學生高考生物教案
學生高考生物教案如何寫?在早期,植物生理學多以種子植物為研究對象;動物生理學也大多聯系醫學而以人、狗、兔、蛙等為研究對象;以后才逐漸擴展到低等生物的生理學研究,這樣就發展了比較生理學。下面是小編為大家帶來的學生高考生物教案七篇,希望大家能夠喜歡!
學生高考生物教案精選篇1
《生物膜的流動鑲嵌模型》
一、說教材
本節課選自人教版生物必修1第4章第2節,主要內容包括科學家對細胞膜結構的探索歷程,以及生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容。第四章共有3節內容,第一節主要說明細胞膜是選擇透過性膜,為什么具有選擇透過性?功能與結構相適應,于是進入第二節內容膜結構的探索。而第二節內容又是第三節內容“物質跨膜運輸的方式”的學習基礎。因此本節課在第四章起著承上啟下的作用。通過科學史的滲透,認同科學研究是一個不斷探索、不斷完善的漫長過程。
二、說學情
本課所面對的學生為高一年級的學生,通過前面章節的學習,對“化合物”、“細胞膜”、“生物膜系統”等內容已經有了一定認識,在這一前提下學習本課內容可以做到深入淺出,層層深入。在初中階段已經學習相關的生物學科的知識,初步掌握生物學科學習的方法,認同生物結構決定功能的生物學觀點。
基于以上分析,結合新課程標準對于教學目標多元化的要求,我將確定如下教學目標:
三、教學目標
【知識目標】
1.闡述科學發現的一般規律。
2.簡述生物膜流動鑲嵌模型的基本內容。
【能力目標】
1.培養分析、質疑、探究、合作交流的能力。
2.增強動手操作能力,提升科學探究能力。
【情感態度與價值觀目標】
1.認同科學研究是一個不斷探索,不斷完善的漫長過程。
2.樹立生物結構與功能相適應的生物學觀點。
四、教學重難點
【重點】
理解生物膜流動鑲嵌模型的基本內容。
【難點】
在建立生物膜模型的過程中滲透結構與功能相適應的觀點。
五、說教學方法
1.教法
通過講授、討論、問答等多種教學手段,建立誘導探究的課堂模式,使發現過程中的幾個的實驗變成一種探究式的實驗,引導學生體驗科學家發現真理、探索真理的全過程,進而更好的掌握其中的科學方法,理解科學內容。
2.學法
在本課學習中,學生利用課本和課件提供的資源進行思考,在此基礎上,綜合了探究性學習、自主探究、小組合作學習等方法完成模型的構建。
接下來,我重點講解我的教學過程。
六、說教學過程
環節一:導入新課
首先是利用生活示例導入,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別,為什么有這樣的區別?隨后補充,正常人的細胞膜沒有破壞,具有選擇透過性,引導學生生物膜具有選擇透過性的功能與生物膜的成分和結構有關,從而引入本節的內容《生物膜的流動鑲嵌模型》。
食源性橫紋肌溶解癥是生活中常見的示例,能夠引起學生的注意,使其產生強烈的求知欲。回顧舊知,引入新知,目的是學生聯系已有知識和生活經驗,激發學生學習興趣,順利引入新課,并且滲透健康飲食習慣。
環節二:新課教學
(一)科學家對細胞膜結構的探索歷程
對這一知識點的教授,我打算采用:教師提供資料→提出問題(要求)→學生做出假設(構建模型)→教師提供實驗驗證,通過這種思路,可以將課本中的結論轉變為學生主動探究的一個驗證實驗,充分體現了學生的主體性。
1.組成細胞膜成分的探索(多媒體課件展示實驗一和實驗二)
鼓勵學生觀察實驗現象,循序漸進、層層誘導。并順勢引導學生提出何種假設?又如何來證實你的假說?學生根據實驗一、二,能夠得出組成細胞膜的成分主要是脂質(磷脂)和蛋白質。通過引導學生自己根據實驗現象提出假說,引出科學探究的一般方法。鍛煉學生觀察、分析、總結的能力。隨后稱熱打鐵,繼續提出問題,脂質和蛋白質又是如何組成細胞膜呢?
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驗三)
多媒體課件展示介紹磷脂的性質和細胞生存的條件,要求學生自主進行小組討論磷脂分子在空氣—水界面以及假設組織細胞膜中磷脂的分布情況,并派代表在黑板上演示。教師評價,給出意見。最終得出細胞膜是一種磷脂雙分子層結構,其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側,疏水性的尾部相對朝向內側,只有這種結構才可能穩定于細胞內外均為水的環境中。通過小組討論的方式,培養了團結協作的能力和動手能力。
3.蛋白質分子的排布(多媒體展示資料4和冰凍蝕刻顯微技術)
通過角色扮演的方法,引導學生根據實驗現象,如果把自己當作科學家,會得到怎么樣的假設?同時表述模型。學生根據掃描電鏡技術和冰凍蝕刻技術的實驗結果,描述細胞膜結構中的蛋白顆粒的存在狀態。培養學生認識到技術進步對科學發展的重要性。
4.細胞膜是靜止的嗎?(多媒體展示變形蟲視頻和實驗五)
視頻展示變形蟲運動,動畫展示熒光標記技術,啟發誘導,提出問題,引導學生根據實驗現象歸納相應結論,并設計新的驗證性實驗證實細胞膜具有流動性。通過視頻和動畫的輔助,增加學生對微觀知識的感性認識,培養質疑、創新、探索的科學觀點。強化結構與功能相適應的觀點,認同技術進步對科學發展的重要性。
(二)生物膜流動鑲嵌模型的主要內容(多媒體展示模型)
多媒體展示1972年桑格和尼克森提出的細胞膜流動鑲嵌模型,引導學生結合之前的實驗探究上進行回顧,用自己的話說出基本要點。教師糾正、展示完整內容并進行詳細講解并補充糖蛋白等相關知識。
讓學生進行回顧,增強口語表達和概括歸納的能力,并檢驗教學效果。
環節三:總結提升
引導學生思考:總結知識、形成概念圖。為鞏固學生所學內容,教師布置課外思考題,之前所學習的知識中,哪些體現了細胞膜的流動性這一結構特點?哪些又體現了選擇透過性這一功能特點?
