高中生物选修一
教案
高二生物组
专题一传统发酵技术的应用
课题1果酒和果醋的制作
【教学目标】
(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。。
【教学重点】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
【教学难点】制作过程中发酵条件的控制
【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
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”?
“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖。
“密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
〖思考2〗酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象,其原因是什么?
酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水,然后进行无氧呼吸才产生酒精。
〖思考3〗葡萄酒呈现深红色的原因?
在发酵过程中葡萄皮的色素进入到发酵液中。
〖思考4〗酵母菌是如何进行生殖的?
酵母菌在环境适宜时进行出芽生殖,环境不适宜时产生孢子进入休眠状态。
(阅读果醋制作的原理,引导考学生自学基础知识)
1.2 果醋制作原理
(1)利用的微生物是醋酸菌,其异化作用类型是需氧型。在氧气和糖源都充足时,将糖分解形成醋酸;当缺少糖源时可将乙醇转变成乙醛,并进一步转变成醋酸。明确醋酸发酵的反应式。
(2)醋酸发酵的最适宜温度为30~35 ℃。
(师生讨论并完成思考5~6)
〖思考5〗影响醋酸发酵的环境因素还有哪些?氧气和pH。
〖思考6〗醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了,在醋和啤酒表面形成一层“白膜”。它是怎样形成的?醋酸菌大量繁殖形成的。
2.实验设计
2.1 实验流程
课件展示流程图
(讨论并完成思考7,提问)
〖思考7〗酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系:
2.2
(1
在发酵过程中产生CO2 ,防止瓶内气压过高引起爆裂。
(2)在醋酸发酵过程中,需要注意什么?
要持续向发酵液中补充氧气。
(3)在图1-4b装置中:
①充气口的作用是在醋酸发酵中补充氧气;
②排气口的作用是在发酵中排出CO2或残余气体;
③出料口的作用是便于取样检查和放出发酵液;
④排气口胶管长而弯曲的作用是防止防止空气中杂菌感染。
3.发酵操作
3.1材料选择和处理
选择新鲜优质的葡萄,然后依次冲洗、除去枝梗和榨汁。
〖思考9〗先冲洗后去枝梗的目的是什么?防止杂菌感染。
3.2 防止发酵液被污染
为防止发酵液被杂菌污染,实验中所用的榨汁机、发酵装置等器械进行消毒,并使发酵装置处于封闭状态。
〖思考10〗在实际生产中,还要对发酵液进行煮沸处理,其目的是什么?
消灭发酵液中的杂菌。
3.3 控制发酵条件
(1)发酵液装瓶后保持1/3 的剩余空间。
(2)酒精发酵的温度要控制在18~25℃范围内,发酵时间控制在10~12 天左右。
(3)醋酸发酵的温度要控制在30~35℃范围内,发酵时间控制在7~8 天左右,并保持不断充气。
(学生分组讨论并完成思考11~12)
〖思考11〗在发酵液装瓶后问什么要保持1/3的剩余空间?
暂时存储发酵产生的CO2,起到缓冲作用。
〖思考12〗在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充氧气,你认为最经济实用的方法是向发酵液中通入无菌空气。
4.结果分析与评价
4.1实验现象:
4.2
重铬酸钾来检验。
(1)原理:在酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。
【补充】为了控制和了解发酵进程,不断进行取样检查,其中检查的项目有原料浓度、产物浓度、发酵菌含量、溶氧量和pH等。
(2)方法:(填表,注意对照原则)
5
(三)课堂总结、点评
本节课主要学习了以下几个问题:
1.果酒和果醋制作的原理
2.制作果酒和果醋的实验流程
3.实验操作中的注意事项
4.实验结果分析与评价
学生应当重点掌握果酒和果醋制作的原理,并且学会分析操作过程中注意的问题。通过小组讨论、联系生活来提高合作探究的能力,并且增强学习生物学的兴趣。
(四)实例探究
例1.生产果醋用的醋酸菌等细菌都具有的特征是()
A.都是异养生物B.仅在有水条件下繁殖
C.仅在有氧条件下生长D.生存温度都超过80℃
解析:细菌的生长所必需的营养元素:碳源、氮源、无机盐、水生长因子,其中碳源、氮源、无机盐、生长因子因细菌种类的不同,所需的种类也不一样,而水是所有微生物生长共同所需要的物质。细菌按同化作用可分为自养型和异养型两种;按异化作用可分为需氧型和厌氧型。答案:B 例2.发酵过程中,不会直接引起pH变化的是
A.营养物质的消耗B.微生物呼出的CO2
C.微生物细胞数目的增加D.次级代谢产物的积累
解析:微生物发酵过程中,微生物的代谢会消耗大量的营养物质,可能造成酸碱物质消耗不均,从而引起pH的变化;微生物的呼吸作用还会产生大量的CO2引起pH的变化;同时产物的种类也能引起pH的变化。答案:C
☆综合应用
例3.在啤酒生产过程中,发酵是重要环节。生产过程大致如下:将经过灭菌的麦芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,酒精浓度渐渐上升,泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后,结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程,回答以下问题:
(1)该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是。
(2)初期,酵母菌迅速繁殖的主要方式是。
(3)酒精主要是啤酒酵母菌进行作用产生的代谢产物。
(4)经测定酵母菌消耗的糖中,%形成了酒精和其它发酵产物。其余%则用于。
(5)请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式。
解析:酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,在无氧条件下进行无氧呼吸,有氧时酵母菌能通过出芽生殖的方式大量繁殖,种群数量增加很快,无氧时能分解糖类产生酒精,释放出的能量,大部分储存在发酵产物中,极少数用于自身生长发育。
答案:(1)既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
(2)出芽生殖(3)无氧呼吸(4)自身的生长繁殖
(5)C12H22O11+H2O→2C6H12O6C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量
酶酶
【板书设计】
【巩固练习】
1.利用酵母菌发酵生产酒精时,投放的适宜原料和在生产酒精阶段要控制的必要条件分别是( ) A.玉米粉和有氧B.大豆粉和有氧
C.玉米粉和无氧D.大豆粉和无氧答案:C
2.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到是否能得到质量高,产量多的理想产物,通常所指的发酵条件不包括( )
A.温度控制B.溶氧控制C.pH控制D.酶的控制答案:D
3.生产用菌种的来源主要是( )
①自然环境②收集菌株筛选③购置生产用菌种④培养基
A.①②④B.①③④C.②③④D.①②③答案:D
4.酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和谷氨酸棒状杆菌异化作用的类型依次是( )
①需氧型②厌氧型③兼性厌氧型
A.①②①③B.③②①①C.③②①②D.②②③①答案:B
5.下列叙述能够防止发酵液被污染的是( )
A.榨汁机要清洗干净,并晾干
B.发酵瓶要清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒
C.装入葡萄汁后,封闭充气口
D.发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接答案:ABCD 6.关于酵母菌的叙述,错误的是( )
A.酵母菌代谢类型为异养、兼性厌氧
B.酵母菌主要繁殖方式为孢子生殖
C.酵母菌只在酒精发酵中发挥作用
D.酵母菌在含青霉素的培养基中不能生存答案:BCD
7.在微生物的细胞中,占细胞干重90%以上的化学元素为()
、H、O、N 、H、O、N、P、S
、P、S、K、Ca、Mg 、H、O 答案:B
8.下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是( )
A.含糖量高的培养基B.温度20℃左右.
