生物教学设计(集合15篇)
作为一名优秀的教育工作者,常常要根据教学需要编写教学设计,借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。那么什么样的教学设计才是好的呢?下面是小编为大家整理的生物教学设计,希望对大家有所帮助。
生物教学设计1
授课时数:3学时
教学目标
1、掌握:蛋白质基本组成单位--氨基酸的种类、基本结构及主要特点;蛋白质的分子结构;蛋白质结构与功能的关系;
2、熟悉:当代生物化学研究的主要内容。各种氨基酸的结构;蛋白质的分类。教学重点难点
重点:
蛋白质元素组成及其特点。氨基酸的种类、基本结构及理化性质。蛋白质的一级结构与高级结构,肽键、肽单元、肽平面的概念。蛋白质结构与功能的关系;蛋白质组学概念,蛋白质的主要理化性质及其应用。蛋白质分离纯化的方法及其基本原理
难点:
蛋白质结构与功能的关系;氨基酸序列分析及空间结构测定。
授课内容
绪论第一章蛋白质的结构与功能
生物化学就是生命的化学。它是研究活细胞和有机体中存在的各种化学分子及其所参与的化学反应的科学。分子生物学:是研究生物大分子结构、功能及其基因结构、表达与调控机制的科学。
一、生物化学发展简史
二、生物化学研究内容
1.生物分子的结构与功能
2.物质代谢及其调节
3.遗传信息的传递及其调控
三、生物化学与医学
1.生物化学与分子生物学在生命科学中占有重要的地位
2.生物化学的理论与技术已渗透到医学科学的各个领域
3.生物化学的发展促进了疾病病因、诊断和治疗的研究
第一章蛋白质的结构与功能
一、蛋白质(是由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物。
蛋白质是细胞的重要组成部分,是功能最多的生物大分子物质,几乎在所有的生命过程中起着重要作用:1)作为生物催化剂,2)代谢调节作用,3)免疫保护作用,4)物质的转运和存储,5)运动与支持作用,6)参与细胞间信息传递。
二、蛋白质的分子组成
1.蛋白质的元素组成主要有C、H、O、N和S,各种蛋白质的含N量很接近,平均16%。
通过样品含氮量计算蛋白质含量的公式:蛋白质含量(g%)=含氮量(g%)×6.25
2.组成蛋白质的基本单位——L-a-氨基酸:种类、三字英文缩写符号、基本结构。
分类(非极性脂肪族氨基酸、极性中性氨基酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸)。
理化性质(两性解离及等电点、紫外吸收、茚三酮反应)。
3.肽键是由一个氨基酸的a-羧基与另一个氨基酸的a-氨基脱水缩合而形成的化学键。
肽、多肽链;肽链的主链及侧链;肽链的方向(N-末端与C-末端),氨基酸残基;生物活性肽:谷胱甘肽及其重要生理功能,多肽类激素及神经肽。
三、蛋白质的分子结构
1.蛋白质一级结构
概念:蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。
主要化学键——肽键。二硫键的位置属于一级结构研究范畴。
2.蛋白质的二级结构
概念:蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置,并不涉及氨基酸残基侧链的构象。
主要化学键:氢键
肽单元是指参与组成肽键的6个原子位于同一平面,又叫酰胺平面或肽键平面。它是蛋白质构象的基本结构单位。
四种主要结构形式(α螺旋、β折叠、β转角、无规卷曲)及影响因素。
蛋白质分子中,二个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个具有特殊功能的'空间构象,被称为模体(motif)。
3.蛋白质的三级结构
概念:整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。
主要次级键——疏水作用、离子键(盐键)、氢键、范德华力等。
结构域(domain):大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域,折迭得较为紧密,各行其功能,称为结构域。
分子伴侣:通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折迭成天然构象或形成四级结构的一类蛋白质。
4.蛋白质的四级结构
每条具有完整三级结构的多肽链,称为亚基(subunit)。
蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用,称为蛋白质的四级结构。
各亚基之间的结合力——疏水作用、氢键、离子键。
5.蛋白质的分类:根据组成分为单纯蛋白质和结合蛋白质,根据形状分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。
6.蛋白质组学
基本概念:一种细胞或一种生物所表达的全部蛋白质,即“一种基因组所表达的全套蛋白质”。
研究技术平台
研究的科学意义。
四、蛋白质结构与功能的关系
1.蛋白质一级结构与功能的关系
一级结构是高级结构和功能的基础;
一级结构相似其高级结构与功能也相似;
氨基酸序列提供重要的生物进化信息;
氨基酸序列改变可能引起疾病。
2.蛋白质空间结构与功能的关系
蛋白质的功能依赖特定空间结构;
肌红蛋白的结构与功能。
血红蛋白结构、运输O2功能,氧饱和曲线。
协同效应:一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后,能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象,称为协同效应。
变构效应:凡蛋白质(或亚基)因与某小分子物质相互作用而发生构象变化,导致蛋白质(或亚基)功能的变化,称为蛋白质的变构效应。
蛋白质构象改变可引起疾病如疯牛病等。
五、蛋白质的理化性质
1.两性解离
等电点:当蛋白质溶液处于某一pH时,蛋白质解离成正、负离子的趋势相等,即成为兼性离子,净电荷为零,此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。
2.胶体性质
3.变性、复性、沉淀及凝固
蛋白质的变性(denaturation):在某些物理和化学因素作用下,蛋白质分子的特定空间构象被破坏,从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。
变性的本质:破坏非共价键和二硫键,不改变蛋白质的一级结构。
造成变性的因素:如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等。
蛋白质变性后的性质改变:溶解度降低、粘度增加、结晶能力消失、生物活性丧失及易受蛋白酶水解。
若蛋白质变性程度较轻,去除变性因素后,蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能,称为复性。
蛋白质沉淀:在一定条件下,蛋白疏水侧链暴露在外,肽链融会相互缠绕继而聚集,因而从溶液中析出。
变性的蛋白质易于沉淀,有时蛋白质发生沉淀,但并不变性。
蛋白质的凝固作用(proteincoagulation):蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固的凝块,此凝块不易再溶于强酸和强碱中。
生物教学设计2
教学目标
①观察生物和非生物,比较它们的区别。
②学生能够举例说明生物具有的共同特征。
③培养学生的观察能力、发散思维能力、分析问题的能力和表达能力。
④增强热爱大自然、保护大自然的情感,更加热爱生活,珍爱生命。
教学重点:①学生能够举例说明生物具有的共同特征。
②增强热爱大自然,保护大自然的情感。
教学难点:培养学生的发散思维能力、观察能力和分析问题的能力。
课时安排:1课时
课前教师准备:实物(珊瑚)、挂图(美丽的大自然)。
教学过程:
一、组织教学
二、出示挂图:美丽的大自然,创设情境,提出问题:
1、请举出挂图中的物体哪些是生物,哪些是非生物?
2、教室里有哪些生物,哪些非生物?
3、你是怎样区分生物和非生物的?
要想准确区分这两种不同的物体,我们必须首先学会观察,观察是科学探究的一种基本方法。见P2。指导学生观察生物,从实际生活中认识生物与非生物。
学生观察有山、水、虫、鸟、树、石头画面,看到的画面中哪些物体是生物,哪些物体是非生物。观察常见的物体,如盆栽花卉、西红柿、黄瓜、蝴蝶、课桌、讲台等,来认识生物与非生物。
三、讲授新课
(一)观察:是科学探究的一种基本方法。科学观察要全面、细致、实事求是;有目的、有计划、有耐心、及时记录;积极思考并与他人交流看法。
(二)什么是生物?自然界中,凡是有生命的物体,叫生物。
生物与非生物的区别在于是否具有生物的基本特征。生物有哪些基本特征呢?
(三)生物的`特征
观察书中插图,说出各种生物正在进行的生命活动,以自身为例讨论人是否也具有书中描述的生物特征:
1、生物的生活需要营养(植物根从外界吸收水、无机盐和二氧化碳,通过光合作用制造有机物,营养方式为自养;动物以植物或其他动物为食,细菌、真菌分解动物、植物遗体和粪便获取营养,营养方式为异养);
2、生物能进行呼吸;
3、生物能排出身体内产生的废物;
4、生物能对外界刺激作出反应:含羞草对刺激作出的反应是小叶片下垂,这是长期自然选择中形成的对环境的适应,有利于它的生存;
5、生物能生长和繁殖;
6、生物都有遗传和变异的特性;
生物还有其他特征:除病毒外,生物都是有细胞构成的。生物能进行新陈代谢;生物能适应环境和影响环境。
四、小结:举例说明生物与非生物的区别,生物有哪些特征?
五、课堂巩固:P6
1.指出下列物体哪些是生物,哪些是非生物?
落叶、芭比娃娃、珊瑚虫、珊瑚、珊瑚礁、珊瑚岛...
2.当含羞草受到碰触时,展开的叶片会合拢,此事例说明了(B)
A.生物能生长繁殖B.生物能对外界刺激作出反应
C.生物的生活需要营养D.生物能进行呼吸
3.下列不属于生物的是(C)
A.蘑菇B.病毒C.鱼化石D.苹果树
4.动物、植物死亡后的遗体属于生物吗?
不属于,一个生物体死亡后,它的生命活动也将终结,也就不再具有生物的特征。因此只能被称为动物植物的遗体。
5.下列属于生命现象的是(C)
A.火山爆发B.开水沸腾C.雨后春笋D.潮起潮落
6.下列哪项不符合科学观察的要求(D)
A.要有明确的目的B.要有观察记录C.要有计划D.随便看一下就行了
六、教学反思:通过讨论、讲解等方法,让学生弄明白生物与非生物的区别,教学效果较好。
生物教学设计3
教学目标:
1、借助工具书学会“蝎、蟋、蟀、蝈”4个认读生字。
2、有感情的朗读课文,想想文章主要写了一件什么事情?
3、文中在刻画人物时主要采用了哪些描写人物的方法?找出相关句子体会人物当时的内心情感。
4、学了这篇课文后你觉得小时候的“我”是个怎样的孩子?激发学生从小培养自己善于观察,勤于思考的习惯和不断探索的精神。
教学重点:
读懂课文内容,激发学生从小就要渴求知识,养成勤于思索的良好习惯。
教学难点:
抓住课文中人物的语言、心理活动的描写,有感情地朗读课文,体会人物当时的内心情感。
教具准备:多媒体课件
课时安排:1课时
教学过程:
一、谈话导入,激发学习兴趣
1、(出示表的图片)问:这是什么?(板书:“表”)
2、问:表里面有什么东西?(出示表内部的图片)让学生观察图说出表里面有哪些东西?生看图回答。
师总结:表里面有螺丝、有齿轮、有表针等,但著名的作家冯至童年时却认为表里面有生物(板书“生物”),他认为表里有个活着的小蝎子之类的小动物,他就把自己童年的这一段认识,这个有趣的经历写成了一篇文章,这篇文章就是我们今天所要学的第22课《表里的生物》。
3、板书课题,生齐课题。
二、出示预示提示
1、学会“蝎、蟋、蟀、蝈”4个认读生字。
2、想想文章主要写了一件什么事情?
3、文中在刻画人物时主要采用了哪些描写人物的方法?在文中找出并体会当时人物的内心情感。
4、学了课文之后你觉得小时候的“我”是个怎样的孩子?
