高中生物必修課件。
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高中生物必修1《分子與細胞》(人教版)
第三章 細胞的基本結構
第2節(jié) 細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作
(第一課時)
一、教學目標
課程標準中相關具體內(nèi)容標準為:
1、“簡述細胞膜系統(tǒng)的結構和功能”,屬于了解水平;
2、“舉例說出幾種細胞器的結構和功能”,屬于了解水平;
3、“觀察葉綠體和線粒體”,屬于獨立操作水平。
本課是《普通高中課程標準實驗教科書生物①(必修)分子與細胞》第三章第二節(jié)的內(nèi)容,是第三章的重點內(nèi)容之一。它是后面將要學習的光合作用、呼吸作用、蛋白質的合成、動物細胞的有絲分裂等的最根本的基礎。通過學習,使學生從系統(tǒng)的角度來認識到細胞,認識系統(tǒng)內(nèi)的主要細胞器的結構和功能及細胞器之間是怎樣分工合作,協(xié)調(diào)配合來完成細胞的生命活動的,為后面學習細胞的能量的供應和利用奠定細胞學基礎。
本節(jié)課應有2課時完成??紤]到學生第一次接觸到多種細胞器,現(xiàn)安排第一課時的主要內(nèi)容是“細胞器之間的分工”和少量的“細胞器之間的協(xié)調(diào)配合”內(nèi)容。
為了達成這一目標,確定本節(jié)教學的具體目標如下。
(一)、知識目標:
1、舉例說出幾種細胞器的結構和功能。
2、討論細胞中結構與功能的統(tǒng)一、部分與整體的統(tǒng)一。
(二)、能力目標:
1、通過觀察線粒體和葉綠體的形態(tài)和分布,能在觀察中發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,加強學生對細胞微觀結構的認識。
2、通過繪制線粒體和葉綠體的結構模式圖,鍛煉學生的繪圖能力,加深對線粒體和葉綠體結構的理解。
(三)、情感、態(tài)度及價值觀:
1、通過學習建立細胞器的結構和功能相適應的觀點、部分與整體統(tǒng)一的觀點,有利于對學生進行辯證唯物主義的教育。
二、教學重點與難點
(一)、教學重點:
1、引導學生主動探究細胞中的幾種主要細胞器的結構和功能。
(二)、教學難點:
1、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合。
三、教學用具準備
課件、學案。
四、教學過程
(一)、導入新課
(1)放映一張工廠車間的圖片。提出問題:
①一件優(yōu)質的產(chǎn)品是如何通過個車間和部門之間的配合產(chǎn)生出來的? ②細胞內(nèi)也存在類似工廠的各種車間嗎? ③細胞內(nèi)的各種“車間”是怎么樣的? 引起學生對細胞器的感性認識,導入課程學習。
(二)、細胞器之間的分工
1、要認識細胞器,首先要想辦法分離各種各樣的細胞器,用什么樣的方法呢?
引導學生閱讀資料“分離細胞器的方法”。分離出各種細胞器后,觀察需要用光鏡和電鏡。
2、利用學案,老師講解線粒體和葉綠體。
⑴教師播放光鏡和電鏡下線粒體的幻燈片引導觀察: 線粒體存在于那些植物細胞中? 線粒體的形態(tài)是怎么樣的? 線粒體的結構是怎么樣的? 它的內(nèi)膜有什么特點?
為加深理解,教師帶領學生繪制線粒體的結構模式圖。通過資料分析,得出線粒體的功能。
⑵教師播放光鏡和電鏡下葉綠體的幻燈片引導觀察: 葉綠體是植物細胞所特有的嗎? 葉綠體的形態(tài)是怎么樣的? 葉綠體的結構是怎么樣的? 它的內(nèi)膜有什么特點? 為加深理解,教師帶領學生繪制葉綠體的結構模式圖 葉綠體有什么功能?
⑶通過列表比較線粒體和葉綠體。
3、指導學生帶著思考題閱讀P45~46的課文內(nèi)容。填寫學案:
每個細胞器的分布、形態(tài)、結構、功能分別是怎樣的? 經(jīng)過閱讀使學生對各種細胞器有一個初步的認識。
⑴通過牛奶引出核糖體,教師繼續(xù)播放電鏡下的核糖體幻燈片引導觀察: 核糖體的結構是怎么樣的? 它有什么功能? 核糖體有哪些種類?
⑵教師繼續(xù)播放電鏡下的內(nèi)質網(wǎng)的幻燈片引導觀察: 內(nèi)質網(wǎng)的結構是怎么樣的? 內(nèi)質網(wǎng)有什么功能? 內(nèi)質網(wǎng)有哪些種類?
⑶教師繼續(xù)播放電鏡下的高爾基體幻燈片引導觀察: 高爾基體的結構是怎么樣的? 它有什么功能?
4、剩下三個相對簡單,可以提問學生來回答,教師隨時點撥。⑴教師繼續(xù)播放電鏡下的溶酶體幻燈片引導觀察: 溶酶體的結構是怎么樣的? 它有什么功能?
⑵教師繼續(xù)播放電鏡下的液泡幻燈片引導觀察: 液泡的結構是怎么樣的? 它有什么功能?
⑶教師繼續(xù)播放電鏡下的中心體幻燈片引導觀察: 中心體的結構是怎么樣的? 它有什么功能?
5、通過鞏固練習來總結8種細胞器。通過投影,出示設計的表格,引導學生完成。通過完成表格,歸納各種細胞器的結構和功能,使學生更好的掌握本節(jié)課的內(nèi)容。培養(yǎng)學生的分析問題和歸納總結的能力。
6、教師分別播放動植物細胞亞細微結構模式圖,簡要回顧細胞器。通過對比,讓學生找出動植物細胞的異同點,并列表。
7、簡單講述細胞質基質和細胞骨架。
(三)、總結
1、具有雙層膜的細胞器:線粒體、葉綠體
2、無膜的細胞器:核糖體、中心體
3、含有單層膜的細胞器:內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡
4、植物細胞與動物細胞的比較
歸納:植物細胞特有的結構:細胞壁、液泡、葉綠體
動物及低等植物特有的細胞器:中心體
五、教后反思
本節(jié)課的內(nèi)容多,記憶困難,容易混淆。在教學中能否引導學生進入一種最佳的學習情境是教學成敗的關鍵。應當通過觀察圖片、討論等形式增加學生的直觀印象,充分地調(diào)動起來學生的主動性,使他們積極參與到教學活動中,從而大大提高了課堂教學效果。
因為條件有限,沒有安排學生親手做“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”的實驗,否則學生的印象或更加深刻。
學習目標:1.受精的過程和意義
2.有性生殖的概念、比較有性生殖和無性生殖
3.綠色開花植物的有性生殖以及個體發(fā)育過程
4.脊椎動物的個體發(fā)育過程
[教材梳理]
一、受精——孕育新的生命
1.概念
受精是指精子進入卵細胞形成受精卵的過程。
2.過程
3.結果:受精卵中的染色體數(shù)目恢復到體細胞中的數(shù)目,其中有一半的染色體來自精子,另一半來自卵細胞。
4.意義:減數(shù)分裂和受精作用維持了每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定,促進了遺傳物質的重新組合。
二、有性生殖和個體發(fā)育
1.有性生殖及其意義
(1)含義:由親代產(chǎn)生有性生殖細胞或配子,經(jīng)過_生殖細胞(如精子和卵細胞)的結合,成為合子(如受精卵),再由合子發(fā)育成新個體的生殖方式。
(2)意義:后代具備雙親的遺傳特性,具有更強的生活力和變異性,對于生物的生存和進化具有重要意義。
2.無性生殖
(1)概念:不經(jīng)過生殖細胞的結合,由母體直接產(chǎn)生新個體的生殖方式。
(2)種類:
生殖方式概念實例
_生殖
(裂殖)一個生物體直接_成兩個新個體變形蟲、草履蟲、細菌等
出芽生殖
(芽殖)出芽形成芽體,進而發(fā)育成新個體酵母菌、水螅等
孢子生殖由無性生殖細胞——孢子長成新個體青霉、曲霉、衣藻等
營養(yǎng)生殖
(扦插、嫁接等)由營養(yǎng)器官(根、莖、葉)的一部分,發(fā)育成新個體馬鈴薯塊莖、草莓的匍匐莖等
3.被子植物的有性生殖與個體發(fā)育
(1)雙受精
①含義:兩個精子分別與卵細胞和極核融合的過程。
②過程:花粉管內(nèi)的兩個精子釋放到胚囊中。
a.一個精子+卵細胞→受精卵→胚。
b.另一個精子+兩個極核→受精極核→胚乳。
③適用范圍:被子植物。
(2)子房的發(fā)育
①果實的形成
子房壁珠被胚珠子房
果皮種皮種子果實
②胚乳的發(fā)育
a.一些植物在種子發(fā)育過程中,胚乳的養(yǎng)分因被子葉吸收而退化,如花生、大豆的種子。
b.一些植物種子的胚乳發(fā)達,大量的養(yǎng)分儲存在胚乳里,如水稻、小麥、玉米的種子。
③胚的發(fā)育
a.實質:是新一代植物體的幼體。
b.發(fā)育結果:發(fā)育成熟的種子在適宜的條件下能夠萌發(fā),發(fā)育成一個新的植物個體。
4.脊椎動物的有性生殖與個體發(fā)育
(1)配子的來源
精子和卵細胞分別是在精巢和卵巢中經(jīng)減數(shù)分裂形成的。
(2)生殖過程
通過受精作用,精子和卵細胞融合成受精卵。
(3)胚胎發(fā)育
①含義:從受精卵發(fā)育成幼體的過程。
②過程:包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段。
③三胚層的發(fā)育:
(4)胚后發(fā)育
①含義:幼體從卵膜中孵化出來或從母體內(nèi)出生后發(fā)育為性成熟個體的過程。
②類型:
a.直接發(fā)育:幼體與成體在形態(tài)結構和生活習性上差別較小,如爬行類、鳥類和哺乳類動物的胚后發(fā)育。
b._發(fā)育:幼體和成體在形態(tài)結構和生活習性上有明顯的差異,并且這種差異是在較短時間內(nèi)發(fā)生的,如蛙的發(fā)育。
[牛刀小試]
一、受精
1.結合細胞膜的成分,討論精子與卵細胞相互識別的物質基礎是什么?精子與卵細胞融合過程體現(xiàn)了生物膜的什么特性?
提示:精子與卵細胞相互識別的物質基礎是細胞膜表面的糖蛋白。精子與卵細胞相互融合過程體現(xiàn)了生物膜的流動性。
2.受精卵中的染色體一半來自精子,一半來自卵細胞,是否意味著父、母雙方各為后代提供一半的遺傳物質?分析原因。
提示:不是。受精卵細胞核中的遺傳物質一半來自父方,一半來自母方,但細胞質中的遺傳物質幾乎完全來自卵細胞。
3.判斷正誤
(1)受精作用是被子植物有性生殖特有的現(xiàn)象。(×)
(2)綠色開花植物的同一個胚囊中的卵細胞和極核的核遺傳物質組成相同。(√)
(3)雙子葉植物種子中無胚乳是因為沒有受精極核的發(fā)育。(×)
二、被子植物的有性生殖與個體發(fā)育
1.思考
(1)“麻屋子,紅帳子,里面住著白胖子”,此謎語的謎底為花生。請?zhí)接懀?/p>
①謎語中所描述的是花生的哪幾種結構,分別由子房的哪部分發(fā)育而來?
