的,细胞未经染色体的复制,直接进入第二次分裂。在细胞第二次分裂过程中,染色体的行为和前面所学的有丝分裂过程中染色体的行为非常相似,细胞内染色体的着丝点排列在赤道板这一位置后,接着进行分裂,于是两条姐妹染色单体分离,分别移向细胞两极。与此同时,细胞分裂,结果生成了精子细胞。精子细胞经过变形后成为精子,两个次级精母细胞最后生成了四个精子,减数分裂结束。
总结提问:
1.减数第一次分裂间期后,形成的细胞叫什么?
减分I间期
精原细胞————→初级精母细胞
2.减数第一次分裂和减数第二次分裂的结果,各生成了什么细胞?
减分I
初级精母细胞————→次级精母细胞
减分II
次级精母细胞————→精细胞
3.精子中的染色体数目比精原细胞中的染色体数目减少了一半,是由两次分裂中的哪一次分裂决定的?减数第一次分裂
4.为什么说减数分裂是特殊的有丝分裂?
其特殊性表现在减数第一次分裂中有同源染色体配对,同源染色体分离等复杂的染色体行为变化,在完成减数第一次分裂后,染色体数目减半;而减数第二次分裂,染色体行为变化与有丝分裂相似。因此,减数分裂是特殊形式的有丝分裂。
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【学海导航】
1.知识方面
(1)举例说明细胞膜是选择透过性膜。
(2)熟练制作临时装片和操作显微观察。
2.能力方面
(学习进行探究问题的一般方法和步骤。
3.情感态度与价值观方面
(1)参与课堂讨论与交流。
(2)养成良好的实验习惯。
【基础整理】
一、被动运输:
1.概念:物质进出细胞,
的扩散。
2.类型
(1)自由扩散
①特点:物质通过简单 进出细胞。
②实例:水、 、 、 、乙醇、苯等。
(2)协助扩散
①特点:进出细胞的物质,借助
的扩散。
②实例:葡萄糖进入 。
二、主动运输
1.运输方向:由 一侧运输到 一侧。
2.所需条件
(1)需要细胞膜上相应 的协助。
(2)需要消耗细胞内化学反应所释放的 。
3.意义:保证了活细胞能够按照生命活动需要,主动选择吸收所需要的 ,排出 和对细胞有害的物质。
三、列表比较自由扩散、协助扩散与主动运输的区别:
物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向 ___浓度
→___浓度 ___浓度→___浓度 ___浓度→
___浓度
是否需要载体
是否消耗能量
代表例子 氧气、CO
甘油、乙醇等 葡萄糖通过红细胞 葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等
补充:大分子的跨膜运输
1. :物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜,从细胞外进入细胞内的过程。如人体的白细胞能吞噬入侵的细菌,细胞啐片及衰老的红细胞等。
2. :物质以囊泡的形式通过细胞膜,从细胞内排到细胞外的过程。如分泌蛋白的分泌等。
3.实现胞吞和胞吐依赖于细胞膜具有 ,这一生命活动过程所需的ATP主要通过细胞内线粒体进行的有氧呼吸提供。
【跟踪训练】
A.酒精进入胃黏膜细胞
B.二氧化碳由静脉血进入肺泡内
C.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞 D.水分子出入细胞
A.土壤中Si4+和Ca2+的多少
B.细胞液中Si4+和Ca2+的多少
C.细胞提供的能量多少
D.细胞膜上载体种类和数量不同
A.破坏了线粒体的结构
B.抑制了细胞内呼吸酶的活性
C.破坏了细胞内的遗传物质 D.抑制了细胞膜上载体的活性
A.氧气 B.脂肪酸、水
C.葡萄糖、水 D.钾离子、氨基酸
A.都需要消耗ATPB.都顺浓度梯度进行
C.都需要借助载体 D.都能按生命活动需要吸收物质
A.胞吞、主动运输
B.主动运输、主动运输
C.被动运输、主动运输
D.主动运输、被动运输
A.使细胞吸收营养物质和排出废物时摆
脱了浓度的限制
B.使细胞可以主动地选择吸收营养物质和排出废物。
C.使细胞吸收所有营养物质大大加快
D.主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要意义。
B、C表示的是物质运输的三种方式,
以下说法中错误的是( )
A.图A是自由扩散
B.图B运输速度的限制因素是能量
C.图C是主动运输
D.图C细胞内物质浓度不断升高,说明该物质进行逆浓度运输
A.自由扩散 B.协助扩散
C.被动运输 D.主动运输
10.下列物质出入细胞膜的方式中需要载体的是
A.水分子进入根毛细胞 B.O2进入肺泡
C.K+ 被吸收进入小肠绒毛 D.CO2进入毛细血管
11.对于以主动运输方式进入细胞的物质来说,下列哪一项是该物质进入细胞的必要条件:
A.必须是动物细胞
B.细胞必须提供能量
C.细胞的该物质的浓度一定比细胞内高
D.细胞必须有大液泡
12.轮藻细胞中的钾离子浓度是它生存的水环境的63倍,这与轮藻细胞的哪种结构或生理作用是无关的 ( )
A.细胞膜上的载体 B.细胞质中的线粒体
C. 细胞膜的被动运输
D. 细胞膜的主动运输
①酒精被胃黏膜吸收 ②细胞与内环境进行气体交换 ③肾小管壁上皮细胞吸收原尿中的Na+ ④小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸
A.①② B.③④ C.②③④ D.①②③④
A.甘油和二氧化碳 B.氨离子和水
C.氨基酸和水 D.葡萄糖和糖元
A.由高浓度向低浓度扩散
B.需要载体
C.由低浓度向高浓度扩散
D.不需要载体
A.自由扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.渗透作用
A.流动性特点 B.选择功能
C.选择透过功能 D.主动运输
A.抑制呼吸酶的活性 B.抑制Ca2+载体的活动
C.改变了细胞膜的结构 D.改变了细胞膜两侧的Ca2+浓度
19.在法囊藻的细胞液中,各种离子浓度的分析表明,细胞液中的成分很不相同,如图所示,阴影部分代表法囊藻的离子浓度,未涂阴影部分代表海水中的离子的浓度。
(1)K+和Cl-在细胞内积累,而Na+等在细胞液中的含量低于海水中的含量,这表明
。
(2)K+和Cl-进入细胞的转运方向是 ,这种吸收方式叫 ,这种吸收需要的两个基本条件是 和 。
(3)Na+和Ca+进入细胞的转运方向是 ,它们的吸收方式属于 。
(4)法囊藻细胞液中各种离子浓度与海水中各种离子浓度不成比例,其结构基础是 。
20.物质进入细胞都要穿过细胞膜,不同物质穿过细胞膜的方式不同。如图所示,为一定范围内,细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。
(B、C所示物质运输方式:A是 ,B是 ,C是 。
(2)上述三种运输方式中,哪一种加入呼吸酶抑制剂后曲线会发生变化?为什么?
