第1页/共4页 第六章 遗传信息的传递和表达
第三节 基因工程与转基因生物
第二课时 转基因生物
一、设计意图
本节内容在上个版本的新教材的基础上做了修改||，老版本的教材在介绍基因工程时||，知识性的介绍了基因工程的概念、操作步骤及应用前景||，比较枯燥||，而这一次新教材对该内容做了很大的改变||，利用各种实例把基因工程这个枯燥的概念进行了生动的描述||，知识的可接受性更强||，教师在教学过程中也减轻了教学的难度||。另外||，在转基因技术的应用这方面||，具体的介绍微生物、植物、动物基因工程||，开阔了学生的眼界||，使学生了解了我国生物技术的发展水平||，感悟生命科学的发展对生物技术发展的推动作用||，同时||，通过对转基因生物的安全性问题的讨论||，使学生感悟科学技术是“双刃剑”||。
课标建议教学分2课时完成||，可以“基因工程及其基本过程”一课时||，“转基因技术的应用和转基因生物产品的安全性”一课时||。由于基因操作的基本步骤比较抽象和微观||，理解起来有一定的难度||，需要将复杂的问题简化||，使学生直观地理解抽象事物||。在教学中为了使学生对基因操作的基本步骤有一个宏观的了解和认识||，可以先让学生观看基因操作步骤的有关录像或flash资料||，在观看过程中教师要提出相应的思考问题启发学生思维||，加深对基因操作步骤的理解||。在讲解转基因技术的应用和转基因生物产品的安全性时||，可以结合实例||，同时结合教材上的“阅读与思考”、“发现之路”||，或者学生课后自己收集资料进行学习||，使学生感受现代生物技术的灿烂前景||，同时培养学生收集和获取最新生物技术信息的能力||。
二、教学目标
知识与技能
理解基因工程的应用及其可能带来的安全性问题
过程与方法
1、从网络和报刊杂志上搜索并关注基因工程对人类经济、生活和科学发展的贡献||，及其发展前景和可能带来的安全性问题
2、开展“科学技术是双刃剑”的思考和讨论||。
第三单元 细胞的新陈代谢 第二章 细胞能量的来源与转变 第四节
从化学能到生物能
简介
“从化学能到生物能”
我们知道，物质的燃烧需要氧气，发现这一现象的是法国化学家拉瓦锡。拉瓦锡还曾经把生物的呼吸作用比作碳和氢的缓慢燃烧过程。拉瓦锡的这一说法有道理吗？呼吸作用能够像燃料燃烧那样剧烈吗？让学生思考和论。
葡萄糖是细胞中的主要能源物质，在前面的学习中我们已经认识到这一点，细胞的生命活动离不开能量，许多化学反应都需要耗能，葡萄糖作为主要能源物质是怎样被细胞利用的呢?引入新课，发现问题。
如同我们生活的环境一样，细胞要生活在常温、常压下，这就意味着在细胞内葡萄糖不可能通过燃烧释放出能量。在细胞中应该有一个类似葡萄糖燃烧的过程，可以将葡萄糖分子中的能量释放出来，但又不伤及细胞。又由于生命过程是持续不断的，需要葡萄糖将储存的能量逐步地、缓慢地释放，随时地被细胞利用。科学家发现在细胞中的确存在这样的过程，这就是细胞的呼吸作用。
启发学生对比燃烧有机物释放能量和细胞内利用有机物中的能量之间的异同，产生认知冲突，提高思维兴奋性，继续学习。观察现象，思考问题。
附： “呼吸作用”科学发现和研究的一个事例
1. 酒精和乳酸的生成 发酵是人类最早研究的现象，五千年前就开始了。18世纪，化学家们开始研究发酵现象。1810年，法国化学家吕萨克(G．Lussac)在前人研究的基础上，对酒精的发酵过程作了如下推导：1个葡萄糖分子通过发酵过程分解为2个乙醇分子和2个二氧化碳分子。
C6H1206→2C6H50H+2C06+能量
19世纪30年代，德国博物学家施旺证实跟发酵有关的酵母是活的细胞。1857年，法国生物学家巴斯德(L．Pastuer)认为，发酵作用就是“不用空气的生命”。
20世纪初，英国化学家哈登(A．Hardon)和扬(L．J．Young)发现，发酵过程中无机磷酸盐逐渐消失，据此推论，发酵与无机磷酸将糖磷酸化有关，并且第一步是生成6-磷酸葡萄糖。此后经过20年的努力，人们终于搞清了发酵的全过程。
1 大题1题多练二 新陈代谢类B
1.(2017河北衡水中学押题测试一,29)我国部分土地受到了重金属的污染,镉盐因溶解度高,在水中多以离子状态存在,对水生植物的影响尤为严重。某科研小组研究不同浓度的镉对水生植物紫萍的影响,结果见下图。对实验数据分析时发现MDA(膜脂分解最重要的产物之一)的含量与镉浓度呈正相关。请回答下列问题。
