高中生物教案(精選15篇)
作為一名辛苦耕耘的教育工作者,時常會需要準備好教案,借助教案可以更好地組織教學活動。那么問題來了,教案應該怎么寫?下面是小編為大家整理的高中生物教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
高中生物教案1
鞏固夯實基礎
一、全球變暖
1.表現(xiàn):近百年來全球平均氣溫上升0.6-0.9℃。
2.人為原因:工廠、交通工具、家庭爐灶等大量燃燒煤、石油和天然氣等礦物燃料,排放出大量的二氧化碳,加上毀林特別是熱帶森林的破壞,使大氣中的二氧化碳濃度不斷增加。二氧化碳能強烈吸收地面放出的紅外線長波輻射,使氣溫升高。
3.影響
(1)引起海平面上升,對低地國家和地區(qū)構成直接威脅。
。2)引起世界降水和干濕狀況的變化,導致各地經(jīng)濟結構的改變。
4.防御措施
。1)提高能源利用技術和能源利用效率。
。2)采用新能源。
。3)保護森林,植樹造林。
。4)要努力加強國際間的合作。
二、臭氧層破壞
1.原因:人類大量使用消耗臭氧的物質(zhì)。如使用冰箱、空調(diào)時釋放出大量的氟氯烴化合物,上升到平流層后,通過光化學反應大量消耗臭氧,從而使到達地面的太陽紫外線增加。
2.危害:直接危害人體健康,對生態(tài)環(huán)境和農(nóng)林牧漁業(yè)造成破壞,使全球變暖。
3.解決措施:減少并逐步禁止氟氯烴等消耗臭氧物質(zhì)的`排放,積極研制新型的制冷系統(tǒng),加強國際合作。
三、酸雨的危害
1.定義:一般把pH小于5.6的降水稱為酸雨。
2.成因:工廠、交通工具燃燒煤、石油和天然氣等,不斷向大氣中排放二氧化硫和氧化氮等酸性氣體,這些酸性氣體在大氣中緩慢氧化,分別形成硫酸和硝酸,隨雨、雪等落到地面,形成酸雨、酸雪、酸霧等,統(tǒng)稱酸雨。
高中生物教案2
【學海導航】
1.知識方面
(1)舉例說明細胞膜是選擇透過性膜。
。2)熟練制作臨時裝片和操作顯微觀察。
2.能力方面
。1)嘗試從生活現(xiàn)象中提出問題,作出假設。 (2)學習進行探究問題的一般方法和步驟。
3.情感態(tài)度與價值觀方面
。1)參與課堂討論與交流。
。2)養(yǎng)成良好的實驗習慣。
【基礎整理】
一、被動運輸:
1.概念:物質(zhì)進出細胞,
的擴散。
2.類型
。1)自由擴散
、偬攸c:物質(zhì)通過簡單 進出細胞。
、趯嵗核、 、 、 、乙醇、苯等。
。2)協(xié)助擴散
①特點:進出細胞的物質(zhì),借助
的擴散。
、趯嵗浩咸烟沁M入 。
二、主動運輸
1.運輸方向:由 一側(cè)運輸?shù)?一側(cè)。
2.所需條件
。1)需要細胞膜上相應 的協(xié)助。
。2)需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的 。
3.意義:保證了活細胞能夠按照生命活動需要,主動選擇吸收所需要的 ,排出 和對細胞有害的物質(zhì)。
三、列表比較自由擴散、協(xié)助擴散與主動運輸?shù)膮^(qū)別:
物質(zhì)出入細胞的方式 被動運輸 主動運輸
自由擴散 協(xié)助擴散
運輸方向 ___濃度
→___濃度 ___濃度→___濃度 ___濃度→
___濃度
是否需要載體
是否消耗能量
代表例子 氧氣、CO2、水、
甘油、乙醇等 葡萄糖通過紅細胞 葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細胞膜;離子通過細胞膜等
補充:大分子的跨膜運輸
1. :物質(zhì)以囊泡包裹的形式通過細胞膜,從細胞外進入細胞內(nèi)的過程。如人體的白細胞能吞噬入侵的細菌,細胞啐片及衰老的紅細胞等。
2. :物質(zhì)以囊泡的形式通過細胞膜,從細胞內(nèi)排到細胞外的過程。如分泌蛋白的分泌等。
3.實現(xiàn)胞吞和胞吐依賴于細胞膜具有 ,這一生命活動過程所需的ATP主要通過細胞內(nèi)線粒體進行的有氧呼吸提供。
【跟蹤訓練】
1.下列跨膜運輸?shù)纳砘顒樱瑢儆谥鲃舆\輸?shù)氖牵?)
A.酒精進入胃黏膜細胞
B.二氧化碳由靜脈血進入肺泡內(nèi)
C.原尿中的葡萄糖進入腎小管上皮細胞 D.水分子出入細胞
2.水稻吸收Si4+多,番茄吸收Ca2+多,原因是()
A.土壤中Si4+和Ca2+的多少
B.細胞液中Si4+和Ca2+的多少
C.細胞提供的能量多少
D.細胞膜上載體種類和數(shù)量不同
3.大腸桿菌在生長時,細胞內(nèi)鉀離子的質(zhì)量分數(shù)是培養(yǎng)液的3000倍。如果在培養(yǎng)液中加入不影響細胞呼吸作用的藥物,大腸桿菌細胞內(nèi)鉀離子的量分數(shù)立即下降,這種藥物的作用是( )
A.破壞了線粒體的結構
B.抑制了細胞內(nèi)呼吸酶的`活性
C.破壞了細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì) D.抑制了細胞膜上載體的活性
4.若用呼吸酶抑制劑處理小腸絨毛上皮,則會明顯影響其細胞吸收的物質(zhì)是( )
A.氧氣 B.脂肪酸、水
C.葡萄糖、水 D.鉀離子、氨基酸
5.主動運輸和協(xié)助擴散的相同點是 ( )
A.都需要消耗ATPB.都順濃度梯度進行
C.都需要借助載體 D.都能按生命活動需要吸收物質(zhì)
6.新生兒小腸上皮細胞通過消耗能量,可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。這兩種物質(zhì)被吸收到血液中的方式是( )
A.胞吞、主動運輸
B.主動運輸、主動運輸
C.被動運輸、主動運輸
D.主動運輸、被動運輸
7.下列關于主動運輸意義的論述,不合理的是()
A.使細胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)和排出廢物時擺
脫了濃度的限制
B.使細胞可以主動地選擇吸收營養(yǎng)物質(zhì)和排出廢物。
