2023高中生物學(xué)教案
生物界是一個(gè)多層次的復(fù)雜系統(tǒng)。為了揭示某一層次的規(guī)律以及和其他層次的關(guān)系，出現(xiàn)了按層次劃分的學(xué)科并且愈來愈受人們的重視。下面是小編為大家?guī)淼?023高中生物學(xué)教案七篇，希望大家能夠喜歡!
2023高中生物學(xué)教案【篇1】
一、說教材
本節(jié)課選自人教版生物必修1第4章第2節(jié)，主要內(nèi)容包括科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程，以及生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。第四章共有3節(jié)內(nèi)容，第一節(jié)主要說明細(xì)胞膜是選擇透過性膜，為什么具有選擇透過性?功能與結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，于是進(jìn)入第二節(jié)內(nèi)容膜結(jié)構(gòu)的探索。而第二節(jié)內(nèi)容又是第三節(jié)內(nèi)容“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健钡膶W(xué)習(xí)基礎(chǔ)。因此本節(jié)課在第四章起著承上啟下的作用。通過科學(xué)史的滲透，認(rèn)同科學(xué)研究是一個(gè)不斷探索、不斷完善的漫長過程。
二、說學(xué)情
本課所面對(duì)的學(xué)生為高一年級(jí)的學(xué)生，通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，對(duì)“化合物”、“細(xì)胞膜”、“生物膜系統(tǒng)”等內(nèi)容已經(jīng)有了一定認(rèn)識(shí)，在這一前提下學(xué)習(xí)本課內(nèi)容可以做到深入淺出，層層深入。在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)相關(guān)的生物學(xué)科的知識(shí)，初步掌握生物學(xué)科學(xué)習(xí)的方法，認(rèn)同生物結(jié)構(gòu)決定功能的生物學(xué)觀點(diǎn)。
基于以上分析，結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于教學(xué)目標(biāo)多元化的要求，我將確定如下教學(xué)目標(biāo)：
三、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)目標(biāo)】
1.闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。
2.簡述生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。
【能力目標(biāo)】
1.培養(yǎng)分析、質(zhì)疑、探究、合作交流的能力。
2.增強(qiáng)動(dòng)手操作能力，提升科學(xué)探究能力。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】
1.認(rèn)同科學(xué)研究是一個(gè)不斷探索，不斷完善的漫長過程。
2.樹立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
理解生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。
【難點(diǎn)】
在建立生物膜模型的過程中滲透結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。
五、說教學(xué)方法
1.教法
通過講授、討論、問答等多種教學(xué)手段，建立誘導(dǎo)探究的課堂模式，使發(fā)現(xiàn)過程中的幾個(gè)的實(shí)驗(yàn)變成一種探究式的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理、探索真理的全過程，進(jìn)而更好的掌握其中的科學(xué)方法，理解科學(xué)內(nèi)容。
2.學(xué)法
在本課學(xué)習(xí)中，學(xué)生利用課本和課件提供的資源進(jìn)行思考，在此基礎(chǔ)上，綜合了探究性學(xué)習(xí)、自主探究、小組合作學(xué)習(xí)等方法完成模型的構(gòu)建。
接下來，我重點(diǎn)講解我的教學(xué)過程。
六、說教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課
首先是利用生活示例導(dǎo)入，多媒體展示：小龍蝦—橫紋肌溶解癥—肌紅蛋白—肌紅蛋白尿。隨后提出問題，有沒有注意到自己尿液的顏色和患者尿液顏色的區(qū)別，為什么有這樣的區(qū)別?隨后補(bǔ)充，正常人的細(xì)胞膜沒有破壞，具有選擇透過性，引導(dǎo)學(xué)生生物膜具有選擇透過性的功能與生物膜的成分和結(jié)構(gòu)有關(guān)，從而引入本節(jié)的內(nèi)容《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》。
食源性橫紋肌溶解癥是生活中常見的示例，能夠引起學(xué)生的注意，使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。回顧舊知，引入新知，目的是學(xué)生聯(lián)系已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，順利引入新課，并且滲透健康飲食習(xí)慣。
環(huán)節(jié)二：新課教學(xué)
(一)科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程
對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的教授，我打算采用：教師提供資料→提出問題(要求)→學(xué)生做出假設(shè)(構(gòu)建模型)→教師提供實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過這種思路，可以將課本中的結(jié)論轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)探究的一個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。
1.組成細(xì)胞膜成分的探索(多媒體課件展示實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二)
鼓勵(lì)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，循序漸進(jìn)、層層誘導(dǎo)。并順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生提出何種假設(shè)?又如何來證實(shí)你的假說?學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)一、二，能夠得出組成細(xì)胞膜的成分主要是脂質(zhì)(磷脂)和蛋白質(zhì)。通過引導(dǎo)學(xué)生自己根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出假說，引出科學(xué)探究的一般方法。鍛煉學(xué)生觀察、分析、總結(jié)的能力。隨后稱熱打鐵，繼續(xù)提出問題，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)又是如何組成細(xì)胞膜呢?
2.磷脂分子的排布形式(多媒體課件展示磷脂分子資料和實(shí)驗(yàn)三)
多媒體課件展示介紹磷脂的性質(zhì)和細(xì)胞生存的條件，要求學(xué)生自主進(jìn)行小組討論磷脂分子在空氣—水界面以及假設(shè)組織細(xì)胞膜中磷脂的分布情況，并派代表在黑板上演示。教師評(píng)價(jià)，給出意見。最終得出細(xì)胞膜是一種磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對(duì)朝向內(nèi)側(cè)，只有這種結(jié)構(gòu)才可能穩(wěn)定于細(xì)胞內(nèi)外均為水的環(huán)境中。通過小組討論的方式，培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力和動(dòng)手能力。
3.蛋白質(zhì)分子的排布(多媒體展示資料4和冰凍蝕刻顯微技術(shù))
通過角色扮演的方法，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如果把自己當(dāng)作科學(xué)家，會(huì)得到怎么樣的假設(shè)?同時(shí)表述模型。學(xué)生根據(jù)掃描電鏡技術(shù)和冰凍蝕刻技術(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，描述細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的蛋白顆粒的存在狀態(tài)。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到技術(shù)進(jìn)步對(duì)科學(xué)發(fā)展的重要性。
4.細(xì)胞膜是靜止的嗎?(多媒體展示變形蟲視頻和實(shí)驗(yàn)五)
視頻展示變形蟲運(yùn)動(dòng)，動(dòng)畫展示熒光標(biāo)記技術(shù)，啟發(fā)誘導(dǎo)，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納相應(yīng)結(jié)論，并設(shè)計(jì)新的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)證實(shí)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。通過視頻和動(dòng)畫的輔助，增加學(xué)生對(duì)微觀知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)質(zhì)疑、創(chuàng)新、探索的科學(xué)觀點(diǎn)。強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，認(rèn)同技術(shù)進(jìn)步對(duì)科學(xué)發(fā)展的重要性。
(二)生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容(多媒體展示模型)
多媒體展示1972年桑格和尼克森提出的細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合之前的實(shí)驗(yàn)探究上進(jìn)行回顧，用自己的話說出基本要點(diǎn)。教師糾正、展示完整內(nèi)容并進(jìn)行詳細(xì)講解并補(bǔ)充糖蛋白等相關(guān)知識(shí)。
讓學(xué)生進(jìn)行回顧，增強(qiáng)口語表達(dá)和概括歸納的能力，并檢驗(yàn)教學(xué)效果。
環(huán)節(jié)三：總結(jié)提升
引導(dǎo)學(xué)生思考：總結(jié)知識(shí)、形成概念圖。為鞏固學(xué)生所學(xué)內(nèi)容，教師布置課外思考題，之前所學(xué)習(xí)的知識(shí)中，哪些體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?哪些又體現(xiàn)了選擇透過性這一功能特點(diǎn)?
