高二生物考試知識教案
生物是最大的生態系統,包括森林生態系統、淡水生態系統、濕地生態系統、海洋生態系統、城市生態系統、農田生態系統等。下面是小編為大家帶來的高二生物考試知識教案七篇,希望大家能夠喜歡!
高二生物考試知識教案(精選篇1)
《分子與細胞》 元素 細胞膜 基質
化學成分 結構與功能 細胞質 化合物 細胞核 細胞器 細胞 生物膜系統 有絲分裂
無絲分裂 細胞分裂 細胞分化 細胞工程 減數分裂 高一生物內容構成
(一)走近細胞
一、 比較原核與真核細胞(多樣性) 原核細胞 真核細胞
細胞 較小(1—10um) 較大(10--100 um)
細胞核 無成形的細胞核,核物質集中在核區。無核膜,無核仁。DNA不和蛋白質結合 有成形的真正的細胞核。有核膜,有核仁。DNA不和蛋白質結合成染色體 細胞質 除核糖體外,無其他細胞器 有各種細胞器
細胞壁 有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖 植物細胞、真菌細胞有,動物細胞無 代表 放線菌、細菌、藍藻、支原體 真菌、植物、動物
二、生命系統的層次性
植:營養、保護、機械、輸導 植:根、莖、葉 細胞 組織 分泌 器官 花、果、種
動:上皮、結締、肌肉、神經 動:心、肝…… 運動、循環 消化、呼吸 病毒
系統(動) 個體 單細胞 種群 群落 泌尿、生殖 多細胞 神經、內分泌 非生物因素 Ⅰ號 生態系統 生產者 生物圈 生物因素 消費者 Ⅱ號 分解者
三、細胞學說內容(統一性)
○從人體的解剖和觀察入手:維薩里、比夏 ○顯微鏡下的重要發明:虎克、列文虎克 ○理論思維和科學實驗的結合:施來登、施旺
1. 細胞是一個有機體,一切動植物都由細胞發育而來,并由細胞和細胞產物所構成。
2. 細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。 3. 新細胞可以從老細胞中產生。
○在修正中前進:細胞通過分裂產生新的細胞。 注:現代生物學的三大基石
1.1838—1839年 細胞學說 2.1859年 達爾文 進化論 3.1866年 孟德爾 遺傳學
四、結論 除病毒以外,細胞是生物體結構和功能的基本單位,也是地球上最基本的生命系統。
(二)組成細胞的分子 基本:C、H、O、N (90%)
大量:C、H、O、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg 元素 微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
(20種) 最基本:C,占干重的48.4%,生物大分子以碳鏈為骨架 物質 說明生物界與非生物界的統一性和差異性。 基礎 水:主要組成成分;一切生命活動離不開水 無機物 無機鹽:對維持生物體的生命活動有重要作用 化合物 蛋白質:生命活動(或性狀)的主要承擔者/體現者 核酸:攜帶遺傳信息
有機物 糖類:主要的能源物質 脂質:主要的儲能物質
一、蛋白質 (占鮮重7-10%,干重50%)
結構 元素組成 C、H、O、N,有的還有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等 單體 氨基酸 (約20種,必需8種,非必需12種)
化學結構 由多個氨基酸分子脫水縮合而成,含有多個肽鍵的化合物,叫多肽。 多肽呈鏈狀結構,叫肽鏈。一個蛋白質分子含有一條或幾條肽鏈。 高級結構 多肽鏈形成不同的空間結構,分
二、
三、四級。
結構特點 由于組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序不同,于是肽鏈的空間結構千差萬別,因此蛋白質分子的結構是極其多樣的。
功能 ○蛋白質的結構多樣性決定了它的特異性/功能多樣性。
1. 構成細胞和生物體的重要物質:如細胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質; 2. 有些蛋白質有催化作用:如各種酶;
3. 有些蛋白質有運輸作用:如血紅蛋白、載體蛋白; 4. 有些蛋白質有調節作用:如胰島素、生長激素等; 5. 有些蛋白質有免疫作用:如抗體。
備注 ○連接兩個氨基酸分子的鍵(—NH—CO—)叫肽鍵。 ○各種蛋白質在結構上所具有的共同特點(通式):
1. 每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上; 2. 各種氨基酸的區別在于R基的不同。 ○ 變性(熟雞蛋)&鹽析&凝固(豆腐)
計算 ○由N個aa形成的一條肽鏈圍成環狀蛋白質時,產生水/肽鍵 N 個; ○N個aa形成一條肽鏈時,產生水/肽鍵 N-1 個; ○N個aa形成M條肽鏈時,產生水/肽鍵 N-M 個;
○N個aa形成M條肽鏈時,每個aa的平均分子量為α,那么由此形成的蛋白質 的分子量為 N×α-(N-M)×18 ;
二、核酸
一切生物的遺傳物質,是遺傳信息的載體,是生命活動的控制者。 元素組成 C、H、O、N、P等
分類 脫氧核糖核酸(DNA雙鏈) 核糖核酸(RNA單鏈) 單體
成分 磷酸 H3PO4 五碳糖 脫氧核糖 核糖 含氮
堿基 A、G、C、T A、G、C、U 功能 主要的遺傳物質,編碼、復制遺
傳信息,并決定蛋白質的合成 將遺傳信息從DNA傳遞給 蛋白質。
存在 主要存在于細胞核,少量在線粒
體和葉綠體中。甲基綠 主要存在于細胞質中。吡羅紅
△ 每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。
三、糖類和脂質
元素 類別 存在 生理功能
糖類 C、H、O 單糖 核糖C5H10O5 主細胞質 核糖核酸的組成成分; 脫氧核糖C4H10O5 主細胞核 脫氧核糖核酸的組成成分; 六碳糖:葡萄糖
C6H12O
6、果糖等 主細胞質 是生物體進行生命活動的重要能源物質(70%以上); 二糖
C12H22O11 麥芽糖、蔗糖 植物 乳糖 動物
多糖 淀粉、纖維素 植物 (細胞壁的組成成分), 重要的儲存能量的物質; 糖原(肝、肌) 動物 脂質 C、H、O 有的 還有N、P 脂肪 動、植物 儲存能量、維持體溫恒定; 類脂/磷脂 腦、豆 構成生物膜的重要成分; 固醇 膽固醇 動物 動物的重要成分; 性激素 促性器官發育和第二性征; 維生素D 促進鈣、磷的吸收和利用;
△ 組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動,而只有按照一定的方式有機地組織起來,才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。
四、鑒別實驗
試劑 成分 實驗現象 常用材料
蛋白質 雙縮脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆 雞蛋
B: 0.01g/mL CuSO4 脂肪 蘇丹Ⅲ 橘黃色 花生
還原糖 班氏(加熱) 磚紅色沉淀 蘋果、梨、白蘿卜 淀粉 碘液 I2 藍色 馬鈴薯
○具有還原性的糖:葡萄糖、麥芽糖、果糖
五、無機物 存在方式 生理作用 水
結合水4.5% 自由水95% 部分水和細胞中
其他物質結合。 細胞結構的組成成分。 絕大部分的水以 游離形式存在,可以自由流動。 1.細胞內的良好溶劑; 2.參與細胞內許多生物化學反應; 3.水是細胞生活的液態環境;
4.水的流動,把營養物質運送到細胞,并把廢物運送到排泄器官或直接排出; 無機鹽 多數以離子狀態存,如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1.細胞內某些復雜化合物的重要組成部分,如Fe2+是血紅蛋白的主要成分; 2.持生物體的生命活動,細胞的形態和功能; 3.維持細胞的滲透壓和酸堿平衡;
