2023高三生物復習教案
高三生物復習教案都有哪些?現(xiàn)代分類學不僅進行形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較,而且吸收生物化學及分子生物學的成就,進行分子層次的比較,從而更深刻揭示生物在進化中的相互關(guān)系。下面是小編為大家?guī)淼?023高三生物復習教案七篇,希望大家能夠喜歡!
2023高三生物復習教案(篇1)
認識生物的多樣性
一、教學目標
(一)知識方面
1.列舉生物多樣性的三個層次,概述它們之間的關(guān)系。
2.說出我國生物多樣性的豐富性和獨特性。
3.說明保護生物多樣性的重要意義。
(二)情感態(tài)度與價值觀方面
1.認同保護生物多樣性的重要性,形成愛護環(huán)境、保護生物的意識。
2.關(guān)注我國的生物多樣性,增強民族自豪感。
二、教學重點和難點
1.教學重點
(1)生物多樣性的三個層次。
(2)保護生物多樣性的意義。
2.教學難點
(1)生物多樣性二個層次的關(guān)系。
(2)基因多樣性。
三、教學設(shè)計思路
從認識生物多樣性的三個層次上看:生物種類的多樣性很直觀,是知識的切人點;基因的多樣性是關(guān)鍵,是知識的深化生態(tài)系統(tǒng)的多樣性強化了知識的聯(lián)系。在教學活動中,圍繞“生物的多樣性”這一名詞中的“多”字來展開講解,以我國生物的多樣性為主線,在歸納知識的同時,完成對學生的愛國主義教育。采用典型事例激發(fā)學生思考與探究,通過分析事例讓學生認識生物多樣性的三個層次的內(nèi)涵,理解三個層次之間的關(guān)系。
四、教學準備
多媒體課件,相關(guān)資料。
五、教學過程
教學
內(nèi)容 教師活動 學生活動 教學意圖
創(chuàng)設(shè)情境導人新課 [設(shè)問]
(1)“生物的多樣性”這個名詞側(cè)重于哪個字?
(2)自然界里的生物是怎樣一個“多”法呢,有幾個層次的“多”呢?“多”的意義何在呢,
播放多媒體:游弋的魚群、打鬧的狗、撲騰入水的企鵝、跳躍的猴群、飛跑的糜鹿、追逐的獅子、悠然的烏龜、快速旋轉(zhuǎn)運動的草履蟲、成片的森林、荒漠等。
[提問]
(1)從剛才的片段中,你看到了多少種生物?多少種不同類型的生態(tài)系統(tǒng)?
(2)同—種生物有沒有不同的類型?
(3)為什么會有如此豐富多樣的生物?
[歸納總結(jié))
生物多樣性包含三個層次:生物種類的多樣性、基因的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。 [回答]
(1)“多”字。
(2)種類多,三個層次,“多”是指牛物的種類、基因、生態(tài)系統(tǒng)三個層面的多樣性。
觀察并積極思考,回答問題。
創(chuàng)設(shè)情境,通過分析“多”字,指出生物多樣性的含義,糾正學生前概念巾認為生物多樣性只是種類多樣性的片面認識。
生物種類的多樣性 [過渡]
大千世界,蕓蕓眾生,我們剛才看到的只是生物大干世界中的幾個片段、上物到底有多少種,很難確切地統(tǒng)計出來,但目前已知的種類就足以說明生物的種類是極其豐富多樣的。
[資料分析]
請同學們以小組為單位,閱讀教構(gòu)107頁資料分析中的內(nèi)容,并討論相關(guān)問題。 學生閱讀資料,通過小組合作,交流、討論相關(guān)問題。
利用教相中的3個問題,引導學生分析我國生物種類多樣性的特點,培養(yǎng)學生分析數(shù)據(jù)的能力,滲透愛國主義教育。
教學
內(nèi)容 教師活動 學生活動 教學意圖
生物種類的多樣性 [小結(jié)]
從上述資料可以看出,我國是生物種類最豐富的國家之一。不僅是動物種數(shù)最多的國家之一,而日植物資源也十分豐富:特別是裸子植物最為豐富,被稱為“裸子植物故鄉(xiāng)”。
[想一想)
我國三北防護林早期采用的捌種大多數(shù)是單一的楊樹,飽受星天生肆虐之苦,為什么樹種單一的人工林比天然林容易發(fā)生嚴重的蟲害呢。
[小結(jié)]
從這個例子不難看出.生態(tài)系統(tǒng)中生物種類越豐富,保持相對穩(wěn)定的能力就越強。 [回答]
生物之間是相互依存,相互制約的。生物的種類越豐富,抵抗外界干擾、保持相對穩(wěn)定的能力就越強。
理解生物種類多樣性的重要意義。
基因的多樣性 [設(shè)問]
我們已經(jīng)了解了生物種類的多樣性,影響生物種類的多樣性的內(nèi)在因素是什么?
[展示圖片]
展示花、魚、貓等不同生物種類以及狗的不同類型的多張圖片-
[提問]
(1)生物種類之間差異巨大的根本原固是什么?
(2)同一種生物,為什么也會有差異?
[總結(jié))
生物的細胞內(nèi)有成千上萬個基因。不同種生物的基因有所不同,每種生物都是一個豐富的基因庫。生物的各種特征主要是由基因控制的、因此,生物種類的多樣性實質(zhì)是基因的多樣性。
[提問]
既然生物種類多樣性的實質(zhì)是基因多樣性.而我國又是生物樸類多樣性最豐富的國家之一,那么我國基因多樣性的特點是什么,
[資料]
美國科學家引進我國野生大豆與當?shù)仄贩N雜交,培育㈩抗大豆萎黃病的優(yōu)良品種,挽救了美國大豆生產(chǎn)業(yè)。 [回答]
生物種類的多樣性星山環(huán)境和基因共同影響的,內(nèi)在因素是基因。
[回答]
(1)根本原因是基因不同。
(2)即使是同種生物,不同的個體之間的基因也不完全相同。
[回答]
我國也是世界上基因多樣性最豐富的同家之一;我國有很多的家養(yǎng)動物、栽培植物,也有很多的野生動植物、這些組成了豐富的基因庫,
通過一系列圖片使抽象知識直觀化,學生更易理解基因多樣性的含義及生物種類多樣性的實質(zhì)。
利用上一個知識內(nèi)容,點撥學生思考。
教學
內(nèi)容 教師活動 學生活動 教學意圖
基因的多樣性
[提問]
(1)我國的這種野生大豆有什么優(yōu)點?是什么物質(zhì)決定了它具有這種優(yōu)點,
(2)通過搜集資料,你能說出我國利用基因多樣性改良作物品種的例子嗎?
(3)基因多樣性有什么意義,
[資料]
動物同飼養(yǎng)的華南虎產(chǎn)下的兩只小華南虎眼睛是瞎的,科學家認為這是近親繁殖的結(jié)果,你認為這與基因多樣性有什么關(guān)系,
[小結(jié)]
從以卜事例可以看出.某種生物個體數(shù)目的減少直接影響基因的多樣性,而基因的多樣性對物種延續(xù)有著重要意義。
[回答]
(1)我國野生大豆的優(yōu)點是能杭萎黃病;因為我國大豆具有抗萎
黃病的基因。
(2)袁隆平培育雜交水稻等。
(3)基因多樣性為動植物提供了豐富的遺傳資源。
[回答]
因為近親繁殖,雙親可能攜帶相同的致病基因,會將致病甚因遺傳給子代,使子代患上遺傳性疾病。
通過對資料的分析,使學生明白我國是基因多樣性最豐富的國家之一,體會基因多樣性的重要意義,并形成保護基因多樣性的意識。
生態(tài)系統(tǒng)的多樣性
[過渡]
在一定的區(qū)域內(nèi),生物與環(huán)境相互作用形成的統(tǒng)一整體,便是生態(tài)系統(tǒng)。
[展示我國生態(tài)系統(tǒng)圖片]
它們分別是什么類型的生態(tài)系統(tǒng),
[小結(jié)]
我國幅員遼闊,生態(tài)系統(tǒng)的類型也是多種多樣的,不同的生物與不同的環(huán)境構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。
觀察圖片,思考作答:有森林、草原、荒漠、濕地、湖泊、海洋、森林、城市等生態(tài)系統(tǒng)。
認識生態(tài)系統(tǒng)的多樣性,提高識圖觀察能力。
三個層次之間的關(guān)系 [試一試]
我們已經(jīng)知道了生物的多樣性的二個層次,它們之間的關(guān)系是怎樣的呢,同學們可以通過下列資料嘗試總結(jié)—下。資料1:日古時,山西森林廣袤,氣候宜人,鳥獸繁多,后來由于人們?yōu)E伐森林,過度開采煤礦資源,導致生態(tài)環(huán)境被嚴重破壞,大量動植物減少甚至滅絕。
資料2:麻雀曾經(jīng)被定為四害之一.1958年在轟轟烈烈的除四害運動中,傘同共“消滅”麻雀2.1億只。1959年春,上海等一些大城市的樹木發(fā)生了嚴重的蟲災(zāi),有些地方人行道兩側(cè)的樹木葉子幾乎全部被害蟲吃光。 分析資料,總結(jié)二個層次之間的關(guān)系:基因多樣性決定了生物種類的多樣性.如果基因多樣性降低,就會影響生物種類的多樣性;同時.如果生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,生物種類多樣性利基因多樣性都將受到影響。
最后得出結(jié)論:保護生物的棲息環(huán)境,保擴生態(tài)系統(tǒng)的多樣性.是保護生物多樣性的根本措施。
概述三個層次的關(guān)系,激發(fā)學業(yè)保護生物多樣性的意識,滲透愛國卞義教育。
教學
內(nèi)容 教師活動 學生活動 教學意圖
課堂
總結(jié)
拓展
延伸 本節(jié)課,我們共同認識了生物多樣性三個層次的內(nèi)容以及它們之間的關(guān)系,通過具體事例體會到丁生物多樣性的重要意義。
那么,我們能做些什么去保護生物的多樣性呢,請大家課后收集資料,下節(jié)課討論交流。
積極思考,收集資料。
課后延伸,為下一節(jié)課作好鋪墊。
六、板書設(shè)計
第二章 認識生物的多樣性
2023高三生物復習教案(篇2)
學習目標:
知識目標:①概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程。
②體驗發(fā)現(xiàn)生長素的過程和方法。
能力目標:評價實驗設(shè)計和結(jié)論,訓練邏輯思維的嚴密性。
情感價值觀目標:體驗發(fā)現(xiàn)生長素過程中蘊涵的科學精神。
學習重點:生長素的發(fā)現(xiàn)過程 。
學習難點:科學實驗嚴謹性的分析。
導學過程:
一、向光性的概念:植物的向光性,即在_________ 的照射下,植物朝向________ 方向生長的現(xiàn)象。
二、生 長素的發(fā)現(xiàn)過程
(一)達爾文實驗:
進行實驗:(取材:金絲雀虉草的胚芽鞘 。)
閱讀教材:?1圖3—1中的4個胚芽鞘是否生長?如何生長?