提示:花生果實麻屋子――→指果皮――→發(fā)育為子房壁紅帳子――→指種皮――→發(fā)育為珠被白胖子――→指胚――→發(fā)育為受精卵子房
②花生種子與玉米種子相比,缺少哪部分結構?思考其原因。
提示:花生種子無胚乳,因其在種子發(fā)育過程中,胚乳的養(yǎng)分被子葉吸收而退化了。
(2)有人說,因種子的胚能發(fā)育成新植物體,所以種子的成熟就標志著新生命的開始。試分析這句話是否正確。
提示:錯誤。受精卵的形成標志著新生命的開始,而種子的胚其實已經(jīng)是新一代植物的幼體了。
2.連線
三、脊椎動物的有性生殖與個體發(fā)育
1.用流程圖表示蛙胚胎發(fā)育的過程。
提示:受精卵→卵裂→囊胚→原腸胚→幼體。
2.請在圖中填寫出原腸胚的三個胚層。
一、教學目標:
⑴知識方面
闡明孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗及分離定律。
⑵情感態(tài)度與價值觀方面
體驗孟德爾遺傳實驗的科學方法和創(chuàng)新思維。
⑶能力方面運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。
二、教材分析:
本課主要內(nèi)容是讓學生子解孟德爾遺傳規(guī)律,以及各種不同形狀的組合所產(chǎn)生的子代所表達的相關性狀。本課還安排有一個學生實驗,一是觀察與思考,二是分組討論。鑒于本實驗比較繁雜難懂,所以必須督促學生做好課前預習。
三、學情分析:
實驗課是對原有知識的實際應用,學生操作起來可能有一定的困難,需要教師借助于多媒體課件以及實際操作等手段把整個實驗流程直觀形象地展示出來,幫助學生理解。本課之前學生已經(jīng)結合實驗參考書進行了自學,自學過程中一定產(chǎn)生了疑問和困惑,課堂上教師要引導學生展示實際操作的成果,提出并解決疑惑,在了解學生實際運用和操作的基礎上,敏銳地發(fā)現(xiàn)生成性問題,靈活地運用多種教學手段,使學生課前自學獲得的知識結構完整化、邏輯化、系統(tǒng)化,并能在一定范圍內(nèi)遷移應用。
四、教學重、難點:
1.教學重點
(1)對分離現(xiàn)象的解釋,闡明分離定律。
(2)以孟德爾的遺傳實驗為素材進行科學方法教育。
(3)運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。
2.教學難點
(1)對分離現(xiàn)象的解釋。
(2)假說—-演繹法。
五、教學方法:
分組討論法、演示法、實驗法六
第6章 第4節(jié) 細胞的癌變
一、知識教學點:
1、說出癌細胞的主要特征和致癌因子。
2、討論惡性腫瘤的防治,選擇健康的生活方式。
二、能力訓練點:
1、通過學生在解決實際問題的過程中理解生物學的基本概念,培養(yǎng)學生的理解能力以及從課文中提取信息的能力。
2、通過對癌癥的預防措施的討論,讓學生親歷思考和探究的過程,領悟研究方法,養(yǎng)成尊重事實的研究態(tài)度和能力,以及應用理論知識解決實際生活問題的能力。
三、德育滲透點:
1、通過癌癥的致死率高的學習,激發(fā)學生對細胞癌變的關注,從而確立積極的生活態(tài)度和健康的生活方式。
2、通過致癌因子的討論,引導學生認識到吸煙的危害,以及增強愛護環(huán)境的意識。
四、美育滲透點:
通過本節(jié)課的學習,讓學生認識到生命的美,從而感知生命的珍貴。
五、學科方法訓練點:
1、結合本課內(nèi)容,引導學生聯(lián)系實際生活,發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題。
2、對學生進行口頭表述能力的訓練。
六、教學重點:
1、癌細胞的主要特征。
2、致癌因子。
七、教學難點:
原癌基因與抑癌基因的區(qū)別。
八、課時安排:1課時
九、教具:多媒體平臺
十、教學設計:
(一)教學方法:啟發(fā)式講授法、直觀教學法、小組合作學習法
(二)教學過程
1、課前準備
制作PowerPoint演示文稿
2、情景導入
播放一個細胞的生長、增殖、衰老、凋亡的過程動畫。從動畫中學生深刻認識到細胞是有一定壽命的,細胞的生長、增殖、衰老、凋亡是細胞的正常生理過程。人沒有長生不老,細胞有長生不老嗎?當今世界人們談癌色變,患病的原因是什么?這節(jié)課我們將圍繞這些問題展開討論。
3、師生互動
〖提問〗在我們身邊時常聽到有關癌癥的情況,就你所知,你聽說過哪些癌癥?
〖學生回答〗肝癌、肺癌、胃癌、腸癌、食管癌、宮頸癌、鼻咽癌、乳腺癌、皮膚癌、血癌(白血?。?、腦癌、前列腺癌、舌癌等等。
〖問題探討〗同學們回答的很好,下面我們來看書上的問題探討。(學生思考回答,教師提示。)
〖提示〗
(1)日光浴使皮膚生發(fā)層細胞中的膽固醇在紫外線照射下轉化成維生素D,可以預防佝僂病、骨質疏松癥;同時在紫外線的照射下,表皮細胞可以產(chǎn)生黑色素,保護內(nèi)部組織和器官。
2(2)首先盡量不在紫外線強烈輻射的時間和地點長時間進行日光浴。不同的地區(qū)由于經(jīng)緯度不同,因而日照強度過強的時間長短不同。可以引導學生調(diào)查當?shù)氐淖贤饩€輻射的情況。其次涂上防曬霜,可以在一定程度上減弱紫外線輻射對皮膚的傷害。然后使用防紫外線遮陽傘,可以適當減少紫外線輻射。
(3)臭氧層可以部分吸收紫外線。當臭氧層被破壞時,過多的紫外線輻射有可能傷及表皮細胞中的遺傳物質,嚴重時可能導致皮膚癌。
〖提問〗通過前面的學習,我們知道細胞是會分裂和分化的,細胞的分裂和分化如果出現(xiàn)異常將會造成什么后果呢?
〖板書〗癌細胞:有的細胞受到致癌因子的作用,細胞中遺傳物質發(fā)生變化,就變成不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞,這種細胞就是癌細胞。
〖提問〗那么癌細胞與正常細胞有哪些區(qū)別呢?
〖看課件〗播放正常細胞與癌細胞的圖片,啟發(fā)學生回答: 癌細胞與正常細胞的區(qū)別是:
①惡性增值的“不死的細胞”:能夠無限增值; ②形狀顯著改變的“變態(tài)的細胞”:形態(tài)結構變化;
③黏著性降低的“擴散的細胞”:癌細胞表面糖蛋白減少,使得細胞之間的黏著性減少,因此癌細胞容易在機體內(nèi)分散和轉移。
〖提問〗(分四小組,每組討論一個問題)(1)引起細胞癌變的致癌因子有哪些?(2)細胞為什么會發(fā)生癌變?(3)原癌基因與抑癌基因的區(qū)別?
(4)怎樣預防癌癥的發(fā)生?(教師巡查指導,待學生討論分析后由學生回答,教師歸納)
〖代表發(fā)言〗各小組組長代表發(fā)言匯報,經(jīng)過全體同學的質疑和探討后得出:
一、致癌因子
⑴物理致癌因子:主要指輻射,如紫外線、X射線、電離輻射等。⑵化學致癌因子:無機物如石棉、砷化物、鉻化物、鎘化物等;有機物如黃曲霉素、亞硝胺、聯(lián)苯胺、烯環(huán)烴等。
⑶生物致癌因子:如Rous肉瘤病毒。
〖練習〗根據(jù)以下案例分析是哪種致癌因子引起的癌癥?(1)二戰(zhàn)時日本受原子彈爆炸影響,幸存居民經(jīng)29年觀察,發(fā)現(xiàn)白血病發(fā)生率明顯增高,距離爆炸中心越近,發(fā)生率也越高。(物理致癌因子)
(2)
3、4-苯并芘是煤焦油的主要成分,近幾十年來肺癌的發(fā)生率增加,可能與煙草燃燒的煙霧、工廠的煤煙、汽車的廢氣等氣體有關。(化學致癌因子)
(3)有人用砷酸鈉治療皮膚病后,出現(xiàn)局部色素增加,過度角化,最后發(fā)展為皮膚癌,砷是唯一能使人類致癌而動物不致癌的物質。(化學致癌因子)
二、癌癥的發(fā)生是基因突變的累積效應。環(huán)境中的致癌因子會損傷細胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。細胞的畸形分化,與癌細胞的產(chǎn)生有直接關系。
三、細胞中既有原癌基因,又有抑癌基因,其中原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期,控制細胞生長和分裂的進程。抑癌基因則主要是阻止組織細胞不正常的增值。
四、在個人日常生活中注意遠離物理、化學和病毒致癌因子;同時要注意增強體質,保持心態(tài)健康,養(yǎng)成良好的生活習慣,從多方面 4 采取防護措施。
〖資料分析〗健康的生活方式與防癌。學生思考討論回答,教師提示。
〖提示〗(1)“病從口入”也適用于癌癥。發(fā)霉的、熏制的、燒烤的以及高脂肪的食品中含有較多的致癌物質,如黃曲霉素、亞硝酸鹽、苯并〔α〕芘等。
(2)物理的,化學的,生物的。
4、小結
(1)癌細胞的主要特征:①惡性增值的“不死的細胞”;
②形狀顯著改變的“變態(tài)的細胞”; ③黏著性降低的“擴散的細胞”。
(2)致癌因子:物理、化學、病毒致癌因子。
(3)原癌基因和抑癌基因的區(qū)別:原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期,控制細胞生長和分裂的進程。抑癌基因則主要是阻止組織細胞不正常的增值。
(4)預防癌癥發(fā)生的措施:在個人日常生活中注意遠離物理、化學和病毒致癌因子;同時要注意增強體質,保持心態(tài)健康,養(yǎng)成良好的生活習慣,從多方面采取防護措施。
5、隨堂練習
(1)癌細胞形成的根本原因是()
A、細胞內(nèi)原癌基因的激活 B、物理致癌因子的刺激 C、化學致癌因子的刺激 D、病毒致癌因子的刺激(2)檢測某一植物組織,發(fā)現(xiàn)其分解有機物速率減慢,且細胞萎縮。該細胞正在()
A、分化 B、分裂 C、衰老 D、癌變(3)下列哪組是細胞癌變的特征()
① 細胞無限分裂 ②水分減少 ③畸形改變 ④酶活性減低 ⑤色素沉著 ⑥易分散轉移 ⑦呼吸速率減慢 ⑧細胞膜通透性改變
A、①③⑥ B、①②⑤⑦ C、②④⑤⑦⑧ D、②④⑥⑧
(4)當今世界嚴重威脅人類生存的細胞變化是()A、細胞增值 B、細胞分化 C、細胞癌變 D、細胞衰老
(5)癌細胞具有的特征中,不正確的是()
A、能無限增值 B、形態(tài)與結構出現(xiàn)畸形變化
C、細胞表面發(fā)生變化 D、能進行正常的細胞分化(6)當人的成纖維細胞由扁平梭形變成球形時,說明該細胞已經(jīng)完成()
A、細胞分裂 B、細胞分化 C、細胞癌變 D、細胞衰老
A C A C D C
6、作業(yè):練習一二。
〖提示〗基礎題1.(1)√;(2)√。
2.癌細胞的特點:細胞增殖失控,能夠無限增殖;細胞的形態(tài)結構發(fā)生顯著變化;容易在體內(nèi)分散和轉移。
拓展題
1.提示:不都是。如果早發(fā)現(xiàn),有些癌癥完全可以通過手術切除、化療或放療治愈,如乳腺癌、胃癌、腸癌等。
2.提示:(1)被動吸煙也可能導致肺癌。(2)其他因素可能導致肺癌。
《身邊的生物科學》教學設計
渭南高級中學
高一生物
許慧
【教學目標】
1、知識目標:說出目前人類健康面臨的挑戰(zhàn)有哪些具體內(nèi)容
2、能力目標:通過癌癥和傳染病的學習,形成問題分析能力
3、情感目標:通過對人類健康面臨的挑戰(zhàn)的學習,激發(fā)學生學習興趣
【教學重難點】
1、重點:
1.1、使學生了解目前人類健康面臨的最大挑戰(zhàn)是癌癥,并探討癌癥發(fā)生的病因,發(fā)生機理及預防措施。
1.2、使學生了解傳染病的危害,并能主動預防,常識性地掌握發(fā)病率高和病死率高的一些傳染病。
1.3、使學生了解目前比較熱門的基因診斷和基因治療,并用具體的病例幫助學生理解。
2、難點:
2.1、舉例說出生物科學和人類社會的關系 2.2、舉例說出人類健康面臨的新挑戰(zhàn)
【教學方法】
討論法
【教學過程】
1、創(chuàng)設情景,導入主題
教師活動:首先來說說自己身邊與生物科學有關的事例,再引導學生說出與自己身邊有關的生物科學。
學生活動:學生各抒己見。
教師活動:教師根據(jù)學生的回答,靈活應對,拓展學生對生物的認識,點破生物研究的對象,生物,即就是有生命的物體。凡是與生命相關的都是我們生物科學研究的范疇。
原子—分子—細胞—組織—器官—系統(tǒng)—個體—種群—群落—生態(tài)系統(tǒng) 教師活動:在生物科學中,哪些是人類目前面臨的較為棘手的問題? 學生活動:學生各抒己見 教師活動:教師靈活的將所有的棘手的問題引導到環(huán)境與健康問題上,并引導學生能夠說出兩者之間的關系。并能舉例說明。
學生活動:人打農(nóng)藥影響人類健康等。
教師活動:人類的活動影響環(huán)境,使環(huán)境惡化,環(huán)境惡化導致疾病的發(fā)生,比如:腫瘤、傳染病。環(huán)境惡化引發(fā)一些已被控制的傳染病再度抬頭:瘧疾、登革熱、腦膜炎。(全球變暖使病毒活躍,城市開發(fā)破壞生態(tài)環(huán)境環(huán)境,使蚊蠅大量滋生,再加上人口流動)還出現(xiàn)了一些新的傳染?。悍堑?、禽流感、艾滋病、埃博拉病毒等。
學生活動:學生各抒己見
教師活動:教師適時點評。將問題歸結到對人類影響較大的兩類疾?。喊┌Y和傳染病。設計意圖:情景創(chuàng)設“由大到小”引出所要研究的主題,即:從生物科學——身邊的生物——身邊的最為棘手的生物科學——身邊的最為棘手的有關健康的生物科學——癌癥、傳染病、基因診斷和治療。在這個過程中,能夠使學生體會生物科學和我們的生活息息相關。
2、交流合作,繼續(xù)探究
(一)癌癥
教師活動:我們往往談癌色變,像被下了死亡通知單一樣,目前我們?nèi)祟惷媾R的最大的挑戰(zhàn)之一。發(fā)病率第二,僅次于心血管疾病,并且有預測:到2050年,癌癥發(fā)病率將為例第一。
任務1:在生活中,我們往往會將癌癥與腫瘤混為一談,誰能說說癌癥與腫瘤之間有什么關系?(教師可配合相關腫瘤視頻)
學生活動:癌癥是惡性腫瘤,一般將惡性腫瘤命名為癌。與惡性腫瘤相對應的是良性腫瘤:子宮肌瘤。
但并不是叫瘤的都是良性:神經(jīng)母細胞瘤和骨髓母細胞瘤。而有些腫瘤直接加惡性:惡性畸胎瘤。
任務2:人為什么會得癌癥,請同學們對癌癥病因進行分析。
學生活動:化學因素:香煙中的尼古丁、工廠釋放的煤煙,煙熏燒烤的食品、霉變食品、亞硝胺(食道癌)、聯(lián)苯胺(印刷廠與橡膠廠工人膀胱癌)、某些抗腫瘤藥(環(huán)磷酰胺、氮芥等)可誘發(fā)二次腫瘤白血病、苯(油漆),以及某些微量元素、廚房里的油煙(油溫控制在小于200度以下)
物理因素:紫外線、Ⅹ射線(周國平女兒),核輻射。生物因素:細菌、病毒等。教師活動:請同學們分析積極思維中的為什么有的癌癥上升,有的癌癥下降的原因? 學生活動:(略)
任務3:癌癥很難治愈,我們?nèi)绾文軌蜃龅筋A防為主,及早消除致病因素? 學生活動:學生各抒己見。如:禁煙、健康的生活方式、鍛煉、良好的心態(tài)等。拓展思考:
1、癌癥為什么會擴撒?