(CO 、 。
,据图回答下面的问题。
(1)与甲相比,丙方式的不同之处是
__________________________。
(2)与丙相比,乙方式的不同之处是
__________________________。
(3)对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义的物质运输方式是___________。
常被用于膜的透性的研究。科学家用人工膜实验发现:K+很不容易透过,如果在人工膜上加少量的缬氨霉素(一种短肽),K+便可以通过膜,由高浓度向低浓度扩散。
(1)缬氨霉素在此处的功能相当于
_____________________。
(2)用Na+做同样的实验,缬氨霉素不能协助Na+通过膜,说明:_______________。
(,K+通过细胞膜的方式是___________,判断的依据是___________。从A点开始,细胞内的K+浓度不再增加,原因是K+的运输与细胞膜上的___________有关。
第3节 物质跨膜运输的方式
【基础整理】
一、①扩散作用
②氧气、CO
(2)①载体蛋白 ②红细胞
二、主动运输
1.低浓度 高浓度
载体蛋白 (2)能量
3.营养物质,代谢废物
三、物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→
高浓度
是否需要载体 否 是 是
是否消耗能量 否 否 是
代表例子 氧气、CO
甘油、乙醇等 葡萄糖通过红细胞 葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜;离子通过细胞膜等
补充: 1.胞吞 2.胞吐3.一定的流动性
【跟踪训练】
1.C 2.D 3.D 4.D 5.C 6.A
7.C 8.B 9.B 10.C 11.B 12.C
13.B 14.A 15.B 16.C 17.C 18.B
细胞对矿质元素的吸收具有选择性
(从高浓度到低浓度 主动运输
(4)细胞膜的载体种类和数量不同
自由扩散 协助扩散 主动运输 (,因为主动运输需细胞呼吸提供能量
(3)自由扩散 自由扩散 主动运输
需要载体 (2)需要消耗能量
(
K+的载体
(2)缬氨霉素不能作为Na+的载体
(3)主动运输 离子由低浓度向高浓度运输
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一、陆地环境的组成--陆地水
1.陆地水体类型
(1)通常所说的水资源,是指陆地上各种可以被人们利用的淡水资源。目前人类利用的主要淡水资源有河流水、淡水湖泊水、浅层地下水,只占淡水总储量的0.3%。
(2)分类
按空间分布
按循环周期
2.陆地水体的相互关系
(1)大气降水是陆地水最主要的补给来源。
(2)冰川有储存固态水、输出液态水、以冰川融水补给其他陆地水的功能。我国西北地区的一些河流,受冰川融水补给明显。
(3)河流水与湖泊水、地下潜水互补;湖泊对河流径流起调蓄作用。
链接·注意
分析某一条河流时不但要用联系思维的方法考虑补给方式,还要考虑某一国家、大洲(含分区)的河流湖泊水文变化特征,即做到具体问题具体分析。具体来说,可以找出世界主要的大江大河进行河流水文特征的分析。
3.陆地水的更新--水循环
(1)概念:自然界的水周而复始连续运动的过程。
(2)水循环运动的过程
水循环的内因是水的三相变化,外因则是太阳能和重力能的作用。蒸发、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流等过程和环节构成水循环。
(3)类型
海陆间水循环、陆地内循环、海上内循环。
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一、 教学目标
1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
3.进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
二、 教学重点和难点
1.教学重点
酶的作用、本质和特性。
2.教学难点
(1)酶降低化学反应活化能的原理。
(2)控制变量的科学方法。
三、教学方法
实验演示法、探究法、讲授法
四、课时安排
2
五、教学过程
〖复习及板书
1. 消化:在消化道内将食物分解成可以吸收的成分的过程,叫做~~。
2.物理消化:通过牙齿的咀嚼、舌的搅拌和胃的蠕动,将食物磨碎、搅拌并与消化液混合,这叫~~。
3.化学消化:通过各种消化液、消化酶的作用,使食物中各种成分分解为可吸收的营养物质,这叫~~。
〖引入以“问题探讨”引入,学生思考讨论回答,教师提示。
〖提示1.这个实验要解决的问题是:鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化?
2.是胃内的化学物质将肉块分解了。
3.收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
〖问题以“本节聚焦”再次引起学生的思考,注意。
〖板书一、酶的作用和本质
细胞代谢:细胞每时每刻都进行着许多化学反应。
㈠酶在细胞代谢中的作用
〖演示实验比较过氧化氢在不同条件下的分解。教师边做边让学生完成 “讨论”。
〖提示1.2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。
2.不能。
3.说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液1滴 质量分数为3.5%的
氯化铁溶液1滴
生物催化剂:过氧化氢酶所含酶的相对数量:1 无机催化剂:Fe3+
Fe3+的相对数量:25万
4.4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行,只有酶能够满足这样的要求,所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
〖板书活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
〖讲述
在20 ℃测得的过氧化氢分解的活化能
条件 活化能/kJmol-1
没有催化剂催化
用胶态铂催化
用过氧化氢酶催化 75
54
29
催化效率:同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,效率更高。
〖板书㈡酶的本质
〖资料分析学生阅读分析讨论回答,教师提示。
〖提示1.巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的,但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的;李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的,但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。
2.提示:巴斯德是微生物学家,特别强调生物体或细胞的作用;李比希是化学家,倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。
3.毕希纳的实验说明,酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。
4.萨姆纳历时9年用正确的科学方法,坚持不懈、百折不挠的科学精神,将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。
5.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA等。
〖小结略。
〖作业练习一二。
〖提示基础题
1.巴斯德:发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。
李比希:引起发酵的是细胞中的某些物质,但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
毕希纳:酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。
萨姆纳:酶是蛋白质。
2.(1)细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要高效率地进行,酶的催化效率比无机催化剂高得多。
(2)细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条件下进行,无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。
3.D。
拓展题
1.可用第2章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前,之所以很难鉴定酶的本质,主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。
2.(1)如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。(2)目前已有发现具催化活性的DNA的报道。
〖板书三、酶的特性
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA等。
〖问题以“本节聚焦”发问,引起学生的思考和注意。
〖讲述酶催化作用的特点
生物体内的各种化学反应,几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。经反应生成的物质叫做产物。酶作为生物催化剂,与一般催化剂有相同之处,也有其自身的特点。
相同点:
(1)改变化学反应速率,本身不被消耗;
(2) 只能催化热力学允许进行的反应;
(3) 加快化学反应速率,缩短达到平衡时间,但不改变平衡点;
(4)降低活化能,使速率加快。
不同点:
(1)高效性,指催化效率很高,使得反应速率很快;
(2)专一性,任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物,这就是酶对底物的专一性;
(3)多样性,指生物体内具有种类繁多的酶;
(4)易变性,由于大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱等破坏;
