高中生物教案

2023-01-09 教案

  作为一无名无私奉献的教育工作者,常常要根据教学需要编写教案,教案有助于顺利而有效地开展教学活动。我们应该怎么写教案呢?下面是小编精心整理的高中生物教案,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

高中生物教案1

  一、教材分析

  本节课主要内容包括“染色体结构的交异”“染色体数目的变异”以及实验“低温诱导染色体数目的变化”。染色体结构的变异是需要学生了解的内容,教材通过4个示意图直观形象地说明了染色体结构变异的类型。染色体数目的变异是本节的教学重点,涉及染色体组、二倍体、多倍体、单信体等概念,其中“染色体组”是本节课的核心概念之——。理解这概念,才能正确理解依据染色体效目变异衍生出的单倍体育种技术和多倍体育种技术。

  学习本节之前,学生e经学习了近德尔的豌豆杂交实验(即遗传规律)、减数分裂、DNA的结构与功能以及基因概念和功能的知识。因此,将基因突变基因重组和染色体变异的知识结合,能帮助学生构建更为直观而完整的知识体系,有助于学生对“遗传和变异”整体理解,也可为介绍人类进传病、生物育种及生物进化等知识作铺垫。

  染色体变异发生在细胞分裂过程中,是细胞分裂异常产生的结果,因此细胞分裂是染色体变异的细胞学基础。如果以学生已经掌握的细胞分裂为基础,引导学生进行自主学习,将会大大地降低学习的难度,并能有效帮助学生从已有知识中构建出新的知识,从而激发学生的学习动力。

  二、本节主要的知识点及突破方法

  本节教学内容的难点较集中,如染色体组的概念及数目判断方法,单倍体、二倍体和多倍体之间的关系,多倍体和单倍体育种等方面,突破方法如下

  (1)染色体组概念:以辨图、设问、讨论和复习的方式理解染色体组的概念。染色体组的概念较为复杂,如果直接讲述,学生很难理解其实质。可以从展示男性人体染色体组成自制模型,让学生回顾同源染色体的概念,然后将人类染色体分成两组,让学生观察并讨论两组染色体组异同点等方式人手,设置一系列的问题情境,通过联系以前所学的知识,帮助学生认识染色体组的概念。

  (2)单倍体、二倍体和多倍体概念:通过具体实例概念的辨析和对比,认识单倍体、二倍体和多倍体之间的关系。单倍体的概念是教学中的难点。教师可以采用教材中提供的蜜蜂的实例来分析蚱王、工蜂和雄蜂体内的染色体组数目,提出单倍体的概念,并设置一些问题情境,让学生区分单倍体与一倍体,单倍体、二倍体与多倍体之间的区别和联系。

  (3)单倍体与多倍体育种:用图解、事例和图表的形式引导学生学习多倍体和单倍体育种。二倍体、多倍体和单习是建立在这些概念的基础之上的。单借体具有可比性将多低体和单伤体育种放在一—起来学习,有助于学生对概念的理解。同时,育种的学

  (4)染色体结构变异:以辨图、设问、讨论的方式理解染色体结构变异。

  (5)“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验:学生先进行实验设计,制定实验方案后,第2节课进行实验操作。二、学情分析

  作为高二学生已经学过染色体、同源染色体非同源染色体等概念,为染色体组等新概念的构建奠定了认知基础。前面学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用、染色体是遗传物质的载体等基础知识,为创设问越情境,新旧知识融会贯通形成完整的认知结构,开展探究性学习提供了可能。大多数学生对学习有精情,但学习的主动性不强,使乏深层次的思考。对基本概念、过程和原理往往一一知半锅,不能灵活远用所学知识。因此,教学中应设置好问题情境,让学生观察动手,思考和讨论,适时引导追时启发和酒时效励由浅人深,构建染色体组等基本概念

  三、教学目标

  (一)生命观念

  1、说出染色体变异与基因突变、基因重组的区别。

  2、理解染色体组、单倍体、多倍体的概念、内涵和相互之间的关系。

  (二)科学思维

  1、举例说出单倍体育种、多倍体育种在生产中的应用

  (三)科学探究

  1、体验科学探究过程

  (四)社会责任

  1、体验科学探究过程,培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。

  2、学生在合作的过程中学会与人交流、尊重他人。

  四、教学重点和难点

  重点:说出染色体数目变异

  难点:

  1、理解染色体组概念

  2、理解二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系

  五、教学策略

  1、通过多媒体直观了解染色体结构变异的概念、种类。

  2、通过具体事例、概念的辨析和对比,认识染色体结构变异。

  3、以辨图、设问讨论的方式理解染色体结构变异。

高中生物教案2

  教材分析:

  本小节主要讲述了DNA分子的结构,关于DNA分子的双螺旋结构,这部分内容比较抽象,不容易理解。所以在教学过程中应向学生展示DNA分子的结构模型。而且教材在概述DNA分子双螺旋结构的特点后,安排了一个“制作DNA双螺旋结构模型”的实验,以加深学生对这一结构的感性认识和理解。

  教学目标

  知识目标:

  1.说出DNA分子基本组成单位的化学组成

  2.概述DNA分子的结构特点

  能力目标:

  1.培养观察能力和分析理解能力:通过计算机多媒体课件和对DNA分子直观结构模型的观察来提高观察能力、分析和理解能力。

  2.培养创造性思维的能力:以问题为导向激发独立思考,主动获取新知识的能力。

  情感态度与价值观目标:

  1.通过DNA的结构学习,探索生物界丰富多彩的奥秘,从而激发学生学科学,用科学,爱科学的求知欲望。

  教学重点:

  1.DNA分子结构的主要特点

  2.碱基互补配对原则。

  教学难点:

  1.DNA分子的双螺旋结构

  难点突破方案:

  1.用直观模型进行教学。

  2.用多媒体课件显示DNA分子结构组成的动态过程

  3.总结典型碱基计算规律,配合习题加深学生的理解。

  教具准备:

  1.DNA分子的直观结构模型

  课时安排:

  1课时

  教学过程:

  新课导入:

  前面我们通过“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的学习,知道DNA分子是主要的遗传物质,它能使亲代的性状在子代表现出来。

  那么DNA分子为什么能起遗传作用呢?为了弄清楚这个问题,我们就需要对DNA进行更深入的学习。

  那么我们今天就首先来学习DNA分子的结构。

  dna分子的结构教案教学目标达成过程:

  一、DNA分子的基本组成单位

  在学习新课之前我们首先来回忆一下我们以前学习过的DNA的相关内容。

  1.名称:DNA又叫脱氧核糖核酸,是主要的遗传物质。具有双链结构。

  2.组成元素:C、H、O、N、P

  3.基本组成单位:脱氧核苷酸(如下图)

  组成脱氧核苷酸的含N碱基:A、T、G、C,碱基不同则脱氧核苷酸的种类不同

  二、DNA分子的结构(该部分主要通过课件引导学生回答!)

  教师讲述:

  在我们以往的学习过程中,我们已经知道了DNA是由脱氧核苷酸构成,那么这些脱氧核苷酸具体是怎样组成DNA的呢?组成的DNA又具有怎样的结构呢?

  介绍DNA分子双螺旋结构模型的提出。1953年,美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了著名的DNA分子双螺旋结构模型(简介沃森和克里克的发现过程,激起学生学习的兴趣和实事求是的科学态度,培养不断探求新知识和合作的精神)。这为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。

  1.DNA分子的结构

  提出者:沃森和克里克(1953年)

  结构:双螺旋结构

  2.脱氧核苷酸组成DNA分子的过程

  具体过程用PPT展示

  3.DNA分子双螺旋结构的特点

  (1).DNA分子是由两条链组成的,这两链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

  (2).DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。

  (3).DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,碱基配对遵循碱基互补配对原则。

  碱基互补配对原则:碱基A与T、G与C之间的一一对应关系,叫碱基互补配对原则。

  三DNA分子的结构特性

  1.多样性:由于碱基排列顺序不同,所以DNA分子有多样性,由n对碱基组成的DNA分子中,DNA分子的种类为4n.

  2.特异性:不同的DNA分子具有不同的碱基顺序

  3.稳定性:通过碱基互补配对后用氢键连接两条链,所以具有稳定性。

  教学总结

  充分发挥学生的主体作用,把时间留给学生,让学生自行总结、概况!

  课下作业

  完成学案上相应习题!

