1.3 基因工程的应用
一、教学目标
1.通过阅读文本、观察图片,能够举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.通过查阅资料、观看图像,关注基因工程的进展。
3.通过资料分析、师生交流,能概括出基因治疗的原理及过程并说出基因芯片的概念。
二、教学重点和难点
1.教学重点
基因工程在农业和医疗等方面的应用
2.教学难点
基因治疗
三、教学过程
知识一:植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力、改良农作物的品质、利用植物生产药物等方面。
1.抗虫和抗病转基因植物
2.抗逆转基因植物
(1)抗逆基因:调节细胞渗透压的基因使农作物抗盐碱、抗干旱;鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒;抗除草剂基因使作物抗除草剂。
(2)成果:烟草、大豆、番茄、玉米等。
3.利用转基因改良植物的品质
(1)优良基因:必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果:富含赖氨酸的转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
[思考交流]
1.抗虫的基因能抗病吗?为什么?
【提示】不能。因为每一种基因都有其特定的结构和功能。
知识二:动物基因工程及基因工程药物
1.动物基因工程应用的几个方面
2.基因工程药物
(1)方式:利用基因工程培育“工程菌”来生产药品。
(2)成果:利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
新课程高中生物必修1全套教案 第1章走近细胞 第1节从生物圈到细胞 第2节细胞的多样性和统一性 第2章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 第2节生命活动的主要承担者——蛋白质 第3节遗传信息的携带者——核酸 第4节细胞中的糖类和脂质 第5节细胞中的无机物 第3章细胞的基本结构 第1节细胞膜——系统的边界 第2节细胞器——系统内的分工合作 第3节细胞核——系统的控制中心 第4章细胞的物质输入和输出 第1节物质跨膜运输的实例 第2节生物膜的流动镶嵌模型 第3节物质跨膜运输的方式 第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 第2节细胞的能量“通货”——ATP 第3节ATP的主要来源——细胞呼吸 第4节能量之源——光和光合作用 第6章细胞的生命历程 第1节细胞的增殖 第2节细胞的分化 第3节细胞的衰老与凋亡 第4节细胞的癌变 探索生物大分子的奥秘 一、教学目标: 【知识】:初步了解分子与生物学之间的关系 了解中国合成牛胰岛素事件。 【技能】;培养分析分析资料的能力。 【情感与态度】:了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家,增强学生的民族自豪感; 初步了解分子生物学的成果,帮助学生树立学习的目标; 阅读访谈,学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。
二、教学重难点:激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。 三、教学用具:ppt幻灯片 四、教学准备 五、教学过程: (一)以概述《细胞与分子》模块作为引入。 师:比较初中阶段所学习的生物知识特点,大家拿到课本可能会想,初中的时候不是已经学过细胞了吗?为什么高中还要再学呢?初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况,而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力,所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧,初中的时候,老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成,至于细胞为什么是有生命的,细胞是怎么样生活的,都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样,当你掌握的知识越多时候,反而觉得自己不知道的东西就更多。 这个学期开设的《分子与细胞》模块,将为我们在化学分子的层面上,解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团,也为后面的学习打下基础。(二)人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录 师:要了解分子与生物学之间的关系,我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。(展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料)。 学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录,以问题引导:人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义?从访谈录中,你认为造就了这次成功的因素是什么?阅读完了这些资料,你觉得对于你学习高中生物,在方法上有什么启发呢? (三)简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义 1.教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修:分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境,简述三者之间知识结构上的关系;必修: 1.高中新教材的特点:需要学生更多的参与到教学活动中来;增加了探究活动(什么是探究活动、探究活动的流程:发现问题,作出假设,设计实验,作出结论)、模 型制作等,这些都要求学生全身心地投入到教学活动。 2.学习生物学的意义:生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果,各个学科之间的边界已经模糊,而出现了多学科的交叉;学习生物学不仅仅是知识的互动,更加 是能力培养和思维方式不断完善的过程。 第一章走进细胞第1节从生物圈到细胞 一、教学目标: 【知识】:举例说出生命活动建立在细胞的基础上。 说出生命系统的结构层次。 【情感态度】:认同细胞是基本的生命系统。 二、教学重难点:细胞是基本的生命系统是重点;说出生命系统的层次是难点 三、教学用具:ppt幻灯片 四、课前准备:让学生收集关于冠装病毒相关的资料。