通過學生總結知識,形成概念圖,有助于對知識的吸收和理解,能夠形成完整的知識網絡。課后以思考題的形式,既能消化知識,應用新知,又能激起學習生物的興趣。
學生高考生物教案精選篇2
第一節 細胞質遺傳
一. 本周教學內容:
第三章 遺傳與基因工程第一節 細胞質遺傳
二. 學習內容:
本周學習細胞質遺傳,了解細胞質遺傳的概念,細胞質遺傳的特點,細胞質遺傳的原理,細胞質遺傳的應用,三系配套的原理,三系配套培育雜交種的過程。細胞質遺傳和核遺傳的比較,異同點。
三.學習重點:
1. 細胞質遺傳的特點
2. 細胞質遺傳的成因
3. 三系配套法原理應用
四. 學習難點:
1. 形成細胞質遺傳特點的原因
2. 細胞質遺傳在實踐中的應用
五. 學習過程:
(一)引言
1953年
美國的沃森和英國的克里克 闡明DNA分子雙螺旋結構
標志著遺傳學的發展進入了分子遺傳學階段
20世紀末
分子遺傳學的發展
遺傳密碼的破譯
真核生物基因非連續結構的發現
原核生物基因調控機制的闡明
20世紀70年代
限制性內切酶的發現 基因工程產生
基因工程的發展 使人類進入了控制和改造生物的新時代
(二)細胞質遺傳概念
細胞核遺傳:真核生物的許多性狀是由細胞核內的遺傳物質(核基因)控制的,這種遺傳方式稱為細胞核遺傳,簡稱核遺傳
細胞質遺傳:真核生物還有一些性狀是通過細胞質內的遺傳物質控制的,這種遺傳方式稱為細胞質遺傳
(三)細胞質遺傳特點
典型的實例:紫茉莉質體的遺傳
A. 質體:除細菌、藍藻、菌類以外植物細胞中普遍存在的一類細胞器。有兩層膜,隨細胞的生長而增大,并能分裂增殖,是植物細胞內合成代謝最主要的細胞器。
B. 實驗植物——紫茉莉
性狀:葉色,枝條一般是綠色的,但有多種變異類型。
顯微鏡檢測結果(茉莉花葉肉細胞):
綠色葉:含有正常葉綠體
白色葉:細胞內不含葉綠體,只含白色體
花斑葉:有三種不同的細胞
(1)白色斑處細胞:細胞內不含葉綠體,只含白色體
(2)深綠色斑處細胞:含有正常葉綠體
(3)淺綠色斑處細胞:既含葉綠體,也含白色體
C. 葉色性狀遺傳方式:
研究目的:
(1)檢測葉色性狀的遺傳是否符合孟德爾經典遺傳定律:自由組合定律和分離定律
(2)通過實驗鑒定控制葉色的基因間的相互關系
研究方法:用不同性狀的茉莉花品種相互雜交,觀察實驗結果,是否出現定比分離
結果預測:從表現型上看,若是經典遺傳,控制綠色與白色的基因可能是并顯性(共顯性)關系,這樣才會出現條斑狀的花斑色
實驗結果:
紫茉莉花斑植株的雜交結果
接受花粉的枝條提供花粉的枝條種子(F1)發育成的植株
綠色綠色綠色
白色
花斑
白色綠色白色
白色
花斑
花斑色綠色綠色、白色、花斑
白色綠色、白色、花斑
花斑綠色、白色、花斑
結果分析:F1代發育成的植株的葉色,完全取決于種子產生于那一種枝條,與花粉來自哪一種枝條無關。 即:F1的性狀,完全是由母本決定的。
結論:紫茉莉的葉色遺傳為細胞質遺傳。
概念:母系遺傳:F1總是表現出母本性狀的遺傳現象。它是細胞質遺傳的主要特點。
母系遺傳實例:
植物中:藏報春、玉米、棉花等葉綠體的遺傳
高粱、水稻等雄性不育的遺傳
微生物中:鏈孢霉線粒體的遺傳
和 代表兩種細胞核
和 代表兩種線粒體
和 代表兩種質體
細胞質遺傳物質分離特點:
不呈現遺傳物質的有規律分離,隨機地、不均等地分配到子細胞中去
細胞質遺傳的原理:
細胞質遺傳的特點:
1. 子代總表現出母本的性狀
2. 兩個親本雜交,后代的性狀都不會象細胞細胞核遺傳那樣出現一定的分離比
(四)細胞質遺傳的物質基礎
研究:1962年 里斯和普蘭特
方法:電子顯微鏡觀察衣藻、玉米等植物的葉綠體超薄切片
發現:葉綠體基質中存在20.5nm左右的細纖維
檢驗:用DNA酶處理,細纖維結構消失
結論:細纖維結構是DNA
1. 細胞質中有控制某些性狀的遺傳物質——細胞質基因
2. 細胞質中沒有核遺傳物質一樣的染色體結構
3. 線粒體和葉綠體中存在著細纖維狀結構的DNA物質
4. 線粒體和葉綠體DNA能夠進行自我復制并通過轉錄和翻譯控制蛋白質的合成
5. 細胞質DNA的復制與核DNA過程原理一樣,但分離隨細胞質的分離進行,所以細胞質遺傳后代不出現定比分離
(五)細胞質遺傳的實際應用
主要應用:主要用于農作物育種上
問題產生:農業優良品種種植幾年,由于隔離不嚴等原因失去豐產性,出現品種退化,產量下降
生產經驗:生產上用雜交種,比使用連年種植的優良品種有更顯著的增產作用。但雜種優勢往往只能表現在兩個品種雜交第一代上。雜種第二代出現產量下降、生長不齊等退化現象
雜種優勢:雜交后代的性狀要優于兩個親本,具有出生長整齊、植株健壯、產量高、抗蟲抗病性強等特點,具有明顯的增產作用,這種現象稱為雜種優勢
解決思路:為保持作物的雜種優勢,生產用種子必須年年用雜種第一代雜種
新出矛盾:用雜交種生產時面臨的是種子生產難、來源少與實際需要量大的矛盾
雄性不育:植株雄蕊發育不正常,不能產生可育花粉,但是雌蕊正常可育,可以接受其他植株的花粉而產生種子,這種現象稱為雄性不育
雄性不育系:同種植物中具有可遺傳的雄性不育性狀的植株群體稱為不育系
作物范圍:小麥、玉米、水稻等作物
原理:雄蕊是否可育由細胞核和細胞質中的基因共同決定
細胞核:不育基因用r表示 可育基因用R表示 R對r呈顯性
細胞質:不育基因用S表示 可育基因用N表示
關系:R對r呈顯性,核可育基因R可以抑制質不育基因S的表達
特點:
1. 植株雄蕊發育不正常,不能產生可育花粉
2. 雌蕊正常可育,可以接受其他植株的花粉而產生種子
3. 產生的種子都是雜交種
4. 該種雄性不育應該是由遺傳物質控制的,用于生產可獲得穩定雜交種
5. 雄蕊是否可育由細胞核和細胞質中的基因共同決定
6. 核基因可育時該植株安全可育,只有當細胞核基因和細胞質基因同時表現不育時,植株才能表現雄性不育
雜交種培育:三系配套雜交育種
操作目的:
1. 保留雄性不育系(不育系×保持系)
2. 獲得雜交種植株(不育系×恢復系)
三系植株必須配套使用。
成果:
三系配套法培育出了小麥、大麥、谷子、玉米、水稻等多種優勢雜交種。
培育水稻優勢雜交種方面,我國取得世界地位。
線粒體DNA的重要作用:
線粒體DNA:多個,環狀,每個含幾十個基因
線粒體DNA缺陷病:很多與腦部和肌肉有關的遺傳病,都只能通過母親遺傳給后代的,如:線粒體肌病、神經性肌肉衰弱、運動失調、視網膜炎等
線粒體DNA檢驗:多用于對犯罪的鑒定,身份鑒定等
【模擬試題】
1. 下列說法不正確的是( )
A. 細胞質遺傳是由細胞質中的遺傳物質控制的
B. 細胞質遺傳遵循基因的分離定律和自由組合定律,后代的性狀表現出定分離比
C. 在細胞質遺傳種,F1的性狀完全是由母本決定的
D. 線粒體和葉綠體中含有少量的遺傳物質的遺傳屬于細胞質遺傳
2. 保持系的特點是( )
A. 能使母本結實,又能使后代保持不育性
B. 質基因是不育基因,核基因為可育基因
C. 質基因和核基因都為可育基因