2、人的那些部位不得癌癥?
3、野生動物和家禽得癌癥嗎?
設計意圖:這三個任務的設計,使學生在日常生活中能夠建立起防癌的生活理念,養(yǎng)成健康生活的行為習慣。
(二)傳染病
教師活動:近些年,我們不斷地遭受原有的和新發(fā)的傳染病的困擾,你都知道有哪些傳染???
學生活動:學生各抒己見。如:非典、禽流感、甲型H1N1流感等。任務4:從這些傳染病中,你們學會了應如何應對傳染病? 學生活動:(學生交流回答)
教師活動:適時對學生回答點評以及總結:脫離傳染源,切斷傳播途徑以及保護易感人群。
任務5:從表1-1中選出1-2個你們熟悉的傳染病與同學們相互交流。學生活動:相互交流。
設計意圖:傳染病放在此,只是加深學生體會生物與生活的聯(lián)系,從學生原有的認知出發(fā)讓學生自主的交流。
(三)基因診斷和基因治療
教師活動:中國古代醫(yī)生是通過望、聞、問、切來診斷疾病。西醫(yī)是通過視、觸、叩、聽以及借助儀器和化驗等手段診斷。中西醫(yī)有一個共同的特點:都是通過疾病表現(xiàn)出的外部特征來診斷疾病的,而隨著生物技術的發(fā)展,能夠利用現(xiàn)代分子生物學和分子遺傳學的技術手段直接檢測基因結構及其表達水平是否正常,從而為疾病做出診斷的方法。
按照這個思路:基因病——基因診斷——基因治療
可以認為人類幾乎所有的疾病都是基因病,如:內(nèi)科病、腫瘤、遺傳病等。
任務6:世界上第一例基因診斷是在1978年,對一個孕婦做的產(chǎn)前診斷鐮刀形細胞貧血癥,目前利用基因診斷可以對一些微生物感染性疾病、遺傳病、腫瘤等進行診斷,除此之外,你們都知道還有那些疾病是利用基因診斷的?
學生活動:交流討論。親子鑒定、災難后的尸體鑒別。教師活動:適時點評。你是否能對基因診斷進行評價? 學生活動:有弊有利。(合理就可以)
教師活動:目前疾病的治療方法很多,對于一些基因異常導致的疾病,沒有哪一種方法能像基因治療一樣,深入到基因疾病的發(fā)病“根源”上去治療。但是只有20多種疾病能夠應用基因治療。世界上第一例基因治療是在1990年,是一個患腺苷酸脫氨酶缺乏癥的美國4歲小女孩,疾病可使T淋巴細胞因代謝產(chǎn)物積累而死亡,從而導致聯(lián)合性免疫缺陷癥,免疫低下,極易受感染,不治療很難活過1歲,常規(guī)治療的思路是:缺腺苷酸脫氨酶,就給補充腺苷酸脫氨酶,但是這樣的治療需要不停的為患者提供腺苷酸脫氨酶,那么有沒有一種方法可以“一勞永逸”?
學生活動:基因治療。
教師活動:接受基因治療最早的是在1990年,一個4歲的美國小女孩,專家組取出她的白細胞,在體外把正常基因引入白細胞后,再重新輸回她的血液中,4個月,接受了4個月的治療,病情改善。同學們閱讀課本第4頁,第二段,分析所使用的是基因治療的那一種方法?若使用另一種方法,你該如何操作?
學生活動:體外治療途徑。若使用體內(nèi)治療,就直接將帶有治療作用的基因通過載體直接送入人體內(nèi)受體細胞,從而達到治療疾病的目地。
設計意圖:由于學生沒有基因的知識基礎,故本設計從感性、宏觀角度去引導學生學習,引導學生學習興趣,不要讓學生有理解起來艱澀之感。
3、鞏固練習
本節(jié)練習題多為癌癥的病因和基因治療。可加練習題以檢測學生的掌握情況。
【教學反思】
幾個班的講法不同,早上和下午第一節(jié)課的感覺較好,最后一節(jié)一般不好,老師思維慢了,學生注意力也不集中。感覺課堂上給學生機會發(fā)言,學生會給我驚喜。在讓學生自己說對生物科學研究對象的認識上,有個同學說研究生物結構,我就著結構說,研究結構的是解剖學,有個一個關于解剖學在生活中的應用例子,啟發(fā)學生是庖丁解牛,但只有少數(shù)學生能反應上來。在講到X射線時,舉例周國平女兒,妞妞,沒有學生知道一個當代哲學家的名字。在教學中,關于基因治療靈活處理,從同學熟悉的糖尿病入手,是由于缺乏胰島素,就給補充能合成胰島素的基因。讓學生閱讀課本,結合具體實例,回答如何使用基因治療治療糖尿病。這樣的應用將概念和應用結合起來,便于學生記憶。
雜交育種
1、原理:
2、舉例:有兩個不同的番茄品種,一個是抗病、黃果肉(ssrr),另一個是易感病、紅果肉的品種(SSRR),目標是培育出一個能穩(wěn)定遺傳抗病又是紅果肉的新品種(ssRR)。寫出育種過程。
3、方法過程:
4、優(yōu)點——最簡捷、常規(guī)
5、缺點——育種年限長,進程緩慢
一、誘變育種
1、原理:
2、方法:(1)(2)
3、實例:高產(chǎn)青霉素菌株的培育
4、優(yōu)點:(1)能提高變異的頻率;(2)短時間內(nèi)改良生物品種的某些性狀;
(3)改良作物品質,增強抗逆性。
5、缺點:有利個體不多,須大量處理供試材料,工作量大。
二、單倍體育種
1、原理:(染色體組成倍減少)
2、方法過程:雜交→花藥離體培養(yǎng)→誘導染色體加倍(秋水仙素處理)→人工選擇
3、優(yōu)點:(1)(2)
4、缺點:技術難度高,不能獨立進行
5、實例:現(xiàn)有寬葉、不抗病(AAbb)和窄葉、抗病(aaBB)兩個煙草品種,目標是培育寬葉、抗病(AABB)的新品種。寫出育種過程。
三、多倍體育種
1、原理:(染色體組成倍增加)
2、方法過程:選材→誘導染色體加倍(秋水仙素處理)→新品種
秋水仙素的作用是
3、實例:三倍體無子西瓜
寫出三倍體無子西瓜培育過程
五、轉基因技術
1、原理:
2、方法過程:
獲取目的基因→目的基因與運載體重組→目的基因導入受體細胞→目的基因的表達
3、優(yōu)點:定向改造遺傳物質,克服遠緣雜交不親和的障礙,目的性強,針對性高。
4、缺點:技術性高,可能引發(fā)生態(tài)危機
1.說明酶在細胞代謝中的作用、本質和特性。
2.通過閱讀分析“關于酶本質的探索”的資料,認同科學是在不斷的探索和爭論中前進的。
3.進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。
(1)酶降低化學反應活化能的原理。
一、情境創(chuàng)設。
人不吃飯行嗎?食物進入人體內(nèi)發(fā)生了怎樣的變化?這些問題在現(xiàn)在來說都已經(jīng)十分清楚了。這些變化過程在其他生物中有沒有呢?早在二百多年前科學家就對此進行了探索。
實驗介紹:1783年意大利科學家斯帕蘭札尼將肉塊放在小巧的金屬籠中,然后讓鷹吞下,過了一段時間,將籠子取出,肉塊不見了。
答:一定是某些物質進入到金屬籠中,使肉分解?,F(xiàn)在已經(jīng)知道這個能讓肉分解的物質就是--酶。
答:進行分解肉的反應是在一種極溫和的條件下進行的。
問:(4)在實驗室中能否也能讓肉分解?能的話需要怎樣的條件?
答:實驗室也能進行肉的分解,但是比起在生物體中來說,需要高溫、高壓、強酸、強堿等劇烈的條件才能進行。
1.這個實驗要解決的問題是:鳥類的胃是否只有物理性消化,沒有化學性消化?
2.是胃內(nèi)的化學物質將肉塊分解了。
3.提示:收集胃內(nèi)的化學物質,看看這些物質在體外是否也能將肉塊分解。
總結:對于一個生物體來說要進行的生理活動非常之多,構成生物體的每一個細胞內(nèi)的物質需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態(tài),而這種自我更新的過程完全依賴于細胞內(nèi)發(fā)生的生物化學反應,每一個化學反應都伴隨著能量的變化。細胞中全部有序的化學變化的總稱就叫細胞代謝。
細胞生存的條件是很溫和的,那么細胞內(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學反應如何在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下,迅速高效地進行呢?在化學反應中有沒有提高化學反應的方法呢?
實驗前介紹:動植物在代謝中產(chǎn)生的過氧化氫,對機體是有毒的。機體通過過氧化氫酶,催化過氧化氫迅速分解成水和氧氣而解毒。鐵離子也可催化這一反應。
答:新鮮肝臟中含有較多的過氧化氫酶,所以新鮮肝臟研磨液含有較多的過氧化氫酶。
按以下實驗步驟來進行實驗:
對上述實驗進行分析,對照實驗的特點。
問:上述實驗分成了1、2、3、4號四支試管,哪些是四支試管共同的條件?兩兩比較不同的條件有幾個?