六、小結
化合 有機組合 分化
化學元素 化合物 原生質 細胞
○原生質 1.泛指細胞內的全部生命物質,但并不包括細胞內的所有物質,如細胞壁; 2.包括細胞膜、細胞質和細胞核三部分;其主要成分為核酸、蛋白質(和脂類); 3.動物細胞可以看作一團原生質。
○細胞質 : 指細胞中細胞膜以內、細胞核以外的全部原生質。
○原生質層:成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質,為一層半透膜。 (三)細胞的基本結構
細胞壁(植物特有): 纖維素+果膠,支持和保護作用 成分:脂質(主磷脂)50%、蛋白質約40%、糖類2%-10% 細胞膜
作用:隔開細胞和環境;控制物質進出;細胞間信息交流;
真核 基質: 有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等 細胞 細胞質 是活細胞進行新陳代謝的主要場所。 分工:線、內、高、核、溶、中、葉、液、 細胞器
協調配合:分泌蛋白的合成與分泌;生物膜系統 核膜:雙層膜,分開核內物質和細胞質
核孔:實現核質之間頻繁的物質交流和信息交流 細胞核 核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關 染色質:由DNA和蛋白質組成,DNA是遺傳信息的載體
一、 細胞器 差速離心:美國 克勞德
線粒體 葉綠體 高爾基體 內質網 液泡 核糖體 中心體 分布 動植物 植物 動植物 動植物 植物和某 些原生動物 動植物 動物 低等植物
形態 橢球形、棒形 扁平的球形或橢球形 大小囊泡、扁平囊 網狀 橢球形粒狀小體 結構 雙層膜,有少量DNA 單層膜,形成囊泡狀和管狀,內有腔 沒有膜結構
嵴(TP酶復合體)、基粒、基質 基粒(類體)、基質(片層結構)、酶 外連細胞膜,內連核膜 液泡膜、細胞液 蛋白質、RNA、和酶 兩個互相垂直的中心粒 功能 有氧呼吸的主場所 進行光合作用的場所 細胞分泌,
成細胞壁 提供合成、運輸條件 貯存物質,調節內環境 蛋白質合成的場所 與有絲分裂有關 備注 在核仁 形成
△ 細胞器是指在細胞質中具有一定形態結構和執行一定生理功能的結構單位,
三、協調配合 分泌蛋白 放射性同位素示蹤法:羅馬尼亞 帕拉德 有機物、O2 葉綠體 線粒體 能量、CO2 基因調控 初步合成 加工 修飾
細胞核 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 胞外 氨基酸 肽鏈 一定空間結構
○生物膜系統:細胞器膜 + 細胞膜 + 核膜等形成的結構體系
四、細胞核 = 核膜(雙層) + 核仁 + 染色質 + 核液 美西螈實驗、蠑螈橫縊實驗、變形蟲實驗、傘藻嫁接與移植實驗
細胞核是遺傳信息儲存和復制的場所,是代謝活動和遺傳特性的控制中心。 ○ 染色質和染色體是同一物質在細胞周期不同階段相互轉變的形態結構。 DNA 螺旋
○ + = 核小體(串珠結構) 染色質 30nm纖維 組蛋白 非組蛋白 螺旋化
0.4um超螺旋管(圓筒形) 2-10um染色單體(圓柱狀、桿狀)
二、樹立觀點(基本思想) 1.有一定的結構就必然有與之相對應功能的存在; ○結構和功能相統一
2.任何功能都需要一定的結構來完成
1.各種細胞器既有形態結構和功能上的差異,又相互聯系,相互依存; ○分工合作
2.細胞的生物膜系統體現細胞各結構之間的協調配合。
○生物的整體性:整體大于各部分之和;只有在各部分組成一個整體的時才能體現出生命現象。 1.結構:細胞的各個部分是相互聯系的。如分布在細胞質的內質網內連核膜,外接細胞膜。 2.功能:細胞的不同結構有不同的生理功能,但卻是協調配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。 3.調控:細胞核是代謝的調控中心。其DNA通過控制蛋白質類物質的合成調控生命活動。
4.與外界的關系上:每個細胞都要與相鄰細胞、而與外界環境直接接觸的細胞都要和外界環境進行物質交換和能量轉換。
六、總結
細胞既是生物體結構的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。
(四)細胞物質的運輸
○科學家研究細胞膜結構的歷程是從物質跨膜運輸的現象開始的,分析成分是了解結構的基礎,現象和功能又提供了探究結構的線索。人們在實驗觀察的基礎上提出假說,又通過進一步的實驗來修正假說,其中方法與技術的進步起到關鍵的作用 成分:磷脂和蛋白質和糖類
結構:單位膜(三明治)→ 流動鑲嵌模型 細胞膜 特性 結構特點:具有相對的流動性
生理特性:選擇透過性(對離子和小分子物質具選擇性) 保護作用
功能 控制細胞內外物質交換 細胞識別、分泌、排泄、免疫等
一、物質跨膜運輸的實例 1.水分
條件 濃度 外液 > 細胞質/液 外液 < 細胞質/液 現象 動物 失水皺縮 吸水膨脹甚至漲破 植物 質壁分離 質壁分離復原 原理 外因 水分的滲透作用
內因 原生質層與細胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同 結論 細胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運輸的過程 ○ 滲透現象發生的條件:半透膜、細胞內外濃度差
○ 滲透作用:水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象。 ○ 半透膜:指一類可以讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的一類薄膜的總稱。 ○ 質壁分離與復原實驗可拓展應用于:(指的是原生質層與細胞壁) ①證明成熟植物細胞發生滲透作用; ②證明細胞是否是活的;
③作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法; ④初步測定細胞液濃度的大小; 2. 無機鹽等其他物質
① 不同生物吸收無機鹽的種類和數量不同。
② 物質跨膜運輸既有順濃度梯度的,也有逆濃度梯度的。 3. 選擇透過性膜
可以讓水分子自由通過,一些離子和小分子也可以通過,而其他離子、小分子和大分子則不能通過的膜。 □ 生物膜是一種選擇透過性膜,是嚴格的半透膜。
二、流動鑲嵌模型 1.要點
①磷脂雙分子層 構成生物膜的基本支架,但這個支架不是靜止的,它具有流動性。 ②蛋白質 鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上,大多數蛋白質也是可以流動的。 ③天然糖蛋白 蛋白質和糖類結合成天然糖蛋白,形成糖被具有保護、潤滑和細胞識別等 2.與單位膜的異同
相同點:組成細胞膜的主要物質是脂質和蛋白質
不同點:①流:蛋白質的分布有不均勻和不對稱性;強調組成膜的分子是運動的。 ②單:蛋白質均勻分布在脂雙層的兩側;認為生物膜是靜止結構。
三、跨膜運輸的方式
例子|方式| 濃度梯度| 載體| 能量| 作用
水、甘油、氣體、乙醇、苯| 自由擴散| 順 ×| ×| 被選擇吸收的物質從高濃度的一側通過細胞膜向濃度低的一側轉運
葡萄糖進入紅細胞| 協助擴散| 順| √| ×
進入紅細胞的鉀離子 |主動運輸| 逆| √| √| 能保證活細胞按照生命活動的需要,主動地選擇吸收所需要
的物質,排出新陳代謝產生的廢物和對細胞要害的物質。 ○大分子或顆粒:胞吞、胞吐
四、小結 組成 決定
磷脂分子+蛋白質分子 結構 功能(物質交換) 具有