让学生带着预习提示听课文录音。
三、整体感知
1、画出生字词,自学交流并汇报
(1)生自己读
(2)指名读
(3)归纳这些生字的特点(都是“虫”字旁)。
(4)学生欣赏这些动物的图片并了解它的特点。
2、再读课文,了解主要内容
课文主要讲了小时候的“我”认为(能发出声音的都是活的)生物,所以对父亲的表极为(好奇),并相信了父亲说的话(表里有个小蝎子在里面)。
(1)、让学生带着这段练习快速浏览课文,概括出本文的主要内容。
(2)指名完成这段练习。
(3)师进行点拨并板书出主要内容。
四、深入学习,体会人物个性。
1、课文中主要出现了两个主要人物“我”和爸爸,文中刻画人物时主要采用了哪些描写方法?在文中找出心理描写的句子并体会当时人物的内心世界。
(1)、请同学在文中找出语言描写和心理描写的句子。
(2)、同桌之间互相读读自己找到的句子。
(3)、指名说说这些描写哪些让你很欣赏并有感情的朗读,学生听后进行点评。
2、思考
(1)、小时候,“我”有一个观点,“凡是能发出声音的都是活的生物。”“我”是怎样得出这个观点的?从中可以看出“我”是一个怎样的孩子?
我通过观察生活中的,“鸟叫、狗吠、虫唱、钟声、琴声这一系列的事实,然后通过自己的思考总结出来的结论。
善于观察善于思考
(2)、父亲的表不是活的`生物却能发出声音,听到表声后“我”有什么反应?从这一系列的反应中可以看出我是一个怎样得孩子?
爱听着声音,想伸手摸一摸
父亲不允许我动,但是越不许我动,我的手指越想动,但是我不敢,因此心里很痛苦。
好奇心强
(3)、从“我”对父亲提出的一系列的问题中,你认为“我”是一个怎样得孩子呢?
渴求知识、求知欲望强
五、总结
从上面的分析、讨论、朗读中总结“我”是个怎样的孩子?
好奇心很强、渴求知识、善于观察和思考、富有探究精神。
七、作业设计(任选一题)
1、你对哪些事物产生过强烈的好奇心?当时你是怎么想的?
2、你的童年也一定发生过许多有趣的事吧,请你也像作者那样运用多种描写方法将你的童年趣事写一写。
生物教学设计4
学科
生物
年级
八年级
课型
新授课
2、学生谈经验
3、学生在黑板上画蘑菇,体会子实体的结构,做铺垫。
2、启发学生注意鉴别毒蘑菇
3、启发学生画蘑菇。
课题
第三节 真 菌
2、霉菌
1学生观察、思考
2在组内组间交流
3汇报观察讨论的结果
1、启发学生完成观察与思考
2、教师巡视,参与讨论
3、老师点拨
教学目标
知识目标:
1、学生能说出常见的真菌种类;
2、说出青霉和曲霉在形态、结构和颜色上的相同点和不同点;
3、说出真菌的营养方式和生殖方式。
4、能描绘出真菌的特征
能力目标:
1、学会用放大镜观察的能力;
2、收集、整理、分析资料的能力;
3、动手动脑的能力。
情感态度价值观:
1、学会防霉,健康生活;
2、学会正确利用真菌,快乐生活。
3、酵母菌
学生回忆单细胞真菌──酵母菌
启发学生回忆酵母菌的有关内容
二、真菌的繁殖
1、学生注意听,回顾相关内容
2、学生观察了解孢子的位子,结构
3、学生出示孢子印
4、学生体会孢子繁殖
5、学生探究孢子发育成新个体的环境条件
1、由形态结构中的孢子切入
2、启发学生观察图
3、启发学生制作(出示)孢子印
4、启发学生参与模型制作
5、启发学生思考:孢子如何发育成新个体
重点、难点
重点:
1、认识日常生活中觉的'真菌以及它们生命活动的特点;2、观察能力的训练。
难点:
真菌生殖方式的特点。
学习方式
自主、合作、探究
教学设计
三、小结
1、学生总结真菌的特征
2、运用:(1)防霉变,(2)试养殖
1、启发学生利用板书,小结出真菌的特征,教师点拨
2、启发学生学以致用
生物教学设计5
1、知识方面
(1)全面理解健康的定义。
(2)尝试综合评价自己的健康状况。
(3)说出保持好身体、保持好心情的方法。
2、能力方面
(1)通过活动,培养学生的思维能力,合作能力,联系生活解决问题的能力。(2)学会保持身体健康的基本方法
(3)学会调控情绪的技能,保持心理健康。
3、思想情感方面
(1)关注健康问题。
(2)培养关爱健康、珍惜生命的情感,认识到体育锻炼、做好个人卫生和环境卫生、维护心理健康和良好社会关系对增进健康的重要意义。
重点难点
重点:尝试综合评价自己的健康状况。
难点:学会调节情绪的技能,保持心理健康。教学准备
教师准备:
(1)、准备合适的教学多媒体材料。
(2)、准备学生活动的活动资料卡。
知识目标:1、初步认识生物2、区别生物和非生物3、说出生物特征
能力目标:通过积极主动参与讨论培养学生观察、区别能力和发散思维能力。
情感目标:通过“生物的生命现象”的讨论,培养学生热爱大自然和关爱生物的良好品质。
学习重点:生物的.共同特征。
学习难点:生物的各特征对生物生活的意义。
学习过程:
一、课前预习:
科学观察可以直接用XXXXXXXXXX,也可以借助XXXXXXXXX、XXXXXXXXXX等仪器,或利用XXXXXXXXXX等工具,有时还需要XXXXXXXXXXXXXXXXXXX。
二、导入新课:同学们:你一定认识其中不少的生物。那么,我们的教室里有哪些生物?请各小组讨论后出示课前观察的结果。
三、合作探究
(一)通过各小组的回答说明,要想区分生物与非生物,我们必须首先学会观察。阅读课本P2页回答下列问题:
下列关于科学观察的说法,不正确的是( )
A.科学观察是科学探究的一种基本方法
B.科学观察必须借助有关用具才能进行
C.观察时要全面、细致和事实就是,并及时记录下来
D.观察时要积极思考,多问几个为什么
(二)阅读课本P2-P5页,探究下列问题:
1、填充下图,识记生物的基本特征。
2、观察动物题材的投影片和教室里盆栽植物,结合课本第插图,讨论:
(1)植物和动物对营养物质的获得有什么相同和不同的地方?
(2)人类同其他生物呼吸均需要吸入XXXXXXXXXX、呼出XXXXXXXXXXXXXXX。
(3)动物和人排出体内废物的方式有哪几种?
(4)课本第五页插图的内容说明了什么?
四、拓展创新
1、除了课本介绍的,你还知道生物有哪些特征?看哪个小组说得好
2.下面是猫和鼠的部分生命现象,请分析说明它们各属于生物的何种基本特征
(1)小猫长成大猫属于。
(2)猫生小猫属于。
(3)猫生猫,鼠生鼠属于。
(4)一窝猫中有白猫、黑猫和花猫,这种现象属于。
(5)鼠听到猫叫,立即躲近洞里的现象属于。
五、归航拾贝
六、达标测试
1.下列现象中的物体属于生物的是………………………………………………( )
A.机器人弹钢琴B.火山爆发时岩浆喷出
C.钟乳石在慢慢长大D.馒头上长出“白毛”
2.牵牛花清晨开放,傍晚关闭,这种现象说明生物具有( )的特征…………………( )
A.需要营养B.进行呼吸C.对外界刺激作出反应D.生长和繁殖
3.“离离原上草,一岁一枯荣”,这种生命现象说明生物体具有哪个特征…………( )
A.呼吸B.排出体内废物C.对刺激作出反应D.生长和发育
4.下列属于生物共同特征的是………………………………………………………( )
A.都能运动B.都能呼吸C.都有细胞结构D.都生活在水中
5、科学家对蜜蜂群体的自然活动状况进行跟踪拍摄,这种研究方法属于( )
A、实验法B、观察法C、调查法D、分类法
生物教学设计6
一、教学目标
【知识与技能目标】
1.概述肺与外界气体交换的过程。
2.概述肺泡与血液之间的气体交换的过程。
【过程与方法目标】
通过实验,培养动手能力和交流合作能力;通过演示实验,提高观察能力;通过资料分析,培养提取信息和处理信息的能力。
【情感态度与价值观目标】
1.通过分析同学之间胸围差的差异,认同体育锻炼的重要性。
2.学生通过亲身参与和经历科学探究活动,体验发现的乐趣,增强热爱科学的情感,理解科学的本质。
二、教学重点和难点
【重点】
概述肺与外界气体的交换过程;概述肺与血液的气体交换。
【难点】
肺与外界气体的交换过程;通过模拟实验,找出胸廓容积的变化与呼吸的关系。
三、教师用具
多媒体课件、教学视频。
四、教学过程
1.创设情境,导入新课
教师展示一组新生儿出生哭泣的图片。
展示新生儿出生哭泣多媒体图片,以此情境导入新课,启发学生思维:我们每个人一来到人世间就离不开空气,需要不断呼吸,外界的空气经过呼吸道的处理后是如何进入肺部的?在肺中发生怎样的变化?气体又是如何达到全身各处的?这节课我们就一起来学习这部分内容。
教学中,现代化教学手段的应用、与学生的交流、问题的提出等都营造了一种轻松、愉快、活泼的课堂氛围,给学生更多的驰骋的空间,让孩子们体验到学习是享受,乐学亲师。
2.合作交流,讲授新课
(1)肺与外界的气体交换
教师展示多媒体画面,让学生观看肺的位置结构图,说出肺是呼吸系统的主要器官,它位于胸腔内,肺在有节奏地呼气和吸气,一分钟大约呼吸16次。
学生用双手轻触自己胸侧的肋骨处,深深地吸气,感受自己在吸气和呼气时胸廓的变化及肋骨如何运动:深吸气肋骨在向上向外运动,胸廓扩大;深呼气肋骨在向下向内运动,胸廓缩小。
仅凭感官感觉到的现象得出的结论是不是准确呢?是否与科学事实相符呢?我们可以采用什么方法借助什么工具进行准确的测量呢?——在科学研究中,借助一定的工具进行准确的测量,是十分必要的。
学生实验:测量胸围差
测量方法:3~4人一组(男女生分开)、设计表格,做好记录。为了数据准确,应测定三次,取平均值,然后计算胸围差。
学生以小组为单位按照课本上的方法步骤进行实验,并记录实验数据。
实验完成后进行讨论:
1.你的胸围差明显吗?同年龄、同性别的同学,胸围差有差别吗?如果有差别,请找出原因。
2.胸围差能完全代表胸腔容积的变化吗?除胸廓前后径、左右径的变化外,还可能有什么变化影响胸廓的容积?
教师指导学生对实验数据进行分析讨论后得出结论。
1.同学间的胸围差有差异。这同性别、年龄以及是否经常锻炼等有关系。
2.胸围差不能完全代表胸腔容积的变化。膈顶部的下降和回升使胸腔的上下径发生变化,也可以影响胸廓的容积。
教师演示实验:模拟膈肌的运动实验
学生讨论:小气球代表什么?橡皮膜代表什么?气球在什么情况下涨大?在什么情况下回缩?
然后播放多媒体,演示肋间肌的收缩和舒张,膈肌的收缩和舒张。让学生仔细观察它们的运动,并进行讨论:
1.呼吸运动时,主要有哪些肌肉的收缩、舒张引起了胸廓容积的变化?在呼吸肌收缩和舒张时,胸廓容积发生了怎样的变化?
2.随着胸廓容积的变化,肺的容积发生了怎样的变化?
3.是肺容积的变化导致了气体的吸入和呼出吗?
4.请尝试完成下表:
学生分析、归纳肺与外界气体交换的原理和过程:呼吸肌的收缩和舒张,使胸廓扩大和缩小,引起肺被动地扩张和回缩,形成肺内气压与大气压之间的压力差,才使气体能够进出肺泡。
最后师生共同总结:吸气时,肋骨间的肌肉收缩,胸廓的前后径、左右径增大;同时膈肌收缩,膈顶部下降,胸廓的上下径也增大,胸腔容积变大,肺随着扩张,肺内气压缩小,气体入肺;呼气时正好相反。
教师进一步引导讨论:古代有些女子将胸部和腰部束得很紧,以保持苗条身材,但是呼吸受到影响,体质下降。为什么?