C.Ph=2.5 D.pH—6 答案:C
9.葡萄的糖分是( )
①乳糖②麦芽糖③葡萄糖④蔗糖⑤果糖
A.①②③④⑤B.③④C.①③④⑤D.③⑤答案:D
10.关于发酵的叙述,正确的是( )
A.发酵就是无氧呼吸
B.发酵就是发酵工程
C.发酵就是只获得微生物的代谢产物
D.发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程答案:D
【课后练习】
2.提示:大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑,如原料的来源与选择、菌种的培育与选择、发酵的设备、发酵条件的自动化控制,以及如何严格控制杂菌污染;等等。此外,无论是葡萄酒或葡萄醋,实验时所检测的发酵液,并非商品意义上的产品。在实际生产中还需沉淀过滤、灭菌装瓶等获得成品酒或醋。葡萄酒还需在一定设施和条件下(如橡木桶和地窖)进行后续发酵,以获得特定的风味和色泽。
3.提示:需考虑厂房、设备投资、原材料采购、工人人数及工资、产品种类、生产周期、销售渠道、利润等问题。
【教学反思】
[资料]------葡萄酒的类别
葡萄酒若以颜色区分,可分为白酒、红酒和玫瑰红酒,但无论是红葡萄或白葡萄所压榨出来的果汁都是没有颜色的,所以白酒可以用红葡萄酿造,红酒是由于在酿造时连葡萄的皮一起发酵,吸收红葡萄皮所释放出来的色素而成为有颜色的红葡萄酒,如将红葡萄皮提早分开,让酒的颜色变淡,即成为玫瑰红酒。每家酒厂的玫瑰红酒由于葡萄皮与酒接触的时间长短不一,故颜色的深浅也不一致。白葡萄皮因没有色素效果,故酿造时并没有连皮一起发酵。
葡萄在成熟后便含有果糖、果酸,所谓酿造葡萄酒,简单来说,只是把葡萄压榨后的果汁,在发酵过程中将果糖转换成酒精,如果果糖全部转成酒精,则我们称这些为不甜或乾(dry)的酒,如在转换个程中,提前终止发酵,保留多一点糖份,便变成甜酒。
葡萄在发酵过程时,并同时产生热能和二氧化碳(汽泡),通常一般葡萄酒会让汽泡跑掉,但如把汽泡保存于葡萄酒中,便成为汽泡葡萄酒(Sparkling wine),香槟便是名闻世界之代表作(只有在法国香槟产区依规定酿制之汽泡酒,才能命名香槟,法国其它地区或世界各地之酿制,只能称作汽泡酒)。
课题2 腐乳的制作
【教学目标】
(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
【教学重点】说明腐乳制作过程的科学原理,设计并完成腐乳的制作
【教学难点】在实践中摸索影响腐乳品质的条件
【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。
〖思考7〗加盐为什么能防止食品腐败?
高浓度盐溶液能有效抑制微生物的生长。
(3)配制卤汤:卤汤的作用是调节腐乳的色、香、味,并可以抑制微生物的生长。
〖思考8〗卤汤中的哪些成分具有防腐杀菌作用?
酒精和香辛料。
3.发酵操作
阅读“操作提示”,完成相关问题。
3.1控制好材料的用量
一是控制好盐的用量:过多影响口味,过少容易腐败变质。
二是控制卤汤中酒精含量在12%左右:过高会延长腐乳的成熟,过低可能导致豆腐变质。
2.防止杂菌感染
防止杂菌感染的措施有:玻璃瓶用沸水消毒;装瓶过程中操作要迅速小心;装瓶后用胶带密封;密封后用酒精灯消灭瓶口杂菌。
〖思考9〗在整个制作过程中,还有哪些防止杂菌感染的措施?
加盐腌制、卤汤中的酒精和香辛料等。
〖思考10〗制作腐乳的配方有红方、槽方和青方等。红色腐乳是由于制作中利用了红曲而使腐乳呈现红色。
【补充】腐乳发酵:
前期发酵:一是毛霉生长,分泌以蛋白质酶为主的各种酶,使蛋白质水解成氨基酸;二是毛霉形成菌膜包住豆腐使之成形。
后期发酵:酶与微生物协同参与生化反应。
腌制处理:各种辅料及酶的缓慢作用,使腐乳生成香气。
4.结果分析与评价
4.1用盐量对腐乳制作有哪些影响?
调节口味、杀菌、脱水等。
4.2发酵温度对腐乳制作有什么影响?