人教版高中生物必修2教学设计 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一)(第一课时) [教学目标]: 知识目标:阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律; 体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维; 运用分离定律解释一些遗传现象。 能力目标:运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象; 尝试设计杂交实验的设计。 情感目标:认同敢于质疑、勇于创新、勇于实践,以及严谨、求实的科学态度和科学精神。 [教学重点]:1. 对分离现象的解释,阐明分离定律; 2. 以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法的教育; 3. 运用分离定律解释一些遗传现象。 [教学难点]:对分离现象的解释;假说——演绎法。 [教学过程]:遗传,俯拾皆是的生物现象,其中的奥秘却隐藏至深。人类对它的探索之路,充满着艰难曲折,又那么精彩绝伦! 让我们从140多年前孟德尔的植物杂交实验开始,循着科学家的足迹,探索遗传的奥秘。 融合遗传:两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,使子代表现介于双亲之间的形状。讨论:按照上述观点,当红牡丹与白牡丹杂交后,子代的牡丹花会是什么颜色? _______________________________________________________________________________ 一、为什么选用豌豆作为实验材料容易成功?(观察图1-1,1-2,1-3,总结选用豌豆的优点) 1. 豌豆传粉(且闭花传粉),结果是:自花传粉(自交),产生; 自交:两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫自花传粉,也叫自交。 杂交:基因型不同的个体之间的交配。 豌豆花大,易于进行人工杂交,即去雄—套袋(防止其它花粉的干扰)—授粉(采集另一种豌豆的花粉,授到去掉雄蕊的花的柱头上),获得真正的杂种; 父本:供应花粉的植株叫父本(♂)母本:接受花粉的植株叫母本(♀)
高中生物胰岛素知识考点解析 胰岛素是人和高等动物体内的一种重要激素,通过胰岛素可将高中生物必修课和选修课中很多考点串联起来,融为一体,形成一个完整的知识网络。 1、1965年,我国的科学工作者经过6年多坚持不懈的努力,获得了人工合成的牛胰岛素结晶,这是世界上第一个人工合成的__。 答:蛋白质 2、结晶牛胰岛素是由两条链组成,其中A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸。从理论上讲,结晶牛胰岛素最多是由——种氨基酸组成,至少含有__个游离的氨基和__游离的羧基。 答;20种(因为构成蛋白质的氨基酸总共就20种);2;2. 3、这51个氨基酸彼此之间是通过——过程结合成胰岛素的。这些氨基酸形成胰岛素时,共形成了____个肽键,失去了__分子水,分子量比原来减少了__。 答:脱水缩合;49;49;888.提示:-SH+-SH→-S-S-过程中脱去2个氢原子,即形成1个二硫键分子量减少2,胰岛素分子共3个二硫键,所以分子量减少为:(51-2)×18+6=888 4、合成胰岛素的信使RNA至少含有__个碱基;胰岛素的基因中至少含有__个脱氧核苷酸。 答:153;306 5、胰岛素和血红蛋白都是蛋白质,但功能却不相同,原因是__。 答:氨基酸种类不同,数目不同,排列顺序不同,空间结构也不一样,所以功能就不一样。 6、胰腺是__分泌腺,分泌各种消化酶进入消化道;而胰岛是__分泌腺,胰岛素是由胰__细胞合成的,胰高血糖素是由胰岛__细胞分泌的,它们是直接释放到——内,二者在调节血糖上的关系是__作用。具体说,胰岛素分泌能__胰高血糖素的分泌,而胰高血糖素分泌能__胰岛素的分泌。 答:外;内;B;A;血液;拮抗;抑止;促进 7、和胰岛素的合成和分泌有关的四种细胞器是__、__、__、__;胰岛素是通过——方式分泌到细胞外的。 答:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体;外排作用。 8、正常人在进食后血糖升高,会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素增加,也可通过刺激__的某些部位,而间接引起胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛素的作用是__,主要是通过促进__、__、__,抑制其他非糖物质转变成血糖-实现的。当血糖浓度降低时,会直接刺激胰岛A细胞,或通过刺激__的另一些部位来间接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加,从而通过促进__、__来提高血糖浓度。 答:下丘脑;血糖氧化分解、血糖转变成肝糖元和肌糖元、血糖转变成脂肪、氨基酸等非糖物质;下丘脑;肝糖元的分解;非糖物质转化乘血糖。 9、(2001广东高考)注射一种较大剂量激素后,小白鼠渐渐反应迟钝,活动减少,以至浑睡,该激素是() A 甲状腺激素 B 雄性激素 C 雌性激素 D 胰岛素 答:D(大剂量注射胰岛素,会使小白鼠的血糖浓度过低,出现低血糖昏迷) 10、当人的血糖浓度为150 mg/dL时,机体会作何反应() A 交感神经兴奋,促进胰岛素分泌 B 副交感神经兴奋,促进胰岛素分泌 C 交感神经兴奋,抑制胰岛素分泌D副交感神经兴奋,抑制胰岛素分泌 答:B . 人的血糖浓度正常值为80~120 mg/dL,当血糖浓度过高时,会引起副交感神经兴奋,促进胰岛素分泌,加速血糖的氧化分解,使血糖浓度恢复正常。 11、胰岛素的作用机理是只有胰岛素和组织细胞细胞膜上的受体结合后,组织细胞才能将葡萄糖搬运到细胞内利用,这种受体的化学本质是__。 答:糖蛋白 12、糖尿病发病的主要原因是人体胰岛__细胞受损,使血糖浓度超过__即160~180mg/dL时,一部分葡萄糖随__排出体外。糖尿病人的主要症状是三多一少,既__、__、__、__。 答:B;肾糖阈;尿液;多饮、多食、多尿、体重减少; 13、糖尿病的确定是检测病人的尿液,检测方法有__、__、__。 答:用斐林试剂、班氏糖定性试剂、尿糖试纸检测。