導致 保證 體現
運動性 流動性 物質交換正常 選擇透過性
成分組成結構,結構決定功能。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的,因此決定了由它們構成的細胞膜的結構具有一定的流動性。結構的流動性保證了載體蛋白能把相應的物質從細胞膜的一側轉運到到另一側。由于細胞膜上不同載體的數量不同,所以,當物質進出細胞時能體現出不同的物質進出細胞膜的數量、速度及難易程度的不同,即反映出物質交換過程中的選擇透過性。可見,流動性是細胞膜結構的固有屬性,無論細胞是否與外界發生物質交換關系,流動性總是存在的,而選擇透過性是細胞膜生理特性的描述,這一特性,只有在流動性基礎上,完成物質交換功能方能體現出來。 (五)細胞的能量供應和利用 H2O 外界 水
H2O O2 礦質元素 [H] 光 ATP 原生質 ADP+PI 熱能 ATP ADP+PI CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、 酶——降低反應活化能
◎ 新陳/細胞代謝:活細胞內全部有序化學反應的總稱。
◎ 活化能:分子從常態轉變成容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。 1. 發現
①巴斯德之前:發酵是純化學反應,與生命活動無關。
②巴斯德(法、微生物學家):發酵與活細胞有關;發酵是整個細胞。
③利比希(德、化學家):引起發酵的是細胞中的某些物質,但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發揮作用。
④比希納(德、化學家):酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續起催化作用,就像在活酵母細胞中一樣。
⑤薩姆納(美、科學家):從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質。 ⑥許多酶是蛋白質。
⑦切赫與奧特曼(美、科學家):少數RNA具有生物催化功能。 2.定義
酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數酶是蛋白質。 注:
①由活細胞產生(與核糖體有關)
②催化性質:A.比無機催化劑更能減低化學反應的活化能,提高化學反應速度。 B.反應前后酶的性質和數量沒有變化。 ③成分:絕大多數酶是蛋白質,少數酶是RNA。 3.特性
① 高效性:催化效率很高,使反應速度很快,是一般無機催化集的107——1013倍。 ② 專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 → 多樣性 。 ③ 需要合適的條件(溫度和pH值) → 溫和性 → 易變性 。
酶的催化作用需要適宜的溫度、pH值等,過酸、過堿、高溫都會破壞酶分子結構。低溫也會影響酶的活性,但不破壞酶的分子結構。 圖例
解析 在底物足夠,其他因素固定的條件下,酶促反應的速度與酶濃度成正比。 1.在S較低時,V隨S增加而加快,近乎成正比;
2.在S較低時,V隨S增加而加快,但不顯著;
3.當S很大且達到一定限度時,V也達到一個最大值,此時即使再增加S,反應也幾乎不再改變。 1.在一定T內V隨T的 升高而加快;
2.在一定條件下,每一種酶在某一T時活力最大,稱最適溫度; 3.當T升高到一定限度時,V反而隨溫度的升高而降低。 ◎動物T:35—40℃ PH : 6.5—8.0 ◎ 酶工程
生產提取 制成 酶制劑 應用 治療疾病;加工和生產一些產品; 和分離純化 固定化酶 化驗診斷和水質檢測;其他分支。
二、ATP(三磷酸腺苷)
◎ ATP是生物體細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物,是生物體進行各項生命活動的直接 能源,它的水解與合成存在著能量的釋放與貯存。 1.結構簡式 A — P ~ P ~ P 腺苷 普通化學鍵13.8KJ/mol 高能磷酸鍵 30.54 KJ/mol 磷酸基團 2.ATP與ADP的轉化 ATP 呼吸作用
(線粒體) 吸 Pi (細胞質基質) 能 吸收分泌(滲透能) (葉綠體) 放 肌肉收縮(機械能) 光合作用 Pi 能 神經傳導、生物電(電能) ADP (每個活細胞) 合成代謝(化學能) 體溫(熱能) 螢火蟲(光能)
◎ 糖類—主要能源物質 熱能 散失 太陽光能 脂肪—主要儲能物質 氧化
(直接能源) 蛋白質—能源物質之一 分解 化學能 ATP 水解酶、放
◎ ATP ADP + Pi + 能量 合成酶、吸
3.能產生ATP: 線粒體、葉綠體、細胞質基質 能產生水: 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核 能堿基互補配對: 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
三、ATP的主要來源——細胞呼吸
◎呼吸是通過呼吸運動吸進氧氣,排出二氧化碳的過程。
◎細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產物,釋放出能量并生成ATP的過程。分為: 有氧呼吸 無氧呼吸
概念 指細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產生二氧化碳和水,釋放能量,生成許多ATP的過程。 指細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產物,同時釋放出少量能量的過程。 過程 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP ② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP ③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP → 2C3H6O3 ② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2 反應式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP 不同點 場所 : ①②線粒體基質 ③內膜 始終在細胞質基質 條件 : 除①外,需分子氧、酶 不需分子氧、需酶 產物 : CO2 、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 : 大量、合成38ATP(1161KJ) 少量、合成2ATP(61.08KJ) 相同點 聯系 : 從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同,以后階段不同 實質 : 分解有機物,釋放能量,合成ATP 意義 : 為生物體的各項生命活動提供能量;為體內其他化合物合成提供原料 ◎比較
光合作用 呼吸作用
反應場所 綠色植物(在葉綠體中進行) 所有生物(主要在線粒體中進行) 反應條件 光、色素、酶 酶(時刻進行)
物質轉變 把無機物CO2和H2O合成有機物(CH2O) 分解有機物產生CO2和H2O 能量轉變 把光能轉變成化學能儲存在有機物中 釋放有機物的能量,部分轉移ATP 實質 合成有機物、儲存能量 分解有機物、釋放能量、產生ATP 聯系 有機物、氧氣 光合作用 呼吸作用 能量、二氧化碳 ◎ 光合作用的實質