温度过低或过高会影响毛霉的生长和酶的作用,从而影响发酵的进程和发酵质量。
4.3发酵时间对腐乳制作有什么影响?
时间过短,发酵不充分;时间过程,豆腐会软化不易成型,从而影响腐乳的口味。
(三)课堂总结、点评
(四)实例探究
例1.以下四种微生物都参与的豆腐的发酵,从代谢类型上考虑哪一项与其它三项有明显区别()
A.青霉B.酵母C.曲霉D.毛霉
解析:四种生物全为真核生物,同化作用类型都为异养型,不同的是酵母菌的异化作用类型是兼性厌氧型,而其它三项全为需氧型。答案:B
例2.葡萄糖在毛霉细胞质内分解至丙酮酸的过程中,下列叙述正确的是()
A.在线粒体中进行的无氧呼吸B.需在有氧条件下进行
C.不产生CO2D.反应速度不受温度影响
解析:葡萄糖在细胞质基质中分解成两分子丙酮酸和少量[H]及少量的能量,这一阶段也是无氧呼吸的第一阶段,因此不需氧的参与。答案:C ☆综合应用
例3.腐乳味道鲜,易于消化、吸收,是因为其内主要含有的营养成分是
A.无机盐、水、维生素B.氯化钠、氨基酸、甘油和脂肪酸
C.多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸D.蛋白质、脂肪、氯化钠、水
解析:豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪。在毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下分解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等营养成分答案:C 【板书设计】
【巩固练习】
1.在豆腐的发酵过程中,其主要作用的是
A.青霉B.酵母C.毛霉D.醋酸菌答案:C
2.在制作腐乳时,如果没有加盐,结果会怎样
A.豆腐腐败B、腐乳口味不好
C.不易酥烂D、发酵时间延长答案:B
3.在培养基中加入适量的青霉素,可抑制哪些微生物的生长繁殖
A、酵母菌、霉菌
B、病毒、酵母菌
C、细菌、放线菌
D、大肠杆菌、青霉菌答案:C
4.蘑菇、硝化细菌、超级细菌、乳酸菌的代谢类型依次是
①需氧自养型②需氧异养型③厌氧自氧型④厌氧异养型⑤兼性厌氧型
⑥既可自养又可异养
A、①②③⑤
B、②①②④
C、②①④②
D、①②④⑥答案:B
5.以下发酵产品不属于微生物代谢产物的是
A、味精
B、啤酒
C、“人造肉”
D、人生长激素答案:D
6.测定3类细菌对氧的需要,让它们在3个
不同的试管中生长,右图显示了细菌的生
长层。据此判断:只能在需氧培养基中
繁殖、只能在无氧培养基中繁殖、在有氧
和无氧的培养基中都能繁殖的细菌依次是
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
A、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ
B、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ
C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
D、Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ答案:A
7.下列各项叙述中正确的是
A、微生物的遗传物质都是DNA
B、微生物都属于原核生物
C、微生物的遗传物质是核酸
D、微生物的生殖方式是孢子生殖答案:C 8.豆腐发酵过程中,毛霉消耗的能量主要来自于哪种物质的分解
A.脂肪B.磷脂C.葡萄糖D.蛋白质答案:D 9.霉菌的细胞渗透压与X浓度的食盐水相当,去掉细胞壁后浸在Y浓度食盐水中破裂,浸在Z 浓度食盐水中收缩。则这三种食盐水的浓度大小依次是
A.X>Y>Z B.Y>X>Z C.Z>Y>X D.Z>X>Y 答案:D 10.若用呼吸抑制剂处理毛霉,则会明显影响其细胞吸收的物质是
A.氧气、甘油B.脂肪酸、水
C.葡萄糖、水D.钾离子、氨基酸
答案:D
课余作业
1、豆腐长白毛是怎么回事?毛霉与醋酸菌在结构上的最明显区别是什么?
2、查阅资料,了解更多的有关腐乳生产的的背景知识
【教学反思】
资料——家庭风味腐乳的制作
大豆营养成分丰富,富含蛋白质,是人体蛋白质的主要来源。以大豆为主要原料,经自然发酵制成的腐乳基本上保留了大豆所有的成分,而且风味独特,具有广泛的市场和发展前景。
一、工艺流程:黄豆浸泡→磨浆→离心去渣→煮浆→过滤→埋花→压榨去水→切分成型→排乳→自然发酵→搓毛→腌制→装瓶→加酒水、辣椒→后发酵成熟→贴标→成品。
二、技术要点:
1、黄豆的清洗浸泡。去除病、虫以及霉变的黄豆,无碎石、铁块、木棍混入原料之中。浸泡时间依黄豆品种、天气不同有所差别,冬季10-14小时,夏季6-8小时,一般浸泡至黄豆豆瓣平面平整为佳。
2、磨浆。及时调整磨浆机的间隙达到规定要求,如磨浆细度不够影响豆浆得率,蛋白质的利用率低。
3、离心去渣。利用二级离心机离心去渣,滤网的规格为80目。
4、煮浆。煮浆的原则是一次性将浆煮熟,压力在0.2mpa煮20分钟。
5、过滤、埋花。将煮熟的豆浆经振动筛过滤,除去经第一次离心而残留的豆渣。待豆浆温度降至80℃左右加酸水,酸水是用冰醋稀释配制而成的,酸度约0.25-0.30左右,以醋酸计。缓慢搅动豆浆,豆浆慢慢变清,停止加酸水,并静止片刻。
6、压榨去水、切分成型。豆腐经压榨去水的含水量应恰当,勿过干过湿,影响切分成型。用利刀将豆腐切成长、宽为2.40厘米,厚1.25-1.40厘米的小块。
7、排乳、自然发酵。切分成型的小块均匀排到发酵筛,然后放入发酵房自然发酵。也可人工接种毛霉,控制好接种量及库房的温度28-32℃,湿度88-95%,34小时左右菌丝浓厚。
8、搓毛、腌制。经发酵,将浓厚的菌丝搓掉,用食盐腌制,使其含盐量为12个盐度左右。
9、装瓶、加酒水。盐坯装瓶,加酒水,辣椒,麻辣油封住液面,打紧盖,放入库中。
10、后发酵成熟。库温28-30℃放置一个月左右即可发酵成熟。
11、贴标、成品。经洗瓶身、换盖,贴标即为成品。
课题3 制作泡菜并检验亚硝酸盐含量
【教学目标】
(一)知识与技能
泡菜制作过程中乳酸菌发酵的原理;泡菜中亚硝酸盐含量变化及测定
(二)过程与方法
乳酸菌发酵与细胞呼吸的联系;测定亚硝酸盐时的化学操作
(三)情感、态度与价值观
认同劳动人民在时间中利用微生物进行泡菜制作的技能;对泡菜中亚硝酸盐含量的测定,引导学生关注食品安全,维护身体健康
【教学重点】制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐含量
【教学难点】泡菜中亚硝酸盐含量的测定
【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
泡菜不但味美,而且还可以提高人的食欲。泡菜是怎样制作的?泡菜中含有亚硝酸盐,亚硝酸盐有什么危害?怎样测定泡菜中亚硝酸盐含量?
