只有認(rèn)真準(zhǔn)備好詳細(xì)的教案，我們的教學(xué)進(jìn)度和課堂效率才會有提升，大家在寫教案的時候不能做到面面俱到，但也要努力，范文社小編今天就為您帶來了生物選修一教案8篇，相信一定會對你有所幫助。
生物選修一教案篇1
基因的表達(dá)
一、教材分析
1.地位和作用
遺傳是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物體的基本特征之一，它是在生物體的最基本特征──新陳代謝的基礎(chǔ)上，通過生殖和發(fā)育的過程完成的，保持了生物界物種的相對穩(wěn)定。《基因的本質(zhì)》和《基因的表達(dá)》是在初中生物課和高中生物(必修)教材分子與細(xì)胞部分的基礎(chǔ)上，從分子水平進(jìn)一步詳盡闡述遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)和作用原理。它是高中必修本中“遺傳和變異”一章中的重要基礎(chǔ)知識，是本章的重點(diǎn)、難點(diǎn)之一。該內(nèi)容在高考中占重要的位置，其中dna分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制功能、基因的表達(dá)功能是歷來統(tǒng)考、高考必考的內(nèi)容。同時，該部分涉及的實(shí)驗(yàn)和分子學(xué)知識較多，還含有學(xué)生容易混淆的概念，在復(fù)習(xí)課中對dna是遺傳物質(zhì)、dna分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制功能、基因的表達(dá)功能等知識點(diǎn)不同角度，不同層次的重復(fù)和對比，使學(xué)生對染色體、dna和基因的有關(guān)結(jié)構(gòu)和功能以及它們之間的關(guān)系有更深入、全面的理解和認(rèn)識。
2.課時安排兩課時
3.學(xué)情分析
高二學(xué)生已經(jīng)具有了思維能力和總結(jié)、推理能力，本人所教班學(xué)生總體素質(zhì)較好，思維比較活躍，在復(fù)習(xí)階段，如能給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，將所學(xué)的知識進(jìn)行歸類、變通，讓學(xué)生通過對題目的歸納、整理，親歷思考、總結(jié)的過程，使已學(xué)知識升華，是符合學(xué)生的認(rèn)知水平的。
4.教學(xué)策略的選擇
在復(fù)習(xí)課中，老師滿堂灌的現(xiàn)象極為普遍，學(xué)生要在短短的一兩節(jié)課中回憶并熟練掌握大量的知識是枯燥的學(xué)習(xí)過程。新課改理念要求在教學(xué)過程中應(yīng)該發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。本節(jié)復(fù)習(xí)課，選取相同，相似的知識點(diǎn)進(jìn)行歸類，并舉出相應(yīng)的例題，通過老師對例題的講解，及學(xué)生對拓展題的討論，加深學(xué)生對知識的掌握程度;從而達(dá)到復(fù)習(xí)、鞏固知識的目的。達(dá)到以知識點(diǎn)幫助解題，以解題幫助鞏固知識點(diǎn)的目的。
二、教育目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
通過對相應(yīng)知識點(diǎn)及題目的復(fù)習(xí)，使學(xué)生掌握：
(1)證實(shí)dna為主要遺傳物質(zhì)的過程;
(2)dna指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程及其中的數(shù)量關(guān)系。
2.能力目標(biāo)
通過對科學(xué)家研究、實(shí)驗(yàn)過程的回憶，使學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)會科學(xué)研究思路、遵循實(shí)驗(yàn)的設(shè)計原則和采用一些科學(xué)方法;通過對知識點(diǎn)的歸類、分析，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、自覺對所學(xué)知識進(jìn)行總結(jié)、歸納的習(xí)慣和能力。
3.情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生積極科學(xué)的思維方法，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，勤于思考，善于對所學(xué)知識進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的歸納、應(yīng)用的能力。
三、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
(1)驗(yàn)證dna是主要遺傳物質(zhì)的幾個主要實(shí)驗(yàn);
(2)dna指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程
2.教學(xué)難點(diǎn)
(1)幾種與遺傳有關(guān)的物質(zhì)之間的相互關(guān)系;
(2)在dna指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程中rna所處的位置;
(3)在dna指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程中出現(xiàn)的計算問題。
四、教學(xué)流程
教學(xué)流程(見圖1)
圖1
教學(xué)過程
(一)導(dǎo)入
遺傳物質(zhì)是遺傳和變異的基礎(chǔ)，在整個過程中起著重要的作用。
目的：激發(fā)學(xué)生主動回憶的_，通過物質(zhì)間關(guān)系圖，明確各種遺傳物質(zhì)的相互間聯(lián)系。引出復(fù)習(xí)課題：遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)。
提出問題：在本章所學(xué)的內(nèi)容中提及的與遺傳有關(guān)的物質(zhì)是哪些?它們之間的關(guān)系又是怎樣的?
學(xué)生活動：結(jié)合所學(xué)的知識，進(jìn)行討論，并回答所學(xué)遺傳相關(guān)物質(zhì)的種類，作出它們之間的關(guān)系圖。
(二)復(fù)習(xí)
對基因的本質(zhì)和基因的表達(dá)內(nèi)容進(jìn)行簡要的重溫
目的：讓學(xué)生在填表、看圖的過程中，對大綱要求的識記、理解的內(nèi)容作進(jìn)一步的回憶。
復(fù)習(xí)內(nèi)容：(1)證明dna是主要遺傳物質(zhì)的兩個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)過程;
(2)dna、rna的分子結(jié)構(gòu);
(3)dna的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。
學(xué)生活動：根據(jù)投影內(nèi)容，填寫圖表并回答。
(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果
結(jié)論(根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填寫)
(a)r型肺炎雙球菌感染，小鼠不死亡
r型菌無毒性
(b)s型肺炎雙球菌感染，小鼠死亡
s型菌有毒性
(c)滅活s型肺炎雙球菌感染小鼠，小鼠不死亡
滅活的s型菌無毒性
(d)r型活細(xì)菌+滅活s型細(xì)菌感染小鼠，小鼠死亡
滅活的s型菌含有“轉(zhuǎn)化因子”，使r型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化成s型菌
(e)r型活細(xì)菌+s型細(xì)菌dna→有s型細(xì)菌
dna是使r型菌產(chǎn)生穩(wěn)定性遺傳變化的物質(zhì)，所以dna是遺傳物質(zhì)
(f)r型活細(xì)菌+s型細(xì)菌蛋白質(zhì)→只有r型細(xì)菌
(g)r型活細(xì)菌+s型細(xì)菌莢膜多糖→只有r型細(xì)菌
篇三：細(xì)胞吸水和失水
教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能(1)理解細(xì)胞吸水和失水的原理。
(2)初步學(xué)會設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力。
(3)學(xué)會觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象。
2、過程與方法
(1)能通過圖示和實(shí)驗(yàn)來歸納問題、總結(jié)規(guī)律;
(2)能運(yùn)用細(xì)胞吸水和失水的原理來解釋生活和生產(chǎn)實(shí)踐中的有關(guān)現(xiàn)象。
3、情感態(tài)度與價值觀體驗(yàn)并樹立生物體結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)、局部與整體相協(xié)調(diào)的科學(xué)世界觀。l
重點(diǎn)與難點(diǎn)
1、重點(diǎn)細(xì)胞吸水和失水的原理。
2、難點(diǎn)細(xì)胞吸水和失水的原理、質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的設(shè)計。l
教學(xué)過程
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖三、細(xì)胞的吸水和失水引入：小實(shí)驗(yàn)——蘿卜條的軟硬對比
1、浸在濃鹽水中的蘿卜條;
2、浸在清水中的蘿卜條;
3、新鮮的蘿卜條。小結(jié)：細(xì)胞的滲透吸收和滲透失水?