答:共同點:都在試管中加入2mLH2O2溶液,都在相同的壓力下進行。
不同點:1和2:只有溫度不同;1和3:3多了2滴FeCl3溶液;1和4:4多了2滴肝臟研磨液;3和4:加入的催化劑不同。
問:1號試管沒有加任何試劑,它起的作用是什么?
結論:進行該實驗的其他因素相同,而只有其中某一因素不同,觀察其對實驗結果的影響。如果結果不同,那么影響該結果的就是這一不同的因素。在上述實驗3試管和4試管只有加入的催化劑不同,那么該實驗的結果3放的氧氣少,4放出氧氣多就是因為加入到4號催化劑的催化效率比加入到3號的高。即酶具有高效性。
問:2和4試管現(xiàn)象基本相同,能否在生物體中也利用2的方法來解毒?
答:不能。加熱到這樣的溫度會造成生物的細胞死亡。
問:能否用同一滴管給3和4試管加FeCl3溶液和肝臟研磨液?
答:不能。共用滴管會讓肝臟研磨液(或FeCl3溶液)殘留在滴管內(nèi),難以判斷出過氧化氫的分解是哪種滴加液的作用,影響實驗結果的準確。
答:酶降低了活化能?;罨芫褪欠肿訌某B(tài)轉化變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。活化能越大,反應就越不容易進行,反之就容易進行。
第6章 第4節(jié)
細胞的癌變 一、三維目標: 1.知識與技能:
(1)說出癌細胞的主要特征和致癌因子。(2)討論惡性腫瘤的防治,選擇健康的生活方式。
(3)通過學生在解決實際問題的過程中理解生物學的基本概念,培養(yǎng)學生的理解能力以及從課文中提取信息的能力。2.過程與方法
(1)結合本課內(nèi)容,引導學生聯(lián)系實際生活,發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題。(2)資料分析與討論式教學相結合:組織和引導學生根據(jù)課件出示的資料進行分析、討論、歸納和總結癌細胞的主要特征、致癌因子的種類。3.情感態(tài)度與價值觀
(1)通過癌癥的致死率高的學習,激發(fā)學生對細胞癌變的關注,從而確立積極的生活態(tài)度和健康的生活方式。
(2)通過致癌因子的討論,引導學生認識到吸煙的危害,以及增強愛護環(huán)境的意識。(3)通過本節(jié)課的學習,讓學生認識到生命的美,從而感知生命的珍貴。
二、教學重點、難點:
教學重點:
1、癌細胞的主要特征。
2、致癌因子。教學難點:細胞癌變的機理、自覺養(yǎng)成健康的生活方式
三、教學方法:導學案教學法,討論法,講解法
四、課前準備:1.教師:有關課件的制作
2.學生:預習本節(jié)課,完成導學案自主學習的內(nèi)容
五、教學過程:
1、創(chuàng)設情境、導入新課:
你們知道威脅人類健康的“四大殺手”嗎?以此作為引言。看圖片,圖片上是熟悉的藝人或其他名人是癌癥患者,然后問學生他們死于那種???然后出示“我國癌癥死亡人數(shù)不斷增加”的坐標圖,從而激發(fā)學生對癌癥的關注。
2、師生互動:
1)引出——癌細胞的概念,學生閱讀教材,分析概念,教師解釋說明,加深對概念的理解。
2)課件出示三則材料,讓學生討論分析“正常細胞與癌細胞有什么不同”,從而得出癌細胞的主要特征;
3)學生討論“人群中哪些人易患癌癥”,從而引出致癌因子;展示不同環(huán)境下的致癌因子圖片,引導學生分析、討論、總結、歸納致癌因子的種類,并逐步掌握常見致癌因子; 4)由“致癌因子為什么會導致細胞癌變”來引出細胞癌變的原因,老師再進一步講解原癌基因和抑癌基因的概念;講解原癌基因抑癌基因與癌癥的關系。
5)由“癌癥是否是不治之癥”引出癌癥的診斷和治療;結合實際情況,介紹近年來本校教師或教師家屬患癌癥的診斷和治療方法等,體驗并重視癌癥早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療的重要性,并比較多種診斷和治療方法的優(yōu)缺點;展示“世界衛(wèi)生組織提出的八大警號”作為人們考慮癌腫早期征兆的參考;
6)鼓勵學生珍惜時間,努力學習,以后為人類戰(zhàn)勝癌癥作出貢獻。
7)引導學生看視頻并閱讀教材P.125“問題探討”討論得出癌癥的預防措施和如何選擇健康的生活方式,引出癌癥的預防;引導學生閱讀課件資料分析:“健康的生活方式與防癌”,從癌癥患者的不良生活習慣和飲食習慣分析討論得出“病從口入”也適用于癌癥;課件展示“世界衛(wèi)生組織(WHO)公布的全球十大垃圾食物 ”,學生舉例哪些做法會增加患癌癥的機會或預防癌癥;課件展示“日常抗癌食品”、“吸煙的危害”圖片,鼓勵學生自覺養(yǎng)成健康的生活方式;
3、課堂小結:以知識綱要的形式進行。
4、隨堂練習:課件展示練習,學生思考并回答問題,師生共評,指正錯誤。
5、板書設計
第4節(jié) 細胞的癌變
一、概念
二、主要特征
三、致癌因子
四、癌變的機理
五、癌癥的預防和治療
蘇教版 必修一 1.1 身邊的生物科學 教學設計
一、教學目標 1.知識目標:
(1)嘗試說出人類健康面臨的挑戰(zhàn)。(2)舉例說出生物科學與社會的關系。2.能力目標:
能夠利用多種媒體搜集生物學的信息,學會鑒別、選擇、運用和分享信息。3.情感、態(tài)度和價值觀目標:
(1)認識生物科學的價值,樂于學習生物科學,養(yǎng)成質疑、求實、創(chuàng)新及勇于實踐的科學精神和態(tài)度。
(2)能夠運用生物科學知識和觀念參與社會事務的討論。
二、教學重點難點
重點:基因治療和基因診斷的概念 難點:基因診斷的原理及基因治療的途徑
三、教學方法
1.學案導學:見后面的學案。
2.新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
四、課前準備
1.學生的學習準備:預習染色體結構變異和染色體數(shù)目變異,初步掌握結構變異和數(shù)目變異的類型以及染色體組的概念
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,制作課前預習學案,課內(nèi)探究學案,課后延伸拓展學案。
五、課時安排:1課時
六、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。創(chuàng)設情景,激發(fā)疑問
(1)人類社會現(xiàn)在面臨哪些問題?今天我們就一起來看看人類面臨的健康問題,(2)人類健康面臨哪些挑戰(zhàn)? 結合以往知識回答:
(1)人類面臨著糧食、人口、環(huán)境、資源和能源、健康等問題
(2)人類健康面臨著各種疾病的威脅,有癌癥、心血管疾病、傳染病、心理疾病。觀察討論、探究新知 探究
一、癌癥對人類的威脅
1.提供信息資料
(1)20世紀70年代癌癥死亡人數(shù)每年70萬,90年代114萬,21世紀初150萬每年。(2)世界衛(wèi)生組織預測,21 世紀全球80多億人,將有1億人死于癌癥,癌癥將成為人類健康的“第一殺手”。
2.首先我們一起來了解癌癥對人類的威脅。請結合以下問題,閱讀書本P2的內(nèi)容。①什么是癌癥?近些年來發(fā)病率上升的癌癥主要有哪些?其中發(fā)病率上升最快的癌癥有哪些?
②事實2歸納的癌癥發(fā)病率上升原因有哪些? ③什么因素可以導致癌癥的發(fā)生,請舉例說明。
④請結合誘發(fā)癌變的因子和癌癥發(fā)病率與死亡率等數(shù)據(jù)信息,提出預防癌癥的措施。⑤結合個人生活見聞,綜述當前癌癥的治療現(xiàn)狀。分析、討論,表達見解:
【師】什么是癌癥?近些年來發(fā)病率上升的癌癥主要有哪些?其中發(fā)病率上升最快的癌癥有哪些?
【生】癌癥是指機體在內(nèi)外各種致癌因素的作用下局部組織異常增生而形成的惡性腫瘤,即異常增生的細胞。發(fā)病率上升的癌癥主要有胃癌、肝癌、肺癌和白血病;發(fā)病率增長最快的為肺癌,其次為肝癌。
【師】事實2歸納的癌癥發(fā)病率上升原因有哪些?
【生】增長的原因主要是人口老齡化、吸煙、不健康的生活方式和缺乏體育鍛煉。預防措施主要是禁煙和健康的生活方式,可以減少三分之一的發(fā)病率,還有三分之一可以通過早期診斷得到有效治療。
【師】什么因素可以導致癌癥的發(fā)生,請舉例說明。
【生】物理因素、化學因素和生物因素可誘導癌變有關的基因發(fā)生突變,進而引起細胞的惡性增殖,導致癌癥。如由乙肝病毒誘發(fā)肝癌,輻射引起皮膚癌,煤焦油、尼古丁引發(fā)肺癌等。
【師】請結合誘發(fā)癌變的因子和癌癥發(fā)病率與死亡率等數(shù)據(jù)信息,提出預防癌癥的措施?!旧靠蓮囊韵路矫嬷诸A防癌癥:
(1)減少煙草消耗:吸煙仍然是重要的致癌因素。在20世紀,世界范圍內(nèi)大約1 億人死于吸煙相關的疾病。
(2)倡導健康的生活方式和飲食習慣:經(jīng)常食用新鮮水果和蔬菜,經(jīng)常性的體育鍛煉可以顯著降低腫瘤的發(fā)生率。
(3)開展腫瘤普查:通過篩查,早期發(fā)現(xiàn)腫瘤,特別是對于宮頸癌和乳腺癌,可以獲得預防和治愈的效果。
【師】結合個人生活見聞,綜述當前癌癥的治療現(xiàn)狀 【生】癌癥的治療現(xiàn)狀:
2(1)當癌癥被發(fā)現(xiàn)但還未擴散時,可采用手術切除,并可能治愈。(2)如果已經(jīng)擴散,通常采用“放療”或“化療”的方法進行治療?!局v解】進一步說明知識,與生活聯(lián)系
(1)生物因素是病毒等,侵入人體導致組織發(fā)生腫塊等;物理因素主要是各種輻射;化學因素有煙中的煙堿、尼古丁,腌制食品中的亞硝酸,一些化學藥品。
(2)討論題②的原因可能還有農(nóng)村原來的發(fā)病人數(shù)少,這兩年增長的人數(shù)比起原有基數(shù)比例就顯得大。
探究
二、基因診斷和基因治療 1.指導閱讀書本3-4 頁,討論問題: ①什么是基因診斷,基因診斷的原理是什么? ②基因診斷技術有什么特點?
③為什么基因診斷技術能靈敏地診斷疾???(以肝炎病毒檢測為例)④什么是基因治療? 閱讀、分析、歸納:
【師】什么是基因診斷,基因診斷的原理是什么?
【生】基因診斷又叫DNA診斷、分子診斷,是通過從患者體內(nèi)提取樣本用基因檢測方法來判斷患者是否有基因異常或攜帶病原微生物的生物學新技術。基因診斷的原理是DNA分子雜交原理.針對不同疾病的檢測, 有不同的DNA探針, DNA探針分子有特定的脫氧核苷酸序列, 若它與標本中的DNA分子發(fā)生雜交, 即可特異性地確定標本上的遺傳信息。
【師】基因診斷技術有什么特點?
【生】基因診斷具有針對性強、特異性高;快速、簡便; 靈敏度高等優(yōu)點?!編煛繛槭裁椿蛟\斷技術能靈敏地診斷疾???(以肝炎病毒檢測為例)【教師總結】
(1)肝炎病毒DNA攜帶的遺傳信息已被破解。
(2)利用和肝炎病毒DNA具有相同遺傳信息的DNA分子做探針。
(3)用此探針檢測被檢樣品,如果是肝炎病毒,根據(jù)DNA分子雜交原理,可以形成雜合雙鏈區(qū),如果不是肝炎病毒,無法形成雙鏈區(qū)或形成極少雙鏈區(qū)。
(4)利用放射性同位素或熒光分子做標記,即使兩種DNA分子之間形成極少的雙鏈區(qū),也能夠被檢出。
【師】什么是基因治療?