通過光反應把光能轉變成活躍的化學能,通過暗反應把二氧化碳和水合成有機物,同時把活躍的化學能轉變成穩定的化學能貯存在有機物中。
四、光和光合作用
◎光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的 有機物,并釋放出氧氣的過程。影響因素有:光、溫度、CO2濃度、水分、礦質元素等。 1.發現
內容 時間 過程 結論
普里斯特 1771年 蠟燭、小鼠、綠色植物實驗 植物可以更新空氣 薩克斯 1864年 葉片遮光實驗 綠色植物在光合作用中產生淀粉
恩格爾曼 1880年 水綿光合作用實驗 葉綠體是光合作用的場所釋放出氧。 魯賓與卡門 1939年 同位素標記法 光合作用釋放的氧全來自水 2.場所 雙層膜 葉綠體 基質
基粒 多個類囊體(片層)堆疊而成 胡蘿卜素(橙黃色)1/3 類胡蘿卜素 葉黃素(黃色) 2/3 吸藍紫光 色素 (1/4) 葉綠素A(藍綠色)3/4 葉綠素(3/4) 葉綠素B(黃綠色)1/4 吸紅橙和藍紫光 3.過程 光反應 暗反應
條件 光、色素、酶 CO
2、[H]、ATP、酶 時間 短促 較緩慢
場所 內囊體的薄膜 葉綠體的基質 過程 ① 水的光解 2H2O → 4[H] + O2 ② ATP的合成/光合磷酸化
ADP + Pi + 光能 → ATP ① CO2的固定 CO2 + C5 → 2C3 ② C3/ CO2的還原 2C3 + [H] →(CH2O)
實質 光能 → 化學能,釋放O2 同化CO2,形成(CH2O) 總式 CO2 + H2O → (CH2O)+ O2 或 CO2 + 12H2O → (CH2O)6 + 6O2 + 6H2O 物變 無機物CO
2、H2O → 有機物(CH2O)
能變 光能 → ATP中活躍的化學能 → 有機物中穩定的化學能 ◎ 同位素示蹤
14C 光反應 2C 3 暗反應 (14CH2O) 3H2O 固定 [3H] 還原 (C3H2O) H218O 光 18O2 ◎ 人為創設條件,看物質變化:
1. 光照 → [H]和ATP → 暗反應 → (CH2O)↓ 切斷 → 不能生成 → 不能進行 → 不能生成 2. CO2 → C5 → C3 → (CH2O) ↓ ↓ ↓ ↓
高二生物考試知識教案(精選篇2)
教學目標
知識方面
1、使學生理解新陳代謝的概念及其本質
2、使學生了解酶的發現過程;初步理解酶的概念、酶的特性、影響酶活性的因素
3、使學生理解酶在生物新陳代謝中的作用
能力方面
在引導學生分析生物新陳代謝概念,探究酶的特性,探究影響酶活性因素的過程中,初步訓練學生的邏輯思維能力,分析實驗現象能力及設計實驗的能力,。
情感、態度、價值觀方面
通過讓學生了解酶的發現過程,使學生體會實驗在生物學研究中的作用地位;通過討論酶在生產、生活中的應用,使學生認識到生物科學技術與社會生產、生活的關系;體會科學、技術、社會之間相互促進的關系,進而體會研究生命科學價值的教育。
教學建議
教材分析
1、酶的發現
教材簡單介紹酶的發現歷史,從1783年意大利科學家斯巴蘭讓尼設計的巧妙實驗到20世紀80年代科學家發現少數的酶是RNA,使學生對酶的研究歷史中的一些重大發現有了一個大致了解。
2、酶的特性
酶的特性主要是通過安排了有關的學生實驗,讓學生通過實驗,發現酶的三個特性,這樣的編排方式符合學生由感性到理性的認知規律,有利于引導學生主動參與教學過程,并且有利于培養學生的多種能力。酶的高效性特點,是通過比較《實驗五、肝臟內的過氧化氫酶比無機催化劑的催化效率》切入;酶的專一性的特點,是通過比較《實驗六、探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用》切入;
3、影響酶活性的因素
本節教材主要講述酶的催化作用需要適宜的條件,通過《實驗七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》切入。
本節內容的最后,安排了課外讀“造福人類的酶工程”,以開闊學生的視野,同時又有助于加強學生對本節基礎知識的理解,使學生體會科學、技術在改變人類生活質量中的作用。
教法建議
1、使學生在理解細胞水平上的新陳代謝概念及其本質是本節的重點與難點
新陳代謝是活細胞中全部有序的化學變化的總稱,這是在細胞水平上對新陳代謝的描述。其實學生已不是第一次接觸新陳代謝的概念,在初中生物課和高中生物課緒論中,學習已接觸到諸如同化作用、異化作用及其關系等與新陳代謝有關的知識,但那是在生物個體水平對新陳代謝下的定義。本章的新陳代謝內容是對以往知識的深化和展開,教學教師要有意識地從細胞和分子水平引導學生分析出生物體是如何自我更新的,合成與分解是如何進行的,及其二者的關系,從而使學生更深刻地理解什么是生命。
例如,為使學生理解"新陳代謝是活細胞中全部化學反應的總稱"這句話,教師可結合前一章細胞的物質基礎與結構基礎的相關知識,引導學生分析活細胞中發生的各種化學反應,如發生在線粒體內的糖的氧化放能的化學過程;發生在葉綠體中的水和二氧化碳合成為有機物的化學過程;發生在核糖體上的氨基酸縮合成多肽鏈的化學過程等,使學生對"新陳代謝是活細胞中全部化學反應的總稱"這句話有一個感性認識。
2、使學生理解酶的概念是本節的重點。在本節教學中如何組織學生完成酶具有專一性的實驗并實施有效的討論是本節的難點。
生命體隨時隨刻發生著數量巨大的生物化學反應,同時又是一個穩定的,開放的系統。細胞中發生的各種化學反應不可能在高溫、高壓、強酸、強堿等條件下進行,而必須在常溫、常壓、水溶液環境下能快速、有序地進行的,這就要盡可能地降低化學反應能閾,這是新陳代謝為什么離不開生物催化劑,即酶的原因。
酶的概念和酶的發現可結合一起在讓學生討論,這樣可讓學生充分體會生產實踐和科學實驗對科學發展的促進作用。酶的特性這部分內容,可先組織學生依次完成實驗,然后再由學生來討論和總結。
在引導學生分析酶的特性時,引導學生與蛋白質的多樣性聯系起來,可使學生易于理解酶的催化作用的專一注必定意味著酶的多樣性,而且蛋白質分子空間結構的多樣性和酶的專一性催化關系密切。
3、使學生理解酶具有高效性、專一性和需要適宜條件是本節的重點,如何組織學生完成影響酶活性因素的選做實驗并分析、討論實驗是本節教學的難點。
在組織學生操作、分析、討論《實驗七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》基礎上,引導學生分析兩個坐標曲線圖,讓學生概括酶的催化作用需要適宜的溫度和pH。
教學設計示例
【課題】 第一節 新陳代謝與酶
【教學重點】新陳代謝的概念及其本質的概念、酶的特性、影響酶活性的因素、酶在生物新陳代謝中的作用
【教學難點】新陳代謝的概念及其本質的概念、酶在生物新陳代謝中的作用
【課時安排】1課時
【教學手段】板圖、多媒體課件、實驗
【教學過程】
1、引入新陳代謝的概念及本質
(1)學生在初中生物學課本、高中緒論課的學習或通過各種媒體的介紹,對新陳代謝已經有了一定的認識,首先,教師應了解學生對新陳代謝是如何理解的。為此教師可設計一些問題,引導學生以自身為例,剖析生命是如何維持的,以此引入本節的學習,如:
①人體的腦細胞是通過什么途徑獲得營養?腦細胞中產生的代謝廢物又是通過什么途徑排出體外的?
②進入腦細胞的營養物質是如何被利用的?
③學生如何理解同化作用、異化作用,物質代謝、能量代謝,它們之間有何關系?
④想一想,人體的身體有哪些系統參與了新陳代謝過程,各是如何參與的等等?
(2)學生一般只能從生物個體、器官或系統水平上,說明生物體與外界環境之間進行物質和能量的交換,在此基礎上,教師應把討論引向微觀水平,即細胞和分子水平的代謝過程。如可以設問:
①你吃下的肉類蛋白質,通過什么途徑轉化成為你自身的蛋白質?