滲透：水分子通過細(xì)胞膜的擴(kuò)散。觀察并分析造成軟硬差異的原因。培養(yǎng)分析問題的能力置疑1：如何從顯微角度觀察細(xì)胞的吸水和失水?思考引導(dǎo)學(xué)生透過到本質(zhì)看現(xiàn)象1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計：洋蔥外表皮細(xì)胞吸水和失水實(shí)驗(yàn)?
材料：洋蔥鱗葉置疑2：為什么選用洋蔥做實(shí)驗(yàn)?思考2、滲透的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)讀圖識圖復(fù)習(xí)：選擇透過性的概念為實(shí)驗(yàn)設(shè)計鋪墊置疑3：水分子通過滲透作用主要進(jìn)入了細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)或從什么結(jié)構(gòu)離開了細(xì)胞?思考并判斷為實(shí)驗(yàn)設(shè)計鋪墊?
儀器和試劑：顯微鏡、鑷子、載玻片、蓋玻片、刀片、30%蔗糖溶液、清水討論：如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)小結(jié)：
設(shè)計實(shí)驗(yàn)并交流引導(dǎo)學(xué)生形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計的科學(xué)理念指導(dǎo)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)技能練習(xí)實(shí)驗(yàn)總結(jié)：洋蔥外表皮細(xì)胞吸水和失水視頻?
質(zhì)壁分離：植物細(xì)胞壁與其原生質(zhì)層分離的現(xiàn)象。?
質(zhì)壁分離復(fù)原：質(zhì)壁分離后的細(xì)胞恢復(fù)原正常形態(tài)的現(xiàn)象。置疑4：聯(lián)系實(shí)驗(yàn)思考細(xì)胞吸水或失水的外部條件是什么呢?思考學(xué)會由現(xiàn)象到原理的自我歸納總結(jié)3、原理?
當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞吸水;?
當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞失水。根據(jù)操作過程中看到的三個圖像逐一分析學(xué)生總結(jié)進(jìn)一步探究：洋蔥外表皮細(xì)胞液的濃度。討論交流拓展思維，鞏固實(shí)驗(yàn)l
思考題1、將動物紅細(xì)胞分別放在蒸餾水中和濃鹽水中會看到什么現(xiàn)象?2、為什么對農(nóng)作物一次施肥過多，作物會出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象?3、將新鮮的黃瓜放在蔗糖與食醋配制成的糖醋汁液中，開始時黃瓜呈現(xiàn)萎縮，糖醋汁液面上升。2天后，糖醋汁液面下降，黃瓜呈現(xiàn)膨脹并有酸甜味道，說明腌制的黃瓜細(xì)胞內(nèi)既有蔗糖分子又有醋酸分子，試分析原因。l
教學(xué)反思本節(jié)課在設(shè)計方面進(jìn)行了多次改進(jìn)，最后確定為先讓學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出原理，再由拓展實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)和原理整合在一起，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)思維拓展的空間，最后聯(lián)系習(xí)題解釋生活和生產(chǎn)實(shí)踐方面的現(xiàn)象，將知識運(yùn)用到實(shí)際。作為教師，整個過程始終耐心細(xì)致的在引導(dǎo)學(xué)生如何思考、如何解決問題，個人認(rèn)為這是值得肯定和有效的地方。在細(xì)節(jié)方面，如果以蔗糖分子和水分子為例，將原生質(zhì)層選擇透過性的特點(diǎn)講透、講深，相信學(xué)生在設(shè)計和理解方面會更快更好。另外在習(xí)題設(shè)計上，如果將“燒苗”現(xiàn)象講透，點(diǎn)到植物會因外界濃度過高導(dǎo)致質(zhì)壁分離時間過長而死亡，則學(xué)生在解釋腌黃瓜現(xiàn)象時思維會比較流暢。
生物選修一教案篇2
一、教學(xué)目標(biāo)：
?知識】:
說出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能
說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。(理解)
說明細(xì)胞呼吸的原理，并探討其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。(理解)
?技能】：
設(shè)計實(shí)驗(yàn)，探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究。
二、教學(xué)重難點(diǎn)：
有氧呼吸的過程及原理(重點(diǎn));
細(xì)胞呼吸的原理和本質(zhì)，探究酵母菌的呼吸方式(難點(diǎn))
三、課前準(zhǔn)備：
知道兩個小組學(xué)生分工完成探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。
四、教學(xué)用具：
ppt幻燈片
五、教學(xué)過程
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動
(一)引入
回顧atp的生理功能，糖類、脂肪被細(xì)胞分解后把能量儲存在atp的高能磷酸鍵中。提出問題：有機(jī)物進(jìn)入細(xì)胞后以什么方式分解的呢?在體外，有機(jī)物與氧氣發(fā)生燃燒反應(yīng)，放出大量能量。而生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)也是通過復(fù)雜的氧化反映產(chǎn)生能量的。
引出細(xì)胞呼吸的概念
回顧舊知識，受教師的問題所引導(dǎo)，進(jìn)入新課。
(二)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
對引導(dǎo)其他學(xué)生對參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生進(jìn)行提問，并進(jìn)行歸納。(問題如：為什么選用酵母菌作為實(shí)驗(yàn)材料，而不選用小白鼠等;naoh溶液的作用是什么)
總結(jié)出結(jié)論：細(xì)胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸。引導(dǎo)學(xué)生說出酵母菌的有氧呼吸產(chǎn)生co2;無氧呼吸產(chǎn)生酒精和co2
對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計、結(jié)果進(jìn)行交流和表達(dá)，并回答老師和其他學(xué)生提出的問題
(三)有氧呼吸
提出問題：在學(xué)習(xí)細(xì)胞器的內(nèi)容中，和細(xì)胞有氧呼吸有關(guān)的細(xì)胞器是什么?闡明有氧呼吸的主要場所是線粒體。用幻燈片展示線粒體的結(jié)構(gòu)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和表述，以問題作為引導(dǎo)：1.線粒體是由多少層膜組成;2外膜和內(nèi)膜在形態(tài)上有什么區(qū)別，內(nèi)膜的特點(diǎn)如何與線粒體的功能相適應(yīng);3.內(nèi)膜和基質(zhì)上有什么物質(zhì)。
以幻燈片為輔助，講授有氧呼吸的三個階段。注意整理三個階段發(fā)生的場所、能量的變化、產(chǎn)物。
提出問題：有氧呼吸與有機(jī)物在體外燃燒放能過程比較，有什么區(qū)別呢?