高中生物教案3

  必修一绪论

  许多科学家认为,可以把生物学的发展划分为三个阶段:①19世纪以及更早的时期,是以形态描述为主的生物科学时期;②20世纪的前半个世纪,主要是实验生物学时期;③20世纪50~60年代以来,由于DNA双螺旋的发现与中心法则的建立,开始进入了精细定性与定量的生物学时期。

  随着生物学的发展,生物学的分支学科变的更多,如分子生物学、细胞生物学、分子遗传学。物理学、化学、数学、计算机等的手段和方法用于生物学使其不断分化出新的分支学科,另一方面,这些学科又相互渗透而走向融合,似乎并不是界限分明。

  至今为止大家所接触到生物学一般都是描述性的知识,认为它是一门记忆的学科。如,记住某些动植物名称,观察生物的特征,知道他们的分类等,因此,有一点我非常希望你们这学期能记住的,就是生物学并不是一大堆事实的混乱集合,它有基本规律和基本原理,有逻辑的连贯性。达尔文进化论是一种逻辑,适用于宇宙中所有星球及生命系统。

  高中阶段有三本必修:《分子与细胞》、《遗传与进化》、《稳态与环境》。(微观和宏观)

  《分子与细胞》中以细胞作为一切有机体进行生命活动的基本单位这一概念为出发点,在分子水平上研究细胞生命活动的基本规律。1925年,美国细胞生物学家WILSON就提出:一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找。

  细胞是最基本的生命系统细胞的结构

  细胞的功能(物质、能量、信息)细胞的发展

  必修一的学习过程中,我们会阐明一系列客观事实、法则来解释地球上所有生命的组织形式。如果掌握了这些分子和遗传定律,就能从原理上理解许多生物圈里的生命过程,还能应用于解决在激烈的自然界遇到的新问题。并不着重特定的某些生物(如人),理解细胞的这些事实、原理适用于地球表面的所有物种。生化和分子规律20、30亿年前已经形成,并被保留和传承,几乎没变过。这种强烈的保守性意味着,我们可以知道地球早期生物进化的原理。

  当我们掌握课地球上所有生命的基本法则和规律,将其应用于各种特定的问题:1)癌细胞是如何异常生长2)病毒如何繁殖3)免疫系统如何作用4)神经系统如何作用

  5)干细胞的未来医学的影响

  本学期之后期望大家认同的是,细胞是基本的生命系统;生命的物质性;生命系统的开放性;细胞的发生、发展和消亡,形成生物体结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点,从而具有辩证唯物主义的自然观,用开放的观点审查自然现象和社会事务,具有普遍的认识论和方法论。

  生物学——这是一个极速发展的领域,它之所以极速发展是1953年WATSON和CRICK

  对DNA双螺旋结构的发现。通过高中生物的学习,我们期望达到的目的是,能让学生具有一定的生物学素养,以此来促进对世界、社会的认知及良好的情感、价值观的形成。

  一、生物学研究方法(一)观察

  (二)假说和实验(三)模型实验

  二、生命的重要属性

  什么是生物?什么是生命?(1)具有生命的物体称之为生物。

  (2)什么是生命,目前尚无一致公认的定义。但我们可以将生命描述为生物体存在的状态,而生物体具有以下特征:第一,化学成分的同一性;第二,严整有序的结构;第三,新陈代谢;第四,应激性和运动;第五,稳态;

  第六,生长发育和繁殖;第七,遗传和变异;第八,适应

  多种细胞:

  自来水装在塑料桶里放半个月变成绿色,这是原核生物蓝藻等大量繁殖;橘子放在阴湿的角落长绿毛,是真菌;

  动物肌细胞呈梭形,汇成肌组织,煮熟的瘦肉可撕成很细的条状肉松;吃梨时感觉有“砂”,是石细胞。

  第1、2、1)2)3、病毒:

  1)、生活方式:寄生于活细胞内2)、结构:无细胞结构蛋白质外壳

  遗传物质(DNA或RNA)

  3)、增殖:吸附→注入→合成→组装→释放4)、危害:破坏细胞

  5)、分类:植物病毒

  小结:单细胞生物的生命活动靠单个细胞完成;多动物病毒细胞生物的生命活动由每个细胞共同参与完成;病

  毒的什么活动必须在细胞内完成。

  细菌病毒

  生命活动离不开细胞。除了?

  依据遗传物质DNA病毒:噬菌体、HIV生物个体表现的生命活动归根结底是每个

  细胞正常生命活动的表现。RNA病毒:SARS病毒朊病毒:只有蛋白质类病毒:只有RNA

  除了病毒,所有生物体结构和功能的基本单位是细胞。

  实例4.(1)生活方式?

  结构?

  你知道哪些病毒?

  学习目标二、生命系统的结构层次【前言】

  生命系统的结构层次:

  系统都有它的边界,由相互作用,相互依赖的成分组成,系统

  *相关信息都有它自身的调控规律和发展消亡的规律。

  (1)在生物学研究中,提出了生命系统的概念,它包含生命系统:细胞→组织→器官→系统(植物没有)→

  哪些层次?每个层次都可看作一个独立的系统,同时又相互包个体→生物圈

  含,构成更大的系统。

  (2)细胞是最基本的生命系统

  图1-1生命系【易错提醒】

  (1)区分种群与类群,举例:统的结构层次

  池塘里的所有鱼;

  池塘里的所有鲫鱼

  (2)说说草履虫、松树、人包含的生命结构的层次:

  所在的层次:

  (3)组成细胞的一个分子或原子也是系统吗?是生

  命系统吗?

  课题:第二节细胞的多样性和统一性

  【情景导入】

  展示:不同的细胞图片第一课时

  【问题导入】

  问题探讨:(1)四幅图中分别是什么细胞?

  一、细胞多样性和统一性的体现(2)它们有哪些相同点?

  哪些不同点?1、多样性(不同点)

  种类、结构功能、形态大小等学习目标一、观察细胞

  【学科思维】2、统一性(相同点)

  1、结构和功能相适应

  相似的结构:细胞膜、细胞质、遗传物质

  2、知识不是静态的,是动态的,是发展变化的

  化学组成:

  增殖方式:

  学习目标二、原核细胞和真核细胞

  能源物质:(1)在光学显微镜下,可以观察到动植物细胞的细

  胞核,但所有的细胞都有细胞核吗?

  (2)阅读课本9页,了解原核生物

  二、原核细胞和真核细胞

  【特别提醒】

  根本区别:有无核膜为界限的细胞核1、表述:“无细胞核”、“无成型的细胞核”、“无核膜”

  2、带“藻”字的不一定是蓝藻。

  1

  蓝藻:发菜、蓝球藻、颤藻、念珠藻

  1)

  DNA

  分子藻类植物:黑藻、水绵图1-3

  “菌”子前面有球、杆、2)、细胞壁成分:肽聚糖(细菌)、黏肽(蓝藻)3、细菌:一类单细胞生物。

  螺旋的都是细菌

  3)、细胞器:只有核糖体4)、分裂方式:二分裂5)大小:较小(1~10UM)6)、原核生物:细菌、蓝藻2

  图1-4细菌

  细胞模式图

  图1-5蓝藻细胞模式图

  1)、细胞核:有核膜和核仁,DNA与蛋白质结合成2)、细胞壁成分:纤维素和果胶(植物);

  壳多糖(几丁质-真菌)

  3)、细胞器:多种4)、分裂方式:

  5)大小:较大(20~30UM)6)、真核生物:动物、植物、真菌

高中生物教案4

  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。

  八、课时安排:十分钟

  九、教学过程:

  时间

  教学

  环节

  教师的教学行为

  学生的行为

  教学技能

  教学策略

高中生物教案5

  教学目标:

  知识与技能:

  1.举例说明生命活动建立在细胞基础上

  2.说出生命系统的结构层次

  过程与方法:

  1.在资料分析中,进一步掌握归纳总结的方法

  情感与态度价值观:

  1.认同细胞是最基本的生命系统

  教学重点:

  1.生命活动建立在细胞的基础之上;

  2.生命系统的结构层次。

  教学难点:

  生命系统的结构层次。教学过程

  板书设计:

  一、生命活动离不开细胞

  资料一:单细胞生物的生命活动离不开细胞

  资料二:多细胞生物的生命活动也是通过细胞体现的。

  资料三:人的学习等活动需要种类和数量繁多的细胞参与。

  资料四:生物体的某一种细胞受到损害,也会影响该种生物的生命活动。

  小结:细胞是生命活动的结构和功能的基本单位,生命活动离不开细胞。

  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

高中生物教案6

  教案目标

  知识与能力方面:

  1、说明抗生素在控制感染性疾病等方面所起的重要作用。

  2、简述常用抗生素的作用机制。

  3、列举生活中不合理使用抗生素的实例,讨论、分析滥用抗生素的危害。

  4、认同应合理使用抗生素。

  过程与方法方面:本节课主要采取学生通过小组合作探究的方法,并通过浏览网站资料来了解当前人们在生活中滥用抗生素的一些做法,展开激烈的讨论。了解抗生素的史话以及作用机理。在小组合作探究中理解科学、技术、社会三者的关系。培养学生的合作探究精神,和自我学习、搜集信息和处理信息的能力。b5E2RGbCAP

  情感态度、价值观方面:培养学生关爱社会,关爱人们健康。培养他们社会责任感。

  教案重点

  1、生活中滥用抗生素的实例及滥用抗生素的危害。

  2、合理使用抗生素。

  教案难点

  滥用抗生素的实例及滥用抗生素的危害。

  教案方法

  讲授法和学生合作学习相结合

  教案课时

  1课时。

  教案过程

  导入新课)师:教师和学生一起探讨日常生活中滥用抗生素的实例和危害。

  学生:分组探讨、交流日常生活中人们对抗生素素用法的认识。每位学生提出自己对抗生素的使用的做法。

  教师:用课件展示生活中滥用抗生素的一些做法。

  学生活动)学生分组个讨论。

  教师:展示电视广告中一些关于抗生素药物的一些内容,学生讨论。

  课件展示:某同学患感冒后,打点滴。第一次,用的青霉素,第二次,还是用的青霉素但用量比第一次的量比第一次多,他本人认为多了好得快。以此实例,学生展开激烈的讨论。p1EanqFDPw

  学生分组探究学习结束后,进行交流。解答以下问题并展示:

  1、抗生素史话

  1)青霉素的分子式

  学生通过看课本,熟练掌握青霉素的分子是的具体写法。

  2)抗生素的作用机制:<学生看课本讨论)

  a、细菌的结构

  b、作用机理

  抗生素主要是通过干扰细菌等病原微生物的代谢过程而影响其结构和生理功能,从而达到抑制和杀灭他们的目的。

  2、合理使用抗生素

  1)学生讨论细菌产生抗药性的示意图,并提出自己的认识和观点。

  2)对教材中的资料进行分析,不合理使用抗生素的实例

  3、对如何保健,少用药。或不用药展开讨论。

  4、日常生活中,如何使用抗生素,通过本节课的探讨,学生浅谈一些自己的体会。

高中生物教案7

  一、感悟课标新理念

  课 标学习目标

  课标重点

  1.通过对进化理论不断完善的发展历程的了解来建构科学研究的基本过程。

  2.概述科学思维的基本过程。

  课标难点

  通过对进化理论不断完善的发展历程的了解来建构科学研究的基本过程。

  教材脉络梳理

  学习背景探索

  生物进化论形成的历史背景

  中世纪的西方,各种学术思想都受宗教束缚,哲学也偏离了古希腊的唯物主义传统,唯心主义占统治地位,表现在自然观上就是宗教的“创世说”。“ 创世说”把世界万物描绘成创世主上帝的特殊创造物。从创世论的基本思想延伸出两个教条,即自然界中生物对环境适应的“ 目的论”和“ 物种不变论”。恩格斯曾这样刻画目的论:“根据这种理论,猫被创造出来是为了吃老鼠,老鼠被创造出来是为了给猫吃,而整个自然界被创造出来是为了证明造物主的智慧”(《自然辩证法》导言)。与古代中国及古希腊哲人的世界万物从某种混沌状态中产生的“演变论”的自然观相反,创世说认为世界是一下子创造出来的,而且一旦被创造出来就永远不变了,这种思想从中世纪一直到18 世纪都占据着统治 地位。

  从15 世纪后期的文艺复兴到!4 世纪是西方近代自然科学产生与发展的时期,自然科学各学科逐渐建立起来,涌现出许多伟大的科学家。但这个时期的自然科学仍然没有摆脱宗教神学的束缚,自然科学家与神学家的差别只不过是以不同的方式解释和颂扬创世主(上帝)的智慧。那时的自然科学也是一种神学,即所谓的自然神学,正如迈尔所描写的:“自然科学既是科学又是神学,神学与科学分不开直到科学与神学离婚之前,实际上不存在真正客观的、不受约束的自然科学。”

  自然科学的神学观一直到19世纪中期才逐渐被科学界抛弃。

  ———根据互联网资料整理

  二、研习教材重难点

  【温故知新】

  我们知道,大约400多万年前地 球上还没有人类。人类的原始祖先———森林古猿,还在莽莽森林中风餐露宿,与兽共舞。几亿年前乃至几十亿年前,地球上的生物又是怎样的呢?最原始的生命又是怎样出现的呢?生物的进化问题很久以来就吸引着人们去探求,也不断有各种各样的争论。随着科学技术的发展,人们对这个问题的认识也越来越深入。

  研习点#$ 科学家不断思考———进化理论的创立和完善

  (一)拉马克和进化理论

  (1)理论———用进废退学说

  物种不是不变的,更不是上帝创造的;环境条件的改变能引起生物的变异;环境的多样性是生物多样性的原因。

  (2)两个法则:一个是用进废退;一个是获得性遗传。并认为这两者既是变异产生的

  原因,又是适应形成的过程。

  (3)意义:开辟了进化理论的先河,为科学进化论的发展铺平了道路。

  (4)不足:典型的唯心主义观点,认为生物的本质本身的意志是推动其进化的动力;

  后天获得的遗传可遗传;缺乏必要的实验证据。

  【领悟整合】

  (1)拉马克的两条法则

  ①用进废退。不超过发育限度的任何动物,其所有使用的器官都得到加强、发展、增

  大,加强的程度与使用的时间长短呈正比。反之某些不经常使用的器官就削弱、退化,以

  至丧失机能,甚至完全消失。这就是所谓的“器官使用法则”或“用进废退法则”。

  ②获得性遗传。某种动物在环境长期影响下,甲器官频繁使用,而乙器官不使用,结

  果使一部分器官发达,而另一部分器官退化,由此产生的变异如果是能生育的雌、雄双亲

  所共有,则这个变异能够通过遗传而保存。这就是被后人称为“获得性遗传”的法则。

  (二)达尔文和进化理论

  (1)理论———自然选择学说

  过度繁殖:生物的繁殖能力很强,能产生大量后代(基础)。

  生存斗争:大部分个体被淘汰(动力)。

  遗传变异:生物个体既有亲本的遗传性状,又会出现变异(内因)。

  适者生存:在生存斗争中,有利变异的个体适者生存,不利变异的不适者被淘汰(结果)。(2)意义:科学地解释了生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。

  (3)不足:对遗传和变异的本质以及自然选择如何对可遗传的变异起作用等问题不能做出科学的解释。

  【领悟整合】

  (1)自然选择学说知识的拓展

  ①选择的对象。从表面看自然选择是对一个个生物个体的选择,而实际上自然选择是对个体包含的变异进行的选择。从现代分子遗传水平看,自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择,从而改变种群不同基因的频率。

  ②选择的因素。对生物的变异起选择作用的不是生物自身,而是个体所处的自然环境。环境因素很多,有一种或几种起主导的选择作用。如用农药喷洒害虫,害虫大量死亡(无抗药性),少数害虫生存且繁殖后代( 抗药性)。农药是这一变化中主导的选择因素,它把群体中早已存在的抗药性个体与不抗药个体区分开来。如果不喷洒农药,害虫无论抗药与否都能生存。农药起到了选择作用,把抗药性选择保留下来,并通过繁殖传给后代,使抗药性状在下一代某些个体中得以积累和加强。可见环境对生物变异的选择是定向的,朝着适应环境的方向进化。

  ③选择的手段。生存斗争是选择的手段。生物的过度繁殖与有限生活条件之间的矛盾,必然引起并加剧生存斗争。通过生存斗争,使少数具有适应环境的有利变异的个体生存下来,从而完成一次自然对生物的选择。生存下来的少数生物个体充分利用现有的丰富的生活条件,迅速生长、发育,并繁殖产生大量的后代,又引起新一轮的生存斗 争,生物又面临着再一次的选择。所以说自然选择是通过生存斗争实现的。

  ④选择的结果。自然选择的结果是适者生存、不适者被大自然淘汰。生物产生不定向变异,由自然选择决定这些变异的生存或淘汰。自然选择只选择与环境相适应的变异类型,淘汰不适应环境的变异个体,即自然选择是定向的,自然选择决定着生物进化的方向。

  (2)以长颈鹿的进化过程为例比较拉马克和达尔文进化观点的区别。

  ①拉马克观点:长颈鹿的祖先由于生活在缺乏青草的环境里,不得不经常努力地伸长颈和前肢去吃树上高处的叶 子,由于经常使用,颈和前肢逐渐地变得长了一些,而且这些获得的性状能够遗传给后代。这样,经过许多代,终于进化成为现在所看到的长颈鹿。

  ②达尔文观点:

  (三)木村资生和进化理论

  (1)提出根据:根据分子生物学的研究,主要是根据核酸、蛋白质中的核苷酸及氨基

  酸的置换速率,以及这些置换所造成的核酸及蛋白质分子的改变并不影响生物大分子的

  功能等事实。

  (2)理论———中性突变进化理论

  生物进化的主导因素不是自然选择,而是中性突变的随机固定。每种生物信息大分

  子都有一定的进化速率。

  (3)意义:揭示了分子水平的进化规律

  【领悟整合】

  (1)中性突变

  中性突变是指这种突变对生物体的生存既没有好处,也没有害处,也就是说,对生物的生殖力和生活力,即适合度没有影响,因而自然选择对它们不起作用。

  (2)遗传漂变是分子进化的基本动力

  大的种群如果发生了隔离与迁移而形成小种群时,遗传漂变就可能发生。综合进化论认为遗传漂变对生物进化是有作用的,但是比起选择来,它的作用要小得多。中性学说则认为,中性突变不引起生物表型的改变,对于生物的生殖力和生活力没有影响,因而自然选择对中性突变不可能起作用,真正起作用的是随机的遗传漂变。遗传漂变不只限于小种群,任何一个种群都能发生遗传漂变,遗传漂变是分子进化的基本动力。换言之,中性学说认为,突变大多在种群中随机地被固定或消失,而不是通过选择才被保留或淘汰的。

  (3)分子进化速率

  中性学说认为,分子进化速率取决于蛋白质或核酸等大分子中的氨基酸或核苷酸在一定时间内的替换率。生物大分子进化的特点之一是,每一种大分子在不同生物中的进化速度都是一样的。以血红蛋白的α链为例,鲤、马和人的α 链都是由141个氨基酸所构成,其中鲤和马有66个氨基酸不同,马和人有18个氨基酸不同。据此,中性学说指出,分子进化的速率与种群的大小、物种的生殖力和寿命都没有关系,也不受 环境因素的影响,也就是说,分子进化是随机发生的,而不是选择的结果。

  【发散探讨】

  问题一:为什么说日本学者木村资生的“中性学说”揭示了分子水平的进化规律,而且和达尔文的进化理论是相互补充的?

  解答:达尔文创立“自然选择”进化理论,随着分子进化的研究的发展。一些科学家积极思考,认为生物进化是以生物大分子为基础的,只有从分子水平上研究生物的进化才能触及生物进化的本质。木村资生认为,分子水平上的进化是由选择中性或近中性突变基因的随机固定而实现的。而只有当分子进化导致形态和生理上发生差异后,自然选择才能发挥作用。这一进化理论揭示了分子水平的进化规律,和达尔文的理论相互补充,更好地揭示了生物进化的本质。

  问题二:1984 年 在云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪呈大爆发地出现,动物的进化要比今天快得多,动物新的构造模式或许能在“一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已存在,只是处于非常原始的状态。此现象支持达尔文的自然选择学说吗?

  解答:达尔文认为,物种是通过生存斗争,经逐代选择与积累而形成的,需要经过漫长的年代。澄江化石说明,许多新的物种的产生不是微小变异漫长的积累,而是呈大爆发地出现。因此不支持达尔文的自然选择学说。

  【教考动向演练】!