(二)进行新课
阅读“乳酸菌发酵”,完成基础知识学习
1.基础知识
1.1制作泡菜所用微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下,降糖分解为乳酸。反应式为:
1.2 常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,生产酸奶的是乳酸杆菌。
〖思考1〗含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。
活动2:阅读“亚硝酸盐”,回答下列问题:
1.3 亚硝酸盐在食品生产中常用作食品添加剂。
1.4 国家规定肉制品中不超过30mg/kg,酱腌菜中不超过20mg/kg,婴儿奶粉中不超过2mg/kg。
1.5亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外,但在适宜pH 、温度和一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。
〖思考2〗日常生活中不宜食用放置时间过长和变质蔬菜的原因是什么?
亚硝酸盐含量较高。
2.实验设计
2.1实验流程:填写流程图。
〖思考3〗在哪些操作过程中会感染乳酸菌?
原料加工和装瓶。
2.2泡菜的制作
①将新鲜蔬菜预先处理成条状或片状。
②泡菜盐水按清水和盐为4∶1 质量比配制煮沸冷却备用。
③预处理的新鲜蔬菜装至半坛时放入蒜瓣、生姜、香辛料等佐料,并继续装至八成满。
④倒入配制好的盐水,使盐水浸没全部菜料。
⑤盖上泡菜坛盖子,并用水密封发酵。发酵时间受到温度影响。
〖思考4〗泡菜坛内的“白膜”是怎样形成的?产膜酵母繁殖。
2.3 测定亚硝酸盐含量的原理
在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,与已知浓度的标准显色液目测比较,估算泡菜中亚硝酸盐含量。
3.发酵操作
3.1 泡菜坛的选择标准是火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好,否则容易引起蔬菜腐烂。
3.2 腌制时要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。
〖思考5〗导致细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加的因素有食盐用量不足10%和腌制时间过短22。一般在腌制10 天后亚硝酸盐含量开始降低。
4.结果分析与评价
4.1 测定亚硝酸盐的含量
(1)需要配制的溶液有:
对氨基苯磺酸溶液、N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液、亚硝酸钠溶液、提取剂、氢氧化铝乳液和氢氧化钠溶液。
〖思考6〗哪些溶液需要避光保存?提取剂的成分有哪些?
对氨基苯磺酸溶液、N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液;氯化镉和氯化钡。
(2)配制标准显色液的基本步骤是:
①用刻度移液管吸取体积、、、、、的亚硝酸钠溶液分别置于比色管中,另取1支比色管为空白对照。
②向各管加入对氨基苯磺酸溶液混匀静置3~5分钟。
③向各管加入N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液。
④最后用蒸馏水定容到50mL。
活动9:阅读“制备样品处理液”,讨论并回答下列问题:
(3)制备样品处理液的步骤是:
①称取kg泡菜,粉碎榨汁,过滤得约200mL汁液。
②取100mL汁液倒入500mL容量瓶,添加200mL 蒸馏水和100mL 提取剂,摇床振荡1h,再加40mL 氢氧化钠溶液,最后用蒸馏水定容到500mL并立刻过滤获得滤液。
③将滤液60mL移入100mL容量瓶,用氢氧化铝乳液定容后过滤,获得无色透明的滤液。
活动10:阅读“比色”,讨论并回答下列问题:
(4)比色的步骤是:
①将40mL滤液移入50mL比色管中,并编号。
②分别依次加入的对氨基苯磺酸溶液和的N-1-萘基乙二胺盐酸溶液,并定容到50mL,混匀静置15min。
③观察颜色变化,并与标准显色液比较,记录亚硝酸盐含量。
④计算样品滤液(40mL)中亚硝酸盐含量。计算公式是:
〖思考7〗经测定某样品滤液中亚硝酸盐含量为μg,40mL滤液的质量为,则泡菜中亚硝酸盐含量为kg 。
4.2制作的泡菜一般在10 天之后食用最好,原因是亚硝酸盐含量明显降低。
〖思考8〗在酸奶制作过程会(不会、会)产生亚硝酸盐。
(三)课堂总结、点评
(四)实例探究
例1.以下不属于发酵的是
A、利用需氧型青霉菌生产青霉素
B、缺氧时人的组织细胞产生乳酸
C、利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精
D、利用乳酸菌制作泡菜
解析:解答该题首先要理解发酵的概念,发酵是指在生产实际中,人们通过微生物的培养,大量生产各种代谢产物的过程。这里有3个要点,一是用于生产,二是培养微生物,三是生产代谢产物。根据概念可知,生产代谢产物青霉素有一个培养青霉菌的过程;生产酒精有一个培养酵母菌的过程;制作泡菜实质是培养乳酸菌,使其利用菜中的营养物质生产代谢产物乳酸的过程。因此,A、C、D都符合发酵的概念。而B项中虽有代谢产物乳酸,但不是微生物所为,也不存在培养微生物的过程,更不是用于生产,因此不属于发酵。答案:B 例2.将等量萌发的种子和煮沸自然冷却后的种子分别放入甲、乙两个试管中,如下图所示本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长)。两试管中均无空气存在。据图分析回答:(1)甲试管放置几个小时后,管内顶部出现气泡,其中的气体成分主要是________;将该气体引入________溶液中,可使该溶液变混浊。