C.使細胞吸收所有營養(yǎng)物質(zhì)大大加快
D.主動運輸對于活細胞完成各項生命活動有重要意義。
8.圖A、B、C表示的是物質(zhì)運輸?shù)娜N方式,
以下說法中錯誤的是( )
A.圖A是自由擴散
B.圖B運輸速度的限制因素是能量
C.圖C是主動運輸
D.圖C細胞內(nèi)物質(zhì)濃度不斷升高,說明該物質(zhì)進行逆濃度運輸
9.在哺乳動物體內(nèi),葡萄糖進出紅細胞的跨膜運輸方式為 ( )
A.自由擴散 B.協(xié)助擴散
C.被動運輸 D.主動運輸
10.下列物質(zhì)出入細胞膜的方式中需要載體的是
A.水分子進入根毛細胞 B.O2進入肺泡
C.K+ 被吸收進入小腸絨毛 D.CO2進入毛細血管
11.對于以主動運輸方式進入細胞的物質(zhì)來說,下列哪一項是該物質(zhì)進入細胞的必要條件:
A.必須是動物細胞
B.細胞必須提供能量
C.細胞的該物質(zhì)的濃度一定比細胞內(nèi)高
D.細胞必須有大液泡
12.輪藻細胞中的鉀離子濃度是它生存的水環(huán)境的63倍,這與輪藻細胞的哪種結構或生理作用是無關的 ( )
A.細胞膜上的載體 B.細胞質(zhì)中的線粒體
C. 細胞膜的被動運輸
D. 細胞膜的主動運輸
13.下列物質(zhì)進出細胞的過程與線粒體密切相關的是( )
、倬凭晃葛つの ②細胞與內(nèi)環(huán)境進行氣體交換 ③腎小管壁上皮細胞吸收原尿中的Na+ ④小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸
A.①② B.③④ C.②③④ D.①②③④
14.下列物質(zhì)中以相同方式通過細胞膜的是( )
A.甘油和二氧化碳 B.氨離子和水
C.氨基酸和水 D.葡萄糖和糖元
15.物質(zhì)出入細胞的方式中,自由擴散區(qū)別于協(xié)助擴散的是( )
A.由高濃度向低濃度擴散
B.需要載體
C.由低濃度向高濃度擴散
D.不需要載體
16.小腸上皮細胞含有大量的線粒體,與這一結構特征相適應的細胞膜功能( )
A.自由擴散 B.協(xié)助擴散
C.主動運輸 D.滲透作用
17.透析型人工腎起關鍵作用的是人工合成的血液透析膜,其作用是能把病人血液中的代謝廢物透析掉,這是模擬了生物膜的( )
A.流動性特點 B.選擇功能
C.選擇透過功能 D.主動運輸
18.若對離體的心肌細胞施用某種毒素,可使心肌細胞對Ca2+吸收量明顯減少,而對K+吸收則不受影響。這種毒素的作用是( )
A.抑制呼吸酶的活性 B.抑制Ca2+載體的活動
C.改變了細胞膜的結構 D.改變了細胞膜兩側(cè)的Ca2+濃度
19.在法囊藻的細胞液中,各種離子濃度的分析表明,細胞液中的成分很不相同,如圖所示,陰影部分代表法囊藻的離子濃度,未涂陰影部分代表海水中的離子的濃度。
。1)K+和Cl-在細胞內(nèi)積累,而Na+等在細胞液中的含量低于海水中的含量,這表明
。
。2)K+和Cl-進入細胞的轉(zhuǎn)運方向是 ,這種吸收方式叫 ,這種吸收需要的兩個基本條件是 和 。
。3)Na+和Ca+進入細胞的轉(zhuǎn)運方向是 ,它們的吸收方式屬于 。
。4)法囊藻細胞液中各種離子濃度與海水中各種離子濃度不成比例,其結構基礎是 。
20.物質(zhì)進入細胞都要穿過細胞膜,不同物質(zhì)穿過細胞膜的方式不同。如圖所示,為一定范圍內(nèi),細胞膜外物質(zhì)進入細胞膜內(nèi)的三種不同情況。
。1)據(jù)圖指出A、B、C所示物質(zhì)運輸方式:A是 ,B是 ,C是 。
(2)上述三種運輸方式中,哪一種加入呼吸酶抑制劑后曲線會發(fā)生變化?為什么?
(3)乙醇、CO2和氨基酸進入細胞的方式分別是 、 、 。
21.下圖是物質(zhì)出入細胞的三種方式的模式圖(黑點代表物質(zhì)分子),據(jù)圖回答下面的問題。
。1)與甲相比,丙方式的不同之處是
__________________________。
。2)與丙相比,乙方式的不同之處是
__________________________。
。3)對于活細胞完成各項生命活動具有重要意義的物質(zhì)運輸方式是___________。
22.人工膜(在特定條件下人工形成的磷脂雙分子層如下圖)常被用于膜的透性的研究?茖W家用人工膜實驗發(fā)現(xiàn):K+很不容易透過,如果在人工膜上加少量的纈氨霉素(一種短肽),K+便可以通過膜,由高濃度向低濃度擴散。
。1)纈氨霉素在此處的功能相當于
_____________________。
(2)用Na+做同樣的實驗,纈氨霉素不能協(xié)助Na+通過膜,說明:_______________。
。3)K+能夠通過細胞膜進入細胞內(nèi)部,將若干細胞放入不同濃度的K+溶液中,l小時后,分別測量這些細胞內(nèi)K+的濃度,并據(jù)此做出曲線圖(圖5),K+通過細胞膜的方式是___________,判斷的依據(jù)是___________。從A點開始,細胞內(nèi)的K+濃度不再增加,原因是K+的運輸與細胞膜上的___________有關。
第3節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?/p>
【基礎整理】
一、1. 順濃度梯度2.(1)①擴散作用
、谘鯕、CO2、甘油、
。2)①載體蛋白 ②紅細胞
二、主動運輸
1.低濃度 高濃度
2.(1)載體蛋白 (2)能量
3.營養(yǎng)物質(zhì),代謝廢物
三、物質(zhì)出入細胞的方式 被動運輸 主動運輸
自由擴散 協(xié)助擴散
運輸方向 高濃度→低濃度 高濃度→低濃度 低濃度→
高濃度
是否需要載體 否 是 是
是否消耗能量 否 否 是
代表例子 氧氣、CO2、水、
甘油、乙醇等 葡萄糖通過紅細胞 葡萄糖、氨基酸通過小腸上皮細胞膜;離子通過細胞膜等
補充: 1.胞吞 2.胞吐3.一定的流動性
【跟蹤訓練】
1.C 2.D 3.D 4.D 5.C 6.A