D. 既能使母本結實,又可使后代成為雜交種
3. 已知細胞核和細胞質都有決定雄性是否可育的基因,其中核中不育基因為r,可育基因為R,R對r顯性。細胞質的不育基因用S,可育基因用N表示。上述四種基因的關系,在雄性不育系、保持系、恢復系、雜交種基因型種的正確的組成順序依次是( )
① N(rr) ② S(rr) ③ N(RR) ④ S(Rr)
A. ①②③④ B. ②①③④
C. ③①②④ D. ④①②③
4. 下列屬于母系遺傳性狀的是( )
A. 紫茉莉的花 B. 棉花的葉型
C. 高粱的雄性不育 D. 玉米的子粒
5. 對生物性狀的控制,下列敘述種正確的是( )
A. 只有細胞核基因控制
B. 只有細胞質基因控制
C. 細胞核基因和細胞質基因共同控制
D. 細胞核或細胞質基因中的一個控制
6. 某地區一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生長整齊而健壯,果穗大、籽粒多,因此這些植株可能是( )
A. 單倍體 B. 三倍體C. 四倍體 D. 雜交種
7. 細胞質遺傳表現為母系遺傳的主要原因是( )
A. 精子細胞質中不含有遺傳物質
B. 受精卵的細胞質幾乎全部來自卵細胞
C. 精子細胞中沒有線粒體和葉綠體
D. 受精卵的遺傳物質全部來自于母本
8. 在玉米雜交種培育過程中,若以基因型為S(rr)的品種作為母本與基因型為N(RR)作為父本雜交,F1代的基因型為( )
A. S(RR) B. N(Rr) C. N(rr) D. S(Rr)
9. 在一系法雜交育種中,若(♀)N(rr)×S(rr)(♂),則產生的后代將是( )
A. 雄性不育保持系 B. 雄性不育恢復系
C. 雄性不育系 D. 不能產生后代
10. 在三系法雜交育種中,若N(rr)(♂)×S(rr)(♀),則產生( )
A. 不育系 B. 恢復系 C. 保持系 D. 大田優勢雜交種
11. 下列哪種植物在利用雄性不育培育這類植物的雜交種時,父本的基因可選用N(rr) ( )
A. 水稻 B. 小麥 C. 蘿卜 D. 大豆
12. 人類神經性肌肉衰弱癥是由線粒體中基因控制的遺傳病。下列關于該病遺傳的敘述正確的是( )
A. 該病患者中女性多于男性 B. 母親患病,子女全都患病
C. 父親患病,女兒全都患病 D. 父親患病,子女全都正常
13. Leber遺傳性視神經病是一種遺傳病,此病是由線粒體DNA基因突變所致。某女士的母親患有此病,如果該女士結婚生育,下列預測正確的是( )
A. 如果生男孩,孩子不會攜帶致病基因
B. 如果生女孩,孩子不會攜帶致病基因
C. 不管生男或生女,孩子都會攜帶致病基因
D. 必須經過基因檢測,才能確定
14. 遺傳性眼視網膜炎是一種由質基因控制的人類遺傳病,下列關于該病的說法正確的是( )
A. 該病基因肯定存在于線粒體中
B. 該病患者女性多于男性
C. 該病患者男性多于女性
D. 某夫婦第一胎生下一個患者,第二胎患病幾率為1/2
15. 以下A、B兩圖分別是甲、乙兩遺傳病在兩不同家族中的遺傳系譜圖,分析回答:
(1)甲遺傳病的病基因最可能存在于人體細胞的 體中,它的遺傳屬于細胞
遺傳。
(2)乙遺傳病的病基因最可能存在于 上,它的遺傳屬于細胞 遺傳。
(3)若某對夫婦中,妻子患有甲病,丈夫患有乙病,若其第一胎生了一個兒子,則該兒子兩病兼發的可能性是 。若其第二胎生了一女兒,則該女兒只患一種病的幾率是 。
16. 1985我國“雜交水稻之父”袁隆平指出,要進一步挖掘雜交水稻增產的潛力,就必須沖破“三系法”的框框,向“兩系法”和“一系法”發展。經過10年努力,我國首創的兩系法雜交水稻已經獲得了成功。兩系法雜交稻技術的關鍵是培育完全受核基因控制的光溫敏型雄性不育系,即該水稻在長日照,高于臨界溫度時表現為不育;而在短日照低溫時,表現為雄性可育。一系法的原理是設法利用雜交種自身來繁殖后代,使后代既能保持雜種優勢,又不發生性狀分離。根據以上資料分析回答下列問題:
(1)在雜交稻技術中人們利用不育系雜交的好處是
(2)在“三系法”中三系是指 、 、 ,其基因型分別是 、 、 。從基因型可看出其是否可育是由 基因和 基因共同作用的結果。
(3)在“二系法”中,光溫敏型雄性不育系的作用實際上是一系兩用,在長日照高溫條件下它相當于“三系法”中的 系;而在短日照低溫條件下,它又相當于“三系法”中的 系,其實它的可育性主要用于 。
(4)你認為在一系法中雜交種的自身繁殖應采用什么繁殖方式?為什么?
[參考答案]
1. B 2. A 3. B 4. C 5. C 6. D 7. B 8. D 9. D 10. A
11. C 12. B 13. C 14. A
15.(1)線粒;質 (2)Y染色體;核 (3)100%;100%
16.(1)充分利用雜種優勢,提高水稻產量
(2)雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢復系;S(rr);N(rr);N(RR);質;核
(3)雄性不育;雄性不育保持;自交繁殖后代
(4)應采用營養繁殖(或無性生殖);因為營養繁殖能使后代保持親本的性狀
學生高考生物教案精選篇3
生物入侵的概念
識別生物性污染
生物性污染的防治水葫蘆從社會中來
水葫蘆是我國幾十年前從國外引進的一種植物,曾一度用它來凈化污水,但引入我國云南省昆明的滇池后,由于水質污染導致水葫蘆瘋長,幾乎遮蓋了整個滇池,使很多水生生物幾乎絕跡。
從水葫蘆在我國的“角色”變化,你得到什么啟示?
在引入一個外來物種時,一定要慎重;任何事物都有兩面性。
“植物殺手”薇甘菊
林木遭受薇甘菊覆蓋逐漸枯萎
薇甘菊學名假澤蘭,是一種攀援植物,繁殖能力極強。發生危害的種屬原產于南美洲,60年代被引入印尼植物園用于橡膠園的地面覆蓋,借助于當地溫暖潮濕的泥土,很快在印尼、馬來西亞、菲律賓、泰國等地蔓延開來,給種植香蕉、茶葉、可可、水稻等經濟作物的農民造成了重大損失。
薇甘菊所“到”之處,像被子一樣包裹樹木,覆蓋花草,受其侵害的植物或者被絞殺、重壓致死,或者因缺少陽光、水分,不能進行光合作用而枯萎。
一、生物入侵的概念
1、什么是生物入侵?
一種生物經自然或人類的途徑從原來的分布區域遷入一個新的區域,其后代在新的區域里迅速地 ,對遷入地區的 和生態系統的 造成嚴重危害的現象,稱為 。
繁殖、擴散
生物多樣性穩定性生物入侵
2、生物入侵的危害:
入侵的物種由于脫離了在原產地和當地物種之間的 關系,在新的環境里容易快速繁殖、擴散和爆發,影響到其他生物的生活和繁殖,因而導致入侵地區 的破壞和喪失。
相互制約
生物多樣性
二、識別生物性污染
資料分析
實例1、赤潮
實例2、倫敦煙霧事件
實例3、電磁輻射
生物性污染
化學性污染
物理性污染1.第一個事例中,造成這種污染的直接原因是什么?
造成第一個事例中污染的直接原因是海水中N、P等養分的含量過高。討論:2.第二、第三個事例與第一個事例有何不同?