?2胚芽鞘向光性與什么有關(guān)?達爾文是如何設(shè)計實驗的?(畫簡圖表示)
?3胚芽鞘向光生長與什么部位有關(guān)?達爾文是如何設(shè)計實驗的?(畫簡圖表示)
?4胚芽鞘感受單側(cè)光刺激的具體是什么部位?達爾文是如何設(shè)計實驗的?(畫簡圖表示)
(得出結(jié)論:)
胚芽鞘彎曲生長的部位是 ,感受光刺激的部位是 。
_______光照射使胚芽鞘的_______產(chǎn)生某種______,并傳遞到胚芽鞘尖端以下時,會造成伸長區(qū)_______ 面比______面生長快,因而出現(xiàn)向光性彎曲。
(二)19__年詹森的實驗
實驗結(jié)論:胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激可通過 傳遞給下部。
思考:如果把透水的瓊脂片換成不透水的云母片呢?胚芽鞘生長情況應(yīng)是________(猜一猜)。
(三)19__年 拜爾的實驗
注意思考:尖端放置的位置及后來彎曲的方向有什么關(guān)系?
實驗結(jié)論:胚芽鞘的彎曲生長,是因為頂尖產(chǎn)生的刺激在其下部___ __________造成的。
(四)1928年 溫特的實驗
首先根據(jù)課本分析實驗過程:
(1)a組:
①處理:把 _____________ 瓊脂放于切去尖端的胚芽鞘一側(cè)。
②現(xiàn)象:胚芽鞘會________生長。
(2)b組:
①處理:把 ______________ 瓊脂放于切去尖端的胚芽鞘一側(cè)。
②現(xiàn)象:胚芽鞘__________。
(3)實驗結(jié)論:
胚芽鞘尖端能產(chǎn)生 _________,會造成胚芽鞘彎曲生長,這種化學物質(zhì)被命名為_________ 。
●1946年科學家分離并鑒定出生長素的化學本質(zhì)為__________(iaa)。
●向光性產(chǎn)生的原因:
三、植物激素的含義:
由植物體產(chǎn)生,能從__________運送到_________,對植物的生長發(fā)育有顯著影響的____________。植物激素除了生長素外,還有________________________________等。
訓練:
1、胚芽鞘產(chǎn)生生長素的部位,感受單側(cè)光刺激的部位和彎曲生長的部位分別是( )
a、尖端、尖端、尖端 b、尖端、尖端、尖端下面的部分
c、尖端、尖端下面部分、尖端下面部分 d、尖端、尖端下面部分、尖端
2 將甲、乙兩株幼苗分別種在單側(cè)光照射的暗盒中。甲幼苗頂端罩上不透光的錫箔小帽,結(jié)果幼苗直立生長,乙幼苗不戴錫箔小帽,結(jié)果彎向光源生長,此實驗主要說明( )
a.植物生長具有向光性 b.向光性與植物生長無關(guān)
c.尖端是感光部位 d.尖端能產(chǎn)生某種能促進生長的物質(zhì)
3.下圖中能說明胚芽鞘尖端是感受光刺激部位的實驗組合是 ( )
a.①② b.③④ c.④⑤ d.⑤⑥
4 .下列是關(guān)于植物生長素發(fā)現(xiàn)過程的一些說法,錯誤的是( )
a.達爾文設(shè)計簡單而富有創(chuàng)造性的實驗來證實人們熟視無睹的現(xiàn)象
b.如果詹森用玻璃片代替瓊脂片,胚芽鞘產(chǎn)生的刺激也能傳遞給下部
c.溫特用實驗證實了植物的向光性確實和某種化學物質(zhì)的分布不均勻有關(guān)
d.首次分離的生長素不是從植物體內(nèi),而是在人的尿液中
5.為了驗證胚芽鞘尖端確實能產(chǎn)生促進生長的某種物質(zhì),用胚芽鞘和瓊脂塊等材料進行實驗時,對照實驗的設(shè)計思路是( )
a.完整胚芽鞘分別置于單側(cè)光照射和黑暗條件下
b.胚芽鞘尖端和未放過胚芽鞘尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側(cè)
c.未放過胚芽鞘尖端的瓊脂塊和放過胚芽鞘尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側(cè) d.胚芽鞘尖端和放過胚芽鞘尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側(cè)
2023高三生物復習教案(篇3)
說課"是教學改革中涌現(xiàn)出來的新生事物,是進行教學研究、教學交流和教學探討的一種新的教學研究形式,下面是一篇八年級生物水中生活的動物說課稿,希望可以幫助到大家!
一、 說教材
㈠.教材分析
“水中生活的動物”是新教材八年級上冊第五單元“生物圈中的其他生物”的第一章“各種環(huán)境中的動物”的第一節(jié)內(nèi)容。教材主要關(guān)注魚的形態(tài)、運動、呼吸等方面的內(nèi)容。通過安排更多的時間去進行探究活動,以達到重點認識魚適應(yīng)水中生活的特點這一目的。本課的教學重點和難點就是探究魚類適應(yīng)水中生活的特點,通過兩個"觀察與思考"、一個"探究"實驗、一個課外實踐,讓學生認識魚類在水中是如何運動和呼吸的,進一步總結(jié)出魚類適于水中生活的主要特征。
㈡教學目標
1、知識目標
⑴舉例說出幾種水中動物的名稱.
⑵闡明魚類適應(yīng)水中生活的特點.
2、能力目標
嘗試完成“魚類適應(yīng)水中生活的特征”的探究學習活動,學會設(shè)計實驗方案,在小組實驗過程中提高學生的動手、動腦的實踐能力和語言表達能力。
3、情感目標
在探究活動中體會珍愛生命的情感,養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度和團隊合作的精神。
㈢.教學重點
1. 以魚為例,說明水生動物適于水生生活的特點。
2. 探究魚鰭在游泳中的作用以及魚的呼吸器官。
3. 總結(jié)概述魚類的主要特征。
㈣.教學難點
1. 探究“魚鰭在游泳中的作用”的實驗及該實驗的組織教學。
2. 運用以學知識,通過對“魚類呼吸器官及其作用”的觀察與探究,闡明魚適應(yīng)水中生活的特征。
二、說教法
教學方式的改變是新課程改革的目標之一,改變了過去單純的教師講授、學生接受的教學方式,變?yōu)閹熒邮浇虒W,本課堂上創(chuàng)設(shè)民主、平等、和諧、寬松的學習氛圍,加強與學生的合作。本課的教學過程設(shè)計應(yīng)側(cè)重于指導學生探究的過程,使學生發(fā)揮主觀能動性,自己動腦、動手,積極參與探究活動。本節(jié)的教法我選用了創(chuàng)設(shè)情境法,活動探究法,問題分析法,總結(jié)歸納法,啟發(fā)法,對比法。
三、說學法
學習方式的改變是新課程改革的目標之一。倡導自主學習、合作學習、探究學習,讓學生通過觀察、資料分析等,培養(yǎng)學生的科學探究能力,學生以小組為單位,進行合作學習,喚醒學生的學習意識、挖掘?qū)W生的潛能,調(diào)動其積極性和主動性,培養(yǎng)學生自主學習的精神。我采用的學法為觀察法,實驗操作法,小組討論法,總結(jié)歸納法。
四、說教學過程
第一課時
[情境導入]
播放有關(guān)生活在不同環(huán)境中的各種動物的影象資料,有郁郁蔥蔥的花草樹木,有活蹦亂跳的各種動物,還有飛翔在空中的小鳥……。
問題:如果按照生活環(huán)境分,我們可以如何劃分?
引出“水中生活的動物”“陸地生活的動物”“空中飛行的動物”,以“水中生活的動物”為例來分析水生生物的特征。
播放水中生活的動物---魚的視頻資料來整體感知魚的特點。
⑴、如果陸生動物(包括人類)到水中生活會遇到哪些問題?
⑵、魚類等水生動物是如何解決這些問題的?
⑶、都說魚兒離不開水,那么離開水會怎樣?水到底給了魚什么呢?
⑷、魚的種類多嗎?四大家魚是哪些?中華鱘有哪些特點?
隱含知識:
1.海洋魚類:表明魚的種類很多(多樣性)
2.淡水魚類:暗示我國的特有物種(獨特性)
3.要求:保護環(huán)境以及它們生存的水生環(huán)境.
[講授新課]
一、觀察魚的形態(tài)結(jié)構(gòu)
1.觀察方法:由整體到局部,由單一變量到若干變量。
1.觀察外形:分析這些特征對魚類適應(yīng)水生生活有什么意義?
2.再觀察局部:魚在游泳時每一種鰭是如何運動的,思考它們對魚的運動分別起了什么作用,并觀察魚在完成某一種運動時,各種鰭是如何配合的?