7.C 8.B 9.B 10.C 11.B 12.C
13.B 14.A 15.B 16.C 17.C 18.B
19.(1)細胞對礦質(zhì)元素的吸收具有選擇性
。2)從低濃度到高濃度 主動運輸 載體 能量 (3)從高濃度到低濃度 主動運輸
(4)細胞膜的載體種類和數(shù)量不同
20. (1)自由擴散 協(xié)助擴散 主動運輸 (2)主動運輸(C),因為主動運輸需細胞呼吸提供能量
。3)自由擴散 自由擴散 主動運輸
21.(1)需要載體 (2)需要消耗能量
。3)主動運輸(乙)
22.(1)K+的載體
。2)纈氨霉素不能作為Na+的載體
。3)主動運輸 離子由低濃度向高濃度運輸
高中生物教案3
一、知識結構
二、教材分析
1.本小節(jié)主要講授“染色體結構的變異和染色體組的概念,染色體倍性(二倍體、多倍體、單倍體)及其在育種上的應用”。
2.教材從“貓叫綜合征”講起,介紹了“染色體結構變異的四種類型及其對生物體的影響”。之后安排了“觀察果蠅唾腺巨大染色體裝片(選做)”的實驗。幫助學生加深對染色體結構變異的理解,并學習觀察果蠅唾腺巨大染色體裝片的'方法。
3.染色體數(shù)目的變異可分為兩類:一類是細胞內(nèi)的個別染色體的增加或減少;另一類是細胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。其中后一類變異與人類的生產(chǎn)和生活關系比較密切,是教材重點介紹的內(nèi)容。
4.染色體組的概念通過分析果蠅的染色體組成而得出。然后,根據(jù)生物體細胞中染色體組數(shù)目的不同,區(qū)分染色體數(shù)目變異的幾種主要類型---二倍體、多倍體和單倍體,重點講述多倍體和單倍體。最后教材用小字講述三倍體無籽西瓜的培育過程,使學生把所學的知識與生產(chǎn)和生活實際聯(lián)系起來。
5.本小節(jié)可以為本章第五節(jié)《人類遺傳病與優(yōu)生》中有關染色體異常遺傳病和第七章《生物的進化》中有關現(xiàn)代生物進化理論的學習打下基礎。
三、教學目標
1.知識目標:(1)染色體結構的變異(a:識記);(2)染色體數(shù)目的變異(a:識記)。
2.能力目標: 學會觀察果蠅唾腺巨大染色體裝片。
四、重點實施方案
1.重點: 染色體數(shù)目的變異。
2.實施方案: 通過掛圖、幻燈片、投影片等多媒體教具,變抽象為具體,讓學生抓住關鍵,學會知識。
五、難點突破策略
1.難點: 染色體組、二倍體、多倍體和單倍體的概念。
2.突破策略: 通過生殖細胞中的兩套不同的染色體,引導學生從全部染色體的許多特征中抓住共同的關鍵特征。結合多媒體課件及具體實例,搞清難點所在。突破難點,理清思路。
六、教具準備:1.貓叫綜合征幼兒的照片;2.精子形成過程的示意圖;3.果蠅的精子與卵細胞圖、染色體結構變異和染色體數(shù)目變異的知識結構投影片;4.果蠅染色體活動的多媒體課件。
七、學法指導:本節(jié)課中,教師要指導學生仔細觀察,與學生談話,師生互動,共同歸納總結出應得的結論。
八、課時安排:2課時
高中生物教案4
第六章細胞的生命歷程
第2節(jié)細胞的分化
一、教學目標
知識方面:
1、說明細胞的分化。
2、舉例說明細胞的全能性。
能力方面:進行有關干細胞研究進展與人類健康的資料搜集和分析。
二、教學重點、難點及解決方法
1、教學重點:
、偶毎只母拍詈鸵饬x。
⑵細胞全能性的概念。
解決方法:聯(lián)系初中學過的有關組織、器官、系統(tǒng)的知識;聯(lián)系不同組織中的細胞形態(tài)、結構和功能的特點。從個體發(fā)育過程中各種組織、器官、系統(tǒng)的建成讓學生理解細胞分化的概念和意義。
2、教學難點:細胞全能性的概念及實例。
解決方法:從體細胞一般是受精卵通過有絲分裂繁殖而來的,已分化的細胞都有一套和受精卵相同的染色體,攜帶具有本物種特征的DNA分子的角度,得出細胞全能性。
三、課時安排:1課時
四、教學方法:講解法。
五、教具準備:課件
六、學生活動
1、通過具體實例,啟發(fā)學生得到細胞全能性的概念。
2、指導學生閱讀教材,找出細胞分化的相關知識點。
七、教學程序
[問題探討]1、為什么健康人的血細胞數(shù)量不會隨著血細胞的死亡而減少?2、骨髓與血細胞的形成有什么關系?
一、細胞分化及其意義
出示教材P117、118相關圖片講解。
1、細胞分化的概念:略。
2、引導學生探討以下問題:
、偶毎只谏锝缙毡榇嬖诘膶嵗。例如,在植物的胚根發(fā)育成根的過程中,分生區(qū)的細胞不斷分裂,形成的細胞近似正方體。隨著細胞的生長,變成伸長區(qū)的長方體細胞,后來分化成成熟區(qū)的`輸導組織的導管細胞、根毛細胞、薄壁細胞等形態(tài)、結構、功能各異的細胞。又如動物的胚胎細胞形成多細胞生物體。干細胞再生出各種細胞等。⑵細胞分化的過程。
在細胞外觀尚未出現(xiàn)明顯變化之前,細胞分化的前途就由遺傳信息的執(zhí)行情況決定了。分化的細胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結構和生理功能的變化,首先源于細胞內(nèi)化學物質(zhì)的變化,如結構蛋白和催化化學反應的酶,以后依次漸變,不能逆轉(zhuǎn)。因此,分化是一種持久的、穩(wěn)定的漸變過程。⑶細胞分化的意義。一般多細胞生物體的發(fā)育起點是一個細胞(受精卵),細胞的分裂只能繁殖出許多相同的細胞,只有經(jīng)過細胞分化才能形成胚胎、幼體,并發(fā)育成成體,細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎。
3、細胞分化的特點:持久性,不可逆轉(zhuǎn)。
4、細胞分化的時間:整個生命進程中,胚胎時期達到最大限度。
5、細胞分化的實質(zhì):基因選擇性表達的結果。
6、細胞分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變嗎?