  1.第一位提出进化观点与神创论和物种不变论相抗衡的是

  A.达尔文 B.拉马克 C.孟德尔 D.沃森和克里克

  2.下列哪项不属于达尔文的进化观点

  A.过度繁 殖产生大量个体 B.生活条件有限引起生存斗争

  C.适者生存是自然选择的动力 D.可遗传的变异使个体之间产生变异

  3.下列叙述中,符合达尔文自然选择学说观点的是

  A.北极狐因体色与周围环境相似而生存下来

  B.长颈鹿因经常伸长脖子吃高处的树叶,故脖子越来越长

  C.鸟类因不断将翅膀展开扑动,故翅膀变得发达且适于空中飞翔

  D.鼹鼠因掘洞穴居,眼睛经常不使用,故视觉退化

  4.“中性学说”是从 水平上研究生物的进化,该理论认为生物进化的主导因素是 ,和达尔文的进化理论是 的关系。

  研习点2 像科学家一样思考———科学思维

  (一)观察:人们通过感觉器官感受周围事物的一种方法

  (1)分类

  a.定性观察:用文字或术语而不是用数字进行描述,包括对颜色、形态、气味等变量

  的客观性描述。

  b.定量观察:通过对变量的计数或测量而得到的数值,通常需要使用一

  些仪器。

  (2)基本要求

  a.学会带着问题进行观察。

  b.直接观察与问题相关的对象。

  c.既要观察局部,也要观察整体;

  d.既要观察物体,也要观察环境。

  e.观察要细致、准确。

  f.尽可能将观察到的现象或事物描述(或绘制)出来。

  (3)基本方法

  a.顺序观察:一般来说,生物学中的观察要遵循由表及里、由上到下、从前到后、从整体到局部的原则。

  b.对比观察:通过对比观察来发现事物之间的区别和联系,从而达到同中求异、异中求同。

  【领悟整合】

  (1)观察方法主要应用于以下几个方面:

  a.在无法对生物体进行改变和控制的情况下,要获得这类生物所反映的真实现象必须用观察法,例如:野生动植物的考察、古生物研究、生物分类和生态学研究等。

  b.在不允许对生物体加以干扰破坏或改变的情况下进行的研究,必须运用生物学观察法,如:病理学中动物、植物、人类病理现象的研究。

  c.在某些以直接记录和描述生物现象为基本前提的生物学分支学科中,必须用观察法,例如:动植物形态学、昆虫和微生物分类 学、仿生学等,均需对研究对象的形态、特征进行描述、记录,因而也离不开观察。

  (2)观察与实验的联系与区别

  (二)推理:从一件事推出另一件事的方法

  (1)因果推断:就是要判断两个事件之间是否存在因果关系。

  (2)归纳:是指从个别事物的性质、特点和关系中概括出一类事物的性质、特点和关

  系的推理形式。

  (3)演绎法 :从一般原理推导出特殊事例的过程

  【领悟整合】

  (1)不能光凭两个事件一起发生,就判断它们之间存在因果关系,应通过实验或者根

  据以往的经验,来判断因果关系是否存在。

  (2)要做出正确的归纳,从总体中选出的样本就必须足够大而且具有代表性。

  求同法:把研究对象的共同之处归纳起来。

  差异法:这种归纳推理方法与求同法正好相反,是找出研究对象的差异因素。

  求同差异法:“求同法”和“差异法”的综合应用。

  剩余法:剩余法也叫排除法,首先排除不相关的因素,剩余的就是问题的答案{ 。

  (3)归纳与演绎法的关系

  归纳侧重于对经验事实的概括,从经验升华为结论,从个别的、表面化的、缺乏普遍

  性的经验中抽象出一般原理,把握个性中的共性。这是一种必然性推理;演 绎则是对一

  般性原理的应用,前提和结论之间存在必然联系,是一种必然性推理。这两种推理的思

  维方向是相反的。人们的认识总是运用归纳和演绎两种思维方法,从个别事实引出一般

  结论、概念,又从一般原理引出个别结论而使认识不断深化。

  (三)分类:把某些特征相似的物体归类到一起的方法

  对自然界多样的生物进行分类主要有三类方法:

  第一类为形态学方法,即仅根据生物主要形态特征的异同对生物进行归类,它不考虑这些具有相似特征的生物是否具有共同的祖先或是否具有同源性,单纯形态学的分类方法现今已经很少被认可。

  第二类只强调生物之间遗传进化的关系,注重研究一类生物多久以前从另一类生物中分支出来。

  第三类为经典的进化分类法,是第一种方法和第二种方法的综合应用,它既考虑生物进化分支的时间,又注重生物形态特征的异同。这种以生物的进化为线索,比较生物最重要的形态特征和亲缘关系 建立起来的分类系统,目前已被人们广泛接受。

  (四)建立模型:用来显示事物的或者过程的表现手段,如画图、表等

  模型舍去了原型的一些次要的细节、非本质的联系,以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系,是连接理论和应用的桥梁。

  根据模型所代表和反映的方式可以分为三大类:

  (1)物质模型方法 用实物代替原物进行研究的方法叫做物质模型方法。例如细胞

  的结构模型、被子植物花的结构模型、蛋白质的结构模型、DNA 分子的双螺旋结构模型、

  细胞膜的结构模型等。

  (2)想象模型方法 用想象的抽象物代替原型进行研究的方法叫做想象模型方 法。

  这种方法是人们抽象出生物原型某些方面的本质属性而构思出来的,使对象简化便于研究。例如,物质出入细胞的模型、细胞分裂过程模型、光合作用过程模型、呼吸作用过程模型、动物的个体发育过程模型等。

  (3)数学模型方法 用符号、公式、图象等数学语言表现生物学现象、特征和状况的

  方法称为生物学数学模型方法。如:课本中的细胞分裂过程中#$% 含量,染色体数量的变化曲线,酶的活性受温度、酸碱度影响的曲线等数学模型,通过计算机的数据模拟,结合相应的生理过程,建立模型,以形成同学们对问题的解释、判断和预测。

  (五)交流:与他人交换 看法、分享信息的过程有效的交流需要许多技能,包括听说读写与建立模型能力。

  (1)科学探究的交流

  (2)反思是不断自我完善的过程。反思的态度如下:

  a.倾听和尊重他人质疑;b.承认不同的观点;c.解释或帮助;d.吸纳中肯意见;f.修

  正自己观点或结论。

  【发散探讨】

  问题一:观察一朵花的基本结构时,观察的顺序应该是什么?

  解答:首先观察花的外形;然后从外到内依次数清花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊的数目,并

  观察它们的形态;接着观察花药及花粉;最后观察子房及胚珠。

  问题二:假设你是一个生物分类学家,对青蛙、壁虎、蜘蛛、虎、蟾蜍、蚯蚓、蜥蜴、蜜蜂、鸟、猫、鱼怎样进行分类?

  解答:略

  【教考动向演练】

  5.我们在学习生物科学的理论和知识的同时,更要学习如何像科学家那样进行 的过程。

  6.有效的交流需要许多技能,包括 与 能力。

  7. 判断蚯蚓是不是环节动物?这一问题的回答是这样的:所有的环节动物都有分节;所

  有的蚯蚓身体也是分节的;所以,所有的蚯蚓都是环节动物。这样的结论是经过下列

  科学思维哪一过程得出的

  A.观察 B.建立模型 C.分类 D.推理

  8.在生物探究学习中,下列不属于常用的观察仪器的是

  A.放大镜 B.显微镜 C.天平 D.离心机

  9.沃森和克里克制作的著名DNA双螺旋结构模型是属于

  A.物理模型 B.概念模型 C.数学模型 D.实物模型

  三、探究解题新思路

  基础拓展型

  题型-. 进化理论的理解和运用

  例1. 下列对“用进废退”、“自然选择”、“中性学说”三种进化理论的描述中,错误的是

  A.用进废退理论开辟了进化理论的先河

  B.自然选择学说是达尔文在很多事实的基础上思考得出的

  C.中性学说是对自然学说的否定

  D.对科学的热爱和兴趣是达尔文等开展研究、思考的动力

  [研析]用进废退理论由拉马克提出,开辟了进化理论的先河,为科学进化论的发展铺平了道路;“中性学说”揭示了分子水平的进化规律,和达尔文的进化理论是相互补充的,而不是否定。

  [答案]C

  点评 很多所谓的“永恒”、“定律”并不是绝对不变的,要勇于探索,敢于创新。.

  题型2. 科学思维的基本过程的应用

  例2. 在你做把一草履虫分别放在肉汁和盐水中,了解其生活状况并总结得出相应结论的实验过程中,你应该如何进行你的工作?你认为最难的是哪一步?为什么?

  [研析] 生物科学研究中经常用到的推理方法主要有归纳推理和演绎推理。在研究过程中,通过观察获得大 量具体的、形象直观的感性材料,对这些材料经过推理,抽象和概括出各种生命现象的本质属性和必然联系,再以概念、判断、推理的形式表达出来或贮存起来。生物学中的各种基本概念、规律、原理等都是概念、判断、推理的具体体现。这些就构成了生物学的知识体系。

  [答案]按照科学思维的观察、推理、分类、建立模型及交流过程进行实验研究,总结得出相关结论。其中最难的一步应该是推理,要对观察到的实验现象进行多种可能的解释、判断,要求推理过程依据事实,科学合理,思路严密,考虑全面。

  点评 生物科学研究离不开科学思维,其基本过程包括观察、推理、分类、建立模型、

  交流等步骤。

  【教考动向应用】!