通過學(xué)生總結(jié)知識(shí)，形成概念圖，有助于對(duì)知識(shí)的吸收和理解，能夠形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。課后以思考題的形式，既能消化知識(shí)，應(yīng)用新知，又能激起學(xué)習(xí)生物的興趣。
2023高中生物學(xué)教案【篇2】
一、說教材
《伴性遺傳》選自人教版生物必修二第2章第3節(jié)。本節(jié)課講述伴性遺傳的現(xiàn)象和特點(diǎn)以及在實(shí)踐中的應(yīng)用。本節(jié)以及本章的其他兩節(jié)《減數(shù)_和受精作用》、《基因在染色體上》都是在第一章認(rèn)識(shí)孟德爾遺傳規(guī)律的基礎(chǔ)上，沿著科學(xué)家探究基因在細(xì)胞中位置的腳步而設(shè)計(jì)的。本節(jié)又為《人類遺傳病》的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
二、說學(xué)情
在之前學(xué)生已經(jīng)知道基因位于染色體上，這為他們理解本節(jié)課基因和性染色體行為一致打下了基礎(chǔ)。生活中學(xué)生知道遺傳病的概念但并不了解伴性遺傳病的特點(diǎn)，因此適合帶領(lǐng)學(xué)生以探究的方式學(xué)習(xí)伴性遺傳。高中學(xué)生的邏輯思維已經(jīng)接近成熟，而且通過之前的學(xué)習(xí)具備了一定的科學(xué)分析思維，可以對(duì)伴性遺傳的例子紅綠色盲癥遺傳進(jìn)行探究。
三、說教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)目標(biāo)】
概述伴性遺傳的特點(diǎn)。
【能力目標(biāo)】
(1)通過分析資料，總結(jié)出伴性遺傳的規(guī)律;發(fā)展分析問題，揭示事物規(guī)律的能力。
(2)通過伴性遺傳規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的學(xué)習(xí)，提升解決實(shí)際問題的能力。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】
(1)通過道爾頓發(fā)現(xiàn)紅綠色盲癥的過程，養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)生活中小問題的習(xí)慣，形成探究生活中現(xiàn)象的意識(shí)。
(2)形成生物聯(lián)系生活生產(chǎn)的觀念，用生物學(xué)知識(shí)解決生活中問題的意識(shí)。
四、說教學(xué)重難點(diǎn)
根據(jù)教學(xué)目標(biāo)確定本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)為：伴性遺傳的特點(diǎn)。本節(jié)課主要以紅綠色盲的分析為例學(xué)習(xí)伴性遺傳的特點(diǎn)，所以難點(diǎn)為：分析紅綠色盲遺傳。
五、說教法學(xué)法
本節(jié)課主要是以紅綠色盲為例進(jìn)行問題探究，因此我會(huì)準(zhǔn)備足夠的資料，引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀、小組討論，對(duì)問題進(jìn)行自主的探究和討論，得出伴性遺傳的特點(diǎn)和應(yīng)用。
六、說教學(xué)過程
1.導(dǎo)入新課
首先是導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)。為了引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我會(huì)請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)PPT上的紅綠色盲檢查圖，檢測自己的色覺。此時(shí)學(xué)生會(huì)積極的參與到檢測和討論中。之后教師引出：有一種色覺不正常的病癥叫紅綠色盲癥，它是一種伴性遺傳病，請(qǐng)大家說說什么是伴性遺傳。在忙碌的高中學(xué)習(xí)生活中，教師采用這樣的導(dǎo)入可以很迅速的引起學(xué)生的興趣，在不知不覺中帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入本節(jié)課伴性遺傳的學(xué)習(xí)。
2.新課展開
接下來就是我的新課展開環(huán)節(jié)，將分為三步進(jìn)行：
第一步是探究人類紅綠色盲癥，首先我會(huì)出示紅綠色盲癥家系圖。提出問題串：①家系圖中患病者是什么性別?說明色盲遺傳與什么有關(guān)?②Ⅰ代中的1號(hào)是色盲患者，他將自己的色盲基因傳給了Ⅱ代中的幾號(hào)?③Ⅰ代1號(hào)是否將自己的色盲基因傳給了Ⅱ代2號(hào)，這說明紅綠色盲基因位于X染色體上還是Y染色體上?④為什么Ⅱ代3號(hào)和5號(hào)有色盲基因，而沒有表現(xiàn)出色盲癥?通過觀察思考學(xué)生能知道紅綠色盲癥是伴X隱性遺傳病。此時(shí)我會(huì)展示人類男性和女性的染色體組型圖，請(qǐng)學(xué)生看圖思考為什么色盲基因只存在于X染色體上?學(xué)生通過觀察會(huì)得出：因?yàn)閄染色體和Y染色體形態(tài)差異，Y染色體上沒有色盲基因的等位基因。整個(gè)過程我用問題引導(dǎo)學(xué)生的思路，學(xué)生通過觀察圖得出結(jié)論，這樣可以發(fā)展學(xué)生自主探究的能力。
接著請(qǐng)學(xué)生自己用表格總結(jié)出紅綠色盲的基因型和表現(xiàn)型并且分析為什么色盲男性患者多于女性?通過以上的學(xué)習(xí)學(xué)生能夠得出正確結(jié)論，此時(shí)我會(huì)請(qǐng)學(xué)生代表上講臺(tái)展示他的結(jié)果，師生對(duì)他進(jìn)行評(píng)價(jià)。用表格做總結(jié)可以幫助學(xué)生理清思路，養(yǎng)成對(duì)比總結(jié)的習(xí)慣。
接下來帶領(lǐng)學(xué)生分析正常女性與男性紅綠色盲婚配、女性紅綠色盲基因攜帶者與正常男性婚配的遺傳圖解。在學(xué)生學(xué)會(huì)如何分析遺傳圖解后，為了發(fā)展學(xué)生的分析能力。請(qǐng)學(xué)生以生物小組為單位分析女性紅綠色盲基因攜帶者與男性紅綠色盲婚配、女性紅綠色盲與正常男性婚配的遺傳圖解。師生共同總結(jié)出紅綠色盲的遺傳的特點(diǎn)是交叉遺傳、患者男性多于女性、一般為隔代遺傳。
第二步是探究抗維生素D佝僂病遺傳特點(diǎn)，由于已經(jīng)帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)人類紅綠色盲癥做了分析，他們有了一定的分析思路和知識(shí)基礎(chǔ)，所以我會(huì)讓學(xué)生以生物小組為單位自主學(xué)習(xí)抗維生素D佝僂病遺傳這一部分的內(nèi)容。在學(xué)生討論過程中我會(huì)巡視指導(dǎo)，參與到他們的討論中。經(jīng)過討論，我會(huì)請(qǐng)一位學(xué)生化身小老師上臺(tái)講這一部分的內(nèi)容，之后我會(huì)注意總結(jié)抗維生素D佝僂病是伴X顯性遺傳病，其遺傳特點(diǎn)是：女患者多于男患者、世代連續(xù)、男患者的母親和女兒定是患者。
第三步是學(xué)習(xí)伴性遺傳的實(shí)踐應(yīng)用，學(xué)習(xí)生物科學(xué)不是為了單純的學(xué)習(xí)知識(shí)，而是為了提高生物科學(xué)素養(yǎng)，用知識(shí)改變生活。所以生物學(xué)習(xí)要緊密的聯(lián)系實(shí)踐。這一部分我會(huì)給學(xué)生多舉一些例子，如通過眼色區(qū)別子代果蠅的雌雄，通過蘆花羽毛區(qū)別雛雞的雌雄，通過分析家系圖決定生男生女等。生活真實(shí)的例子更能直觀的體現(xiàn)出這一部分學(xué)習(xí)的價(jià)值。
這一部分的知識(shí)有一定的難度，為了加深學(xué)生的理解。我會(huì)讓學(xué)生做教材上的基礎(chǔ)題，并請(qǐng)有興趣的同學(xué)把拓展題也做了。通過分層次習(xí)題的練習(xí)滿足不同學(xué)生的需求，也可以讓我了解學(xué)生的掌握情況，以便針對(duì)性輔導(dǎo)。
3.小結(jié)作業(yè)
在課程結(jié)尾我會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生一起回顧本節(jié)課內(nèi)容，總結(jié)伴X顯性遺傳病和伴X隱性遺傳病的遺傳特點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)框架。并請(qǐng)同學(xué)們課后收集一個(gè)血友病患者家族的家系圖，嘗試分析血友病是什么遺傳病。下一節(jié)課的時(shí)候進(jìn)行分享。這樣的作業(yè)既能應(yīng)用本節(jié)課所學(xué)到的知識(shí)，同時(shí)也鍛煉學(xué)生搜集、分析資料的能力。
七、說板書設(shè)計(jì)
下面說一說我的板書設(shè)計(jì)，我用表格的形式把本節(jié)課的重點(diǎn)呈現(xiàn)在黑板上，做到整潔清晰、大方明了。這就是我的板書設(shè)計(jì)。
2023高中生物學(xué)教案【篇3】
一、種群是生物進(jìn)化的基本單位
(閱讀教材P114～115)
1.種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。
2.基因庫和基因頻率
(1)基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，叫做這個(gè)種群的基因庫。
(2)基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。
3.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率的改變。
二、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
(閱讀教材P116～117)
1.可遺傳變異的來源突變基因突變?nèi)旧w變異基因重組
2.可遺傳變異的形成、特點(diǎn)和作用
(1)形成
①基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。
②通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型。
(2)特點(diǎn)：隨機(jī)的、不定向的。
(3)作用：只是提供生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。
三、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向(閱讀教材P118)
1.原因：不斷淘汰不利變異的個(gè)體，選擇積累有利變異的個(gè)體。
2.結(jié)果：種群的基因頻率發(fā)生定向改變。
四、隔離與物種的形成(閱讀教材P119～121)
1.隔離
(1)概念：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。
(2)類型：常見的有地理隔離和生殖隔離。
2.物種的形成
(1)三個(gè)基本環(huán)節(jié)：突變和基因重組、自然選擇及隔離。
(2)新物種形成的標(biāo)志：生殖隔離。
五、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成
(閱讀教材P123～126)
1.共同進(jìn)化：不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。
2.生物多樣性的形成
(1)生物多樣性的內(nèi)容：基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
(2)生物多樣性形成的原因：生物的進(jìn)化。
六、生物進(jìn)化理論在發(fā)展(閱讀教材P126)
1.有些學(xué)者認(rèn)為：大量的基因突變是中性的，決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。
2.有些人認(rèn)為：物種形成并不都是漸變的過程，而是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。
重點(diǎn)聚焦
1.為什么說種群是生物進(jìn)化的基本單位?
2.種群的基因頻率為什么會(huì)發(fā)生變化?
3.自然選擇與種群基因頻率的變化有什么關(guān)系?
[共研探究]
資料：某種群中有AA、Aa、aa三種基因型的個(gè)體，其中AA、Aa所占比例隨時(shí)間的變化如圖所示。
請(qǐng)分析作答：
1.生物進(jìn)化
(1)為什么說生物進(jìn)化的基本單位是種群而不是個(gè)體?
提示：個(gè)體的基因型是終身不變的，無論它在自然選擇中具有多大優(yōu)勢(shì)，其基因型也不可能一成不變地遺傳給下一代個(gè)體，因?yàn)閭€(gè)體的基因組成來自雙親。種群中個(gè)體的基因來自種群基因庫，個(gè)體死亡后又通過其后代把基因延續(xù)下去。如果一個(gè)個(gè)體不能與種群中其他個(gè)體交配產(chǎn)生后代，這個(gè)個(gè)體在進(jìn)化上就沒有意義。
(2)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。
2.種群、種群的基因頻率
(1)判斷種群發(fā)生變化的依據(jù)是種群基因頻率發(fā)生改變。
(2)除自然選擇外，基因突變、遷入和遷出等因素都會(huì)使種群基因頻率發(fā)生變化。
(3)基因頻率與基因型頻率的相關(guān)計(jì)算
①若該種群中基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體數(shù)目分別為a1、a2、a3，則種群中A的基因頻率=A的數(shù)目(A+a)的總數(shù)目×100%=2a1+a22(a1+a2+a3)×100%。
②若已知AA、Aa和aa的基因型頻率分別為P1、P2、P3，A的基因頻率=AA的基因型頻率+1/2Aa的基因型頻率=P1+1/2P2。
③根據(jù)資料中的圖，第36個(gè)月時(shí)，基因a在種群中的頻率是多少?