二、細胞的全能性
1、細胞的全能性概念
教師出示教材P119胡蘿卜的組織培養(yǎng)的圖片,介紹美國科學家斯圖爾德的實驗。
由于體細胞一般是通過有絲分裂增殖而來的,一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的染色體,攜帶有本物種相同的DNA分子。因此,分化的細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能。在合適的條件下,有些分化的細胞具有恢復分裂、重新分化發(fā)育成完整新個體的能力。細胞的全能性就是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。
高度分化的植物細胞仍然具有全能性。(介紹植物細胞全能性的應用)高度分化的動物細胞,從整個細胞來說,全能性受到限制。但是細胞核仍然保持著全能性。例如,將綿羊乳腺細胞的細胞核移植到去核的卵細胞中,培育出克隆綿羊“多利”。
2、干細胞
動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞,這些細胞叫做干細胞。例如,人的骨髓中有許多造血干細胞。干細胞有多種類型,可分為成體干細胞和胚胎干細胞。也可以分為這樣三種類型:能夠分化產(chǎn)生生命活動所需要的各種類型細胞的干細胞稱為全能干細胞,它本身可以形成一個生命;不能單獨發(fā)育成完整個體,但能分化為多種類型細胞的干細胞稱為多能干細胞;能分化產(chǎn)生與特定器官和特定生理功能相關的細胞稱為專能干細胞。
[資料搜集和分析]干細胞研究進展與人類健康,討論回答教材P120相關問題。
三、總結
細胞分化的概念,細胞分化的生物學意義和細胞的全能性等。
四、作業(yè)布置
P120練習
五、板書設計
第2節(jié)細胞的分化
一、細胞的分化及其意義
1、概念:
2、特點:持久的,不可逆轉(zhuǎn)的
3、時間:整個生命進程中,胚胎時期達到最大限度
4、意義:
5、實質(zhì):基因選擇性表達
二、細胞的全能性
1、概念
2、基礎
植物細胞的全能性
3、類型動物細胞核的全能性
三、干細胞
1、概念
成體干細胞全能干細胞
2、類型或多能干細胞胚胎干細胞專能干細胞
高中生物教案5
一、教材分析
(一)教材的地位和作用
本節(jié)是必修2《遺傳與進化》的第二章第二節(jié),其根本是解釋孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)。減數(shù)分裂與孟德爾遺傳規(guī)律緊密相連,減數(shù)分裂又是高中生物學的重點和難點。所以學好本節(jié)課是
(二)教學目標的確定
☆知識目標:說出基因位于染色體上的理論依據(jù)和實驗依據(jù);
會用有關基因和染色體的知識說明孟德爾遺傳定律的實質(zhì);
☆能力目標:嘗試運用類比推理的方法解釋基因位于染色體上。
☆情感目標:認同基因是物質(zhì)的實體;
認同觀察、提出假說、實驗的方法在建立科學理論過程中所起的重要作用;
學習科學家敢于懷疑的科學精神
(三)重難點的確定
※教學重點:基因位于染色體上的理論假說和實驗依據(jù);
孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
※教學難點:運用類比推理的方法,解釋基因位于染色體上;
基因位于染色體上的實驗依據(jù)
二、教學策略
啟發(fā)式教學法:通過創(chuàng)設問題,不斷引導學生分析討論、猜想、實驗并得出結論。比如問題探討中“請你試一試,將孟德爾分離定律中的遺傳因子換成同源染色體,把分離定律再念一遍,你覺得這個替換有問題嗎?由此你聯(lián)想到什么?”如果學生能在老師的啟發(fā)下答出基因在染色體上,甚至說“遺傳因子是不是就是染色體”,我們這堂課已經(jīng)成功了一半。
探究式學習法:現(xiàn)代教學論認為:在課堂教學中僅僅通過教師的傳授及學生個體的主動學習是不夠的,教學任務需要更多地依賴于教師與學生、學生與學生的交互作用以及群體協(xié)商與對話等教學情境來實現(xiàn)。所以本節(jié)課除了傳統(tǒng)的傳授法之外,還通過小組合作學習來達到教學目標,小組合作學習讓學生既有分工,又有合作。它對于培養(yǎng)學生的協(xié)作精神,主動探究和解決實際問題的能力有重要的潛在作用。
三、教學設計思路
1、以“類比推理”的科學方法為一條主線
2、以“假說——演繹”的科學方法為課堂的第二條線索
薩頓假說的證據(jù)——摩爾根的果蠅雜交實驗中體現(xiàn)了“假說——演繹”的方法。
五、教學環(huán)節(jié)
(一)創(chuàng)設情境,問題導入
問題探討:請你試一試,將孟德爾分離定律中的遺傳因子換成同源染色體,把分離定律再念一遍,你覺得這個替換有問題嗎?由此你聯(lián)想到什么?(這是教材上設計的問題,非常地好,好在很容易使學生將遺傳因子與染色體聯(lián)系起來,如果學生能在老師的啟發(fā)下回答出遺傳因子在染色體上,哪怕說“遺傳因子是不是就是染色體,”那我們這堂課已經(jīng)成功了一半。
(二)小組合作學習(通過類比推理讓學生從感性上接受基因在染色體上)
通過上面的導入很容易過渡到薩頓的發(fā)現(xiàn)以及假說,但是要說明一點,假說的提出不是無根據(jù)的亂說,而是通過“類比推理”得出的結論,因為薩頓發(fā)現(xiàn)基因和染色體存在明顯的`平行關系(這里面需要給學生介紹科學研究的常用方法之一--類比推理,并強調(diào)其重要性)。
基因的行為染色體的行為體細胞中的來源一個來自父方,一個來自母方同左體細胞中的存在形式成對存在成對存在在配子中的存在方式在配子中,成對中的一個
同左在配子形成和受精時保持完整性和獨立性保持相對穩(wěn)定的形態(tài)結構形成配子時的行為非等位基因自由組合非同源染色體自由組合小組合作學習“思考與討論”:
你同意以上的分析(指基因在染色體上)嗎?如果你也認為基因在染色體上,請你在圖中染色體上標注基因符號,解釋孟德爾一對相對性狀的實驗。(P28圖)
這個“思考與討論”必須讓學生來完成,當學生將基因標注在染色體上之后,會發(fā)現(xiàn)不管是F1還是F2代,結果與前面孟德爾所做的實驗(還沒有發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂之前)完全是一致的,到這個時候?qū)W生會有這種感覺:將孟德爾所說的遺傳因子標注在染色體上是一點都沒有問題。
(三)摩爾根的實驗
由推理得出的結論并不具有邏輯的必然性,其正確與否,還需要觀察和實驗的檢驗。
介紹摩爾根的果蠅雜交實驗(實驗圖解)
1、摩爾根關于果蠅眼色的遺傳實驗:
P紅眼(雌) ×白眼(雄)
F1紅眼(雌、雄)
F2紅眼(雌、雄)白眼(雄)
3/4 1/4
F2紅眼和白眼之間的數(shù)量比為3:1,遺傳表現(xiàn)符合分離定律,表明果蠅的紅眼和白眼受一對等位基因控制。
提出問題:
根據(jù)哪一個雜交組合判斷出果蠅的顯性性狀?為什么?
果蠅的白眼性狀遺傳有什么特點?是否與性別有關?
學生思考回答問題。
展示果蠅的染色體圖譜,介紹常染色體與性染色體。提出問題:
若控制此對性狀的基因在常染色體上,那F2代表現(xiàn)性及比例如何?