(5)反应条件的温和性,酶促反应在常温、常压、生理pH条件下进行;
(6)酶的催化活性受到调节、控制;
(7)有些酶的催化活性与辅因子有关。
〖板书
㈠酶具有高效性
㈡酶具有专一性
㈢酶的作用条件较温和(〖探究影响酶活性的条件,教师做实验,学生边观察便得出酶的作用条件。)
酶的催化活性的强弱以单位时间(每分)内底物减少量或产物生成量来表示。
〖讲述影响酶作用的因素
酶的催化活性的强弱以单位时间(每分)内底物减少量或产物生成量来表示。研究某一因素对酶促反应速率的影响时,应在保持其他因素不变的情况下,单独改变研究的因素。
影响酶促反应的因素常有:酶的浓度、底物浓度、pH值、温度、抑制剂、激活剂等。其变化规律有以下特点。
(1)酶浓度对酶促反应的影响在底物足够,其他条件固定的条件下,反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时,酶促反应的速率与酶浓度成正比。
(2)底物浓度对酶促反应的影响在底物浓度较低时,反应速率随底物浓度增加而加快,反应速率与底物浓度近乎成正比;在底物浓度较高时,底物浓度增加,反应速率也随之加快,但不显著;当底物浓度很大,且达到一定限度时,反应速率就达到一个最大值,此时即使再增加底物浓度,反应速率几乎不再改变。
(3)pH对酶促反应的影响每一种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性,超过这个范围酶就会失去活性。在一定条件下,每一种酶在某一个pH时活力最大,这个pH称为这种酶的最适pH。
(4)温度对酶促反应的影响酶促反应在一定温度范围内反应速率随温度的升高而加快;但当温度升高到一定限度时,酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。在一定条件下,每一种酶在某一温度时活力最大,这个温度称为这种酶的最适温度。
(5)激活剂对酶促反应的影响激活剂可以提高酶活性,但不是酶活性所必需的。激活剂大致分两类:无机离子和小分子化合物。
(6)抑制剂对酶促反应的影响抑制剂使酶活性下降,但不使酶变性。抑制剂作用机制分两种:可逆的抑制作用和不可逆的抑制作用。
〖小结
㈠酶具有高效性
㈡酶具有专一性
㈢酶的作用条件较温和
〖作业练习一二。
〖提示基础题
1.B。 2.B。
3.这个模型中A代表某类酶,B代表反应底物,C和D代表反应产物。这个模型的含义是:酶A与底物B专一性结合,催化反应的发生,产生了产物C和D。这个模型揭示了酶的专一性。
拓展题
1.(1)A点:随着反应底物浓度的增加,反应速率加快。B点:反应速率在此时达到最高。C点:反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高,维持在相对稳定的水平。
(2)如果A点时温度升高10 ℃,曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度,反应速率都会变慢。
(3)该曲线表明,B点的反应底物的浓度足够大,是酶的数量限制了反应速率的提高,这时加入少量的酶,会使反应速率加快(图略)。
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在第一课时《探究酵母菌细胞呼吸的方式》实验的基础上本节主要进行知识性内容的教学,主要包括细胞呼吸的过程和细胞呼吸原理的应用。
教材首先简要概括地介绍了呼吸作用的概念,再重点讲述有氧呼吸、无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用三大部分内容,为学生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、酶、ATP等内容紧密联系,也为今后学习其他生命活动及规律打好基础。
一、教学目标
1、知识目标
(1)说明线粒体的结构和功能。
(2)说明有氧呼吸和无氧呼吸的概念及过程。
(3)探讨细胞呼吸原理的应用。
2、能力目标
(1)通过比较有氧呼吸与无氧呼吸的概念及过程,培养归纳分析、比较的能力。
(2)通过学生观看多媒体演示及与教师的讨论活动,培养学生主动理解新知识的能力。
(3)培养学生联系生活、生产实践的能力。
3、情感态度价值观
(1)通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系,认识生命活动。
(2)通过联系生产、生活等实际,培养成关心科学技术的发展,关心社会生活的意识和生命科学价值观。
二、教学重点和难点
1、教学重点:
(1)有氧呼吸和无氧呼吸的过程、场所、条件和产物;
(2)细胞呼吸原理在实际生活中的应用;借助多媒体课件演示和生活实例阐述突破。
2、教学难点:
有氧呼吸和无氧呼吸的过程、场所和产物。
通过多媒体课件演示引导学生,并通过比较启发学生思考联系点和区别。
三、教学思路
多媒体演示上一节课探究酵母菌细胞呼吸的方式,并让学生归纳细胞呼吸两种方式:有氧呼吸和无氧呼吸————教师教授细胞呼吸的概念——介绍细胞呼吸的类型———多媒体演示有氧呼吸的过程,学生观察讨论总结,并概括有氧呼吸的概念——多媒体演示无氧呼吸的过程,学生观察讨论,总结并概括无氧呼吸的概念——师生共同归纳有氧呼吸和无氧呼吸的区别与联系——多媒体演示细胞呼吸原理在实际生产生活中的应用,教师总结应用的例子—小结,巩固练习,为下一节做铺垫
四、教学资源
1、课本——普通高中课程标准实验教科书生物必修1《分子与细胞》。
2、多媒体——利用计算机查找细胞呼吸有关的资料如图片等,并自制PPT。
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一、预习目标
1、知道染色体的种类及特点,会区分染色质和染色体
2、知道减数分裂的过程及特点
3、会根据图形分析染色体条数,DNA分子数
二、复习旧知
1、染色体与染色质的关系: 。
2、染色体主组成成分 和 ,分布在 。
3、有丝分裂
(1)特点:染色体复制 次,细胞分裂 次,结果是形成 个子细胞,且染色体条数 (变?不变?)
(2)图形分析
A B C
染色体条数
DNA分子数
染色单体数
(3)过程
A 期 B 期 C 期
染色体行为变化
染色体条数
DNA分子数
三、预习新知
(一)染色体种类
1、分类依据:
2、种类: 染色体、 染色体、 染色体
3、特点:
(1)每种生物的细胞核中的染色体的 和 是相对恒定的。
(2)大多数生物的体细胞中的染色体是 存在(用 表示),生殖细胞中则是 存在的(用 表示)
(二)减数分裂
1、概念:是 生殖生物的 细胞成为 细胞的分裂过程。
2、特点:细胞经过 次连续的分裂,染色体只复制 次,结果是一个原始生殖细胞经过减数分裂形成 个生殖细胞,染色体数是体细胞的 。
3、 过程:分为 期,减数 分裂(MI)减数 分裂(MII)
(以细胞中有4条染色体为例)
减I
前期
联会形成
中期
排列在赤道板上
后期
分离, 自由组合
减II
前期
染色体已减半、无同源染色体
中期
排列在赤道板上
后期
一分为二, 分别移向两极
末期
染色体进入两个核变成染色质
结果 子细胞 含体细胞一半数目的染色体
(三)减数分裂过程中染色体条数和DNA分子数的变化规律曲线
染色体条数 DNA分子数
间期 MI MII 间期 MI MII
(四)同源染色体识别
1、同源染色体:指一条来自 方,一条来自 方,,其形态、大小 的 条染色体。
2、四分体:减数第 次分裂的 期,同源染色体相互 ,此时每对同源染色体含有 条 ,所以称之为四分体。
3、图形识别
(1) 对同源染色体 (2) 个四分体
(3) 条染色体 (4) 个DNA分子
(5) 条染色单体
(6) 对姐妹染色单体,分别是 与 , 与 。
(7) 对非姐妹染色单体,分别是 与 , 与
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实验假设
温度影响酶作用速率。具体来说,在其他条件不变的情况下,一定范围内增加温度,酶作用速率升高;超过一定的温度范围以后,再增加温度,酶作用速率下降,高温导致酶失去活性。
实验器材
冰箱,烧杯,试管,量筒,温度计,酒精灯,淀粉溶液,稀释的唾液、碘液等。
实验步骤
①取8支试管,分别标记为1、2、3、4、5、6、7、8;用量筒各量取2 mL的可溶性淀粉溶液,分别加入上述8支试管;对上述8个试管分别进行0 ℃、17 ℃、27 ℃、37 ℃、47 ℃、57 ℃、67 ℃、100 ℃的温度控制5分钟;同时,取另一组8支试管,用量筒量取2 mL稀释的唾液也进行同样的温度控制处理。
②取出上述两组试管,将稀释的唾液分别加入到对应温度的试管中,再水浴保持相应温度5分钟。
③取出试管,加入碘液2~3滴,观察颜色变化,用“+”表示颜色变化的深浅。
实验数据与分析
1 2 3 4 5 6 7 8
加入I2后颜色变化 +++ ++ + - + +++ +++ +++
数据分析(酶作用速率) - + ++ +++ ++ - - -
关于实验数据的分析说明:实验中,加入碘液后颜色变化越明显,直接表明淀粉被水解的越少,间接证明酶在该温度条件下的催化活性越低,酶作用速率降低;反之,则相反。
教师提出下列问题,学生进行实验或讨论:
(1)假如实验中将步骤③换成加入斐林试剂,后水浴加热会出现怎样的结果?
学生探究结果:在试管4中出现的砖红色沉淀最明显,而1、7、8试管几乎无沉淀。
(2)假如进行重复实验,在步骤②之后,将实验中的试管1、7、8再置于37 ℃的条件下水浴5分钟,有何现象?
学生探究结果:试管1中加入碘液无颜色变化(不显蓝色);而7、8试管加入碘液显蓝色。
(3)上述实验说明了什么?
生
说明了在0 ℃时,酶的活性会受到抑制,但在一定范围内温度升高其活性会增加,说明这种低温导致的酶活性的降低是可以被恢复的;而在57 ℃、67 ℃、100 ℃时,酶的活性会受到抑制,并且随着温度的降低,其活性不再变化,说明高温导致的这种活性的降低是不可以被恢复的。
(4)能否根据数学的函数思想,绘出唾液淀粉酶作用速率与温度之间关系的函数示意图?你能否对该函数图进行解释?
学生自主完成:
学生解释:说明酶的催化需要适宜的温度范围;并且特定的酶具有一个特定的最适宜温度;在最适温度范围内,随着温度的升高,酶作用速率增加;超过最适温度范围后,随着温度的升高,酶作用速率降低,最终失去活性;低温对酶活性的抑制是可以被恢复的,而高温导致酶的活性丧失是不可以被恢复的。为什么呢?