提示：三種基因型頻率之和為1，故第36個(gè)月時(shí)，Aa=0.4，AA=0.2，aa=0.4，基因a的頻率為0.4+(1/2)×0.4=0.6。
[總結(jié)升華]
1.相關(guān)概念的比較
比較項(xiàng)目含義變化后與進(jìn)化的關(guān)系
基因型
頻率該基因型個(gè)體數(shù)種群個(gè)體總數(shù)×100%
生物不一定進(jìn)化
基因頻率該基因數(shù)全部等位基因數(shù)×100%
導(dǎo)致生物進(jìn)化
基因庫種群中全部基因可導(dǎo)致生物進(jìn)化，它的變化是形成新物種的前提
2.基因頻率與基因型頻率的計(jì)算
(1)已知基因型個(gè)體數(shù)計(jì)算基因頻率(以等位基因A、a為例)
A基因頻率=A基因的總數(shù)A基因的總數(shù)+a基因的總數(shù)×100%
a基因頻率=a基因的總數(shù)A基因的總數(shù)+a基因的總數(shù)×100%
(2)已知基因型頻率計(jì)算基因頻率
設(shè)種群的個(gè)體數(shù)為N，AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別為n1、n2、n3，A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則：
PA=2n1+n22N=n1N+1/2×n2N=PAA+1/2PAa
Pa=2n3+n22N=n3N+1/2×n2N=Paa+1/2PAa
(3)根據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算基因頻率和基因型頻率
①遺傳平衡定律
在一個(gè)有性生殖的自然種群中，符合以下五個(gè)條件時(shí)，各等位基因的頻率和基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著基因平衡的。這五個(gè)條件是：
a.種群足夠大;b.種群中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的;c.沒有突變發(fā)生;d.沒有新基因加入;e.沒有自然選擇。
②基因頻率與基因型頻率的特點(diǎn)
設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則p+q=1。
雄配子
雌配子A(p)a(q)
A(p)AA(p2)Aa(pq)
a(q)Aa(pq)aa(q2)
即AA%=p2，Aa%=2pq，aa%=q2。
③實(shí)例：若已知AA的基因型頻率為m，則A的基因頻率為m。
【規(guī)律方法】伴X染色體遺傳基因頻率的計(jì)算
若基因(假設(shè)為A與a)位于X染色體上，Y染色體上沒有其等位基因，計(jì)算基因頻率時(shí)，只需考慮X染色體，不考慮Y染色體的數(shù)量，若N表示基因頻率，則計(jì)算公式如下：
NXA=2NXAXA+NXAXa+NXAY2(NXAXA+NXAXa+NXaXa)+(NXaY+NXAY)
NXa=2NXaXa+NXAXa+NXaY2(NXaXa+NXAXA+NXAXa)+(NXaY+NXAY)
[對(duì)點(diǎn)演練]
1.下列關(guān)于基因頻率和生物進(jìn)化的說法正確的是()
A.生物只要發(fā)生進(jìn)化，基因頻率就會(huì)改變
B.只有新物種形成時(shí)，才發(fā)生基因頻率的改變
C.基因頻率的改變不一定引起生物的進(jìn)化
D.生物在進(jìn)化的過程中不一定有基因頻率的改變
解析：選A生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變。所以基因頻率改變生物就進(jìn)化，基因頻率不改變生物就沒有進(jìn)化。
2.基因型為BB的個(gè)體占18%、基因型為Bb的個(gè)體占78%，基因B和b的基因頻率分別是()
A.18%82%B.36%64%
C.57%43%D.92%8%
解析：選CB的基因頻率=18%+1/2×78%=57%，b的基因頻率=1-57%=43%。
[共研探究]
請(qǐng)根據(jù)圖示，結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容，回答下列問題：
1.樺尺蠖種群中發(fā)生的可遺傳變異有突變(包括基因突變和染色體變異)和基因重組。
2.在樹干變黑的環(huán)境下，淺色樺尺蠖易被天敵發(fā)現(xiàn)和捕食，ss的個(gè)體越來越少，SS和Ss的個(gè)體越來越多，決定黑狀的S基因的基因頻率越來越高，決定淺狀的s基因的基因頻率越來越低。發(fā)生上述變化的原因是環(huán)境變化了，即自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。
3.對(duì)樺尺蠖種群來說，在自然選擇過程中直接受選擇的是表現(xiàn)型，因?yàn)樘鞌晨吹降氖切誀睿皇强刂菩誀畹幕颉?/p>
4.基因突變和基因重組都對(duì)種群遺傳組成產(chǎn)生影響，但影響角度不一樣。
(1)基因突變產(chǎn)生新基因，豐富基因庫，改變基因頻率，從而影響種群的遺傳組成。
(2)基因重組增加基因型的種類，以此來影響種群的遺傳組成。
5.有人認(rèn)為“發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變不能傳遞給后代，因此不能為生物進(jìn)化提供原材料”，這種說法不正確(填“正確”或“不正確”)，因?yàn)榘l(fā)生在體細(xì)胞中的突變，可以通過無性繁殖的方法傳遞給后代，能為生物進(jìn)化提供原材料。
[總結(jié)升華]
1.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
(1)突變和基因重組使種群的基因頻率發(fā)生不定向的改變。
(2)由于突變和基因重組都是隨機(jī)的、不定向的，因此它們只提供了生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。
(3)變異的有利和有害是相對(duì)的，由生存環(huán)境決定。
2.自然選擇決定生物進(jìn)化方向的原理分析
[對(duì)點(diǎn)演練]
3.下列與生物進(jìn)化相關(guān)的敘述，正確的是()
A.進(jìn)化總是由突變引起的
B.如果沒有可遺傳的變異，生物就不可能進(jìn)化
C.變異個(gè)體總是適應(yīng)環(huán)境的
D.進(jìn)化改變的是個(gè)體而不是群體
解析：選B自然選擇、遷入、遷出等只要改變種群的基因頻率就能引起生物進(jìn)化;變異是不定向的，并具有多害少利性，此處的“害”與“利”即指能否適應(yīng)所生存的環(huán)境;生物進(jìn)化中發(fā)生改變的是種群的基因頻率，單位是種群，故改變的是種群的特征，而非個(gè)體。
4.腕足類動(dòng)物海豆芽，從4億年前出現(xiàn)至今面貌基本沒變，又沒有滅絕，對(duì)此現(xiàn)象的合理解釋是()
A.自然選擇對(duì)其不發(fā)生作用
B.海豆芽在漫長的年代中基因頻率發(fā)生了較大變化
C.海豆芽很少變異，適應(yīng)性強(qiáng)
D.海豆芽的生活環(huán)境基本沒有改變
解析：選D自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向，該生物的“面貌基本沒變”，說明其生存環(huán)境基本沒變，基因頻率也基本沒變，所以性狀基本沒變。
[共研探究]
1.物種形成
(1)判斷下列描述是否屬于同一個(gè)物種，并說明理由
①生活在同一區(qū)域的兩個(gè)種群不屬于同一物種，因?yàn)榉N群指生活在一定區(qū)域內(nèi)同種生物的總和，生活在同一區(qū)域的兩個(gè)種群屬于兩個(gè)物種。
②生活在不同區(qū)域的兩個(gè)種群不一定屬于同一物種。若兩個(gè)種群能在自然狀態(tài)下相互交配并產(chǎn)生可育后代，則屬于同一物種;否則不屬于同一物種。
(2)物種形成的一般過程：種群――→地理隔離多個(gè)種群――→突變和基因重組自然選擇基因庫出現(xiàn)差別――→逐代積累產(chǎn)生生殖隔離(物種形成)。
2.隔離
(1)圖中A屬于地理隔離，一旦發(fā)生某種地質(zhì)變化，兩個(gè)分開的種群重新相遇，可以再融合在一起。
(2)圖中B屬于生殖隔離，一旦形成就保持物種間基因的不可交流性，從而保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定。
(3)產(chǎn)生生殖隔離的根本原因是種群基因庫的差異。
(4)地理隔離和生殖隔離對(duì)種群影響的共同點(diǎn)是阻斷種群間的基因交流。
(5)思考下列問題
①地理隔離一定能形成生殖隔離嗎?
提示：不一定，當(dāng)?shù)乩砀綦x時(shí)間足夠長，基因庫差異明顯時(shí)，才能形成生殖隔離。
②產(chǎn)生生殖隔離一定經(jīng)過漫長的地理隔離嗎?