甲 乙
(1)由图可知,该实验的自变量为
,由图甲得出的结论是
。
(2)可溶性蛋白含量是衡量植物总体代谢的重要指标。图乙中,在镉浓度为0~5 mg/kg的条件下,植物中可溶性蛋白含量呈上升趋势,植物的代谢增强,原因可能是少量的镉被紫萍吸收后,贮存在 (填细胞器)中,不会对主要的生理过程产生危害;镉浓度超过5 mg/kg时,通过破坏可溶性蛋白的 使其溶解性下降,因此对光合作用中 阶段的影响更大。
(3)由MDA含量与镉浓度的关系可推测,镉还可能通过破坏 (结构)来影响 反应阶段,从而降低光合速率;同时也可能通过破坏 影响呼吸作用第三阶段的进行。 〚导学号50074090〛
答案 (1)镉的浓度和处理时间 随着镉浓度的增大,叶绿素的含量逐渐降低,叶绿素a受影响的幅度更大
(2)液泡 空间结构 暗反应
(3)类囊体薄膜(或基粒) 光 线粒体内膜
解析 (1)据题图分析可知,该实验的自变量为镉的浓度和处理时间;据图甲得出的结论是随着镉浓度的增大,叶绿素的含量逐渐降低,叶绿素a受影响的幅度更大。(2)据图乙可知,在镉浓度为0~5 mg/kg的条件下,随着镉浓度的增加,可溶性蛋白含量增加,可能是少量的镉被紫萍吸收后,贮存在液泡中;在镉浓度为5~20 mg/kg 的条件下,随着镉浓度的增加,可溶性蛋白2 含量减少,可能是镉破坏了可溶性蛋白的空间结构,从而使其含量减少;光合作用中暗反应需要大量的酶(化学成分是可溶性蛋白质)催化,因此镉对暗反应影响更大。(3)由MDA(膜脂分解最重要的产物之一)的含量与镉浓度呈正相关可知,镉可能通过破坏叶绿体的类囊体薄膜,使叶绿素a和叶绿素b的含量减少,影响光合作用的光反应阶段,从而降低光合作用速率;也可能会破坏线粒体内膜的结构,使有氧呼吸第三阶段缺乏相关的酶,从而导致呼吸作用强度减弱。
基础讲解（第一部分 专题三 生物的新陈代谢）
考情动态分析
生物的新陈代谢是教材的主干知识，在单科考试和综合考试中都是必考内容之一，约占15%～30%。近几年的高考每年都有围绕着这个重点的考题。
纵观近几年高考试题，除了大多数基础性的单项选择题以外，其余题目有两个特点：一是生物的新陈代谢主要发生在细胞内，许多考查某些生理作用的题目，都与细胞的结构图联系在一起；二是绝大多数的简答题目，往往是创设新情境、提供新材料、提出新问题，通过分析图表、图解作答。关于新情境、新材料和新问题有三个来源：第一，从虚构的情境中产生；第二，从学生未接触过的材料中引申出来，通常选自中专或大学教材；第三，对学生已知的情境赋予新意后提出。这类题目往往能够体现“高起点，低落点”的特点，充分考查分析问题、解决问题、综合及获取新知识的能力，是高考命题的趋势。植物的水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用、三大营养物质在细胞内的相互转变是命题的重点所在，特别是光合作用和呼吸作用，两者物质和能量变化相反，可以创设出许多新情境，是考查各种能力的载体。
新陈代谢发生在细胞内，细胞的结构和功能是代谢的物质基础，因此，该部分知识可以和第一、二章的内容相联系，如叶绿体内进行光合作用，线粒体内进行呼吸作用，细胞膜的结构（载体）与物质进出细胞的关系等，还可以与选修教材中的生物膜系统相联系，可命制综合性较强的题目，以考查综合能力。
细胞生活在内环境之中，所以选修教材安排了有关内环境稳态的内容。该部分内容在高考命题中也是以中档题为主，由于该部分知识不属于教材的主干知识，所以在综合科目高考题中不是每年都出现。
考点核心整合
1.理解新陈代谢与酶和ATP的关系
新陈代谢是细胞内一系列有序的化学反应的过程，是生物体自我更新的过程。酶和ATP是新陈代谢过程中必不可少的两种物质。新陈代谢的一系列化学反应都是在酶的催化作用和ATP的供能条件下完成的。细胞是新陈代谢的场所，所以大多数酶发挥作用的场所在细胞内，也有的酶在细胞外发挥作用，例如进行细胞外消化的各种消化酶。近几年的高考命题主要围绕着酶的特性、影响酶的活性的条件展开命题，复习时应注意这方面的问题。