  1. 下列哪项不属于拉马克的`进化观点

  A.用进废退 B.获得性遗传

  C.环境改变引起生物变异 D.自然选择决定进化方向

  2.在下面的叙述中,不属于达尔文对长颈鹿进化过程的理论解释的是

  A.长颈鹿祖先的遗传物质发生改变

  B.祖先产 生的后代中存在着变异个体

  C.在摄食的生存斗争中,颈和前肢较长的个体得到生存

  D.微小有利的变异通过遗传而世代积累

  3. 是对理论的支持;对此做出解释则是 过程。拉马克发现古代生物与现代生物既相似又相异所采用的方法是 ,并在此基础上得出 的科学结论。

高中生物教案8

  一、版本:

  人教版 高中生物必修1

  二、设计内容:

  第5章 细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶(第1课时——酶的作用)

  三、设计理念

  在实施新课程中,需要构建与新课程理念相适应的教学策略。根据新课程理念,高中生物重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”,“引导──探究” 发现式教学法就是在这种理念下应运而生的,该教学法以问题解决为中心的学习方式。本节课以“引导──探究”科学发现的过程来学习科学研究的方法为设计理念。符合《基础教育课程改革纲要(试行)》的要求:“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、合作学习、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。该理念的运用有利于学生科学素养、协作精神的培养,有利于培养学生的创新精神和实践能力,有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。它不仅重视知识的获取,而且更加重视学生获取知识的过程及方法,更加突出地培养学生的学习能力。在问题的推动下、在教师的引导下,学生学得主动,学得积极,真正体现了“教为主导,学为主体”的思想。

  四、教材分析

  1.地位和作用

  “降低化学反应活化能的酶” 第1课时——酶的作用,主要探讨酶在细胞代谢中的作用。该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础。学习本节利于“细胞代谢的学习”,利于选修模块中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质提取和分离等知识的学习。

  2.教学目标

  (1)知识目标:说明酶在代谢中的作用 (ⅰ)。

  (2)技能目标:进行有关的实验和探索,按所设计的实验方案和步骤,正确完成相关的实验操作。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(ⅱ)。

  (3)情感目标:①评价自己的实验结果,②参与交流,听取别人的正确意见,维护或修改自己的方案和意见。

  3.过程与方法

  通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,感悟酶作为催化剂特点,及控制变量的方法。利用教材上形象、直观的图解和文字说明,让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。

  4.确定教学重、难点及解决方法

  教学重点:酶的作用。

  [解决方法]利用学生对无机催化剂的知识基础切入,引入酶的学习。通过实验、资料分析得出酶的作用。自然界中的生命现象都与酶的活动有关,活细胞内全部的生物化学反应都是在酶的催化下完成的。在人体内,大约每分钟要发生几百万次的化学反应,这么多的化学反应之所以能在常温、常压下进行,完全是因为酶的作用,酶是一种什么样的物质?在化学反应中是怎样起作用的?显然应是本节课内容的重点。

  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。

  [解决方法]

  ①利用教材上形象,直观的图解和文字说明,让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。

  ②通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验,感悟酶作为催化剂特点,及控制变量的方法。活化能这个名词在高中生物教材体系中是第一次出现,无论是学生还是教师对这个名词都很陌生。化学反应之所以能进行,就是达到反应所需的活化能。在酶的作用下,原来不能进行反应的物质发生了反应,是增加了反应物的自由能,还是降低了反应所需的活化能?通过实验和类比,必需要让学生理解。在过去几年的高考中,虽然出现了实验设计,但在教材中没有关于控制变量的内容,在本节教材介绍了控制变量的系列名词,但对刚刚接触高中生物实验的学生而言,不能说不是一个难点。

  五、设计思路

  从物质跨膜运输方式──主动运输需要能量入手,引出第5章细胞的能量供应和利用。再从教材提供的问题探讨──斯帕兰札尼研究鹰的消化作用进入学习情境,是有趣的,并能和学生已有经验──对消化酶的了解结合起来。利用学生对无机催化剂的知识基础切入,引导学生进入新课学习。既然学生们知道无机催化剂的作用,就让学生通过比较实验来认识酶的催化作用以及与无机催化剂的差别。教师在安排学生做实验时要注意学生对实验的理解,落实好本节课的目标。本节课的实验需要设置实验组和对照组,建议教师利用直观的手段(绘图或电子幻灯等)将实验的装置特别是实验组和对照组的装置分别向学生展示,以增加学生实验操作和讨论的效率,或者采取分组实验进行实验讨论(此法效果很好)。

  在学生获得感性知识的基础上要求学生体会什么是自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验,再通过对实验中自变量改变训练学生在实验设计中如何控制变量。显然,这种编排有助于引导学生学会确认和控制变量,有助于培养学生的科学探究能力。

  学生通过亲身感知酶的作用,顺理成章引入酶在化学反应中能够降低化学反应的活化能知识点。教材利用卡通式插图、图解和文字叙述,指出酶能够显著降低化学反应所需的活化能。通过形象、直观的图解和文字说明以及绘制“没有催化剂、无机催化剂、酶的催化效率曲线”的比较,进一步让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能(酶催化作用更加显著),利于学生理性认识。

  六、教学用具:

  ppt幻灯片、实验材料、器材

  七、课前准备:

  分组实验(“比较过氧化氢在不同条件下的分解”)材料用具的准备;ppt课件制作。

高中生物教案9

  第一章人体的内环境与稳态

  第1节细胞生活的环境

  一、教学目标

  1.描述内环境的组成和理化性质。

  2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

  3.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。

  二、教学重点和难点

  1.教学重点

  (1)内环境的组成和理化性质。

  (2)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

  2.教学难点

  (1)内环境的理化性质。

  (2)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

  三、课时安排

  2课时

  四、教学过程

  〖章引入让学生阅读章引言并体会内环境的重要性。

  〔板书〕第1节细胞生活的环境

  〔节引入〕以“问题探讨”引入,学生思考并回答。

  〔生答师提示〕1.图1中是人体血液中的血细胞,包括红细胞、白细胞等;图2中是单细胞动物草履虫。

  2.血细胞生活在血浆中。草履虫直接生活在外界水环境中。两者生活环境的相似之处是:都是液体环境;不同之处是:血细胞生活在体内的血浆中,并不直接与外界环境进行物质交换,而草履虫直接生活在外界环境中;与外界环境相比,血浆的理化性质更为稳定,如温度基本恒定等。

  〔问题〕以“本节聚焦”再次引起学生的思考。

  〔板书〕一、体细胞生在细胞外液

  体液——不论男性还是女性,体内都含大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。

  细胞内液

  (存在于细胞内,约占2/3)

  1.体液血浆

  细胞外液组织液

  (存在于细胞外,约占1/3)淋巴等

  〔思考与讨论〕学生讨论后回答,师提示。

  1.细胞外液是指存在于细胞外的体液,包括血浆、组织液和淋巴等。血细胞直接生活在血浆中,体内绝大多数细胞直接生活在组织液中,大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。由此可见,细胞外液是体内细胞直接生活的环境。

  2.相同点:它们都属于细胞外液,共同构成人体内环境,基本化学组成相同。

  不同点:(1)在人体内存在的部位不同:血浆位于血管内,组织液分布于组织细胞之间,淋巴分布于淋巴管中;(2)生活于其中的细胞种类不同:存在于组织液中的是体内各组织细胞,存在于血浆中的是各种血细胞,存在于淋巴中的是淋巴细胞等;(3)所含的化学成分有差异,如血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质很少。

  3.提示:当血浆流经毛细血管时,水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出,进入组织细胞间隙而成为组织液,绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成淋巴,淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。它们之间的关系如图1-2所示。由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。

  〔板书〕2.

  内环境——有细胞外液构成的液体环境叫做内环境。

  三、细胞外液的成分

  〔资料分析〕有学生分析并回答,老师提示。

  1.提示:表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子(如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-)等,有机物包括糖类(如葡萄糖)、蛋白质(如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等)、脂质(如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇)、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。

  2.还含有气体分子(主要是氧气和二氧化碳)、调节生命活动的各种激素、其他有机物(如维生素)等。

  3.Na+、Cl-含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。

  4.维持血浆的酸碱平衡。

  5.提示:如血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类。食物中的淀粉经消化系统消化后,分解为葡萄糖,经小肠绒毛吸收后进入血液,通过血液循环运输到全身各处。进入组织细胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,最终生成二氧化碳和水,并排入内环境中。二氧化碳通过血液循环被运输到肺,通过呼吸系统排出体外,而多余的水主要在肾脏通过形成尿液排出体外。(其他合理答案也可)。

  〔板书〕三、细胞外液的渗透压和酸碱度

  〔旁栏思考题〕

  提示:哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液,这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%,则会造成组织细胞吸水或失水。

  〔板书〕四、内环境是细胞与外环境进行物质交换的媒介

  〔思考与讨论〕学生讨论后回答,师提示。

  1.提示:Na+和Cl-等直接来自于食物,不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质,必须经过消化系统的消化,分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中,经血液循环运输到全身各处的毛细血管中,再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。

  2.提示:细胞代谢产生的CO2与H2O结合,在碳酸酐酶作用下,发生下列反应:

  CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3-。

  HCO3-通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液,即组织液、血浆或淋巴中。主要与呼吸系统有关。

  3.提示:人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。详细内容可参考教材第2章关于人体体温调节的内容。参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。

  4.提示:体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液,泌尿系统形成、排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出,其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如,血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管,由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压,CO2就从血液中向肺泡扩散,再通过呼气运动将其排出体外。

  〔小结〕略。

  〔作业〕课后习题一二题。

  〔提示〕1.C。 2.B。 3.B。

  4.毛细血管壁细胞的直接生活环境是血浆和组织液,毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是淋巴和组织液。