气体到达肺部以后发生什么变化?又是如何到达全身各处的呢?下面我们来研究这方面的内容。
(2)肺泡与血液的气体交换
妈妈在厨房里炒菜,我们在外面就能闻到饭菜的香味,这是因为香味能由近及远地飘,即由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。氧气和二氧化碳也是这样,总是由多的地方向少的地方扩散,直到平衡为止。得出气体扩散原理:气体总是由气压高(浓度高)的地方,流向气压低(浓度低)的'地方。
指导学生自学阅读“资料分析”,比较分析表格中的数据,然后讨论以下问题:
1.甲、乙瓶中石灰水的浑浊程度不同说明了什么?
2.在实验装置中,为什么要设置甲瓶?
3.人体呼出的气体和环境中的气体有什么差别?为什么会有这样的差别?
学生分组讨论、交流后得出答案:
1.甲瓶中石灰水的浑浊程度小,说明空气中的二氧化碳的含量较少;乙瓶中石灰水的浑浊程度大,说明人呼出的气体中含有较多的二氧化碳。
2.在实验中,甲瓶是这个实验的对照组,起到对照的作用。
3.从数据表中看出:人体吸入的空气中,二氧化碳的含量较少,氧气的含量较多;呼出的气体中,二氧化碳的含量较多,氧气含量较少。由此可以推测,在人体内也发生了类似植物呼吸作用一样的过程。根据对呼吸道和肺的结构的分析,可以推断这一变化发生在肺部。
最后师生总结:呼出气体中的氧含量,少于吸入气体中的氧含量;呼出气体中的二氧化碳含量,多于吸入气体中的二氧化碳含量。这与体内进行气体交换有关。肺与什么结构与这一功能相适应呢?
多媒体展示肺泡的结构,让学生仔细观察肺泡有哪些结构特点适合进行气体交换。引导学生总结出:肺泡的数量很多,肺泡外包绕着丰富的毛细血管,肺泡壁和毛细血管壁都很薄,都是一层扁平的上皮细胞,肺泡这样的特点很适合与血液之间进行气体交换。
教师播放多媒体,展示“肺泡与血液之间的气体交换”动画,学生讨论总结出肺泡内的气体交换是二氧化碳由血液进入肺泡,氧由肺泡进入血液。
那么由肺泡扩散到血液里的氧,怎样到达全身各处的组织细胞里?学生思考后回答进入血液中的氧,通过血液循环输送到全身各处的组织细胞。氧最后是在细胞中的什么部位被利用?学生联系呼吸作用的有关知识回答。
3.巩固小结
学生交流本节课所学的知识,并用知识树或网络的形式进行总结。
呼吸的全过程:
4.课堂练习
1.呼吸系统的主要器官是( )。
A.鼻
B.咽
C.气管
D.肺
2.人体主要的呼吸肌是( )。
A.腹部肌肉
B.肋骨间肌肉和膈肌
C.胸部肌肉
D.背部肌肉
3.人的肺泡外缠绕着毛细血管网,肺泡壁和毛细血管壁都很薄,这有利于( )。
A.气体在血液里运输
B.血液与肺泡之间的气体交换
C.肺与外界的气体交换
D.增加肺内气体交换的面积
4.某夫妇被怀疑害死了一女婴,法医在鉴定时将死婴的肺部剪下一块,投入水中,结果肺块下沉,法医判断婴儿为产前死亡,这对夫妇无罪。法医判定的理由是( )。
A.肺泡内充满了痰液
B.肺会吸水呈海面状
C.肺泡充满了血液
D.肺未吸入空气呈实体状
5.人体生理活动中,呼出的二氧化碳产生的地方( )。
A.肺泡
B.血液
C.细胞
D.组织液
6.平静呼吸时肺内气压升高的原因和结果( )。
A.呼吸肌舒张,肺回缩 呼气
B.呼吸肌收缩,肺扩张 吸气
C.呼吸肌收缩,肺回缩 呼气
D.呼吸肌舒张,肺扩张 吸气
7.下列与吸气无关的活动是( )。
A.肋间肌收缩
B.肋骨上升、外移
C.膈肌舒张
D.胸廓扩大
8.进入血液的氧,通过血液循环输送到全身各处的组织细胞内的什么部位被利用?( )
A.细胞核
B.细胞质
C.叶绿体
D.线粒体
五、板书设计
六、教学反思
生物教学设计7
课题
生物的特征课型新授个性化修改
教学目标知识目标:
1.通过观察一些生物与非生物,会比较它们的区别。
2.举例说明生物具有的共同特征。
能力目标:培养观察能力、分析问题的能力和表达能力。
情感态度价值观目标:增强热爱大自然,保护大自然的情感;更加热爱生活,珍爱生命。
教学重点
1.能够举例说明生物具有的共同特征。
2.增强热爱生命、保护自然的情感。教学难点培养观察能力和分析问题的能力。
教学过程
一、创设情境, 导入新课
【展示实物】石头、菊花(带有枯枝)、树叶、蝗虫、蚯蚓、杯子、水等。
【提出问题】观察并区分以上哪些是生物,哪些是非生物?你区分的理由是什么?
二、问 题引导,自主探究
请同学们自主阅读教材p2-5并思考下列问题:
(1)什么是生物?
(2)生物有那些共同特征?
(3)怎样判断一个物体是否具有生命?怎样区分生物与非生物?
(4)教材中的10幅图片各说明生物的哪项特征?
(5)观察一下教室,哪些是生物哪些不是?
(人是生物吗?拖把、扫帚是生物吗?粉笔是生物吗?菊花的枯枝是生物吗? )
(6)说一说科学观察的方法和注意事项。
三、展示交流,释疑解惑
独立展示学习成果,其他同学进行补充,对于不能解决的问题,小组讨论共同总结。
【总结要点】:
(1)有生命的物体称为生物, 根据某一物体是否需要营养、呼吸、排除体内产生的废物、对外界刺激做出反应、能生长和繁殖等特征,来判断其是否是生物。
(2)观察是科学探究的一种基本方法……
(3)植物和动物对营养物质的获得方式不同:植物通过光合作用制造自身所需的有机物。
(4)动物和人排出体内废物的方式有:出汗、呼气、排尿。
【你说我辨】下列现象,各反映了生物的哪一特征?
1、蟑螂捕蝉,黄雀在后。
2、葵花朵朵向太阳。
3、蜻蜓点水、金蝉脱壳。
4、望梅止渴
5、植物生长具有向光性、向水性、向地性……
四、视野拓展,感悟提升
课本知识你还有哪些不明白的?对于生物的特征,你还想知道哪些知识?实际生活中还有哪些生物现象你有疑惑,提出来,大家一起探究… …
1、阅读以下短文,说出小球藻是生物吗?从文中找出证据。
宇宙航行时代的到来,使“宇宙食品”的供应成为人们关注的.问题,于是人们想到了小球藻:它的直径只有3—5毫米,却能够吸收人们排出的二氧化碳,利用阳光,使自身产生大量营养物质并且放出氧气,净化太空飞船中的空气。它还能用一分为二的方式进行繁殖,一昼夜产生2—3代。
2、一个苹果、一个鸡蛋、一粒小麦种子、一棵小树苗,它们都是生物吗?你判断的依据是什么?
3.p6练习2
五、巩固训练,检测反馈
(一)、选择题
下列现象中的物体属于生物是( )
a.机器人弹钢琴 b.火山爆发时岩浆喷出 c.钟乳石在慢慢长大 d.馒头上长出“白毛”
2.牵牛花清晨开放,傍晚关闭,这种现象说明生物具有的特征是 ( )
a.需要营养 b.进行呼吸 c.对外界刺激作出反应 d.生长和繁殖
3“离离原上草,一岁一枯荣”,这种生命现象说明生物体具有哪个特征( )
a.呼吸 b.排出体内废物 c.对刺激作出反应 d.生长和繁殖
4.下列属于生物共同特征的是( ) a.都能运动 b.都能呼吸 c.都有细胞结构 d.都生活在水中
5. 下列不属于生命现象的是( )a.花开花落 b.北雁南飞 c.孔雀“开屏” d.潮涨潮落
(二)、拓展题
请说出散曲名家马致远的《秋思》中的生物和非生物。
(附《秋思》:枯藤老树昏鸦,小桥流水人家,古道西风瘦马。夕阳西下,断肠人在天涯。)
曲中的生物有:
曲中的非生物有:
判 断依据是; ___
2.下面是猫和鼠的部分生命现象,请分析说明它们各属于生物的何种基本特征:
(1)小猫长成大猫属于 。
(2)猫生小猫属于 。
(3) 鼠听到猫叫,立即躲近洞里的现象属于 。
六、梳理总结,反思升华:
本节课你学到了什么,有什么收获 ……
【知识网络】
1、观察是科学探究的一种基本方法
生活需要营养
能进行呼吸
能排除身能产生的废物
2、生物的特征
生活需要营养
能进行呼吸
能排除身能产生的废物
能对外界刺激做出反应
生物能生长和繁殖
除病毒外,生物都是由细胞构成
教后反思:
生物教学设计8
教学设计思路:
在认识生物与非生物的基础之上,通过展示图片和实物观察,引导学生说出生物的特征, 在教学活动过程中,培养学生观察、表达、分析问题和解决问题的能力。从微课教学过程中培养学生的自主学习的能力。
教学目标:
一、知识目标:
能够举例说明生物具有的共同特征。
二、能力目标:
提高观察能力、发散思维能力、分析问题的能力和表达能力。
三、情感目标:
增强热爱大自然、保护大自然的情感,更加热爱生活,珍爱生命。
重点难点:
1.引导学生观察生命活动的现象,并得出生物的基本特征是本节教学的重点。
2.一些生物的特殊生理现象的`分析和归类是本节教学的难点。
课前准备:
1.活体生物如:盆载的植物体1-2种;
2.动物标本1-2件;
3.珊瑚;小机器人;有关的投影片等。
【教学过程】
1、对照课件,学生完善“观察”的预习笔记。
2、投影情景图片,启发学生找出生物与非生物;投影各种动物、植物图片,启发学生归纳出生物与非生物的本质区别。
3、投影:植物的生命活动幻灯(需要水、矿物
质,进行光合作用形成有机物);动物捕获食物的生命活动幻灯。启发学生归纳生物的特征之一:生物的生活需要营养。
4、让学生闭嘴捏鼻感受呼吸。投影幻灯:小鸟在呼吸;野牛在晨光中呼吸。启发学生归纳生物的特征之一:生物能进行呼吸。
5、投影幻灯:小狗排尿;“撒尿小孩”的铜像;落叶。启发学生归纳生物的特征之一:生物能排出身体内产生的废物。
6、投影幻灯:猎豹追捕猎物;河鲀平静、受惊吓;含羞草;玉米细苗。启发学生归纳生物的特征之一:生物能对外界刺激作出反应。
7、投影幻灯:红狐的生长;胎儿的发育;菜豆的生长。启发学生归纳生物的特征之一:生物能生长和繁殖。
8、补充生物的其他特征。
9、归纳小结生物的共同特征。
10、课堂练习
生物教学设计9
一、教学目标
(一)知识目标
(1)理解非生物因素对生物的影响;
(2)探究光照对黄粉虫幼虫生活的影响;
(3)理解生物因素对生物的影响。
(二)能力目标
在能力方面主要培养学生自主学习、合作交流,探究发现的能力。
(三)情感、态度、价值观目标:
在情感态度价值观方面鼓励学生创新,培养学生团结协作、实事求是、锲而不舍的精神。
二、教学重点难点
(一)教学重点:
(1)理解非生物因素对生物的影响;
(2)理解生物因素对生物的影响。
(二)教学难点:
探究光照对黄粉虫幼虫生活的影响
三、教学过程
(一)创设情境、引入新课:
1、请学生欣赏“老师带领几位同学到汶上南湖踏青”的视频。让学生感受春天生机勃勃、万物复苏百花盛开的气息。
2、创设问题情境,进一步激活学生的思维。从冬天的萧零到春天的生机勃勃,请学生推测引起这些变化的因素是什么?