2.一個理念:結(jié)構(gòu)決定功能
例如:1.梭形:有利于克服水中的阻力。
2.魚鰭:與魚的運動有關(guān),幫助魚在水中游泳。
3.側(cè)線:感知水流,測定方向
【探究】魚鰭的作用
提出問題--作出假設(shè)--制定計劃--實施計劃--得出結(jié)論--討論交流
1.提出問題
魚的尾鰭有什么作用?(強調(diào)單一變量)
2.作出假設(shè)
假設(shè)魚的尾鰭可以是魚前進的動力,可以決定方向
3.制定計劃
⑴方法選用:選用直接剪掉尾鰭法,現(xiàn)象比較直觀
_直接觀察法:各種鰭在一起相互協(xié)調(diào)合作,因此直接觀察很難得出結(jié)論。
_模擬法:是科學探究中一種常用的方法。難以直接拿研究對象做實驗時采用這種方法。具有局限性。
局限性:1.氣球容易漏氣,而且水不容易灌進去,很難扎緊。
2.游動時,現(xiàn)象不明顯。
當用手按住魚前部時,魚的前進不明顯;當不按頭部時,魚頭就翹起來,感覺沒有方向感。
這個實驗可以作為課后作業(yè),讓學生嘗試一下,提高學生的動手實驗?zāi)芰Α?/p>
_捆綁法:魚體很滑,要想完成捆綁某個鰭的動作,操作起來有點難度,如果讓學生來完成,可能很難完成,因此做了幾點改進:
捆綁法的改進:
對于人教版《義務(wù)教育課程標準實驗教科書生物學》八年級上冊第五單元第一章中的實驗“探究魚鰭在游泳中的作用”,用教材或教學參考書所提供的方法很多時候難以成功。為此,我對這兩個實驗進行了如下改進:
改進一 捆綁魚鰭時,教材提示用細線捆綁魚鰭,事實上宜用粗線、紗布條會更好些,不宜用細線,否則易造成對魚的傷害。而且用細線捆綁的,很少有綁成功的。另外捆綁時,為了盡量減小對魚的傷害,要注意用很濕潤的紗布包住魚頭,并不時要將魚頭浸入水中,以保證其正常呼吸。
改進二 根據(jù)教材提示,只要用線分別捆綁魚的胸鰭、腹鰭、背鰭和臀鰭,就能探究出各種鰭的作用。事實上,學生很難在短時間內(nèi)觀察出魚的平衡性、穩(wěn)定性所受到的影響(見圖1)。為此我對這組實驗作了一點改進:用手指從側(cè)面頂一下己捆綁好了的任意一種魚鰭(見圖2),可以發(fā)現(xiàn)魚很容易倒下,失去其平衡性或穩(wěn)定性(見圖3)。學生經(jīng)過這樣的操作,就能在較短的時間內(nèi)探究出這幾種魚鰭的作用。
圖1:學生很難在短時間內(nèi)觀察出魚的平衡性、穩(wěn)定性所受到的影響
圖2:用手指從側(cè)面頂一下己捆綁好了的任意一種魚鰭
圖3:可以發(fā)現(xiàn)魚很容易倒下,失去其平衡性或穩(wěn)定性
圖4:被塑料片綁了尾鰭的魚(上)稍一擺動,塑料片就滑掉;而綁了木片的魚很快便倒下,而且不能轉(zhuǎn)向和游泳
改進三 教參上介紹用輕的塑料片捆綁魚的尾鰭不易滑脫,可事實上在實驗時也不容易捆綁成功,一是需要很長時間才能綁好,實驗后魚往往容易死亡;二是即使綁住了,但只要一將魚放入水中,魚身稍微擺動,捆綁的塑料片就會滑掉。用粗糙的薄木片捆綁效果較好,可以增大摩擦力,并且魚也不易受到傷害(見圖4)。
⑵實驗用具選擇:
_水槽選擇(不要用玻璃的,避免打碎)
_魚體大小選擇;7—10cm(由學校提供)
_剪刀、紗布
⑶分組實驗
學生共52人,分13小組,每組4人
每組提供兩條魚
1—2組,探究胸鰭的作用
3—4組,探究腹鰭的作用
5—7組,探究背鰭的作用
8—10組,探究臀鰭的作用
11—13組,探究尾鰭的作用
4.實施計劃
小組合作,進行實驗
觀看探究尾鰭的作用的視頻,與小組做出來的結(jié)果比較,得出結(jié)論。
5.得出結(jié)論:
魚鰭在游泳中的作用:
魚游泳時,主要靠身體軀干部和尾鰭的左右擺動擊動水流產(chǎn)生前進的動力,其他魚鰭起輔助作用。魚在運動時,胸鰭、腹鰭和背鰭都有維持魚體的平衡的作用,尾鰭有決定魚運動方向的作用。
6.討論和交流:
⑴一個小組得出的結(jié)論是不是就一定正確?
⑵與實驗法相比,模擬實驗有哪些優(yōu)點和缺點?
[課后作業(yè)]:讓學生課下完成模擬實驗的制作。
第二課時
[復習舊課,導入新課]
播放投影,檢查所學知識。
1.小河、池塘等野生品種的魚,身體的背面和腹面顏色是否一致?這有什么作用?
2.魚的身體兩側(cè)有一排鱗片上有小孔,這些小孔連起來構(gòu)成一條側(cè)線,它有什么作用?
3.魚的身體表面都有黏液,知道黏液的作用是什么嗎?
4.魚體內(nèi)有個白長囊狀結(jié)構(gòu)叫做鰾,想想看,鰾的作用是什么?
[推進新課]
繼續(xù)探究,魚除了用鰭游泳之外,還有什么其它特征。
學生把自己帶來的各種魚放在小組水槽中擺放在桌子上進行分組觀察。
觀察魚的呼吸時,先觀察鰓的顏色和鰓絲的形狀,魚鰓之所以呈紅色是因為鰓上布滿毛細血管,所以人們買魚時可以從鰓的鮮艷程度判斷魚是否新鮮。鰓絲在水中呈舒展狀態(tài)擴大了與水接觸面,離開水鰓絲互相粘結(jié)、破壞了氣體交換的功能。魚一般不能直接利用空氣中的氧氣,而是通過鰓獲得溶解在水中的氧氣。“魚兒不是離不開水”而是離不開水中的氧氣,所以養(yǎng)魚缸要經(jīng)常換水,養(yǎng)魚池到了冬季冰封期間要打冰眼(結(jié)合書中實踐活動)因此,若水域污染對魚及其它水生動物十分不利(滲透環(huán)保意識)。
得出結(jié)論:魚的呼吸靠鰓來進行,鰓的結(jié)構(gòu)包括鰓弓和鰓絲,這些結(jié)構(gòu)有利于魚在水中進行交換氧氣。
本章還開設(shè)了新的實驗內(nèi)容——“模擬實驗”,詳見書第四頁,這是一個新的實踐方法,特引起大家的重視,讓學生動手去模仿著做。訓練學生的悟性。參與是個體投身認識實踐活動的過程和基本形式,學生主體參與教學是其在教學中主體地位最基本的表現(xiàn)形式,因而具有非常重要的價值。
最后師生共同總結(jié)出魚類適應(yīng)水生生活的主要特征。
2023高三生物復習教案(篇4)
教學目標
知識目標
1、知道吸收的概念
2、知道各種營養(yǎng)物質(zhì)吸收的部位
3、知道小腸是吸收的主要部位的原因(小腸適于吸收的結(jié)構(gòu)特點)
4、了解人體對糖類、蛋白質(zhì)、脂肪的利用
能力目標
在觀察小腸絨毛的實驗中,培養(yǎng)學生有序的觀察能力。
情感目標
通過觀察實驗,體驗嚴肅、認真、實事求是的科學態(tài)度。
教學建議
知識體系圖解
教材分析
本節(jié)教學在《消化吸收》一章中占有比較重要的地位,與《第四章 血液循環(huán)》、《第六章 呼吸》及《第八章 新陳代謝》都有一定的聯(lián)系。關(guān)于“吸收”建議明確三個問題:第一、什么是吸收;第二、吸收的部位,特別是吸收的主器官——腸;第三、不同營養(yǎng)成分的吸收途徑。關(guān)于營養(yǎng)物質(zhì)的利用建議讓學生自己閱讀后討論得出營養(yǎng)物質(zhì)的三個主要作用:一、為生命活動提供能量;二、為構(gòu)建人體提供原材料;三、作為儲備的能源物質(zhì)。
教學重點:
1、吸收的概念
2、小腸與吸收相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點
3、營養(yǎng)物質(zhì)的利用
教學難點 :
1、小腸與吸收功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點
2、營養(yǎng)物質(zhì)的利用
教法建議
本節(jié)內(nèi)容建議授課1課時,關(guān)于吸收的概念可以從“細胞需要營養(yǎng),而人體的營養(yǎng)是由消化系統(tǒng)攝取的,這些營養(yǎng)如何從消化系統(tǒng)到達肌體各部分的細胞呢?”這一問題的討論引出。要注意強調(diào)概念中循環(huán)系統(tǒng)的含義,包含了血液循環(huán)和淋巴循環(huán)兩部分。
關(guān)于吸收的主要器官是小腸,可由學生討論得出,并通過觀察小腸實物或利用錄像讓學生對小腸表面大,小腸絨毛壁薄,小腸絨毛內(nèi)有豐富的毛細血管和毛細淋巴管等適于吸收的特點有較為直觀的認識。
關(guān)于吸收的過程是比較抽象的,建議先看錄像《消化吸收》后半段,里面的動畫可以幫助學生理解這一過程,然后再歸納總結(jié)。其中脂肪酸和甘油的吸收途徑是容易弄錯的,因此要特別強調(diào)一下,它們是進入淋巴的。
關(guān)于營養(yǎng)物質(zhì)的利用,由于學生不具備化學知識,所以學習起來也比較困難,建議此部分內(nèi)容降低難度,只讓學生大概了解其主要的用途即可。
教學設(shè)計示例
重點、難點分析:
1、吸收的概念
2、小腸適于吸收的結(jié)構(gòu)特點
3、營養(yǎng)物質(zhì)的利用
教學過程 設(shè)計:
<引入>:
問題:1、食物經(jīng)過消化最終形成哪些物質(zhì)?
2、真正需要這些營養(yǎng)的是什么?
這些在消化道中的營養(yǎng)成分怎樣才能到達需要它們的每個細胞呢?細胞又如何利用它們呢?這就是我們要在第三節(jié)學習的內(nèi)容--。
營養(yǎng)物質(zhì)只有進入循環(huán)系統(tǒng),才能被運送到機體各部分需要它們的細胞處,這一過程就是"吸收"。注意我們前一章學過的循環(huán)系統(tǒng),包括了血液循環(huán)和淋巴循環(huán)兩部分。
哪些物質(zhì)能進入循環(huán)系統(tǒng)被吸收呢?食物中的蛋白質(zhì)、脂肪和糖類在消化管內(nèi)消化成小分子后被吸收,而食物中的水、無機鹽和維生素,不經(jīng)過消化,在消化道內(nèi)直接被吸收。
在消化道的哪些部分營養(yǎng)成分可以進入循環(huán)系統(tǒng)呢?那些部位得具備什么特點呢?先由學會討論,再總結(jié)。(學生應(yīng)該能想到:面積大,結(jié)構(gòu)薄,有豐富的毛細血管和毛細淋巴管)
人體的各段消化道的吸收能力是不同的。口腔和食道幾乎無吸收養(yǎng)分的能力,胃粘膜僅可吸收酒精和少量的水。這也就是喝酒傷胃的原因。大腸則可吸收少量的水、無機鹽和部分維生素,因此營養(yǎng)物質(zhì)主要是依靠小腸來吸收的。
小腸為什么能完成這一主要功能呢?與其結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。我們通過前面的學習已經(jīng)知道小腸是消化道中最長的部分,其內(nèi)表面有皺襞,因此具有相對大的表面積,其實小腸的表面積決不只是我們看到的那么大。環(huán)行皺壁的存在使小腸面積增大了三倍,而皺壁里還有些更微小的結(jié)構(gòu)呢!