师
高温导致了酶的空间结构的破坏,而这种破坏是不可以被恢复的,因而酶的活性中心失去其催化活性;低温仅抑制了酶的活性中心的催化能力,并没有破坏酶的空间结构,所以这种酶活性的降低是可以被恢复的。
(5)有些细菌生活在火山喷发口,也有一些生物生活在温泉之中,你如何来解释这种现象呢?
小组讨论、代表发言:生活在这些环境中的生物,其体内的酶与人体内的酶的种类是不同的,所以所需要的最适温度与人的也不同。
(6)人体内有许多种类的酶,这些不同的酶所需要的最适温度都相同吗?
师
人体不同的酶所需要的最适温度是有所不同的,但大多是37 ℃左右。具体情况,可以查阅相关资料。
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一、教学目标
1.概述DNA分子的复制。
2.通过讨论交流DNA分子的复制,提高语言表达能力和逻辑思维能力。
3.探讨DNA复制的生物学意义;体会证明半保留复制的实验的巧妙之处。
二、教学重难点
【重点】DNA复制的条件、过程和特点。
【难点】DNA分子复制的过程。
三、教学过程
(一)新课导入
提问:
1.一份重要的文件,要留下完全相同的副本,最好的办法是什么?
2.作为遗传物质的DNA,在传递遗传信息的时候是如何由一份变成两份传递给后代的呢?引出课题——《DNA的复制》。
(二)新课教学
1.播放DNA复制的视频,并提出要求仔细观看,在视频结束之后要描述DNA复制的大体过程。
2.同学们自学课本内容之后以小组的形式讨论一下问题:
(1)DNA复制过程的特点有哪些?
(2)DNA复制需要哪些条件?
(3)DNA复制的场所在哪里?在什么时间进行的?
教师补充:DNA复制所需要的酶有多种,教材中介绍的“DNA解旋酶”、“DNA聚合酶”只是其中主要的两种。
在大体了解DNA复制的过程之后要求学生根据自己的理解叙述整个过程,同桌两人为一组进行叙述。
3.教师补充:结合教材经典实验中大肠杆菌的半保留复制图例,计算在第一代、第二代和第三代中含15N-DNA分子的个数及所占比例,进一步强调DNA半保留复制的特点。
让学生分析子代DNA与亲代DNA的碱基序列的特征。提问:DNA自我复制有何生物学意义?。
(三)巩固提升
角色扮演小游戏:10名同学组成DNA分子一条链,两条链共20名同学。扮演复制一次形成的DNA分子。
(四)课堂小结
组织学生分享本节课的收获。
(五)布置作业
搜集基因的资料。
四、板书设计
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一、教学目标
1.阐明群落的演替过程。
2.说明人类活动对群落演替的影响。
还草、还湖,退牧还草的政策。
二、教学重点和难点
群落的演替过程。
三、板书设计:
一、演替
㈠初生演替
㈡次生演替
二、人类活动对群落演替的影响
三、退耕还林、还草、还湖
四、教学过程:
〖引入“野火烧不尽,春风吹又生”,你知道其中的原因吗?
2.火山爆发后环境条件发生了变化。在火山爆发中,有些物种可能会绝灭;在恢复过程中外来新物种可能会进入。群落结构因此而发生了变化,一般不能恢复原来的群落结构。
〖板书演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,就叫做演替。
〖问题以“本节聚焦”的问题再次引起学生的思考。
〖板书一、演替的类型
〖学生活动学生带着“思考与讨论1”,阅读P79~P80,并完成“思考与讨论”。
〖提示1.因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分,而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。
2.通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤,并积累起了有机物,这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后,由于其植株高于地衣能获得更多的阳光,处于优势地位,其结果是逐渐取代了地衣。
3.能找到这些植物。在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指优势取代,而不是“取而代之”。形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但在森林中各种类型的植物都是存在的。
〖板书㈠初生演替:指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但彻底消灭了的地方的演替。
㈡次生演替:指在原有植被虽已不存在,但土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
〖讲述我国东北科尔沁草原地区的农田,在弃耕后开始出现恢复演替,这是一种次生演替。耕作前的原始植被为贝加尔针茅草原,开垦后种了几年玉米,后因产量下降而弃耕。弃耕后的狗尾草、猪毛菜、苦荬菜等杂草占优势;野古草、狼尾草等根茎禾草入侵,并逐渐占优势,进入根茎禾草阶段;7~8年后,土壤变坚实,丛生禾草开始定居,并逐渐代替了根茎禾草,恢复到贝加尔针茅群落。这一过程需要经历10~15年,根据耕作时期长短,土壤侵蚀程度,以及周围原始物种的远近而有所不同。
〖板书二、人类活动对群落演替的影响
〖学生活动学生带着“思考与讨论2”,阅读P81,并完成“思考与讨论”。
〖提示1.至少有两种因素在小路周围的杂草分布中起作用:一是人的践踏,从耐践踏而言,车前草最强,狼尾草次之,狗尾草最弱;二是植物之间的竞争,在远离人践踏的地方,茎秆较高的狗尾草优先获得阳光,车前草等处于劣势。
2.如果小路被废弃后,人的践踏活动停止了,在路周围会慢慢长出茎秆较高的植物,逐渐成为优势植物。于是,就会出现“远芳侵古道,晴翠接荒城”的景象。
〖板书三、退耕还林、还草、还湖
〖讲述长期以来,我国农业发展史,实际上是一部边际土地开垦史。新疆和华南地区有计划地组织大规模垦荒,在其他江河、荒原、沼泽和丘陵地区也开展了规模不等的垦殖活动。退田还湖、退牧还草等重要政策,并从20xx年1月起开始实施《退耕还林条例》。
退耕还林。陕西、甘肃三省试点,任务量最大、农民参与度最高的生态建设工程。
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退田还湖。退田还湖、移民建镇”的方针。5年来的“退田还湖”,已使第一大淡水湖──鄱阳湖面积由3 950 km2“长”到了5 100 km2,第二大淡水湖──洞庭湖面积增长了35%,恢复到60年前的4 350 km2。两大湖区为此搬迁的移民相当于三峡移民的1.4倍。两大湖泊的扩容,改善了长江流域的生态。目前,长江干流水面恢复了1 400多km2,增加蓄洪容积1.3×1010 m3。这是历史上自唐宋以来第一次从围湖造田转变为大规模的退田还湖。
退牧还草。从内蒙古东部退化草原、新疆北部退化草原和青藏高原东部江河源草原,先期集中治理休牧和划区轮牧3种形式进行,实行草场围栏封育,适当建设人工草地和饲草料基地,大力推行舍饲圈养。力争5年内,使工程区内退化的草原得到基本恢复,天然草场得到休养生息,变过牧超载为以草定畜,达到草畜平衡,实现草原资源的永续利用,建立起与畜牧业可持续发展相适应的草原生态系统。
⊙要点解析
1. 群落的演替是一个群落取代另一个群落的过程,这个过程直到出现一个顶极群落才会中止。群落这种依次取代现象就叫演替。如:一块农田,如果人们不去耕耘和种植,任其自然发展,不用多久,就会长满各种野草。多年以后,农田又会发生变化,草本植物减少,各种灌木又繁茂地生长起来。再过若干年,一些高大的乔木也在这里生长起来,灌木又处于次要地位。经过漫长的时间,最终这块农田演变为一片森林。在不受外力的干扰情况下,它将成为一个非常稳定的森林群落,而不会被别的群落所取代,成为顶极群落。
根、茎等。原有的植物繁殖体和残存的土壤条件在群落形成过程中将起一定的作用,故次生裸地上群落形成的速度比原生裸地快。次生演替过程的长短,主要决定于群落受干扰的强度和所持续的时间。例如,森林的次生演替取决于森林的利用方式,砍伐方式(择伐、皆伐)及其对林内优势树种的苗木、幼树和地被的破坏程度都为群落的演替造成了不同的条件,影响群落的复生和变化过程。在森林群落的演替过程中,动物群落的演替也是十分明显的。
3.群落内部环境的变化是由群落本身的生命活动造成的,与外界环境条件的改变没有直接的关系;有些情况下,是群落内物种生命活动的结果,为自己创造了不良的居住环境,使原来的群落解体,为其他植物的生存提供了有利条件,从而诱发演替。