(2)甲试管中产生气泡的现象是种子进行________________造成的,写出表示这一过程的反应式________________________________。
(3)乙试管在与甲试管同样的时间内,试管内顶部未出现气泡,原因是
________________________________。
(4)乙试管继续放置几天,一些微生物开始繁殖,导致试管内顶部也出现少量气体,这是这些微生物从试管中的________获得了所需要的营养物质进行新陈代谢的结果。一般来说,微生物所需要的营养要素可归纳成_______、_______、______、_________和_______五大类。
(5)这些微生物可能的来源是(答出两个来源即可。)________________________
解析:根据题意,试管中无空气,所以甲试管顶部的气体是种子进行无氧呼吸产生的CO2,CO2能使Ca(OH)2溶液变混浊。被煮沸过的种子已死亡,新陈代谢已停止,不能进行呼吸作用。微生物需要的营养物质包括碳源、氮源、生长因子、无机盐和水,死亡的种子可以为微生物的生长提供所需要的营养物质。乙试管中微生物可能的来源有:未灭菌的试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中的菌类、铁丝网上的菌类、种子表面耐高温的没有被杀死的菌类等。
答案:(1)CO2、Ca(OH)2(2)无氧呼吸C6H12O6-酶-→2C2H5OH(酒精) + 2 CO2+ 能量(3)被煮沸过的种子已经死亡,不能进行呼吸作用(4)死亡种子中、碳源、氮源、生长因子、无机盐、水(5)未灭菌的试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中菌类、铁丝网上的菌类、种子表面耐高温的没有被杀死的菌类。
☆综合应用
例3.腐乳味道鲜,易于消化、吸收,是因为其内主要含有的营养成分是
A.无机盐、水、维生素B.氯化钠、氨基酸、甘油和脂肪酸
C.多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸D.蛋白质、脂肪、氯化钠、水
解析:豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪。在毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下分解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等营养成分答案:C
【板书设计】
【巩固练习】
1.某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当泡菜腐烂。下列原因中正确的是
①罐口密闭缺氧,抑制了乳酸菌的生长繁殖②罐口封闭不严,氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖③罐口封闭不严,氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖④罐口封闭不严促进了需氧腐生菌的生长和繁殖
A、①③
B、②④
C、②③
D、①④答案:B 2.乳酸菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖,但当葡萄糖浓度过高时,反而抑制微生物的生长,原因是
A、碳源供应太充足
B、细胞会发生质壁分离
C、改变了乳酸菌的pH值
D、葡萄糖不是乳酸菌的原料答案:B 3.夏天,煮沸过的肉汤很快就会腐烂变质,主要原因是
A、蛋白质被破坏
B、细菌大量繁殖
C、肉汤中水分过多
D、空气使肉氧化分解答案:B
4.细菌细胞壁与植物细胞壁的区别是
A、功能不同
B、细菌细胞壁具流动性
C、组成不同
D、细菌可形成芽孢答案:C 5.下列有关细菌的叙述中正确的是
A、细菌只能进行分裂生殖
B、分裂生殖时大型环状DNA平均分配
C、分裂生殖时细胞质平均分配
D、分裂生殖时DNA平均分配答案:C 6.关于微生物的叙述中,正确的是
A、所有的微生物都是形体微小、结构简单、对人类有害的
B、微生物包含了除动物界、植物界以外的一切生物
C、所有微生物均属于原核生物界、真菌界、原生生物界
D、细菌、放线菌、酵母菌都属于原核生物答案:B 7.耐热性最强的细菌结构是
A、质粒
B、芽孢
C、细胞质
D、核糖体答案:B 8.下列有关细菌代谢的叙述中,正确的是
A、细菌没有细胞器,只能进行无氧呼吸
B、细菌的蛋白质合成在自身的核糖体上进行
C、细菌的代谢终产物也是CO2和H2O
D、细菌的储藏性颗粒是蛋白质,淀粉,脂肪答案:B 9.下列细胞中不能合成蛋白质的是
A.乳酸菌B.醋酸菌C.成熟红细胞D.酵母菌答案:C 10.葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质,实验过程中提供18O2,则18O2进入酵母菌细胞后,最先出现的放射性化合物是
A.丙酮酸B.乳酸C.二氧化碳D.水答案:D 课余作业
1.从形态上来看,乳酸菌呈短杆状;从结构上来看,乳酸菌为原核细胞。
2.根据你的理解,汇出泡菜中亚硝酸盐含量随发酵时间的变化趋势曲线,并分析回答:
(1)亚硝酸盐含量在第4 天达到最高峰。
(2)亚硝酸盐含量升高的原因是蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶的活性增强,将硝酸盐还原为亚硝酸。