第二、第三個事例與第一個事例的不同之處在于:污染不是由于生物性因素,而是由物理、化學因素引起的。
3.請你試著說一說什么是生物性污染,并列舉生活中出現的生物性污染的事例。
生物性污染:由生物有機體對人類或環境造成的不良影響。例如,非典型性肺炎(SARS)病毒、禽流感病毒造成的污染等就是典型的例子。污染化學性污染
物理性污染
生物性污染
動物污染
植物污染
微生物污染
環境污染的種類
生物性污染與其他污染的不同之處:
生物性污染的污染物是 ,能逐步 新的環境,不斷增殖并占據 ,從而危及其他生物的生存和人類生活。
活的生物適應優勢
生物性污染的特點:
一是預測難
二是潛伏期長
三是破壞性大
三、生物性污染的防治
1、赤潮和水華水華類生物性污染:避免水體 ,盡量減少 的產生;對水體的富營養化及時進行處理。
2、生物入侵類生物性污染:主要采取
的措施。引進外來物種時一定要慎重。
3、微生物污染的防治:控制致病的 、
等排入水體和土壤,也是預防生物性污染的重要措施。
學生高考生物教案精選篇4
生態系統的能量流動
各位評委:
大家好!今天我說課的題目是《生態系統的能量流動》。本節課內容是人教版高中生物必修模塊三《穩態與環境》中第五章《生態系統及其穩定性》第二節的內容。我將從教材分析,學情分析、教學策略、學法指導、教學過程、板書設計、習題設計等七個方面來簡要談一下我對這節內容的構思和設計,敬請各位老師批評指正。
一、教材分析
(一)教材地位和作用
《生態系統的能量流動》一節課主要包括生態系統的能量流動的概念、過程、特點及研究意義四部分內容,在教材內容的設計上首先由能量流動的概念引入分析能量流動的方法:由個體→群體→系統的分析方法,定性分析與定量分析結合的分析方法,旨在培養學生運用科學方法進行研究分析,發現科學規律的能力。在學生揭示能量流動規律的基礎上,通過桑基魚塘、草原放牧兩個實例分析,使學生切身體驗生態學規律與現實生活及生產實踐的密切聯系,自覺樹立生態學觀點,遵循生態學規律,為人與自然和諧相處,走可持續發展之路而努力。
生態系統的能量流動是生態系統功能的一個重要體現,在整個高中生物學習中起著承上啟下的作用,它以生物的新陳代謝、生態系統的營養結構等知識為基礎,同時又是學生鞏固生態系統結構,理解生態系統的物質循環,以及生態系統等知識的基礎,它在高中生物學習中是重點和難點。
(二)課程標準內容
分析生態系統中能量流動的基本規律及其應用
(三)考綱要求
生態系統中能量流動的基本規律及其應用(Ⅱ)
(四)教學目標
為落實課程標準內容,結合本節教材內容設計及高中二年級學生學習基礎和學習心理水平,確定本節課教學目標如下:
知識目標:
1.結合具體實例分析生態系統能量流動的過程及特點
2.在運用能量流動規律進行實例分析的基礎上,歸納并概述研究能量流動的實踐意義。
能力目標:
1.能從整體水平對生態系統進行定性和定量的系統分析,培養學生分析綜合和推理判斷的思維能力。
2.應用能量流動的規律進行具體問題的分析和解釋,并能提出解決問題的可行性措施。
情感態度與價值觀
1.關注農業的發展和生態農業的建設,注重生態學觀點的培養。
2.認同可持續發展的生態學觀點,養成勇于實踐的科學精神和科學態度。
(五)重難點及其突破
1.重點
生態系統能量流動的過程和特點
(1)能量是一切生命活動的動力,也是生態系統存在和發展的基礎。生物圈中每一完整的生態系統都是一個能量輸入、傳遞、轉化和散失的系統,這是生態系統功能的一個重要體現。
(2)指導學生分析生態系統能量流動過程和特點的過程,也是培養學生分析綜合、推理的思維能力以及學習用準確語言表達自己觀點的能力的過程。
(3)研究能量流動的過程和特點,一方面可以鞏固前面學習的食物鏈、食物網的知識,另一方面也為研究生態系統的目的——更好地服務于人類自身(調節能量流向對人類最有益的部分)打好基礎,教育學生樹立生態學觀點,自覺堅持生態系統可持續發展的原理。
基于對學生知識、能力、情感態度價值觀的培養和現實生活的需要,確定了以上教學的重點。
2.難點及其突破策略
難點:生態系統能量流動的過程和特點
難在能量流動比較抽象和學生缺少揭示規律的方法。針對這一難點主要采取了以下突破措施:
1.采用由局部到整體,由個別到一般,先定性再定量的分析方法,逐步引導學生理解能量流動過程,歸納能量流動的特點。
在分析生態系統的能量流動過程時,先由一個個體的能量輸入、儲存、轉化和散失途徑分析,逐步種群、第一營養級、第二營養級,最終歸納出生態系統的能量流動過程。在能量流動的特點的教學中,先由生態系統能量流動過程的定性分析作出推測,然后以賽達泊格湖能量為例定量分析,最終得出能量流動的單向流動,逐級遞減的特點。
2.設計合理問題引導學生自主學習,通過小組的合作進行推理探究,發揮學生自主學習的積極性,同時師生互動,共同探究規律。
在學生完成能量流動概念學習之后,教師提出問題:一個個體的能量如何輸入儲存和散失?一個種群呢?引導學生進行教材的學習和思考;接著提出能量在生態系統中是如何流動的?引導學生學習教材,小組探究:第一營養級的能量從哪里來,到哪里去?第二營養級呢?在小組探究的基礎上師生合作歸納出,生態系統的能量流動過程。然后進一步引導學生探究歸納:①生態系統的能量來源是什么?②如何輸入?③流經生態系統的總能量?④能量在各個營養級的來源和去路?⑤能量流動的起點和渠道?通過探究和師生互動準確掌握生態系統的能量流動過程?
在解決生態系統能量流動過程的基礎上由學生以小組為單位定量分析賽達泊格湖能量流動。教師提出問題引導學生“你能總結出什么規律?”通過小組合作,最終歸納出能能量流動的規律。
3.重視聯系實際,鞏固規律,激發學習興趣。
在學生歸納規律的基礎上提出“為什么一山不容二虎?”“食物鏈長度一般只有4-5級?”“魯賓遜荒島生存策略”等實例分析,既鞏固了知識,又使學生在分析實例的同時,體驗了生活實際中的科學規律,大大激發學生學習發現規律、運用規律、揭示事物本質的科學探究_,提升了學生分析問題的能力。
二、學情分析:
本節課授課對象為高二年級學生,從學生的認知水平來看,已經有很強的自主學習能力,而且通過高一年級的學習已經養成合作探究的良好學習習慣,且學生已具有一定的分析問題、邏輯推理能力;從學生的知識水平來看,學生通過初、高中學習已逐步建立了能量,能量傳遞,能量守恒等一些基本概念;在生物學學習中,已學習了儲存能量的物質、光合作用、細胞呼吸等內容,這些都是理解本節內容的基礎。
三、教學策略
以“自主、探究、合作”作為學習的基本形式,充分利用教材、媒體等資料引導學生自主學習、分析問題、加工信息、推理判斷、合作探究、歸納總結。在教學過程中學生學習、思考、合作、探究、歸納,教師啟發引導、歸納、拓展延伸,師生互動,生生互動,落實課堂教學目標。在樂學氛圍中提升分析問題、解決問題的能力。充分發揮多媒體在教學中的直觀性,條理性、動態性、高效性等優點,設計多媒體課件演示,幫助學生理解和分析。