  拓展题

  (1)肺泡壁、毛细血管壁。(2)食物的消化和营养物质的吸收。(3)肾小管的重吸收。(4)皮肤。

高中生物教案10

  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、教学策略

  本节应紧紧抓住“动态发展观”实施教学。如果说群落的结构可从横向进行剖析,是现时性的,那么在群落的演替中,教学要用历史性的眼光,从纵向进行寻踪。群落是一个动态系统,它时时刻刻都在发生着生物与生物之间、生物与环境之间的相互作用。在正常情况下,大多数群落中物种结构相对稳定。但是,当群落结构受到干扰或破坏,一些种群消失了以后,总会有其他一些种群来占据这个群落的空间,经过一段时间,又会有另一些种群兴起,逐渐取得优势。群落演替是一个长期的过程,总是向着群落恢复相对稳定状态的方向进行。

  有条件的学校,在进行“问题探讨”内容的教学时,可以让学生观看录像资料片(或类似题材),引发学生思考。事实上,学生对群落演替的现象并不陌生,只是没有建立起概念与现象之间的联系。在教学中教师应尽可能从学生熟悉的事例出发,引导出群落演替的各个阶段。值得注意的是,要始终围绕着生物之间、生物与环境之间的联系与相互作用,以动态发展观引发学生对演替的本质进行思考。

  “弃耕农田上的演替”的教学可以让学生与“发生在裸岩上的演替”过程相比较,分析共同点与不同点。提示学生思考:农田是人类对自然群落进行改造的产物,在农田上群落的演替能否恢复为原有的自然群落呢?在学习了这两种演替类型后,教师引出“初生演替”与“次生演替”的概念,学生就比较容易理解。

  关于“人类活动对群落演替的影响”的教学,教材中提供了“践踏对草地群落的影响”的素材,意在从贴近学生生活经验的事例展开教学。“走的人多了就成了路”,这是一个在日常生活中极为常见的事例,但人们未必从群落演替的角度思考过。教学要在“熟悉的,未必是知道的”题目上做文章,培养学生观察现象、发现问题的能力。建议有条件的学校,让学生在野外进行实地考察,然后在课堂中组织讨论。

  实地观察时,提示学生根据踩踏情况,将杂草进行分类:经常被踩踏的地方的种类;轻微被踩踏的地方的种类;不太被踩踏的地方的种类。要作较长期的观察,将观察的情况列表记录,必要时将观察到的情况绘图,或用拍摄照片方式进行记录。观察时要注意:

  杂草的种类;

  茎秆高度和长势;

  生长的密度和植物蔓延的方向;

  周围树木生长等其他的情况;

  可挖出一些草本植株,观察其根的形态。

  在讨论的基础上,进一步提出相关资料(也可让学生举例)分析人类活动对草原、森林、水域生物群落的影响。在分析中要把握:(1)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;

  (2)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。

  由此引出“退耕还林、还草、还湖”。建议这部分内容采用上网调查或通过其他渠道收集资料的方法进行教学,让学生调查:

  (1)我国水土流失造成的严重后果,认识到必须与大自然和谐相处,绝不能以牺牲环境和浪费资源为代价求得一时的发展,必须走可持续发展道路,处理好经济发展同人口、资源、环境的关系,致力于生活环境的改善;

  (2)《退耕还林条例》的主要内容及意义;

  (3)政府在实施“退耕还林、还草、还湖”时的主要政策,等等。

  值得注意的是,在教学中要一分为二地看待人类对群落演替的影响。引导学生正确看待人类生存和发展与群落演替的良性发展之间的关系。

  人类活动对群落演替影响的另一个重要方面,表现在外来物种的入侵。关于外来物种入侵,在人教版义务教育教材中已有所介绍,故在本节中该概念没有出现。由于在本节练习中涉及了这方面的知识,应适当介绍相关内容:

  (1)人类活动有时会有意或无意地将一种新的物种引入到某一群落之中。在适宜的条件下,这些脱离了原有生物之间相互作用关系的新物种往往会大肆扩散和蔓延开来,迅速成为优势种,打破原有群落的稳定性,危及已有物种特别是珍稀濒危物种的生存,造成生物多样性的丧失,对当地经济、社会造成巨大危害;

  (2)与人类对环境的直接破坏不同,外来入侵物种对环境的破坏及对生态系统的威胁是长期的、持久的。当人类停止对某一环境的污染后,该环境一般会逐渐恢复,而当一种外来物种停止传入一个生态系统时,已传入的该物种个体并不会自动消失。由外来物种入侵导致的本地物种的灭绝往往是不可恢复的;

  (3)我国目前已公布了外来入侵物种名单。1982年原产美国的松材线虫在南京中山陵附近首次发现传入我国,到20xx年,已经在江苏、安徽等十多个省八十多个县(市)发现松材线虫危害,每年致死松树600多万株,造成的直接经济损失数十亿元。随着我国对外交流活动的不断增多,防止外来入侵生物的危害,已成为保护生态环境的一项重要而艰巨的任务。

高中生物教案11

  一、教学目标

  1、说明内环境稳态及其生理意义;简述稳态的调节机制。

  2、关注内环境稳态与健康的关系。

  3、尝试解释生物体维持pH稳定的机制。

  二、教学重点和难点

  内环境稳态及其生理意义。

  三、课时安排2

  四、教学过程

  1、〔引入〕以“问题探讨”引入,学生思考讨论后回答,老师提示。

  〔生答师提示〕1、提示:血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量,其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时,势必影响其代谢产物的含量,因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据。 例如,正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织的细胞内,以心脏和肝脏的活性最高,在血浆中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时,或因组织坏死细胞破裂后,可有大量转氨酶进入血浆,引起血浆中转氨酶活性升高。

  2、提示:这说明(1)内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境的稳定是一种动态的相对稳定; (2)不同个体存在一定差异。

  3、提示:(1)肌酐含量超标,肌酐是有毒的代谢废物,积累过多会影响健康。这表明肾脏的排泄功能有障碍。 (2)葡萄糖含量超标,血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。 (3)甘油三脂超标,可引起高脂血症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。

  〔问题〕以 “本节聚焦”的问题,再次提起学生的思考。

  〔板书〕

  一、内环境的动态变化

  Homeostasis:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。

  二、对稳态调节机制的认识

  神经——体液——免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制

  〔学生互动〕学生思考与讨论,师提示。

  1、提示:绝大多数人都有过发高烧的经历,可以让同学先谈谈自己发高烧时的感受。

  正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下,由于内环境发生一系列变化,导致体内的各种反应出现紊乱,于是机体功能发生异常。发热时的主要症状大部分集中在中枢神经系统,病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等,同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态,持续高热必定引起器官的功能负荷加重,有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍,是一个重要的致畸因子。对于6个月至4岁的幼儿来说,持续高热容易发生惊厥,相当数量的患儿由此造成脑损伤,如智力落后,甚至癫痫,因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。

  2、提示:内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时,内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内,造成细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱。严重时会出现疲倦、周身不适、表情淡漠、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。

  3、提示:因为高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈,并且机体代偿机制良好,内环境的波动较小,仍能维持稳态;若外界环境变化剧烈,机体代偿机制不好,内环境稳态将受到破坏,就会影响身体健康。

  〔社会联系〕生思考,师提示。

  〔讲解〕夏天时,空调房间与室外的温差较大,如果经常进出空调房间,就会出现咳嗽、头痛、流鼻涕等感冒症状。如果在温度较低的空调房间呆的时间过长,就会引起关节酸痛或颈僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、头晕脑胀等。如果呆得太久,由于空气不好,容易使人头晕目眩。这些症状就是空调综合征,俗称空调病。空调病的主要表现为:感冒、过敏、风湿痛、黏膜干燥、紧张、烦躁、注意力难以集中、头痛,等等。据分析,空调对人的影响主要在于:空调风使人体表面水分蒸发量加大,毛孔收缩,不能正常排汗,也会引起内分泌的紊乱;空调房间里,气流方向经常变换,气流速度增加,空气热量不断变动等因素干扰了人体的嗅觉,削弱了人体对空气中病菌、过敏原和异味的反应;房间内湿度太低,会对眼、鼻等处的黏膜产生不利作用,导致黏膜病;室内空气与外界几乎隔绝,干燥而又温度适宜,空气中有害细菌含量快速上升。

  〔板书〕三、内环境稳态的重要意义

  内环境稳态是机体进行正常生活的必要条件。

  〔实验并讨论〕生看或做实验,思考,师提示。

  1、生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。

  2、提示:缓冲液加入少量酸碱后,pH变化不明显。原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4,其中NaH2PO4溶液呈酸性,当加入少量NaOH时,可以中和OH-;Na2HPO4溶液呈碱性,当加入少量HCl时,可以中和H+。水溶液则不同,因而加入酸碱后,pH变化明显。

  3、提示:生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。此外,机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如,当机体剧烈运动时,肌肉中会产生大量的乳酸和碳酸。乳酸进入血液后,可与血液中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸,可以分解成C02和水。血液中的C02增多会刺激呼吸中枢,使呼吸运动增强,增加通气量,从而将C02排出体外,所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进入血液后,与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用,以及机体的调节作用,可以使血液的酸碱度维持相对稳定。

  【关于人体血液pH值缓冲作用原理】

  人体血液不会因为进入少量酸性和碱性的物质而使其pH值超出7.35~7.45之间,原因是血液中含有缓冲物质,如H2C03/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。在此结合有关生化知识对H2C03/NaHCO3在维持血液 pH值稳态中所起的作用加以说明。

  它们的电离如下:H2C03一→H+ + HC03- (1) (双向,可逆);NaHC03一→Na++ HC03- (2);由于(2)式完全电离,有大量的HC03- 存在,对(1)式电离产生同离子效应,使HC03-和H+ 结合成H2C03 ,也就是说(2)式的结果抑制了(1)式H2C03的电离,因此血液中存在大量的H2C03和HC03- ,而H+浓度很小。

  当血液中进入少量酸(例如乳酸、磷酸等)时,由于血液中存在大量HC03-,能和进入的酸中的H+结合成电离度很小的H2C03,使血液中氢离子浓度几乎没有升高,因此血液pH值并不明显降低。