腐乳的制作 .................. 一、腐乳制作的原理 1.发酵微生物 (1)类型:参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。 (2)毛霉:是一种丝状真菌,分布广泛,生长迅速,具有发达的白色菌丝。 2.发酵原理 (1)蛋白质――→蛋白酶 小分子的肽和氨基酸 (2)脂肪――→脂肪酶 甘油和脂肪酸 二、腐乳制作的流程 让豆腐上长出毛霉??? 毛霉来源:空气中的毛霉孢子或直接人工接种条件控制:温度为15~18 ℃,并保持一定的湿度 1.腐乳制作过程中起主要作用的微生物是毛霉,来源于空气中的毛霉孢子。 2.毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶将蛋白质和脂肪分解成小分子的肽和氨基酸、 甘油和脂肪酸。 3.腐乳制作的实验流程: 让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制 4.加盐腌制时应逐层加盐,随着层数的加高而增加盐量,接近瓶口表面的 盐要铺厚一些。 5.加盐既可析出豆腐中的水分,又能抑制微生物的生长。 6.卤汤是由酒和香辛料配制而成的,既能防腐杀菌,又能调味。 7.豆腐含水量以70%为宜;卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。
加盐腌制????? 加盐方法:随层数加高而增加盐量,接近 瓶口表面的盐要铺厚一些腌制时间:约8 d 左右 加盐目的??? 析出豆腐中的水分抑制微生物的生长 配制卤汤????? 酒??? 含量:12%左右作用:抑制微生物生长,使腐乳具有独 特香味 香辛料:调制腐乳风味,还具有防腐杀菌 的作用 密封腌制:加入卤汤后,用胶条将瓶口密封 三、实验操作注意事项 1.控制好材料的用量 (1)盐的用量??? 过高:影响腐乳口味过低:不足以抑制微生物生长,导致豆腐 腐败变质 (2)酒的含量??? 过高:腐乳成熟的时间会延长过低:不足以抑制微生物生长,导致豆腐 腐败 2.防止杂菌污染 (1)所用玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒。 (2)装瓶时要迅速小心;封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,以防止瓶口被污染。 1.制作果酒、果醋、腐乳的主要微生物从细胞结构来看( ) A .三种均为真核生物 B .三种均为原核生物 C .两种真核生物,一种原核生物 D .两种原核生物,一种真核生物
专题6 植物有效成分的提取 课题1 植物芳香油的提取 一、课题目标 本课题通过设计简易的实验装置来提取植物芳香油,使学生了解提取植物芳香油的基本原理,研究从生物材料中提取特定成分的方法,初步学会某些植物芳香油的提取技术。 二、课题重点与难点 课题重点:植物芳香油的提取技术;针对原料的不同特点,采用适宜的提取方法。 课题难点:植物芳香油的提取技术;针对原料的不同特点,采用适宜的提取方法。 三、课题背景分析 课题背景从古代人类将芳香植物或花卉制成干品,当作药物和香料使用谈起,引入到欧洲中世纪香料贸易的发展,促成了植物芳香油提取技术的诞生,反映了社会生活的需要对科学技术的推动。随着有机化学的发展,人造香料日益普及,但人们对天然植物芳香油仍情有独钟,它一方面说明了科学技术的发展赋予了人类更多的自由,同时也反映了人造物依旧很难取代自然产物的事实。在充分体现了植物芳香油与人类社会生产生活的紧密联系后,教材说明了本课题的目标:了解提取植物芳香油的原理,设计简单的实验装置,从橘皮或玫瑰花中提取芳香油。教师在教学中可充分利用上述素材,对学生进行生动的科学、技术、社会的教育,并激发学生动手实践的兴趣。 四、基础知识分析与教学建议 (一)植物芳香油的来源 教学建议:教师在介绍植物芳香油的来源时,宜结合教材提供的旁栏资料进行讲解,让学生对植物芳香油的广泛来源有一个初步的了解。教师还可以采取学生查阅资料和介绍相关的小故事等方式,使学生大致了解植物芳香油的发展历史。 (二)植物芳香油的提取方法 知识要点:提取植物芳香油的三种基本方法:蒸馏、压榨和萃取。 教学建议:教师可以通过列举日常生活中的一些具体事例,帮助学生熟悉提取植物芳香油的三种基本方法,并理解其原理。例如,实验室制备蒸馏水就用到了蒸馏的方法;超市出售的
1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一)(第一课时) [教学目标]: 知识目标: 1.阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律; 2.体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维; 3.运用分离定律解释一些遗传现象。 能力目标: 1.运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象; 2.尝试设计杂交实验的设计。 情感目标: 认同敢于质疑、勇于创新、勇于实践,以及严谨、求实的科学态度和科学精神。 [教学重点]: 1. 对分离现象的解释,阐明分离定律; 2. 以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法的教育; 3. 运用分离定律解释一些遗传现象。 [教学难点]: 1.对分离现象的解释; 2. 假说——演绎法。 [教学过程]: 遗传,俯拾皆是的生物现象,其中的奥秘却隐藏至深。人类对它的探索之路,充满着艰难曲折,又那么精彩绝伦! 让我们从140多年前孟德尔的植物杂交实验开始,循着科学家的足迹,探索遗传的奥秘。 融合遗传:两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,使子代表现介于双亲之间的形状。 讨论: 按照上述观点,当红牡丹与白牡丹杂交后,子代的牡丹花会是什么颜色? _______________________________________________________________________________ 一、为什么选用豌豆作为实验材料容易成功?(观察图1-1,1-2,1-3,总结选用豌豆的优点) 1. 豌豆传粉(且闭花传粉),结果是:自花传粉(自交),产生; 自交:两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫自花传粉,也叫自交。 杂交:基因型不同的个体之间的交配。 豌豆花大,易于进行人工杂交,即去雄—套袋(防止其它花粉的干扰)—授粉(采集另一种豌豆的花粉,授到去掉雄蕊的花的柱头上),获得真正的杂种; 父本:供应花粉的植株叫父本(♂) 母本:接受花粉的植株叫母本(♀) 正交、反交:若甲作父本、乙做母本为正交,反之为反交。 2. 具有稳定遗传、的性状,如豌豆茎的高度有悬殊的差异,通过观察很容易区分,进行统计。 性状:是指生物体的形态特征和生理特征的总称。如:豌豆茎的高矮。 相对性状是指一种_____ _的____ __性状的____ _表现类型。如:_____________ 。 设问:豌豆有多对相对性状,孟德尔做杂交实验时是同时观察的吗?他先观察一对相对性状的遗传,并对此进行分析。