(3)亚硝酸盐含量降低的原因是蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶的活性减弱,硝酸盐还原减少。
【教学反思】
资料——泡菜的历史和功效
《三国史记》记载,神文王于683年娶王妃时下令准备的聘礼中包括酱油、大酱、酱汁类等食品,说明发酵食品当时已非常普及。即,泡菜类早已从3000年前开始在中国以(菹)为名出现,三国时代传至我国,经过统一新罗时代、高丽时代,其制作方法不断改变。在当时,泡菜可能是以萝卜为主原料的泡萝卜、咸菜、酱菜为主。据估计,今天的以整稞白菜和辣椒面为主原料的泡菜类是随着朝鲜时代中期以后白菜和辣椒传到我国时开始普及的。
1. 泡菜随着发酵,产生抗菌作用。有害菌的作用在发酵过程中产生的乳酸菌的作用下得到抑制,且在随着发酵的成熟产生酸味的乳酸菌,不仅使泡菜更具美味,还能抑制肠内的其他菌,防止不正常的发酵,抑制病菌。
2. 另外,泡菜还能预防过分摄取肉类或酸性食品时,因血液的酸性化导致的酸中毒。在泡菜中使用的主材料均含有许多水分。因此,营养素的成分显得比较少,但乳酸菌具有抑制肠内有害菌的繁殖,净化肠胃的作用。
3. 泡菜还有助于成人病的预防,对肥胖、高血压、糖尿病、消化系统癌症的预防也有效果。
4. 此外泡菜类因蔬菜类的液汁和食盐等的复合作而有净化胃肠的作用。泡菜促进胃肠内的蛋白质分解酶-胃蛋白酶的分泌,并使肠内微生物的分布趋于正常化。
专题二微生物的培养与应用
课题1 微生物的实验室培养
【教学目标】
(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
【教学重难点】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:
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;
(4)避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。
1.6 比较消毒和灭菌(填表)
〖思考5〗无菌技术除了防止培养物被污染外,还具有的目的是防止感染实验操作者。
1.7 消毒方法:
(1)日常生活经常用到的是煮沸消毒法;
(2)对一些不耐高温的液体,则使用巴氏消毒法(作简要介绍);
(3)对接种室、接种箱或超净工作台首先喷洒石炭酸或煤酚皂等溶液以增强消毒效果,然后使用紫外线进行物理消毒。
(4)实验操作者的双手使用酒精进行消毒;
(5)饮水水源用氯气进行消毒。
1.8灭菌方法:
(1)接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法;
(2)玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法,所用器械是干热灭菌箱;
(3)培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法,所用器械是高压蒸汽灭菌锅。
(4)表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法,所用器械是紫外灯。
〖思考6〗对接种环灭菌时要用酒精灯的充分燃烧层火焰灼烧可能伸入试管或培养皿的部位。
〖思考7〗利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤,目的是避免妨碍热空气流通。
〖思考8〗物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后,要首先打开排气阀,煮沸并排除锅内冷空气,其目的是有利于锅内温度升高;随后关闭排气阀继续加热,气压升至100k Pa,温度为121℃,并维持15~30 min;最后切断热源,使温度自然降温,气压务必降至零时打开锅盖,其目的是防止容器中的液体暴沸。
【补充】培养基的配制原则:
①目的要明确:根据培养的微生物种类、培养的目的等确定培养基的类型和配制量。
②营养要协调:培养基中各种营养物质的浓度和比例要适宜。例如:碳氮比4∶1时,谷氨酸棒状杆菌大量繁殖而产生谷氨酸少;碳氮比为3∶1时,菌体繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。
③pH要适宜:细菌培养基pH中性或偏碱性,霉菌培养基呈酸性。
2.实验操作
2.1 计算:根据配方比例,计算100mL培养基各成分用量。
2.2 称量:准确称取各成分。称取牛肉膏和蛋白胨时动作要迅速,目的是防止牛肉膏吸收空气中水分。
2.3 溶化:①加水加热熔化牛肉膏;②加入蛋白胨和氯化钠继续加热;③加入琼脂;④用蒸
馏水定容到100mL。整个过程不断用玻棒搅拌,目的是防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。
2.4 调pH:用1mol/LNaOH溶液调节pH至偏碱性。
2.5 灭菌:将配制好的培养基转移到锥形瓶中,加塞包扎后用高压蒸汽灭菌锅灭菌;所用培养皿用报纸包扎后用干热灭菌箱灭菌。
2.6 倒平板:待培养基冷却至50℃左右时在酒精灯火焰附近操作进行。
其过程是:
①在火焰旁右手拿锥形瓶,左手拔出棉塞;
②右手拿锥形瓶,使锥形瓶的瓶口迅速通过火焰;
③左手将培养皿打开一条缝隙,右手将培养基倒入培养皿,立刻盖上皿盖。
④待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置。
〖思考1〗锥形瓶的瓶口通过火焰的目的是消灭瓶口的杂菌,防止杂菌感染培养基。
〖思考2〗倒平板的目的是防止培养基冷却过程中形成的水滴落到培养基表面。
〖思考3〗若皿盖和皿底之间粘有培养基,则该平板能否培养微生物?为什么?