簡單介紹有氧呼吸能量的轉(zhuǎn)化效率，可以讓學(xué)生來計算。一般內(nèi)燃機(jī)的效率為25%左右，而生物有氧呼吸的能量效率為40%左右，其余60%左右轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?/p>
回答問題(線粒體)
觀察線粒體的結(jié)構(gòu)，并回答相關(guān)問題，并把多個問題的答案進(jìn)行整合，得出線粒體適應(yīng)有氧呼吸功能的結(jié)構(gòu)。
學(xué)生閱讀相關(guān)內(nèi)容，填寫表格，并進(jìn)行分組討論后，分別講述有氧呼吸三個階段。
比較兩者的區(qū)別
分析有機(jī)物產(chǎn)傷的熱能的生理意義。
教學(xué)活動
教師活動
學(xué)生活動
(四)第一課時小結(jié)及練習(xí)
用幻燈片展示半成品的概念圖，指導(dǎo)學(xué)生完成
小組討論，完成概念圖
(五)無氧呼吸
提出問題：人體所有的細(xì)胞任何時候都在進(jìn)行有氧呼吸嗎?師生共同列舉一些無氧呼吸的例子(如馬鈴薯塊莖，水稻的根、蛔蟲、骨骼肌細(xì)胞在缺氧的情況下等
無氧呼吸的場所、過程、產(chǎn)物、能量的變化
以乳酸、酒為例子，講授發(fā)酵的概念。
通過用圖表比較有氧呼吸和無氧呼吸兩者的區(qū)別，指導(dǎo)學(xué)生概括無氧呼吸的概念
舉出生活中遇到的無氧呼吸的例子
生物選修一教案篇3
教學(xué)目標(biāo)
知識方面
1、使學(xué)生理解新陳代謝的概念及其本質(zhì)
2、使學(xué)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(xué)生理解酶在生物新陳代謝中的作用
能力方面
在引導(dǎo)學(xué)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(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能力及設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力，。
情感、態(tài)度、價值觀方面
通過讓學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程，使學(xué)生體會實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)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(xué)生認(rèn)識到生物科學(xué)技術(shù)與社會生產(chǎn)、生活的關(guān)系;體會科學(xué)、技術(shù)、社會之間相互促進(jìn)的關(guān)系，進(jìn)而體會研究生命科學(xué)價值的教育。
教學(xué)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(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計的巧妙實(shí)驗(yàn)到20世紀(jì)80年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)少數(shù)的酶是rna，使學(xué)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(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)酶的三個特性，這樣的編排方式符合學(xué)生由感性到理性的認(rèn)知規(guī)律，有利于引導(dǎo)學(xué)生主動參與教學(xué)過程，并且有利于培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。酶的高效性特點(diǎn)，是通過比較《實(shí)驗(yàn)五、肝臟內(nèi)的過氧化氫酶比無機(jī)催化劑 的催化效率》切入;酶的專一性的特點(diǎn)，是通過比較《實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(xué)生的視野，同時又有助于加強(qiáng)學(xué)生對本節(jié)基礎(chǔ)知識的理解，使學(xué)生體會科學(xué)、技術(shù)在改變?nèi)祟惿钯|(zhì)量中的作用。
教法建議
1、使學(xué)生在理解細(xì)胞水平上的新陳代謝概念及其本質(zhì)是本節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)
新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱，這是在細(xì)胞水平上對新陳代謝的描述。其實(shí)學(xué)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(xué)習(xí)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(xué)教師要有意識地從細(xì)胞和分子水平引導(dǎo)學(xué)生分析出生物體是如何自我更新的，合成與分解是如何進(jìn)行的，及其二者的關(guān)系，從而使學(xué)生更深刻地理解什么是生命。
例如，為使學(xué)生理解"新陳代謝是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱"這句話，教師可結(jié)合前一章細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生分析活細(xì)胞中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)，如發(fā)生在線粒體內(nèi)的糖的氧化放能的化學(xué)過程;發(fā)生在葉綠體中的水和二氧化碳合成為有機(jī)物的化學(xué)過程;發(fā)生在核糖體上的氨基酸縮合成多肽鏈的化學(xué)過程等，使學(xué)生對"新陳代謝是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱"這句話有一個感性認(rèn)識。
2、使學(xué)生理解酶的概念是本節(jié)的重點(diǎn)。在本節(jié)教學(xué)中如何組織學(xué)生完成酶具有專一性的實(shí)驗(yàn)并實(shí)施有效的討論是本節(jié)的難點(diǎn)。
生命體隨時隨刻發(fā)生著數(shù)量巨大的生物化學(xué)反應(yīng)，同時又是一個穩(wěn)定的，開放的系統(tǒng)。細(xì)胞中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)不可能在高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等條件下進(jìn)行，而必須在常溫、常壓、水溶液環(huán)境下能快速、有序地進(jìn)行的，這就要盡可能地降低化學(xué)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(xué)生討論，這樣可讓學(xué)生充分體會生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)對科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。酶的特性這部分內(nèi)容，可先組織學(xué)生依次完成實(shí)驗(yàn)，然后再由學(xué)生來討論和總結(jié)。
在引導(dǎo)學(xué)生分析酶的特性時，引導(dǎo)學(xué)生與蛋白質(zhì)的多樣性聯(lián)系起來，可使學(xué)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(xué)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(diǎn)，如何組織學(xué)生完成影響酶活性因素的選做實(shí)驗(yàn)并分析、討論實(shí)驗(yàn)是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。
在組織學(xué)生操作、分析、討論《實(shí)驗(yàn)七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生分析兩個坐標(biāo)曲線圖，讓學(xué)生概括酶的催化作用需要適宜的溫度和ph。
教學(xué)設(shè)計示例
?課題】 第一節(jié) 新陳代謝與酶
?教學(xué)重點(diǎn)】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(xué)難點(diǎn)】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(xué)手段】板圖、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)
?教學(xué)過程】
1、引入新陳代謝的概念及本質(zhì)
(1)學(xué)生在初中生物學(xué)課本、高中緒論課的學(xué)習(xí)或通過各種媒體的介紹，對新陳代謝已經(jīng)有了一定的認(rèn)識，首先，教師應(yīng)了解學(xué)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(dǎo)學(xué)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(xué)習(xí)，如：
①人體的腦細(xì)胞是通過什么途徑獲得營養(yǎng)?腦細(xì)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(jìn)入腦細(xì)胞的營養(yǎng)物質(zhì)是如何被利用的?