提示：不一定，如植物多倍體的形成，沒有經(jīng)過地理隔離，直接產(chǎn)生生殖隔離。
[總結(jié)升華]
1.地理隔離與生殖隔離的比較
(1)區(qū)別
地理隔離生殖隔離
概念同一種生物由于地理上的障礙而被分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代
特點(diǎn)自然條件下不能進(jìn)行基因交流，一定條件下可以進(jìn)行基因交流不能發(fā)生基因交流
舉例東北虎和華南虎馬和驢
結(jié)果形成不同的亞種形成不同的物種
(2)聯(lián)系：地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段;長期的地理隔離通常會(huì)形成生殖隔離，生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵，是物種形成的最后階段。
2.物種形成的方式
(1)漸變式
(2)爆發(fā)式
爆發(fā)式物種形成是在一個(gè)較短時(shí)間內(nèi)完成的，主要起源于個(gè)體的染色體變異或遠(yuǎn)緣雜交以及染色體加倍等，如普通六倍體小麥的形成。
【易錯(cuò)易混】
(1)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率改變，這種改變可大可小，不一定會(huì)突破物種的界限。
(2)生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成。
[對(duì)點(diǎn)演練]
5.隔離在物種形成中的作用是()
A.導(dǎo)致種群基因頻率不斷改變
B.阻止了種群間的基因交流
C.決定了生物進(jìn)化的方向
D.導(dǎo)致不同種群出現(xiàn)不同的突變和基因重組
解析：選B隔離阻止了種群間的基因交流，是物種形成的必要條件。
6.下列關(guān)于物種形成的敘述，錯(cuò)誤的是()
A.經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離是常見的物種形成方式
B.隔離是物種形成的必要條件
C.兩個(gè)同種.種群一旦產(chǎn)生生殖隔離就形成了新的物種
D.基因頻率改變一定導(dǎo)致新物種形成
解析：選D形成新物種的方式一般是由地理隔離導(dǎo)致生殖隔離;隔離是形成新物種的必要條件，而基因頻率的改變導(dǎo)致生物進(jìn)化，但不一定導(dǎo)致新物種形成。
[共研探究]
1.生物多樣性的直接原因是蛋白質(zhì)多樣性，根本原因是基因多樣性。生物多樣性的形成是多種多樣的環(huán)境對(duì)生物不定向變異進(jìn)行選擇的結(jié)果。
2.生物多樣性三個(gè)層次的關(guān)系：基因多樣性是形成物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基礎(chǔ)，物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性影響基因多樣性。
3.物種之間的共同進(jìn)化有通過種間互助實(shí)現(xiàn)的，如某種蘭花和專門給它傳粉的蛾;也有通過種間斗爭實(shí)現(xiàn)的，如獵豹和斑馬。
4.生物的共同進(jìn)化不僅是生物與生物之間的相互影響，還包括生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響。
[總結(jié)升華]
1.生物多樣性三個(gè)層次之間的聯(lián)系
(1)基因多樣性：生物存在各種各樣的變異，并且變異是不定向的，進(jìn)而出現(xiàn)了基因多樣性。
(2)物種多樣性：基因的多樣性決定了蛋白質(zhì)的多樣性，基因多樣性是形成物種多樣性的根本原因，蛋白質(zhì)多樣性是形成物種多樣性的直接原因。
(3)生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生態(tài)系統(tǒng)是由生物和非生物的環(huán)境共同組成的，所以物種的多樣性和無機(jī)環(huán)境的多樣性共同組成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。
2.生物多樣性的形成過程分析
[對(duì)點(diǎn)演練]
7.下列關(guān)于生物多樣性的敘述，正確的是()
A.生物多樣性包括基因多樣性、個(gè)體多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次的內(nèi)容
B.生物多樣性的形成是不同生物之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間共同進(jìn)化的結(jié)果
C.物種的滅絕不利于生物多樣性的形成
D.生物多樣性的形成是新物種形成的過程
解析：選B生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次;物種的滅絕說明該生物不適應(yīng)環(huán)境，被新物種代替;生物多樣性的形成是生物與生物、生物與環(huán)境共同進(jìn)化的結(jié)果。
1.下列有關(guān)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述，正確的是()
A.突變和基因重組導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生定向改變
B.只有出現(xiàn)了生殖隔離，才標(biāo)志生物發(fā)生進(jìn)化
C.種群基因頻率改變一定導(dǎo)致生殖隔離
D.通過漫長的共同進(jìn)化過程，形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)
解析：選D突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料;隔離是物種形成的必要條件;在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向的改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化;通過漫長的共同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，也形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。
2.下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述，正確的是()
A.母虎和雄獅交配產(chǎn)下了“獅虎獸”，說明了并不是所有物種間都存在生殖隔離現(xiàn)象
B.在自然選擇過程中，黑色與灰色樺尺蠖發(fā)生了進(jìn)化，表現(xiàn)為共同進(jìn)化
C.基因型為Dd的高莖豌豆逐代自交的過程中，純種高莖的基因型頻率在增加，表明豌豆正在進(jìn)化
D.被巨大河流分隔成兩個(gè)種群的Abert松鼠，兩種群基因頻率的改變互不影響，而種群內(nèi)的基因頻率改變?cè)谑来g具有連續(xù)性
解析：選D母虎和雄獅交配產(chǎn)下了“獅虎獸”，但“獅虎獸”沒有生殖能力，說明它們之間仍存在著生殖隔離;共同進(jìn)化強(qiáng)調(diào)的是不同物種之間，黑色與灰色樺尺蠖屬于同一物種;種群發(fā)生進(jìn)化的本質(zhì)是基因頻率發(fā)生改變，而不是基因型頻率發(fā)生改變。
3.某生物興趣小組抽樣調(diào)查的200人中，各種基因型及其對(duì)應(yīng)人數(shù)如表所示，則這200人中，Xb的基因頻率為()
基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY
人數(shù)781487030
A.85%B.30%
C.20%D.15%
解析：選CXb基因頻率=Xb的基因數(shù)/全部等位基因數(shù)=(14+8×2+30)/(78×2+14×2+8×2+70+30)×100%=20%。
4.在一個(gè)海島中，一種海龜中有的腳趾是連趾(ww)，有的腳趾是分趾(Ww、WW)，連趾便于劃水，游泳能力強(qiáng)，分趾游泳能力較弱。若開始時(shí)，w和W的基因頻率各為0.5，當(dāng)島上食物不足時(shí)，連趾的海龜更容易從海中得到食物。若干萬年后，基因頻率變化為W為0.2，w為0.8。
(1)該種群中所有海龜所含有的全部基因稱為該種群的________，基因頻率變化后，從理論上計(jì)算，分趾海龜中雜合子占整個(gè)種群的比例為________。
(2)該種群中海龜有多種多樣的類型，其中可遺傳的變異來源于________________，但由于變異是不定向的，因此只是產(chǎn)生了進(jìn)化的原材料，進(jìn)化的方向是由________________決定的。
(3)海龜是否發(fā)生了進(jìn)化?__________________________________________________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)這種基因頻率的改變，是否產(chǎn)生了新的物種?理由是
________________________________________________________________________。
解析：(1)種群基因庫是指一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。該海島中海龜?shù)幕蝾l率變化后，從理論上計(jì)算，分趾海龜中雜合子占整個(gè)種群的比例為2×0.2×0.8=32%。(2)海龜?shù)念愋陀泻芏喾N，但沒有新的基因產(chǎn)生，故其中可遺傳的變異來源于基因重組。但變異是不定向的，只是產(chǎn)生了進(jìn)化的原材料，決定生物進(jìn)化方向的是自然選擇。(3)(4)海龜?shù)姆N群基因頻率發(fā)生改變，可認(rèn)為海龜發(fā)生了進(jìn)化，但未與原物種個(gè)體產(chǎn)生生殖隔離，故并沒有形成新的物種。
答案：(1)基因庫32%(2)基因重組自然選擇
(3)發(fā)生了進(jìn)化種群基因頻率發(fā)生了變化(4)沒有產(chǎn)生新的物種。只是種群基因頻率改變，并沒有產(chǎn)生生殖隔離
段可概括為光反應(yīng)場所和光反應(yīng)過程兩個(gè)方面。
(1)光反應(yīng)場所：葉綠體基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜(類囊體)上進(jìn)行。
(2)光反應(yīng)過程：光反應(yīng)的本質(zhì)是由可見光引起的光化學(xué)反應(yīng)，可分為兩方面內(nèi)容：
①水的光解反應(yīng)：通過光合色素對(duì)光能的吸收、傳遞，在其中部分光能作用下把水分解為氫和氧，氧原子結(jié)合形成氧氣釋放出去，氫與NADP結(jié)合形成NADPH，用[H]表示，叫做還原性氫，作為還原劑參與暗反應(yīng)。
②ATP的合成反應(yīng)：另一部分光能由光合色素吸收、傳遞的光能轉(zhuǎn)移給ADP，結(jié)合一個(gè)磷酸形成ATP，也就將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在高能磷酸鍵上。
3、暗反應(yīng)階段
教材中暗反應(yīng)階段也可概括為暗反應(yīng)場所和暗合應(yīng)過程兩個(gè)方面。
(1)暗反應(yīng)場所：葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。
(2)暗反應(yīng)過程：暗反應(yīng)實(shí)際上是一個(gè)由多種酶的催化才能完成的酶促反應(yīng)，光對(duì)暗反應(yīng)沒有影響。主要包括三個(gè)步驟：
①二氧化碳的固定：一個(gè)二氧化碳分子與一個(gè)五碳化合物分子結(jié)合形成兩個(gè)三碳化合物分子，這個(gè)反應(yīng)的作用在于使反應(yīng)活性不高的二氧化碳分子活化。
②三碳化合物的還原：在有關(guān)酶的催化下，一些三碳化合物接受光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP分解時(shí)釋放的能量并被光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]還原，經(jīng)一系列復(fù)雜的變化，形成糖類，一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接產(chǎn)生的。
③五碳化合物的再生：另一些三碳化合物則經(jīng)復(fù)雜的變化，又重新生成五碳化合物，從而使暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去。
4、教材中光合作用的意義可從以下幾個(gè)方面歸納：光合作用是生物界有機(jī)物的來源;光合作用是生物生命活動(dòng)所需要能量的來源;光合作用可調(diào)節(jié)大氣中氧氣和二氧化碳的含量;光合作用在生物的進(jìn)化具有重要作用，即：使無氧呼吸進(jìn)化為有氧呼吸成為可能，同時(shí)為水生生物進(jìn)化到陸生生物創(chuàng)造了條件。
教材在最后總結(jié)道：“光合作用是生物界最基本的能量和物質(zhì)代謝”，充分概括光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的地位。
5、植物栽培與光能的合理利用是教材的選學(xué)內(nèi)容，其目的是使學(xué)生意識(shí)到科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)(STS)的理念，這部分內(nèi)容易于調(diào)動(dòng)起學(xué)生的討論熱情。
2023高中生物學(xué)教案【篇4】
一、教材分析
新課標(biāo)對(duì)光合作用的認(rèn)識(shí)過程從原來的“了解”水平提高到了“說明”水平，教材中本部分內(nèi)容從回顧科學(xué)家對(duì)光合作用的探究歷程開始，讓學(xué)生感知他們探索的科學(xué)精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，并且得出光合作用的反應(yīng)式。教材中詳細(xì)描述了各探究實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生的探究思維具有很好的啟發(fā)性。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)：
1.知道光合作用被發(fā)現(xiàn)的基本過程
2.簡述出光合作用的原料、產(chǎn)物、條件和反應(yīng)場所。
2.能力目標(biāo)：
1.重新走進(jìn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)光合作用的有關(guān)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)探究的手段發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，發(fā)展科學(xué)探究能力;
2.在實(shí)驗(yàn)探究中掌握科學(xué)探究的一般原則，重點(diǎn)是對(duì)照實(shí)驗(yàn)原則和單因子變量原則
3.過讀書和師生的討論活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生[此文轉(zhuǎn)于斐斐課件園 FFKJ.Net]自學(xué)和主動(dòng)探索新知識(shí)的技能、技巧。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：
1.體驗(yàn)科學(xué)探究歷程，體會(huì)科學(xué)概念是在不斷觀察、實(shí)驗(yàn)、探索和爭論中形成;