高中生物教学大纲 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,它与人类的生存和发展,与社会生产和个人生活,与其他自然科学和社会科学的发展,都有密切的关系。生物学在我国社会主义现代化建设中起着重要的作用。生物学将是二十一世纪领先的科学之一。 一、课程目的 普通高中生物课程是一门学科类基础课程。学生通过高中生物课程的学习,将在以下几个方面得到发展。 1.获得关于生命活动基本规律的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会发展方面的应用。 2.树立辩证唯物主义观点,养成科学态度,形成崇尚科学的精神,初步具备创新意识,逐步形成科学的世界观。增强爱国主义思想感情。 3.初步学会生物科学探究的一般方法,具有生物学实验的基本操作技能,发展收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决实际问题的能力以及交流与合作的能力。 二、课程目标 通过教学过程应当实现以下课程目标,以达到本课程的目的。 1.知识方面 (1)获得关于生物学基本事实、基本原理和规律等方面的基础知识,主要包括生命的物质基础和结构基础、生物的新陈代谢、生命活动的调节、生物的生殖和发育、遗传和变异、生物的进化、生物与环境等方面的内容。
(2)了解并关注生物学知识在生活、生产、科学技术发展和环境保护等方面的应用。 (3)获得适应现实生活所需要的人体生理知识,促进身心健康。 (4)了解现代生物科学技术的主要成就及其对社会发展的影响。 2.态度观念方面 (1)通过生物学知识的学习,初步形成生物体的结构和功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点,生物进化观点和生态学观点,树立辩证唯物主义自然观,逐步建立科学的世界观。 (2)正确认识我国生物资源状况、生物科学技术的发展,增强中华民族自豪感和社会责任感。 (3)爱护自然界的生物,认识保护生物多样性的重要意义,提高环境保护意识,树立人与自然和谐统一和可持续发展的观念。 (4)养成实事求是的科学态度,养成勇于探索、不断创新的精神与合作精神。3.能力方面 (1)能够正确使用显微镜等常用工具和仪器,掌握进行生物学实验的基本操作技能。 (2)能够利用各种媒体收集和处理生物科学信息。 (3)学会科学观察和实验的方法,初步学会提出问题,做出假设,设计并进行实验,分析和处理实验数据,作出合理的结论。 (4)发展比较、判断、推理、分析、综合等思维能力,初步形成创造性思维品质,能够运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题。 三、课程安排
专题1 传统发酵技术的应用 课题1:果酒和果醋的制作 学习目标: 1、说明果酒和果醋制作的原理。 2、设计制作果酒和果醋的装置。 3、尝试果酒和果醋的制作。 4、果酒和果醋制作中发酵需要的条件。 学习重难点: 1、说明果酒果醋制作的原理 2、果酒和果醋制作中发酵需要的条件 自主学习: 一、果酒制作的原理 1、酵母菌的生物学特征 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型:异氧兼性厌氧型。 酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,。反应式为:。在无氧条件下,酵母菌能进行,反应式为:。 ⑶繁殖方式:酵母菌可以通过出芽进行无性生殖,也可以通过形成孢子进行有性生殖。但多以出芽方式进行无性生殖。无性生殖即在环境条件适合时,从母细胞上长出一个芽,逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时,一些可进行有性生殖的酵母菌会形成孢子(一般是四个),进入休眠状态,在条件适合时再萌发。 2、在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的。 3、果酒制作时需控制温度在。 4、红色葡萄果酒的颜色成因:在发酵过程中,随着的提高,红葡萄皮的进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。 一、果醋制作的原理 1、醋酸菌的生物学特性 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型:异氧需氧型。 有氧呼吸的场所:细胞膜。好氧细菌与呼吸作用有关的酶主要分布在细胞膜上。 ⑶繁殖方式:二分裂 细菌没有核膜,只有一个大型的环状DNA分子,细菌细胞分裂时,DNA分子附着在细胞膜上并复制为二,然后随着细胞膜的延长,复制而成的两个DNA分子彼此分开;同时,细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长,形成隔膜,将细胞质分成两半,形成两个子细胞,这个过程就被称为细菌的二分裂。 2、果醋制作的原理 ⑴当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成。 ⑵当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为,再变为。 反应式为:。 3、果醋制作时需控制的条件 ⑴环境条件:充足。⑵温度:醋酸菌生长的最适温度为。 4、在变酸的酒的表面观察到的菌膜是在液面大量繁殖而形成的。溶液内部能形成菌膜吗? 三、果酒和果醋的制作过程 挑选葡萄→冲洗→________→______________→______________ ↓↓ 果酒果醋 四、发酵装置的设计 果酒和果醋的发酵装置示意图 1、设计思路 ⑴因为果酒制作初期需要氧,果醋整个制作过程都需氧,所以需要带开关的充气口,以调控对气体的需求。