四、學法指導
本節課的教學重在培養學生由現象發現規律、掌握規律,并運用規律分析實際問題的能力,如何去分析問題、揭示問題,方法很重要。本節內容教學中教師重在指導學生掌握由個別→一般,由局部→系統的分析問題的方法以及研究規律常用的定量分析、定性分析的方法,同時教師要重視指導學生聯系生產、生活實際,進行規律的理解和應用,在教學過程中不斷提升學生自主學習能力是重要途徑之一。
五、教學過程
(一)教學流程
1.問題探討、設疑激趣
2.理解概念、問題引導,學生由個體→種群→營養級→生態系統逐步進行能量流動分析。
3.小組探討交流,師生共同歸綱總結生態系統能量流動的過程。
4.定量分析賽達泊格湖能量流動,小組合作交流,師生共同歸納能量流動特點并探究其表示形式。
5.實例分析,運用能量流動的規律。
6.小組探討實例、歸納研究能量流動的實踐意義。
7.課堂小結
(二)本節課教學的設計思路
重視學生的主體地位,發揮學生自主學習的潛能。在教學中教師通過導誘,使學生樂學、會學、學有所獲是本節課突出重點,突破難點的關鍵。
本節課一開始通過問題探討,使學生置身其中;與生存挑戰相聯系,激發學生求知_。自覺主動投入本節課的學習。
接著通過教師問題引導,指導學生進行能量流動的分析,在學生學習活動中,學會由個體→群體→系統的分析方法。然后通過問題引導學生小組交流探究,師生共同總結出能量流動的過程,在此基礎上做出定性推測:能量有逐級遞減的趨勢。
教師進一步提出這一推測的準確性有待驗證,進而激發學生進一步探究的_。教師因勢利導轉入定量分析賽達泊格湖的能量流動,通過定量分析和小組的交流探究歸納出能量流動的規律。
學生沉浸在發現規律的快樂中,教師趁熱打鐵引入實例分析,使學生在分析實例中體驗規律應用的快樂進而加深對規律的理解,在此基礎上教師通過引導學生比較農田生態系統與桑基魚塘,以及小組變流如何更好的進行草原放牧,嘗試將所學知識運用于新情景中,解決實際問題、理解研究能量流動的實踐意義。
在本節課的教學中突出學生由現象進行定性定量分析,發現規律的教學思路,容易激發學生進行科學探究的學習積極性。
在教學中的幾個注意點
1.注意區分攝入量和同化量
2.在講能量金字塔時要避免學生在理解不透或知識鞏固不牢時,引入其他的金字塔造成干擾,暫不拓展其他生物金字塔。
3.區分提高能量利用率與提高能量傳遞效率不同。
六、板書設計
為突出重點,幫助學生構建完善知識體系。板書設計如下:
生態系統的能量流動
一、能量流動的概念三、能量流動的特點
輸入傳遞、轉化、散失1.特點
二、能量流動的過程單向流動
1.來源逐級遞減
2.起點2.表現形式
3.渠道能量金字塔
4.流經生態系統的總能量四、研究能量流動的意義
5.各個營養級能量來源1.效利用
6.各個營養級能量的去路2.持續高效流向對人有益的部分
7.能量轉化過程
七、習題設計
1.課堂鞏固練習
旨在鞏固本節課的重點,區分易混點
2.課后探究
設計課后探究的目的,在于進一步調動學生結合生活實際進行科學研究的積及性;同時通過開放性試題,拓寬學生思維。
學生高考生物教案精選篇5
知識目標:
通過教學活動使學生知道植物感性運動和向性運動的現象;知道科學家研究認識生長素的過程;知道生長素的生理作用及其在農業生產上的應用;理解植物向光生長的機理;通過了解其他植物激素的作用,理解植物激素對植物生命活動調節的基本原理。
能力目標:
通過引導學生設計實驗,進行實驗觀察,培養學生投身科學實驗的參與精神;通過組織學生活動,培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力;培養學生的創新精神,訓練學生細致觀察的能力和動手操作能力。
態度情感目標:
通過教學和實驗、實習活動,培養學生“科學為社會、科學為大眾”的意識;培養學生的探究意識;使學生養成“由表及里、從現象到本質”分析問題的思維習慣和認真的工作態度。
教學建議
教材分析
“能夠適應環境”是生物的一個基本特征。但對“生物如何適應環境?”,特別是“植物如何適應環境?”這些問題學生過去很少接觸。本節內容沿著科學家的足跡向學生逐一介紹了一種植物激素——生長素的合成部位、產生影響的部位、在植物體內運輸的規律、化學性質、生理作用以及在生產實踐中的應用等多方面的知識。
有關生長素的合成部位、在植物體內運輸規律以及生長素生理作用的知識,能夠使學生能夠從化合物、細胞的角度理解植物產生向性運動的原因,了解有關生長素的知識在生產實踐中的應用,因而成為本節的重點知識。
由于不同植物器官要求的最適生長素濃度不同,植物產生“向地性”與產生“向光性”、“背地性”的機理并不完全相同,如果在教師在講述的過程中未能給予明確的區分,將會造成學生理解上的混亂,而成為學生學習上的一個難點。
在介紹主干知識的同時,教材并沒有把學生的眼光局限在知識本身,局限在對某一種激素的認識上,而是及時介紹了科學研究成果怎樣應用于農業生產實踐,以及與植物產生向光性有關的生長抑制物和其他植物激素,使學生能夠認識到科學研究與生產實踐的關系,也對植物生命活動的調節機理有一個較全面的認識。
對學生進行能力訓練,使學生初步具備一種能力需要一個過程。這就需要教師在教學過程中有意識地抓住教材中提供的機會,不失時機地對學生進行能力訓練。利用科學研究的過程呈現科學知識在教材中有四處。其中比較集中而完整地反映科學研究全過程的有兩處。生長素的發現過程是第一處,孟德爾研究遺傳的基本規律是第二處。與孟德爾發現遺傳基本規律的過程相比較,對生長素的發現、認識過程歷時較長,其中提出假設、通過實驗求證(或檢驗)假設的過程也不很清晰。因此,教師在處理教材時要特別給學生點明這條科學研究的線索,讓學生初步了解人類認識自然的過程。并在活動的過程中理解知識,學會運用知識,掌握科學研究的一般方法。
植物的根向下生長,莖尖向光生長的雖然是生活中常的現象,但學生有可能對此熟視無睹,并不深究其中的原因。以此作為研究內容,啟發學生自己設計驗證實驗,使學生在活動中學習,既可以調動學生學習的積極性,又給學生提供了展示自己創新能力的機會。教師在此過程中要充分發揮主導作用,引導學生在實驗材料的選擇、實驗裝置的設置上拓展思路,幫助學生靈活運用所學知識,考慮如何實施好自己的實驗方案。以達到使學生掌握知識、提高能力的目的。
教法建議
一.導入新課:
1.方式一,以問題導入:
問題1:“當我們把一粒種子種在土壤中,各種條件合適、種子開始萌發。它的根和芽會朝向什么方向生長?”――根向下,芽向上、向光生長。
問題2:“為什么植物的根總是向下,而芽總是向上、向光生長?”