②你吃下的淀粉類食物,通過什么途徑為你提供能量?等等
通過分析、討論,使學生理解:細胞的結構和生命活動的維持,需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態,而這種自我更新的過程完全依賴于細胞內發生的生物化學反應,從而在細胞水平理解新陳代謝的本質,即“新陳代謝是活細胞中全部有序的化學變化的總稱”。
2、酶的概念、特性及其生理功能
在學生理解新陳代謝的本質后,可以利用學生已有的化學知識,分析出無機化學反應過程中所需的條件一般是很激烈的,再讓學生分析出生物體細胞生存的條件是很溫和的,可以提問,如:
(1)細胞生存的條件是很溫和的,那么細胞內數量如此巨大的生物化學反應如何在常溫、常壓、水溶液環境、pH接近中性的條件下,迅速高效的進行呢?
(2)在化學反應中有沒有提高化學反應的方法呢?
這樣可順利地引出活細胞產生的生物催化劑,即酶。
3、酶的發現史
這部分的教學,教師可讓學生自己閱讀,也可發給學生相應的補充資料,尤其是某種酶的研究過程方面的資料,目的是讓學生對酶的研究過程、方法有一個較為全面的了解,讓學生切身體會到生物學的實驗研究對生物學發現的重要作用。
學生閱讀后,可提問:酶都是蛋白質嗎?并做一定的說明。
酶是活細胞所產生的具有催化能力的一類特殊的蛋白質。酶是細胞中促進化學反應速度的催化劑。現已發現的酶約有3000種以上。它們分別存在于各種細胞中,催化細胞生長代謝過程中各種不同的化學反應,使生物化學反應在常溫、常壓、水溶液等溫和的條件下就可順利進行。
很多年來,人們一直認為所有的酶都是蛋白質。然而生物學家的實驗證明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh發現原生動物四膜蟲的26S rRNA前體在沒有蛋白質的情況下進行內含子的自我拼接,最終形成L19RNA。當時因為只是了解它有這種自我催化的活性,沒有把它與酶等同看待。
1983年Atman和Pace分別報導了在RNA前體加工過程起催化作用的酶是由20%蛋白質和80%RNA組成的。如果除去蛋白質部分,并提高鎂離子的濃度,則留下的RNA具有與全酶相同的催化活性,這是說明RNA具有酶活性的第一例證。
“酶不都是蛋白質”,這一科學事實再一次有力地證明了實驗在科學發展中所起到的舉足輕重的作用,同時也讓我們看到,科學是發展的,探索是無止境的,而真理是相對的,現在的科學事實可能在今后會被修正,甚至_。
另外,酶、激素、維生素之間的區別值得一提,學生在以后的學習中容易把這些物質和它們的作用搞混。可就高中生物學水平做一簡單比較:
酶
激素
維生素
從化學本質上看
蛋白質
蛋白質(如生長素、胰島素等)、固醇類脂類物質(如性激素)
多種多樣,一般為小分子有機物。 如維生素D是固醇類物質;維生素A是脂類物質(萜類);維生素C是抗壞血酸(葡萄糖的衍生物)等等。
從生理功能看
可提高生物體生物化學反應的速度,是一種生物催化劑。
激素又稱“化學信使”,是特定細胞合成的,能使生物體發生一定反應的有機分子。它的作用力很強,很低的濃度就能引起很強的反應,但在細胞中不能積累,很快就會被破壞。
維生素常常與酶結合,是較復雜酶的組成成分之一。天然食物中含量極少,但這些極微小的量對人體的生長和健康是必需的,人體一般不能合成它們或合成量不足,必須從食物中攝取。
可把酶的發現史與酶的特性這兩部分教學內容結合起來,這樣可使學生用實驗方法探索酶的特性順理成章。
高二生物考試知識教案(精選篇3)
第二節
一、知識結構
二、教材分析
1.本小節主要講授“染色體結構的變異和染色體組的概念,染色體倍性(二倍體、多倍體、單倍體)及其在育種上的應用”。
2.教材從“貓叫綜合征”講起,介紹了“染色體結構變異的四種類型及其對生物體的影響”。之后安排了“觀察果蠅唾腺巨大染色體裝片(選做)”的實驗。幫助學生加深對染色體結構變異的理解,并學習觀察果蠅唾腺巨大染色體裝片的方法。
3.染色體數目的變異可分為兩類:一類是細胞內的個別染色體的增加或減少;另一類是細胞內的染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少。其中后一類變異與人類的生產和生活關系比較密切,是教材重點介紹的內容。
4.染色體組的概念通過分析果蠅的染色體組成而得出。然后,根據生物體細胞中染色體組數目的不同,區分染色體數目變異的幾種主要類型---二倍體、多倍體和單倍體,重點講述多倍體和單倍體。最后教材用小字講述三倍體無籽西瓜的培育過程,使學生把所學的知識與生產和生活實際聯系起來。
5.本小節可以為本章第五節《人類遺傳病與優生》中有關染色體異常遺傳病和第七章《生物的進化》中有關現代生物進化理論的學習打下基礎。
三、教學目標
1.知識目標:(1)染色體結構的變異(a:識記);(2)染色體數目的變異(a:識記)。
2.能力目標: 學會觀察果蠅唾腺巨大染色體裝片。
四、重點?實施方案
1.重點: 染色體數目的變異。
2.實施方案: 通過掛圖、幻燈片、投影片等多媒體教具,變抽象為具體,讓學生抓住關鍵,學會知識。
五、難點?突破策略
1.難點: 染色體組、二倍體、多倍體和單倍體的概念。
2.突破策略: 通過生殖細胞中的兩套不同的染色體,引導學生從全部染色體的許多特征中抓住共同的關鍵特征。結合多媒體課件及具體實例,搞清難點所在。突破難點,理清思路。
六、教具準備:1.貓叫綜合征幼兒的照片;2.精子形成過程的示意圖;3.果蠅的精子與卵細胞圖、染色體結構變異和染色體數目變異的知識結構投影片;4.果蠅染色體活動的多媒體課件。
七、學法指導:本節課中,教師要指導學生仔細觀察,與學生談話,師生互動,共同歸納總結出應得的結論。
八、課時安排:2課時
高二生物考試知識教案(精選篇4)
【教材地位分析】
本節內容是人教版高中生物必修1分子與細胞第5章第4節《能量之源──光與光合作用》第1節課的教學內容;,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。本章節內容按照課標安排應2課時完成:第一課時學習“光合作用的發現”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”。本節教學設計是該節的第一課時內容。第一課時我準備讓學生以經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;面向全體學生;倡導研究性學習;注重與現實生活的聯系”的課程理念來設計教與學的過程。
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,對于光合作用的發現歷史卻很陌
生,關鍵對于我們這節課要達到的目標“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.理解光合作用的發現、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
通過分析科學家發現光合作用的過程,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,需要嚴謹的推理和大膽的想象,并通過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明確科學的研究態度在實驗探究中的重要性
④認識到技術的發展在科學研究中的作用,尊重科學且用發展的觀點看待科學、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培養觀察、分析綜合能力。
【教學重點】
①光合作用的發現及研究歷史;
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
【教學難點】
單因子變量原則中實驗變量與無關變量的辨析
【教學準備】
搜集相關圖片和素材;制作Flash多媒體課件
【課時安排】
2課時
【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現的?)