不能。空气中杂菌会在这些粘附培养基上繁殖,并污染皿内培养基。
〖思考4〗配制斜面培养基中,试管要加塞棉塞的目的是保持通气并防止杂菌感染。
〖思考5〗试管培养基形成斜面的作用是增大接种面积。
2.7 接种
2.7.1微生物接种的最常用方法是平板划线法和稀释涂布法,另外还有穿刺接种和斜面接种等。2.7.2平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。其操作步骤是:
①将接种环在酒精灯火焰上灼烧直至烧红。
②在酒精灯火焰旁冷却接种环,并打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞。
③将菌种试管口通过火焰达到消灭试管口杂菌的目的。
④将冷却的接种环伸入到菌液中取出一环菌种。
⑤将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞。
⑥将皿盖打开一条缝隙,把接种环伸入平板内划3~5条平行线,盖上皿盖,不要划破培养基。
⑦灼烧接种环,冷却后从第一区划线末端开始向第二区域内划线。重复上述过程,完成三、四、五区域内划线。注意不要将第五区的划线与第一区划线相连。
⑧将平板倒置放在培养箱中培养。
〖思考6〗取菌种前灼烧接种环的目的是消灭接种环上的微生物;除第一次划线外,其余划线前都要灼烧接种环的目的是消灭接种环上残留菌种;取菌种和划线前都要求接种环冷却后进行,其目的是防止高温杀死菌种;最后灼烧接种环的目的是防止细菌污染环境和操作者。
〖思考7〗在第1次划线后都从上次划线末端开始的目的是获得由单个细菌形成的标准菌落。
2.7.3 稀释涂布平板法:将菌液进行一系列梯度稀释,并将不同稀释度菌液分别涂布到琼脂固体培养基上进行培养。当稀释倍数足够高时,即可获得单个细菌形成的标准菌落。
2.7.4 系列稀释操作:
①取盛有9mL水的无菌试管6支,编号101、102、103、104、105、106。
②用灼烧冷却的移液管吸取1mL菌液注入编号为101试管中,并吹打3次,使之混匀。
③从101倍液中吸取1mL菌液注入到编号为102试管内吹打均匀,获得102倍液。依此类推。
〖思考8〗操作中试管口和移液管应在离火焰1~2cm处。整个操作过程中使用了1支移液管。
3.1 培养未接种培养基的作用是对照,若有菌落形成,说明培养基灭菌不彻底。
3.2 在肉汤培养基上,大肠杆菌菌落呈白色,为圆形,光滑有光泽,边缘整齐。
3.3 培养12h和24h后的菌落大小不同(相同、不同);菌落分布位置相同(相同、不同)。原因是时间越长,菌落中细菌繁殖越多,菌落体积越大;菌落的位置不动,但菌落数增多。
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。
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:
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)
2016-2017学年度高二生物选修三教学计划 一、学情分析 生物虽然是理科学生的必考科目,但由于各方面的原因,在学习过程中大部分学生对本学科学习态度不端正,基础知识掌握不够、不牢,在新知识的教学过程中如果涉及到以往的知识内容,经常出现漠然的状态;不过,由于已经是高二下学期,虽然在时间和精力的分配上最少,但多数学生对知识的求知欲有所增强;在课堂上能与老师互动,配合老师完成教学任务。 二、教材分析 本学期教学内容主要是生物选修3现代生物科技专题本模块的内容包括基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程五部分。本模块以专题的形式着重介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景,以开拓学生视野,增强科技意识,激发学生探索生命奥秘和热爱生物科学的情感,为进一步学习现代生物学奠定基础。由于本模块所涉及的领域属于高科技的内容,技术复杂且进展迅速,学生不可能在短时间内有深入的理解,因此在介绍各种生物技术时,更侧重技术的生物学原理。关于各工程的具体操作技术则从简,不做重点,只让学生作一般性了解。 教学内容的设计思路和呈现方式: 1.设计思路 教学内容的设计思路的惟一依据是高中生物课程标准中本模块的具体内容标准和活动建议。其中有若干重要方面是必须遵循的。它们是:以学习专题方式来呈现。即基因工程、克隆技术(本教材改为细胞工程,内容标准不变)、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程。尽管前四个专题存在互相联系与渗透的关系,但仍各自作为独立的专题来学习。具体内容标准规定的学习目标(用行为动词表述)应予遵循。五个专题合起来,具体内容标准为17项。即在知识性目标上以了解水平为主;在情感性目标上以经历(感受)水平为主;技能性目标体现在活动建议中,主要是参观、调查、资料收集、交流讨论、专题综述等。所以这样规定,是因为内容均属现代生物科技的前沿,已经很深了,宜实事求是、量力而行。活动建议部分,只能加强,不应削弱。因此,教学内容的设计思路,是在贯彻高中生物课程标准上述三方面的原则要求下,突出以下
【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
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
专题三3.1 体内受精和早期胚胎发育 (共2课时) 一、教学目标 1.知识与技能 (1)简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。 (2)简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。 2.过程与方法 快速阅读提高自学的能力,有助于理解精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念3.情感态度和价值观 认同胚胎工程建立及发展的意义;体会运用合作探究学习的成果,通过合作探究学习,在评价过程中发现自己,肯定自己,不断感受成功的喜悦。 二、教学重点和难点 1.教学重点 (1)哺乳动物精子和卵子的发生 (2)哺乳动物的受精过程 (3)哺乳动物的胚胎发育 2.教学难点 (1)哺乳动物受精过程中精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。(2)哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点。 三、教学方法 1.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 2.学案导学:见后面的学案。 四、课时安排 2课时 五、教学过程第1课时 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。 (二)情景导入、展示目标。
教师首先提问:有一对夫妇,妻子因病切除了子宫,但他们一直想有一个亲生(携带他们遗传信息)的孩子,你能从理论上想一办法替他们完成这一愿望吗? 学生观看关于“试管婴儿”的一个科学片。 教师:近年来通过科学技术人员的不懈努力,这方面的成就已是硕果累累。书本59页的照片展示的就是胚胎移植处理后同时期出生的高产羊的小羔羊。本专题介绍的就是这方面的技术-- 胚胎工程。 我们来看本节课的学习目标。多媒体展示学习目标,强调重难点。然后展示探究的第一个问题,检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。 设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。 (三)合作探究、精讲点拨。 探究一:各种家畜精子发生的过程如何? 教师多媒体演示精子发生的过程。让学生先自读课文然后分组讨论提出的问题。 多媒体展示探究思考题。 1.请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。 2.阅读P61,观察图3-2,精子变形发生了哪些变化? 3.观察P62图3-3,哺乳动物成熟的精子分为哪几部分?与动物体型大小有没有关系? 4.精子细胞变成精子过程中,细胞核和线粒体都保留,如何理解此现象? 5.为何精子中的线粒体集中在尾的基部? 展示学习成果,每小组选一位代表介绍。 评价及总结:多 媒体展示