陳述:對于植物的芽總是向光生長,很早就有人注意到了這一現象。達爾文不僅觀察到了這一現象,而且還針對這一現象,進行了實驗,提出了自己的看法。
2.方式二,以觀察活動引入:
陳述:種子播撒在土壤中,它的方向并不是固定的。讓我們看一看種子的方向對它萌發出的根和芽的生長方向有什么影響。組織學生觀察教師事先準備好的實驗裝置或課文中的彩圖。
“植物的芽為什么總是朝向固定的方向――光源的方向生長呢?”生物進化論的創立人――達爾文曾對這一現象進行過研究。
二.主體知識的呈現方式:
對于生長素發現的科學史實可以采用動畫媒體呈現的方式,使學生沿著科學家的足跡親歷科學發現的過程。教師可以呈現一個實驗,與學生一起分析、討論一個實驗的結論。這樣逐步推進,給學生在課堂上說話的機會,學生的積極性就會被調動起來。學生真正參與進來了,他們對知識的理解和掌握就會更加深入和透徹,他們對問題進行分析的能力才能得到真正的提高。
三.學生活動的組織:
1.演示實驗的組織:
教師在上課前可提前4-5天請兩三名同學預先將達爾文的實驗用玉米種子(或其他在形態上有明顯方向性、容易萌發的種子)重復出來。到上課時,由完成實驗的學生對實驗的全過程向全班進行介紹。然后,再由教師組織學生討論。這種方法需要教師提前進行準備,但可以引起學生的興趣,對完成實驗的學生在各個方面都是一個鍛煉。如果能在課堂上經常安排這樣的活動,也可以考慮讓班級中的學生輪換,以保證能有較多的學生參與到課堂教學活動中來。
2.實驗方案設計活動的組織:
這是學生第一次自己設計并實施一個實驗。教師首先要就實驗方案的設計要求做一介紹。在實驗處理上不僅要考慮設置對照組,還要考慮設置單因子變量以保證實驗的信度。在對實驗材料的選擇上,課本中用了玉米種子,學生很容易想到用植物的種子。教師可引導學生:“比較明顯的向性運動發生在植物的根和芽。我們在生活當中可以找到的既能長根又能長芽的材料還有什么?”當學生的思路打開以后,就可以以分組討論的方式開展實驗方案的設計活動了。
教師同時還要幫助學生考慮實驗裝置的可行性:所投入的成本、實驗裝置是否能夠滿足植物生長所需要的各項條件,以及實驗裝置的安全性、操作是否方便等。
因為觀察到植物產生向性運動的時間會稍長一點,所以“植物向性運動的實驗設計和觀察”活動應在本章教學活動結束之前安排、實施并完成。
教學設計方案
第一節 植物的激素調節
設計思想:
1、設計主線
以植物生長素的發現實驗、生長素的生理作用及其在農業生產中的應用、植物激素調節的作用機理為主線展開教學活動。在此過程中及時滲透科學史、科學方法、科學精神、科學價值觀的教育;培養學生的參與意識、訓練學生的觀察能力、設計實驗的能力、動手操作的能力。
2、課時計劃:
采用互動式教學模式,用三課時完成。以教師提供討論素材,組織引導學生討論、活動,最后由師生共同總結的形式進行。
第一課時:第一階段,由教師提問或呈現植物感性運動、向性運動的材料,啟發學生思考、討論;練習,提出假說、設計實驗求證假說;第二階段,由教師介紹達爾文的實驗以及達爾文根據實驗觀察提出的假說。
第二課時:第一階段,由教師提供有關驗證達爾文假說的實驗素材,組織學生討論分析實驗素材,引導學生得出對達爾文假說的驗證實驗結果,并總結對激素進行研究的具體實驗方法;第二階段,組織學生進行實驗設計的練習。
第三課時:提供素材使學生了解生長素的生理作用以及各種植物激素間的相互關系,懂得植物激素調節的作用機理,以及在生產實踐中如何應用有關生長素的知識。
3、重難點分析
重點:
(1)生長素發現過程中的三個實驗以及對實驗結果的分析。
在科學研究與發現的歷史過程中,不斷發生著觀察(包括實驗觀察)、根據觀察過程中所發現問題進行的分析、根據分析提出的假說和對假說的求證活動。課文中所介紹的生長素發現歷史中的三個實驗,完整地再現了一個假說的提出和求證過程,是對學生進行科學史教育的極好素材。如果能很好地利用這一素材,也可以使它成為對學生進行科學方法訓練的一個極好機會。
(2)生長素的生理作用及其在農業生產中的應用。
科學研究的成果只有通過技術轉化為社會生產力才能造福于人類。通過教學活動使學生理解生長素的生理作用,及其在生產實踐中的應用,既有助于學生理解科學研究要為社會生產服務,也有助于學生理解激素調節的作用機理。
(3)植物激素間的相互作用。
其他植物激素以及植物激素間的相互作用這部分內容,也是在教學中應著重處理的一個重點。只有讓學生對植物體內的其他激素有所了解,才能使學生理解植物的生命活動是由多種激素共同調節的。
難點:生長素生理作用的兩重性及其運用兩重性分析問題。
“引起不同器官(莖尖、根尖)細胞生長的生長素濃度不同”。如果學生沒有很好地掌握這一特點,就會在運用生長素生理作用的兩重性分析實際問題時出現混亂,因此此部分是學生掌握知識的一個難點。因此,教師在教學過程中一定要設法突出地明確兩點:第一:生長素對各種器官具有低濃度促進生長、高濃度抑制生長的特點;第二:生長素對不同器官促進生長的最適濃度不同。
4、教學過程:
導入新課:通過語言陳述、由課本的彩圖呈現或由教師呈現事先準備好的植物的向性運動實驗裝置,首先應與緒論課的內容聯系,明確所發生的現象是植物應激性的表現。提出問題:為什么會產生這種現象?引起學生的興趣,吸引學生的注意。
主要教學過程:通過動畫媒體介紹發現生長素的一系列實驗,介紹科學研究的一般過程,訓練學生根據實驗結果,分析問題,提出假說、求證假說、得出結論的能力。
第一課時
對實驗結果的分析與討論:
“植物為什么會表現出向性運動呢?早在1880年達爾文就針對這一現象進行過實驗。”(可利用動畫課件,分為兩部分對達爾文實驗的進行介紹,從而實現引導學生學會對實驗結果的分析)“根據實驗的第一部分結果,你認為產生向光運動的部位在植物體的什么位置?” “――在胚芽鞘的尖端。”學生會很自然地得出這個結論。
“根據實驗的第二部分結果,你是否能夠知道胚芽鞘的尖端是受了環境中的什么因素的刺激才產生影響的?它的影響方向大概是朝向哪個方向?” “――胚芽鞘的尖端是受到單側光的刺激才發生影響的。”但要得出“它的影響作用方向是從胚芽鞘的尖端朝向下方。”這個結論,還需要教師進一步引導學生注意觀察:胚芽鞘尖端之所以產生向光運動是因為在胚芽尖端的下方發生了彎曲。至此,就可以介紹達爾文根據實驗結果提出的假說――尖端產生了某種向下的影響。
科學方法訓練:
要落實對學生的科學素質培養和訓練,既要把對科學研究一般過程的介紹貫穿在生物學的知識教學過程之中,還要注意及時為學生總結前人進行工作的具體的實驗(操作)方法。
“回顧生長素的發現歷史,我們可以發現:在1880年到1934年的幾十年時間里,有不同國家的科學家在為揭開植物生命活動的奧秘進行了不懈地努力。我們還可以嘗試著分析一下科學家們所使用的一些具體的實驗方法。”“在達爾文實驗的第一部分中,他對胚芽鞘進行了什么樣的處理?”“――切除了一部分胚芽鞘的尖端。”“這就是達爾文使用的實驗方法――切除的方法。”“在切除了這部分胚芽鞘尖端的同時,是否只觀察被切除胚芽鞘尖端的幼苗呢?”“――是將切除了胚芽鞘尖端的幼苗和沒有切除胚芽鞘尖端的幼苗對比觀察。” “這就是開展實驗必須設置的對比實驗的方法。”
第二課時
對實驗結果的分析與討論:
“1928年,荷蘭科學家溫特利用胚芽鞘進行了進一步的實驗。他在達爾文實驗的基礎上,對實驗的操作進行了技術上的改進。”(利用動畫課件介紹溫特的實驗)“從溫特的實驗結果我們可以得到什么結論?”――“證實了達爾文關于植物向光性運動原因的假說――確實存在一種物質致使胚芽尖端產生了向光運動”。
“1934年,荷蘭科學家郭葛等人從植物中分離出了這種能使植物產生向光性的物質,并確定它就是吲哚乙酸。”這就真正從化學物質的角度證實了達爾文的假設。
科學方法訓練:
“溫特的實驗不僅證實了達爾文關于植物產生向光運動原因的假說――確實存在某種物質致使胚芽鞘的尖端彎向光源生長,而且在實驗方法上又做了進一步的改進――在切除之后又設法把假設存在的物質添加回植物體,然后進行對比觀察。這成為后來的植物學家對激素進行研究常用的‘切除-添加’的實驗方法。”