2.認(rèn)同科學(xué)家不僅要繼承前人的科研成果，而且要善于吸收不同學(xué)科中的有關(guān)知識(shí)，還要具有質(zhì)疑、創(chuàng)新及勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度;
3.學(xué)會(huì)參與、合作和交流探究的內(nèi)容和結(jié)果;
4.認(rèn)識(shí)到技術(shù)的發(fā)展在科學(xué)研究中的作用，尊重科學(xué)且用發(fā)展的觀點(diǎn)看待科學(xué)、樹立辨證的科學(xué)觀。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史過程中的各實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、優(yōu)缺點(diǎn)和結(jié)論。
難點(diǎn)：光合作用的發(fā)現(xiàn)過程中各實(shí)驗(yàn)如何巧妙地連接起來，如何過渡，如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考探究從而得出正確結(jié)論。
四、學(xué)情分析
學(xué)生在初中生物課中學(xué)習(xí)過有關(guān)光合作用的知識(shí)，而且生活實(shí)踐中也對(duì)光合作用有所了解。但是，對(duì)于光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史卻很陌生，關(guān)鍵對(duì)于我們這節(jié)課要達(dá)到的目標(biāo)“科學(xué)探究的一般方法”知之甚少。高中學(xué)生具備了一定的觀察和認(rèn)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(duì)事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并對(duì)探索科學(xué)的過程與方法及結(jié)論的形成缺乏理性的思考。在教學(xué)過程(本文來自優(yōu)秀教育資源網(wǎng)斐.斐.課.件.園)中，教師要盡量創(chuàng)設(shè)學(xué)生活動(dòng)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體，教師只是為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供必要的指導(dǎo)和知識(shí)鋪墊。
五、教學(xué)方法
探究式教學(xué)，結(jié)合問題、討論、比較、歸納多種教學(xué)方法，并配以多媒體輔助教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生再現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程，并進(jìn)行分析、討論、歸納和總結(jié)。新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1. 學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備
學(xué)生收集了解關(guān)于光合作用研究歷史。興趣小組做關(guān)于光合作用的探究實(shí)踐
2023高中生物學(xué)教案【篇5】
一、 教學(xué)目標(biāo)
1.說明細(xì)胞的分化。
2.舉例說明細(xì)胞的全能性。
3.進(jìn)行有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康的資料搜集和分析。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn)
(1)細(xì)胞分化的概念和意義。 (2)細(xì)胞全能性的概念。 2.教學(xué)難點(diǎn)
細(xì)胞全能性的概念及實(shí)例。
三、教學(xué)策略
本節(jié)教學(xué)內(nèi)容可以安排1課時(shí)。在學(xué)習(xí)細(xì)胞分化時(shí)，應(yīng)該聯(lián)系初中學(xué)過的有關(guān)組織、器官、系統(tǒng)的知識(shí);聯(lián)系不同組織中的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的特點(diǎn)。從個(gè)體發(fā)育過程中各種組織、器官、系統(tǒng)建成的角度來理解細(xì)胞分化的重要意義。
關(guān)于細(xì)胞分化的概念和意義，在教學(xué)時(shí)應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生探討以下問題。1.細(xì)胞分化在生物界普遍存在的實(shí)例。例如，在植物的胚根發(fā)育成根的過程中，分生區(qū)的細(xì)胞不斷分裂，形成的細(xì)胞近似正方體，隨著細(xì)胞的生長，變成伸長區(qū)的長方體細(xì)胞，后來分化成成熟區(qū)的輸導(dǎo)組織的導(dǎo)管細(xì)胞、根毛細(xì)胞、薄壁細(xì)胞等形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能各異的細(xì)胞。又如動(dòng)物的胚胎細(xì)胞形成多細(xì)胞生物體，干細(xì)胞再生出各種細(xì)胞等。2.細(xì)胞分化的過程。在細(xì)胞外觀尚未出現(xiàn)明顯變化之前，細(xì)胞分化的前途就由遺傳信息的執(zhí)行情況決定了，分化的細(xì)胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，首先源于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的變化，如結(jié)構(gòu)蛋白和催化化學(xué)反應(yīng)的酶，以后依次漸變，不能逆轉(zhuǎn)，因此，分化是一種持久的、穩(wěn)定的漸變過程。3.細(xì)胞分化的意義。一般多細(xì)胞生物體的發(fā)育起點(diǎn)是一個(gè)細(xì)胞(受精卵)，細(xì)胞的分裂只能繁殖出許多相同的細(xì)胞，只有經(jīng)過細(xì)胞分化才能形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體，細(xì)胞分化是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。
細(xì)胞的全能性是教學(xué)的難點(diǎn)，可以從細(xì)胞有絲分裂結(jié)果，染色體和DNA數(shù)目不變來分析。由于體細(xì)胞一般是受精卵通過有絲分裂繁殖而來的，已分化的細(xì)胞都有一套和受精卵相同的染色體，攜帶具有本物種特征的DNA分子。因此，分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整新個(gè)體的潛能。在合適的條件下，有些分化的細(xì)胞具有恢復(fù)分裂、重新分化發(fā)育成完整新個(gè)體的能力。 本節(jié)教材的“資料搜集和分析”，對(duì)于學(xué)生了解干細(xì)胞及其研究進(jìn)展，培養(yǎng)收集和處理信息的能力，具有重要意義，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生課后完成資料搜集工作，在班級(jí)內(nèi)交流。
四、答案和提示
(一)問題探討
1.健康人會(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。
2.骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。
(二)旁欄思考題
1.提示：細(xì)胞分化的實(shí)例：如根尖的分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂、分化，形成成熟區(qū)的輸導(dǎo)組織細(xì)胞、薄壁組織細(xì)胞、根毛細(xì)胞等;胚珠發(fā)育成種子，子房發(fā)育成果實(shí);受精卵發(fā)育成蝌蚪，再發(fā)育成青蛙;骨髓造血;皮膚再生等都包涵著細(xì)胞的分化。
2.動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細(xì)胞分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言。可是細(xì)胞核則不同，它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因，并且并沒有因細(xì)胞分化而失去基因，因此，高度分化的細(xì)胞核仍然具有全能性。這可以從細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)以及其他的實(shí)驗(yàn)證據(jù)中得到證實(shí)。
(三)資料搜集和分析
1.在個(gè)體發(fā)育過程中，通常把那些具有自我復(fù)制能力，并能在一定條件下分化形成一種以上類型細(xì)胞的多潛能細(xì)胞稱為干細(xì)胞。干細(xì)胞有很多種類型，大體上可分為成體干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞。
2.提示：干細(xì)胞的研究為替換病變的組織和器官，某些癌癥和遺傳病的治療帶來新的希望。
(四)練習(xí) 基礎(chǔ)題
1.數(shù)目增多，染色體數(shù)目，穩(wěn)定性差異。 2.C。 拓展題
1.提示：通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖花卉，保證花木的優(yōu)良品質(zhì)不變，并且繁殖得快;通過體細(xì)胞克隆哺乳動(dòng)物;干細(xì)胞移植治療白血病;利用干細(xì)胞技術(shù)解決器官移植缺少供體器官的難題等。 2.提示：動(dòng)物細(xì)胞特別是高等動(dòng)物細(xì)胞隨著胚胎的發(fā)育，細(xì)胞分化潛能變窄。肌細(xì)胞是已分化的細(xì)胞，它通常不能轉(zhuǎn)化為其他類型的細(xì)胞，因而不能用肌細(xì)胞代替干細(xì)胞培育組織和器官。
五、參考資料 1.細(xì)胞分化的生理機(jī)制 (1)細(xì)胞分裂的不對(duì)稱性
卵母細(xì)胞的細(xì)胞核并不位于中央，而是在細(xì)胞外周靠近表面的地方，極體就是從這里形成并釋放出來的，通常把極體釋放的位點(diǎn)稱為動(dòng)物極，而相對(duì)的一極稱為植物極。
動(dòng)物卵細(xì)胞中，貯存有2～5萬種不同核苷酸序列的mRNA，專供受精卵的啟動(dòng)、分化和發(fā)育之用。卵細(xì)胞中的mRNA并非均勻分布的，而是位于特定的空間。因此，卵細(xì)胞質(zhì)的特性決定了子細(xì)胞核的分化命運(yùn)，如昆蟲是以表面卵裂的方式形成胚層細(xì)胞的。
(2)細(xì)胞間的相互作用
胚胎誘導(dǎo)在胚胎發(fā)育過程中，一部分細(xì)胞影響相鄰細(xì)胞向一定方向分化的作用稱為胚胎誘導(dǎo)，如中胚層形成的脊索可誘導(dǎo)其頂部的外胚層發(fā)育成神經(jīng)板、神經(jīng)溝和神經(jīng)管，視細(xì)胞可誘導(dǎo)其外面的外胚層形成晶體，而晶體又可誘導(dǎo)外胚層形成角膜。
分化抑制用含有成蛙心組織的培養(yǎng)液培養(yǎng)蛙胚，則蛙胚不能發(fā)育出正常的心臟，若去除成蛙心組織，則蛙胚發(fā)育正常，這說明分化成熟的細(xì)胞可以產(chǎn)生某種物質(zhì)，抑制相鄰細(xì)胞發(fā)生同樣的分化，這種作用稱為分化抑制。
細(xì)胞數(shù)量效應(yīng)當(dāng)小鼠胚胎胰腺原基在體外進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，可發(fā)育成具有功能的胰腺組織，但是，如果把胰腺原基切成8小塊分別培養(yǎng)，則都不能形成胰腺組織;如果再把分開的小塊合起來，又可形成胰腺組織。可見細(xì)胞數(shù)量對(duì)誘導(dǎo)組織形成可能也是必要的。
細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)在胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化中也具有重要的作用。
激素的作用激素對(duì)細(xì)胞分化的影響可看做是遠(yuǎn)距離細(xì)胞間的相互作用，如昆蟲的保幼激素和蛻皮激素。前者的功能是保持幼蟲特征，促進(jìn)成蟲器官原基的發(fā)育，后者的功能是促進(jìn)蛻皮和成蟲形態(tài)的出現(xiàn)。當(dāng)兩者保持一定的比例時(shí)，幼蟲蛻皮而長大，當(dāng)保幼激素含量減少或不合成時(shí)，幼蟲化蛹，變?yōu)槌上x。成蟲期又開始合成保幼激素，促進(jìn)性腺的發(fā)育。
2.細(xì)胞分化的分子機(jī)制
(1)染色體結(jié)構(gòu)的變化與細(xì)胞分化
基因剔除 某些原生動(dòng)物、昆蟲和甲殼動(dòng)物在細(xì)胞分化過程中有部分染色體丟失的現(xiàn)象。例如，馬蛔蟲的一個(gè)變種(2n=4)，當(dāng)個(gè)體發(fā)育到一定階段時(shí)，在將要分化為體細(xì)胞的那些細(xì)胞中，染色體破裂為碎片，含有著絲粒的碎片在細(xì)胞分裂中保留，不具有著絲粒的碎片在分裂中丟失。不過，預(yù)定形成生殖細(xì)胞的那些細(xì)胞中不發(fā)生染色體的斷裂和丟失現(xiàn)象。
基因擴(kuò)增 基因擴(kuò)增是指細(xì)胞內(nèi)特定基因的拷貝數(shù)專一性大量增加的現(xiàn)象。例如，在卵裂和胚胎發(fā)育過程中，爪蟾卵母細(xì)胞中的rDNA基因大量擴(kuò)增而形成大量核糖體，以供大量合成蛋白質(zhì)所需;在果蠅的唾腺細(xì)胞中，由于DNA復(fù)制而核不分裂，很容易觀察到多線染色體。
基因重排 哺乳動(dòng)物能產(chǎn)生10～10種抗體，但并不意味著細(xì)胞內(nèi)具有相應(yīng)數(shù)量的基因，免疫球蛋白是異四聚體結(jié)構(gòu)，除重鏈和輕鏈的隨機(jī)組合以外，免疫球蛋白的多樣性主要來源于基因的重新組合。從這一點(diǎn)來看淋巴細(xì)胞的分化是不可逆的。
DNA的甲基化 脊椎動(dòng)物一些基因的活性與基因調(diào)控區(qū)域或其周圍特定胞嘧啶的甲基化有關(guān)，甲基化使基因失活，相應(yīng)地非甲基化和低甲基化能活化基因的表達(dá)。細(xì)胞內(nèi)的基因可分為管家基因(house-keeping gene)和奢侈基因(luxury gene)，前者是維持細(xì)胞生存不可缺少的，后者與細(xì)胞分化有關(guān)，是與組織特異性表達(dá)有關(guān)的基因，在特定組織中保持非甲基化或低甲基化狀態(tài)，而在其他組織中呈甲基化狀態(tài)。
(2)基因與細(xì)胞分化
無論是母體mRNA的作用還是細(xì)胞間的相互作用，其結(jié)果是啟動(dòng)特定基因的表達(dá)。因此細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的差次表達(dá)或順序表達(dá)。即特定的基因在特定的時(shí)間內(nèi)在特定的組織中表達(dá)的結(jié)果。
受精卵發(fā)育為新個(gè)體，是受一系列基因調(diào)控的，這些基因在發(fā)育過程中，按照時(shí)間、空間順序啟動(dòng)和關(guān)閉，互相協(xié)調(diào)，對(duì)胚胎細(xì)胞的生長和分化進(jìn)行調(diào)節(jié)。
人和鼠都是從單個(gè)受精卵發(fā)育而來的。其實(shí)，從一個(gè)受精卵中產(chǎn)生什么生物完全由基因組決定。這種決定究竟如何進(jìn)行的呢?