第二章第一节减数分裂 海丰县实验中学张丽超 一、教学目标 知识目标: 1、阐明减数分裂的概念。 2、精子的形成过程及染色体行为变化的规律。 能力目标: 1、通过精子的形成过程,训练学生的识图、语言表达的能力 提高对事物发展变化规律的探究能力。 2、运用模型建构的方法,模拟减数分裂过程中染色体数目和行 为的变化。 情感态度、价值观目标: 1、培养学生树立唯物主义的世界观。 2、提高学生团结协作的意识。 二、教学重点、难点 1、教学重点 减数分裂的概念。 精子的形成过程。 2、教学难点 模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化。 三、教学课时 本节课为三课时的内容,本节要讲授的为第一课时。
四、教学设计思路 本节课讲授的内容是两个部分的整合,这样有利于学生对减数分裂中染色体变化行为的理解与掌握。设计思路如下:动物全家福图片→马和驴后代骡的悲剧→导入→减数分裂→定义→以精子的形成为例讲述减数分裂过程(1、精子的产生部位。2、精子形成过程(PPT 演示,学生总结))→减数分裂中染色体变化模型的构建。 五、教学过程 教学内容教师行为学生活动教学意图 导入 请大家欣赏几幅图片,小 鸡一家、企鹅一家、犳一家, 他们每一家都幸福快乐的生 活在一起,子孙满堂,但不是 每个家庭都能这样幸福快乐, “马先生”和“驴小姐”的后 代骡子则是一个悲剧,不能产 生后代,这就是我们今天要学 习的内容——减数分裂 看图片,根 据所了解的知识 回答为什么驴不 能产生后代? 引起学生兴 趣,引出本节课 话题 一、减数分裂 定义【问】减数分裂的含义是什 么? ◆对象:进行有性生殖的生 物 ◆时期:从原始的生殖细胞 产生成熟的生殖细胞的 过程中。 ◆特点:在整个减数分裂过 程中,染色体只复制一 次,而细胞分裂两次 ◆结果:成熟生殖细胞中的 染色体数目比原始生殖 细胞的减少一半 学生总结、 回答、并且在书 上画出重点。 对减数分裂 进行大体的讲 解,使学生有所 了解。
必修2 遗传与进化 第一章遗传因子的发现 第一节孟德尔豌豆杂交实验(一) 课时安排讲课2课时 第一课时 [一]教学程序 导言 前面学习了遗传物质DNA及其基本单位--基因,知道它的复制使前后代保持连续性,它的表达使亲代和子代相似。那么,基因在传种接代过程中有没有一定的传递规律呢? 一、基因的分离定律 [二]教学目标达成过程 (一)孟德尔的豌豆杂交试验 学生活动:阅读教材P2-4 教师列出如下提纲:(投影显示) 1.了解孟德尔简历 2.孟德尔的试验研究方法是什么?选用什么材料?纯系亲本的杂交技术怎样进行? 在学生阅读、讨论的基础上,教师点拨: (1)兴趣是最好的老师,是动力。孟德尔的研究成果就是最好的例证; (2)孟德尔用避免外来花粉干扰的自花传粉、闭花授粉的豌豆纯合植株进行杂交试验,这是他成功的原因之一。 设疑:什么是杂交法? 教师出示人工异花传粉挂图,并与学生一起回忆:减数分裂、受精作用、胚珠发育成种子,直到萌发成幼苗的过程,从而理解杂交试验法。 教师最后强调:孟德尔在试验中发现豌豆一些品种之间具有易于区分的、稳定的性状,如茎的高与矮、种子形状的圆粒与皱粒。从而引出相对性状的概念。 学生阅读教材并讨论,最后归纳理解相对性状要从三点出发: (1)同种生物; (2)同一性状; (3)不同表现类型。 教师出示:豌豆相对性状的挂图。 学生观察后得出:不同品种的豌豆同时具有多对相对性状。 提问:在人体上存在哪些相对性状? (答:有耳垂和无耳垂,单眼皮和双眼皮,蓝眼和褐眼……) 再提问:孟德尔开始是否对图示中所有相对性状同时分析呢? 学生回答:否。(这是孟德尔成功的又一重要原因) (二)一对相对性状的遗传试验
湖南省普通高中生物选修课程教学指导意见(试用) 一、指导思想 高中生物选修课程是在必修课程的基础上为满足学生多样化的发展需要而设计的。在选修课程的教学中,要着眼学生的未来发展,让学生经过选修课程的修习进一步提高生物科学素养,为选择今后的职业方向、学习方向提供帮助;要大力倡导自主、合作、探究的学习方式,让学生通过类似于科学家科学探究活动的方式获取科学知识,学会科学方法、技能和科学思维方式,形成科学观点、树立科学精神。要积极引导学生关注生命科学与工农业生产、生态环境、生活与健康等的密切关系,促进学生更深刻地认识科学、技术和社会的相互关系,逐步树立可持续发展的思想。促进《普通高中生物课程标准》要求的全面落实,推动我省高中生物课程改革平稳、有序地进行。 二、课程结构和特点 1、高中生物课程结构 高中生物课程的结构可图示如下: “必修模块”选择的是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。 “选修模块”是为满足学生多样化发展的不同需要而设计的。3个选修模块都以技术为核心,上联技术的科学原理,下引技术在社会中的应用。可以说都有STS教育的特点。选修1侧重于技术操作,选修2侧重于生物科技在社会中的应用,选修3侧重于现代生物科技前沿领域的介绍。这些内容有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。 根据各选修模块的特点和在高中生物课程中的价值,结合我省高中生物教学实际,确定选修1《生物技术实践》和选修3《现代生物科技专题》为理科学生的必选模块。每个模块36学时、2学分。学生在修完必修模块的基础上,进行选修模块的学习。 这两个必选模块在高中生物课程中的价值如下: “选修1:生物技术实践”模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。 “选修3:现代生物科技专题”模块以专题形式介绍了现代生物科学技术一些重要领
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专题一传统发酵技术的应用课题 1 果酒和果醋的制作【教学目标】(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。 。 【教学重点】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【教学难点】制作过程中发酵条件的控制【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。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ ) 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”?“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖。 “密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 〖思考 2〗酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象,其原因是什么?酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水,然后进行无氧呼吸才产生酒精。 〖思考 3〗葡萄酒呈现深红色的原因?在发酵过程中葡萄皮的色素进入到发酵液中。 〖思考 4〗酵母菌是如何进行生殖的?酵母菌在环境适宜时进行出芽生殖,环境不适宜时产生孢子进入休眠状态。 (阅读果醋制作的原理,引导考学生自学基础知识)-1- 3/ 155