設計意圖:激發學生的探究欲望和學習興趣
2、光合作用的發現
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、原料和產物并歸納實驗結果。
從光合作用發現過程我們看到科學工作者對科學事業執著追求,嚴謹的科學態度,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:感受科學發現過程,提高學生探索求實的科學素養。進一步培養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。可明顯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。
高二生物考試知識教案(精選篇5)
一、教材分析
(一)教材內容及地位
這部分教材先介紹人體的呼吸系統是由呼吸道和肺兩部分組成,再從呼吸系統具有氣體交換的功能引入呼吸運動和氣體交換的有關知識。即三個中心問題:
1、 呼吸系統由哪些器官組成?
2、 氣體是如何進出肺的?
3、 人體內是如何進行氣體交換的?
呼吸是維持生命的重要生理功能之一,與消化、運動、循環、排泄系統存在緊密的聯系,學好這一部分內容有助于學生對“人體是一個統一的整體”的理解。
呼吸涉及能量與物質的交換,與新陳代謝直接有關,學好這一部分內容也有助于對“新陳代謝”的深入理解。
(二)教學目標
1、知識目標:
(1)認識呼吸道的組成和功能,理解肺的結構與功能特點。
(2)理解呼吸運動的原理,了解呼吸頻率及肺活量的概念。
(3)理解氣體交換的原理,掌握肺泡內的氣體交換及組織里的氣體
交換。
2、能力目標:
培養和提高學生自學能力、觀察能力,推理思維能力。
3、德育目標:
培養學生形成“生物是一個統一整體”及“結構與功能相統一”的生物學辨證思想。
通過學習人工呼吸,對學生進行關愛生命和助人為樂的教育;通過學習呼吸頻率、肺活量,鼓勵學生積極參加體育鍛煉。
(三)教學重點、難點分析
重點:1、肺的結構和功能
2、呼吸運動的過程
3、氣體交換的原理與過程
分析:
(1)肺的結構和功能是學習本節的基礎,打好這個基礎不僅可以使后面的學習比較容易,還能使學生體會生物體結構與功能相適應是普遍現象,有利于生物學觀點的建立。
(2)呼吸運動是本節基礎知識的重點。該原理需要通過學生觀察一系列的動畫之后,經過推理、判斷等思維過程才能理解,因此也是培養形象思維能力的重點。
(3)呼吸運動解決的是人體外環境與肺泡進行氣體交換的問題,接著要解決的是肺泡與血液之間和血液與組織細胞之間的氣體如何交換問題,無論從知識的完整性來看,還是從能力的培養來看,氣體交換的原理與過程應作為本節的重點。
難點:1、呼吸運動的過程
2、擴散作用及氣體交換的過程
分析:
(1)呼吸運動是負壓呼吸,而學生還沒有壓強的概念,就很難理解空氣是“壓入”肺內而不是“吸入”肺內。
(2)氣體交換的原理是擴散作用,而擴散作用這個物理概念要從生物學的角度教給學生是有一定困難的,加上肺泡里、血液里、組織細胞里的氣體都是肉眼看不見摸不著的,讓學生理解體內氣體交換的微觀過程也是有一定困難的。
二、教學方法
自學導思法——老師引導下的學生自主探究
直觀教學法——主要利用多媒體現代教學手段
自學導思的方式有利于學生主動學習,激發學生獨立思考和創新意識,充分發揮學生的主體作用。同時還培養了學生之間的團結協作精神。
教材中的肋骨運動的演示實驗是平面的,不夠形象,很難形成知識的遷移。而媒體動畫是立體的,直觀的、動靜結合的,結合教師的層層引導,啟發學生積極思維,逐步將學生將感性的認識引導到了理性認識,培養和發展了學生的抽象思維能力。
三、學習方法指導
1、指導觀察模型、圖片和動畫的方法,培養觀察能力。
2、隨著老師的設問,學生自學教材,主動思考,小組討論,培養分析和解決問題的能力。
3、指導學生發現并掌握知識內在的聯系,總結出生物學的“統一”原理。并學會運用這種原理指導以后的學習。
4、學會用系統表、表格、圖解表來總結,便于記憶。
四、教學程序
下面通過教學程序來談談教法、學法的具體應用。
教學
環節教 學 過 程設 計 意 圖
引言1、 人生存的最基本條件有哪些?
學生活動:
請學生像游泳時練習憋氣那樣,吸一口氣,然后屏住呼吸,看能憋多長時間?
2.氣體的進入是由哪個系統來完成的?通過生活常識來設問,激發了興趣,引起學生的有意注意力,自然引出課題,
新知識學習呼吸系統由哪些器官組成?設問:
呼吸系統由哪些器官組成?
學生活動:
學生自學教材,觀察教材中的系統模式圖,觀察人體模型,邊觀察,邊思考,邊記憶,提醒三點:
① 看書和看模型要聯系自己的身體,聯系外界氣體進入自己肺部的通路。
② 從上到下,從左到右觀察
③ 注意喉、氣管與食道的位置關系。
合起書看投影圖,依次回答各器官名稱。讓學生聯系自己的身體實際來學習,使學生感到能為自己的健康服務,從而產生親切感,增強學習的興趣。
提醒學生觀察圖形、模型時按一定的順序,從上到下,從左到右,從大到小或從小到大依次觀察,使觀察具有全面、完整、有條理和細致的特點,進而培養學生觀察能力。
重點突出肺的結構與功能相統一的特點。向學生滲透結構與功能相統一的生物學辯證觀點;讓學生自己來總結,可以培養學生的自學能力、概括總結能力以及語言表達能力。
設問:
1、呼吸系統各組成器官有何特點?
2、鼻涕和痰是怎樣產生的?
3、為什么呼吸道有清潔氣體的作用?
學生活動:
以小組為單位討論學習上述問題,各小組匯報結果,教師小結。
設問:
1、肺的功能是什么?
2、哪些結構特點與其功能相適應?