實驗:觀察小腸絨毛或用錄像取代。
觀察到小腸絨毛后,討論小腸絨毛的存在對小腸的吸收功能有何意義?
由于小腸絨毛的存在,使吸收面積增大了三十借。在小腸絨毛的柱狀上皮細胞的向腸腔一側(cè),還有一些指狀突起,叫微絨毛。由于微絨毛的存在,使面積比5~6米長的圓柱體面積增大了六百倍。小腸的表面積為200平方米,相當于一個排球場這一特點決定著小腸吸收的快,吸收量也多。
此外,(利用掛圖或書上的圖)小腸絨毛中有豐富的毛細血管和毛細淋巴管。絨毛壁和毛細血管壁都很薄,都只有一層上皮細胞構(gòu)成。營養(yǎng)物質(zhì)可滲入內(nèi)部的毛細血管和毛細淋巴管,并經(jīng)循環(huán)輸送至全身各處的細胞,用于全身的生命活動。
營養(yǎng)物質(zhì)的吸收途徑是不同的,脂肪酸和甘油要進入毛細淋巴管。而其余營養(yǎng)成分進入毛細血管。
這些營養(yǎng)成分被運輸?shù)缴眢w各部分的細胞后,主要有哪些用途呢?請同學們先看書,在來討論歸納。第一、為生命活動提供能量;第二、為構(gòu)建人體提供原材料;第三、作為儲備的能源物質(zhì)。
思考:營養(yǎng)物質(zhì)是不是攝入的越多越好呢?為什么有些人過分肥胖?有些人過分瘦小?怎樣衡量自己的營養(yǎng)是不是合理呢?
板書:
第三節(jié)
一、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收
(一)吸收的概念:
營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過消化道管壁進入循環(huán)系統(tǒng)(血液和淋巴)的過程
(二)可吸收的物質(zhì):
葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、水、無機鹽、維生素
(三)吸收的部位:
1、吸收的主要部位--小腸
小腸與吸收相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點:
(1)表面積大;
(2)小腸絨毛內(nèi)有豐富的毛細血管和毛細淋巴管;
(3)小腸絨毛壁、毛細血管壁和毛細淋巴管壁都很薄,只由一層上皮細胞構(gòu)成
(四)吸收的途徑:
葡萄糖、氨基酸、水、無機鹽、維生素→血液
脂肪酸、甘油→淋巴
二、營養(yǎng)物質(zhì)的利用:
1、為生命活動提供能量;
2、為構(gòu)建人體提供原材料;
3、作為儲備的能源物質(zhì)。
探究活動
制作小腸結(jié)構(gòu)模型
嘗試制作小腸結(jié)構(gòu)模型,分組評比。
目的:調(diào)動學生學習興趣,發(fā)揮其主體性,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和協(xié)作意識。
要求:
材料、制作方法不限,只要能表現(xiàn)出小腸適于吸收的結(jié)構(gòu)特點即可。(能突出表面積大就行)
2023高三生物復習教案(篇5)
教學目標
1.知識目標
(1)達爾文自然選擇學說的主要內(nèi)容。
(2)種群、種群基因庫、基因頻率的概念,以及基因頻率的計算方法。
(3)突變和基因重組為生物進化提供原材料的原因。
(4)自然選擇在生物進化中的作用。
(5)隔離的概念和類型,以及隔離與物種形成的關(guān)系。
2.能力目標
通過教學過程培養(yǎng)學生的思維能力、歸納總結(jié)能力。
教學重難點
(1)達爾文自然選擇學說及其主要內(nèi)容之間的關(guān)系
(2)運用達爾文的自然選擇學說解釋生物界的現(xiàn)象,既是本課題的重點,又是難點
(3)對達爾文學說的評價是教學的難點
(4)達爾文學說的主要內(nèi)容和各要點之間的關(guān)系,以及用達爾文學說解釋生物的適應(yīng)(5)性、生物的進化,這成為組織教學的難點。
教學過程
[一] 導課
世界上到底是先有雞還是先有蛋?這個問題困擾了人類幾千年!對于這個問題,首先是神學家們作出了“解釋”:先有雞,因為上帝創(chuàng)造了雞,然后讓雞下蛋!隨著科學的發(fā)展人們不相信上帝了!沒了上帝,上帝創(chuàng)造了雞的“解釋”也就沒人相信了。于是關(guān)于生物起源、進化的種種猜測又被提了出來……我們已經(jīng)知道地球上現(xiàn)存的有記載的生物種類大約200多萬種,還有許許多多種生物沒有被我們發(fā)現(xiàn)。
沒有發(fā)現(xiàn)的生物數(shù)目可能要比已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的多10倍,更何況已經(jīng)絕滅的生物比現(xiàn)存的還要多得多,據(jù)估計,曾在地球上生活過的生物種數(shù)可能多達5億~10億。這么多的生物從無到有,從少到多,從簡單到復雜,從低等到高等,一批又一批地“踏上”地球,又“遠離”地球走向死亡,進行著自然界的“新陳代謝”,這就是生物的進化。
[二] 達爾文的自然選擇學說
1.主要內(nèi)容
師講述:進化的原因是什么呢?拉馬克關(guān)于進化的用進廢退學說
拉馬克是進化論的奠基者,他在18世紀初提出了用進廢退的進化學說:環(huán)境的改變是導致生物進化的原因。環(huán)境改變了,生物的生活方式也要跟著變,有的器官由于經(jīng)常使用而發(fā)達起來,有的器官則由于長期不使用而萎縮退化了。
師講述:在19世紀,達爾文提出了以自然選擇學說為核心的生物進化論。自然選擇學說的主要內(nèi)容是什么呢?
放映錄像:非洲草原野牛四季生活及生殖過程,重點放映遷徙路徑大河時,許多野牛個體被淹死或被鱷魚吃掉的情景。
師引導:學生根據(jù)錄像及初中所學有關(guān)知識總結(jié)歸納出達爾文自然選擇學說的主要內(nèi)容是:過度繁殖,生存斗爭(生存競爭),遺傳變異,適者生存。
師引導:指導學生明確以下內(nèi)容:
(1)任何一種生物的繁殖能力都很強,在不太長的時間內(nèi)能產(chǎn)生大量的后代。但因為生物的生存條件有限,生物在爭奪有限的空間和食物的情況下,同種生物個體之間,種與種之間、生物與無機環(huán)境之間不斷進行著激烈的生存斗爭,斗爭的結(jié)果是一部分個體被淘汰。例如:鯉魚在繁殖季節(jié),雌魚會產(chǎn)許多卵,雄魚也會產(chǎn)下大量的精子,但是能夠形成受精卵是少數(shù);受精卵形成后,在孵化的過程中個體弱小的幼鯉又會被淘汰掉,能夠存活下來的只是很少的一些個體。
(2)在生存斗爭中,具有有利變異的個體將幸存并會將這些變異遺傳下去;而不利變異個體則很容易地被淘汰掉。達爾文把這種適者生存,不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。在長期的自然選擇過程中,微小的有利變異得到積累變?yōu)轱@著變異,從而產(chǎn)生了適應(yīng)特定環(huán)境的生物新類型,這就是生物進化的原因。
(3)自然選擇學說科學地解釋了生物進化的原因及生物的多樣性和適應(yīng)性。但由于受到當時科學發(fā)展水平的限制,自然選擇學說對于遺傳和變異的本質(zhì),自然選擇如何對可遺傳的變異起作用的問題不能作出科學的解釋。
2.以自然選擇學說為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進化理論的提出
近些年來,生物學家在達爾文的進化理論的基礎(chǔ)上,將遺傳學、生態(tài)學等研究成果引入到進化論的研究中,形成了以自然選擇學說為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進化理論。
[三]、現(xiàn)代生物進化理論簡介
現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容包括:
(1)種群是生物進化的單位;
(2)突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料;
(3)自然選擇決定生物進化的方向;
(4)隔離導致物種的形成。
(一)種群是生物進化的單位
1.種群的定義
師:舉例:
(1)一個池塘中的全部鯉魚;
(2)一個池塘中的全部魚;
(3)一片草地上的全部植物;
(4)一片草地上的全部蒲公英。
引導:學生分析歸納出(1)與(4)屬于種群。
師生歸納:種群指生活在同一地點的同種生物個體的總和。
2.種群的特點
(1)種群的個體之間具有年齡和性別的差別,并不是機械地結(jié)合在一起。
(2)種群也是生物繁殖的基本單位。個體之間彼此可以交配,并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。
師:種群為什么是進化的單位呢?
出示資料:大熊貓的生存
從進化上看,大熊貓己經(jīng)歷了小大小的興衰歷程,從分布范圍看,它已由廠布于亞洲東部而退縮到中國。特別是近半個世紀以來,人類生產(chǎn)活動無節(jié)制地擴展,大熊貓分布區(qū)已由約5萬平方公里縮小到1萬多平方公里,數(shù)量不足1000只,且被分割成大小不等的20多塊島嶼狀孤立地帶。
由于大熊貓的分布是呈島嶼狀的小種群,每個種群的個體數(shù)不足50只。難免導致它們近親繁殖而使其喪失遺傳多樣性,最終導致種質(zhì)較差的小種群逐一滅絕。加之大熊貓食性單一,若遇大熊貓主食竹周期性地開花枯死(約60年一周期),必然導致大熊貓因食物匱乏而餓、病死亡。
3.基因庫、基因頻率
生:閱讀教材P65,找出基因庫和基因頻率的概念。
師生歸納:種群的基因庫是指一個種群所含有的全部基因。不同的基因在種群的基因庫中所占的比例是不同的。
師舉例:我們知道多指為顯性基因控制的遺傳病,而絕大多數(shù)人表現(xiàn)為正常。白化病是隱性基因控制的遺傳病,絕大多數(shù)人表現(xiàn)正常。
師生歸納:基因頻率是指某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例。
生質(zhì)疑:怎樣才能知道某種基因的基因頻率呢?
我們可以通過抽樣調(diào)查的方法獲得。
師引導:學生計算這樣一個例子:從某種生物的種群中隨機抽出100個個體,測知其基因型分別為AA、Aa、aa的個體分別為30、60和10個,問其中A基因頻率為多少?a基因頻率為多少?