【生】基因治療是用正常的基因整合入細胞,以校正和置換致病基因的一種治療方法。目前從廣義上來講,將某種遺傳物質轉移到患者細胞內(nèi),使其體內(nèi)發(fā)揮作用,以達到治療疾病目的方法,也謂之基因治療。
2.結合圖1-1,分析基因治療的兩種途徑 3.基因診斷和基因治療的前景
學生閱讀
結合實際應用反饋
①基因治療有 和 途徑。②目的基因具有 的作用。
③目的基因通過 導入患者的受體細胞。
④基因治療需要將目的基因送入患者體內(nèi)。據(jù)圖比較基因治療的體內(nèi)途徑和體外途徑,指出目的基因送入患者體內(nèi)的不同之處是:。
思考回答
①體內(nèi)途徑、體外途徑 ②治療 ③受體
④體外途徑是在體外培養(yǎng)目的基因和受體細胞形成重組受體細胞并增殖,然后輸入患者體內(nèi),體內(nèi)途徑是通過載體把目的基因直接導入人體
七.板書設計
第1節(jié) 身邊的生物科學
一、人類面對的健康問題: 1.致癌因子 2.癌變機理 3.癌癥的預防措施 4.癌癥的治療現(xiàn)狀
二、基因診斷: 概念: 原理: 特點:
三、基因治療 概念: 特點: 應用現(xiàn)狀及前景
許多科學家認為,可以把生物學的發(fā)展劃分為三個階段:①19世紀以及更早的時期,是以形態(tài)描述為主的生物科學時期;②20世紀的前半個世紀,主要是實驗生物學時期;③20世紀50~60年代以來,由于DNA雙螺旋的發(fā)現(xiàn)與中心法則的建立,開始進入了精細定性與定量的生物學時期。
隨著生物學的發(fā)展,生物學的分支學科變的更多,如分子生物學、細胞生物學、分子遺傳學。物理學、化學、數(shù)學、計算機等的手段和方法用于生物學使其不斷分化出新的分支學科,另一方面,這些學科又相互滲透而走向融合,似乎并不是界限分明。
至今為止大家所接觸到生物學一般都是描述性的知識,認為它是一門記憶的學科。如,記住某些動植物名稱,觀察生物的特征,知道他們的分類等,因此,有一點我非常希望你們這學期能記住的,就是生物學并不是一大堆事實的混亂集合,它有基本規(guī)律和基本原理,有邏輯的連貫性。達爾文進化論是一種邏輯,適用于宇宙中所有星球及生命系統(tǒng)。
高中階段有三本必修:《分子與細胞》、《遺傳與進化》、《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》。(微觀和宏觀)
《分子與細胞》中以細胞作為一切有機體進行生命活動的基本單位這一概念為出發(fā)點,在分子水平上研究細胞生命活動的基本規(guī)律。1925年,美國細胞生物學家WILSON就提出:一切生命的關鍵問題都要到細胞中去尋找。
必修一的學習過程中,我們會闡明一系列客觀事實、法則來解釋地球上所有生命的組織形式。如果掌握了這些分子和遺傳定律,就能從原理上理解許多生物圈里的生命過程,還能應用于解決在激烈的自然界遇到的新問題。并不著重特定的某些生物(如人),理解細胞的這些事實、原理適用于地球表面的所有物種。生化和分子規(guī)律20、30億年前已經(jīng)形成,并被保留和傳承,幾乎沒變過。這種強烈的保守性意味著,我們可以知道地球早期生物進化的原理。
當我們掌握課地球上所有生命的基本法則和規(guī)律,將其應用于各種特定的問題:1)癌細胞是如何異常生長2)病毒如何繁殖3)免疫系統(tǒng)如何作用4)神經(jīng)系統(tǒng)如何作用
本學期之后期望大家認同的是,細胞是基本的生命系統(tǒng);生命的物質性;生命系統(tǒng)的開放性;細胞的發(fā)生、發(fā)展和消亡,形成生物體結構與功能、局部與整體、多樣性與共同性相統(tǒng)一的觀點,從而具有辯證唯物主義的自然觀,用開放的觀點審查自然現(xiàn)象和社會事務,具有普遍的認識論和方法論。
生物學——這是一個極速發(fā)展的'領域,它之所以極速發(fā)展是1953年WATSON和CRICK
對DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)。通過高中生物的學習,我們期望達到的目的是,能讓學生具有一定的生物學素養(yǎng),以此來促進對世界、社會的認知及良好的情感、價值觀的形成。
什么是生物?什么是生命?(1)具有生命的物體稱之為生物。
(2)什么是生命,目前尚無一致公認的定義。但我們可以將生命描述為生物體存在的狀態(tài),而生物體具有以下特征:第一,化學成分的同一性;第二,嚴整有序的結構;第三,新陳代謝;第四,應激性和運動;第五,穩(wěn)態(tài);
多種細胞:
自來水裝在塑料桶里放半個月變成綠色,這是原核生物藍藻等大量繁殖;橘子放在陰濕的角落長綠毛,是真菌;
動物肌細胞呈梭形,匯成肌組織,煮熟的瘦肉可撕成很細的條狀肉松;吃梨時感覺有“砂”,是石細胞。
第1、2、1)2)3、病毒:
小結:單細胞生物的生命活動靠單個細胞完成;多動物病毒細胞生物的生命活動由每個細胞共同參與完成;病
生命活動離不開細胞。除了?
依據(jù)遺傳物質DNA病毒:噬菌體、HIV生物個體表現(xiàn)的生命活動歸根結底是每個
細胞正常生命活動的表現(xiàn)。RNA病毒:SARS病毒朊病毒:只有蛋白質類病毒:只有RNA
除了病毒,所有生物體結構和功能的基本單位是細胞。
實例4.(1)生活方式?
結構?
你知道哪些病毒?
生命系統(tǒng)的結構層次:
*相關信息都有它自身的調(diào)控規(guī)律和發(fā)展消亡的規(guī)律。
(1)在生物學研究中,提出了生命系統(tǒng)的概念,它包含生命系統(tǒng):細胞→組織→器官→系統(tǒng)(植物沒有)→
哪些層次?每個層次都可看作一個獨立的系統(tǒng),同時又相互包個體→生物圈
(2)說說草履蟲、松樹、人包含的生命結構的層次:
一、細胞多樣性和統(tǒng)一性的體現(xiàn)(2)它們有哪些相同點?
化學組成:
胞核,但所有的細胞都有細胞核嗎?
根本區(qū)別:有無核膜為界限的細胞核1、表述:“無細胞核”、“無成型的細胞核”、“無核膜”
“菌”子前面有球、桿、2)、細胞壁成分:肽聚糖(細菌)、黏肽(藍藻)3、細菌:一類單細胞生物。
3)、細胞器:只有核糖體4)、分裂方式:二分裂5)大?。狠^小(1~10UM)6)、原核生物:細菌、藍藻2
1)、細胞核:有核膜和核仁,DNA與蛋白質結合成2)、細胞壁成分:纖維素和果膠(植物);
5)大?。狠^大(20~30UM)6)、真核生物:動物、植物、真菌
【教學重點】植物體吸水的部位及植物細胞的兩種吸水方式;滲透作用的原理;植物體的水分代謝包括水分的吸收、運輸、利用和散失的大體過程;蒸騰作用及其對植物的作用;合理灌溉在生產(chǎn)和生活實踐中的運用
課前可準備兩組天竺葵植株,一株正常澆清水,一株澆濃鹽水,以備上課學生觀察之用;課前可收集一些我國、世界有關水資源危機的事例或數(shù)據(jù);也可結合節(jié)水的需要收集一些人類所采取過的一些節(jié)水措施;或者是植被對水資源起到保護作用的事例,這樣引入的目的是引導學生關注包括我國在內(nèi)的全世界面臨的重大問題,激發(fā)學生學習的積極性,同時也使學生對為什么要節(jié)水有一個深切的體會,同時在本節(jié)學習結束后也會對為什么要保護植被、大力開展植樹造林也會較深的體會。
學生討論水資源方面的資料,同時觀察兩株天竺葵的生長異同,從而引入植物細胞吸水與失水的學習。
植物的水分代謝包括水分的吸收、運輸、利用及散失。水分代謝對學生來說并不是很陌生,因此,教師可提出一些問題,以了解學生對水分代謝的理解程度,找出學生對水分代謝理解上的偏差和不足,從而進行有針對性的教學。比如,教師可提出以下問題:
①植物吸水的主要器官是什么?
②植物吸水的主要部位是什么?
③你了解植物根尖的結構嗎?
④植物體運輸水和無機鹽的通道是什么?你知道這些通道在植物體的哪個部位嗎?
⑤水在植物體內(nèi)都可以參與哪些生理功能?
⑥植物體內(nèi)水分是如何散失的?
⑦你了解蒸騰作用嗎?這個生理過程對植物體的生活有什么重要意義?
在使學生對水分代謝有了一個較全面的認識后,教師可專心與學生一起來處理滲透作用的原理和植物細胞的吸水和失水這一難點內(nèi)容。
在向學生介紹植物的吸脹吸水后,可提出下面的問題供學生討論:
同樣干燥的大豆種子和玉米粒浸入水中一段時間后,大豆種子和玉米粒相比,你認為哪種籽粒膨脹幅度更大?為什么?
干燥的大豆種子和玉米粒浸入水中后,它們的細胞是采用吸脹的方式來吸水的,即大豆和玉米中的親水性物質,如蛋白質、淀粉、纖維素這些物質吸水引起的。而蛋白質、淀粉、纖維素的親水能力是不一樣的,其吸水能力的順序由大到小為蛋白質、淀粉、纖維素。而大豆種子中主要的儲存物質是蛋白質,而玉米粒中主要的儲存物質是淀粉,且它們的細胞壁中都含纖維素。因此豆類種子的吸脹現(xiàn)象就比谷物的種粒明顯。
向學生介紹植物吸水最主要的方式,即滲透吸水。
(1)分析滲透裝置,總結出滲透作用的概念和滲透吸水的原理。
教師一定要充分利用教材所給的滲透裝置,引導學生把與該裝置有關問題討論透徹,這是一次很好的訓練學生思維能力的機會。
讓學生特別注意滲透模型裝置所選用的膜是一種半透膜,并向學生說明,這種膜的特點是水分子可以自由通過而蔗糖分子很難通過。
學生在觀察實驗現(xiàn)象的同時,提出下面的問題引發(fā)學生的思考:
①同學們已經(jīng)觀察到,漏斗中的蔗糖液面會高于燒杯中清水的液面,此時蔗糖液的上升是逆重力方向上升的,而且長頸漏斗的管徑又不是很細,所以排除了毛細現(xiàn)象的原因,請你想一想,是什么力量使蔗糖液會逆著重力方向上升?
②如果把蒙住長頸漏斗的半透膜,換成全透性紗布,你認為蔗糖液面會上升嗎?
使學生得出半透膜的存在是發(fā)生滲透作用的關鍵。
③如果在燒杯中也放入與長頸漏斗中的相同的蔗糖液,你認為長頸漏斗中的蔗糖液還會上升嗎?
④如果把這個滲透裝置再放置下去,漏斗中的液面會不斷持續(xù)上升嗎?為什么?
通過以上的分析,引導學生總結出,滲透作用是指水分子透過半透膜的擴散;發(fā)生滲透作用的條件是:一是有半透膜的存在,二是半透膜兩側具有濃度差;水分滲透的趨勢是:水分子由濃度高的一側向低的一側滲透。
(2)引導學生討論成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。
在搞清楚滲透系統(tǒng)滿足的兩個條件后,教師先引導學生分析一個成熟植物細胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細胞)的結構,它的細胞壁是由纖維素和果膠構成的、水分子和溶質分子都可以通過的透性膜。原生質層是水分子可以自由通過、被選擇的離子和小分子可以通過,而大分子則不能通過的選擇透過性膜。原生質層包圍著具有一定濃度的細胞液,這時一定要引導學生區(qū)分一下原生質與原生質層這兩個不同的概念。
通過引導學生分析一個成熟的植物細胞,使學生意識到:滲透系統(tǒng)的兩個條件在一個成熟的植物細胞中都是存在的,從而學生可以得出結論:成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。
①在學生明確了成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)后,可以提出這樣一個問題:
“如何通過實驗來驗證成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)呢?”
或“如果將成熟的植物細胞置于清水中(或低于細胞液濃度的水溶液中),這個細胞會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?”
鼓勵學生大膽地提出自己的實驗設計,之后與書上的實驗九進行比較,討論:
書上的實驗設計好在呢?
自己的實驗設計好在呢?
自己的實驗設計中哪些地方還需要改進?