人體細(xì)胞的類型比我們想像的少得多。按照常規(guī)的組織學(xué)分類方法，脊椎動(dòng)物和人體細(xì)胞類型約有200余種。這些細(xì)胞在人體中呈現(xiàn)有序的空間分布。細(xì)胞的種類或形狀彼此不同，是因?yàn)椴煌?xì)胞中合成一些彼此不同的特殊蛋白──“奢侈蛋白”，如表皮細(xì)胞的角蛋白，紅細(xì)胞的血紅蛋白，消化道細(xì)胞的消化酶，透鏡狀細(xì)胞的晶體蛋白，等等。除了這些“奢侈蛋白”以外，幾乎所有細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)都是一些生活必需品──“持家蛋白”。由于細(xì)胞類型的差異源于細(xì)胞中工作的基因類群不同，所以人們自然想到也許細(xì)胞中的基因組成發(fā)生了改變。例如，透鏡狀細(xì)胞不能合成血紅蛋白和角蛋白，可能是丟失了血紅蛋白和角蛋白的基因，而只剩下了晶體蛋白。或者，細(xì)胞中其他基因沒有變化，但晶體蛋白基因增加了很多份。然而，許許多多的證據(jù)顯示，沒有這類可能性。幾乎所有細(xì)胞的基因組都和受精卵的一模一樣。
已有實(shí)驗(yàn)證明，雖然分化常常伴隨著顯著的細(xì)胞外觀變化，但細(xì)胞的基因組總是保持不變。兩棲類卵細(xì)胞較大，先用紫外線破壞它的核，再用玻璃微細(xì)管將其他細(xì)胞的核吸出，
68注入去核的卵細(xì)胞中。玻璃微細(xì)管刺入卵細(xì)胞時(shí)，會(huì)使卵細(xì)胞活化并開始分裂和分化。用各種分化細(xì)胞的核置換卵細(xì)胞的核，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們和卵細(xì)胞的核完全一樣，都可以發(fā)育成有生育能力的成蛙。
3.細(xì)胞分化與再生
進(jìn)入生長期之后，分化細(xì)胞即使進(jìn)一步分裂，其分化的特性并不會(huì)改變。
脊椎動(dòng)物的皮膚、血液、肺等組織上的細(xì)胞，每過一段時(shí)間便會(huì)更新?lián)Q代。機(jī)體多數(shù)組織的細(xì)胞并不需要更新，有些特殊細(xì)胞將終生保持胚胎發(fā)育早期形成的數(shù)目。這些細(xì)胞因?yàn)椴辉俜至眩砸坏﹩适П銦o法補(bǔ)充，如神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞、透鏡狀細(xì)胞等。當(dāng)然，這些細(xì)胞通常壽命很長，并且處于多重保護(hù)之下。除此之外，它們之間沒有其他共同之處。為什么其他細(xì)胞需要不斷更新，而這些細(xì)胞卻可以終生保持呢?原因很難找尋，但是，至少對(duì)神經(jīng)細(xì)胞來說，細(xì)胞更新將改變已經(jīng)形成的精巧的神經(jīng)通路，致使某些記憶喪失。至于心肌細(xì)胞，目前尚難解釋。
細(xì)胞再生有兩種方式，其一是通過已分化細(xì)胞的分裂──細(xì)胞復(fù)制，其二是通過干細(xì)胞再生。干細(xì)胞的性質(zhì)、再生速度以及再生過程非常多樣化。干細(xì)胞可以無限分裂產(chǎn)生分化細(xì)胞。
形形色色的血細(xì)胞都是由多能的干細(xì)胞分化形成的，這些干細(xì)胞主要在成體的骨髓中產(chǎn)生。多能干細(xì)胞在胚胎發(fā)育早期，通過血液循環(huán)進(jìn)入骨髓、脾臟和肝臟，并分別在這些組織中形成有造血功能的細(xì)胞群。
4.干細(xì)胞及其分類
一個(gè)成熟或者已分化的細(xì)胞進(jìn)行分裂通常只能產(chǎn)生同種類型的細(xì)胞，而一個(gè)干細(xì)胞則可以分化形成多種類型的細(xì)胞。干細(xì)胞有很多種類型，它們存在于從胚胎到成體各個(gè)階段的組織和器官里。胚胎干細(xì)胞分裂速度快，并且有產(chǎn)生多種分化細(xì)胞類型的潛力，因此，它們也被稱為多能干細(xì)胞。成體干細(xì)胞分布于很多組織中，但是它們數(shù)量稀少，分裂頻率低，分化潛力也很有限。事實(shí)上，很多類型的干細(xì)胞至今沒有在成體中找到。例如，肺上皮細(xì)胞缺陷會(huì)造成囊性纖維化，而成體中還沒有發(fā)現(xiàn)可以產(chǎn)生這種細(xì)胞的干細(xì)胞。
利用干細(xì)胞進(jìn)行各種疾病治療的關(guān)鍵在于能否成功分離胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞，并將它們?cè)隗w外擴(kuò)增后用于替代受損的組織。一般認(rèn)為每種成體干細(xì)胞只能分化產(chǎn)生幾種相關(guān)的成熟細(xì)胞類型，但最近有研究表明，在某些環(huán)境中，一種干細(xì)胞類型可以轉(zhuǎn)化成其他類型的細(xì)胞，例如，造血干細(xì)胞可以分化形成神經(jīng)細(xì)胞。
因?yàn)榇蠖鄶?shù)疾病只是由于一類細(xì)胞損壞造成的，所以針對(duì)特定細(xì)胞類型的干細(xì)胞治療要比原來整個(gè)器官的移植更具優(yōu)勢(shì)。例如，帕金森氏綜合癥、多發(fā)性硬化和糖尿病等慢性疾病非常適合利用干細(xì)胞治療。但是，在一些患有慢性疾病或多組織急性衰竭患者的受損組織中，通常很難再找到合適的干細(xì)胞。即使能夠分離到相應(yīng)的干細(xì)胞，也不一定能保證通過體外培養(yǎng)獲得治療所需的數(shù)量。 最具潛力的干細(xì)胞是從胚泡中分離的胚胎干細(xì)胞。發(fā)育5天的人類胚泡最多有100個(gè)細(xì)胞，其中包括兩種類型：將來發(fā)育成胎盤的外層細(xì)胞和發(fā)育成胚胎的內(nèi)層細(xì)胞，即內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(ICM)。通常，移除外層細(xì)胞將導(dǎo)致ICM無法發(fā)育形成胚胎，但是，ICM可以在培養(yǎng)皿中快速分裂產(chǎn)生胚胎干細(xì)胞。
胚胎干細(xì)胞有很多顯著的特征。例如，雖然它們?cè)谌旧w組型等方面和正常的細(xì)胞沒有差別，但卻可以在體外無限增殖。另外，胚胎干細(xì)胞在體外可以分化形成很多類型的細(xì)胞，這些細(xì)胞再移植回動(dòng)物體內(nèi)，可以在一定程度上改善一些模型動(dòng)物的病情。如果有辦法攻克免疫排斥的難題，胚胎干細(xì)胞移植有可能成為治療多種疾病的有效途徑。
5.細(xì)胞核移植──治療性克隆
最理想的干細(xì)胞治療是使用來自患者自身的胚胎干細(xì)胞。然而，除了早期胚胎以外，我們無法從其他渠道獲得胚胎干細(xì)胞。那么，在成體中逆轉(zhuǎn)細(xì)胞正常分化的方向，從而得到適合的干細(xì)胞成了另一條可能的途徑。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本想法是用某種物質(zhì)將成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)成胚性細(xì)胞。這些物質(zhì)可以來自早期胚胎本身，也可以來自卵細(xì)胞，因?yàn)槁鸭?xì)胞豐富的細(xì)胞質(zhì)中含有早期胚胎發(fā)育所必須的因子。這些因子也同樣可以使體細(xì)胞核進(jìn)入早期胚胎發(fā)育的狀態(tài)，所以，除去卵細(xì)胞的核并植入來自成人細(xì)胞的核，就可能得到一個(gè)胚胎。
現(xiàn)在人們關(guān)注的焦點(diǎn)是能否利用核移植技術(shù)制造人類胚胎干細(xì)胞用以治療疾病，并且，能否利用患者自身的細(xì)胞來滿足特異性要求，解決免疫抑制的問題，確切地說，科學(xué)家還沒有找到最終答案。目前，核移植技術(shù)在很多物種中取得了成功，但在某些物種中卻失敗了，如果將這一技術(shù)用于人類，結(jié)果將會(huì)如何，目前還沒有清晰的答案。
6.患者特異性干細(xì)胞治療
適合干細(xì)胞治療的方法主要有兩種。一種是利用患者的活組織提取細(xì)胞核，轉(zhuǎn)入捐獻(xiàn)者的卵母細(xì)胞，重建早期胚胎并在體外培養(yǎng)至胚泡階段，分離ICM得到胚胎干細(xì)胞。它們與患者有共同的遺傳組成，所以可被視為患者的擴(kuò)展部分。然后，利用研究小鼠模型所積累的經(jīng)驗(yàn)，將胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)成與疾病相關(guān)的細(xì)胞類型，用于治療帕金森氏綜合癥、心臟病或脊髓損傷等。最近的研究表明，還可以使人類胚胎干細(xì)胞沿著特定的軌跡分化。不過，目前還不知道哪種活組織是最好的細(xì)胞核供體。另一種方法是將某種成體干細(xì)胞誘導(dǎo)成另一種適合治療疾病的類型，其優(yōu)勢(shì)是顯而易見的。
不過，成體干細(xì)胞非常稀少并且很難獲取，例如，造血干細(xì)胞僅占血細(xì)胞總量的1/10;雖然它在骨髓中的含量相對(duì)多些，但仍然稀少。盡管造血干細(xì)胞還可以取自新生兒的臍帶血，但是臍帶血需預(yù)先儲(chǔ)備并且無法重復(fù)利用。目前還沒有關(guān)于純化臍帶血造血干細(xì)胞方法的報(bào)道，并且它們可否產(chǎn)生造血系統(tǒng)以外的其他細(xì)胞類型尚不清楚。另外，有研究人員認(rèn)為，胰管中存在可以產(chǎn)生胰島細(xì)胞的干細(xì)胞，但是還沒有分離它們的辦法。
目前，大多數(shù)使用胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)都是在小鼠中進(jìn)行的。其中，胚胎干細(xì)胞的研究結(jié)果尤其令人振奮，它們?cè)谝浦埠笸ǔＳ休^高的存活率并且能長時(shí)間地執(zhí)行功能。很多實(shí)驗(yàn)表明它們至少可以部分地緩解病情。
7雖然成體干細(xì)胞能有效地補(bǔ)充原有細(xì)胞類型，但是目前極少有證據(jù)顯示它們能夠轉(zhuǎn)變類型，因此現(xiàn)在很難斷定這是一條有效的治療途徑。或許這只是意味著我們需要做更多的研究，尤其是針對(duì)成體干細(xì)胞
2023高中生物學(xué)教案【篇6】
[教材分析]