解法一:通過基因型計算基因頻率,就AA、Aa、aa來說,每個個體可認為含有2個基因,則100個個體共有200個基因:
A基因頻率=(2×30+60)÷200=60%
a基因頻率=(2×10+60)÷200=40%
解法二:通過基因型頻率計算基因頻率,即一個等位基因的頻率等于它的純合體頻率與1/2雜合體頻率之和,則:
A基因頻率=30%+(1/2)×60%=60%
B基因頻率=10%+(1/2)×60%=40%
從上述可知,種群中一對等位基因的頻率之和等于l(其基因型頻率之和也等于1)。
生質(zhì)疑:種群中某基因的頻率是否一直不變呢?讓我們觀看一個課件。
生觀看:用CAI課件模擬英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖從19世紀中期到20世紀中期,淺色型樺尺蠖和黑色型樺尺蠖所占比例發(fā)生劇烈變化的過程。
1850年以前該地區(qū)的樺尺蠖以淺色為主,黑色個體很少。隨著英國工業(yè)的發(fā)展,工廠排出的煤煙使環(huán)境發(fā)生了改變,黑色樺尺蠖與淺色樺尺蠖的數(shù)量發(fā)生了巨大的變化。黑色型達到了95%左右,淺色型由余下了5%左右。
師生歸納:由此可見,種群中的基因頻率是在不斷改變的。種群中的個體一代一代死亡,但基因庫卻在代代相傳的過程中保持和發(fā)展。
結(jié)論:生物進化過程實質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。所以說種群是生物進化的單位。
[四]教學目標鞏固
1.自然選擇題學說的主要內(nèi)容之間的關(guān)系
(1)過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料,加劇了生存斗爭。
(2)變異是不定向的,具有有利變異的個體通過遺傳在后代中得到積累和加強,產(chǎn)生適應(yīng)環(huán)境的新類型,這是生物多樣性和適應(yīng)性形成的原因,因此遺傳變異是生物進化的內(nèi)在因素。
(3)自然選擇是定向的,決定著生物進化的方向。
(4)自然選擇是通過生存斗爭來實現(xiàn)的,生存斗爭是生物進化的動力。
(5)適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。
2.達爾文在北大西洋東部以馬德拉群島上發(fā)現(xiàn)有550種昆蟲,其中有200種昆蟲的翅已退化,不會飛翔,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是( )
A.生存斗爭的結(jié)果 B.食物中缺乏翅生長的物質(zhì)
C.定向變異的逐代積累 D.自然選擇的結(jié)果
答案:D
3.從某生物種群中隨機抽出1000個個體,測知基因型為BB、Bb、bb的個體分別為300個、600個和100個。
(1)在這1000個個體中,B基因有 ;其基因頻率為。
(2)在這1000個個體中,b基因有 ;其基因頻率為。
答案:(1)1200 60% (2)800 40%
4.下列生物屬于種群的是( )
A.一塊水田里的全部水稻、水草、魚、蝦及其他生物 B.一塊朽木上的全部真菌
C.一塊棉田中的全部幼蚜,有翅和無翅的成蚜 D.一個池塘中的全部魚
答案:C
5.根據(jù)達爾文的進化學說,長頸鹿的頸和腿之所以特別長,是由于( )、
A.為了攝食樹葉,頸和腿不斷伸長,代代相傳,愈伸愈長
B.長頸、長腿者比短頸、短腿者有較佳的生存機會
C.長頸、長腿者影響了遺傳基因
D.基因控制的性狀在表達時受到環(huán)境的影響
答案:B
6.自然選擇是指( )
A.生物繁殖能力超越生存環(huán)境的承受力 B.生物過度繁殖引起的生存斗爭
C.在生存斗爭中,適者生存 D.遺傳使微小的有利變異得到積累和加強
答案:C
[五]總結(jié)
本節(jié)課主要是了解了“達爾文的自然選擇學說的主要內(nèi)容、意義和局限性”;由于其具有局限性,所以人們對其進行了補充和發(fā)展,提出了“現(xiàn)代生物進化理論”。現(xiàn)代生物進化理論認為種群是生物進化的基本單位,生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變
2023高三生物復習教案(篇6)
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(zhì)
2、使學生了解酶的發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象能力及設(shè)計實驗的能力,。
情感、態(tài)度、價值觀方面
通過讓學生了解酶的發(fā)現(xiàn)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(chǎn)、生活中的應(yīng)用,使學生認識到生物科學技術(shù)與社會生產(chǎn)、生活的關(guān)系;體會科學、技術(shù)、社會之間相互促進的關(guān)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(fā)現(xiàn)
教材簡單介紹酶的發(fā)現(xiàn)歷史,從1783年意大利科學家斯巴蘭讓尼設(shè)計的巧妙實驗到20世紀80年代科學家發(fā)現(xiàn)少數(shù)的酶是RNA,使學生對酶的研究歷史中的一些重大發(fā)現(xiàn)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(guān)的學生實驗,讓學生通過實驗,發(fā)現(xiàn)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(guī)律,有利于引導學生主動參與教學過程,并且有利于培養(yǎng)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(nèi)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(jié)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(jié)內(nèi)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(jié)基礎(chǔ)知識的理解,使學生體會科學、技術(shù)在改變?nèi)祟惿钯|(zhì)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(zhì)是本節(jié)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(guān)系等與新陳代謝有關(guān)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(nèi)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(guān)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(yīng)的總稱"這句話,教師可結(jié)合前一章細胞的物質(zhì)基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的相關(guān)知識,引導學生分析活細胞中發(fā)生的各種化學反應(yīng),如發(fā)生在線粒體內(nèi)的糖的氧化放能的化學過程;發(fā)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(fā)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(yīng)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(jié)的重點。在本節(jié)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(jié)的難點。
生命體隨時隨刻發(fā)生著數(shù)量巨大的生物化學反應(yīng),同時又是一個穩(wěn)定的,開放的系統(tǒng)。細胞中發(fā)生的各種化學反應(yīng)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(huán)境下能快速、有序地進行的,這就要盡可能地降低化學反應(yīng)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(fā)現(xiàn)可結(jié)合一起在讓學生討論,這樣可讓學生充分體會生產(chǎn)實踐和科學實驗對科學發(fā)展的促進作用。酶的特性這部分內(nèi)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(jié)。
在引導學生分析酶的特性時,引導學生與蛋白質(zhì)的多樣性聯(lián)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(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的多樣性和酶的專一性催化關(guān)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(jié)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(jié)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(chǔ)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(shè)計示例
【課題】 第一節(jié) 新陳代謝與酶
【教學重點】新陳代謝的概念及其本質(zhì)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(zhì)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(zhì)
(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(jīng)有了一定的認識,首先,教師應(yīng)了解學生對新陳代謝是如何理解的。為此教師可設(shè)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(jié)的學習,如:
①人體的腦細胞是通過什么途徑獲得營養(yǎng)?腦細胞中產(chǎn)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(yǎng)物質(zhì)是如何被利用的?
③學生如何理解同化作用、異化作用,物質(zhì)代謝、能量代謝,它們之間有何關(guān)系?
④想一想,人體的身體有哪些系統(tǒng)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(tǒng)水平上,說明生物體與外界環(huán)境之間進行物質(zhì)和能量的交換,在此基礎(chǔ)上,教師應(yīng)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(shè)問:
①你吃下的肉類蛋白質(zhì),通過什么途徑轉(zhuǎn)化成為你自身的蛋白質(zhì)?
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(jié)構(gòu)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(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(yīng),從而在細胞水平理解新陳代謝的本質(zhì),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(zhì)后,可以利用學生已有的化學知識,分析出無機化學反應(yīng)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(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學反應(yīng)如何在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下,迅速高效的進行呢?
(2)在化學反應(yīng)中有沒有提高化學反應(yīng)的方法呢?
這樣可順利地引出活細胞產(chǎn)生的生物催化劑,即酶。
3、酶的發(fā)現(xiàn)史
這部分的教學,教師可讓學生自己閱讀,也可發(fā)給學生相應(yīng)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(fā)現(xiàn)的重要作用。
學生閱讀后,可提問:酶都是蛋白質(zhì)嗎?并做一定的說明。
酶是活細胞所產(chǎn)生的具有催化能力的一類特殊的蛋白質(zhì)。酶是細胞中促進化學反應(yīng)速度的催化劑。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)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(yīng),使生物化學反應(yīng)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(zhì)。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(fā)現(xiàn)原生動物四膜蟲的26S rRNA前體在沒有蛋白質(zhì)的情況下進行內(nèi)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(zhì)和80%RNA組成的。如果除去蛋白質(zhì)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(zhì)”,這一科學事實再一次有力地證明了實驗在科學發(fā)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(fā)展的,探索是無止境的,而真理是相對的,現(xiàn)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(qū)別值得一提,學生在以后的學習中容易把這些物質(zhì)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(zhì)上看 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)(如生長素、胰島素等)、固醇類脂類物質(zhì)(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(zhì);維生素A是脂類物質(zhì)(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(yīng)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(fā)生一定反應(yīng)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(yīng),但在細胞中不能積累,很快就會被破壞。 維生素常常與酶結(jié)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(fā)現(xiàn)史與酶的特性這兩部分教學內(nèi)容結(jié)合起來,這樣可使學生用實驗方法探索酶的特性順理成章。
4、酶的特性
在進行酶的特性教學時,教師可提問:
酶作為生物催化劑,與無機催化劑相比,有何特點?
為解決這個問題,教師可演示有關(guān)實驗,也可安排相應(yīng)的學生實驗,引導學生通過對實驗現(xiàn)象的觀察,分析得出結(jié)論,即酶的高效性、專一性與多樣性特性。
(1)酶的高效特性實驗,實驗前有必要簡單介紹兩項內(nèi)容:
一是過氧化氫這種物質(zhì),它是動植物在代謝中產(chǎn)生的,對機體有毒害作用。生物體可通過過氧化氫酶,催化過氧化氫迅速分解成水和氧氣而解毒。無機催化劑三價鐵離子也可催化這一反應(yīng);二是本實驗的實驗步驟。
實驗后,讓學生討論得出過氧化氫酶的催化效率高于鐵離子的結(jié)論,在此基礎(chǔ)上,教師可列舉其他實例,概括酶的高效性。教師還應(yīng)強調(diào)正是由于酶的存在及其高效性,所以許多代謝反應(yīng)在體外很難發(fā)生,在體內(nèi)卻可迅速進行。
(2)酶的專一性特性
實驗前可提問:“食物中的淀粉和蔗糖同屬糖類,唾液淀粉酶能否消化水解這兩種物質(zhì)?”