热量等生态因子重新分配,转过来又影响到群落本身。土壤的理化特性对于置身于其中的植物、土壤动物和微生物的生活有密切的关系。火也是一个重要的诱发演替的因子。影响演替的外部环境条件并不限于上述几种,凡是与群落发育有关的直接或间接的生态因子都可成为演替的外部因素。
有目的地进行的,可以对自然环境中的生态关系起促进、抑制、改造和建设的作用。放火烧山、砍伐森林、开垦土地等,都可以使生物群落改变面貌。人还可以经营、抚育森林,管理草原,治理沙漠,使群落演替按照不司于自然发展的道路进行。人甚至还可以建立人工群落,将演替的方向和速度置于人为控制之下。
五、教后感:人类活动往往是有目的、有意识地进行的,可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制,甚至可以改造或重建起新的关系;人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。教育学生要尊重自然,热爱自然,而不是破坏自然。
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教学目标:
【知识】:了解细胞学说的发展过程
理解细胞的多样性和统一性;细胞形态多样性与功能多样性的关系
原核细胞与真核细胞的比较
【技能】:显微镜高倍镜的使用
制作临时装片
观察不同细胞的差异
【情感态度】:认同科学探索是一个曲折渐进的过程
认识水华对环境的影响以及禁采发菜的意义
教学重难点:显微镜高倍镜的使用;细胞的多样性,特别是真核细胞和原核细胞的比较是本课的重点。而了解细胞学说的建立过程是本课的难点。
教学用具:实验材料、显微镜、ppt幻灯片。
课前准备:准备好实验的材料(选取多少种细胞?)。
教学过程:
教学内容
使用显微镜的高倍镜观察集中细胞
第一课时的课后练习
教师活动
引导学生观察课本彩图,回忆4种细胞的来源以及复习在初中阶段所了解的细胞的结构。
简单复习一下显微镜的使用。用幻灯片指导学生制作临时装片并使用高倍显微镜观察。并以问题作为引导:你观察的是什么细胞;从低倍镜转换到高倍镜后,视野发生了怎么样的变化?为什么要先用低倍镜找到目标并将其移动到视野中央,再转换高倍镜?尝试用简图来描述一下你观察的细胞;你认为造成细胞形态结构差异的原因是什么?(同种生物之间和不同种生物之间比较)
小结,造成细胞形态结构差异的原因由于功能上的差异。
课后联系第1、2题
第一题:答案是B
第二题:(1)上皮组织细胞、角质保护层细胞、皮下结缔组织细胞;表皮细胞、保卫细胞、叶肉细胞、导管细胞、筛管细胞。(2)共同点:细胞膜、细胞质、细胞核;相异点:植物细胞有细胞壁,液泡和叶绿体。(3)因为两者都有多种组织有机结合,并有一定生理功能。
学生活动
思考并回答问题
制作临时装片并观察。思考讨论老师的问题,并作出回答交流。
完成练习
真核细胞与原核细胞(第二课时)
细胞学说及其建立过程
课后练习
科学前沿
本章小结
自我测试
引导学生比较上一节实验课所绘制的细胞图与大肠杆菌相片、模式图的差异。提出问题:两种细胞之间的主要区别在哪里?
导出原核细胞与真核细胞的概念、以及两者之间的代表生物。(真核细胞如动物、植物、真菌;原核细胞如细菌、蓝藻)
以蓝藻作为例子介绍原核细胞的生活习性。
1.什么是蓝藻,身边熟悉的蓝藻有那些代表生物?(发菜、水华)水华对环境的影响和禁采发菜的环保意义。
2. 形态:比较小,营养方式。细菌主要以寄生、腐生为主,而蓝藻可以进行光合作用。
3.没有成形的细胞核,只有拟核
4.用幻灯片比较一下真核细胞和原核细胞的不同点。然后比较两者的相同点,突出细胞核与拟核物质组成的共同性。
设问:被誉为现代生物学三大基石是什么?(达尔文的进化论、孟德尔遗传理论、细胞学说)
简单地解释细胞学说的三个要点:第一个要点描述了生物是由细胞组成;第二要点描述了细胞的生命活动;第三要点描述细胞的繁殖。(可以以设问的方式来引导学生讲)
以讨论题引导学生阅读“细胞学说建立过程”的资料。
课后练习3:根本区别是有无成形的细胞核;共性是细胞核的组成物质。
(略)
比较两种细胞的差异,讨论并回答问题。(实验中所观察到的细胞都有成型的细胞核,而大肠杆菌的细胞内没有成形的细胞核)
尝试解释细胞学说的内容
阅读资料,讨论问题并进行交流汇报。(1、例如科学发现是曲折,漫长的;2、主要是阐明了生物界的同一性;3、例如对神创论有力的打击等。
北京各区重点高中分班考试数学考察知识点总结
北京四中数学考察知识点: 高中学习方法
数论、方程、直线型、平面几何之三角形五心与圆幂定理、平面解析几何初步、圆锥曲线
人大附中数学考察知识点:
排列组合、数论、数列、不等式、平面几何解析初步、圆锥曲线
海淀重点中学数学考察知识点:
方程、二次函数、三角形与四边形、直线型、平面几何之三角形五心与圆幂定理
西城重点中学数学考察知识点:
方程、二次函数、排列组合、三角形与四边形、直线型、平面几何之三角形五心与圆幂定理
东城朝阳重点中学数学考察知识点:
方程、二次函数、排列组合、三角形与四边形、直线型、平面几何之三角形五心与圆幂定理
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第九章第六节人的视觉和听觉教学设计
教学目的
知识目标:1、理解感觉器官的概念和意义,以及耳的结构和功能。
2、了解近视和远视,眼睛的卫生保健知识,以及耳的结构和功能,听觉的形成,耳的卫生保健。
能力目标:培养预防近视沙眼中耳炎的能力。
情感目标:培养良好的卫生习惯。
重点难点
重点:眼的结构与视觉的形成,耳的结构与听觉的形成。
难点:视觉的形成与视觉异常,听觉的形成、耳的结构
教具准备
眼、耳结构的挂图与视觉、听觉形成的示意图及凸透镜成像实验演示装置等。
课时安排
本节内容分配为2课时。
教学过程
(第一课时)
(感觉器官眼的结构凸透镜成像实验演示视觉的形成近视与远视)
引入新课:从任何反射的产生都开始于某感受器对刺激的感受出发,引出本节课题:感觉器官与人的视觉和听觉。
主体内容:首先明确,特殊的感受器与其附属结构所组成的器官称为感觉器官,然后指出眼和耳是关系视觉与听觉形成的感觉器官。再进一步指出,视觉对我们认识周围事物是最为重要的功能,我们首先学习眼与视觉的知识。
提出:眼的结构是功能的基础,它的结构是怎样的?让学生们一面观察见图,一面互相观察眼的外部结构,认识角膜、虹膜、瞳孔、巩膜等可见部分的结构部位。接着出示见图,并可配合模型由前向后,由外到内地简要介绍眼球的解剖结构。以板书形式逐一归纳之,最后简单介绍眼球附属结构及功能。
接着指出,视觉形成的第一步是光线首先射入眼球,这一过程类似这样一个实验现象演示透镜成像实验,学生们仔细观察实验过程。教师一方面简单明确地介绍实验装置,一方面提示学生注意纸屏、凸镜、蜡烛之间的距离与成像状况的关系及透镜凸度与成像状况的关系。简明记录实验结果。
要求学生观察见图,并联系刚才的实验现象。教师请学生回答:物像是怎样在视网膜上形成的?然后一步步引出视觉产生的全过程,同时以板书形式归纳。
再提出:当物体远近、大小变化时,如何使视网膜上的成像清晰?教师引导学生联系眼球结构,认识到晶状体曲度调节的意义,同时引出近视与远视的现象及纠正的方法。
小结:简要总结本节课知识要点。
附:板书设计
感觉器官与人的视觉和听觉
感觉器官:感受器及其附属结构组成的器官
一、眼与视觉
(第二课时)
(眼的卫生保健学习检查视力的方法;耳的结构听觉的形成耳的卫生保健)
引入新课:从青少年发生近视眼的话题出发,引出预防近视的重要性问题。
主体内容:指出近视的发生主要由于不注意用眼卫生,例举不良用眼习惯,明确三要、四不看的措施。再提出:如何查知自己的视力?介绍视力检查方法。教师请一学生前来被检,其他同学认真学习检查方法要点。嘱课后实习之。
接着提出,沙眼也是危害眼睛健康的常见疾病,指出其危害性,说明病因、表现与预防的措施。
提出耳也是重要感觉器官,我们再来学习有关耳与听觉的知识。
先要学生观察见图,同时也互相观察同学的外耳结构。教师出示耳的结构挂图,简明介绍各部结构与功能,并归纳于板书中。
接着结合见图一步步说明听觉形成的过程并总结成板书内容。
最后提出耳的卫生保健的问题。首先观察见图,提出保护鼓膜应采取的方法,启发学生理解原理,明了咽鼓管的作用是平衡鼓室与外耳道的压力。再让学生通过自学教材有关内容了解其他几点耳保健的注意事项。教师以谈话方式提出一些问题,检查学生自学情况。
小结:简要总结本课知识要点
课外思考:用凹/凸透镜纠正近/远视的原理是什么?