②之后,學生做實驗九,實驗結束后,根據(jù)實驗結果可檢驗同學們提出的假設是否正確,同時引導學生分析為什么會出現(xiàn)質壁分離的現(xiàn)象?為什么會發(fā)生質壁分離的復原?
③實驗結束后,教師可提出一些綜合性的問題引發(fā)學生的討論,使學生對本節(jié)內(nèi)容有一個全面深入的理解,比如教師可以問:
《植物細胞質壁分離及其復原》的實驗為什么可作為鑒別細胞死活的依據(jù)?
通過分析滲透裝置中發(fā)生的滲透吸水現(xiàn)象,應該能得出以下的結論:
作為一個滲透系統(tǒng)要滿足兩個條件,其一,兩溶液系統(tǒng)間一定有半透膜隔開;其二,兩溶液系統(tǒng)間一定要存在濃度差。
通過對植物質壁分離及其復原實驗的分析,應該得出這個結論:植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。因為植物細胞滿足滲透系統(tǒng)成立的兩個條件,
其一,細胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細胞質合稱原生質層,而完整的有生理功能的膜結構是選擇透過性的,因此原生質層就相當于一層半透膜。
此處要請學生注意,半透膜與選擇透過性膜是有區(qū)別的。半透膜的透性是由半透膜上的孔隙大小決定的,即分子直徑大于膜孔隙的物質不能通過半透膜,只有分子直徑小于膜孔隙的物質才能通過,因此半透膜是一種物理膜;而選擇透過性膜的透性是由膜上磷脂雙分子層的物理化學性質和膜上蛋白載體共同決定的,當然大分子物質是不能過膜的,但何種小分子物質過膜是受到嚴格選擇的,不單純由該物質的分子直徑而定,因此細胞的膜結構是生物膜。
其二,植物細胞液泡中有細胞液,植物細胞外是環(huán)境溶液,它們之間被原生層這個半透膜隔開,且這兩種溶液之間存在濃度差。
當植物細胞死亡后,其細胞中的膜結構也會隨之解體,變得不完整,這樣植物細胞作為滲透系統(tǒng)的第一個條件也就沒有了,質壁分離也就不會發(fā)生。
還有一個問題值得一提,請學生想一想,如果把植物細胞放在高濃度的尿素溶液中,此時會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?提示一下,蔗糖是不能通過膜結構的,而尿素的過膜方式為自由擴散。想到了嗎,植物細胞在高濃度蔗糖液中時,因為蔗糖不能過膜,細胞液和外界溶液之間總會有濃度差,植物細胞會不斷失水而發(fā)生質壁分離,除非把外界溶液換成清水,才可能出現(xiàn)質壁分離復原現(xiàn)象;而當植物細胞在高濃度尿素溶液中時,細胞液和外界溶液之間會有濃度差,植物細胞會不斷失水而發(fā)生質壁分離,但因為尿素可過膜,隨著尿素不斷進入植物細胞,兩種液體之間的濃度差會消失,此時就是不把外界溶液換成清水,也可能出現(xiàn)質壁分離復原現(xiàn)象。
其實這個簡單的實驗還可證明很多生物學事實,有必要向學生提一下。如可證明細胞壁的伸縮性小于細胞膜的伸縮性、細胞膜的選擇透過性、植物細胞是一個滲透系統(tǒng)、細胞得失水分與濃度差的關系,甚至可以定量地測定出細胞液的濃度,可以請學生琢磨一下。
3、水分的利用和散失,這部分最重要的教學內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,這是本課題的教學的重點。
學生可能在初中已經(jīng)知道,植物體吸收的水分中有99%是通過蒸騰作用散失到大氣中去了,據(jù)此,可以提出下面的問題:
蒸騰作用是對水分的浪費嗎?
從而引出蒸騰作用對植物生活,以至整個生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。
這部分教學可在引導學生分析蒸騰途徑、蒸騰方式以及與水分吸收和運輸?shù)年P系后,使學生理解蒸騰作用是植物體水分的吸收和運輸?shù)闹饕獎恿Γ彩侵参矬w水分的利用和散失的主要方式。
有時間的話,教師讓學生了解蒸騰作用的強弱在一定程度上可反映植物水分代謝狀況,可以判斷植物對水分的利用效率。不同生態(tài)類型的植物,適應環(huán)境的形態(tài)和結構特征,與影響蒸騰作用有關。
4、合理灌溉這部分的教學可采取一邊列舉合理灌溉的實例,一邊讓學生分析該措施的生物學原理的方式,以強化學生對水分代謝知識點的理解。
【實驗原理】植物在一定時間內(nèi),單位葉面積或單位鮮重散失的水量,稱為蒸騰強度,單位一般用克/小時·平方米或克/小時·100克鮮重來表示。
測定植物蒸騰作用強度的基本思路是:測定植物整體或部分在蒸騰過程中重量的損失,從而判斷蒸騰作用強度的大小。
植物蒸騰失水,重量減輕,故可用托盤天平稱量一定時間內(nèi)植物的失水量,以表示蒸騰強度。這種方法的特點是能在自然條件下進行測定。因枝葉離開母體后,短時間內(nèi)在生理上沒有明顯的變化,故所求得的蒸騰強度與實際情況近似。
將天平調(diào)零后,放置在距被測植物較近且平穩(wěn)處。
在被測植株上選一枝條,重約20克左右。在枝的基部纏一線以便懸掛,然后剪下立即用托盤天平稱重,并計算蒸騰強度。
蒸騰強度=(蒸騰水量(mg)/組織鮮重(g))х(60/測定時間(min))
測定不同時間(晨、午、晚),不同部位(上、中、下),不同環(huán)境,不同植物種類的蒸騰強度,并加以解釋。
《降低化學反應活化能的酶》教學設計
一、教學內(nèi)容和教學對象分析
1.教學內(nèi)容
生活狀態(tài)下的細胞時刻與周圍的環(huán)境進行物質和能量交換,并利用這些物質和能量維持自身的各項生命活動,進行新陳代謝。酶作為生物催化劑,在細胞代謝中起到不可或缺的作用。因此引導學生掌握酶的概念和本質,理解酶在代謝中的作用就非常重要。另外,學生已具備做實驗的能力,在課堂中引導學生科學思考,積極動手實驗,對于培養(yǎng)學生的科學精神十分有益,因而本節(jié)課引入對照實驗和變量控制。
2.教學對象分析
學生通過化學學習,對于純化學反應已熟悉,但是對于細胞內(nèi)部的化學反應及生物催化劑──酶的認識有限??梢月?lián)系工業(yè)制氨的反應,并把其與細胞代謝的一系列反應進行應該有生物催化劑──酶相比較。進而引入對酶相關知識的學習。
二、教學目標
1.知識目標:探討活細胞內(nèi)酶的本質和作用、探究酶的高效性。2.能力目標:①進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗(難點)。②在問題探討,有關實驗設計,資料分析等問題討論中,培養(yǎng)學生語言表達的能力以及查閱資料、共享信息的能力。
3.情感目標:①通過回顧科學家對酶本質的探索史,認同科學是在不斷的觀察、實驗、探索和爭論中前進的。②認同科學家不僅要繼承前人的科研成果,而且要善于質疑,創(chuàng)新,和勇于實踐的科學精神與態(tài)度。
三、教學方法
實驗法、討論法、鼓勵評價法、比較說明法、圖示法,表格設計實驗
四、教學過程
巧設情景,精心設問(5分鐘)
[新課導入] 已近中午了,大家的肚子一定餓了。為什么肚子會餓呢?食物是怎樣被消化的呢?(激發(fā)學生興趣,讓大腦快速進入思考狀態(tài)。為引入新課作鋪墊。)
[問題探討]展示1783年,斯帕蘭扎尼“鷹與籠子”的實驗,探討相關問題及實驗的巧妙之處。[指導學生討論,得出結論]:
鳥類的胃不僅有物理性消化,還有化學性消化。(此實驗是開創(chuàng)了酶研究先河。其問題的提出,實驗方案,實驗設想,結論與推論等過程及創(chuàng)新思維的意識對學生有學習與借鑒的意義。)
[對比說明]工業(yè)制氨的條件是什么?(學生回答:高溫、高壓、催化劑)細胞內(nèi)是否具備這些條件?但是細胞內(nèi)的化學反應依然高效有序的進行,原因何在?(學生推測:細胞內(nèi)有生物催化劑。)探究研討,引議釋疑 [提出課題]酶的作用和本質
一、酶在細胞代謝中的作用(18分鐘)
[探究實驗]:比較過氧化氫在不同條件下的分解 引導思考,設計實驗,驗證酶的高效性
[小組討論] 設計實驗方案,設計表格記錄實驗現(xiàn)象及結果(學生觀察實驗現(xiàn)象,感性認識過氧化氫酶的高效性。)
[實驗原理及材料] 我們知道過氧化氫可以在Fe3+催化下,分解成水和氧。新鮮的動物肝臟研磨液含有過氧化氫酶。如果給你新鮮的動物肝臟研磨液、過氧化氫溶液、氯化鐵溶液,以及必需的實驗用具,你能否設計實驗?(指導學生進行實驗設計并實施實驗。)[提示1]酶的高效性是相對誰而言? [提示2]反應物怎么選擇呢?
[提示3] 因變量是什么?(理解關于變量、自變量、因變量、無關變量、對照實驗)
[提示4] 觀察那些現(xiàn)象可以得出結論?
[提示5]實驗預期和結果討論。(結果:過氧化氫酶的催化效率比氯化鐵的催化效率高,說明酶具有高效性。)
提問:為什么酶具有高效性?(回答:降低了活化能。)引導參考教材利用教材插圖,結合文字敘述,形象描述,讓學生理解酶的作用。[總結]酶的作用:降低活化能更顯著、催化效率更高。
二、酶的本質(10分鐘)指導學生自學教材內(nèi)容。1.從人物的角度來看
學生完成課本82頁基礎題一,體會幾位科學家的觀點之間的邏輯關系。(資料閱讀,探索酶的本質)
2.從研究結果的角度來看
從觀察到到問題,從問題到猜測,從猜測到實驗,從不完善到完善,這是做科學的必然步驟,也是科學發(fā)展的必然規(guī)律。(分析每位科學家的科學結論中可取之處與不足之處。)[引導學生討論發(fā)言] 在酶的發(fā)現(xiàn)歷程中,由胃的物理性消化→胃的化學性消化 →從胃液中提出了消化蛋白質的物質→脲酶結晶的提取→證實脲酶是一種蛋白質→提取出多種酶的蛋白質結晶→指出酶是具催化作用的蛋白質→少數(shù)RNA也具有生物催化作用→進一步完善了酶的概念。(培養(yǎng)學生繼承、創(chuàng)新、實事求是和大膽實踐等科學精神和態(tài)度。引導學生從兩種不同角度分析這一過程,實際上就是提高學生分析與推理能力的過程。)3.引導與激勵
讓學生結合酶本質的探索歷程及薩姆特歷時9年獲得諾貝爾獎的過程,談談對馬克思的話的理解。
[學生感言] 科學無坦途,科學的苦與甜。
[教師激勵性評價] 科學知識都不是一承不變的,是一個不斷發(fā)展的過程,唯有上下求索,才能做到科研無止境。你也可以是未來科學史上一顆閃亮的星星。
[總結] 酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,大多數(shù)的酶是蛋白質,少數(shù)酶是RNA。
[進一步探究修煉](5分鐘)(讓學生進一步理解酶的本質,分層指導,訓練實驗思維能力。)請根據(jù)下列材料設計一個證明酶是蛋白質的實驗: 實驗材料:5%的NaOH溶液、3%的CuSO4溶液、雞蛋、水、唾液、小燒杯、玻璃棒、試管滴管、鑷子、脫脂棉。
實驗原理: 實驗步驟: 實驗結論: [教學小結](2分鐘)
細胞作為開放性的生命系統(tǒng),不斷地與周圍的環(huán)境進行物質交換和能量交換,并在此基礎上實現(xiàn)新陳代謝。酶作為生物催化劑,對細胞高效有序地完成各種生理作用起著非常重要的作用。隨著科學的不斷發(fā)展,有關酶的本質的探索也處于不斷不斷完善中。近年來,酶工程的發(fā)展為生產(chǎn)和生活帶來巨大活力,而這點點滴滴的進步既歸功于大膽的猜想,又歸功于科學而巧妙的實驗設計,因此,同學們在日常生活中要學會發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,然后通過推理和實驗去解決問題,那么你會有意想不到的驚喜,無形中發(fā)現(xiàn)你解決問題的能力和科學實驗的能力大大提高了,希望明天的科學之星就是你。
五、課后作業(yè):基礎題一 練習: 資源與學案練習題
六、教學反思
本節(jié)課整體的設計思路清晰,體現(xiàn)新課堂大五環(huán)教學思想。第一環(huán),創(chuàng)設情境,引入新課。我讓學生從生活實際體驗和教材問題探討等相關知識引入新課,不僅考查了學生的生活常識,還提高了學生學習這節(jié)課的興趣。第二環(huán),巧用對比,引導學生聯(lián)系工業(yè)制氨的條件引出“生物催化劑──酶”第三環(huán),指導學生思考討論,動手實驗,完成“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗。第四環(huán),交流分享,學生體驗學習過程中的樂趣。教師總結,幫助學生突破難點,把所學知識條理起來。并恰到好處的給學生以鼓勵,讓學生充分發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)點,以便做的更好。第五環(huán),總結鞏固,分層修煉。
課后學生說,這節(jié)課聽得很明白,感覺一直是自己主動的獲取知識,學習給他們帶來了樂趣。從教學效果看,新五環(huán)教學法比較適應新課程改革后的高中生物教學。它重在引導學生自主學習,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力,從而提高學生的思維與學習水平。在今后的教學過程中,我將繼續(xù)發(fā)展、完善新五環(huán)教學法,讓這種方法更適合高中生物教學。
1.說明酶在細胞代謝中的作用、本質和特性。
2.通過閱讀分析“關于酶本質的探索”的資料,認同科學是在不斷的探索和爭論中前進的。
3.進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。
(1)酶降低化學反應活化能的原理。
一、情境創(chuàng)設。
人不吃飯行嗎?食物進入人體內(nèi)發(fā)生了怎樣的變化?這些問題在現(xiàn)在來說都已經(jīng)十分清楚了。這些變化過程在其他生物中有沒有呢?早在二百多年前科學家就對此進行了探索。
實驗介紹:1783年意大利科學家斯帕蘭札尼將肉塊放在小巧的金屬籠中,然后讓鷹吞下,過了一段時間,將籠子取出,肉塊不見了。
答:一定是某些物質進入到金屬籠中,使肉分解?,F(xiàn)在已經(jīng)知道這個能讓肉分解的物質就是--酶。
答:進行分解肉的反應是在一種極溫和的條件下進行的。
問:(4)在實驗室中能否也能讓肉分解?能的話需要怎樣的條件?