第一节减数分裂和受精作用 一、减数分裂 设计理念: 布鲁纳认为“知识的获得是一个主动的过程,学习者不应是信息的被动接受者,而应是知识获取的主动参与者。”传统的教学模式是教师独霸课堂45分钟,学生只能充当“留声机”,新课程标准强调改变学生学习方式,大力倡导“自主、合作、探究”的学习方式,改变原有单一被动的学习方式,建立和形成旨在充分调动发挥学生主体性的多样化的学习方式。学习过程不应是被动地吸收课本上现成结论的过程,而应该亲自参与丰富的生动的思维活动并经历一个实践和创新过程。 围绕本节课的教学目标和内容,将信息技术与学科进行整合,积极探索设计一个可以让学生在其中自由探究和自主学习的环境,开展师生互动,生生互动,体现以学生为主体,教师为主导的“双主”教学理念,具体做法是通过设置一系列的问题情境,以问题为引导,启发学生思考,并引导学生讨论,在解决问题过程中学习。并引导学生动手制作,模拟减数分裂过程,从而突出教学重点,突破教学难点,在教学中,学生通过多种途径,观察,阅读,思考,分析,讨论,探究,动手,合作等,来开展学生之间的协作学习和自主学习,让学生通过自己的主体活动,根据自身反馈信息来形成对事物的认识和理解。 教学内容:生物全日制普通高级中学教科书(必修2)新课标(人民教育出版社)第二章第一节《减数分裂和受精作用》一减数分裂《减数分裂和受精作用》这一课是高中生物第二章第一节,这部分内容不仅是第二章的重点内容,也是整本书的重点内容之一,这部分内容是在学生学习了细胞学知识,有丝分裂知识等知识基础上进行,通过学习,使学生全面认识细胞分裂的种类,实质和意义。并为后面学习遗传和变异,生物的进化奠定了细胞学的基础。因此,本节课内容在知识上具有承上启下的作用。 教学目标: 引导学生观察减数分裂动画过程,通过创设一系列问题情境,培养学生观察能力,获取信息能力,综合分析能力,语言表达能力,自主学习能力,交流合作能力。(通过学生模拟减数分裂过程,染色体行为变化,掌握减数分裂过程和概念,加深对事物自身变化规律性的认识,培养对立统一和发展变化的观点,并赞美生命的奇妙。具体视课时、进度而定。) 教学重难点: (1)教学重点:减数分裂的过程和概念。这是生殖细胞形成的基础,又是遗传和变异的细胞学基础。 (2)教学难点:同源染色体,四分体的概念,以及染色体行为的变化规律。其中染色体行为的变化规律既是重点又是难点,它是学生理解减数分裂的关键。 学情与教材分析: 学生已经掌握了有丝分裂,有性生殖等相关知识,这为本节课学习奠定了基础,高二学生已经具有了一定的认知能力,观察分析能力,抽象思维能力,及一定的自主学习能力,但对于细胞中微观世界的物质变化缺乏感性认识,仍难以理解,较难抓住本质。大部分学生表现为基本知识,基本技能能“学会”但“会学”的同学不多,主要原因是学生在逻辑推理和整体把握两个方面存在障碍,对问题探讨停留于表象认识,难于抓住事物的本质。 教学准备:多媒体课件(学具:画有细胞轮廓的白纸板,红、蓝两色的橡皮泥)(视教学进度定) 教学过程:
专题5 DNA与蛋白质技术 课题5.3 血红蛋白的提取和分离 一、【课题目标】 (一)知识与技能 1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白 2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理 (二)过程与方法 体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求,注意按照操作提示进行相关步骤 (三)情感、态度与价值观 初步形成科学的思维方式,发展科学素养和人文精神 二、【课题重点】 凝胶色谱法的原理和方法 三、【课题难点】 样品的预处理;色谱柱填料的处理和色谱柱的装填 四、【教学方法】 启发式教学 五、【教学工具】 多媒体课件 六、【教学过程】 (一)引入新课 蛋白质是生命活动的主要承担者,是细胞内含量最高的有机化和物。对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。怎样提取蛋白质呢? (二)进行新课 1.基础知识 蛋白质的物化理性质:形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别,由此提取和分离各种蛋白质。 1.1凝胶色谱法(分配色谱法): (1)原理:(图5-13a)分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程短,流动快;分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程长,流动慢。 (2)凝胶材料:多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖。
(3)分离过程:(图5-13b) 混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子 *洗脱:从色谱柱上端不断注入缓冲液,促使蛋白质分子的差速流动。 1.2缓冲溶液 (1)原理:由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如H2CO3-NaHCO3,HC-NaC,NaH2PO4/Na2HPO4等),调节酸和盐的用量,可配制不同pH的缓冲液。 (2)缓冲液作用:抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。 1.3凝胶电泳法: (1)原理:不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同,在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同,导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。 (2)分离方法:琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。 (3)分离过程:在一定pH下,使蛋白质基团带上正电或负电;加入带负电荷多的SDS,形成“蛋白质-SDS复合物”,使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。 2.实验设计 2.1蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤? 样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。 思考:是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的?为什么? 不是。因为蛋白质的来源和性质不同,分离方法差别很大。 2.2选择实验材料 (1)你认为鸟类血液和哺乳动物血液中,最好哪种血液来提取血红蛋白?为什么? 哺乳动物血液。因为该细胞中没有细胞核,血红蛋白含量高。 (2)请阅读教材,认识哺乳动物血液组成及血红蛋白性质。并思考回答下列问题: 血液由和两部分组成。