③學(xué)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(xué)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(jìn)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(xì)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(xué)生理解：細(xì)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(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)，從而在細(xì)胞水平理解新陳代謝的本質(zhì)，即“新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱”。
2、酶的概念、特性及其生理功能
在學(xué)生理解新陳代謝的本質(zhì)后，可以利用學(xué)生已有的化學(xué)知識，分析出無機(jī)化學(xué)反應(yīng)過程中所需的條件一般是很激烈的，再讓學(xué)生分析出生物體細(xì)胞生存的條件是很溫和的，可以提問，如：
(1)細(xì)胞生存的條件是很溫和的，那么細(xì)胞內(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學(xué)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(jìn)行呢?
(2)在化學(xué)反應(yīng)中有沒有提高化學(xué)反應(yīng)的方法呢?
這樣可順利地引出活細(xì)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(xué)，教師可讓學(xué)生自己閱讀，也可發(fā)給學(xué)生相應(yīng)的補(bǔ)充資料，尤其是某種酶的研究過程方面的資料，目的是讓學(xué)生對酶的研究過程、方法有一個較為全面的了解，讓學(xué)生切身體會到生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究對生物學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要作用。
學(xué)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(xì)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(xì)胞中促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速度的催化劑?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的酶約有3000種以上。它們分別存在于各種細(xì)胞中，催化細(xì)胞生長代謝過程中各種不同的化學(xué)反應(yīng)，使生物化學(xué)反應(yīng)在常溫、常壓、水溶液等溫和的條件下就可順利進(jìn)行。
很多年來，人們一直認(rèn)為所有的酶都是蛋白質(zhì)。然而生物學(xué)家的實(shí)驗(yàn)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(jìn)行內(nèi)含子的自我拼接，最終形成l19rna。當(dāng)時因?yàn)橹皇橇私馑羞@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(dǎo)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(xué)事實(shí)再一次有力地證明了實(shí)驗(yàn)在科學(xué)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(xué)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(xué)事實(shí)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(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中容易把這些物質(zhì)和它們的作用搞混?？删透咧猩飳W(xué)水平做一簡單比較：
酶 激素 維生素
從化學(xué)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(jī)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(xué)反應(yīng)的速度，是一種生物催化劑。 激素又稱“化學(xué)信使”，是特定細(xì)胞合成的，能使生物體發(fā)生一定反應(yīng)的有機(jī)分子。它的作用力很強(qiáng)，很低的濃度就能引起很強(qiáng)的反應(yīng)，但在細(xì)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(fù)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(xué)內(nèi)容結(jié)合起來，這樣可使學(xué)生用實(shí)驗(yàn)方法探索酶的特性順理成章。
4、酶的特性
在進(jìn)行酶的特性教學(xué)時，教師可提問：
酶作為生物催化劑，與無機(jī)催化劑相比，有何特點(diǎn)?
為解決這個問題，教師可演示有關(guān)實(shí)驗(yàn)，也可安排相應(yīng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前有必要簡單介紹兩項(xiàng)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(jī)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(jī)催化劑三價鐵離子也可催化這一反應(yīng);二是本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟。
實(shí)驗(yàn)后，讓學(xué)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(shí)例，概括酶的高效性。教師還應(yīng)強(qiáng)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(jìn)行。
(2)酶的專一性特性
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)所涉及的顏色反應(yīng)要在實(shí)驗(yàn)前跟學(xué)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(jìn)而推測淀粉和蔗糖是否被水解。
在此基礎(chǔ)上，教師通過進(jìn)一步實(shí)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(xué)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(xué)生分析得出。
5、影響酶活性的因素
有條件的學(xué)校，應(yīng)盡量讓學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)七、探索影響淀粉酶活性的條件》，這對于訓(xùn)練學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，理解對照?shí)驗(yàn)的設(shè)計方法等都是很幫助的。
在學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)分析得出影響酶活性的因素后，可適當(dāng)結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)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(yán)重腹瀉有時甚至?xí)＜叭说纳?，學(xué)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(yán)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(jī)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(dāng)人體體溫高于或低于這個溫度時，機(jī)體中酶活性就會大大降低，細(xì)胞內(nèi)的各種生物化學(xué)反應(yīng)不能正常進(jìn)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(yán)重的脫水，血容量明顯減少，因而出現(xiàn)微循環(huán)衰竭，使細(xì)胞得不到鉀、鈉、鈣、氯離子，導(dǎo)致肌肉痙攣;細(xì)胞得不到碳酸氫根離子而導(dǎo)致細(xì)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(yán)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(bǔ)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(yán)重后果，就是這個道理。
或者問：“當(dāng)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(xué)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(jī)溶劑、重金屬離子等的影響。有機(jī)溶劑與重金屬離子影響酶活性的主要原因是有機(jī)溶劑和重金屬離子與酶蛋白上的某些化學(xué)基團(tuán)結(jié)合，使酶的活性完全喪失，這也是人誤食了有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)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(jī)物結(jié)合，而使這些金屬離子和有機(jī)物發(fā)生沉淀。當(dāng)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(jī)會，而保護(hù)了這些酶的活性。當(dāng)然，這只是應(yīng)急措施，還要去醫(yī)院洗胃并進(jìn)行進(jìn)一步的治療。
擴(kuò)展資料
淀粉液遇碘變藍(lán)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(lán)的特性，因?yàn)槿苡谒闹辨湹矸劢柚肿觾?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(lán)光，所以使淀粉溶液呈現(xiàn)出藍(lán)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?yàn)榛罴?xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，都是在酶的催化作用下進(jìn)行的，沒有酶，新陳代謝就不能進(jìn)行，生命也就會隨之停止。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，這一認(rèn)識直到20世紀(jì)80年代后才被科學(xué)修正過來?？茖W(xué)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?？茖W(xué)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(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)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(xì)菌細(xì)胞直徑不足2μm，每時每刻卻發(fā)生著1500一2000個化學(xué)反應(yīng)，由1000多種酶對這些反應(yīng)進(jìn)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(xì)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(jìn)的蛋白質(zhì)自動合成機(jī)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(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人工合成;另外細(xì)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?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的酶約有幾千種以上。它們定位于各種細(xì)胞的不同細(xì)胞器中，催化細(xì)胞生長代謝過程中各種不同的化學(xué)反應(yīng)，使這些反應(yīng)在正常溫度等條件下就可順利進(jìn)行。