學生思考并畫出遺傳圖解。
設想:控制白眼的基因w位于X性染色體上
P XWXW紅眼(雌) × XwY白眼(雄)
高中生物教案6
第一單元世界地理概況
提綱挈領
1.世界海陸分布、海底地形、陸地地形。
2.世界氣溫和降水的水平分布規(guī)律及主要氣候類型。
3.世界森林資源、土地資源、水資源、礦產(chǎn)資源的利用現(xiàn)狀及存在問題。
4.世界人口的增長及世界四大人口稠密區(qū)的分布、世界面積大國及領土。
第一節(jié)世界的陸地和海洋
鞏固夯實基礎
一、世界海陸分布大勢
地球上海洋面積占71%,陸地占29%。
分布特點:
陸地主要集中在北半球。在任何半球,海洋面積都大于陸地面積。
各大陸的形狀都是北寬南窄,略呈倒三角形。
某些大陸還南北對稱,某些大陸的東部邊緣被一連串的島嶼群環(huán)繞,形成向東突出的島弧。
二、世界陸地
1.大陸、半島、島嶼、大洲概念
一般把面積廣大而完整的陸地叫做大陸,陸地被海洋分成大大小小的.許多塊。面積較小的陸地稱為島嶼。陸地伸進海洋的部分稱為半島。
世界最大的陸地是亞歐大陸。
世界最小的陸地是澳大利亞大陸。
高中生物教案7
一、教學目標
。ㄒ唬┲R教學點
1.使學生初步學會運用生態(tài)學的基本觀點來認識生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動、物質(zhì)循環(huán)對生物界的重要性。
2.使學生了解生態(tài)系統(tǒng)的主要功能和較多的名詞概念以及能量流動與物質(zhì)循環(huán)的特點。
3.使學生理解掌握能量流動過程和物質(zhì)循環(huán)過程,以及它們在生態(tài)系統(tǒng)中的重要意義。
。ǘ┠芰τ柧汓c
1.學會識圖,提高學生分析能力。
2.通過電視錄像和多媒體軟件的觀察以及實地考查生態(tài)系統(tǒng),結合課本上理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生的觀察能力和分析問題的能力。
3.通過討論交流培養(yǎng)口頭表達能力。
4.以生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)與人類生存的關系為題撰寫小論文,提高學生的綜合能力。
(三)德育滲透點
通過生態(tài)系統(tǒng)功能的學習,使學生熱愛大自然、保護生態(tài)環(huán)境,熱愛祖國的美好山河,熱愛家鄉(xiāng),培養(yǎng)高尚的愛國主義情操。
二、教學重點、難點及解決方法
1.重點
。1)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程及特點。
。2)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程及特點。
。3)碳循環(huán)過程圖解。
。4)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關系。
2.難點
。1)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程。
(2)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程。
3.疑點
在生態(tài)系統(tǒng)中為什么只能是物質(zhì)循環(huán),能量能否循環(huán)。
4.解決辦法
。1)將能量流動和物質(zhì)循環(huán)的知識重點、難點編制成圖文、音形并茂的多媒體課件,使它們變靜為動,變抽象為形象,將難理解的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為易接收的知識。
。2)培養(yǎng)提高學生的識圖能力,分析問題、解決問題等思維能力,討論交流將知識化難為易。
三、課時安排
2課時:能量流動1課時,物質(zhì)循環(huán)1課時。
四、教學方法
多媒體組合教學模式,采用自學、討論與講述法。
五、教具準備
1.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的多媒體軟件及電教設備。
2.電視錄像帶、放像機。
六、學生活動設計
1.自學生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的全部內(nèi)容。
2.質(zhì)疑討論、學生相互啟迪,教師點撥指導。
3.交流總結,相互取長補短,獲取新的知識體系。
4.鞏固所學的新知識,學生相互提問解答,歸納小結,課后練習,寫小論文。
七、教學步驟
第一課時
。ㄒ唬┟鞔_目標
1.使學生理解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的起點,能量流動的數(shù)量及其作用。
2.以一條食物鏈為例闡述生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程和特點。
3.使學生理解什么是能量金字塔?人們研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的目的是什么?
(二)重點、難點的學習與目標完成過程
引言:作為生物與環(huán)境組成的統(tǒng)一整體,生態(tài)系統(tǒng)不僅具有一定的結構,而且具有一定的功能。生態(tài)系統(tǒng)的主要功能一是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,二是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),首先學習討論生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。
1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
講述:生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的最重要聯(lián)系是通過食物鏈和食物網(wǎng)聯(lián)成一個整體,所以食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)的主渠道。
學生活動:觀看生態(tài)系統(tǒng)的能量流動電視錄像片和多媒體課件,使學生身臨其境,看完錄像后,師生共同討論。
(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的起點是從什么地方開始的?能不能從動物開始為什么?
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者所固定的太陽能開始的。這里指的生產(chǎn)者主要是綠色植物,因為只有綠色植物才能把太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能,儲存在有機物中,所以,流經(jīng)生物群落中的能量是從綠色植物開始的。
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動起點能不能從動物開始?不能,因為我們通過動植物細胞結構與功能的學習,知道綠色植物的細胞結構有特殊的葉綠體能固定太陽光能,而動物細胞結構沒有葉綠體是無法固定太陽光能的,所以只能利用現(xiàn)有的有機物。
。2)能量流動的數(shù)量及作用:生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者——綠色植物通過光合作用,把太陽光能轉(zhuǎn)化為化學能,儲存在它們制造的有機物中。生產(chǎn)者所固定的全部太陽能,就是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的.總能量。能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)后,就是一切生物生命活動的動力,也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的動力。
(3)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動全過程。
分組討論生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖的涵義:
能量流動的起點:地球上所有的生態(tài)系統(tǒng)所需的能量都是來自太陽,是從生產(chǎn)者通過光合作用把太陽能固定在它們所制造的有機物中。生產(chǎn)者固定的全部太陽能就是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者固定太陽光能開始的。
生態(tài)系統(tǒng)能量流動的數(shù)量,是生產(chǎn)者所固定的全部太陽光能,就是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量,這些能量能在生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級中進行流動。
生態(tài)系統(tǒng)能量流動的途徑:通過食物鏈闡述其能量流動的過程,結合播放能量流動的多媒體課件,加深學生的印象。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動的課件看完后,推薦一個學生歸納其中心內(nèi)容,其他學生補充,老師點撥指導。
第一、生態(tài)系統(tǒng)的總能量,其中一部分能量用于生產(chǎn)者自身的新陳代謝等生命活動,即呼吸作用消耗掉了;另一部分能量隨著植物遺體和殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來;還有一部分能量被植食性動物攝入體內(nèi)。
第二,植物被草食動物吃了以后,一部分以糞便等排泄物被動物排出體外,其余大部分被動物所同化。這樣能量由植物流入動物即能量從第一營養(yǎng)級→第二營養(yǎng)級→第三營養(yǎng)級→第四營養(yǎng)級,各營養(yǎng)級所同化的能量,一部分通過呼吸作用消耗掉;另一部分用于各營養(yǎng)級生物的生長、發(fā)育、繁殖等生命活動。消費者的尸體、糞便等與生產(chǎn)者的遺體,殘枝敗葉一樣,被分解者分解利用,并通過分解者的呼吸作用將其能量釋放到環(huán)境中去最終消失。
。4)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點
講述:
美國生態(tài)學家林德曼,明確提出了“十分之一定律”。從理論上講,一個人靠吃魚增長身體1kg,就得吃掉10kg魚,10kg的魚則要吃掉100kg的浮游動物,100kg的浮游動物要吃掉1000kg的浮游植物。也就是說,1000kg的浮游植物才能養(yǎng)活10kg的魚,進而才能使人增長1kg體重。
根據(jù)林德曼能量傳遞的“十分之一定律”,編制成多媒體課件,圖、文、音、形并茂,形象逼真,學生一目了然。
觀看后,學生歸納小結如下:
第一、能量流動不是循環(huán)的而是單向的:從生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……。食物鏈各個營養(yǎng)級的順序是不可逆的,而各個營養(yǎng)級的能量總是以呼吸散失熱能。即必須源源不斷地輸入,又不斷地散失。
第二、能量流動是逐級遞減的:傳遞率為10%~20%,一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不會超過五個營養(yǎng)級,因營養(yǎng)級上升一級,可利用的能量相應要減少80%~90%,能量到了第五個營養(yǎng)級時,可利用的能量往往少到不能維持其生存的程度了。由于生態(tài)系統(tǒng)能量流量逐級遞減,其傳遞率為10%~20%,即構成了能量金字塔。所以,生產(chǎn)者固定的全部太陽能流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)過程中逐級遞減,單向不循環(huán),最終在環(huán)境中消失。
(5)研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的目的
問:能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律?