關(guān)于細(xì)胞分化，課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是“說明細(xì)胞的分化”和“舉例說明細(xì)胞的全能性”，這都是“理解”水平的要求;課程標(biāo)準(zhǔn)建議開展的學(xué)生活動(dòng)是“搜集有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展和應(yīng)用的資料”。鑒于細(xì)胞分化的重要性，課程標(biāo)準(zhǔn)從知識(shí)層面對(duì)細(xì)胞分化的學(xué)習(xí)內(nèi)容提出了比較高的要求。本節(jié)內(nèi)容是這樣安排的：先介紹什么是細(xì)胞分化，細(xì)胞分化對(duì)多細(xì)胞生物體的發(fā)育有什么重要意義;再介紹已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然可能具有發(fā)育為完整個(gè)體的潛能，即具有全能性;最后安排“干細(xì)胞研究進(jìn)展與人類健康”的資料搜集與分析活動(dòng)。
細(xì)胞分化是多細(xì)胞生物體發(fā)育的基礎(chǔ)和核心，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，聯(lián)系媒體上經(jīng)常有號(hào)召大家向白血病患兒獻(xiàn)愛心，捐骨髓的報(bào)導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生思考，為什么骨髓移植能治療白血病?只要平時(shí)關(guān)注媒體報(bào)道的學(xué)生，大多數(shù)能說出“是因?yàn)楣撬柚杏性煅杉?xì)胞。”就此引入細(xì)胞分化的學(xué)習(xí)。
細(xì)胞分化的概念，內(nèi)涵較深刻，也是學(xué)生較難理解的，可通過提供充分的感性材料：圖像信息，多媒體課件演示動(dòng)物個(gè)體發(fā)育過程，植物個(gè)體發(fā)育過程;幫助學(xué)生理解早期胚胎中彼此相似的細(xì)胞，經(jīng)過分裂和分化，發(fā)育為形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上不相同的細(xì)胞。從而認(rèn)同細(xì)胞分化的重要意義。在學(xué)生理解了細(xì)胞分化的重要意義后，可引導(dǎo)學(xué)生由現(xiàn)象深入到本質(zhì)，探究細(xì)胞分化產(chǎn)生的穩(wěn)定性差異是不是遺傳物質(zhì)的改變引起的?怎樣用科學(xué)的方法來證明你的觀點(diǎn)?培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)研究方法和創(chuàng)新精神。
細(xì)胞的全能性是教學(xué)的難點(diǎn)，可通過利用多媒體動(dòng)、植物細(xì)胞全能性的試驗(yàn)，以及學(xué)生列舉事例來加深理解。掌握全能性的概念、組織培養(yǎng)和克隆知識(shí)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用。
[學(xué)習(xí)者分析] 高中階段的學(xué)生已經(jīng)有了一定的抽象思維能力和綜合思維能力。由于此部分知識(shí)比較抽象，學(xué)生將抽象知識(shí)具體化、形象化的能力還不夠，需要教師由淺入深，從生活中的事例入手，從學(xué)生身邊常見的實(shí)例展開組織教學(xué)活動(dòng)。同時(shí)，由于學(xué)生的心理特征存在個(gè)體差異，對(duì)新鮮知識(shí)的接收與認(rèn)知程度不一，因此，教
1 學(xué)中要注意從學(xué)生的具體實(shí)際出發(fā)，抓住學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，使生物科學(xué)知識(shí)有效地整合到學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去，豐富和發(fā)展原有知識(shí)體系，在大腦中建構(gòu)起新的知識(shí)、能力、價(jià)值觀聯(lián)系。
[教學(xué)目標(biāo)]
1、知識(shí)目標(biāo)：
(1)說出細(xì)胞分化的概念及在生物個(gè)體發(fā)育中的意義
(2)舉例說明細(xì)胞的全能性在生產(chǎn)實(shí)踐與科學(xué)研究中的作用，說出細(xì)胞全能性的實(shí)質(zhì)及植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞全能性的不同點(diǎn)。 (3)知道干細(xì)胞的種類、特點(diǎn)和應(yīng)用。
2、能力目標(biāo)：
(1)學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析、歸納的思維能力和自主學(xué)習(xí)的能力
(2)獨(dú)立探究細(xì)胞分化的特點(diǎn)，細(xì)胞全能性的概念，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究方法和生物學(xué)素養(yǎng)
3、情感態(tài)度價(jià)值觀：
(1)體會(huì)生命的運(yùn)動(dòng)性，體會(huì)內(nèi)因和外因?qū)ιM(jìn)程的影響等哲學(xué)思想 (2)去關(guān)注當(dāng)今世界面臨的重大社會(huì)問題和人類健康問題，激發(fā)社會(huì)責(zé)任感和使命感，激發(fā)學(xué)生關(guān)愛生命的美好情感。
[教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)]
教學(xué)重點(diǎn)
(1)細(xì)胞分化的概念和意義 (2)細(xì)胞全能性的概念 教學(xué)難點(diǎn)
(1)細(xì)胞分化的概念
2 (2)細(xì)胞全能性、干細(xì)胞概念及實(shí)例。
[教法方法] 1.本節(jié)課的授課形式以學(xué)習(xí)分析正確例證為主，教師主要起引導(dǎo)和提示作用，是“學(xué)與教”的過程模式。
2.在教學(xué)中為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，采取了以下策略：創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)識(shí)興趣和求知欲;使學(xué)習(xí)材料與社會(huì)生活相聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)獲得有用的知識(shí)本身發(fā)生興趣;進(jìn)行正確的評(píng)價(jià)和適當(dāng)?shù)谋頁P(yáng)，以鞏固和發(fā)展學(xué)生正確的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。
[課時(shí)安排] 1課時(shí)。
[教學(xué)過程] 【導(dǎo)入】
師:在上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了細(xì)胞的增殖，明白了細(xì)胞是通過周期性的有絲分裂和無絲分裂兩種方式來增殖的，那么我們這節(jié)課來學(xué)習(xí)細(xì)胞生命歷程中的另外一種方式，細(xì)胞的分化。 【講授過程】
師：我們現(xiàn)在看兩張圖，大家在看圖過程中思考一下這幾個(gè)問題：
1、個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是什么?
2、受精卵發(fā)育成個(gè)體的過程中細(xì)胞由少變多，依靠的是哪種細(xì)胞增殖方式呢?
3、如果單純通過細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增加，會(huì)不會(huì)形成一個(gè)獨(dú)立的生物個(gè)體?
生：不能。
師：對(duì)。那么個(gè)體的形成除了通過細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多，還要經(jīng)過分化過程，那么什么是分化，我們看一下書上的概念。
師：(PPT展示)在個(gè)體發(fā)育過程中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。
在這里，我們需要注意一下什么是穩(wěn)定性差異，比如在動(dòng)物胚胎發(fā)育過程中，紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都是來自中胚層。但是，后來紅細(xì)胞能夠合成血紅蛋白，
3 而心肌細(xì)胞則能夠合成肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白。這兩種細(xì)胞的穩(wěn)定性差異是不可逆轉(zhuǎn)的。
那么我們現(xiàn)在思考一下，細(xì)胞分化只發(fā)生在胚胎時(shí)期，還是發(fā)生在生物體生命的整個(gè)過程中呢?你能舉例說明嗎?
學(xué)生：。。。。。。
師：(展示PPT)骨髓中的造血干細(xì)胞可以分化成紅細(xì)胞，血小板和白細(xì)胞多種血細(xì)胞;當(dāng)我們皮膚受傷，還會(huì)有表皮的生發(fā)層細(xì)胞能分裂分化成角質(zhì)層細(xì)胞，以補(bǔ)充死亡脫落的角質(zhì)層細(xì)胞，等等這些例子都說明了細(xì)胞的分化不知發(fā)生在胚胎時(shí)期，而是發(fā)生在生物生命的整個(gè)過程當(dāng)中。只是在胚胎時(shí)期，細(xì)胞的分化的最為旺盛的時(shí)期。
師：在了解了細(xì)胞分化的概念之后，我們共同來探討一下細(xì)胞的分化有什么樣的特征呢?我們大家一起來看一下我們教材的118頁。(引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本118頁，歸納細(xì)胞分化的特征和意義) 【學(xué)生討論 教師共同歸納】
師：(展示PPT)細(xì)胞分化是生物界中十分普遍的一種生命現(xiàn)象(普遍性);細(xì)胞分化發(fā)生于生物體的整個(gè)生命進(jìn)程，但在胚胎發(fā)育期最旺盛、最頻繁(持久性);分化后的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，而不會(huì)再變?yōu)槠渌?xì)胞(穩(wěn)定性);造血干細(xì)胞會(huì)分化為紅細(xì)胞，紅細(xì)胞最終衰老、死亡，而不會(huì)再形成造血干細(xì)胞(不可逆性)，分化的過程中遺傳物質(zhì)不改變(遺傳物質(zhì)不變性)。
師：那么接著我們看一下細(xì)胞分化對(duì)生物體的生長發(fā)育具有什么樣的意義呢?