第三課時
科學方法訓練:
學生了解了研究植物體激素的具體操作方法,才能展開思維的翅膀,使教師對學生進行拓展思維的訓練成為可能。
(1)“根據溫特的實驗,你能否設計一個實驗證明:胚芽鞘尖端產生的生長素,只能向下運輸,而不能向上運輸?”通過這樣提問,可以激發學生的興趣、啟發學生的思考。
(2)“要想知道在植物體內,除了胚芽鞘尖端能產生生長素之外,還有哪些部位的細胞能產生生長素?你認為應該選擇哪種細胞進行檢測?”經此一問,可以啟發學生思考,也可轉入對生長素的產生部位和分布的教學活動。
(3)“在能夠從植物體中分離提取出生長素之后,要想知道:‘除了能使植物產生向光運動之外,生長素對于植物的器官還有什么作用?’你可以采用哪種方法來進行試驗?”通過這一提問,既可以啟發學生思考,也可以順利地轉入關于生長素的生理作用的教學活動。
對難點的_:生長素作用的兩重性
陳述:當科學家們能夠分離、提取生長素后,利用生長素做進一步的實驗就成為可能。
引導分析:從對實驗結果的描述中我們能發現什么?三種生長素難點變化曲線圖
師生討論:從圖中我們可以看出:隨著添加的生長素濃度加大,植物器官的生長速度并不總是隨之加大。而是當濃度超過一定值以后,隨著生長素濃度增加植物器官的生長速度反而呈下降趨勢。這就使科學家們得出了這樣一條結論:“生長素促進生長的生理作用具有兩重性――低濃度促進生長、高濃度抑制生長”。
進一步的分析:“那么,促進或抑制生長的生長素濃度是否對植物體的所有器官都是相同的呢?”從實驗結果我們可以看出:根、芽、莖所需要的促進生長的生長素濃度各不相同,對它們起抑制作用的生長素濃度也是各不相同的。如: 這個濃度值對根和芽都是起抑制生長作用的,而對莖來說則是起促進作用的。
創設問題情景:把一粒正在萌發的蠶豆種子水平放置,持續提供生長所需要的條件,蠶豆的胚芽會向上生長、胚根會向下生長。分析在胚芽、胚根轉彎的那一部分,生長素濃度的分布情況是怎樣的呢?動畫片段
進一步的討論分析:莖的背地性是較高濃度的生長素促進了近地一側細胞的生長。而根的向地性是較高濃度的生長素抑制了近地一側細胞的生長。根和莖在生長素的作用下都表現出了應激性的現象,但生長素對它們的作用機理并不相同。這其中的原因主要是:不同器官對生長素濃度的敏感性不同。
總結提高:無論是生長素的生理作用,還是其他植物激素的調節作用,都存在著促進或抑制某種植物生命活動兩個方面的過程。這兩個相互矛盾的過程,共同調節著植物體的生命活動。
【板書設計】
第一節 植物的激素調節
一、生長素的發現過程:
1.達爾文通過對比觀察提出了假設:尖端產生了某種物質,在光的刺激下對下面的部分產生了影響。
2.溫特通過實驗證實了達爾文的假設:確實存在某種物質。
3.郭葛分離并鑒定出了產生影響的物質:吲哚乙酸,即生長素。
二、生長素的合成與分布:
合成部位:生長旺盛的細胞、分生組織。
分布:1、向光一側比背光一側少
2、在尖端產生,向下運輸
三、生長素的生理作用:
1、低濃度促進生長,高濃度抑制生長。例:頂端優勢。
2、能促進植物不同器官生長的生長素濃度不同
四、生長素在生產中的應用:
1、促進扦插枝條生根
2、促進果實發育
3、防止落花落果
五、其他植物激素:
1、赤霉素
2、脫落酸
3、細胞分裂素
4、乙烯
學生高考生物教案精選篇6
果膠酶在果汁生產中的作用
課題1 果膠酶在果汁生產中的作用
1.簡述果膠酶的作用。
2.檢測果膠酶的活性。
3.探究溫度和pH對果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量。
4.搜集有關果膠酶應用的資料。
一、果膠酶的作用
1.果膠是植物________以及________的主要組成成分之一,它是由____________聚合而成的一種高分子化合物,不溶于水。在果汁加工中,果膠不僅會影響________,還會使果汁______。
2.果膠酶能夠分解______,瓦解植物的________及________,使榨取果汁更容易,而果膠分解成可溶性的____________,也使得渾濁的果汁變得澄清。
3.果膠酶并不特指某一種酶,而是分解果膠的一類酶的總稱,包括________________酶、__________酶和________酶等。
思考:利用果膠酶進行果泥處理時,可不可以再加入蛋白酶促進細胞壁分解?
二、酶的活性與影響酶活性的因素
1.酶的活性:酶催化______________的能力。
2.酶活性的高低可用在一定條件下,酶所催化的某一化學反應的__________來表示,即單位時間內、單位體積中反應物的________或產物的________來表示。
3.影響酶活性的因素有:__________、pH和________________等。
4.實驗設計
(1)探究溫度對果膠酶活性的影響
①實驗原理:果膠酶活性受溫度影響,處于最適溫度時,活性。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶活性大小成______。
②實驗的變量:自變量是溫度,因變量是果汁的澄清度和出汁率。
(2)探究pH對酶活性的影響
①實驗原理:果膠酶活性受pH影響,處于最適pH時,活性,高于或低于最適pH時酶活性降低。
②實驗變量:自變量是______,因變量是果汁的________和出汁率。
三、果膠酶的用量
1.果膠生產時,為了使果膠酶得到充分利用,應控制好酶的用量,用量多少常通過測量____________來探究。
2.實驗設計:自變量是________的用量,因變量是果汁的______。
答案:一、1.細胞壁 胞間層 半乳糖醛酸 出汁率 渾濁
2.果膠 細胞壁 胞間層 半乳糖醛酸
3.多聚半乳糖醛酸 果膠分解 果膠酯
思考:不可以。因為果膠酶是蛋白質,加入蛋白酶后會使果膠酶被分解。
二、1.一定化學反應
2.反應速度 減少量 增加量
3.溫度 酶的抑制劑
4.(1)正比 (2)pH 澄清度
三、1.果汁的體積
2.果膠酶 體積
1.果膠酶的組成及特點
果膠酶不是特指某一種酶,而是分解果膠的一類酶的總稱;果膠酶的化學本質是蛋白質,能被蛋白質酶水解掉;果膠酶具有酶的通性:只改變反應速度,不改變反應的平衡點。
能夠產生果膠酶的生物包括植物、霉菌、酵母菌和細菌等,食品工業生產中需要的果膠酶主要來自霉菌發酵生產。可生成果膠酶的霉菌有黑曲霉、米曲霉和文氏曲霉等。培養曲霉可用液體培養法,需添加果膠作為誘導物。
2.探究溫度和pH對酶活性的影響及探究果膠酶用量的兩個實驗的注意事項
(1)在探究溫度或pH的影響時,需要設置對照實驗,不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對照,這種對照稱為相互對照。如果將溫度或pH作為變量,控制不變的量應有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應的時間和過濾的時間等。只有在實驗中保證一個自變量,實驗結果才能說明問題。
(2)在混合蘋果泥和果膠酶之前,要將蘋果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理。這樣可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的,避免了蘋果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度,從而影響果膠酶活性的問題。
(3)在用果膠酶處理蘋果泥時,為了使果膠酶能充分地催化反應,應用玻璃棒不時攪拌。
題型一 果膠酶的作用及影響因素
【例題1】 果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要成分之一。果膠酶能夠分解果膠,瓦解植物的細胞壁及胞間層。請你完成以下有關果膠酶和果汁生產的問題。