答:實驗室也能進行肉的分解,但是比起在生物體中來說,需要高溫、高壓、強酸、強堿等劇烈的條件才能進行。
1.這個實驗要解決的問題是:鳥類的胃是否只有物理性消化,沒有化學性消化?
2.是胃內(nèi)的化學物質將肉塊分解了。
3.提示:收集胃內(nèi)的化學物質,看看這些物質在體外是否也能將肉塊分解。
總結:對于一個生物體來說要進行的生理活動非常之多,構成生物體的每一個細胞內(nèi)的物質需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態(tài),而這種自我更新的過程完全依賴于細胞內(nèi)發(fā)生的生物化學反應,每一個化學反應都伴隨著能量的變化。細胞中全部有序的化學變化的總稱就叫細胞代謝。
細胞生存的條件是很溫和的,那么細胞內(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學反應如何在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下,迅速高效地進行呢?在化學反應中有沒有提高化學反應的方法呢?
實驗前介紹:動植物在代謝中產(chǎn)生的過氧化氫,對機體是有毒的。機體通過過氧化氫酶,催化過氧化氫迅速分解成水和氧氣而解毒。鐵離子也可催化這一反應。
答:新鮮肝臟中含有較多的過氧化氫酶,所以新鮮肝臟研磨液含有較多的過氧化氫酶。
按以下實驗步驟來進行實驗:
對上述實驗進行分析,對照實驗的特點。
問:上述實驗分成了1、2、3、4號四支試管,哪些是四支試管共同的條件?兩兩比較不同的條件有幾個?
答:共同點:都在試管中加入2mLH2O2溶液,都在相同的壓力下進行。
不同點:1和2:只有溫度不同;1和3:3多了2滴FeCl3溶液;1和4:4多了2滴肝臟研磨液;3和4:加入的催化劑不同。
問:1號試管沒有加任何試劑,它起的作用是什么?
結論:進行該實驗的其他因素相同,而只有其中某一因素不同,觀察其對實驗結果的影響。如果結果不同,那么影響該結果的就是這一不同的因素。在上述實驗3試管和4試管只有加入的催化劑不同,那么該實驗的結果3放的氧氣少,4放出氧氣多就是因為加入到4號催化劑的催化效率比加入到3號的高。即酶具有高效性。
問:2和4試管現(xiàn)象基本相同,能否在生物體中也利用2的方法來解毒?
答:不能。加熱到這樣的溫度會造成生物的細胞死亡。
問:能否用同一滴管給3和4試管加FeCl3溶液和肝臟研磨液?
答:不能。共用滴管會讓肝臟研磨液(或FeCl3溶液)殘留在滴管內(nèi),難以判斷出過氧化氫的分解是哪種滴加液的作用,影響實驗結果的準確。
答:酶降低了活化能?;罨芫褪欠肿訌某B(tài)轉化變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量?;罨茉酱螅磻驮讲蝗菀走M行,反之就容易進行。
在生物體中,生物體內(nèi)的化學反應每時每刻進行著。以人為例:據(jù)估計人體細胞內(nèi)每分鐘大約要發(fā)生幾百萬次的化學反應,這么多的化學反應能在人體中順利而迅速地完成,完全是靠酶的催化作用。它和無機催化劑相比,具有更高的催化效率。
酶在細胞內(nèi)的物質變化過程中起著重要作用,這個作用是其他物質無法代替的。它降低了化學反應中的活化能,而自身卻沒有發(fā)生變化,所以是一種催化劑。它是細胞內(nèi)產(chǎn)生的,所以它也是細胞中具有高效催化效率的生物催化劑。它的作用就是降低活化能。
在醫(yī)院常用雙氧水作為身體出現(xiàn)小傷口的消毒用藥,能觀察到什么現(xiàn)象嗎?試解釋該現(xiàn)象。
能看到傷口有氣泡產(chǎn)生。原因是人體細胞中產(chǎn)生的酶將雙氧水分解成了水和氧氣。
酶在細胞內(nèi)的物質變化過程中起著重要作用,這個作用是其他物質無法代替的。它降低了化學反應中的活化能,而自身卻沒有發(fā)生變化,所以是一種催化劑。它是細胞內(nèi)產(chǎn)生的,所以它也是細胞中具有高效催化效率的生物催化劑。它的作用就是降低活化能。
1.巴斯德:發(fā)酵與活細胞有關,發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質在起作用。
李比希:引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質,但是這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。
畢希納:酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用,就像在活酵母細胞中一樣。
2.提示:(1)細胞內(nèi)每時每刻都在進行著成千上萬種化學反應,這些化學反應需要高效率地進行,酶的催化效率比無機催化劑高得多。
(2)細胞內(nèi)的化學反應需要在常溫、常壓、酸堿度適中等溫和條件下進行,無機催化劑常常需要輔助以高溫、高壓、強酸、強堿等劇烈條件才能有較高的催化效率。
1.提示:可用第2章中學過的鑒定蛋白質的方法。在薩姆納之前,之所以很難鑒定酶的本質,主要是因為細胞中酶的提取和純化非常困難。
2.提示:(1)如四膜蟲的rRNA前體具有催化活性。(2)目前已有發(fā)現(xiàn)具催化活性的DNA的報道
生命活動的主要承擔者——蛋白質
各位評委老師大家好。今天我說課的題目是人教版高中生物必修一《第二章第二節(jié)生命活動的主要承擔者-蛋白質》的內(nèi)容。說課內(nèi)容包括說教材,說學生,說教法,說學法,說教學過程,說作業(yè)設計和說板書,最后簡單說一下教學反思。
一、說教材
第一,本節(jié)在教材中的作用。
必修1整體教學目的是讓學生從分子水平認識生命物質基礎和結構基礎,其中蛋白質知識是重點部分。本節(jié)較全面的介紹了蛋白質的分子組成和結構,為后面學習載體蛋白、酶等知識做鋪墊。物質的結構決定其功能。蛋白質種類繁多,功能多樣,是生命活動的主要承擔者,對理解細胞的結構基礎有著重要作用,為必修2關于基因的表達部分奠定基礎。本文涉及的氨基酸及其種類,蛋白質的結構及其多樣性,蛋白質的功能等三部分知識,我計劃利用2課時來完成。第二,三維目標
1、知識目標:
(1)說明氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程(2)概述蛋白質的結構和功能。
2、能力目標:
(1)教材中并沒有直接給出氨基酸的結構通式,而是讓學生觀察4種氨基酸的結構,通過思考與討論,找出氨基酸的共同特點,加深對氨基酸結構的理解。這種讓學生通過主動探究得出結論的處理方式,是新教材的特點之一,是落實探究性學習課程理念的具體體現(xiàn)。
(2)關于蛋白質結構和功能的多樣性,教材采用圖文并茂的形式,讓學生在獲取形象、豐富的信息內(nèi)容的同時,培養(yǎng)分析和處理信息的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。(2)關注蛋白質研究的新進展 第三,教學重點、難點
1、重點:氨基酸的結構特點以及氨基酸通過脫水縮合的方式形成多肽鏈、蛋白質的過程。
2、難點:蛋白質的結構和功能,蛋白質的結構多樣性的原因。
二、說學生
第一,學生已有知識和經(jīng)驗。
高一學生還沒有學習有機化學,缺乏有關氨基酸和蛋白質的化學知識,而細胞的分子組成是微觀、抽象的內(nèi)容??紤]到分子水平的內(nèi)容比較抽象,為了加強學習內(nèi)容與生活的聯(lián)系,提高學生的學習興趣,在課堂教學過程中我編入了聯(lián)系生活的內(nèi)容。如:“大頭娃娃”、“三鹿”奶粉事件、“皮革奶”;有關這些內(nèi)容學生都有一定的經(jīng)驗基礎,如果利用學生的生活經(jīng)驗展開教學,有助于增加教學內(nèi)容的親和力。
第二,學生學習方法和技巧:探究性學習、合作性學習。
蛋白質的知識既是重點,又是難點,內(nèi)容比較多。在學習時介紹甲烷的結構式,從甲烷的分子式進行推導分析出α—氨基酸的結構通式。根據(jù)學生的認知心理,從易到難逐步培養(yǎng)學生的分析能力,更好地促進學生理解脫水縮合反應。再由結構到功能循序漸進,從而逐步理解掌握。
三、說教法
本節(jié)課氨基酸的脫水縮合的過程,抽象難懂,教師要靈活運用教學方法,仔細設計教學過程,加強培養(yǎng)學生的讀圖能力,尤其是分析圖中的關鍵信息的能力,另外加強學生理解能力的培養(yǎng)。具體做法:
第一,設計問題情境,層層設疑。
第二,運用多媒體技術,適時展示動畫過程,起到穿針引線的作用。第三,將抽象復雜的過程及時進行比較、歸納和總結。
四、說學法 我們常說:“現(xiàn)代的文盲不是不懂字的人,而是沒有掌握學習方法的人”,因而,我在教學過程中特別重視學法的指導。讓學生從機械的“學答”向“學問”轉變,從“學會”向“會學”轉變,成為真正的學習的主人。這節(jié)課在指導學生的學習方法和培養(yǎng)學生的學習能力方面主要采取以下方法分析歸納法、自主探究法、總結反思法。
利用學案幫助學生理解書本知識及知識點的聯(lián)系;幫助學生正確閱讀和分析圖表,提高分析問題的能力;指導學生逐步養(yǎng)成認真觀察事物的習慣。
五、說教學過程
在教學過程中,我注重突出重點,條理清晰,緊湊合理。各項活動的安排也注重互動、交流,最大程度的調(diào)動學生參與課堂的積極性、主動性。第一、課前準備。
因為蛋白質的化學結構和功能,是以往沒有接觸過的,所以課前布置預習是有必要的,通過預習學生能對這一節(jié)的知識有部分了解,同時會遇到一些問題,使他們對進一步認識蛋白質產(chǎn)生興趣,但是要給出一定的題目,否則學生預習的質量不高或者不預習。我的題目是:以課本P20上給出的四種氨基酸畫出氨基酸形成多肽鏈的圖形。這一個題目比較明確的提出了這一節(jié)知識的重點。第二,導入新課。
提供素材:2004年阜陽市出現(xiàn)全國有名的事件——“大頭娃娃”,案件中多名兒童因食用劣質奶粉,嬰兒出現(xiàn)四肢短小、身體瘦弱、頭部浮腫甚至死亡等癥狀,就是蛋白質含量極為低下;2008年又出現(xiàn)“三鹿”奶粉事件,也是因蛋白質含量及其低下,引起嬰幼兒出現(xiàn)病癥。
提問:同學們?nèi)绾慰创@一系列事件呢?從我們?nèi)梭w生理方面出發(fā)能得到什么結論呢? 參考:我們的食物中應該富含蛋白質,蛋白質是我們?nèi)梭w生命活動的必需物質等。(學生也可能得出關于法制、道德問題)
引出本節(jié)課的標題:生命活動的主要承擔者——蛋白質。(在講授新課的過程中,我突出教材的重點,明了地分析教材的難點。還根據(jù)教材的特點,學生的實際、教師的特長,以及教學設備的情況,選擇了多媒體及具體形象性操作的教學手段。這些教學手段的運用可以使抽象的知識具體化,枯燥的知識生動化,乏味的知識興趣化。還重視教材中的疑問,適當對題目進行引申,使它的作用更加突出,有利于學生對知識的串聯(lián)、積累、加工,從而達到舉一反三的效果。)第三,學習氨基酸的結構特點。
指導學生閱讀P20的思考與討論,找出四種氨基酸的結構特點,請一位學生上講臺,伸開雙手,兩腳并攏,面向同學演示,如果我們?nèi)梭w來表示氨基酸,左手是氨基,右手是羧基,頭是一個氫原子,下肢則是R基團。然后要求同學們把教材上的四種氨基酸上的R基團標示出來。檢查一下。再請一位同學總結氨基酸的結構特點。抽出三位同學板演氨基酸的結構通式,并加以點評。
通過課堂的模擬,學生比較容易掌握氨基酸的結構通式。
共同點:每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基,并且都有一個氨基和一個羧基連在同一個C上;不同點:R基不同)
總結得出:由于R基的不同,構成了氨基酸的種類不同,在生物體中組成的蛋白質的氨基酸約有20種。介紹必需氨基酸與非必需氨基酸的概念,在人體內(nèi)有的氨基酸是沒有辦法在人體細胞內(nèi)合成的,如賴氨酸、色氨酸等,但是它又是構成蛋白質必不缺少的,所以要對這類沒法合成的氨基酸(必需氨基酸)要有一定量的補充,這樣才能滿足生長發(fā)育的需要。第四,氨基酸形成蛋白質過程。組成蛋白質的氨基酸只有20種,但是蛋白質的種類成千上萬,那么氨基酸是怎樣形成蛋白質的呢?