附:板书设计
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一、碳化合物
二氧化碳、碳酸盐等以外的几乎所有含碳化合物。
2.核心元素:碳是所有生命系统中的核心元素。
(6个中子和6个电子构成。
(氧、氮及硫等形成共价键,碳原子之间以单键、双键或三键相结合,形成不同长度的链或环状结构,这些结构称为有机物的碳骨架。
脂质、蛋白质和核酸。
二、有机化合物
1.糖类的种类和功能
(H、O三种元素组成。
(2)结构单元:单糖。
(二糖和多糖等。
(4)功能:糖类是生物体维持生命活动的主要能源,也是生物体重要的结构物质。
趣味思考:某人患急性肠胃炎,不能进食,医生用5%的葡萄糖溶液进行静脉注射,病人虽未进食,但是不感到饥饿,为什么?
提示:葡萄糖是生命活动的主要能源,静脉注射5%的葡萄糖溶液,实际是为病人补充能源物质,所以病人虽未进食,并不感到饥饿。
2.脂质的种类和功能
(H、O三种元素组成。氧原子含量较糖类中的少。
(2)结构单元:甘油和脂肪酸。
(3)种类和功能
①磷脂:磷脂是构成生物膜的重要物质。
②脂肪:贮能物质。
③胆固醇在细胞中具有重要功能。
趣味思考:我们每天坐在凳子上,能够轻松愉快地上完每一个45分钟,并不感到臀部肌肉疼痛,你知道是什么原因吗?
提示:是因为臀部有很多脂肪,脂肪有缓冲机械压力的作用。
3.蛋白质的结构和功能
(H、O、N,大部分蛋白质含S。
(2)基本单位:氨基酸。
①通式:
②共性:都有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上。
③种类:由R基决定。
④连接:肽键:通过两个氨基酸的脱水缩合形成。
(3)结构:由许多氨基酸通过肽键连接成肽链,一条或多条肽链通过一定的化学键连接成蛋白质。
(数目、排列顺序不同,以及构成蛋白质的多肽链的数目和空间结构差异,蛋白质分子具有多样性。
(、收缩和运动、有机体结构、防御(如抗体)等。
趣味思考:人体细胞呼吸作用时刻需要氧气的供应,你知道是什么物质源源不断地运输氧气到组织细胞吗?它存在于什么细胞中?
提示:血红蛋白,它存在于人体的红细胞中。
4.核酸的结构和功能
(1)种类:核酸可以分为核糖核酸和脱氧核糖核酸两类。
(2)功能:储存遗传信息,决定细胞和整个生物体的遗传特性。
趣味思考:你家养的大猫生了两只小猫,为什么没有生小猪?
提示:小猫和大猫的核酸相同。生物的遗传由核酸控制。大猫的核酸携带的遗传信息是控制猫性状的。
5.鉴定生物组织中的糖类
(1)鉴定淀粉
①实验原理:淀粉+碘—碘化钾→变蓝。
②实验步骤:取2 mL淀粉上清液,放入5滴碘—碘化钾溶液。
③实验结果:溶液变蓝。
(还原糖
①实验原理:还原糖+本尼迪特试剂 砖红色沉淀。
②实验步骤:取2 mL葡萄糖溶液加入试管→加入2 mL本尼迪特试剂,振荡试管→热水浴2~3 min观察颜色变化情况。
③实验结果:砖红色沉淀。
6.检测生物组织中的油脂
(1)实验原理:苏丹Ⅲ+油脂→出现橙黄色。
(2)实验步骤:切片→染色→制片→用显微镜观察。
7.蛋白质的鉴定
(1)实验原理:蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
(2)实验步骤:取2 mL蛋白质溶液加入试管→向试管中先加入2 mL的双缩脲试剂溶液A→再向试管中加入5滴双缩脲试剂溶液B→观察试管颜色变化。
(3)实验结果:出现紫色。
8.检测细胞中的DNA和RNA
(1)原理:①DNA主要分布于细胞核,RNA主要分布于细胞质。
②甲基绿使细胞核中的DNA呈现蓝绿色,派洛宁使细胞质中RNA呈现红色。
(2)实验步骤:涂片→水解→漂洗→染色→观察。
核心解读
1.注意各种能源物质的区分
(1)糖类的种类和功能
种类 分子式 分布 生理功能
单糖ks5u 五碳糖 核糖[高考资源网] C5H10O5 动植物细胞 五碳糖是构成核酸的重要物质
脱氧核糖 C5H10O4
六碳糖 葡
萄
糖 C6H12O6 五碳糖是构成核酸的重要物质
二糖 蔗糖 C12H22O11 植物细胞 能水解成葡萄糖
麦芽糖
乳糖 动物细胞
多糖 淀粉 (Cn 植物细胞 淀粉是植物细胞中储存能量的物质
纤维素 纤维素是细胞壁的主要成分
糖元 植物细胞 糖元是动物细胞中储存能量的物质
(2)脂质
种类 生理功能 元素组成
脂肪 储能、保温、缓冲机械压力 C、H、O
磷脂 构建生物膜 C、H、O、N、P
固
醇 胆固醇 细胞膜的重要成分 C、H、O
性激素 促进性腺的发育和性细胞的生成和正常的性周期 C、H、O
维生素D 促进人体对钙、磷的吸收和利用 C、H、O
规律总结
①动植物共有的糖是葡萄糖、核糖和脱氧核糖。
②植物特有的糖是果糖、麦芽糖、淀粉和纤维素。
③动物特有的糖是乳糖和糖元。
④动植物共有的贮能物质是脂肪,植物特有的贮能物质是淀粉,动物特有的贮能物质是糖元。
⑤含H多的有机物细胞呼吸时产生的H多,耗氧多,产生的能量多,产生的水多。
肽键和肽链的分子结构特点
(1)氨基酸
每个氨基酸分子都具有中心碳原子,至少都有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在该碳原子上。注意理解“至少”的含义,比如当R基含有氨基和羧基时,这个氨基酸分子就不止有一个氨基和羧基了,同时还要注意氨基酸分子中都有一个氨基和羧基直接连在同一个碳原子上。
规律总结
决定氨基酸种类和性质的是氨基酸的R基。
(叫肽键。
(3)多肽
①由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物,因其呈链状,也称肽链。
②注意区分肽、肽键和肽链:肽键是肽的连接结构,而肽链是肽的一种形式。
规律总结
①氨基酸间脱水缩合时,原来的氨基和羧基已不存在,形成的化合物即多肽的一端只有一个氨基,另一端只有一个羧基(不计R基上的氨基数和羧基数)。所以对于一条多肽来说,至少应有的氨基和羧基数都是一个。
②若有n个氨基酸分子缩合成m条肽链,则可形成(n-m)个肽键,脱去(n-m)个水分子,至少有—NH2和—COOH各m个。
③蛋白质分子可以含有一条或m条肽链,肽链通过化学键(不是肽键)互相连接,具有不同的空间结构。
④关于蛋白质相对分子质量的计算:n个氨基酸形成m条肽链,每个氨基酸的平均相对分子质量为a,那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为:na-(n-m)。
3.蛋白质结构层次
规律总结
①结构多样性的原因:氨基酸的种类、数量、排列顺序不同以及肽链的空间结构不同。
②蛋白质的种类:因功能不同蛋白质分为两大类:结构蛋白和分泌蛋白。
③蛋白质的性质:盐析:可逆。变性:不可逆。
④鉴定:双缩脲试剂反应呈紫色。
⑤意义:生命活动的承担者,生物性状的体现者。
4.有关肽键的计算
规律总结
①链状肽有如下的对应关系:
氨基酸 肽键数 脱去水分子数 氨基 羧基
一条肽链 M m-1 m-1 至少1个 至少1个
n条肽链 m m-n m-n 至少n个 至少n个
②环状肽:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数。环状肽主链中无氨基和羧基,环状肽中氨基或羧基数取决于构成环状肽氨基酸R基团中的氨基和羧基的数目。
题例领悟