不能,人們雖然不能改變能量流動的客觀規(guī)律,但可設法調(diào)整能量流動方向,使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠。例如,在森林中,最好使能量多儲存在木材中;在草原牧場上,則最好使能量多流向到牛、羊等牲畜體內(nèi),獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產(chǎn)品。
(三)總結、擴展
學生活動思維訓練
1.為什么肉類食品的價格比小白菜價格高?
引導學生根據(jù)林德曼能量流動的“十分之一定律”來闡述這個問題,如魚體重增加1kg,所需浮游植物100kg等,結合日常生活實際講解。
2.下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈及能量流動圖解,回答問題。
圖中D表示______。
能量在逐級遞減中,傳遞率按20%計算,若狐獲得的能量是8千焦,傳遞給狼的能量為______千焦,狼獲得的能量中,草應供給這條食物鏈的能量為______千焦。
圖中各營養(yǎng)級通過A______作用被消耗,通過B______利用,而B又通過C______被消耗。
太陽能;②1.6 200;③呼吸分解者呼吸作用
3.總結
從能量傳遞過程看,流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的能量就是綠色植物所固定的全部太陽能,這些能量沿著食物鏈和食物網(wǎng)的各個營養(yǎng)級傳遞,可見生產(chǎn)者是消費者和分解者獲得能量的源泉,是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎。
從能量傳遞的數(shù)量和效率看,能量流經(jīng)各營養(yǎng)級是逐級遞減的,單向不循環(huán)的,傳遞率為10%-20%,因為大部分能量用于各營養(yǎng)級自身的新陳代謝等生命活動,另一部分隨遺體等被分解者所利用,真正流入下一個營養(yǎng)級的能量只有10%-20%。所以,一條食物鏈一般不能超過五個營養(yǎng)級,到第五營養(yǎng)級時,可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。
(四)作業(yè)
1.識圖作答:下圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,請據(jù)圖回答,
。1)將A、B、C、D各營養(yǎng)級的名稱依次寫在圖中:
A.______B.______C.______D.______
。2)圖中a1代表______。
。3)圖中a2代表______。
(4)a3<a2的原因是______。
。5)從生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率上看,一個營養(yǎng)級的能量,流到下一個營養(yǎng)級只有______。因此,一個食物鏈一般不能超過______。
答案:(1)生產(chǎn)者、初級消費者、次級消費者、三級消費者;(2)生產(chǎn)者所固定的太陽能;(3)從第一營養(yǎng)級流動到第二營養(yǎng)級的能量;(4)初級消費者呼吸作用消耗了大部分的能量,只有10%-20%的能量傳遞給次級消費者,所以a3<a2;(5)10%-20%,五個營養(yǎng)級。
2.思考題:生物的個體數(shù)量是否能成為金字塔?答案:略。
(五)板書設計
七、教學步驟
第二課時
。ㄒ唬┟鞔_目標
1.了解生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的概念及物質(zhì)循環(huán)的重要意義。
2.理解掌握生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程,重點以碳循環(huán)為例搞清楚物質(zhì)循環(huán)的過程及特點。
3.掌握生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)互為因果關系。
。ǘ┲攸c、難點的學習及目標完成過程
引言:
生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)也是順著生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構即食物鏈和食物網(wǎng)這個主渠道進行循環(huán)流動的。前面講的能量流動與物質(zhì)循環(huán)是不同的,能量在流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級時,是逐級遞減、單向不循環(huán)的。而物質(zhì)循環(huán)是在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機環(huán)境之間可以反復出現(xiàn),是循環(huán)流動的。那么,生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)到底是怎樣循環(huán)的呢?
2.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
講述:
。1)物質(zhì)循環(huán)的概念
生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機環(huán)境之間反復循環(huán)運動。
生物地化循環(huán):生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng),其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性,這種物質(zhì)循環(huán)又叫生物地化循環(huán)。
生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)反復出現(xiàn),循環(huán)流動,不會消失,生物可反復利用。
。2)物質(zhì)循環(huán)的特點
學生活動
演示水、碳、氮循環(huán)的多媒體課件(自制),增強學生的感性認識,為學習物質(zhì)循環(huán)奠定基礎。
學生談觀后感:老師點撥指導。
水循環(huán):水是組成生物體的重要成分,約占體重的60%~95%,體內(nèi)進行一切生化反應都離不開水。地球上水通過蒸發(fā)、降雨、植物的蒸騰、吸收等過程反復循環(huán)。
碳循環(huán):碳元素約占生物體干重的47%,碳是有機化合物的“骨架”,沒有碳就沒有生命。碳在無機環(huán)境與生物群落之間是以CO2的形式進行循環(huán)的。
氮循環(huán):氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。氮占大氣成分的79%,必須經(jīng)過生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落與無機環(huán)境間反復循環(huán)。
物質(zhì)循環(huán)的主要特點:物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性的,生物群落和無機環(huán)境之間的物質(zhì)可以反復出現(xiàn)反復利用,周而復始進行循環(huán),不會消失。