第一章基因工程 一.基本工具 (一)限制性核酸内切酶 1.分布:原核生物 2.作用:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且在特定部位 进行切割,使两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。 3.作用结果:产生黏性末端或平末端 (二)DNA连接酶 1.分类(1)E.coliDNA连接酶来源:大肠杆菌 功能:只能连接黏性末端 (2)T4DNA连接酶来源:T4噬菌体 功能:连接黏性末端和平末端 2.作用:将DNA连接起来 (三)基因进入受体细胞的载体 1.条件(1)具有多个限制酶切割位点,供外源基因插入 (2)可自我复制或整合到染色体DNA中进行同步复制。 (3)具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择 2.种类:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒、质粒 质粒:双链环状DNA分子,最常用,要人工改造 二。基本操作程序 (一)目的基因的获取 1.目的基因:编码蛋白质的基因或具有调控作用的因子 2.获取方法(1)从基因文库中获取 **基因组文库,部分基因文库 (2)利用PCR技术扩增目的基因 (3)化学方法直接人工合成:基因小,核苷酸序列已知(二)基因表达载体的构建(核心步骤) 1.目的(1)稳定存在,遗传给下一代 (2)表达和发挥作用
2.结构:启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点 **启动子:RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录 **终止子:使转录在所需要的地方停止; **标记基因:鉴别受体细胞中是否含目的基因。 (三)将目的基因导入受体细胞 1.转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内 维持稳定和表达 2.将目的基因导入植物细胞(1)农杆菌转化法(2)基因枪法 (3)花粉管通道法 3.将目的基因导入动物细胞:显微注射法 4.将目的基因导入微生物细胞:Ca+处理使细胞处于感受态 **原核细胞特点:繁殖快,单细胞,遗传物质相对较少(四)目的基因的检测与鉴定 1.分子水平的检测 (1)检测受体细胞中是否插入了目的基因:DNA分子杂交技术(2)检测目的基因是否转录出了 mRNA:DNA分子杂交技术(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原—抗体杂交法 **检测成功会出现杂交带 2.个体生物学水平的鉴定:接种实验 三.基因工程的应用 1.动物、植物基因工程的成果 (1)植物:提高抗逆性、改良品质、生产药物; (2)动物:品种改良、建立生物反应器、器官移植; 2.基因工程药物:细胞因子、抗体、疫苗、激素; 3.基因治疗(1)概念: (2)方法体外基因治疗体内基因治疗 四.蛋白质工程的崛起 1.理论推测,人工合成 2.基因工程,蛋白合成(自然界没有的蛋白质)
专题2 微生物的培养与应用 课题2.2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 一、【课题目标】 (一)知识与技能 利用选择培养基分离细菌,运用相关技术解决生产生活中有关微生物的计数 (二)过程与方法 分析研究思路的形成过程,找出共性和差异性 (三)情感、态度与价值观 形成无菌不在的概念,养成讲究卫生的习惯 二、【课题重点】 对土样的选取和选择培养基的配制 三、【课题难点】 对分解尿素的细菌的计数 四、【教学方法】 启发式教学 五、【教学工具】 多媒体课件 六、【教学过程】 (一)引入新课 上节课我们学习了培养基的配置以及接种技术。下面我们来学习如何进行细菌的分离,获得所需要的目的微生物。 (二)进行新课 1.基础知识 1.1 尿素是一种重要的氮肥,农作物不能(能,不能)直接吸收利用,而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为氨和CO2,这是因为细菌能合成脲酶。 1.2 科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来是因为热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物,这样也适用于实验室中微生物的筛选,原理是人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、PH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。 点评:生物适应一定环境,环境对生物具有选择作用。所以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。 〖思考1〗在该培养基配方中,为微生物的生长提供碳源的是葡萄糖,提供氮源的的是尿素,琼脂的作用是凝固剂。 〖思考2〗该培养基对微生物具有(具有,不具有)选择作用。如果具有,其选择机制是 只有能够以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长。