3、学生认真思考,踊跃发表意见,认识到生物的.生活受环境因素的影响,从而顺利引出课题。
(二)展示学习目标,明确学习方向
学习目标:
1、了解环境因素的概念
2、举例说明非生物因素对生物的作用
3、举例说明生物因素对生物的作用
引领同学们以学习目标为导航,开启学习之旅
(三)进入情境,探索新知
跟随同学们踏青的脚步来到草莓采摘园,播放老师带领同学们采摘草莓的视频,借助情境,提出问题:影响一株草莓生长的因素有哪些?学生积极踊跃发言,归纳总结出影响草莓生存的因素。老师明确环境因素包括非生物因素和生物因素两大类。
非生物因素对生物的作用
1、实验探究,获得新知
利用黄粉虫通过科学研究光照对它生活的影响
(1)实物展示
请出“小客人”黄粉虫(老师展示实物)学生介绍黄粉虫生活特点。
(2)温故知新
老师和学生一起回顾科学探究的六个步骤,引领学生提出有研究价值的问题,并作出符合科学事实的结论。
(3)合作交流,制定计划
请学生分组讨论如何设计探究方案,教师利用在相互讨论中提出问题,引导学生学会控制实验变量和设置对照实验,并认识其重要性,如实验过程中应给黄粉虫幼虫提供哪两种不同环境?如何设计?其它因素是否保持一致?如何保持一致?用两只黄粉虫做实验行吗?为什么?)同学们大胆设计,充分讨论,合作学习,制定出本小组的探究方案
(4)汇报展示,确定计划
在教师的组织下,小组代表进行汇报交流。各小组设计的方案即受到教材的启发,又在教材的基础上大胆创新和超越。
(5)小组合作,动手实验
各小组根据修正后的实验方案实验,在实验过程中,教师巡回指导,同学们分工合作,认真观察实验现象,实事求是地记录实验数据。教师组织各小组代表上黑板记录最后一分钟实验数据,并对这些数据进行处理,求出平均值。
(6)得出结论,表达交流
通过分析得出结论:“光照对黄粉虫幼虫的生活有影响。”(或黄粉虫喜欢生活在阴暗的环境)请各小组同学分析实验失败的原因或发现的问题,如明暗环境对比不明显;黄粉虫生命力强弱不同;同学们围在一起形成了黑暗的环境。
(7)拓展延伸
黄粉虫的生活是否还受其他非生物因素的影响,如果同学们感兴趣,课下选择一种非生物因素进行研究。随着问题的逐渐深入,学生的思维进一步开阔,认识愈加全面深刻。
2、图片展示,学生辨认非生物因素
所有的生物都要受到非生物因素的影响,老师展示多幅图片,学生辨认它们分别受到哪种非生物因素的影响。
3、联系生活,学以致用
同学们角色扮演作为小果农爱思考,借助影响草莓的非生物因素,提高草莓的产量,小组合作交流,献计献策,同学们集思广益,办法多,都是合格的小果农。
4、生物因素对生物的作用
(1)、欣赏视频,记录生物之间的关系
视频播放蚂蚁互助、大象互助、猴子斗争、瓢虫捕食蚜虫、猫头鹰捕捉老鼠等生物之间关系的视频,学生自学、记录视频中生物之间的关系,并汇报展示。老师归纳总结生物之间包括种内关系和种间关系两种。
(2)、知识迁移,加深理解
让学生利用所学知识,完成给生物之间的关系找家游戏
(3)、联系生活,学以致用
引导学生判断影响草莓生活的生物因素和草莓之间有怎样的关系?并借助这些生物之间关系思考提高草莓产量的方法。
畅谈收获
谈一谈本节课学到了哪些知识?由此构建知识框架。
四、测评练习
每一只蝴蝶下方隐藏一道练习题,学生通过抓蝴蝶的形式完成练习题
1、竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知。这句诗中所描写的影响鸭生活的非生物因素主要是()
A、光
B、温度
C、水
D、空气
2、下列生态因素中不属于非生物因素的是()
A、阳光、温度
B、空气、温度
C、水分、土壤
D、花粉、病毒
3、“春兰秋菊,南橘北梨“,造成上述植物生活差异的生态因素是()
A、温度和水分
B、光和温度
C、水分和光
D、土壤和温度
4、学以致用:为什么我们这个地方没有香蕉树和椰子树?为什么我们冬季可以吃到黄瓜、西红柿等新鲜蔬菜,菜农采取了哪些措施来克服非生物因素对冬季栽培蔬菜的不利影响?
生物教学设计10
教学目标
①描述生物圈的范围。
②说出生物圈为生物生存提供的基本条件。
③尝试收集和分析资料。
④认同生物圈是所有生物共同的家园,我们应当了解和爱护这个家。
难点和重点
重点:
①生物圈为生物生存提供基本条件。
②生物圈是所有生物共同的家园,我们应当了解和爱护这个家。
难点:
收集和分析资料(因为收集和分析资料是科学探究中常用的方法之一,学生开展探究活动,需要对图片、文字和数字资料进行分析)。
课前准备
教师:有条件的学校可使用多媒体,展示宇宙中各大星球的外貌,从而和地球作出对比;没有条件的学校可收集各大星球的资料,在课堂上给学生们讲解,另外,还准备一个地球仪。
学生:课前收集有关太阳系中各大星球的资料。
教学设计
学习内容
学生活动
教师活动
生物圈的概念
①学生观看生动的课件,然后根据自己在课下收集的资料,共同讨论太阳系中各星球的状况。
②学生们根据自己手中的地球仪,讨论生物圈的范围,然后总结生物圈的概念。
①教师通过展示课件,把一幅美丽的太空画面展示在学生面前,激起学生的学习兴趣,从而引出地球上生物圈的概念。
②教师事先让学生们拿出地球仪,让学生从直观上了解生物圈的概念。
生物圈的范围
①学生分组开展竞赛,看谁能用最短的时间、最精确的语言说出生物圈的'范围。
②学生将自己的设想记录下来,然后在全班评比最具创造奖若干名,日后进行一次模型比赛。
①教师组织学生开展竞赛。
②教师布置学生设计生物圈的模型。
生物圈为生物生存提供基本条件
①学生发挥自己的想像力和创造力,并且利用手头的资料进行分析,讨论,最后总结出结果。
②学生分别扮演动物和植物在各个星球上的生活状况,表现出它们对食物、水、氧气的依赖。
教师布置学生扮演角色,充分发挥他们的想像力和创造力。
课下作业
请同学们根据今天所学的知识自己设计一个生物圈的简易模型。
生物教学设计11
教学目标
1.在了解遗传现象的基础上,了解生物变异的现象及其普遍性。
2.通过对具体变异现象的分析,了解变异的类型以及不同类型的变异产生的原因,使学生对遗传物质在生物的遗传、变异中的作用有较全面的了解和认识。同时,通过遗传与变异的相互关系进行辩证观点的教育。
3.了解变异在人类生产活动中的实践意义。
重点、难点分析
1.遗传的变异的原因是本节教学的重点。在“生物的遗传”一节中,教材花了相当的篇幅帮助学生认识生物为什么会遗传,决定遗传的物质到底是什么。所以,学生初步了解了核酸(DNA)、基因以及染色体在性状遗传中所起的作用。遗传物质不仅与遗传有关,同样是生物变异的物质基础,这一点应在本节教学中帮助学生认识到。遗传物质的稳定性、连续性决定了生物的遗传,而遗传物质的可变性又使生物可以发生变异,而且遗传物质的变化引起的生物性状的改变是可以传递给后代的。教学中还应注意结合实际例证向学生介绍环境因素对遗传物质变化的影响,为以后《生物的进化》和《生物与环境》两章的学习打下基础。
2.变异在农业中的应用是本小节教学的一个难点。学生很难接触选种、育种工作,所以,对这方面的知识不易理解。教材介绍了有关选育种的三种途径,人工选种、杂交育种以及辐射育种(人工诱变育种)。建议授课教师多举例,特别是可能涉及到学生身边生活的例证,从感性知识开始,去理解有关的育种选种知识和意义,并且了解不同育种、选种方法的特点。
此外,随着生物技术的发展,利用基因工程培养新品种已经应用于农业育种工作,学生可能从各种媒体的介绍中接受过这方面的信息,但不一定能够理解。若有时间,教师也可对这一方面的知识做些介绍,引起学生对科学新技术的兴趣。
3.关于遗传的变异和不遗传的变异的两个实例。遗传的变异的选用的例子是色盲遗传。色盲遗传为伴性遗传,教材中未涉及这一方面的内容,学生也不易理解。所以,我以为以人的上眼睑单双眼皮为例进行分析比较合适。
课时安排
本节参考课时一课时。
教学用具
关于变异种类牛的挂图,和变异现象有关的课件,视频资源。
教学过程
一、引言:
在上一节的学习中,我们曾经讨论过人的上眼睑的遗传问题。这节课我们首先从人的上眼睑的遗传问题开始我们新的问题的研究。
有一对夫妇,他们有两个孩子。爸爸、妈妈的上眼睑是双眼皮。两个孩子,一个孩子为双眼皮,另一个孩子为单眼皮。即双眼皮的孩子继承了父母双亲的性状,这种现象叫做遗传。另一个孩子的上眼睑与双亲不同,是不是也叫做遗传?若是遗传,为什么与父母的性状不相同?若不是,叫做什么?
与遗传现象伴随存在的另一种生命现象就是变异。
二、课题:
第二节生物的变异
(一)变异的现象与概念
在自然界中,与遗传现象一样,变异现象是普遍存在的。
提问,讨论:在我们周围,可以看到哪些现象是变异现象?根据同学们的讨论,什么叫做变异?请做一个小结。
变异:生物的亲代与子代之间、子代与子代个体之间在性状上的差异称为变异。或生物在生殖过程中,在上下代之间、子代之间表现出的性状差异。
提问:比较遗传和变异两个概念,两个概念有什么共同点,有什么差异?
生物的遗传和变异都是通过生物的生殖过程实现的。在生物的生殖过程中,上下代之间的相似性为遗传。但是生物的后代不会也不可能完全与祖先一样。后代在继承亲代特征的主要特点时还会产生一定的差异,这些差异称为变异。所以,我们所说的变异是在遗传的基础上的变异,变异是在一定范围内的变化。小猫与大猫的样子有所不同,但是小猫仍旧是猫,并没有变为其他生物。
提出问题:为什么说变异是在遗传的基础上的变异?这种说法是否有根据?
(二)变异的原因
1.外界环境的影响:
在我们观察到的变异中,有些是由于外界环境的影响产生的。在我们刚才提出的变异现象中,哪些是属于这一类?
提问,讨论:同一品种的小麦种在不同的田里,小麦的麦穗有大穗、小穗,产生大穗、小穗的原因可能是什么?你如何证明这些差异是由于环境影响造成的?将大穗和小穗上的种子收获后分别种到田里,它们的.后代会如何?
小结:田中小麦的大穗和小穗的变异是由环境变化引起的,这种变异一般是不能遗传的。
提问:什么因素引起的变异可以传递给后代?我们再来看看另一种情况。
2.遗传物质的变化:
提问,讨论:一个孩子单眼皮。但是,他的父母是双眼皮,这种变异是怎样产生的?这种变异是否可以传递给后代呢?