學生活動:
學生觀察豬肺實物,觀察肺的層層放大圖,自學肺的結構特點,開展討論,并用自己的語言總結,教師評價。
高二生物考試知識教案(精選篇6)
《生命活動的主要承擔者──蛋白質》說課稿
一、教學設計
(一)教學目標的確定
在課程標準的具體內容標準中,與本節內容相對應的條目是“概述蛋白質的結構和功能”,“概述”屬于理解水平,首先要理解蛋白質的基本組成單位──氨基酸的結構特點,以及由氨基酸形成蛋白質的過程,要達成新課標的要求,確定本節的知識目標為:“說明氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程”、“概述蛋白質的結構和功能”。
能力目標: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。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、豐富的信息內容的同時,培養分析和處理信息的能力。
考慮到認同生命的物質性對于樹立唯物主義觀點具有重要意義,而本節內容恰好說明了生命活動的物質基礎的重要方面──許多生命活動是靠蛋白質來完成的,因此,在情感態度與價值觀方面,就確定了“認同蛋白質是生命活動的主要承擔者”。世界上第一個人工合成蛋白質的誕生,是我國科學家在生物學創造的奇跡。國際人類蛋白質組計劃,是繼人類基因組計劃之后的又一項大規模的國際性科技工程,是我國科學家第一次領銜國際重大科研協作計劃。科學史話和科學前沿分別介紹了這兩項重大科研成果,讓學生在了解蛋白質研究有關的科學史和前沿進展的同時,培養愛國主義精神,增強民族自信心和自豪感。
(二)教學內容
1.教材內容的地位、作用與意義
對細胞結構和功能的了解,應建立在了解細胞的物質組成的基礎之上。本節關于組成細胞的重要物質蛋白質的內容,是學習本書其他章節的基礎,也是學習高中生物課程其他模塊的基礎。
2.教材的編排特點、重點和難點
特點:
(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。
(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、豐富的信息內容的同時,培養分析和處理信息的能力。
(3)教材考慮到分子水平的內容比較抽象,為了加強學習內容與生活的聯系,提高學生的學習興趣,本節教材編入了一些聯系生活的內容。
重點:
(1)氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。
(2)蛋白質的結構和功能。
難點:
(1)氨基酸形成蛋白質的過程。
(2)蛋白質的結構多樣性的原因。
(三)教學對象
1.學生已有知識和經驗
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、抽象的內容。教材考慮到分子水平的內容比較抽象,為了加強學習內容與生活的聯系,提高學生的學習興趣,本節教材編入了聯系生活的內容。如:為什么食物中應添加必需氨基酸?為什么吃熟雞蛋比吃生雞蛋容易消化?有關這些內容學生都有一定的經驗基礎,如果利用學生的生活經驗展開教學,有助于增加教學內容的親和力。
2.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,內容比較多。在學習時按照一條主線來進行,即組成元素(C、H、O、N)→基本單位(氨基酸)→肽鏈→蛋白質分子,再由結構到功能循序漸進,從而逐步理解掌握。
3.學生個性發展和群體提高
(四)教學策略
1、教學設計思路
由于學生缺乏有關氨基酸和蛋白質的化學知識,細胞的分子組成又是微觀的內容,比較抽象,所以在教學時,應注意聯系學生的生活經驗,利用圖解、課件和游戲等加強教學的直觀性,加強學生對微觀內容的感性認識,使學生在主動獲取知識的過程中完成重點、難點知識的學習,提高思維能力,形成相應的觀點。
2.教學方法:引導學生探究性學習;利用圖解、多媒體課件和游戲等直觀教學法。
3.教學媒體的選擇與運用:利用圖解、多媒體課件和游戲等。
4.教學流程
在本節教學中,我們通過組織學生進行一個個有趣的游戲,模擬氨基酸的結構和肽鏈的形成過程,讓學生在愉快的學習環境中輕松地學習抽象、微觀的化學分子結構和化學反應等科學知識。通過游戲模擬活動去突破本節課“蛋白質的結構”的教學難點的。這次說課主要說說這方面的問題,其他內容略。
1.課前預習與準備
盡管學生聽說過蛋白質這一名詞,但并不知道其化學結構和功能。因此,課前布置預習是非常必要的,通過預習學生能對將要學習的知識有一個大致的了解,同時會遇到一些問題,促使他們產生進一步認識蛋白質的興趣,為進行有效的課堂教學打下良好的基礎。
(1)讓學生閱讀課本第一頁的關于鄒承魯等人第一個人工合成蛋白質,及本節的科學史話和科學前沿。
(2)讓學生通過閱讀課本初步了解氨基酸的結構,并制作氨基酸的結構模型。這樣可增強學生的積極性。
2.利用問題探討引入課題
給出問題探討旁邊的圖片,然后提問:
(1)除此之外,同學們知道還有哪些食品中富含蛋白質?
(2)氨基酸與蛋白質有何關系?為什么有些食品中要添加某些氨基酸?
評價學生回答,引入研究主題:生命活動的主要承擔者──蛋白質。
3.在愉快的游戲中學習氨基酸和蛋白質的結構
高一學生抽象思維能力不是太強,以形象思維為主,所以在課堂上教師能以形象具體的方式進行教學,學生的學習效果比較好。所以在這部分的教學中采用了這種方式進行。
(1)氨基酸的結構特點
先給兩分鐘時間讓學生完成書中P20頁的思考與討論。四人小組進行討論后各組代表回答下列問題:
A.這些氨基酸的結構具有什么共同特點?
B.“氨基酸”這一名詞與其分子結構有對應關系嗎?
學生自己通過探究總結出氨基酸的結構通式。
檢查學生所做模型,給予恰當的評價。然后請一位學生上講臺,伸開雙手,兩腳并攏,面向同學。問:為什么讓他做這個姿勢?
學生與他們所做模型或書中的通式進行比較可說出:“他的兩只手相當于氨基和羧基,他的腳相當于氫基,頭相當于R基,軀干就相當于連接這四個基團的碳原子。”
我給出課件中的圖形,讓學生填入相應結構,對照剛才同學的姿勢。
最后讓學生把思考與討論中的四種氨基酸按通式的形式把各部分用方框畫出來。標出各種氨基酸的R來。(1分鐘)
問:什么的不同會導致氨基酸的不同?學生很容易就明白了。
通過這種預習加課堂上的模擬形式,學生很容易就可理解和掌握氨基酸結構通式這一重點內容。
(2)氨基酸形成蛋白質的過程
氨基酸的脫水縮合反應及有關計算,是教學的一個難點。同樣利用學生的動作模擬及動態課件來幫助學生進行學習。
請同桌的兩位同學注意,問:“假設你們就是兩個氨基酸分子,要形成一種物質應該怎樣連接起來呢?”
學生思考后都手拉手。
問:兩只手分別代表什么?學生答:一個是氨基,另一個是羧基。
這兩個基團怎樣連接起來的?答:通過脫水縮合反應結合的。
握住的手的位置相當于什么?肽鍵。
對于學生正確的回答,要及時地給予充分的肯定,并要求學生閱讀教材中有關氨基酸脫水縮合反應的內容,加深理解。
后提問:什么是二肽、多肽、肽鏈?
為了進一步加深學生對氨基酸形成肽鏈過程的理解,對此過程中氨基酸通過脫水縮合反應脫去的水分子數目和形成肽鍵的數目的計算,做如下游戲:
請一列七個學生起立,先兩個同學握手,問:兩個氨基酸結合脫去多少分子水?形成的肽鍵有多少個?(都是1個。)如果是三個、四個、……七個呢?(2個、3個……六個。)肽鍵數和失去的水分子數有什么關系?(相等。)同時讓學生一個接一個握手,學生可形象地進行觀察,并容易得出結論。
要求學生用歸納法總結出如果是n個氨基酸連成一條肽鏈要脫去多少分子水和形成多少個肽鍵?學生很快說出:(n-1)個。
問:剛才幾個同學連成的這個隊伍叫什么?老師做手勢劃一條線。學生很容易就明白了是一條多肽鏈。
強調這是多個氨基酸形成一條肽鏈的情況,如果是幾條肽鏈又會是怎樣的情況呢?