生：它是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。多細(xì)胞生物中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能效率。
師：對(duì)。首先，它是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。在這之上，分化多細(xì)胞生物中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能效率。
師：現(xiàn)在我們知道了，一個(gè)個(gè)體的形成既要有細(xì)胞分裂，又必須進(jìn)行細(xì)胞分化。現(xiàn)在我們共同來比較一下細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化。
在了解了這個(gè)的基礎(chǔ)之上，我們?cè)龠M(jìn)行思考下一個(gè)問題，一個(gè)高度分化的細(xì)胞，已經(jīng)失去了繼續(xù)分裂的能力，那它們還能像早期胚胎細(xì)胞那樣，再分化成其他細(xì)胞嗎?
根據(jù)細(xì)胞分化和分裂的關(guān)系，細(xì)胞分裂是分化的基礎(chǔ)，要想讓高度分化的細(xì)胞再繼續(xù)分化，必須要具備什么條件?(首先要恢復(fù)其分裂能力。)那能否實(shí)現(xiàn)呢?下面來看一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
(展示圖7-1植物組織培養(yǎng)的流程圖)
師：通過對(duì)植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的分析，我們能夠得出一個(gè)概念。就是細(xì)胞的全能性。細(xì)胞全能性是指高度分化的植物細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛 4 能，這種潛能我們稱之為細(xì)胞全能性。那么細(xì)胞為什么會(huì)有全能性呢?同時(shí)，它有沒有在分化的過程中失去一些基因呢?
生：。。。。。。
師：(PPT)高度分化的植物細(xì)胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因，這也就是細(xì)胞具有全能性的根本原因。再有高度分化的植物細(xì)胞中含有保持本物種遺傳性的全部基因，這也就是細(xì)胞具有全能性的根本原因。
這里插一句實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的全能性是需要一定的條件的。(展示PPT)。
學(xué)生記筆記
師：好，按照以上邏輯進(jìn)行分析，高度分化的動(dòng)物細(xì)胞也應(yīng)該具有全能性，也應(yīng)該能夠發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體。但事實(shí)卻不盡人意。到目前為止，人們還沒有成功的將單個(gè)已分化的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)成新的個(gè)體。我說了這個(gè)話，有些同學(xué)可能就會(huì)提出疑問了，那克隆羊又是怎么回事呢?我們來說一下克隆羊的誕生。
將體細(xì)胞植入代孕母羊體內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生多利，這是為什么呢?
生：說明高度分化的細(xì)胞沒有全能性。
師：是的。但是我們將體細(xì)胞的細(xì)胞核和另一只母羊的去核卵細(xì)胞結(jié)合成新的細(xì)胞，再植入代孕母羊子宮內(nèi)，多利就這樣誕生了。這又說明了什么?
生：體細(xì)胞核具有全能性。
師：嗯，高度分化的動(dòng)物細(xì)胞全能性受到限制，而高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。
設(shè)問推測克隆羊和哪只綿羊最相似?推測的依據(jù)?(提供細(xì)胞核，細(xì)胞核中含有本物種全套遺傳物質(zhì))。因此高度分化的動(dòng)物細(xì)胞全能性雖然受到限制，而細(xì)胞核具有全能性。
人們根據(jù)干細(xì)胞分化潛能不同可分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞。總結(jié)出受精卵早期分裂出的細(xì)胞是具全能性的。隨著細(xì)胞的分裂與分化，發(fā)育的潛能漸漸被局限，從全能干細(xì)胞到多能干細(xì)胞，到專能干細(xì)胞，最后成為分化終端的細(xì)胞。
師：我們現(xiàn)在總結(jié)一下這節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，(展示PPT)。
課堂練習(xí)，叫同學(xué)回答問題。
師：(展示有關(guān)白血病和骨髓移植方面的圖文資料)。白血病 ,俗稱“血癌” ,是一種惡性程度極高的血液病 。患者的血液中出現(xiàn)大量異常的白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效的治療白血病。此外用化療、放療等方法也可以遏制病變的白細(xì)胞 ,延長病人的生命。
1、白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞明顯減少。
2、健康人的造血干細(xì)胞會(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞。
3、骨髓內(nèi)有造血干細(xì)胞，造血干細(xì)胞可以產(chǎn)生各種血細(xì)胞(過渡)
5 同學(xué)們，我們是幸運(yùn)的，因?yàn)槲覀兪墙】档模瑢?duì)于白血病患者，我們能做些什么呢?學(xué)生發(fā)表自己的意見，教師說，啊，只要人人都獻(xiàn)出一點(diǎn)愛，世界將變成美好的人間。 【小結(jié)】
2023高中生物學(xué)教案【篇7】
朱杰
一.導(dǎo)入
復(fù)習(xí)導(dǎo)入：
師：前面我們學(xué)習(xí)了細(xì)胞的增殖，是不是所有的細(xì)胞都有細(xì)胞周期? (不是。)
怎樣的細(xì)胞才有細(xì)胞周期? (進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞。)
師：對(duì)。有些細(xì)胞不進(jìn)行有絲分裂就沒有細(xì)胞周期，比如休眠的細(xì)胞、高度分化的細(xì)胞。今天我們就來學(xué)習(xí)細(xì)胞的分化。 二.學(xué)習(xí)新知
讓學(xué)生閱讀書上內(nèi)容，勾畫細(xì)胞分化概念。(“在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，叫做細(xì)胞分化。”)
(一) 師：(一邊講解一邊畫圖，紅字不用板書)多細(xì)胞生物，一般個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是?——受精卵。
受精卵進(jìn)行細(xì)胞增殖，數(shù)目越來越多，同時(shí)結(jié)構(gòu)也相似。
分裂到一定程度，細(xì)胞開始逐漸向不同方向發(fā)展，結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了不同的變化，這時(shí)候，細(xì)胞一邊增殖，一邊分化，分化程度較低。
最后，細(xì)胞分化程度高，不進(jìn)行增殖了，只進(jìn)行分化，最終形成了具有特定結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞。這些細(xì)胞構(gòu)成成了不同的組織和器官，具有不同的功能，維持著正常生命活動(dòng)的進(jìn)行。(這就好比同學(xué)們雖然現(xiàn)在在一個(gè)教室里學(xué)習(xí)成長，在同一條起跑線上，可是以后你們會(huì)走上不同的道路，擁有不同的工作，為社會(huì)做出不同的貢獻(xiàn)。)
師：舉個(gè)例子，大家看到書上圖6-8，紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的圖，它們的形態(tài)不同，功能上，紅細(xì)胞可以合成血紅蛋白運(yùn)輸氧氣，心肌細(xì)胞可以合成肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白，維持心臟的正常代謝。可是，它們?cè)趧?dòng)物胚胎發(fā)育中，是從同一胚層發(fā)育而來的，這就是細(xì)胞分化的結(jié)果。
(二)
師：那紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞為什么合成不一樣的蛋白質(zhì)，是不是它們的遺傳物質(zhì)不同?(不是，體細(xì)胞的具有一套相同的遺傳物質(zhì)。)對(duì)，細(xì)胞之所以會(huì)形成不同的分化，其根本原因是由于基因的選擇性表達(dá)。比如在紅細(xì)胞中，合成血紅蛋白的基因是活躍的，而合成肌
知識(shí)改變命運(yùn)
精品文檔 你我共享
動(dòng)、肌球蛋白的基因是關(guān)閉的。
(三)
師：那么形成的紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞，可逆嗎?(不可逆。)對(duì)。大家把概念中“穩(wěn)定性差異”勾畫下來，它的意思就是說細(xì)胞的分化一般條件下是持久的、不可逆的。
(四)但是，奇跡也能發(fā)生。只要有適宜的條件，高度分化的植物細(xì)胞也能重新發(fā)育成一個(gè)完整的植物個(gè)體。
讓學(xué)生閱讀書上關(guān)于植物組織培養(yǎng)的部分，勾畫細(xì)胞全能性的概念。(“細(xì)胞的全能性，是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。”)
(概要講解植物組織培養(yǎng)極其作用。)
大家想想，為什么它會(huì)有這種潛能?(因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)有全套遺傳物質(zhì)。)對(duì)。大家注意，這里與細(xì)胞的分化的不可逆并不矛盾，細(xì)胞的全能性強(qiáng)調(diào)了細(xì)胞具有一套完整的遺傳物質(zhì)，有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，它必須是離體的組織或器官。
(五)動(dòng)物細(xì)胞的全能性受到了抑制，科學(xué)家還沒能利用已分化的動(dòng)物細(xì)胞來合成一個(gè)完整的生物個(gè)體。但是他們用已分化的細(xì)胞的細(xì)胞核和卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)結(jié)合形成的細(xì)胞培育出了新個(gè)體，克隆羊多利就是這樣誕生的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)也說明了已分化的動(dòng)物細(xì)胞從整體細(xì)胞水平來看，全能性受到抑制，但細(xì)胞核仍是具有全能性的。(再補(bǔ)充干細(xì)胞知識(shí)。)
(六)那么生物體內(nèi)的細(xì)胞的全能性一樣嗎?體細(xì)胞、生殖細(xì)胞、受精卵，它們的全能性高低如何?
對(duì)體細(xì)胞而言，分化程度越低、全能性越高。
對(duì)受精卵而言，它是個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，未分化，全能性最高。
對(duì)生殖細(xì)胞如卵細(xì)胞、花粉而言，它們并非個(gè)體發(fā)育起點(diǎn)，分化程度高，但全能性也高。
主要板書：
細(xì)胞的分化
一、細(xì)胞分化
產(chǎn)生穩(wěn)定性差異：基因的選擇性表達(dá)
二、細(xì)胞全能性
1， 植物細(xì)胞全能性 2， 動(dòng)物細(xì)胞核全能性 3， 分化與全能性的關(guān)系
全能性：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