我们从上一节的学习中已经知道,若这个孩子是单眼皮,他的双眼皮的父母的基因组成一定是Aa、Aa。孩子与父母的性状不同,是因为在生殖过程中父母传给了他决定单眼皮的基因。也就是说,他的遗传物质组成与父母有了差异,因此产生了与父母不同的性状。他的这种性状可以是通过生殖过程传递给他的后代。
小结:这种变异是由遗传物质变化引起的,这种变异是可以遗传的。
根据以上变异的原因,我们将变异分为两类:
遗传的变异:变异由遗传物质决定;
不遗传的变异:变异由外界环境影响引起。
请同学们再分析两个例子。(1)某对色觉正常的夫妇生了一个色盲的儿子。(2)某兄弟二人,哥哥长期在室外工作,弟弟长期在室内工作。哥哥与弟弟相比脸色较黑。哪一种变异可以遗传?为什么?
提出问题:是否由环境影响引起的变异都是不能遗传的变异?
一些环境因素也可能使遗传物质发生改变。若环境影响引起了遗传物质的改变,这样产生的变异是可以传递给后代的。根据这一原理,人类可以利用一些特殊环境因素使遗传物质改变而制造出能遗传的变异为人类所用。
所以,遗传物质是遗传和变异这一生命活动的物质基础。
提出问题:变异对生物个体、对生物界会产生什么影响?
(三)变异对生物个体的影响
变异对生物个体有利、还是不利?这要看变异是否有利于生物的生存。我们看两个例子。
小麦要获得高产,人们采取的办法往往是多施肥、多浇水。肥多水多,小麦的茎秆会长高,茎秆高,小麦成熟时容易倒伏,又会造成粮食减产。在这种小麦中,出现矮秆小麦,可以抗倒伏,但不会影响小麦在肥多水多的情况下长大穗。
一些玉米植株发生变异会出现没有叶绿素的白化苗。绿色植物生长要进行光合作用,这种白化苗就无法生存下去。
提问:高秆小麦变异为矮秆小麦,绿色玉米苗变异为白化苗,这都是变异,他们对生物个体的生存有什么影响?
——前者有利于生存,后者不利于生存。
根据变异是否有利于生物的生存,我们可以把变异分为两类:有利变异和不利变异。
(四)变异在生物进化上的意义
变异对进化有重要意义。
地球上环境复杂多样,不断变化。多种多样的生物可以适应不同的环境。
此外,生物由简单到复杂、低等到高等的进化,生物的变异为进化提供了原始材料。
变异对进化的重要意义,我们在下一章将继续学习。
(五)变异在农业生产上的应用
人类出于生存的需要,在远古时就开始注意遗传和变异现象,并对遗传变异的现象加以利用,特别是在农牧业生产中。如春秋时代的《楚辞》中记载“马母驴父,生子曰赢”,意思就是马和驴的后代——骡子表现出极大的优势。
人类在农业上利用变异的方法主要有这样几种:
(1)在农作物、家禽、家畜中,有许多对人类有益的变异,人类可以根据自己的需要进行选择、培育,获得新的品种,如肉用牛和奶用牛的培育。
(2)用杂交的方法,将不同生物个体的性状重新组合,形成新的性状组合的新品种。如高产不抗倒伏的小麦与产量不高但抗倒伏的小麦杂交,让两种小麦的遗传物质重新组合产生变异,可以培养出高产同时抗倒伏的新的小麦品种。
(3)为培养新的品种,也可以改变环境因素来影响遗传物质,使生物产生变异并对变异进行选择,培育出新品种。如用射线照射或用药物处理植物的种子,种子产生变异后进行选择,选出有利于生产的变异培育成新品种。
应用以上方法,人类曾经培育出许多品种。
随着科学技术的发展,科学家使用基因工程的方法来改变生物的基因从而改变生物的性状创造新的生物。如将决定人的生长激素的基因、决定人的胰岛素的基因用基因工程的方法植入大肠杆菌的细胞内,让大肠杆菌发生变异,合成人所需要的生长激素或者胰岛素,造福于人类。
小结:这节课我们主要讨论了什么是变异,生物产生变异的原因以及如何利用生物产生的变异选育适合人类需要的新品种。科学的发展可以造福于人类,但若不按照自然规律办事,也会带来灾难。所以,我们在创造新的生物品种和物种时必须慎重。
生物教学设计12
教学目标
1、让学生了解与遗传有关的结构与物质的基本知识,即染色体、基因以及遗传物质(核酸)与性状遗传的相互关系,帮助学生认识遗传现象的物质基础。
2、通过分析某一具体性状的遗传现象,帮助学生认识性状遗传的基本规律,并引导学生利用所学习的知识分析其他遗传现象。
3、在区别遗传病与其他疾病的过程中,让学生了解遗传病的基本特点以及禁止近亲婚配的生物学原因,对学生进行有关法律知识的教育。
重点、难点分析
1、基因的概念以及显性基因与隐性基因的概念是本节教学的重点,也是本节的难点,是课堂讨论的中心。对基因这一名称,学生从各种媒体和一些科普读物已经有所了解,但不一定能认清基因的本质以及基因和性状之间的关系。所以,在这一节的教学中,可以以性状在上、下代传递为线索帮助学生认识有关基因的基本知识:基因与染色体的关系;基因与生物性状的关系,基因在生物上、下代的传递规律以及显、隐性基因之间的相互关系,等等。
2、染色体在生物的上、下代传递规律与基因的传递的关系也是本节的一个重点和难点,讲清染色体在体细胞和生殖细胞中的变化以及在生物上、下代中的变化有助于理解基因的活动。教学中可以利用图表甚至制作相应的教具帮助学生了解染色体的活动规律。
3、国家婚姻法规定,禁止近亲结婚。国家为什么要通过立法来禁止近亲结婚?生物课的教学重点应该放在帮助学生认识近亲结婚所造成危害的遗传学原因上——遗传病产生的细胞学基础和发生遗传病概率较高的原因,可以以具体的例子认识近亲结婚的危害。
参考课时
本课题建议授课时数为2课时。
教学过程设计
第一课时:
【课前准备】
在上一节课结束时,向学生发放一调查表,对自己家庭成员的某些性状进行调查。调查结果为学生在上课时的讨论分析材料。调查表如下:
性状调查表
调查前教师应注意:
1、要求学生如实填写表格中的内容,不能为完成作业而随便填写。通过这项活动培养学生严肃认真的科学态度。
2、向学生说明如何识别这些性状特征,特别对上眼睑这一特征中的双眼皮、单眼皮,应说明不是美容后的特征。
【教学过程】
引言在了解生物界的丰富多彩之后,有些同学会提出一些新的问题:各种生物在生存发展过程中,是否会有共同的规律?比如说,每种生物是怎样将自己的特征传给后代的?最初的生物是怎样发生又是怎样演变的?)生物能否孤立的生存,生物与环境之间是一种什么样的关系?等等。我们将在以后的生物课的学习中探讨这些问题,共同寻找这些问题的答案。
新课第五部分生物的遗传、进化和生态
第一章生物的遗传和变异
第一节生物的遗传
1、遗传的现象:
对于“遗传”这一词,我们并不陌生。同学们可以在日常的观察中发现许多遗传的现象,如种瓜得瓜,种豆得豆;儿子的长相像爸爸,等等。我们知道,不同种类的生物有不同的形态特征、生理特性,就是同一种生物的不同个体在这些方
面也会有所不同。这些特征,也就是生物体的形态特征或生理特性称为性状。
在课下,同学们对人的一些性状进行了调查。通过调查,我们看到了这些性状在上下代的连续性。这种连续性是否也是遗传现象?这些性状在上下代的传递过程中有没有规津?我们先来分析这些性状。
【学生活动】
(1)小组讨论。每小组选择一项特征,分析该特征在上下代传递中有几种方式,比如某同学的上眼睑是双眼皮,他的爸爸、妈妈也是双眼皮,这是一种传递方式。会不会还有其他的方式,大家可以根据本小组的调查的结果进行分析。
(2)全班讨论。各小组介绍小组讨论的结果,所分析的性状有几种传递的方式;各种性状在上下代的传递中是否有共同点;将讨论的结果以列表的方式做出小结。
性状与父母相同,或者与父母之一相同,这种现象就是遗传。用生物学的术语叙述遗传这一概念,遗传是指生物的性状传给后代的现象。
若性状与父母不同,叫做什么?子女为什么会出现不同于父母的性状?这些问题,我们将在下一节讨论。
遗传是生物界普遍存在的现象。同学们在自己身边到处可以遇到。但是我们应该如何解释这些现象?如为什么“种瓜得瓜,种豆得豆”?生物是怎样把自己的性状传给下一代的?或者生物通过什么途径把自己的性状传给下一代?
提出问题,讨论:父母能否直接将具体的性状传给孩子?父母传给孩子的是什么?
我们在了解人的生殖和发育过程时已经知道,每个人都是由受精卵发育形成的,而每个受精卵又是由卵细胞和精子融合而成的。即
从生殖发育的过程看,联系父母与子女的结构是生殖细胞。所以,我们可以说父母的性状是通过生殖细胞——卵细胞和精子传给后代的。同样,各种生物也是通过生殖细胞把性状传给后代的`。
提出问题:一个小小的生殖细胞为什么可以决定后代具有什么性状?
我们必须研究细胞内部的结构和细胞所含有的物质。
2、染色体和基因:
(1)染色体:
科学家在研究细胞时发现细胞核中有一种物质,这种物质很容易被碱性染料染成深色,因此,就将这种物质称为染色体。科学家还发现各种生物的细胞中染色体的形态结构和数目是不同的。每种生物的染色体有自己独特的特点。
展示人的染色体和果蝇(雌)染色体图:不同生物染色体形态不同。
展示几种生物染色体的数目:不同生物染色体数目不同。
提问:从以上四种生物染色体的形态和数目我们可以看到什么?
——各种不同物种生物的细胞中染色体的形态结构和数目是不同的。同一物种又是相对稳定的。
——体细胞染色体数是生殖细胞染色体数2倍,或者说生殖细胞染色体数是体细胞染色体数的1/2。
进一步研究细胞中的染色体,发现体细胞中总有每两条形态大小相同,可以配成对,所以人的体细胞中有染色体46条,配成23对,玉米体细胞中有染色体10对。
提出问题,讨论:在生殖发育过程中,体细胞与生殖细胞中的染色体数目是怎样变化的?
这样,孩子的体细胞中的染色体数目就与父母的相同了。就我们体细胞中的每一对染色体来说,其中一条来自父亲,另一条来自母亲。
提出问题:人们为什么这样重视染色体的变比?
——这是由于染色体数目规律的变化与生物的遗传有密切的关系。
我们知道,生物体的遗传物质存在于细胞核中,在细胞核中
遗传物质又主要存在于染色体上。受精卵中的每一对染色体,一条来自父亲,另一条来自母亲,由受精卵经过发育形成的孩子的细胞中就具有了父母双亲的染色体或者说父母双亲的遗传物质了。父母的遗传物质就是这样传给了子女。
染色体中的遗传物质叫做核酸。同学们在广播、电视和报刊上听到看到的DNA就是核酸的一种。
提出问题:每种生物都有许多性状,染色体上的遗传物质怎样控制这些不同的性状?
(2)基因:
“基因”这一名词,同学们也不陌生。但是它到底是什么?它与生物性状有什么关系?