酶是細(xì)胞產(chǎn)物，但不一定非要在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，在細(xì)胞外，即在非細(xì)胞條件下也能發(fā)揮作用。19世紀(jì)，人們已認(rèn)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(jìn)行的，當(dāng)時主要有兩種觀點(diǎn)，而且一直未能達(dá)成一致。1857年，法國的細(xì)菌學(xué)家巴斯德認(rèn)為酒精發(fā)酵需要有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn);德國化學(xué)家李比西則認(rèn)為酒精發(fā)酵要求的只是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，而不要求完整的細(xì)胞參與。直到1897年，畢西納不用完整的酵母細(xì)胞，而用酵母汁進(jìn)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(jìn)行。
正是基于這點(diǎn)，人們可以利用細(xì)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(qiáng)。我們知道，酶作為一類具有生物催化作用的有機(jī)物，是在活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的。那么，人們是怎樣通過活細(xì)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(shí)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(shí)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(shí)際已被運(yùn)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?yàn)橥参锖蛣游锵啾?，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(diǎn)。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(xì)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(jìn)行。人們多選擇不同種類和濃度的有機(jī)溶劑，以沉淀不同的酶蛋白，達(dá)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(jìn)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(jìn)行重復(fù)使用。怎么辦呢?科學(xué)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(fù)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(diǎn)：其一是穩(wěn)定性高;其二是酶可反復(fù)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(xué)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(dá)國家高果糖漿的年產(chǎn)量現(xiàn)已達(dá)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(xì)胞
利用胞內(nèi)酶制作固定化酶時，先要把細(xì)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(xì)胞，并且就用這樣的細(xì)胞來催化化學(xué)反應(yīng)。20世紀(jì)70年代，科學(xué)家研制成固定化細(xì)胞，并且用于生產(chǎn)。例如，將酵母細(xì)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(xì)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(xì)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(xué)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(xué)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(xì)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(xué)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(xué)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(jìn)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?？茖W(xué)家利用青霉素?；?，將母核和側(cè)鏈水解開，然后，利用化學(xué)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?，F(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(xì)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(jìn)行的，酶反應(yīng)器是指供酶制劑催化化學(xué)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(xì)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(xì)胞)的容器，在液體流經(jīng)固定化酶(或固定化細(xì)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(jìn)行嚴(yán)格控制;不同的是，酶反應(yīng)器必須進(jìn)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?？茖W(xué)家通過對去污酶結(jié)構(gòu)上的兩個氨基酸進(jìn)行修改，提高了這種酶的抵抗力。
化學(xué)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(jìn)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?，F(xiàn)在，人們可以在溫和的條件下，利用蛋白酶對天然蠶絲進(jìn)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(yàn)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(dāng)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(lán)、淺綠、棕或深棕色，這樣糖尿病人就可以方便地為自己化驗(yàn)?zāi)蛱堑那闆r了?？茖W(xué)家根據(jù)同一原理，還研制出能夠化驗(yàn)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(diǎn)。
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(xué)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?jǐn)?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(xì)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(jìn)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(xué)催化劑的特性。
(1)酶具有高效性
酶的催化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過化學(xué)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(qiáng)大的催化能力呢?酶的中間產(chǎn)物學(xué)說認(rèn)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(xué)反應(yīng)而變成反應(yīng)物，并且放出酶。按照中間產(chǎn)物學(xué)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(jìn)行一定的化學(xué)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(dǎo)契合學(xué)說”來解釋。
所謂“誘導(dǎo)契合學(xué)說”是指底物一旦與酶結(jié)合，酶分子上的某些基團(tuán)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?？茖W(xué)家們對羧肽酶等進(jìn)行了_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(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氯農(nóng)藥等有機(jī)小分子物質(zhì);重金屬離子等;有些離子或簡單的有機(jī)化合物，能夠增強(qiáng)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(qiáng)，因?yàn)?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(xì)胞色素氧化酶的活性。
生物選修一教案篇4
1、學(xué)習(xí)目標(biāo)
闡明群落的演替過程。
說明人類活動對群落演替的影響。
關(guān)注我國實(shí)行退耕還林、還草、還湖,退牧還草的政策。
2、重點(diǎn):
群落的演替過程。
“看”—知識經(jīng)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(dǎo)”—自主預(yù)習(xí)
1.生物的群落是一個 系統(tǒng)群落的結(jié)構(gòu)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(fā)生
了演替。如 、 、 或 的生物群落的演替。
3.經(jīng)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(jìn)一步多樣化,生物與環(huán)境的關(guān)系變得進(jìn)一步豐
富多樣,會使群落系統(tǒng)達(dá)到一個相對穩(wěn)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(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重干擾和破壞,一些生物種群被
了,又有一些種群占據(jù)原有種群的空間,使另一些生物種群 了,經(jīng)過一段
時間,最后使群落達(dá)到一個 的階段。例如在棄耕的農(nóng)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(nóng)田→草木植物階段→ 階段→森林階段。但在干旱荒漠地區(qū),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(zhuǎn)生物群落的自然演替。
6.為了促進(jìn)生物群落的自然演替,保持好自然環(huán)境,處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展
和 、 、 的關(guān)系,走可持續(xù)發(fā)展的道路,我
國政府在一些破壞嚴(yán)重的地區(qū),提出了 偉大生態(tài)工程,
保持好生態(tài)環(huán)境。
?自我校對】
1.動態(tài) 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(wěn)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(huán)境 退耕還林還草還湖 退牧還草
“學(xué)”—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(huán)境與群落內(nèi)部環(huán)境不斷變化、相互作用的結(jié)果,群落演替總是向著群落恢復(fù)相對穩(wěn)定狀態(tài)的方向進(jìn)行。
2.群落演替的原因有哪些?