為了進一步搞清楚生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)全過程,現(xiàn)以碳循環(huán)為例來進行系統(tǒng)學習。
。3)碳的循環(huán)過程
演示碳的循環(huán)過程多媒體課件,增加學生感性認識。
看圖說話,P267中圖104碳的循環(huán)過程,一人發(fā)言,其他同學補充,老師點撥指導。
碳的作用:糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸都是構成生物體的基本物質(zhì),在它們的分子中都含有碳元素。碳元素大約占生物體干重的49%,是有機化合物的“骨架”,沒有碳就沒有生命。
碳在無機自然環(huán)境中存在的形式即以CO2和碳酸鹽(石灰?guī)r、珊瑚礁)的形式存在。
碳的循環(huán)形式:碳在無機環(huán)境與生物群落間是以CO2的形式進行循環(huán)的。大氣中的CO2進入生物群落,主要依賴于綠色植物的光合作用,使CO2中的“C”變成為有機物中的“C”,再通過食物鏈進入動物和其他生物體中,因此從“C”的循環(huán)可見綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)的基石。除此之外,還有化能合成作用的微生物也能把CO2合成為有機物。
還有一部分生物遺體沒有被分解者分解,轉(zhuǎn)變成為地下的石油和煤,這部分“C”暫時脫離循環(huán),一經(jīng)開采運到地面燃燒,仍可產(chǎn)生CO2再返回碳循環(huán)。
3.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的因果關系
生態(tài)系統(tǒng)的存在是靠物質(zhì)循環(huán)和能量流動來維持的。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)都是通過食物鍵和食物網(wǎng)的渠道實現(xiàn)的,二者相互伴隨進行,又相輔相存,密不可分的統(tǒng)一整體。但是,能量流動和物質(zhì)循環(huán)又有本質(zhì)上的區(qū)別:能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級時是逐級遞減,而且運動是單向的、不是循環(huán)的,最終在環(huán)境中消失。物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性的,在生物群落與無機環(huán)境間物質(zhì)可以反復出現(xiàn),反復利用,循環(huán)運動,不會消失。
。ㄈ┛偨Y、擴展
1.進入生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的能量和物質(zhì)都是通過光合作用進行的,從物質(zhì)循環(huán)、能量流動的角度看,光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。
2.在碳的循環(huán)中,森林生態(tài)系統(tǒng)是碳的主要吸收者,每年大約固定36×1012公斤碳。但是,近年來由于人類大量地采伐森林,再加上燃燒化石燃料以及環(huán)境污染,因而使大氣中的CO2濃度明顯增加,這種趨勢如果繼續(xù)發(fā)展下去世界的氣候就可能發(fā)生劇烈變化,后果令人擔憂。
3.總結
生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是進行能量流動和物質(zhì)循環(huán),能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級時,是逐級遞減的,流動是單向不循環(huán)的。物質(zhì)循環(huán)具有全球性,物質(zhì)在生物群落與無機環(huán)境間可以反復出現(xiàn),循環(huán)運動。能量流動與物質(zhì)循環(huán)既有聯(lián)系,又有區(qū)別,是相輔相承,密不可分的統(tǒng)一整體。
(四)布置作業(yè)
1.識圖作答:
。1)寫出①②③④的生理過程及⑤產(chǎn)生CO2的方式。
____②____③____
____⑤____
。2)碳在無機環(huán)境與生物群落之間以____形式進行循環(huán)。
(3)碳循環(huán)中最簡單的循環(huán)途徑是在____和大氣之間的循環(huán)。
答案:
。1)光合作用、呼吸作用、微生物分解作用、呼吸作用、燃燒。
。2)CO2
(3)綠色植物
2.寫小論文淺談能量流動和物質(zhì)循環(huán)與生物生存發(fā)展的關系。
(五)板書設計
高中生物教案8
一、感悟課標新理念
課 標學習目標
課標重點
1.通過對進化理論不斷完善的發(fā)展歷程的了解來建構科學研究的基本過程。
2.概述科學思維的基本過程。
課標難點
通過對進化理論不斷完善的發(fā)展歷程的了解來建構科學研究的基本過程。
教材脈絡梳理
學習背景探索
生物進化論形成的歷史背景
中世紀的西方,各種學術思想都受宗教束縛,哲學也偏離了古希臘的唯物主義傳統(tǒng),唯心主義占統(tǒng)治地位,表現(xiàn)在自然觀上就是宗教的“創(chuàng)世說”! 創(chuàng)世說”把世界萬物描繪成創(chuàng)世主上帝的特殊創(chuàng)造物。從創(chuàng)世論的基本思想延伸出兩個教條,即自然界中生物對環(huán)境適應的“ 目的論”和“ 物種不變論”。恩格斯曾這樣刻畫目的論:“根據(jù)這種理論,貓被創(chuàng)造出來是為了吃老鼠,老鼠被創(chuàng)造出來是為了給貓吃,而整個自然界被創(chuàng)造出來是為了證明造物主的智慧”(《自然辯證法》導言)。與古代中國及古希臘哲人的世界萬物從某種混沌狀態(tài)中產(chǎn)生的“演變論”的自然觀相反,創(chuàng)世說認為世界是一下子創(chuàng)造出來的,而且一旦被創(chuàng)造出來就永遠不變了,這種思想從中世紀一直到18 世紀都占據(jù)著統(tǒng)治 地位。
從15 世紀后期的文藝復興到!4 世紀是西方近代自然科學產(chǎn)生與發(fā)展的時期,自然科學各學科逐漸建立起來,涌現(xiàn)出許多偉大的科學家。但這個時期的自然科學仍然沒有擺脫宗教神學的束縛,自然科學家與神學家的差別只不過是以不同的方式解釋和頌揚創(chuàng)世主(上帝)的智慧。那時的自然科學也是一種神學,即所謂的自然神學,正如邁爾所描寫的:“自然科學既是科學又是神學,神學與科學分不開直到科學與神學離婚之前,實際上不存在真正客觀的、不受約束的自然科學!
自然科學的神學觀一直到19世紀中期才逐漸被科學界拋棄。
———根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)資料整理
二、研習教材重難點
【溫故知新】
我們知道,大約400多萬年前地 球上還沒有人類。人類的原始祖先———森林古猿,還在莽莽森林中風餐露宿,與獸共舞。幾億年前乃至幾十億年前,地球上的生物又是怎樣的呢?最原始的生命又是怎樣出現(xiàn)的呢?生物的進化問題很久以來就吸引著人們?nèi)ヌ角,也不斷有各種各樣的爭論。隨著科學技術的發(fā)展,人們對這個問題的認識也越來越深入。
研習點#$ 科學家不斷思考———進化理論的創(chuàng)立和完善