本實驗所涉及的顏色反應(yīng)要在實驗前跟學生說明清楚。淀粉水解成的麥芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的條件下,與斐林試劑反應(yīng)會有磚紅色沉淀物質(zhì)產(chǎn)生,淀粉和蔗糖與斐林試劑無此反應(yīng)。因此,斐林試劑可以用來鑒定淀粉和蔗糖溶液中是否有麥芽糖和葡萄糖及果糖,進而推測淀粉和蔗糖是否被水解。
在此基礎(chǔ)上,教師通過進一步實例說明酶的專一性是酶普遍具有的特性;
(3)酶的多樣性原理,可在學生理解酶的專一性原理基礎(chǔ)上,結(jié)合蛋白質(zhì)的多樣性讓學生分析得出。
5、影響酶活性的因素
有條件的學校,應(yīng)盡量讓學生做《實驗七、探索影響淀粉酶活性的條件》,這對于訓練學生分析實驗?zāi)芰Γ斫鈱φ諏嶒灥脑O(shè)計方法等都是很幫助的。
在學生通過實驗分析得出影響酶活性的因素后,可適當結(jié)合學生的生活實際,引導學生分析、討論一些與之相關(guān)的生活常識。如可提問:“持續(xù)高燒不退或嚴重腹瀉有時甚至會危及人的生命,學生知道其中的原因嗎?”
人的正常體溫是37℃,體溫升高到38℃,雖然體溫只是升高了1℃,但人已感覺非常沒有精神,如果升高到39℃甚至40℃以上,而且持續(xù)高燒,就會出現(xiàn)一系列嚴重的反應(yīng),如昏睡、昏迷、驚厥、甚至危及生命,這是為什么呢?原來,酶作為生物催化劑,其催化活性受到很多因素的影響,如溫度、pH值、有機溶劑、重金屬離子、酶濃度、酶的激活劑、抑制劑等等,而酶的活性受上述因素的影響是非常敏感的,影響因素發(fā)生很小的變化的,酶活性就會發(fā)生很大的改變。人體中酶的最適溫度一般為37℃,當人體體溫高于或低于這個溫度時,機體中酶活性就會大大降低,細胞內(nèi)的各種生物化學反應(yīng)不能正常進行了。
霍亂是一種烈性傳染病,為霍亂弧菌所致,曾在世界上引起多次大流行,死亡率甚高。霍亂弧菌通過人的腸粘膜并大量繁殖,同時產(chǎn)生腸毒素引起劇烈腹瀉造成迅速而嚴重的脫水,血容量明顯減少,因而出現(xiàn)微循環(huán)衰竭,使細胞得不到鉀、鈉、鈣、氯離子,導致肌肉痙攣;細胞得不到碳酸氫根離子而導致細胞內(nèi)pH值發(fā)生較大的改變,酶活性即相應(yīng)大大降低,嚴重的會出現(xiàn)代謝性酸中毒,最終病人腎功能衰竭,休克、死亡。人體大量出汗、腹瀉都要相應(yīng)地補充水就是這個道理;嬰幼兒自身調(diào)節(jié)能力差,嬰幼兒腹瀉常常引起嚴重后果,就是這個道理。
或者問:“當人誤食了含有重金屬的食物或農(nóng)藥后,有一種應(yīng)急措施,就是趕緊給病人大量喝牛奶或豆?jié){,學生知道這是為什么嗎?”
酶活性除了與溫度、pH有關(guān)外,還受有機溶劑、重金屬離子等的影響。有機溶劑與重金屬離子影響酶活性的主要原因是有機溶劑和重金屬離子與酶蛋白上的某些化學基團結(jié)合,使酶的活性完全喪失,這也是人誤食了有機磷農(nóng)藥、有機氯農(nóng)藥或含重金屬離子的食物中毒甚至死亡的原因。
牛奶和豆?jié){中含有大量的蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)可以和重金屬或有機物結(jié)合,而使這些金屬離子和有機物發(fā)生沉淀。當人誤食了含重金屬的食品或農(nóng)藥后,大量飲用牛奶或豆?jié){可使這些有毒物質(zhì)沉淀下來不被消化道吸收,從而也就避免了這些有毒物質(zhì)與人體中正常的酶接觸的機會,而保護了這些酶的活性。當然,這只是應(yīng)急措施,還要去醫(yī)院洗胃并進行進一步的治療。
擴展資料
淀粉液遇碘變藍的原因
淀粉是白色無定形的粉末,由10%~30%的直鏈淀粉和70%~90%的支鏈淀粉組成。直鏈淀粉具有遇碘變藍的特性,因為溶于水的直鏈淀粉借助分子內(nèi)的氫鍵卷曲成螺旋狀,第一個螺距有六個葡萄糖殘基組成。如果在淀粉液中加入碘液,碘分子便嵌人到螺旋結(jié)鉤的空隙處,并且借助范德華力與直鏈淀粉聯(lián)系在一起,形成了一種絡(luò)合物,這種絡(luò)合物能夠比較均勻地吸收波長范圍為400~750nm可見光,而反射的光是藍光,所以使淀粉溶液呈現(xiàn)出藍色來。
絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是RNA
生物體內(nèi)存在三千多種具有不同功能的酶,一切生命現(xiàn)象都與酶有關(guān),因為活細胞內(nèi)的生物化學反應(yīng),都是在酶的催化作用下進行的,沒有酶,新陳代謝就不能進行,生命也就會隨之停止。酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),這一認識直到20世紀80年代后才被科學修正過來。科學研究表明,一些RNA分子也具有酶的催化功能,如一種叫RNaseP的酶,它是由20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA組成。科學家將這種酶的蛋白質(zhì)除去,同時提高鎂離子的濃度,留下來的RNA仍具有與該酶相同的催化活性。后來的科學實驗進一步證實其它某些RNA分子與那些構(gòu)成酶的蛋白質(zhì)分子一樣,也都是效率非常高的生物催化劑。
酶工程
細菌細胞直徑不足2μm,每時每刻卻發(fā)生著1500一2000個化學反應(yīng),由1000多種酶對這些反應(yīng)進行催化和調(diào)制,生產(chǎn)著3000多種蛋白質(zhì),1000多種核酸;而且細菌合成效率驚人,它合成每個肽鏈只需百分之三秒,而現(xiàn)代最先進的蛋白質(zhì)自動合成機器只能合成小肽,而且速度也慢,合成每個肽鏈需要7分鐘,兩者相差200多倍;它合成RNA和DNA的速度更是遠遠超過了人工合成;另外細胞中能量轉(zhuǎn)換效率也很高,這一切都有賴于生物催化劑,這就是酶。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的酶約有幾千種以上。它們定位于各種細胞的不同細胞器中,催化細胞生長代謝過程中各種不同的化學反應(yīng),使這些反應(yīng)在正常溫度等條件下就可順利進行。
酶是細胞產(chǎn)物,但不一定非要在細胞內(nèi)發(fā)揮作用,在細胞外,即在非細胞條件下也能發(fā)揮作用。19世紀,人們已認識到酵母可以使葡萄糖發(fā)酵,產(chǎn)生酒精和二氧化碳,但是對于這一過程是如何進行的,當時主要有兩種觀點,而且一直未能達成一致。1857年,法國的細菌學家巴斯德認為酒精發(fā)酵需要有完整的細胞結(jié)構(gòu)才能實現(xiàn);德國化學家李比西則認為酒精發(fā)酵要求的只是細胞中的某些物質(zhì),而不要求完整的細胞參與。直到1897年,畢西納不用完整的酵母細胞,而用酵母汁進行酒精發(fā)酵獲得成功,從而證明生物體內(nèi)的催化反應(yīng)也可能在體外進行。
正是基于這點,人們可以利用細胞中的酶能催化體外的生化反應(yīng),這就是酶工程得以發(fā)現(xiàn)的前提。
我們都用過加酶洗衣粉,同一般的洗衣粉相比,加酶洗衣粉中含有蛋白質(zhì)和脂肪酶等多種通過微生物生產(chǎn)出來的酶,因此,去除汗?jié)n和油污的能力比較強。我們知道,酶作為一類具有生物催化作用的有機物,是在活細胞內(nèi)產(chǎn)生的。那么,人們是怎樣通過活細胞獲得這種酶并且在生產(chǎn)和生活中使用這些酶的呢?這些都是通過酶工程來實現(xiàn)的。
所謂酶工程,就是在一定的生物反應(yīng)器中,利用酶的催化作用,將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)的技術(shù),而且酶工程是生物工程的核心,沒有酶的作用,任何生物工程技術(shù)都不能實現(xiàn)。概括地說,酶工程是由酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用兩個方面組成的。
(一)酶制劑的生產(chǎn)
已知酶的種類大約有幾千種,實際已被運用于工業(yè)生產(chǎn)的僅10余種,如已能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化大量生產(chǎn)的酶有淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、葡萄糖異構(gòu)酶等,其中堿性蛋白酶用于加酶洗滌劑,占國際上酶銷售額的首位,青霉素固化酶用于醫(yī)療,占世界用量第二位。
早期酶制劑主要來源于動植物材料,而今酶的主要來源是微生物。酶制劑的生產(chǎn)包括酶的生產(chǎn)、提取、分離純化和固定化。
1、酶的生產(chǎn)、提取和分離純化
(1)酶的生產(chǎn)
酶普遍存在于動物、植物和微生物體內(nèi)。人們最早是從植物的器官和組織中提取酶的。例如,從胰臟中提取蛋白酶,從麥芽中提取淀粉酶;現(xiàn)在,生產(chǎn)酶制劑所需要的酶大都來自微生物,這是因為同植物和動物相比,微生物具有容易培養(yǎng)、繁殖速度快和便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。人們提供必要的條件,利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)酶。
(2)酶的提取和純化
從微生物、動植物細胞中得到含有多種酶的提取液后,為了從提取液中獲得所需要的某一種酶,必須將提取液中的其他物質(zhì)分離,這就是酶的分離純化。經(jīng)過分離純化后的得到的酶,活性不能降低,因此,分離純化必須在適宜的條件下進行。人們多選擇不同種類和濃度的有機溶劑,以沉淀不同的酶蛋白,達到分離純化酶的目的。