①環(huán)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(chǎn)生不利影響。
②生物本身不斷進(jìn)行繁殖、遷徙。
③群落內(nèi)部由于生命活動造成內(nèi)部環(huán)境改變。
④種內(nèi)和種間關(guān)系不斷發(fā)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(lián)系與區(qū)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(fā)生的演替。例如,裸巖上進(jìn)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(fā)芽的地下莖)的地方發(fā)生的演替。如棄耕的農(nóng)田、火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林上進(jìn)行的演替。
初生演替和次生演替的區(qū)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(jīng)歷更長的時間,因?yàn)槌跎萏鏇]有土壤條件,環(huán)境極為貧瘠和嚴(yán)酷,而次生演替有土壤條件,環(huán)境一般比較肥沃,原有的群落被破壞后留下了大量的有機(jī)質(zhì)和植物的種子或繁殖體等。
4.群落演替的結(jié)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(jìn)行的,可以對生物之間、人類與其他生物之間以及生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系加以控制,甚至可以改造或重建起新的關(guān)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(jìn)行。
?經(jīng)典回眸】
1.(2011·海南單科,24)關(guān)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(nóng)田上發(fā)生的群落演替是初生演替
?解析】 棄耕農(nóng)田上發(fā)生的群落演替是次生演替,演替過程中,優(yōu)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(nèi)的人類活動均影響群落的演替過程。
答案 d
2.(2011·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(fā)生一系列的生態(tài)演替;隨著氣候變遷,沙丘、火山巖、冰川泥地上也會發(fā)生一系列的生態(tài)演替。下列有關(guān)說法不正確的是( )
a.棄耕耕地上發(fā)生的演替是次生演替,沙丘、火山巖、冰川泥地上發(fā)生的演替是初生演替
b.初生演替形成的群落內(nèi)不存在競爭現(xiàn)象,次生演替形成的群落內(nèi)競爭現(xiàn)象明顯
c.兩種演替過程形成的群落結(jié)構(gòu)都將逐漸復(fù)雜,營養(yǎng)級的數(shù)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(nóng)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(yǎng)結(jié)構(gòu)都將逐漸復(fù)雜化,營養(yǎng)級的數(shù)目都將增加,所以群落內(nèi)都存在競爭現(xiàn)象,只是初生演替的競爭現(xiàn)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(xùn)練】
1.(2011·安徽卷)某島嶼有海底火山噴發(fā)形成,現(xiàn)已成為旅游勝地,島上植被茂盛,風(fēng)景優(yōu)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(jié)構(gòu)的體現(xiàn)
b.該島嶼形成后最初進(jìn)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(jìn)行
d.該島嶼一定發(fā)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(tài)位。
生物選修一教案篇5
一、基因突變(閱讀教材p80～82)
1.概念：dna分子中發(fā)生堿基對的替換、增添、缺失，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。
2.時間：主要發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。
3.原因外因物理因素：如紫外線、x射線等化學(xué)因素：如亞硝酸、堿基類似物等生物因素：某些病毒等內(nèi)因dna分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤dna的堿基組成發(fā)生改變
4.特點(diǎn)普遍性：在生物界中普遍存在隨機(jī)性：可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期和部位不定向性：可產(chǎn)生一個以上的等位基因低頻性：在自然狀態(tài)下，突變頻率很低
5.意義
(1)新基因產(chǎn)生的途徑。
(2)生物變異的根本來源。
(3)生物進(jìn)化的原始材料。
6.實(shí)例——鐮刀型細(xì)胞貧血癥：患者紅細(xì)胞由正常中央微凹的圓餅狀變?yōu)閺澢溺牭稜?，易發(fā)生紅細(xì)胞破裂，使人患溶血性貧血。
二、基因重組(閱讀教材p83)
1.概念：在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。
2.類型比較
類型發(fā)生的時期發(fā)生的范圍
自由組合型減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因
交叉互換型減數(shù)第一次分裂四分體時期同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而交換
3.意義：基因重組是生物變異的來源之一，對生物進(jìn)化具有重要意義。
重點(diǎn)聚焦
1.鐮刀型細(xì)胞貧血癥形成的原因是什么?
2.基因突變的原因是什么?
3.基因突變有哪些特點(diǎn)?
4.基因突變和基因重組有哪些重要意義?
生物選修一教案篇6
教學(xué)目的
知識目標(biāo)
1、理解感覺器官的概念和意義，以及耳的結(jié)構(gòu)和功能。
2、了解近視和遠(yuǎn)視，眼睛的衛(wèi)生保健知識，以及耳的結(jié)構(gòu)和功能，聽覺的形成，耳的衛(wèi)生保健。
能力目標(biāo)：培養(yǎng)預(yù)防近視沙眼中耳炎的能力。
情感目標(biāo)：培養(yǎng)良好的衛(wèi)生習(xí)慣。
重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：眼的結(jié)構(gòu)與視覺的形成，耳的結(jié)構(gòu)與聽覺的形成。
難點(diǎn)：視覺的形成與視覺異常，聽覺的形成、耳的結(jié)構(gòu)
教具準(zhǔn)備
眼、耳結(jié)構(gòu)的掛圖與視覺、聽覺形成的示意圖及凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)演示裝置等。
課時安排
本節(jié)內(nèi)容分配為2課時。
教學(xué)過程
(感覺器官→眼的結(jié)構(gòu)→凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)演示→視覺的形成→近視與遠(yuǎn)視)
引入新課：從“任何反射的產(chǎn)生都開始于某感受器對刺激的感受”出發(fā)，引出本節(jié)課題：感覺器官與人的視覺和聽覺。
主體內(nèi)容：首先明確，特殊的感受器與其附屬結(jié)構(gòu)所組成的器官稱為感覺器官，然后指出眼和耳是關(guān)系視覺與聽覺形成的感覺器官。再進(jìn)一步指出，視覺對我們認(rèn)識周圍事物是最為重要的功能，我們首先學(xué)習(xí)眼與視覺的知識。
提出：眼的結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ)，它的結(jié)構(gòu)是怎樣的?讓學(xué)生們一面觀察見圖，一面互相觀察眼的外部結(jié)構(gòu)，認(rèn)識角膜、虹膜、瞳孔、鞏膜等可見部分的結(jié)構(gòu)部位。接著出示見圖，并可配合模型由前向后，由外到內(nèi)地簡要介紹眼球的解剖結(jié)構(gòu)。以板書形式逐一歸納之，最后簡單介紹眼球附屬結(jié)構(gòu)及功能。
接著指出，視覺形成的第一步是光線首先射入眼球，這一過程類似這樣一個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——演示透鏡成像實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)過程。教師一方面簡單明確地介紹實(shí)驗(yàn)裝置，一方面提示學(xué)生注意紙屏、凸鏡、蠟燭之間的距離與成像狀況的關(guān)系及透鏡凸度與成像狀況的關(guān)系。簡明記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
要求學(xué)生觀察見圖，并聯(lián)系剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師請學(xué)生回答：物像是怎樣在視網(wǎng)膜上形成的?然后一步步引出視覺產(chǎn)生的全過程，同時以板書形式歸納。
再提出：當(dāng)物體遠(yuǎn)近、大小變化時，如何使視網(wǎng)膜上的成像清晰?教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系眼球結(jié)構(gòu)，認(rèn)識到晶狀體曲度調(diào)節(jié)的意義，同時引出近視與遠(yuǎn)視的現(xiàn)象及糾正的方法。
小結(jié)：簡要總結(jié)本節(jié)課知識要點(diǎn)。
生物選修一教案篇7
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。
(2)形成生物聯(lián)系生活生產(chǎn)的觀念，用生物學(xué)知識解決生活中問題的意識。
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，因此我會準(zhǔn)備足夠的資料，引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀、小組討論，對問題進(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，我會請同學(xué)們根據(jù)ppt上的紅綠色盲檢查圖，檢測自己的色覺。此時學(xué)生會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??