同樣利用學生的動作模擬過程(或使用Flash課件)幫助學生進行學習。提問:我們的左右手分別代表什么? 參考:一個是氨基,一個是羧基。
要求四位同學分別代表P20的四種氨基酸。準備三條有水的濕巾,要求學生相互握手的那一只手拿著,當一個學生手握著他的手,用力將紙巾中的水擠出,表示脫水過程。提問:反應過程有什么產(chǎn)生?原來的一個氨基和一個羧基形成了什么? 參考:水、肽鍵。
提問:什么是二肽呢?三肽、多肽、肽鏈呢?
7個同學手拉手形成一個多肽鏈,脫去多少水分子呢? 12個同學拉手形成一個多肽鏈,脫去多少水分子呢? 要求同學們總結歸納出P22的旁欄思考題。參考:n-1,n-1,n-m。
水分子數(shù)量=肽鍵數(shù)目=氨基酸數(shù)目-肽鏈數(shù)目。通過現(xiàn)象直觀的模擬,學生非常容易掌握計算方法和規(guī)律。順便提出一個更高的思考題:如果n個氨基酸形成了一個環(huán)狀的分子,脫去多少個水分子,形成多少個肽鍵呢?
結合學案上的練習,分析兩個例題。第五,蛋白質的功能。
根據(jù)我們學習生物學的經(jīng)驗可知道:生物的結構決定功能。再要求剛才的那四個同學上臺組合多肽鏈。以不同位置組合,就會形成很多種多肽鏈,進而形成很多種蛋白質。得出結論:構成蛋白質的氨基酸雖然只有20種,但是構成蛋白質的氨基酸數(shù)量、種類以及排列順序不同,就可以構成各種不同的蛋白質;每一種蛋白質都有其特定的功能,所以蛋白質具有多樣性,其功能也具有多樣性。,由學生對照教材,進行總結。舉例說明蛋白質具體哪些功能? 第六,總結。
蛋白質是細胞和生物體中重要的有機化合物,是一切生命活動的主要承擔者。蛋白質的多樣性是形形色色生物和絢麗多彩生命活動的物質基礎。(可以由學生總結)第七,課堂小結
總結這一節(jié)中主要的知識點 第八,教學評價。
由于只有一節(jié)課時間,課堂上對重點、難點知識的解析還不能做到舉一反三的深度,因此盡管學生課堂反應熱烈,對知識點的接受程度也達到了預期的要求,但在做課后練習時,也會出現(xiàn)一些問題。所以傳統(tǒng)的講練結合還是要結合起來運用才能取得更好的效果。為此本節(jié)內(nèi)容需要2課時來完成。
六、說作業(yè)設計
我印發(fā)了本節(jié)課的學案。學案既包括主干知識的網(wǎng)絡圖,也包括基礎題和一般提升題。學生可以進一步鞏固知識點。
七、說板書(略)注重直觀、系統(tǒng)的板書設計,還及時地體現(xiàn)教材中的知識點,以便于學生能夠理解掌握。
八、說教學反思
本節(jié)課的教學設計針對知識點比較微觀抽象,知識點也較難理解的情況,重視利用“形象教學法”幫助學生理解,同時注重培養(yǎng)學生抽象思維能力。對于蛋白質結構和功能,要更多與日常生活、現(xiàn)代相關科學相聯(lián)系,了解蛋白質的應用價值,給學生提供教學拓展的空間。綜合來看,要學生感到心情愉悅,思維才能活躍,這樣才能接收新知識,讓他們有不斷深入學習的愿望,同時也提高了學習的效率。
【教材地位分析】
本節(jié)內(nèi)容是人教版高中生物必修1分子與細胞第5章第4節(jié)《能量之源──光與光合作用》第1節(jié)課的教學內(nèi)容;,主要學習色素的種類和功能、葉綠體的結構和功能,掌握提取、分離色素的實驗方法。光合作用在高中生物的整個教材中都是處于重要地位。本章節(jié)內(nèi)容按照課標安排應2課時完成:第一課時學習“光合作用的發(fā)現(xiàn)”和通過實驗“葉綠體中色素的提取和分離”實驗來學習有關光合色素的知識,第二課時具體學習“光合作用的過程”。本節(jié)教學設計是該節(jié)的第一課時內(nèi)容。第一課時我準備讓學生以經(jīng)典的光合作用研究歷史中的重要事件為線索,結合自己所動手完成的實驗,遵循科學家的探索思路,總結出光合作用的探究歷程。了解科學家探究科學的艱辛歷程和學會探究的一般方法,為以后的學習打下基礎。
【設計理念】
以高中生物課程標準的“提高科學素養(yǎng);面向全體學生;倡導研究性學習;注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系”的課程理念來設計教與學的過程。最想突出的處理:1.還原科學研究的歷史面貌,突出生物學的“實驗學科”特點;2.以實驗探究貫穿整個教學。
【學情分析】
學生在初中生物課中學習過有關光合作用的知識,而且生活實踐中也對光合作用有所了解。但是,對于光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史卻很陌
生,關鍵對于我們這節(jié)課要達到的目標“科學探究的一般方法”知之甚少。高中學生具備了一定的觀察和認知能力,分析思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立,但還很不完善,對事物的探索好奇,又往往具有盲目性,缺乏目的性,并對探索科學的過程與方法及結論的形成缺乏理性的思考。在教學過程中,教師要盡量創(chuàng)設學生活動的機會,讓學生成為學習活動的主體,教師只是為學生的學習提供必要的指導和知識鋪墊。
教學目標
1、知識方面
⑴.了解光合作用的結構和物質基礎;
⑵.理解光合作用的發(fā)現(xiàn)、反應方程式、概念、過程、意義;⑶.掌握光合作用的過程、圖解和實質及在實際中的應用。
2、過程與方法
通過分析科學家發(fā)現(xiàn)光合作用的過程,嘗試提出問題、做出假設,設計方案驗證假設。理解假設的提出要有實驗和觀察的依據(jù),需要嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅⑼ㄟ^觀察和實驗進一步驗證和完善。同時,理解實驗技術的進步所起的作用。
3、情感、態(tài)度、價值觀
①關注“能量之源──光與光合作用”與人們生活的關系,認識生物科學的價值;
②討論科學史上的經(jīng)典人物和實驗,避免知識“去背景”和“簡單化”。
③明確科學的研究態(tài)度在實驗探究中的重要性
④認識到技術的發(fā)展在科學研究中的作用,尊重科學且用發(fā)展的觀點看待科學、樹立辨證的科學觀。
⑤學會參與、合作和交流
4、能力方面
①掌握科學實驗探究的一般原則,重點是對照實驗原則和單因子變量原則;
②培養(yǎng)觀察、分析綜合能力。
三、教學重點
①光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史;
②實驗設計的兩個基本原則——對照實驗原則,單因子變量原則
四、教學難點
單因子變量原則中實驗變量與無關變量的辨析
五、教學準備
【教具準備】
搜集相關圖片和素材;制作Flash多媒體課件
【課時安排】2課時
六、教學過程:
第一課時
播放綠色植物碩果累累的圖片;人和其他動物吃的各種食物的照片。
結合初中所學知識談談你對綠色植物進行光合作用的了解?
學生活動:小組討論。
設計意圖:激情引趣,引起學生對光合作用的重視
1、光合作用概念:教師在學生討論后歸納出:光合作用是綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉變成儲存著能量的有機物,并且釋放氧氣。
(問:光合作用是怎樣被人們發(fā)現(xiàn)的?)
設計意圖:激發(fā)學生的探究欲望和學習興趣
2、光合作用的發(fā)現(xiàn)
學生活動:教師指導學生看書,要每個同學對幾個著名實驗的實驗年代、科學家人名、國籍、實驗過程、實驗結論逐一整理。
讓同學們根據(jù)自己體會講述如何自己設計實驗證明植物可以更新空氣,進行光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物。
為加深印象,教師通過Flash多媒體課件演示植物可以更新空氣,進行光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物并歸納實驗結果。
從光合作用發(fā)現(xiàn)過程我們看到科學工作者對科學事業(yè)執(zhí)著追求,嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,巧妙的思維方法值得我們很好學習,我們更需要學
習科學家們科研方法、科學思想、科學精神。
設計意圖:感受科學發(fā)現(xiàn)過程,提高學生探索求實的科學素養(yǎng)。進一步培養(yǎng)學生科學實驗探究的原則和方法。
問:我們剛剛學習過了德國科學家恩吉爾曼1880年實驗證明光合作用場所是葉綠體。那么同學們回憶第二章學習過葉綠體亞顯微結構,分析比較葉綠體中哪些結構與光合作用功能相適應?
學生活動:請一學生上臺對著細胞掛圖講述細胞中葉綠體的結構設計意圖:鞏固已學知識。
3、葉綠體中色素:教師展示葉綠體亞顯微結構圖幫助同學回憶,用幾分鐘講述實驗六“葉綠體中色素的提取和分離”的實驗原理、實驗結果。
學生活動:
學生4人一組完成葉綠體中色素的提取和分離實驗。
設計意圖:認識實驗探究過程都必須依據(jù)一定的科學道理。體驗合作學習過程。
學生實驗結束后,教師可給學生演示葉綠體的色素吸收光譜的現(xiàn)象。
方法是:用紅、橙黃、綠、藍紫色的薄膜,分別遮住同一光源。把盛有葉綠體的色素提取液的試管,分別放在紅、橙黃、綠、藍紫色光前、讓學生觀察這些光透過色素提取液的情況??擅黠@地看到紅和藍紫色光透過的較少(暗),橙黃和綠色光透過的較多(亮)。引導學生分析這些現(xiàn)象,得出葉綠體中的色素,主要吸收紅光和藍紫光。在此基礎上,出示教材中的光合色素吸收光譜曲線,引導學生分析曲線含義,總結光合色素吸收光波的不同特點。
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