  当血液中进入少量碱时,此时血液中的H+与进入碱中的OH- 结合成难电离的H20,当血液中的H+稍有降低时,血液中存在的H2C03,就立即电离出H+来补充血液中减少的H+,使血液pH值并不明显升高。

  正是因为H2C03和HC03- 的大量存在才会使血液的pH值不会因为少量碱、酸的进入而造成明显升降。

  〔小结〕略(黑体字部分)。

  〔作业〕练习一二题。

  1.D。 2.C。 3.D。

  4.提示:因为人体各种生命活动是以细胞代谢为基础的,细胞代谢本质上是细胞内各种生化反应的总和。内环境为这些生化反应的进行提供了必要的物质和条件。当内环境稳态保持正常时,细胞的代谢活动能正常进行;当内环境稳态失调时,细胞代谢活动就会受影响。因此内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。

  拓展题

  提示:当动物进食高浓度的糖溶液后,大量的葡萄糖被吸收进入血液,导致血糖浓度暂时升高。血糖浓度的升高会刺激机体加速分泌胰岛素,同时抑制胰高血糖素的分泌。在胰岛素和胰高血糖素的共同调节下,血糖浓度逐渐恢复到正常水平,具体调节机制可参考第2章有关血糖平衡调节的内容。

  自我检测的答案和提示

  一、概念检测

  1、判断

  (1)×;(2)√;(3)×;(4)√。

  2、选择

  (1)D;(2)D;(3)D。

  3、画概念图

  略

  二、知识迁移

  (1)水是良好的溶剂,为各种生化反应提供溶液环境;水是体内物质运输的载体;水在体温调节方面有作用;水是某些生化反应的反应物;水是细胞结构的重要组成成分等。

  (2)说明健康的人体具有维持体内水平衡的能力。

  三、技能应用

  (1)否。

  (2)血液中的糖分既可来源于食物中的糖类物质,也可来源于其他物质在体内的转化。

  四、思维拓展

  提示:航天器和航天服中的生命保障系统,主要由氧源(气瓶)和供气调压组件、水升华器和水冷却循环装置、空气净化组件、通风组件、通信设备、应急供氧分系统、控制组件和电源、报警分系统、遥测分系统等组成。它能够为航天员提供呼吸用氧,并控制服装内的压力和温度,清除航天服内C02、臭味、湿气和微量污染等。这套生命保障系统与压力服(给宇航员提供正常大气压)一起,在人体周围创造适宜人生存和工作的微型气候环境,有利于宇航员维持机体内环境的稳态。

高中生物教案12

  一.传统发酵技术的应用

  课题1果酒和果醋制作

  教学目标

  1、知识目标:

  理解果酒、果醋制作的原理。

  2、能力目标:

  ①学生根据果酒制作的原理设计果酒制作过程,体验制果酒的实践操作

  ②在对果酒制作结果进行分析与评价环节,培养学生实验分析能力和严谨的思维能力。

  3、情感目标:

  通过果酒酿制历史的追述,培养学生的民族自豪感,同时渗透STS教育。

  教学重点:

  ①说明果酒和果醋的制作原理

  ②设计制作装置制作果酒和果醋

  教学难点:

  制作过程中发酵条件的控制

  教学过程

  引言:

  在中华民族悠久的历史长河中,很多事物都走在世界前列,酒也一样,有着它本身的光辉篇章。在酒的记载中,有许多关于酒的有趣传说。猿猴酿酒说——猿猴的主要食物就是含糖水果,猿猴在水果成熟的季节收贮大量的水果在“石洼”中,一段时间后,就有特殊香味的液体流出,这就是最早的果酒。

  在国内市场上,近几年出现了越来越多的果酒,如枸杞酒、青梅酒等。

  果酒与生活——果酒中虽然含有酒精,但含量与白酒、啤酒和葡萄酒比起来非常低,一般为5到10度,最高的也只有14度。因此,被很多成年人当作饭后或睡前的软饮料来喝。果酒简单来说就是汲取了水果中的全部营养而做成的酒,其中含有丰富的维生素和人体所需的氨基酸。有时候即使生吃水果也不能吸收的营养,通过果酒却可以吸收,因为营养成分已经完全溶解在果酒里了。果酒里含有大量的多酚,可以起到抑制脂肪在人体中堆积的作用,使人不容易积累脂肪和赘肉。此外,与其他酒类相比,果酒对于护理心脏、调节女性情绪的作用更明显一些。

  课题1从课题背景人手,然后从实验原理、实验流程示意图和提供的资料,较全面的介绍了果酒和果醋的制作过程。

  一、基础知识

  1.果酒制作的原理

  阅读课本,完成以下问题:

  (1)果酒的制作需要什么微生物?

  (2)酵母菌的形态、结构、分布、种类及菌落?

  (3)酵母菌的代谢类型及其呼吸过程的反应式如何?

  (4)酵母菌的适宜温度是多少?

  (5)为什么在一般情况下葡萄酒呈红色?

  (6)什么叫发酵?发酵等同于无氧呼吸吗?酵母菌有何实际应用?

  (1)酵母菌形态、结构、分布、种类及菌落

  ①形态、结构

  酵母菌是单细胞真菌,属真核生物,细胞大小为1~30um,呈圆形、椭圆形等。

  思考:你认为酵母菌的细胞中有哪些结构?

  你认为细菌与酵母菌在细胞结构上有什么区别?

  ②繁殖

  酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖,但多以出芽方式进行无性生殖。温度低时形成孢子,进入休眠状态,温度适宜时,进行出芽生殖,繁殖速度快。③菌落:

  讨论:你知道什么的菌落吗?在生态学上一个菌落属于什么?

  酵母菌在固体培养基上形成的菌落,其表面湿润、黏稠,呈白色或粉红色。(在液体培养基中,有些在液体表面形成菌膜,或在容器壁上出现酵母环,或产生沉淀。)

  ④生存的环境

  自然界中,酵母菌分布广泛,但多分布在含糖较高的偏酸环境中,如水果、花、树皮上,(有些可与昆虫共生,有些使人致病,如白色假丝酵母引发鹅口疮、肺感染。食品中常见的酵母菌有啤酒酵母、葡萄汁酵母、鲁氏酵母(酱油酿造)、球拟酵母属、粉状毕赤氏酵母等。)一年四季,土壤始终是酵母菌的大本营。

  思考:在发酵制作葡萄酒的时候,要对葡萄进行消毒吗?为什么?

  其他微生物与酵母菌的关系是什么?

  (2)酵母菌的代谢类型及其呼吸过程

  ①酵母菌的呼吸

  果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物,

  在有氧条件下,反应式如下:酶

  C6H1206+6O22+6H20+能量

  在无氧条件下,反应式如下:酶

  C6H12O62H5OH+2C02+能量

  思考:

  在发酵过程中,如果要使酵母菌进行大量繁殖,应怎样处理?

  如果要获得酒精呢?为什么?

  (3)发酵

  1).发酵概念

  广义:是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程。包括有氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵)。

  狭义:是指微生物的无氧呼吸(包括酒精发酵、乳酸发酵等)。

  2).所以:发酵≠无氧呼吸。

  3).应用:

  酿酒、发馒头、面包制作、酒精制造、生产药用酵母片、生产维生素、生产抗菌素等。

  (4)温度要求

  繁殖的最适温度:20℃;

  酒精发酵的最适温度:18~25℃。

  思考:你知道酵母菌需要适宜温度的原因吗?

  酵母菌有不同的最适温度说明了什么?

  补充:温度对发酵的影响

  酵母菌只能在一定温度下生活。温度低于10℃,酵母菌发育很缓慢。随着温度的升高,繁殖速度加快,20℃时为最佳繁殖温度,此时酵母菌生殖速度快、生活力强。超过35℃,酵母菌生长受到抑制,繁殖速度迅速下降,到40℃酵母菌停止出芽,开始出现死亡。如果想要获得高酒精浓度的发酵液、减少究竟的损耗,必须控制好发酵温度。

  你知道吗?

  1、一般情况下,葡萄酒呈红色的原因?

  (在发酵的过程中,随着酒精度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈红色。)

  2、葡萄酒分成干红、干白等种类的依据是什么?

  (1、根据葡萄酒的颜色分成白葡萄酒、红葡萄酒和桃红葡萄酒三种。

  白葡萄酒:用白葡萄酿造,皮汁分离发酵;

  红葡萄酒:用红葡萄酿造,皮汁混合发酵;

  桃红葡萄酒:颜色介于白葡萄酒和红葡萄酒之间,皮的发酵时间短。

  2、根据葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四种。

  干葡萄酒:含糖量低于4克/升;

  半干葡萄酒:含糖量介于4克-12克/升之间;

  半甜葡萄酒:含糖量介于12克-50克/升之间;

  甜葡萄酒:含糖量高于50克/升。)

  自然发酵:附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。(5)菌种来源:?

  ??人工培养:分离获得得纯净的酵母菌菌种。

  (在果酒的工业生产中为了提高果酒的品质也可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌,例如:干酵母或酒药)

  2、果醋制作的原理

  阅读课本,思考以下问题:

  (1)醋酸菌的形态?细胞结构?

  (2)醋酸菌有哪些方面的实际应用?

  (3)醋酸菌的代谢类型?

  (4)果醋的制作原理?

  (1)醋酸菌形态

  1).从椭圆到杆状,有单个,有成对,有成链状,以鞭毛运动或不运动,不形成芽孢,属原核生物,以分裂方式繁殖,新陈代谢类型为异养需氧型。(醋酸菌与酵母菌相比,最主要的

  特点是)

  2).应用:食醋、果醋

  (2)果醋制作的原理,

  醋酸菌是—种好氧性细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明,醋酸菌对氧气的含当量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通人氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸茵将葡萄汁中的果糖分解成醋酸;

  酶

  C6H12O6→3CH3COOH(醋酸)

  当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸(反应简式如下)。醋酸菌的最适生长温度为30℃一35℃。

  酶酶2C2H5OH+O2→2CH3CHO(乙醛)+2H2O2CH3CHO+O2→2CH3COOH(醋酸)

  过渡:根据这个原理,我们是怎样设计果酒、果醋制作方案的?