1.3在统计菌落数目时,常用来统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法。除此之外,显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法。 【补充】显微镜直接计数是测定微生物的方法。 公式:观察到的红细胞平均数∶观察到的细菌平均数=红细胞含量∶细菌含量 1.4 采用稀释涂布平板法统计菌落数目时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确,一般选择菌落数在 30~300 的平板进行计数。 〖思考3〗从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是(平均菌落数÷涂布的稀释液体积)×稀释倍数。 〖思考4〗利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。 〖思考5〗第二位同学的结果接近真实值。你认为这两位同学的实验需要改进的操作是第一位同学需设置重复实验组;第二位同学统计的三个菌落数相差太大,说明操作有误,需重新实验。 1.5统计的菌落数比活菌的实际数目低。这是因为当两个或多个细胞在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。因此,统计结果一般用菌落数来表示。 1.6设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度。 1.7对照实验是指除了被测试的条件外,其他条件都相同的实验。满足该条件的称为对照组,未满足该条件的称为实验组。 〖思考6〗请设计本实验的对照实验组: 方案1:其他同学用A同学的土样进行实验。 方案2:A同学以不接种的培养基作为空白对照。 2.实验设计 2.1 实验设计的内容包括实验方案、材料用具、实施步骤和时间安排等。 2.2 根据图示2-7填写以下实验流程: 2.3 土壤微生物主要分布在距地表3~8cm的近中性土壤中,约70%~80%为细菌。 2.4 分离不同的微生物采用不同的稀释度,其原因是不同微生物在土壤中含量不同,其目的是保证获得菌落数在30~300之间、适于计数的平板。细菌稀释度为104、105、106,放线菌稀释度为103、104、105,真菌稀释度为102、103、104。 2.5 培养不同微生物往往需要不同培养温度。细菌一般在30~37℃培养1~2d,放线菌一般在25~28℃培养5~7d,霉菌一般在25~28℃的温度下培养3~4d。 2.6 在菌落计数时,每隔24h统计一次菌落数目。选取菌落数目稳定时的记录作为结果,以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。 点评:菌种中有些菌体增殖快,有些菌体增值慢,所以培养时间要充足,使得每个菌体都能形成肉眼可观察到的菌落。 2.7菌落的特征包括形状、大小、隆起程度、颜色等方面。
【推荐】2020年苏教版高中生物必修二(全 册)教学案汇总 学习目标:1.举例说明我国粮食生产的现状及解决粮食问题的重要性 2.以转基因技术为例, 说出现代农业技术的重要性 3.概述科学思维的基本过程 [教材梳理] 一、粮食问题 1.二战后世界粮食生产状况 国别内容项目发达国家发展中国家 人口占世界人口1/4 占世界人口3/4 粮食产量占世界的1/2 占世界的1/2 特点人均产粮多、消费少人均产粮少、消费多
2.我国粮食生产状况及产生原因 3.科学合理地应用现代农业生物技术 (1)作用 在彻底解决资源匮乏、环境恶化、疾病肆虐等方面发挥重大作用。(2)转基因技术发展历史 诞生→1983年, 世界上第一个转基因植物培育成功 ↓ 发展→世界首例转基因产品——延熟保鲜番茄, 1993年在美国批准上市二、科学思维的过程[连线] [牛刀小试] 1.判断下列说法的正误 (1)发达国家人口少、人均粮食多、消费少。(√) (2)我国虽然人口众多, 但地大物博, 粮食问题并不严峻。(×) (3)现代农业生物技术诞生的标志是延熟保鲜番茄的成功上市。(×)
(4)水稻耐寒、耐盐碱基因是我国获得的具备自主知识产权的基因。(√) (5)脊索动物和脊椎动物可能起源于一个共同的祖先。(√) 2.选择正确答案 (1)粮食问题是当今世界面临的重要问题之一, 我国在这方面面临的重要问题是( ) A.粮食生产过多 B.粮食供应与消耗不平衡 C.人口增长过快, 缺粮问题日益严重 D.开垦森林过少, 致使农田减少 解析:选C 我国人口占世界人口的22%, 而耕地仅占世界耕地的7%, 由于人口迅速增长, 使我国面临粮食短缺这一严重问题。 (2)下列关于推理研究的有关说法中, 错误的是( ) A.推理是根据现象提出合理的假设过程 B.通过推理所得结论必须是完全正确的 C.推理过程必须符合基本的逻辑关系 D.通过对现象的推理可得出多种结论 解析:选B 推理是对观察到的现象所作出的解释, 即是一种合理的假设, 由推理所得到的结论既可能是正确的, 也可能是错误的, 这就需要通过实验加以验证。 [重难突破] 一、粮食问题
专题1 传统发酵技术的应用 课题1.1 果酒和果醋的制作 一、【课题目标】 (一)知识与技能 1.了解传统发酵技术在日常生活中的应用。 2.掌握发酵作用的基本原理和方法。 3.学习制作果酒、果醋的实际操作技能。 4.设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置 (二)过程与方法 1.引导学生主动参与探究过程,培养学生搜集和处理科学信息的能力,获取新知识的能力以及用简约科学术语表达问题的能力。 2.培养学生综合分析能力。 3.培养学生利用已建立的知识解决实际问题的能力。 (三)情感、态度与价值观 1.对学生进行科学方法和科学态度的教育。 2.体验和感受生物技术给人类生活带来的变化。 3.培养学生合作精神。。 二、【课题重点】 说明果酒和果醋的制作原理,设计制作装置,制作出果酒和果醋 三、【课题难点】 制作过程中发酵条件的控制 四、【教学方法】 启发式教学 五、【教学工具】 多媒体课件 六、【教学过程】 (一)引入新课 俗语“无酒不成席”、“开门五件事、油盐酱醋茶”。酒和醋是人们日常生活离不开的传统发酵产品。从这节课开始,我们以果酒、果醋等为例学习一些传统发酵技术。 (二)进行新课 (阅读“果酒制作的原理”,引导考学生自学基础知识。) 1.基础知识 1.1 果酒制作原理 (1)利用的微生物是酵母菌,其异化作用类型是兼性厌氧型,明确酵母菌发酵的反应式:①有氧条件: ②无氧条件: (2)影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和pH。 ①酒精发酵是一般将温度控制在18~25℃范围内,在20℃时最适宜。 ②酒精发酵过程中,要保持缺氧、酸性环境。 (阅读教材资料,师生讨论并完成思考1~4。) 〖思考1〗为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”?