题型一 糖类的种类
【例题下列糖类中属于单糖的是( )
A.蔗糖 B.核糖 C.糖元 D.淀粉
解析:蔗糖为二糖,糖元和淀粉都为多糖,核糖为单糖。
答案:B
反思感悟
单糖是不能水解的糖,是组成二糖、多糖的单体。二糖、多糖作为能源物质用于生命活动时必须水解成单糖。重要的单糖有五碳糖和六碳糖,五碳糖有核糖和脱氧核糖,六碳糖有葡萄糖和果糖。
题型二 蛋白质分子的计算
【例题现有氨基酸
A.12和10
C.11和9
解析:有氨基酸800个,氨基总数810个,羧基总数808个,说明R基团中含有氨基10个,羧基8个,它们不参与肽键的形成;肽键数=氨基酸总数-肽链条数=800-2=798,氨基数=肽链条+R基团中氨基数=2+10=12,羧基数=肽链条数+R基团中羧基数=2+8=10。
答案:B
反思感悟
构成生物体蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基且都连在同一个碳原子上,由R基决定氨基酸种类,不符合这个特点的氨基酸不是构成生物体的氨基酸,也不能组成生物体的蛋白质。
题型三 动植物体内的糖类
【例题
①糖元 ②淀粉 ③蔗糖 ④乳糖 ⑤核糖 ⑥葡萄糖
A.①④ B.②③ C.⑤⑥ D.①②
解析:糖元是人和动物细胞中的储能物质,淀粉是植物细胞的储能物质,蔗糖是植物中重要的二糖,乳糖是人和动物乳汁中丰富的二糖,核糖是构成RNA的成分,RNA普遍存在于动植物细胞中,葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质,广泛存在于动植物细胞中。
答案:C
反思感悟
①生物细胞生命活动的主要能源物质:葡萄糖。
②参与生物细胞构成的物质:核糖、脱氧核糖、纤维素。
③单糖、二糖、多糖的关系
重要的单糖有葡萄糖和五碳糖,葡萄糖为白色晶体,易溶于水,是人体主要的能源物质,五碳糖分为核糖和脱氧核糖,为环状结构。
题型四 大分子物质的鉴定
【例题
A.青苹果汁中有淀粉不含糖类
B.熟苹果汁中含糖类不含淀粉
C.苹果转熟时,淀粉水解为单糖
D.苹果转熟时,单糖聚合成淀粉
解析:遇碘溶液显蓝色意味着青苹果汁中含较多淀粉,而与本尼迪特试剂发生反应的是还原性糖,如葡萄糖等。由此可推断出苹果由青转熟的过程中,淀粉大量转化为单糖。
答案:C
反思感悟
淀粉的特性是遇碘变蓝;本尼迪特试剂与还原糖反应生成砖红色沉淀;蛋白质与双缩脲试剂反应产生紫色反应。
随堂训练
核糖与核酸都不含有的元素是( )
A.N B.O C.P D.S
解析:核糖的组成元素为C、H、O,核酸的组成元素为C、H、O、N、P,两者都不含有S元素。
答案:D
下列各组物质中,由相同种类元素组成的是( )
A.胆固醇、脂肪酸、脂肪酶
B.淀粉、半乳糖、糖元
C.氨基酸、核苷酸、丙酮酸
D.性激素、生长激素、胰岛素
解析:淀粉、半乳糖、糖元都属于糖类,都由C、H、O构成。胆固醇、性激素、甘油和脂肪酸都属于脂质,组成元素都是C、H、O,氨基酸、胰岛素的组成元素是C、H、O、N、S,核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P。
答案:B
A.组成肽键的化学元素不同
B.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同
C.氨基酸排列顺序不同
D.蛋白质的空间结构不同
解析:蛋白质分子的多样性取决于四个方面:一是组成蛋白质的氨基酸种类不同;二是组成蛋白质的氨基酸数目不同;三是氨基酸的排列顺序不同;四是肽链的空间结构不同。在题目给出的选项中,组成肽键(—NH—CO—)的化学元素是相同的。考查蛋白质多样性的原因。
答案:A
①是生物膜的重要成分 ②是储能的分子 ③构成生物体表面的保护层 ④是很好的绝缘体,具有保温作用 ⑤具有生物学活性,对生命活动起调节作用
A.①③ B.⑤ C.① D.②④
解析:本题考查对各种脂质功能的掌握情况。磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富。
答案:C
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一、教学目的
初步掌握鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。
二、教学建议
教材中本实验安排为验证性实验,有条件的学校可以改为探索性实验,安排在讲课之前,或与讲课同步进行。
本实验难度并不大,但内容较多,实验时间较长,因此,必须作周密安排,才能按时完成。实验中应注意以下几点。
1.增设教师演示实验。上课之前,教师应该准备好做演示实验所需的实验材料、用具、仪器和试剂等。同时,逐项完成还原糖、脂肪、蛋白质3类有机物的鉴定实验。在实验课上,将3个实验的正确结果分别展示在讲台上,并作扼要的介绍,以便使学生将自己的实验结果与教师的演示实验作比较。
2.实验中学生应分工合作。在“还原糖的鉴定”实验中,当每组两个学生中的一个制备生物组织样液时,另一个学生可以用酒精灯将水煮开,以便缩短实验的等待时间。在“脂肪的鉴定”实验中,一个学生制作临时装片时,另一个学生则可以调试显微镜。另外,在完成前两个实验时,一个学生洗刷试管、清洗玻片和整理显微镜,另一个学生则可以进行后一个实验的操作。
3.关于鉴定还原糖的实验,在加热试管中的溶液时,应该用试管夹夹住试管上部,并放入盛开水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部,同时试管口不要朝向实验者,以免试管内溶液沸腾时冲出试管,造成烫伤。如果试管内溶液过于沸腾,可以上提试管夹,使试管底部离开大烧杯中的开水。
4.做鉴定还原糖和蛋白质的实验时,在鉴定之前,可以留出一部分样液,以便与鉴定后的样液的颜色变化作对比,这样可以增强说服力。
5.斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用,切勿将甲液和乙液分别加入组织样液中。
三、参考资料
还原糖的鉴定原理 生物组织中普遍存在的还原糖种类较多,常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性基团(游离醛基或游离酮基),因此叫做还原糖。蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基,因此叫做非还原性糖,不具有还原性。本实验中,用斐林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否,而不能鉴定非还原性糖。
斐林试剂由质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05 g/mL的硫酸铜溶液配制而成,二者混合后,立即生成淡蓝色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2与加入的葡萄糖在加热的条件下,能够生成砖红色的Cu2O沉淀,而葡萄糖本身则氧化成葡萄糖酸。其反应式如下:
CH2OH—(CHOH)4—CHO+2Cu(OH)2→CH2OH—(CHOH)4—COOH+Cu2O↓+2H2O
用斐林试剂鉴定还原糖时,溶液的颜色变化过程为:浅蓝色棕色砖红色(沉淀)。