再請出另兩列共十四個學生,分別讓他們自由地排列成兩排、三排、四排(每排至少兩人),分別握手。用m代表肽鏈的數目,讓學生仔細觀察并總結出計算水分子數與肽鍵數的公式。(n-m)個。
通過形象直觀的模擬,學生們非常容易地掌握了計算的方法和規律,最后給出練習,給予及時的鞏固。
結論: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。
(五)教學評價
由于只有一節課時間,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,也會出現一些問題。所以傳統的講練結合還是要結合起來運用才能取得更好的效果。為此本節內容需要2課時來完成。
二、教學反思
新課程提倡學生自主學習、合作學習和實驗探究,要求教師為學生提供自主學習的氛圍和機會。學生自主學習的過程可以是實驗探究、課外調查、閱讀教材、看電影或錄像、游戲、制作模型或者小組討論等形式。我在新課程的教學過程中,非常注重這一教學理念,并且強調教師為學生提供的學習環境應該符合他們的知識結構、認知特點和學習興趣,應該讓學生感到心情愉快,這樣思維才能活躍,就能輕松地接受新知識,即讓他們進行“愉快學習”。
本節課的教學設計就是在這種教學理念的指導下進行的。針對本節課內容比較微觀、抽象,知識理解較為困難的特點,相應的教學方法也以“形象教學”為主幫助學生理解抽象的知識。但教學過程中還要重視用抽象的方式再現和解釋知識,培養學生抽象思維的能力,引導學生進入到“抽象——具體——抽象”的學習方法。對于蛋白質結構和功能的多樣性的教學,要多與日常生活、現代相關科學相聯系,了解蛋白質的應用價值,提高教與學的質量
高二生物考試知識教案(精選篇7)
1、學習目標
闡明群落的演替過程。
說明人類活動對群落演替的影響。
關注我國實行退耕還林、還草、還湖,退牧還草的政策。
2、重點:
群落的演替過程。
“看”—知識經緯
演替的類型
人類活動對群落演替的影響
退耕還林、還草、還湖
“導”—自主預習
1.生物的群落是一個 系統群落的結構會隨著時間的推移,外
界條件的劇烈改變,仍類活動的干擾和破壞,原有生物群落會被破壞和干擾,一個群落會
逐漸被 所替代,這樣的過程稱之為生物群落的演替。
2.生物群落的演替可分為兩種類型 和 演替。初生演替
是指一個從來沒有被植物覆蓋的地面或原來存在過植被后被徹底消滅了植被的地方發生
了演替。如 、 、 或 的生物群落的演替。
3.經過漫長而艱難的演替過程,裸巖地面上的演替過程一般可分為以下幾個階段:
裸巖階段→ 階段→ 階段→ 階段→灌木階
段→ 階段,從而使物種進一步多樣化,生物與環境的關系變得進一步豐
富多樣,會使群落系統達到一個相對穩定的階段,以上為初生階段。
4.群落的次生演替是原來群落結構受到嚴重干擾和破壞,一些生物種群被
了,又有一些種群占據原有種群的空間,使另一些生物種群 了,經過一段
時間,最后使群落達到一個 的階段。例如在棄耕的農田上的群落演替就是
次生演替。在適宜的自然條件下,其大致過程是:棄耕的農田→草木植物階段→ 階段→森林階段。但在干旱荒漠地區,也可能演替為 或 階
段,而不能最后演替為森林階段。
5.人類活動對生物群落的演替有著重大的影響,常常會改變生物群落的自然演替的 和 ,破壞阻止或逆轉生物群落的自然演替。
6.為了促進生物群落的自然演替,保持好自然環境,處理好經濟發展
和 、 、 的關系,走可持續發展的道路,我
國政府在一些破壞嚴重的地區,提出了 偉大生態工程,
保持好生態環境。
【自我校對】
1.動態 另一個群落 2.初生演替 次生演替 沙丘 火山巖 冰
川泥 光裸巖地 3.地衣 苔蘚 草本植物 森林 4.消滅 興起
相對穩定 草本植物階段 灌木植物 草本植物階段 灌木植物5.速度 方向 6.人口 資源 環境 退耕還林還草還湖 退牧還草
“學”—互動探究
探究:群落的演替 1.演替的概念是什么?群落演替過程是怎樣的?
提示:隨著時間的推移,一個群落被另一個群落代替的過程,叫做演替。群落演替過程是外界環境與群落內部環境不斷變化、相互作用的結果,群落演替總是向著群落恢復相對穩定狀態的方向進行。
2.群落演替的原因有哪些?
①環境不斷變化,為群落中某些物種提供有利的繁殖條件,而對另一些物種生存產生不利影響。
②生物本身不斷進行繁殖、遷徙。
③群落內部由于生命活動造成內部環境改變。
④種內和種間關系不斷發生變化。
⑤人類活動的干擾。
3.演替的類型有哪些?他們之間有什么聯系與區別?
提示:群落演替主要有初生演替和次生演替兩種類型。
(1)初生演替:指在一個從來沒有被植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發生的演替。例如,裸巖上進行的演替,其過程為:裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→森林階段。又如,沙丘、火山巖、冰川泥上的演替
(2)次生演替:指在原有植被雖已不存在,但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體(如能發芽的地下莖)的地方發生的演替。如棄耕的農田、火災過后的草原、過量砍伐的森林上進行的演替。
初生演替和次生演替的區別在于本來有沒有植被或植被被破壞后土壤條件是否保留。一般來說,初生演替比次生演替要經歷更長的時間,因為初生演替沒有土壤條件,環境極為貧瘠和嚴酷,而次生演替有土壤條件,環境一般比較肥沃,原有的群落被破壞后留下了大量的有機質和植物的種子或繁殖體等。
4.群落演替的結果是什么?
5.人類活動對群落演替有何影響?
提示:(1)人類活動往往是有目的、有意識進行的,可以對生物之間、人類與其他生物之間以及生物與環境之間的相互關系加以控制,甚至可以改造或重建起新的關系。
(2)人類活動會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。
【經典回眸】
1.(20__·海南單科,24)關于群落演替的敘述,錯誤的是( )。
A.圍湖造田活動對群落演替有影響
B.演替過程中群落的物種組成不斷變化
C.次生演替的速度比初生演替的速度快
D.棄耕農田上發生的群落演替是初生演替
【解析】 棄耕農田上發生的群落演替是次生演替,演替過程中,優勢種在不斷變化,故群落的物種組成不斷變化;次生演替的速度較初生演替的快;包括圍湖造田在內的人類活動均影響群落的演替過程。
答案 D
2.(20__·重慶模擬)近年來我省某地較多的耕地缺少勞力無人耕種,長久以往,這些耕地將會發生一系列的生態演替;隨著氣候變遷,沙丘、火山巖、冰川泥地上也會發生一系列的生態演替。下列有關說法不正確的是( )
A.棄耕耕地上發生的演替是次生演替,沙丘、火山巖、冰川泥地上發生的演替是初生演替
B.初生演替形成的群落內不存在競爭現象,次生演替形成的群落內競爭現象明顯
C.兩種演替過程形成的群落結構都將逐漸復雜,營養級的數目都將會增加
D.與沙丘、火山巖、冰川泥上的演替相比,棄耕耕地形成森林所需的時間較短
【解析】 棄耕農田上原有的植被雖不存在,但原有土壤條件基本保留,屬于次生演替;沙丘、火山巖、冰川泥上沒有土壤條件,屬于初生演替。隨時間的推移,兩種演替過程形成的群落中的物種種類都將逐漸增加,營養結構都將逐漸復雜化,營養級的數目都將增加,所以群落內都存在競爭現象,只是初生演替的競爭現象不明顯。次生演替已有土壤條件,所以形成森林更容易、所需的時間短。
答案 B
【變式訓練】
1.(20__·安徽卷)某島嶼有海底火山噴發形成,現已成為旅游勝地,島上植被茂盛,風景優美。下列敘述不正確的是( )。
A.該島嶼不同地段物種組成上的差異是群落水平結構的體現
B.該島嶼形成后最初進行的群落演替屬于次生演替
C.旅游可能使島上的群落演替按照不同于自然演替的速度進行
D.該島嶼一定發生過漫長的群落演替過程
2.在群落演替過程中,群落中物種的豐富度取決于各類生物的生態位。