科学研究发现,生物的不同性状是由不同的基因决定。我们常说的基因是指位于染色体上的分成若干小单位的遗传物质,这些决定生物性状的遗传物质的小单位叫做基因。如:豌豆的花有红色、白色,茎有高、矮,人的上眼睑有双眼皮、单眼皮,等等,是由不同基因决定的。
基因是染色体上遗传物质的小片段,所以基因也与染色体相同,在体细胞中成对存在,在生殖细胞中只有其中的一个。它们的关系可以这样表示:
我们是否可以这样理解:在我们体细胞中的每一对基因中的两个基因,一个来自父亲,一个来自母亲。
【小结】
这节课,我们讨论分析了什么是遗传,知道了生物性状的遗传是通过生殖细胞传给后代的,最终决定性状的遗传的是位于染色体上的遗传物质。具体到某一性状,遗传是由基因决定的。不同的基因会有不同的性状。在了解了这些知识后,有些同学会提出新的问题,这一对基因怎样决定性状?同样是一对基因,为什么有的人是双眼皮,有的人是单眼皮?为什么会出现子女与父母不同性状的现象?这些问题我们将在下一节课讨论。
【板书设计】
第五部分生物的遗传、进化和生态
第一章生物的遗传和变异
第一节生物的遗传
1、遗传的现象:
性状:生物体的形态特征或生理特性称为性状。
遗传:生物的性状传给后代的现象叫做遗传。
各种生物通过生殖细胞把性状传给后代的。
2、染色体和基因:
(1)染色体:
(2)基因:
第二课时:
【复习】
(1)什么是性状?什么是遗传?请举例。什么叫染色体?什么叫基因?
(2)生物性状的遗传是通过什么途径?在这个过程中染色体数目是怎样变化的?基因又是怎样变化的?
(3)为什么说我们体细胞中的遗传物质一半来自父亲,一半来自母亲?
【引入】
上节课,我们学习了有关染色体和基因的知识,我们还提出了这样几个问题。
(1)一对基因怎样决定性状?
(2)同样是一对基因,为什么有的人是双眼皮,有的人是单眼皮?
(3)为什么会出现子女与父母不同性状的现象?
【新课】
下面我们以人的上眼睑为例,研究以上问题。
生物的一些性状是由一对基因控制的,如人的眼睑,耳垂等。
 
;提出问题,讨论:以A或a表示控制上眼睑特征的基因,这两个基因在人体内会有几种结合方式,分别决定什么特征?同学们可以讨论并提出自己的假设。
A与a结合,可能会有三种方式:AA、Aa和aa。
提出问题,讨论:若AA决定的性状是双眼皮,aa会决定什么性状?那么Aa又会决定什么性状呢?
有的同学会问为什么不是aa决定双眼皮呢?在研究这个问题的过程中发现,细胞中的成对基因有显隐性之分,即显性基因和隐性基因。
3、基因的显性与隐性:
见下页。
双眼皮由显性基因决定,以大写字母表示显性基因,细胞中的基因是AA;
单眼皮由隐性基因决定,以小写字母表示隐性基因,细胞中的基因是aa。
那么,基因为Aa,既有显性基因,又有隐性基因,会表现出什么性状呢?
在基因为Aa时,隐性基因a不能表现,只表现显性基因A决定的性状,所以Aa也是双眼皮。
提出问题,讨论:上一节课,我们在分析人体几种性状的遗传方式时,归纳出有这样几种情况,以上述眼睑的特征为例:
示投影片:(1)爸爸、妈妈双眼皮,孩子双眼皮;
(2)爸爸、妈妈单眼皮,孩子单眼皮;
(3)爸爸、妈妈双眼皮,孩子单眼皮;
(4)爸爸双眼皮、妈妈单眼皮,孩子双眼皮;
(5)爸爸双眼皮、妈妈单眼皮,孩子单眼皮;
(6)爸爸单眼皮、妈妈双眼皮,孩子双眼皮;
(7)爸爸单眼皮、妈妈双眼皮,孩子单眼皮。
请同学们利用显隐性基因的知识对以上各种情况产生的原因作出解释。
同学们对(1)(2)两种情况比较容易理解,孩子继承了父母的待征,这就是遗传。(4)、(5)、(6)、(7)几种情况中,孩子继承双亲之一的性状,同学们也能接受。那么,为什么出现了第三种情况,是不是在调查中搞错了?孩子与双亲的上眼睑都不相同,是否有这种可能性?
提问:父母都是双眼皮,体细胞中成对基因会有几种情况?
(1)父亲的基因AA,母亲的基因AA,会不会生出单眼皮的后代的后代?
(2)父亲的基因AA,母亲的基因Aa,或父亲的基因Aa,母亲的基因AA,会不会生出单眼皮的后代?
(3)假如,父亲的基因Aa,母亲的基因Aa,会不会生出单眼皮的后代?这种后代是怎样产生的?
示投影片:教材P、133图V—3。
提出问题:请同学们思考,会不会有这种情况,父母都是单眼皮,生出一个双眼皮的孩子?要说明可能或不可能的理由。
留一个小作业,请同学们根据以上学到的知识对投影片所示的(1)、(2)、(4)、(5)等几种情况进行分析。
4、遗传病与禁止近亲结婚:
禁止近亲结婚是我国婚姻法的规定。为什么将遗传病与婚姻法的规定联系起来?我们首先要了解什么是遗传病。
请同学们看课本P、133下面的图。这是一个先天性愚型病患者。这种病人的患病特征主要是天生智力低下,发育迟缓,坐
立走都很晚,只会说“爸”、“妈”单音节词,有的缺少抽象思维的能力。这种疾病是天生的,但得这种病的孩子的父母可能是正常的。那么,患者患病的原因到底是什么?经过研究发现,患者的父母产生的生殖细胞中遗传物质发生变化,使患者一生下来就有这种疾病,这就是我们所说的遗传病。
(1)遗传病:由于遗传物质发生变化引起的疾病为遗传病。
遗传病是遗传物质变化引起的,不具有传染性。目前,已经了解的人类遗传病有4000余种,如白化病、色盲、血友病等。其中一些遗传病直接影响患者的正常生活,甚至造成死亡。
以前,遗传病一般是无法治疗的。随着科学技术的发展,科学家们正在力图使发生变化的遗传物质恢复正常的活动来治疗某些遗传病。但目前大多数遗传病仍然不能治疗。
提出问题:遗传病不会传染,也不能治疗,对于它是否可以不管,随它发生?
我们不能治疗,但是我们可以通过一定的措施减少遗传病的发生。这些疾病的患者给家庭带来了精神、经济负担,也对社会造成一定的影响。为提高整个民族的素质,我们应该尽量减少遗传病的发生。如何减少遗传病的发生?。
(2)禁止近亲结婚:
根据统计发现,近亲结婚,如表兄妹、表姐弟结婚,婚后所生子女遗传病发生的几率高于非近亲结婚。如白化病,近亲结婚子女患病的可能性是非近亲结婚子女患病可能性的13、5倍;全色盲,近亲结婚子女患病的可能性是非近亲结婚子女患病可能性的17、9倍。我们国家某地有一个山村,由于近亲结婚的人多,出现了许多傻子,被称为“傻子村”。
有的同学会问,为什么近亲结婚,后代遗传病发生的机会会增加?我们知道,携带致病基因的人并不一定表现出遗传病,如由隐性基因引起的遗传病,但这种基因有可能递给下一代。血缘关系远,具有相同致病基因的可能性比较小。而近亲结婚,婚配的双方遗传基因相近,婚后所生子女得遗传病的可能性就大。
为提高整个民族的素质,也为了减少遗传病给家庭、个人带来的痛苦,我国婚姻法明确规定,禁止近亲结婚。表兄妹、表姐弟结婚是违反法律的行为,是不允许的。
【小结】
这节课,我们初步了解了基因是怎样决定生物具体的性状的,这可以帮助我们解释一些遗传现象。我们也初步了解了国家为什么规定近亲禁止结婚的原因和意义。
生物性状的遗传是很复杂的,也是很有趣味的,在这里我们只是学习了最基本的知识。有关这方面的知识,我们在高中还会继续学习。同学们如果有兴趣,可以阅读些有关的书籍,也可以向老师或有关人员请教。
【板书设计】
3、基因的显性与隐性(见下页首):
4、通传病与禁止近亲结婚:
(1)遗传病:由于遗传物质发生变化引起的疾病为遗传病。
(2)禁止近亲结婚。
生物教学设计13
一、课程概况
生物化学是研究生命化学的科学,它在分子水平上探讨生命的本质,即研究生物体的化学组成及化学变化规律的科学。医学生物化学主要研究人体的生物化学,它是一门重要的医学基础课程。近年来,生物学、微生物学、免疫学、生理学和病理学等基础医学学科的研究均深入到分子水平,并应用生物化学的理论和技术解决各个学科的问题。同样,生物化学与临床医学的关系也很密切。近代医学的发展经常运用生物化学的理论和方法来诊断、治疗和预防疾病,而且许多疾病的机理也需要从分子水平上加以探讨。生物化学课程为其它医学基础课程和临床医学课程提供必要的理论基础,是医学各专业的必修课。
本课程适应医科类各专业的学生学习。学生必须具备化学的基础知识。通过本课程的学习,使学生理解生物分子的结构与生理功能,以及两者之间的关系;理解生物体重要物质代谢的基本途径、主要生理意义、调节以及代谢异常与疾病的关系;理解基因信息传递的基本过程、基因表达调控的概念;理解各组织器官的代谢特点及它们在医学上的意义。根据课程的分工,有关血液凝固、纤维蛋白溶解、气体运输、各种激素的结构与功能,及肾脏的有关内容归入生理学课程。本课程的同期及后续课为医学免疫学与微生物学、病理学、药理学等。
第一部分为生物分子的结构与功能,包括第1~4章,内容为蛋白质化学、核酸化学和酶。第二部分为物质代谢与调节,包括第5~10章,内容为糖代谢、脂代谢、生物氧化、氨基酸代谢、核苷酸代谢、物质代谢的联系与调节。
第三部分为遗传信息的传递,包括第11~14章,内容为DNA的生物合成——复制、RNA的生物合成——转录、蛋白质的生物合成——翻译、基因表达调控与基因工程。
第四部分为重要组织器官代谢,包括第15~20章,内容为肝胆生化、血液生化、骨骼与磷钙代谢、水、电解质和酸碱平衡、营养生化。
第一部分生物分子的结构与功能
第一章蛋白质化学
要求掌握
1.蛋白质的重要生理功能;
2.掌握蛋白质的含氮量及与蛋白质定量关系;
3.蛋白质的基本结构单位;
4.掌握蛋白质一、二、三、四级结构的概念;
5.掌握结构与功能的关系。
熟悉
1.氨基酸的酸性、碱性、含硫、含羟基及芳香族氨基酸;
2.熟悉蛋白质的重要理化性质及其在医学中的应用。
提要:
本章着重从蛋白质的基本化学组成、分子结构以及结构与功能的关系、理化性质和分类等方面进行讲述。
一、蛋白质的元素组成
蛋白质是各种生命现象的主要物质基础,是各种组织的基本组成成分。人体内蛋白质含量约占人体干重的45%。其主要元素有碳、氢、氧、氮、硫等,其中氮的含量比较恒定,平均为16%左右。这是蛋白质元素组成的重要特点,也是蛋白质定量测定的依据。通常只要测定出生物样品中的含氮量,就可用样品中含氮的克数乘以6.25=样品中蛋白质的克数来计算蛋白质的含量。
二、蛋白质分子的基本结构单位—氨基酸
氨基酸是蛋白质的基本组成单位。组成蛋白质的氨基酸有20种,它们在结构上都有一个共同点,即在α-碳原子上都结合有氨基或亚氨基,都为L型α-氨基酸。所有的氨基酸都含有碱性的氨基,又含有酸性的羧基,因此是两性电解质,在不同的pH值溶液中,可带不同的电荷。当氨基酸处在某一pH值溶液中时,氨基酸所带的正、负电荷数相等,此时溶液的pH值为该氨基酸的等电点(pI)。不同的氨基酸有各自特定的等电点。氨基酸由于和茚三酮反应发生颜色变化,故可用于氨基酸的定性和定量测定。