课题1 微生物的实验室培养 ★课题目标 (一)知识与技能 了解有关培养基的基础知识;掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术 (二)过程与方法 分析实验思路的确定和形成的原因,分析实验流程,对比前面的实验设计,归纳共性,分析差异,增加印象 (三)情感、态度与价值观 形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神 ★课题重点 无菌技术的操作 ★课题难点 无菌技术的操作 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 (一)引入新课 在传统发酵技术的应用中,都利用了微生物的发酵作用,其中的微生物来自于制作过程中的自然感染。而在工业化生产中,为了提高发酵的质量,需要获得优良菌种,并保持发酵菌种的纯度。这就要涉及到微生物的培养、分离、鉴别等基本技术。现在我们开始学习微生物的培养和应用专题。 (二)进行新课 1.基础知识 1.1 培养基的种类包括固体培养基和液体培养基等。 〖思考1〗琼脂是从红藻中提取的多糖,在配制培养基中用作为凝固剂。 【补充】培养基的类型及其应用:
1.2 培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源四类营养成分。 〖思考2〗从细胞的化学元素组成来看,培养基中为什么都含有这些营养成分? C、H、O、N、P、S是构成细胞原生质的基本元素,约占原生质总量的97%以上。 【补充】碳源:如CO2、糖类、脂肪酸等有机物,构成微生物的结构物质和分泌物,并提供能量。 氮源:如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等,主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源,又可以作为氮源,如氨基酸等。 1.3 培养基除满足微生物生长的pH 、特殊营养物质和氧气等要求。 【补充】生长因子:某些微生物正常生长代谢过程中必须从培养基中吸收的微量有机小分子,如某些氨基酸、碱基、维生素等。 〖思考3〗牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供糖、维生素和有机氮等营养物质。 〖思考4〗培养乳酸杆菌时需要添加维生素,培养霉菌时需要将培养基pH调节为酸性,培养细菌时需要将pH调节为中性或微碱性。 活动2:阅读“无菌技术”,讨论回答下列问题: 1.4 获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。 1.5 无菌技术包括: (1)对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒; (2)将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌; (3)为避免周围微生物污染,实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行;
第一章遗传因子的发现 第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)一、学习目标 ⑴知识方面 阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。 ⑵情感态度与价值观方面 体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。 ⑶能力方面 运用分离定律解释一些遗传现象。 二、学习重点和难点 1.学习重点 (1)对分离现象的解释,阐明分离定律。 (2)以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。 (3)运用分离定律解释一些遗传现象。 2.学习难点 (1)对分离现象的解释。(2)假说—演绎法。 三、学习方法 讨论法、演示法、实验法 四、学习课时 2 五、学习过程
【一展身手】 1.两只杂合黑豚鼠交配,后代出现白豚鼠的原因最可能是什么?若杂合黑豚鼠一胎生出4只豚鼠,则出现3黑1白的可能性为 A.减数分裂时,基因重组;100% B.减数分裂时,等位基因的分离;27/256 C.受精作用时,基因重组;3∶1 D.基因突变;3∶1 2.已知黑斑蛇与黄斑蛇杂交,子一代既有黑斑蛇,又有黄斑蛇;若再将F1黑斑蛇之间交配,F2中有黑斑蛇和黄斑蛇。 下列结论中正确的是 A.所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇 B.蛇的黄斑为显性性状 C.F1黑斑蛇的基因型与亲代黑斑蛇的不同 D.F2中黑斑蛇的基因型与F1黑斑蛇的基因型相同 3.将具有1对等位基因的杂合体,逐代自交3次,在F3代中纯合体比例为 A.1/8 B.7/8 C.7/16 D.9/16 4.一对表现正常的夫妇有一个正常男孩和一个患某种遗传病的女孩。如果该男孩与一个母亲为该病患者的正常女子结婚,生了一个正常的儿子,问这个儿子携带致病基因的几率A.11/18 B.5/9 C.4/9 D.3/5
专题1 传统发酵技术的应用 课题1.2 腐乳的制作 一、【课题目标】 (一)知识与技能 说明腐乳制作的原理 (二)过程与方法 注意实验流程的操作环节;动手实践,体验其中的变化 (三)情感、态度与价值观 以制作腐乳为例,了解古代劳动人民对发酵技术的应用;养成细心严谨的科学态度 二、【课题重点】 说明腐乳制作过程的科学原理,设计并完成腐乳的制作 三、【课题难点】 在实践中摸索影响腐乳品质的条件 四、【教学方法】 启发式教学 五、【教学工具】 多媒体课件 六、【教学过程】 (一)引入新课 在人们的餐桌上的饭菜不但与“香”相联系,而且与“臭”也有牵连:臭豆腐、臭鸡蛋、臭虾酱等等。这些嗅起来“臭”而吃起来“香”的食品也与发酵有着密切关系。 (二)进行新课 (阅读“腐乳制作原理”,完成基础知识) 1.基础知识 1.1腐乳的制作原理 腐乳制作过程中发挥作用的微生物主要是毛霉,其属于真菌,其同化作用类型是异养型。 毛霉等微生物产生的蛋白质酶等能将豆腐中蛋白质分解成小分子的多肽和氨基酸;产生的脂肪酶能将豆腐中脂肪水解为甘油和脂肪酸。 〖思考1〗写出蛋白质和脂肪的水解的反应式: 〖思考2〗在日常生活中,人们通常将鱼和肉腌制起来长时间保存,其原因是在高浓度盐水溶液中细菌脱水死亡。 2.实验设计 阅读“实验设计”及有关资料,完成以下问题: 〖思考3〗什么样的豆腐适合于做腐乳?为什么? 含水量适中(70%左右)。含水量过高腐乳不易成型。 2.1毛霉的生长:毛霉生长的适宜条件:温度 15~18℃,保持一定的湿度。 〖思考4〗自然条件下毛霉来自空气中的毛霉孢子;在工厂化生产中毛霉来自严格无菌条件下的直接接种优良菌种。 〖思考5〗腐乳表面的“皮”主要是由毛霉的菌丝构成的。 2.2 加盐腌制:在长满毛霉的豆腐块上加盐的目的是析出豆腐中的水分使之变硬和抑制微生物的生长避免腐败变质。 〖思考6〗瓶口处多加盐的原因是瓶口处容易被杂菌污染。