蛋白质的鉴定原理 鉴定生物组织中是否含有蛋白质时,常用双缩脲法,使用的是双缩脲试剂。双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 g/mL的硫酸铜溶液。在碱性溶液(NaOH)中,双缩脲(H2NOC—NH—CONH2)能与Cu2+作用,形成紫色或紫红色的络合物,这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键,因此,蛋白质可与双缩脲试剂发生颜色反应。
用于鉴定还原糖的实验材料准备植物组织是常用的实验材料,但必须加以选择。在双子叶植物中,光合作用的主要产物葡萄糖形成后,合成为淀粉,暂时储藏在叶子内,因此最好不用双子叶植物的叶子作实验材料。有些单子叶植物,如韭菜、鸢尾,并不将光合作用的初始产物转变为淀粉,因此叶内含有大量的可溶性单糖,但是,由于叶片中叶绿素的颜色较深,对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用,导致实验现象不明显,因此,也不宜用单子叶植物的叶子作实验材料。
本实验最理想的实验材料是还原糖含量较高的植物组织(或器官),而且组织的颜色较浅或近于白色的,如苹果和梨的果实。经试验比较,颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。
用于鉴定脂肪的实验材料 准备实验材料最好选择富含脂肪的种子,如花生种子(取其子叶)。供实验用的花生种子,必须提前浸泡3~4 h。浸泡时间短了,不容易切成片;浸泡时间过长,则组织太软,切下的薄片不易成形。
做鉴定脂肪的实验,教师可根据本地区的情况选用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液。苏丹Ⅲ染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色,苏丹Ⅳ染液遇脂肪的颜色反应为红色。因苏丹Ⅳ染液与脂肪的亲和力比较强,所以,染色的时间应比较短,一般为1 min左右。用于鉴定蛋白质的实验材料准备 实验材料最好选用富含蛋白质的生物组织(或器官),植物材料常用的是大豆种子,动物材料常用的是鸡蛋(卵白)。如用大豆种子,必须提前浸泡1~2 d,这样容易研磨成浆。有条件的学校,可以直接采用现成的大豆磨成的豆浆,豆浆可以购买,也可用小型的研磨机制取。利用豆浆作实验材料,可以节约实验时间。
如果用稀释的卵白作实验材料,效果会更好。
斐林试剂的配制
甲液质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液
乙液质量浓度为0.05 g/mL的硫酸铜溶液
使用时临时配制,将4~5滴乙液滴入2 mL甲液中,配完后立即使用。
苏丹Ⅲ溶液的配制 称取0.1 g苏丹Ⅲ干粉,溶于100 mL体积分数为95%的酒精中,待全部溶解后再使用。
苏丹Ⅳ溶液的配制 称取0.1 g苏丹Ⅳ干粉,溶于50 mL丙酮中,再加入体积分数为70%的酒精50 mL,充分混合后即可使用。
双缩脲试剂的配制 取10 g氢氧化钠放入容量瓶(或有刻度的烧杯)中,加水至100 mL,待充分溶解后倒入试剂瓶中,配成质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液,瓶口塞上胶塞,贴上标签,写上试剂A。
取1 g硫酸铜放入容量瓶(或有刻度的烧杯)中,加水至100 mL,待充分溶解后倒入试剂瓶中,配成质量浓度为0.01 g/mL的硫酸铜溶液(蓝色)。瓶口塞上胶塞,贴上标签,写上试剂B。
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教学目标:1.理解叶绿体内光能转换成电能的过程。
2.理解叶绿体内电能转换成活跃的化学能的过程。
教学重点:光能如何转换成稳定的化学能
教学难点:光合作用过程中能量的转换过程
教学方法:
教具准备:
教学内容及过程:
一、创设问题情景
从当今世界面临的粮食危机对人类生存和发展的严重影响以及我国耕地减少与人口数量大引发的粮食需求的突出矛盾;从提高粮食产量的紧迫性和巨大潜力,引出进一步对光合作用中能量转换和物质变化进行深入研究的必要,从而导入本节的研究内容——光合作用。
二、学生观察,教师引导发现问题
1、 光能转换成电能
观察探索 通过复习高二所学的光合作用有关知识引入高三学习的重点------对光能在叶绿体中的转换进行深入研究。
围绕光能转换成电能,复习回忆叶绿体的结构,与光能的吸收、传递和转换有关的色素,引导学生观察,思考讨论:
(1)A、B表示色素,请问它们分别代表什么色素?以及各自有何作用?
(2)特殊状态的叶绿素a在光的照射下发生了什么变化?
(3)特殊状态的叶绿素a是怎么失去电子的?
(4)失去电子的叶绿素a是什么性质?怎样才能恢复稳态?
(5)失去电子的叶绿体a从哪里夺取电子?
(6)试写出水光解的反应式?
(7)脱离叶绿素a的电子去哪里了?
(8)最初的电子供体和最终电子受体分别是什么?
(9)能量转换的场所是什么?
思维发散与开拓 绿色植物这种独有的现象在哪些领域有广阔应用和研究前景?
同时提出水的光解中电子的传递和氢离子的去路的问题,以此进入第二个研究主题,即电能转换成活跃的化学能。
2、 电能转换成活跃的化学能
在叶绿体的囊状结构的薄膜上发生的能量转换的两个步骤,由光能转换成电能,由电能进一步转换成活跃的化学能是连续不可分割的过程,光合作用中光合磷酸化与电子传递是偶联的。观察多媒体,引导学生分析。
(1)2H2O→O2+4H++4e- ,水的光解产生的电子和氢离子最终传递给什么物质,并生成了什么物质?尝试写出物质变化的反应式。
(2)在电子传递过程中还形成了什么物质?写出其反应式。
(3)电能转换成的活跃的化学能,储存在什么物质中?
(4)活跃的化学能意味着什么?
(5)NADPH除了携带一定能量的物质外,还具有什么性质?
(6)NADPH用来还原什么?
3、 活跃的化学能转换成稳定的化学能
在暗反应阶段活跃的化学能转换成稳定的化学能这部分内容是学生在高二阶段已经学到的知识,教师需要在学生原有的知识基础上,通过教学过程,使学生达到温故知新的目的。思考回忆以下问题:
(1)ATP和NADPH参与暗反应阶段的什么过程的反应?
(2)在此过程中能量形式发生了什么变化以及场所在哪里?
归纳总结 在分别学习探索光能在叶绿体中的转换的三个步骤后,依据教材中图2-2,要求学生完整叙述在光合作用中能量转换的全过程,教师引导学生进行前后知识比较,发现光合作用中能量转换和物质变化的相互联系、不可分割、同时进行的关系,以运动变化和联系的观点深入理解光合作用的实质即能量转换和物质变化过程,从而全面深刻地掌握知识,并形成能力。
知识迁移深化
甲、乙两个密闭的玻璃钟罩内,分别喂养同样小鼠各一只,和长势良好的同样绿色植物各一盆。与甲罩不同的是,乙罩内多了一杯氢氧化钙溶液。两玻璃罩同在阳光下培养一段时间后,甲、乙两个钟罩内的小鼠和植物各发生了什么变化?分析产生此现象的原因。教师需要特别指导分析乙罩内的小鼠死亡的原因和光合作用中的暗反应的联系,深入体会和总结光反应与暗反应之间的关系。
总结:(略)
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