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號是色盲患者，他將自己的色盲基因傳給了Ⅱ代中的幾號?③Ⅰ代1號是否將自己的色盲基因傳給了Ⅱ代2號，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號和5號有色盲基因，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。此時我會展示人類男性和女性的染色體組型圖，請學(xué)生看圖思考為什么色盲基因只存在于x染色體上?學(xué)生通過觀察會得出：因?yàn)閤染色體和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，此時我會請學(xué)生代表上講臺展示他的結(jié)果，師生對他進(jìn)行評價。用表格做總結(jié)可以幫助學(xué)生理清思路，養(yǎng)成對比總結(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)會如何分析遺傳圖解后，為了發(fā)展學(xué)生的分析能力。請學(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基礎(chǔ)，所以我會讓學(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)生討論過程中我會巡視指導(dǎo)，參與到他們的討論中。經(jīng)過討論，我會請一位學(xué)生化身小老師上臺講這一部分的內(nèi)容，之后我會注意總結(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，而是為了提高生物科學(xué)素養(yǎng)，用知識改變生活。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)的價值。
這一部分的知識有一定的難度，為了加深學(xué)生的理解。我會讓學(xué)生做教材上的基礎(chǔ)題，并請有興趣的同學(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，以便針對性輔導(dǎo)。
3.小結(jié)作業(yè)
在課程結(jié)尾我會帶領(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)生形成完整的知識框架。并請同學(xué)們課后收集一個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，同時也鍛煉學(xué)生搜集、分析資料的能力。
七、說板書設(shè)計
下面說一說我的板書設(shè)計，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。
生物選修一教案篇8
考綱內(nèi)容及能力要求 考向定位
1.植物生長素的發(fā)現(xiàn)和作用(Ⅱ)
2.其他植物激素(Ⅱ)
3.植物激素的應(yīng)用(Ⅱ)
4.探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用(實(shí)驗(yàn)) 1.生長素的生理作用及其應(yīng)用
2.其他植物激素的生理作用
3.植物向光性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計與分析
4.生長素的運(yùn)輸方向、方式及相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究
?教材回放】
1.畫出達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)的示意圖、寫出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
2.畫出詹森實(shí)驗(yàn)的示意圖、寫出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
3.畫出拜爾實(shí)驗(yàn)的示意圖、寫出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
4.畫出溫特實(shí)驗(yàn)的示意圖，并補(bǔ)充畫出對照試驗(yàn)圖，寫出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
5.右圖是用不透水的云母片以不同方式分別插入三株燕麥幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分別從不同方向給以光照的示意圖,培養(yǎng)一段 時間后，胚芽鞘的生長情況將是
a.甲不彎曲、乙不彎曲、丙向右彎曲
b.甲向左彎曲、乙不彎曲、丙向左彎曲
c.甲向右彎曲、乙不彎曲、丙向左彎曲
d.甲向右彎曲、乙不彎曲、丙向右彎曲
6.如右圖，在燕麥胚芽鞘頂端的下部插入一云母片，從右側(cè)用光照射，胚芽鞘的生長情況是
a.直立生長 b.向光彎曲生長 c.背光彎曲生長 d.不生長
7.2,4-d(一種生長素類似物)可作為除草劑。在麥田中噴灑一定濃度的2,4-d，可以抑制或殺死雜草(雙子葉植物)，而不會抑制小麥的生長。請根據(jù)所學(xué)內(nèi)容分析原因。
8.關(guān)于植物生命活動的調(diào)節(jié)，下列敘述不正確的是
a.一種激素的濃度不同可能會產(chǎn)生正.負(fù)兩方面影響
b.植物的生長發(fā)育主要受生長素的調(diào)節(jié)
c.用同一濃度的生長素溶液處理同一植物的不同器官，作用效果可能不同
d.無子番茄的獲得利用了生長素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的原理
9.為了驗(yàn)證植物向光性與植物生長素的關(guān)系，有人設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案。
(1)、方法步驟----取6個小花盆，各栽入一株品種、粗細(xì)和大小都相同的玉米幼苗(要求幼苗的真葉未突破胚芽鞘)。按下圖所示方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理。接通臺燈電源24h后，打開紙盒，觀察并記錄6株玉米幼苗的生長情況。
(2)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測
①在以上裝置中，玉米幼苗保持直立生長的是 裝置，而玉米幼苗基本停止生長的是 裝置。
②根據(jù) 和 裝置之間實(shí)驗(yàn)記錄的對照分析，可以說明玉米幼苗產(chǎn)生向光性是由單側(cè)光照射引起的。
③根據(jù) 號與 號裝置實(shí)驗(yàn)記錄的對照分析，可以說明玉米幼苗的向光性生長與玉米幼苗尖端的存在與否有關(guān)。
④根據(jù) 號與 號裝置實(shí)驗(yàn)記錄的對照分析，可以說明玉米幼苗感光部位在尖端。
⑤根據(jù)5號和6號裝置之間實(shí)驗(yàn)記錄的對照分析，只能說明 。
?考點(diǎn)整理】
考點(diǎn)一：生長素的發(fā)現(xiàn)
1.實(shí)驗(yàn)總結(jié)
部位 作用
尖端 ①、生長素產(chǎn)生的部位
②、感受光刺激的部位
③、受單側(cè)光照射時，生長素橫向運(yùn)輸?shù)牟课?/p>
尖端下部 ①、生長的部位(生長素作用的部位)
②、生長素極性運(yùn)輸?shù)牟课?/p>
③、向光彎曲的部位(生長素分布不均勻的結(jié)果)
2.植物的向光性的原因是什么?