  提示:从以下三个方面考虑:选材、设计实验装置、操作过程

  二、实验设计

  1.果酒和果醋实验流程示意图

  果酒果醋

  阅读教材3-4页,对A、B两同学的实验装置进行讨论:

  A:每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖;制醋时,再将瓶盖打开,盖上一层纱布,进行葡萄醋的发酵。(来防止发酵液被污染,因为操作的每一步都可能混入杂菌)B:分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?

  充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的;出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气。

  2、实验操作

  (1)材料的选择与处理

  选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。

  ①、取葡萄500g,去除枝梗和腐烂的叶子。

  ②、用清水冲洗葡萄1-2次除去污物。(注意冲洗次数不宜太多,为什么?)讨论:你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?为什么?挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵

高中生物教案13

  一、知识结构

  二、教材分析

  1.本小节主要讲授“染色体结构的变异和染色体组的概念,染色体倍性(二倍体、多倍体、单倍体)及其在育种上的应用”。

  2.教材从“猫叫综合征”讲起,介绍了“染色体结构变异的四种类型及其对生物体的影响”。之后安排了“观察果蝇唾腺巨大染色体装片(选做)”的实验。帮助学生加深对染色体结构变异的理解,并学习观察果蝇唾腺巨大染色体装片的方法。

  3.染色体数目的变异可分为两类:一类是细胞内的个别染色体的增加或减少;另一类是细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。其中后一类变异与人类的生产和生活关系比较密切,是教材重点介绍的内容。

  4.染色体组的概念通过分析果蝇的染色体组成而得出。然后,根据生物体细胞中染色体组数目的不同,区分染色体数目变异的几种主要类型---二倍体、多倍体和单倍体,重点讲述多倍体和单倍体。最后教材用小字讲述三倍体无籽西瓜的培育过程,使学生把所学的知识与生产和生活实际联系起来。

  5.本小节可以为本章第五节《人类遗传病与优生》中有关染色体异常遗传病和第七章《生物的进化》中有关现代生物进化理论的学习打下基础。

  三、教学目标

  1.知识目标:(1)染色体结构的变异(a:识记);(2)染色体数目的变异(a:识记)。

  2.能力目标: 学会观察果蝇唾腺巨大染色体装片。

  四、重点实施方案

  1.重点: 染色体数目的变异。

  2.实施方案: 通过挂图、幻灯片、投影片等多媒体教具,变抽象为具体,让学生抓住关键,学会知识。

  五、难点突破策略

  1.难点: 染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。

  2.突破策略: 通过生殖细胞中的两套不同的染色体,引导学生从全部染色体的许多特征中抓住共同的关键特征。结合多媒体课件及具体实例,搞清难点所在。突破难点,理清思路。

  六、教具准备:1.猫叫综合征幼儿的照片;2.精子形成过程的示意图;3.果蝇的精子与卵细胞图、染色体结构变异和染色体数目变异的知识结构投影片;4.果蝇染色体活动的多媒体课件。

  七、学法指导:本节课中,教师要指导学生仔细观察,与学生谈话,师生互动,共同归纳总结出应得的结论。

  八、课时安排:2课时

高中生物教案14

  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)

高中生物教案15

  一、教材内容分析

  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。“细胞呼吸”是人教版普通高中课程标准实验教科书《生物必修1·分子与细胞》第五章细胞的能量供应和利用中第三节的内容。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奠定基础。

  二、学情分析

  细胞呼吸是一个微观的化学反应过程,学生理解起来可能有一定的困难,需要教师借助于多媒体课件等手段把细胞呼吸的过程直观形象地展示出来,帮助学生理解。课堂上教师要引导学生积极思考探索,提出并解决疑惑,敏锐地发现生成性问题,灵活地运用多种教学手段,使学生在轻松活跃的课堂氛围中掌握本节课所揭示的细胞呼吸的本质,使知识结构完整化、逻辑化、系统化,并能在一定范围内迁移应用。

  三、教学目标

  知识目标说明线粒体的结构和功能;说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同;探讨细胞呼吸原理的应用。

  能力目标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;通过资料和图片阅读。

  思考讨论,问题探究等活动,培养提取信息和分析信息的能力。

  情感目标通过学习线粒体是有氧呼吸的主要场所,树立结构和功能相适应的生物学基本观点;通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系,渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性,逐步学会自觉地用发展变化的观点认识生命;通过联系生产、生活等实际,激发学习生物学的兴趣,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。

  四、教学重点和难点

  教学重点:有氧呼吸的过程及原理。

  教学难点:细胞呼吸的原理及本质。

  五、教学过程

  (一)回顾与导入新课(2min)

  由上节课内容的回顾引导学生记忆探究实验的相关结果;使学生对细胞呼吸有总体的认识:

  ①回顾细胞呼吸的概念。②上节课的探究实验得知细胞呼吸分为两类:有氧呼吸和无氧呼吸。对于绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。

  (二)学习新课(36min)

  1、有氧呼吸(17min)

  (1)让学生快速阅读P93~94有氧呼吸部分。(2min)

  (2)教师做出下列总结:(4min)

  ①有氧呼吸的顺利进行需要有氧的参与。②作为生物体内的代谢反应,还需要有酶的参与。(提示:本章第一节内容)③在前面学习细胞器的时还了解到线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。

  提问:从生物学结构与功能相适应的观点出发,线粒体的哪些结构与此功能相适应的特点?线粒体为什么被称为细胞的“动力车间”,能为生命活动提供能量呢?

  ppt展示线粒体结构示意图,标示出各部分结构名称。说明线粒体基质与内膜上分布着有氧呼吸相关的酶。

  (3)播放ppt及Flash动画展示并讲解有氧呼吸的三个阶段:(7min)

  第一阶段:葡萄糖的初步分解(发生在细胞质的基质中)在酶的催化作用下,—分子葡萄糖脱氢氧化成两分子丙酮酸,脱下少量的氢[H],释放少量的能量,一部分能量散失,少量储存在ATP中。

  第二阶段:丙酮酸的彻底分解(发生在线粒体基质中)在酶的催化作用下,两分子丙酮酸氧化脱羧,分解生成二氧化碳和[H],释放出少量能量,一部分能量散失,少量储存在ATP中。

  第三阶段:[H]和氧结合生成水,释放大量能量(发生在线粒体内膜上)在酶的催化作用下,前两阶段产生的[H],与氧气结合生成水,同时释放大量的能量,生成较多的ATP。列出每个过程的反应方程应式,强调[H]的写法,讲解酶的催化作用以及各阶段生成的能量多少。

  由三个阶段的反应方程式推出有氧呼吸的总反应式,请学生上台写出反应式,并修正讲解。(1min)

  (4)教师做小总结:(4min)

  根据有氧呼吸的过程可知:氧化分解1mol葡萄糖需要消耗6mol氧气和6mol水,将产生12mol水和6mol二氧化碳,释放出大量的能量,形成38molATP。

  其表达式为:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H20+能量

  通过表格比较三个阶段,它们有哪些共同点与不同之处呢?

  共同点:都需要酶的参与;不同点:从反应场所,反应物,生成物,放能四个方面进行比较。

  强调:①反应场所从细胞质到线粒体中,又从线粒体基质到线粒体内膜上的区别。②第三阶段产生大量能量,与氧气参与反应有关。③各阶段的反应物与产物之间的联系:第一阶段产生的丙酮酸参与第二阶段的反应;第一、二阶段的反应产物[H]作为第三阶段的反应物参与反应。

  2、无氧呼吸(7min)

  (1)让学生快速阅读P94~95有氧呼吸部分。(1min)

  (2)播放ppt及Flash动画展示并讲解有氧呼吸的两个阶段:(3min)

  反应场所(细胞质基质)。

  过程:①无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸相同;②第二阶段丙酮酸分解不彻底,而有氧呼吸丙酮酸被彻底分解。无氧呼吸的第二阶段根据产物的不同分为——乳酸发酵和酒精发酵。

  板书两种无氧呼吸的反应表达式:

  ①乳酸发酵:C6H12O62C3H6O3+少量能量②酒精发酵:C6H12O62C2H5OH+CO2+少量能量

  (3)引导学生参考有氧呼吸的概念归纳得出无氧呼吸的概念,并试着标出关键词。(3min)

  特点:不需O2;有机物分解不彻底;放能少。

  了解无氧呼吸释放的能量(196.65KJ),与有氧呼吸(2870KJ)相比较少。

  提问:与有氧呼吸相比,同样是分解葡萄糖,为什么无氧呼吸只能够释放少量能量?

  答:无氧呼吸的第二阶段丙酮酸分解不彻底,大部分能量储存在有机物中,因此只释放出少量能量。

  3、细胞呼吸原理及运用(7min)

  (1)比较有氧呼吸与无氧呼吸:(5min)

  ppt出示并填写相应表格,比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同。揭示细胞呼吸的本质:分解有机物,释放能量。(2)构建知识框架,通过箭头表明细胞呼吸的两种类型及其产物,分析得出细胞呼吸的原理和本质。(5min)

  (3)运用细胞呼吸原理,分析生产实践中的现象。介绍细胞呼吸原理常常运用的几个领域。(2min)

  ①发酵技术:酿酒等;②农业生产:晒田等;③粮食储藏和果蔬保鲜:低温储藏等。

  (三)布置课下作业(2min)

  完成P96页习题,尝试把归纳所学知识,画成表格或概念图。

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