2、酶的固定化
將分離純化的酶制成酶制劑進行干燥處理,再適量加入相應(yīng)的穩(wěn)定劑和填充劑,制成粉狀制劑,用它們來催化生化反應(yīng)。但其結(jié)果是酶制劑和產(chǎn)物混在一起,不能得到高純度的產(chǎn)品;也很難讓酶制劑進行重復使用。怎么辦呢?科學家們想到了酶的固定化。
先將純化的酶連接到一定的載體上(使酶固定化),使用時將被固定的酶投放到反應(yīng)溶液中,催化反應(yīng)結(jié)束后又能將被固定的酶回收。
固定化酶一般是呈膜狀、顆粒狀或粉狀的酶制劑,它在一定的空間范圍內(nèi)使用,產(chǎn)品的純度高,沒有酶的而且酶制劑可反復使用,這種技術(shù)是1969年日本首先研制成功,現(xiàn)已方法應(yīng)用到生產(chǎn)中的。固定化酶同自由酶相比,具有以下優(yōu)點:其一是穩(wěn)定性高;其二是酶可反復使用;其三是產(chǎn)物純度高;其四是生產(chǎn)可連續(xù)化和自動化;其五是設(shè)備小型化以及可節(jié)約能源等。
我們知道,蔗糖幾乎全部來源于甘蔗或甜菜,但是甘蔗和甜菜的種植范圍都比較有限,因此,蔗糖的產(chǎn)量也就受到了影咱。能不能利用淀粉來生產(chǎn)類似蔗糖的甜味劑呢?科學家通過α-淀粉酶、糖化酶和將葡萄糖異構(gòu)酶連接到離子交換樹脂上,或者包埋在明膠中,制成的固定化葡萄糖異構(gòu)酶,這種固定化酶可以用于使葡萄糖轉(zhuǎn)化成甜度更高的高果糖漿。一些發(fā)達國家高果糖漿的年產(chǎn)量現(xiàn)已達到幾百萬噸,高果糖漿在許多飲料的制造中已經(jīng)逐漸替代了蔗糖。
3、固定化細胞
利用胞內(nèi)酶制作固定化酶時,先要把細胞打碎,才能將里面的酶提取出來,這就增加了工序和成本。人們設(shè)想直接固定那些含有所需胞內(nèi)酶的細胞,并且就用這樣的細胞來催化化學反應(yīng)。20世紀70年代,科學家研制成固定化細胞,并且用于生產(chǎn)。例如,將酵母細胞吸附到多孔塑料的表面上或包埋在瓊脂中,制成的固定化酵母菌細胞,可以用于酒類的發(fā)酵生產(chǎn)。
(二)酶制劑的應(yīng)用
1、治療疾病
胰島素是治療糖尿病的常用藥品,這種蛋白質(zhì)是胰臟中胰島細胞分泌的一種激素,是由兩條肽鏈組成,一條由21個氨基酸組成,稱為A鏈;另一條由30個氨基酸組成,稱為B鏈。胰島素是治療糖尿病的。由于糠尿病患者很多,胰島素的需要量很大,所以許多糖尿病患者使用的曾是豬的胰島素。但是,豬胰島素與人胰島素在化學結(jié)構(gòu)上有一處差別:豬胰島素B鏈上最后一個氨基酸是丙氨酸,人胰島素B鏈上最后一個氨基酸是蘇氨酸。因此,用豬胰島素治療人的糖尿病,容易使一些患者產(chǎn)生免疫反應(yīng)。現(xiàn)在,科學家可利用酶,切下并移去豬胰島素B鏈上的那個丙氨酸,然后接上一個蘇氨酸。這樣,豬的胰島素就魔術(shù)般地變成人的胰島素了;
尿激酶可以用來活化人體內(nèi)的溶纖維蛋白酶原,使溶纖維蛋白酶原轉(zhuǎn)化為溶纖維蛋白酶,是治療腦溢血、心肌梗塞、肺動脈阻塞等疾病引起的血栓所需要的藥物,它是能利用培養(yǎng)哺乳動物細胞得到的可以商業(yè)化的治療劑。但由尿或組織培養(yǎng)的產(chǎn)物中提取價格較高,1980年4月,科學家已經(jīng)通過質(zhì)粒DNA誘發(fā)大腸桿菌生產(chǎn)出尿激酶,為在工業(yè)上利用酶工程方法生產(chǎn)酶開辟了道路;
青霉素是人們經(jīng)常使用的一種抗生素。但是,多年的使用使得不少病原菌對青霉素產(chǎn)生了抗藥性,為此,科學家一方面研制新的抗生素以替代青霉素,另一方面設(shè)法通過有關(guān)的酶制劑來改造青霉素的分子結(jié)構(gòu),進而研制出新型的青霉素。青霉素的分子是由一個母核和一個側(cè)鏈組成的。科學家利用青霉素酰化酶,將母核和側(cè)鏈水解開,然后,利用化學合成的方法,使青毒素的母核與其他的側(cè)鏈連接,從而研制出氨芐青霉素等新型的青霉素。現(xiàn)在,制藥廠已經(jīng)能夠利用固定化青霉素酰化酶反應(yīng)器,成批地生產(chǎn)用于合成氨芐青霉素等新型青霉素的母核了;
再如,溶菌酶可分解病原菌的細胞壁,具有明顯的抗菌和消炎作用;溶纖維蛋白酶具有溶解患者血管內(nèi)纖維蛋白凝塊的作用,可以用來治療血栓病。
2、產(chǎn)品加工
利用酶制劑生產(chǎn)一些產(chǎn)品,這一過程是在酶反器中進行的,酶反應(yīng)器是指供酶制劑催化化學反應(yīng)容器。酶反應(yīng)器分成多種,如具有固定化酶(或固定化細胞)的反應(yīng)器叫做柱式酶反應(yīng)器,柱式酶反應(yīng)器是將含有底物的液體,以一定的速度連續(xù)不斷地從一端注入裝有固定化酶(或固定化細胞)的容器,在液體流經(jīng)固定化酶(或固定化細胞)時,容器內(nèi)就發(fā)生催化反應(yīng)并且生成產(chǎn)物、含有產(chǎn)物的液體則連續(xù)不斷地從容器的另一端流出。同一般的化工容器一樣,需要對酶反應(yīng)器溫度和pH等條件進行嚴格控制;不同的是,酶反應(yīng)器必須進行無菌操作。
食品加工業(yè)方面。釀酒廠和飲料廠利用果膠酶來澄清果酒和果汁,效果十分明顯;又如,葡萄糖氧化酶可以除去密封飲料和罐頭中的氧氣、從而有效地防止飲料和食品氧化變質(zhì);再如,用木瓜蛋白酶制成的嫩肉粉,可以使肉絲、肉片等烹調(diào)后吃起來嫩滑可口;例如,支鏈淀粉酶是分解多糖類支鏈淀粉的酶,它能把胚芽轉(zhuǎn)變?yōu)樯珴奢^好的麥芽糖糖漿。麥芽糖的甜味沒有葡萄糖濃,但很適口,且容易發(fā)酵、粘度大、溶解度大,用其制作糖果可以防止遇熱變色,用于冰激凌可以防止產(chǎn)生砂糖結(jié)晶。
日常生活方面。照相業(yè)由于采用了酶技術(shù)使照相材料發(fā)生了很大變革;家庭用的洗衣粉里加了一些酶,它能夠分解某些蛋白質(zhì)等物質(zhì),使衣服上的血跡、汗?jié)n等容易洗掉。但是,由于這些酶比較脆弱,在漂白劑一同起作用下很容易被破壞,然而酶工程可以解決這一技術(shù)難題。目前,市場上己經(jīng)出現(xiàn)了能夠和漂白劑一同起作用的去污酶洗衣粉。科學家通過對去污酶結(jié)構(gòu)上的兩個氨基酸進行修改,提高了這種酶的抵抗力。
化學工業(yè)方面酶制劑也得到了廣泛應(yīng)用,在塑料工業(yè)與合成纖維工業(yè)中,已經(jīng)可以用酶制劑催化氫化鏈烯的生產(chǎn);
其他方面,一些紡織原料也可以利用酶制劑進行加工。例如,天然蠶絲(指家蠶吐出的蠶絲)的外表有一層絲膠,絲膠直接影響天然蠶絲的使用。過去,人們只能在高溫條件下用堿性物質(zhì)脫去天然蠶絲上的絲膠。現(xiàn)在,人們可以在溫和的條件下,利用蛋白酶對天然蠶絲進行脫膠,脫膠后的蠶絲具有鮮亮的色澤和柔滑的手感。
3、化驗診斷和水質(zhì)監(jiān)測
根據(jù)葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和過氧化氫,過氧化氫在過氧化氫酶的催化作用下形成水和原子氧,而氧原子可以將某種無色的化合物氧化成有色的化合物,人們根據(jù)這個原理,將上述兩種酶和無色的化合物固定在紙條上,制成測試尿糖含量的酶試紙,當它與尿液相遇時,依據(jù)尿液中葡萄糖含量由少到多而呈現(xiàn)出淺藍、淺綠、棕或深棕色,這樣糖尿病人就可以方便地為自己化驗?zāi)蛱堑那闆r了。科學家根據(jù)同一原理,還研制出能夠化驗血糖數(shù)值的血糖快速測試儀,具有靈敏度高和速度快等優(yōu)點。
酚是一類對人體有害的化合物,經(jīng)常通過煉油和煉焦等工廠的廢水排放到河流和湖泊中,科學家利用固定化多酚氧化酶研制成多酚氧化酶傳感器,可快速測定出水中質(zhì)量分數(shù)僅有2×10—7的酚。
4、用于生物工程其他分支領(lǐng)域
基因工程離不開內(nèi)切酶和連接酶;植物體細胞雜交制備原生質(zhì)體時,需要纖維素酶,人們把它們稱為生物工程的工具酶,而這些酶可由酶工程得到。
酶作用的特性
酶是催化劑,只需微量就可以使所催化的反應(yīng)加速進行,而其本身的質(zhì)和量都不發(fā)生變化,此外酶是生物催化劑,它有著不同于化學催化劑的特性。
(1)酶具有高效性
酶的催化能力遠遠超過化學催化劑。例如,碳酸酐酶能夠催化下面的反應(yīng):
碳酸酐酶是目前已經(jīng)知道的催化反應(yīng)速度最快的酶之一。每個碳酸酐酶分子每秒能夠催化 個 ,使它們與相同數(shù)量的 結(jié)合,形成相同數(shù)量的 。碳酸酐酶催化上述反應(yīng)的速度比非酶催化的上述反應(yīng)速度快上 倍。酶為什么會具有這樣強大的催化能力呢?酶的中間產(chǎn)物學說認為:酶在催化某一底物時,先與底物結(jié)合成一種不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物。這種中間產(chǎn)物極為活潑,很容易發(fā)生化學反應(yīng)而變成反應(yīng)物,并且放出酶。按照中間產(chǎn)物學說,酶的催化反應(yīng)可以寫成下式:
S(底物)十E(酶)=SE(中間產(chǎn)物)=E十P(反應(yīng)產(chǎn)物)
(2)酶具有高度的專一性
這就是說,一種酶只能作用于一種底物,或一類分子結(jié)構(gòu)相似的底物,促使底物進行一定的化學反應(yīng),產(chǎn)生一定的反應(yīng)產(chǎn)物。酶為什么具有這樣高度的專一性呢?這可以用“誘導契合學說”來解釋。