三、蛋白质的分子结构
由一个氨基酸的羧基予另一个氨基酸的氨基脱去一分子水形成的键称为肽键。肽键是蛋白质结构中的基本键。根据多肽链中氨基酸的残基数分别称为二肽、三肽、寡肽或多肽。
多肽链是蛋白质分子的最基本结构形式。蛋白质多肽链中氨基酸按一定排列顺序以肽键相连形成蛋白质的一级结构。蛋白质的一级结构是其高级结构的基础。蛋白质分子中的多肽链经折叠盘曲而具有一定的构象称为蛋白质的高级结构。高级结构又可分为二级、三级和四级结构。维持蛋白质高级结构的化学键主要是次级键,有氢键、离子键、疏水键、二硫键以及范德华引力。
蛋白质的二级结构是指在一级结构基础上多肽链本身折叠或盘曲所形成的局部空间构象,主要的有α-螺旋和β-片层结构。蛋白质的三级结构是多肽链在二级结构的基础上进一步盘曲、折叠而形成的整体构象。某些蛋白质具有三级结构即可表现生物学活性,三级结构是其分子结构的最高形式。许多蛋白质分子是由两条或两条以上具有三级结构的多肽链相互聚合而成的蛋白质分子称为蛋白质的四级结构,其中每一个具有三级结构的多肽链称为亚基或亚单位。亚基之间借次级键缔合在一起,形成寡聚体或多聚体。其中每个亚基单独存在时无生物学活性。但并非所有蛋白质分子均具有四级结构形式。
蛋白质的功能与其特异的构象有密切关系,而一级结构对空间结构有决定作用。即蛋白质的'一级结构是其生物学功能的基础。蛋白质一级结构不同,其生物学功能不同,各种蛋白质的特定功能是由其特殊的结构决定的。蛋白质的一级结构改变而使生物学功能发生很大的变化。蛋白质的空间结构直接与其生物活性相关,空间结构发生改变,其生物学活性也随之改变。
四、蛋白质的理化性质
1.两性游离和等电点:蛋白质的部分理化性质与氨基酸相同,如某些呈色反应等。根据蛋白质的两性游离性质,采用电泳方法可对蛋白质进行分离、纯化鉴定和分子量的测定。
2.高分子化合物的性质:如胶体性质,易沉淀,不易透过半透膜。根据蛋白质这些性质可用透析法分离蛋白质,利用超速离心法既能分离、纯化蛋白质,又能测定蛋白质分子量。天然蛋白质常以稳定的亲水胶体溶液形式存在,这是由于蛋白质颗粒表面存在水化膜和表面电荷。如除去这两个稳定因素,蛋白质就可发生沉淀。例如调节蛋白质溶液的pH到等电点,加入脱水剂去除水化膜。常采用盐析、有机溶剂和某些酸类或重金属离子等都可使蛋白质沉淀。
3.蛋白质的沉淀:蛋白质的沉淀和变性反应是不同的两个概念。蛋白质在某些理化条件下,空间结构发生变化而丧失其生物活性称为变性。分散在溶液中的蛋白质分子发生凝聚,并从溶液中沉淀、析出的现象,成为蛋白质的沉淀。根据沉淀的方法和条件不同,蛋白质的沉淀可能是变性的,也可能是未变性。
第二章核酸化学
要求掌握
1.DNA和RNA分子组成的异同;
2.掌握多核苷酸链中单核苷酸之间的连接方式及多核苷酸链的方向性;
3.掌握DNA双螺旋结构模型要点、碱基配对规律;
4.掌握核酸的紫外吸收特性、DNA变性、Tm、复性及杂交的概念。
熟悉
1.核酸的分类、细胞分布及生物学功能;
2.熟悉核酸的平均磷含量与核酸定量之间的关系;
3.熟悉核苷酸、核苷和碱基的基本概念;
4.熟记常见的核苷酸的缩写符号;
5.熟悉体内重要的环核苷酸cAMP和cGMP;
6.熟悉rRNA、mRNA、tRNA的结构特点及功能。
提要:
1.核苷酸的分子组成
核酸分子主要由碳、氢、氧、氮和磷等元素组成,含磷量为9%~10%,可通过测定磷含量来估计样品中核酸含量。核酸的基本组成单位是核苷酸,核酸是由数十个到数十万个核苷酸连接而成的,故也称为多核苷酸。核苷酸由碱基、戊糖和磷酸组成。碱基又分为嘌呤碱和嘧啶碱两类。戊糖可分为核糖和脱氧核糖。DNA中的碱基和戊糖与RNA的有所不同。DNA分子中主要有A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)和C(胞嘧啶)四种碱基,戊糖为脱氧核糖;RNA分子中碱基成分多为A、U(尿嘧啶)、G和C,戊糖为核糖。此外,DNA和RNA还含有少量稀有碱基。
碱基和戊糖缩合后的生成物称核苷。嘌呤和嘧啶可分别与核糖以糖苷键相连,形成嘌呤核苷或嘧啶核苷。嘌呤和嘧啶同样也可与脱氧核糖以糖苷键相连,形成各种脱氧核苷。核苷与磷酸以磷酯键相连,可形成2’-,3’-或5’-核糖核苷酸。脱氧核苷与磷酸借助磷酯键相连可形成3’-或5’-脱氧核糖核苷酸。
在生物体内大量游离存在的多是5’-核苷酸(NMP)。5’-核苷酸的磷酸基上往往可以再连接一分子磷酸或二分子磷酸,形成二磷酸核苷(NDP)或三磷酸核苷(NTP)。脱氧核苷酸(dNMP)也可以再连接一分子或二分子磷酸,形成脱氧二磷酸核苷(dNDP)或脱氧三磷酸核苷(dNTP)。在体内有一些游离的核苷酸及其衍生物在代谢中起重要作用。如多种三磷酸核苷特别是ATP是重要的直接供能物质。4种NTP和dNTP是合成RNA和DNA的原料。
cAMP(环化腺苷酸)和cGMP(环化鸟苷酸)是多种激素作用的第二信使,调节细胞内多种物质代谢。一些游离核苷酸的衍生物是体内一些重要酶的辅酶,参与生物氧化和各种物质代谢过程。
2.DNA分子的空间结构
核酸是遗传的物质基础。各种生物都含有两类核酸,即核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。病毒只含有DNA或RNA。DNA是遗传信息的载体,其绝大部分存在于细胞核内。RNA与蛋白质的合成密切相关,主要分布在细胞质中。
在多核苷酸链中,脱氧核苷酸的连接方式、数量和排列顺序称为DNA的一级结构。组成核酸的核苷酸按一定顺序排列,以3’,5’-磷酸二酯键相连的链式结构。首尾分别为5’-磷酸基及3’-羟基,即按5’?3’方向书写。二级及三级结构统称高级结构,DNA和RNA各有特点。DNA的二级结构特点是双链双螺旋、两条链反向平行、碱基向内互补(A-T,G-C)。每个碱基对的两碱基处于同一平面,该平面垂直与双螺旋的中心轴。配对碱基之间的氢键和范德华引力使该结构稳定。无论DNA双螺旋结构形式如何,DNA分子中两条多核苷酸联的碱基排列顺序总遵循碱基互补规律的。只要其中一条链排列顺序确定,另一条也随确定。DNA的三级结构是在二级结构基础上进一步形成的超螺旋结构。如真核细胞DNA的双链缠绕在组蛋白上构成核小体,它是染色体的基本单位。
3.RNA的分子结构
RNA为单链结构,局部可因碱基互补配对(A-U,C-G)以氢键相连形成双螺旋结构。不参加配对的碱基所形成的单链则被排斥在双链外,形成环状突起。这就是RNA的二级结构。RNA按功能不同分为三类,即信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)及核蛋白体RNA(rRNA)。每三个碱基对应一种氨基酸,因此其碱基排列顺序决定了由它指导合成的蛋白质多肽链的氨基酸排列顺序。
mRNA携带了DNA的遗传信息,在蛋白质合成中作为合成蛋白质的模板起传递遗传信息的作用。
tRNA的二级结构最具特色,呈三叶草型。其主要功能部位有二个,一是氨基酸臂的3’末端为-CCA-OH,起特异结合氨基酸作用;二是有一个反密码环,环上有反密码子,与mRNA上的密码子反向互补,于是由tRNA携带的氨基酸可被转运到与密码子对应的部位,因此tRNA具有携带转运氨基酸的作用。tRNA的三级结构为倒“L”型,是天然状态下的构象。
rRNA不单独存在,它与蛋白质结合为核蛋白体,分为大小亚基,存在于粗面内质网与胞浆中。核蛋白体是蛋白质生物合成的场所。
3.核酸的理化性质和应用
酸碱性:由于DNA和RNA的多核苷酸链上既有酸性的磷酸基团,又有碱基上的碱性基团,因此它也是两性电解质。在一定pH溶液中可带某种电荷,故可用电泳方法将其分离。核酸通常显酸性,易与金属离子生成盐,此时可加入乙醇或异丙醇使其沉淀析出。
高分子特性:如:胶体性质。
紫外吸收特性、变性、复性与杂交特性::核酸在260nm处有吸收峰,可用于定量分析。核酸还具有高分子化合物的某些性质,如粘度大,沉降速度快。核酸在某些条件下会发生氢键断裂,双螺旋结构松散分开即为核酸的变性,但无共价键的断裂。核酸变性后理化性质发生改变,如紫外(260nm)吸收峰值增高,粘度降低。核酸热变性时,其紫外光吸收峰值达到最大值一半时的温度称解链温度(Tm)。Tm值大小与核酸分子中的G-C对含量多少及核酸分子的长度有关。核酸热变性后,温度再缓慢下降,解开的两条链又可重新缔合而形成双螺旋,此即为核酸的复性。不同来源的变性核酸一起复性,有可能发生杂交,核酸分子杂交在分子生物学研究中是一项应用较多的重要实验技术。
第三章酶
要求掌握
1.酶、酶的活性中心、必需基团、酶原的激活、同工酶和变构酶的概念;
2.酶的化学组成、特性和结合蛋白酶(全酶)类的特性;
3.影响酶促反应的因素;
4.米氏方程和米氏常数的意义;
5.竞争性抑制作用的概念;
6.三种抑制作用对最大速度和Km的影响。
提要:
生物体内所有的反应均在常温、常压和近中性温和的内环境条件下进行。这是因为生物体内存在着一种生物催化剂一—酶。酶是由活细胞产生,能在体内外对其底物(作用物)起催化作用的一类蛋白质。酶与一般催化剂的不同点在于酶具有极高的催化效率、高度专一性(特异性)、高度不稳定性和酶活性的可调控性。
酶按其分子组成可分成单纯蛋白酶和结合蛋白酶(全酶)两类。前者酶分子全部由氨基酸组成,如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等。结合蛋白酶的分子组成除含蛋白质部分(称酶蛋白)外,还含有非蛋白质部分(称辅助因子),根据与酶蛋白结合的牢固程度不同又可分为辅基和辅酶。辅助因子由金属离子、B族维生素衍生物等组成。酶蛋白与辅酶(辅基)的关系是:一种酶蛋白只能与一种辅酶(辅基)结合生成一种全酶,催化一种反应,而一种辅酶(辅基)可与多种酶蛋白结合生成不同全酶,催化不同的反应。因而酶蛋白决定反应专一性,辅酶则具体参加反应。酶蛋白与辅酶单独存在时均无活性,只有结合成全酶,才有活性。
酶的本质是蛋白质,在某一区域,集中了与酶活性密切相关的集团,称为酶的必需集团,这些必需集团比较集中,并构成一定的空间构象,直接参与酶促反应的区域称为酶活性中心。
酶促反应动力学研究各种因素对酶反应速度的影响。主要因素有:作用物浓度,酶浓度,pH,温度,激动剂及抑制剂。Km值是当反应速度为最大速度的一半时的底物浓度,它表示酶与底物的亲和力,Km值越大,亲和力越小,反之Km值越小亲和力越大。