(1)在果汁生產中應用果膠酶可以提高________和________。
(2)某實驗小組進行了“探索果膠酶催化果膠水解最適宜的pH”的課題研究。本課題的實驗步驟中,在完成“燒杯中分別加入蘋果泥、試管中分別注入果膠酶溶液、編號、編組”之后,有下面兩種操作:
方法一:將試管中果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合,再把混合液的pH分別調至4、5、6……10。
方法二:將試管中果膠酶溶液和燒杯中蘋果泥pH分別調至4、5、6……10,再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。
①請問哪一種方法更為科學?__________,并說明理由:______________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②實驗操作中要用玻璃棒不時攪拌,其目的是________,以減少實驗誤差。
③如果用曲線圖的方式記錄實驗結果,在現有的條件下,當橫坐標表示pH,縱坐標表示________時,實驗的操作和記錄是比較切實可行的。根據你對酶特性的了解,在下圖中選擇一個最可能是實驗結果的曲線圖:________。若實驗所獲得的最適pH=m,請你在所選的曲線圖中標出“m”點的位置。
解析:果膠酶可以提高果汁的出汁率和澄清度。方法二是將試管中的果膠酶溶液和燒杯中蘋果泥的pH分別調至4、5、6……10,再把pH相等的兩溶液相混合,這樣操作能夠確保酶的反應環境從一開始便達到實驗預設的pH環境。否則,由于酶在pH升高或降低時把果膠分解了,造成誤差。實驗操作中要用玻璃棒不時攪拌的目的是使酶和反應物(果膠)充分地接觸,以減少實驗誤差。實驗中的坐標圖,橫坐標表示pH,縱坐標表示果汁體積最合適。在一定范圍內,隨pH增大,酶的活性增強,生產的果汁多,體積增大;超過最適pH,隨pH增大,酶的活性減弱,生產的果汁少,體積減小。
答案:(1)出汁率 澄清度
(2)①方法二 方法二的操作能夠確保酶的反應環境從一開始便達到實驗預設的pH環境(或“方法一的操作會在達到預定pH之前就發生了酶的催化反應”)
②使酶和反應物(果膠)充分地接觸
③果汁體積 甲 如下圖所示
甲
題型二 實驗變量
【例題2】 探究溫度、pH對果膠酶活性的影響和探究果膠酶用量的三個實驗中,實驗變量依次為( )。
A.溫度、酶活性、酶用量 B.蘋果泥用量、pH、果汁量
C.反應時間、酶活性、酶用量 D.溫度、pH、果膠酶用量
解析:首先要明確實驗變量、反應變量等基本概念,在此基礎上,針對三個探究實驗進行分析。實驗一為探究果膠酶的最適溫度,實驗二為探究果膠酶的最適pH,實驗三為探究果膠酶的最適用量,從而選出正確答案。
答案:D
反思領悟:設計實驗時應該遵循單一變量原則、對照原則和等量原則進行實驗設計,才能得出正確的結論。
1.下列關于酶的敘述不正確的是( )。
A.絕大多數酶是活細胞產生的具有催化能力的一類特殊的蛋白質
B.參加反應的前后,酶的化學性質不變
C.酶的活性受環境的pH和溫度的影響
D.酶在細胞內才能發揮作用,離開細胞即失效
2.以下關于果膠酶的敘述正確的是( )。
A.果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等
B.果膠酶的化學成分為固醇
C.果膠酶的催化作用不受溫度影響
D.果膠酶可以催化多種化學反應
3.下列哪一項說法是錯誤的?( )
A.酶是細胞合成的生物催化劑
B.溫度、pH和酶的抑制劑等條件會影響果膠酶的活性
C.果膠酶能催化果膠分解,但不能提高水果的出汁率,只能使果汁變得澄清
D.生產果汁時,為了使果膠酶得到充分的利用,節約成本,需要控制好酶的用量
4.在用果膠酶處理果泥時,為了使果膠酶能夠充分地催化反應,應采取的措施是( )。
A.加大果泥用量 B.加大果膠酶用量
C.進一步提高溫度 D.用玻璃棒不時地攪拌反應混合物
答案:1.D 酶是活細胞產生的,但酶發揮作用并不一定都在細胞內。如各類消化酶是消化腺細胞產生并分泌的,在消化道內消化有機物。
2.A 果膠酶同其他大多數酶一樣,其主要成分是蛋白質,其催化作用受溫度和pH等因素的影響,果膠酶只能催化果膠的分解。
3.C 果膠酶能使果汁變得澄清,并能提高水果的出汁率。
4.D 用玻璃棒不斷攪拌反應混合物,可使果膠酶和果泥充分接觸,更好地催化反應。
學生高考生物教案精選篇7
一、教學目標
【知識與技能目標】學會制作臨時裝片的基本方法,能夠使用顯微鏡觀察自己制作的臨時裝片,認識并闡明植物細胞的基本結構。
【過程與方法目標】通過動手操作、分組實驗以及小組學習交流等方式,掌握用顯微鏡觀察裝片的技能以及植物細胞的相關知識。
【情感態度與價值觀目標】培養動手操作能力,以及對于生物學科的興趣。
二、教學重難點
【教學重點】制作臨時裝片,歸納植物細胞結構。
【教學難點】以膽大心細的心態和實事求是的科學態度,練習使用顯微鏡觀察并辨別植物細胞的結構。
三、教法學法
啟發法、講授法、實驗法
四、教學準備
學生預習,自愿準備感興趣可觀察的植物材料,如:洋蔥、成熟的番茄、黃瓜、西瓜、蘋果等。鑷子、刀片、滴管、紗布、吸水紙、載玻片、蓋玻片、顯微鏡等。
五、教學過程
環節一:創設情境,導入新課
邀請學生展示各自準備的生物材料,并且對于材料做以適當的說明從而激發他們的研究興趣和探究欲望。
其次請學生使用顯微鏡,并請有關學生糾正其中容易出錯或者操作注意要點。從而復習、鞏固上節課學習內容,為本節課做鋪墊。最后,教師通過顯微鏡的使用與再次的學習,由顯微鏡的用途引出本節課的學習。
環節二:自主探究,新課教學:
由顯微鏡的用途,提出問題:學會操作顯微鏡是為了利用它看到微觀生命世界,那么是否可以直接把一個洋蔥或者黃瓜放到顯微鏡下,就能看到起內部結構呢?引發學生思考。最終引出用顯微鏡觀察材料需要做哪些前期準備以及材料的特點。其次通過多媒體的形式展示各種不同玻片的標片,讓學生更加了解到制作標片的必要和基本形式。
由教師介紹制片所需要的一些材料用途和用法,簡單介紹一下在制片過程中牽涉到的一些陌生的名詞和過程。在學生大致了解制片基本的一些知識基礎上,提出一些問題,讓學生帶著問題,思考并觀察老師制片,以及選擇一兩名學生跟隨著操作,同時,隨時依據所提出的問題,適時的停頓,一一對疑惑加以解決。所提問題依次是:①擦拭載玻片和蓋玻片的目的?若擦拭不凈,后果如何?②滴清水的量如何掌握?水量過多過少對實驗有何影響?③取材的部位、方法、大小?④蓋蓋玻片的方法、原因(即目的或避免出現的不利影響)⑤滴染色劑的位置、數量?⑥吸引染液的方法?最后,組織學生開始自主來制作臨時裝片,對于剛學習的方法加以及時鞏固,老師則在其中不斷巡視加以指導糾正。
在學生學會制備臨時裝片之后,組織學生用顯微鏡來初步觀察一下自己所制備的玻片的效果。同時,老師通過細胞結構的彩色掛圖、模型引導學生正確認識細胞的結構。在此基礎上,老師先給學生以標準的玻片,組織學生通過顯微鏡來觀察植物細胞的各個結構,學會辨別各個細胞以及其結構上的特點。同時,邀請學生通過自己的語言來描述各個細胞結構的特點,其他學生補充,最后老師總結。在觀察了多種植物細胞的臨時裝片后,討論、歸納、總結出植物細胞共同具有的主要結構,體會細胞的整體性。并適當聯系日常生活實際,感知細胞液里含有的物質。最后要求學生根據自己觀察到的物像,跟隨老師的講解和示范,繪圖。注意把握繪圖要領。同時,作為教師則通過邊講解生物圖的畫法和注意事項,邊在黑板上畫板圖示范。
組織學生觀察自己制作的玻片,檢查制片效果,以及是否能找出相關的細胞結構。分析制片過程中的不足和以后需要注意的地方。
環節三:鞏固提高,小節作業:
組織學生集中討論課后的練習題,也可在制片、觀察過程中留意各種情況的出現,及時思考、嘗試處理,再討論交流,總結。
六、板書設計