所謂“誘導契合學說”是指底物一旦與酶結(jié)合,酶分子上的某些基團常常發(fā)生明顯的變化,從而使酶蛋白的構(gòu)象發(fā)生相應(yīng)的變化,使酶的活性中心的空間結(jié)構(gòu)和底物的空間結(jié)構(gòu)十分吻合,最終契合形成酶—底物絡(luò)合物,這種變化的結(jié)果,使酶只能與對應(yīng)的化合物契合,從而排斥了那些形狀、大小不適合的化合物。科學家們對羧肽酶等進行了X射線衍射研究,研究的結(jié)果有力地支持了這個假說。
(3)酶很容易失活
同一般的催化劑相比,酶很容易失去活性。酶失活的原因是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變造成的。
酶的催化作用,受到溫度、pH和某些化合物等因素的影響。
溫度的影響:在一定的溫度范圍(0—40℃)內(nèi),酶的催化作用速度隨著溫度的升高而加快。一般地說,溫度每升高10℃,反應(yīng)速度就相應(yīng)提高一倍。但超過60℃,絕大多數(shù)的酶就會失去活性。
pH的影響:酶對環(huán)境中的pH十分敏感。酶只有在一定的pH范圍內(nèi)才能表現(xiàn)出活性,超過這個范圍,酶就失活了。即使在這個有限的pH范圍內(nèi),酶的活性也要隨著環(huán)境中pH的變動而有所不同。一般來說,酶的最適pH在4~8之間。但是,各種酶的最適pH是不一樣的。
某些化合物的影響:有些化合物可引起酶失活,如酒精、有機磷農(nóng)藥、有機氯農(nóng)藥等有機小分子物質(zhì);重金屬離子等;有些離子或簡單的有機化合物,能夠增強酶的活性,這些物質(zhì)叫做酶的激活劑。例如,經(jīng)過透析的唾液淀粉酶的活性不高、如果加入少量的 ,這種酶的活性就會大大增強,因為 中的 起到了激活唾液淀粉酶的作用;還有些物質(zhì)能夠抑制酶的活性,這類物質(zhì)叫做酶的抑制劑,例如,氰化物可以抑制細胞色素氧化酶的活性。
2023高三生物復習教案(篇7)
一、 教材的地位
本單元貫徹了以人與生物圈為主線構(gòu)建框架的思路,力求引導學生在生物圈這個大的背景下思考人類生存和發(fā)展的問題。這部分內(nèi)容不僅與上冊教材有密切的聯(lián)系,而且又是本冊的開頭,因此起著承上啟下的作用。
人類的起源和發(fā)展問題是一個重大的科學問題,容易激發(fā)學生濃厚的學習興趣,同時又是人類科學與偽科學斗爭的一個過程,因此探索這個問題具有重要的意義。
通過本節(jié)的學習,我們知道:人類是由于環(huán)境的改變,經(jīng)過極其艱苦、漫長的過程,通過勞動才進化來的。因而啟發(fā)我們必須以積極的態(tài)度去適應(yīng)不斷變化的環(huán)境,形成熱愛勞動、熱愛生活的積極態(tài)度;同時也應(yīng)意識到人既是生物圈中的一分子,又是自然界的強者,人類已強大到能夠影響生物圈的面貌,為此我們應(yīng)該處理好與生物圈的關(guān)系。從以上可知,本節(jié)教材具有舉足輕重的作用,必須認真上好。
二、教學目標
<一>、知識目標:
1、能說出人類與現(xiàn)代類人猿共同起源于森林古猿。
2、知道人類是由于環(huán)境的變化,在與自然環(huán)境的艱苦斗爭過程中逐漸進化來的。
3、概述人類在起源和發(fā)展過程中自身形態(tài)、使用工具等方面的變化。
<二>、能力目標:
1、通過指導學生課前收集有關(guān)人類的起源和進化的資料等,培養(yǎng)學生收集資料、獲取信息的能力。
2、通過對人類的起源和進化的探究,打開學生思路,培養(yǎng)他們的觀察能力、想象能力、分析能力、比較問題能力及口頭表達能力。
<三>、情感、態(tài)度價值觀目標:
1、培養(yǎng)學生以科學的態(tài)度認識人類的起源和進化問題,樹立人類進化與發(fā)展的辯證唯物主義觀點。
2、培養(yǎng)學生樹立珍愛生命、熱愛勞動、愛惜我們的家園——生物圈及人類應(yīng)當與自然和諧發(fā)展的觀點。
3、培養(yǎng)學生探索科學的精神、實事求是的科學態(tài)度及民族自豪感。
4、培養(yǎng)學生善于與人合作的良好品質(zhì)。
<四>、方法目標:
1、培養(yǎng)學生運用比較法來找出事物的異同點。
2、培養(yǎng)學生運用證據(jù)、事實來說明觀點的科學方法。
3、培養(yǎng)學生運用辯證唯物主義觀點來分析和解決問題。
4、培養(yǎng)學生運用理論聯(lián)系實際的觀點來學習生物學。
上述教學目標中,知識目標和能力目標體現(xiàn)了顯性教育價值,而方法目標和品格目標則體現(xiàn)了隱性教育價值。
三、教學重、難點:
1、人類不僅依賴于生物圈的資源和環(huán)境,而且影響和改變著生物圈,因此要建立人與自然的和諧關(guān)系,愛惜我們的家園——生物圈。
2、人類起源于森林古猿,并且是在與自然環(huán)境的斗爭中逐漸進化來的,要珍愛生命。
3、培養(yǎng)學生分析資料(如圖片、化石等)、觀察問題、思考問題、討論問題、語言表達等能力。
四、 關(guān)鍵點:
1、處理好本節(jié)教材承上啟下的關(guān)系。
2、注意能力的培養(yǎng)和情感的教育。
3、處理好基本觀點及學術(shù)界中的爭論的關(guān)系。
4、 要注意強調(diào)環(huán)境的變化與生物的起源和進化的關(guān)系。
Ⅱ、說教法:
新教材的指導思想是以全面提高學生的科學素養(yǎng)為宗旨,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重點,以促進學生學習方式的轉(zhuǎn)變——變被動接受式學習為主動探究式學習為突破口,使教材符合學生的實際,因此本人根據(jù)本節(jié)教材的特點和學生情況主要采用了以下幾種教學法。
1、精心整合教材。
本節(jié)教材中的資料豐富,但提出的問題中有一些不能緊扣教學目標,且由于時間的關(guān)系也不能一一討論,所以我對此進行了適當調(diào)整。如人與類人猿的數(shù)量問題讓學生課前去查找資料并放在進化發(fā)展中去講。而與教學目標無多大關(guān)系的四種現(xiàn)代類人猿的分布問題課堂就省略不講,布置學生課外時間去完成。另外有一些與本節(jié)教材關(guān)系密切的問題,如導言,因為關(guān)系到這冊教材如何與上冊銜接,而且還關(guān)系到我們該如何思考人類與地球關(guān)系的情感教育問題,因而花了較多時間,作為情感教育的重點來講。同時這節(jié)課的教學設(shè)計還注意與本單元第七章呼應(yīng),做到扣緊單元主題。
2、把握好這節(jié)教材中有關(guān)科學的基本觀點及開放性的關(guān)系。
這節(jié)教材內(nèi)容豐富,資料多,但學生學習起來有一定的難度,且許多問題是學術(shù)界爭論不休的。對這樣懸而未解的問題,我們要在眾多的爭論中給出科學的基本觀點,即生物是進化來的(即達爾文的進化論),而非由神創(chuàng)造的(即神創(chuàng)論)。但由于歷史久遠,且由于科學技術(shù)的不斷發(fā)展,因此存在著不同的學術(shù)觀點,這是正常的。由此培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和探索精神。
3、注重學生探究能力的培養(yǎng)及情感教育。
本節(jié)教材的知識目標不是很多,但在教學過程中要注意通過多種方式,如觀察思考、技能訓練、資料分析、信息查詢、閱讀討論等活動,讓學生在各種活動中主動地獲取知識。提高學生的觀察能力、分析能力、語言表達能力等,從而發(fā)展學生的探究能力及發(fā)散性思維。另外情感教育也是本節(jié)教材不可缺少的一個重要組成部分,不論是開始的導言,還是人類的起源和進化內(nèi)容中的生物與環(huán)境的關(guān)系,及教材的最后部分等,都涉及到情感教育問題,因此要注意這方面的啟迪教育。
4、應(yīng)用好多媒體這個重要的現(xiàn)代化教學手段。
本節(jié)教材不僅資料多,且由于起源及進化的過程距離現(xiàn)代的生活極為遙遠,因而難度大,所以必須借助多媒體手段,達到高效、簡潔、直觀的效果,還可以引發(fā)學生的想象力,另外情感教育更是需要錄相片段來展示說明,才能更加形象生動。如將東非大裂谷這部分內(nèi)容,先通過閱讀文字資料,再觀察圖片,這樣起到非常形象直觀的效果。
總之,在課堂教學過程中,要注意多種方法的有機結(jié)合,才能達到的效果。
Ⅲ、說學法:
教學是教師的教與學生的學組成雙邊活動,在新教材中,更注重促進學生學習方式的轉(zhuǎn)變。因此在教學中要注意對學生進行學法的指導,教會學生學習。本人主要從以下方面進行指導。
1、要運用辯證唯物主義觀點來學習。
有關(guān)人類的起源和進化的觀點雖然有多種爭論,但歸根結(jié)底人是從古猿進化而來的,而絕不是如神創(chuàng)論中所說的人是由神創(chuàng)造而來的;另外生物的進化是由于環(huán)境的改變而引起的,且是經(jīng)過極其漫長的過程;觀點要通過證據(jù)、事實來說明??總之,課文這方面的例子很多,要注意引導學生用科學的辨證唯物主義觀點來分析。
2、善于運用不同的方法來解決不同的問題。
本節(jié)內(nèi)容涉及的問題較多,因此要根據(jù)不同的問題,要運用不同的方法來解決。如分析人與現(xiàn)代類人猿的相似之處、人類的起源及發(fā)展過程中人發(fā)生了哪些變化等問題,要用觀察比較法;而研究人的起源和發(fā)展的知識則要通過分析資料、地質(zhì)考察、尋找證據(jù)、觀察閱讀、思考討論等方法。
3、重視對課文的閱讀和理解。
本節(jié)教材的篇幅不大,但內(nèi)容豐富且高度概括。本節(jié)前后有近8面的內(nèi)容,不僅資料圖片多,且活動也多,初看起來很繁雜。因此在注重營造活躍的課堂氣氛及學生能力培養(yǎng)的同時,還要注意知識的梳理,這樣才能對整節(jié)內(nèi)容有一個清晰的輪廓。而通過閱讀理解課文就是一個極好的方式。