在單側(cè)光照下，生長素在 比 分布多，使 生長得快，結(jié)果使得莖朝向生長慢的一側(cè)彎曲，即 。
例1.復(fù)習(xí)講義 p171 典例1
例2.如下圖所示，甲、乙分別用不透光的錫紙?zhí)自谘帑溑哐壳实牟煌课?，丙、丁、戊則分別用不透水的云母片插入到燕麥胚芽鞘的不同部位，甲、乙、丙、丁從左側(cè)給予光照，戊均勻光照，培養(yǎng)一段時間。
(1)胚芽鞘的生長情況是：甲 ;乙 ;丙 ;丁 ;戊 。
①直立生長 ②向右彎曲 ③向左彎曲 ④不生長也不彎曲
(2)要探究感受光刺激的部位，應(yīng)該是 與 作對照。
(3)據(jù)此實(shí)驗(yàn)推測，生長素的合成部位是 ，而向光彎曲的部位是 ，這是通過丁與正常胚芽鞘的對比得出的結(jié)論。
(4)據(jù)此實(shí)驗(yàn)推測，單側(cè)光對生長素的作用是 ，此實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f明生長素的兩重性? 。
(5)本實(shí)驗(yàn)所選用的植物胚芽鞘必須是 的，實(shí)驗(yàn)設(shè)計中必須遵循的原則是 。
考點(diǎn)二：生長素的生理作用及其特性
1.生長素的作用特性——兩重性解讀
(1)不同植物對生長素敏感性不同(如圖甲)：雙子葉植物對生長素的敏感性大于單子葉植物。
(2)同一植物不同器官對生長素敏感性不同：同一濃度的生長素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，這是因?yàn)椴煌钠鞴賹ιL素的敏感性不同，其敏感性大小為：根>芽>莖(如圖乙)
(3)生長素對所有植物及所有器官在生理功能上均表現(xiàn)兩重性
①圖甲解讀
圖甲中a、b分別代表生長素對雙子葉植物與單子葉植物的促進(jìn)效果， 分別表示雙子葉植物與單子葉植物的促進(jìn)濃度閾值(上限)——大于該濃度時的生長素濃度將分別 雙子葉與單子葉植物生長。
②圖乙解讀
曲線在 三點(diǎn)分別代表生長素對根、芽、莖的促進(jìn)效果， 點(diǎn)分別表示生長素對根、芽、莖的生長既不促進(jìn)，也不抑制，a′、b′、c′三點(diǎn)對應(yīng)的生長素濃度分別為生長素促進(jìn)根、芽、莖生長的濃度閾值——大于a′、b′、c′的生長素濃度將分別 根、芽、莖的生長。
(4)植物莖的背地性、根的向地性生長的原因
例3.為了驗(yàn)證“植物主莖頂芽產(chǎn)生的生長素能夠抑制側(cè)芽生長”，某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
①選取健壯、生長狀態(tài)一致的幼小植株，分為甲、乙、丙、丁4組，甲組植株不做任何處理，其他三組植株均切除頂芽。然后乙組植株切口不做處理;丙組植株切口處放置不含生長素的瓊脂塊;丁組植株切口處放置含有適宜濃度生長素的瓊脂塊。②將上述4組植株置于相同的適宜條件下培養(yǎng)。 回答下列問題：
(1)各組植株側(cè)芽的預(yù)期生長情況分別為：甲組_______________;乙組__ ______;
丙組_______ _;丁組 ____________。
(2)比較甲組與乙組的預(yù)期結(jié)果，能夠說明_______________________________________。
(3)比較乙組和丙組的預(yù)期結(jié)果，能夠說明_______________________________________。
(4)比較丙組和丁組的預(yù)期結(jié)果，能夠說明_______________________________________。
(5)頂芽產(chǎn)生的生長素抑制側(cè)芽生長的原因是______________________________________。
例4.下圖中甲表示植物的生長速度與生長素濃度的關(guān)系，乙表示水平放置一段時間后的植物幼苗的生長狀況，下列說法中正確的是 ()
①若乙圖中Ⅰ處的生長素濃度在甲圖的de段，則Ⅱ處的生長素濃度可能在bd段
②若乙圖中Ⅰ處的生長素濃度在甲圖的bd段，則Ⅱ處的生長素濃度可能在de段
③生長素對Ⅰ、Ⅳ處的生長起促進(jìn)作用，生長素對Ⅱ、Ⅲ處的生長起抑制作用
④若乙圖中Ⅲ處的生長素濃度在甲圖的ab段，則Ⅳ處的生長素濃度可能在bd段
a.①②③ b.③④ c.①④ d.②④
考點(diǎn)三：其他植物激素及生長調(diào)節(jié)劑
1.五種植物激素的作用及應(yīng)用比較 2.植物激素間的相互關(guān)系
例5.復(fù)習(xí)講義p174 典例4
例6.(多選)為了探究生長素和乙烯對植物生長的影響及這兩種激素的相互作用，科學(xué)家用某種植物進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示，由此可初步推測
a.濃度高于10-6的生長激素會抑制該植物莖段的生長
b.該植物莖中生長素含量達(dá)到m值時，植物開始合成乙烯
c.植物莖中乙烯含量的增加會促進(jìn)生長素的合成
d.該植物莖中生長素和乙烯的含量達(dá)到峰值是不同步的
考點(diǎn)四：探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度
1.實(shí)驗(yàn)原理
植物生長調(diào)節(jié)劑對植物插條的生根情況有很大的影響，而且用不同濃度、不同時間處理影響程度不同。其影響存在一個最適濃度，在此濃度下植物插條的生根數(shù)量最多，生長最快。
2.實(shí)驗(yàn)流程
(1)配制梯度溶液：配制一系列濃度梯度的2,4-d溶液(0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/ml)(其他試劑也可)
(2)操縱變量實(shí)驗(yàn)：將新剪下的長勢相當(dāng)?shù)闹参镏l分成9組，將插條的基部分別放在上述不同濃度的2,4-d溶液中浸泡幾個小時，均置于適宜的環(huán)境中
(3)觀察并記錄結(jié)果：一段時間后觀察插條的生根情況
(4)分析結(jié)果得出結(jié)論
3.基本技術(shù)要求
(1)本實(shí)驗(yàn)中，取材、處理時間、蒸餾水、光照、溫度、通氣狀況等都屬于無關(guān)變量。無關(guān)變量在實(shí)驗(yàn)中的處理要采用等量性的原則。如用相同的花盆，選用相同的植物材料等。
(2)配制生長素類似物溶液時，濃度梯度要小，組別要多;
(3)在確定了最適濃度的大致范圍后，可在此范圍內(nèi)利用更小梯度的系列溶液以獲得更精確的最適濃度范圍。
4.實(shí)驗(yàn)中易出現(xiàn)的問題分析
(1)分析不同插條的生根情況
①不能生出不定根：有可能是枝條上沒有芽、枝條倒插等。
②都能生出不定根：促進(jìn)扦插枝條生根是指刺激枝條的下端生出不定根，而不是刺激根生長。不同的枝條可能生出的不定根的數(shù)目多少不一樣，如枝條上芽多，則產(chǎn)生的生長素就多，就容易促使不定根的萌發(fā)。
(2)分析與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的其他因素
①溫度要一致; ②設(shè)置重復(fù)組，即每組不能少于3個枝條;
③設(shè)置對照組，清水空白對照;設(shè)置濃度不同的幾個實(shí)驗(yàn)組之間進(jìn)行對比，目的是探究2,4?——d或α?萘乙酸促進(jìn)扦插枝條生根的最適濃度。
例7.植物生命活動受多種激素的調(diào)控。下圖甲表示生長素濃度對根和莖生長的影響，圖乙表示種子在解除休眠過程中幾種激素的變化情況。
(1)從圖甲中可以看出生長素作用的特點(diǎn)是__________，c點(diǎn)表示的意義是____________
____________________ ___________。
(2)若某植物幼苗已表現(xiàn)出向光性，且測得其背光面的生長素濃度為2m，則其向光面生長素濃度范圍是______________________________。
(3)從圖乙可以看出________________對種子萌發(fā)起抑制作用，該激素對葉和果實(shí)的作用是
__________________。
(4) 油菜素內(nèi)酯對植物的生長發(fā)育具有多方面的促進(jìn)作用，被稱為“第六大植物內(nèi)源激素”。現(xiàn)已證明該激素能促進(jìn)芹菜的生長，但不知其作用是否具有兩重性，請用所給材料對此問題進(jìn)行探究。
實(shí)驗(yàn)材料：株高相同的同種芹菜幼苗，高濃度的油菜素內(nèi)酯溶液、蒸餾水、噴壺等。
實(shí)驗(yàn)步驟：
①___________________________ __________。
②__________________________________________________________________________。
③___________________________________________________________________ _______。
④_________________________________________________________________ ________。
結(jié)果和結(jié)論：______________________________________________________________