由于本部分介绍的内容是基础知识,请同学自己加以总结。
第二部分为物质代谢与调节
第二部分物质代谢与调节—糖、脂类代谢及生物氧化
生命活动最重要特征之一是生物体内各种物质按一定规律不断进行新陈代谢,以实现生物体与外界环境的物质交换及自我更新与机体内环境的相对稳定。物质代谢中绝大多数化学反应实在细胞内优美催化而进行的。各种物质代谢之间有着广泛的联系,而且集体具有严密的调节控制能力,构成一个统一的整体。物质代谢的正常进行是生命过程所必需的,这一部分主要介绍糖代谢、脂类代谢、生物氧化、氨基酸代谢、核苷酸代谢、及各种物质代谢的联系与调节规律。
第四章糖代谢
要求:
掌握血糖浓度正常值、血糖的来源与去路、肝脏和激素对血糖的调节作用;掌握糖酵解的基本反应过程、限速酶、ATP的生成及糖酵解的生理意义;掌握糖有氧氧化的基本反应过程、限速酶、ATP的生成及生理意义;掌握糖原合成与分解的生理意义;掌握糖异生途径的限速酶、生理意义及乳酸循环概念;掌握关键酶及磷酸戊糖途径的生理意义;掌握糖耐量试验的意义。
熟悉糖原合成与分解的基本反应过程、限速酶;熟悉糖异生的概念及基本反应过程。提要:糖是体内重要的能源物质,也可以作为组成细胞的结构成分。食物中的糖类主要是淀粉,经消化作用水解为葡萄糖后被吸收。吸收后主要经门静脉入肝,一部分在肝细胞中合成糖原或转化为其它物质,其余则以血糖形式进入大循环供各组织利用。
一、血糖
血液中的葡萄糖即为血糖,是糖的运输形式。血糖浓度的相对恒定对保证组织器官,特别是大脑的正常生理活动具有重要意义,因为脑组织所需能量主要依靠血中葡萄糖的氧化分解供给。正常人空腹血糖浓度为70~110mg/dL(4.5~5.5mmol/L)。血糖
浓度的相对恒定依靠体内血糖的来源和去路之间的动态平衡来维持。
血糖的来源主要包括四方面,主要代谢去路包括五方面,而血糖浓度的相对恒定依赖于血糖来源与去路的平衡。肝脏可进行糖原合成、糖原分解和糖异生过程,是调节血糖浓度的最重要器官。肌糖原对血糖浓度也有一定调节作用,但不能直接调节血糖,需通过乳酸循环方可调节血糖浓度。葡萄糖在肌肉合成肌糖原,肌糖原分解产生大量乳酸,通过血液循环运送到肝脏,经糖异生作用转变为葡萄糖以补充血糖。该葡萄糖经血液循环又可被运送到肌肉合成肌糖原,上述过程称为乳酸循环。
血糖主要在神经、激素的调节下维持恒定。其中降低血糖的激素有胰岛素,升高血糖的激素有胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、生长激素。这些激素在不同环节上影响糖代谢,调节血糖代谢。
二、糖的分解代谢
糖在体内分解代谢主要通过糖酵解、有氧氧化及磷酸戊糖途径。
糖酵解是指葡萄糖或糖原经过一系列反应生成丙酮酸的过程。它在机体各组织中普遍存在。催化此代谢途径的酶存在于细胞胞液中。其中己糖激酶(在肝中为葡萄糖激酶)、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是糖酵解过程的三个限速酶。糖酵解可产生少量能量:1分子葡萄糖经糖酵解净生成2分子ATP,糖原中的每1分子葡萄糖残基经糖酵解净生成3分子ATP,糖酵解的主要生理功用是在无氧条件下提供机体能量。
糖的有氧氧化是指葡萄糖或糖原在有氧条件下,彻底氧化成C02和H20,并产生大量能量。
生物教学设计14
一、教材分析
《调查我们身边的生物》属教材新增的内容,旨在通过调查,认识我们身边的生物,进一步了解生物有别于非生物的共同特征。在学习方法上,从宏观到微观,从学生熟悉的事物入手,有利于引发学生的学习兴趣。
《课程标准》倡导探究学习,而调查是科学探究的常用的方法之一,通过对身边生物的调查,力求使学生认识并掌握调查的一般方法,使之具有科学性、合理性,便于后续探究活动的进行。
初一学生对生物的了解有一定基础,但对生物种类的识别及科学的调查方法缺少一定的经验,本节内容也是对学生掌握科学调查方法的一次指导与训练。
二、教学目标
1、学生能说出调查的一般方法,初步学会做调查记录,并将你所知道的生物进行归类。
2、学生尝试描述身边的生物和它们的生活环境;培养调查实践以及和同学分工合作的能力。
3、学生通过学习能关注生物的生存状况,从而增强保护生物资源的意识,认识到保护环境要从保护我们身边的生物开始。
三、教学重点
1、说出调查的一般方法,初步学会做调查记录。
2、初步培养学生调查实践以及和同学分工合作的能力。
四、教学难点
1、描述身边的生物和它们的生存状况。
2、如何引起学生关注周围生物的.生存状况,从而注意保护生物资源。
五、课前准备
学生:准备调查表格,确定调查路线,笔(有条件的可带照相机,放大镜等)
教师:帮助学生分组,确定调查范围,并查找相关资料,了解要调查的生物状况。
六、课时分配
2课时
七、教学过程
学习内容
学生活动
教师活动
设计意图
一、调查的一般方法及注意事项(如何进行调查)
活动建议:
1、学生根据经验举例,分析什么是调查。以小组为单位拿出调查我们身边的生物的方案,最后通过对比总结、归纳出调查的一般方法和注意事项
2、根据学生经验,分析出我国在进行人口普查时,都做了哪些工作(或说我国是如何进行人口普查的),从而归纳出调查的一般方法及注意事项方案:
1、通过引导学生举例,分析出什么是调查,再以调查我们身边的生物为实例,以小组为单位拿出各自的方案,最后和书上对比,总结出调查的一般方法及注意事项
2、以人口普查为切入点,引导同学们根据经验说出我国在进行人口普查时都做了哪些比较详细的工作,从而帮助学生归纳出调查的一般方法及注意事项
明确什么是调查及调查的一般方法
(通过实例)
二、实地调查
活动建议:
1、各组同学根据分工,认真收集材料(作调查记录,拍照)
2、注意安全,爱护生物资源,遇到不会的问题向社区管理员请教
3、注意爱护农田,有问题向农民师傅请教
方案:
根据各地实际情况选择调查地点
1、进行校园生物调查。注意引导学生认识他们身边的生物名称,并注意发现问题及时引导,尤其是爱护生物资源
2、进行社区生物种类调查。调查中教师注意安全问题是第一的,并注意引导学生对生物资源的爱护
3、进行农田生物种类调查。注意引导学生爱护农田是我们每个人共同的责任
1、把握瞩查方法的准确运用
2、安全问题不容忽视
3、寓学生的情感教育于实践之中
4、促进同学间的合作学习
三、整理统计
活动建议:
各组同学共同整
理,归类,书写调查报告方案:
教师巡回观察,发现问题及时指导要求学生对材料的整理要规范
四、展示、交流
调查报告
活动建议:
1、调查报告交流会。各组用实物投影仪展示,并叙述各自的调查报告,并与其他小组进行报告交流
2、调查报告展示会。各组将调查报告以板报的形式共同展出,同学互相观察,并从中吸取经验
老师在交流展示中起引导,帮助的作用
力求通过交流相互促进。完善本次调查活动
五、布置课下内容
活动建议:
1、写一份调查后的感受登
2、调查全班同学的身高、体重与全国初一学生相比的健康及发育状况
3、课后各组整理照片,进行调查我们身边的生物图片展
1、提出要求:身高要求是净高,以小组为单位,注意组员间的通力合作
2、以班为单位,请各小组互相协作
1、明确调查方法的制定要科学、合理
2、关注个人的健康状况
生物教学设计15
一、教学设计思想
教学过程主要在于学生的观察和分析,这是完成科学探究课的首要环节。教师只是适当的启发学生的想象,引导学生的思维,鼓励学生的决定。最后的拓展活动可以灵活进行,既可以从反面衬托出昼夜节律的意义,也能让学生切实体会昼夜交替带给我们的影响。
二、教学目标
◆科学知识目标
1.对植物或动物在昼夜间的变化感兴趣。
2.能举例说明昼夜变化对动植物行为有哪些影响。
◆科学探究目标
能够自己制定研究计划,探究一种动物或植物的昼夜变化情况。
◆情感态度与价值观目标
1.愿意对植物或动物的行为进行长期观察。
2.认识到合理作息对于青少年的重要性。
三、教学重点
通过一个选定的实例,发现昼夜变化对动植物行为的影响。
四、教学难点
怎样选择一种动植物,确定如何来观察研究其行为与昼夜变化的关系。
五、教学用具投影仪、花钟图
六、教学过程
导入新课
教师:太阳东升西落。白天,我们会到学校里上学;晚上,我们肯定要睡觉。爸爸妈妈白天也要上班,晚上就会在家里陪着我们。可见,我们的活动在随着昼夜的交替而发生着变化。是不是只有人才会随着昼夜的交替而发生变化呢?
学生:不是。(学生的回答最初只是来源于生活中的小动物,但是通过教师的启发引导,他们可以将自己的思路拓展到所有见过或听说过的生物上。)
讲授新课
活动一:完成没有画完的画
师:你能将自己见过的小动物或植物的行为随着昼夜变化而发生的不同现象说一说吗?(教师可以把学生说的一些有代表性的例子写出来。)
生:昙花只有在晚上才开放,猫在晚上活动的多。
师:其实不但生物的行为会随着白天和黑夜的变化而改变,即使只是在白天或是黑夜里的不同时刻,生物的行为也会发生变化。(教师指导学生观察花钟图,观察不同时刻分别有什么花儿开放。并要求学生在观察的.时候,记录下自己的观点。)
(教师设计一些小问题,例如:“牵牛花开放大约在什么时候(几点钟)?”之类,让学生利用花钟判断时间。)
生:(观察并记录。)
师:为什么我们可以根据花钟来判断时间呢?你觉得花钟好不好?(这个讨论主要是引起学生对昼夜和时间对动植物影响的话题。)你还知道哪些生物的行为会受到昼夜变化的影响?请把下面的图画完成。
生:小组合作完成教材中没有完成的图画。(展示交流:将自己的画面进行展示,并说说其中的一些小故事,让大家增长见识、丰富知识。)
师小结:大家知道的可真多。有那么多的动物、植物的行为都会随着昼夜的变化而变化,就让我们选择一种生物,对它是怎样随着昼夜的交替而变化行为的现象进行观察研究吧。
活动二:对()昼夜行为变化的研究
生:以小组为单位进行活动完成对不同生物的昼夜行为变化的研究,并对研究结果进行汇报。
师:请同学们讨论:生物为什么会发生昼夜的行为变化?我们人类的昼夜行为变化有什么作用?
生:(阅读教材上的资料,了解昼夜节律的含义,以及生物节律的意义。)
师小结:生物节律与自然界息息相关,并对我们的生活发挥着巨大的影响。青少年正处于身体快速生张发育时期,更要注意合理安排作息,保证身体劳逸结合。
拓展活动:
学生讨论:假如没有了昼夜变化,世界将会是什么样子?
全班交流。
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