。ㄒ唬├R克和進化理論
(1)理論———用進廢退學說
物種不是不變的,更不是上帝創(chuàng)造的;環(huán)境條件的改變能引起生物的變異;環(huán)境的多樣性是生物多樣性的原因。
。2)兩個法則:一個是用進廢退;一個是獲得性遺傳。并認為這兩者既是變異產(chǎn)生的
原因,又是適應形成的過程。
。3)意義:開辟了進化理論的先河,為科學進化論的發(fā)展鋪平了道路。
。4)不足:典型的唯心主義觀點,認為生物的本質(zhì)本身的意志是推動其進化的動力;
后天獲得的遺傳可遺傳;缺乏必要的實驗證據(jù)。
【領悟整合】
。1)拉馬克的兩條法則
、儆眠M廢退。不超過發(fā)育限度的任何動物,其所有使用的器官都得到加強、發(fā)展、增
大,加強的程度與使用的時間長短呈正比。反之某些不經(jīng)常使用的器官就削弱、退化,以
至喪失機能,甚至完全消失。這就是所謂的“器官使用法則”或“用進廢退法則”。
、讷@得性遺傳。某種動物在環(huán)境長期影響下,甲器官頻繁使用,而乙器官不使用,結
果使一部分器官發(fā)達,而另一部分器官退化,由此產(chǎn)生的變異如果是能生育的雌、雄雙親
所共有,則這個變異能夠通過遺傳而保存。這就是被后人稱為“獲得性遺傳”的法則。
。ǘ┻_爾文和進化理論
。1)理論———自然選擇學說
過度繁殖:生物的繁殖能力很強,能產(chǎn)生大量后代(基礎)。
生存斗爭:大部分個體被淘汰(動力)。
遺傳變異:生物個體既有親本的遺傳性狀,又會出現(xiàn)變異(內(nèi)因)。
適者生存:在生存斗爭中,有利變異的個體適者生存,不利變異的不適者被淘汰(結果)。(2)意義:科學地解釋了生物進化的原因以及生物的多樣性和適應性。
。3)不足:對遺傳和變異的本質(zhì)以及自然選擇如何對可遺傳的變異起作用等問題不能做出科學的解釋。
【領悟整合】
。1)自然選擇學說知識的拓展
、龠x擇的對象。從表面看自然選擇是對一個個生物個體的選擇,而實際上自然選擇是對個體包含的變異進行的選擇。從現(xiàn)代分子遺傳水平看,自然選擇實質(zhì)上是對變異所對應的基因的選擇,從而改變種群不同基因的頻率。
、谶x擇的因素。對生物的變異起選擇作用的不是生物自身,而是個體所處的自然環(huán)境。環(huán)境因素很多,有一種或幾種起主導的選擇作用。如用農(nóng)藥噴灑害蟲,害蟲大量死亡(無抗藥性),少數(shù)害蟲生存且繁殖后代( 抗藥性)。農(nóng)藥是這一變化中主導的選擇因素,它把群體中早已存在的抗藥性個體與不抗藥個體區(qū)分開來。如果不噴灑農(nóng)藥,害蟲無論抗藥與否都能生存。農(nóng)藥起到了選擇作用,把抗藥性選擇保留下來,并通過繁殖傳給后代,使抗藥性狀在下一代某些個體中得以積累和加強?梢姯h(huán)境對生物變異的選擇是定向的,朝著適應環(huán)境的方向進化。
、圻x擇的手段。生存斗爭是選擇的手段。生物的過度繁殖與有限生活條件之間的矛盾,必然引起并加劇生存斗爭。通過生存斗爭,使少數(shù)具有適應環(huán)境的有利變異的個體生存下來,從而完成一次自然對生物的選擇。生存下來的少數(shù)生物個體充分利用現(xiàn)有的豐富的生活條件,迅速生長、發(fā)育,并繁殖產(chǎn)生大量的后代,又引起新一輪的生存斗 爭,生物又面臨著再一次的選擇。所以說自然選擇是通過生存斗爭實現(xiàn)的。
、苓x擇的結果。自然選擇的結果是適者生存、不適者被大自然淘汰。生物產(chǎn)生不定向變異,由自然選擇決定這些變異的生存或淘汰。自然選擇只選擇與環(huán)境相適應的變異類型,淘汰不適應環(huán)境的變異個體,即自然選擇是定向的,自然選擇決定著生物進化的方向。
(2)以長頸鹿的進化過程為例比較拉馬克和達爾文進化觀點的區(qū)別。
、倮R克觀點:長頸鹿的祖先由于生活在缺乏青草的環(huán)境里,不得不經(jīng)常努力地伸長頸和前肢去吃樹上高處的葉 子,由于經(jīng)常使用,頸和前肢逐漸地變得長了一些,而且這些獲得的性狀能夠遺傳給后代。這樣,經(jīng)過許多代,終于進化成為現(xiàn)在所看到的長頸鹿。
、谶_爾文觀點:
(三)木村資生和進化理論
。1)提出根據(jù):根據(jù)分子生物學的研究,主要是根據(jù)核酸、蛋白質(zhì)中的核苷酸及氨基
酸的置換速率,以及這些置換所造成的核酸及蛋白質(zhì)分子的改變并不影響生物大分子的
功能等事實。
。2)理論———中性突變進化理論
生物進化的主導因素不是自然選擇,而是中性突變的隨機固定。每種生物信息大分
子都有一定的進化速率。
。3)意義:揭示了分子水平的進化規(guī)律
【領悟整合】
。1)中性突變
中性突變是指這種突變對生物體的生存既沒有好處,也沒有害處,也就是說,對生物的生殖力和生活力,即適合度沒有影響,因而自然選擇對它們不起作用。
。2)遺傳漂變是分子進化的基本動力
大的種群如果發(fā)生了隔離與遷移而形成小種群時,遺傳漂變就可能發(fā)生。綜合進化論認為遺傳漂變對生物進化是有作用的,但是比起選擇來,它的作用要小得多。中性學說則認為,中性突變不引起生物表型的改變,對于生物的生殖力和生活力沒有影響,因而自然選擇對中性突變不可能起作用,真正起作用的是隨機的遺傳漂變。遺傳漂變不只限于小種群,任何一個種群都能發(fā)生遺傳漂變,遺傳漂變是分子進化的基本動力。換言之,中性學說認為,突變大多在種群中隨機地被固定或消失,而不是通過選擇才被保留或淘汰的。
。3)分子進化速率
中性學說認為,分子進化速率取決于蛋白質(zhì)或核酸等大分子中的氨基酸或核苷酸在一定時間內(nèi)的替換率。生物大分子進化的特點之一是,每一種大分子在不同生物中的進化速度都是一樣的。以血紅蛋白的α鏈為例,鯉、馬和人的α 鏈都是由141個氨基酸所構成,其中鯉和馬有66個氨基酸不同,馬和人有18個氨基酸不同。據(jù)此,中性學說指出,分子進化的速率與種群的大小、物種的生殖力和壽命都沒有關系,也不受 環(huán)境因素的影響,也就是說,分子進化是隨機發(fā)生的,而不是選擇的結果。
【發(fā)散探討】
問題一:為什么說日本學者木村資生的“中性學說”揭示了分子水平的進化規(guī)律,而且和達爾文的進化理論是相互補充的?
解答:達爾文創(chuàng)立“自然選擇”進化理論,隨著分子進化的研究的發(fā)展。一些科學家積極思考,認為生物進化是以生物大分子為基礎的,只有從分子水平上研究生物的進化才能觸及生物進化的本質(zhì)。木村資生認為,分子水平上的進化是由選擇中性或近中性突變基因的隨機固定而實現(xiàn)的。而只有當分子進化導致形態(tài)和生理上發(fā)生差異后,自然選擇才能發(fā)揮作用。這一進化理論揭示了分子水平的進化規(guī)律,和達爾文的理論相互補充,更好地揭示了生物進化的本質(zhì)。
問題二:1984 年 在云南澄江發(fā)現(xiàn)了聞名于世的澄江動物化石群。澄江動物化石群向人們展示了各種各樣的生物在寒武紀呈大爆發(fā)地出現(xiàn),動物的進化要比今天快得多,動物新的構造模式或許能在“一夜間”產(chǎn)生。現(xiàn)在生活在地球上的各個動物門類當時幾乎都已存在,只是處于非常原始的狀態(tài)。此現(xiàn)象支持達爾文的自然選擇學說嗎?
解答:達爾文認為,物種是通過生存斗爭,經(jīng)逐代選擇與積累而形成的,需要經(jīng)過漫長的年代。澄江化石說明,許多新的物種的產(chǎn)生不是微小變異漫長的積累,而是呈大爆發(fā)地出現(xiàn)。因此不支持達爾文的自然選擇學說。
【教考動向演練】!
1.第一位提出進化觀點與神創(chuàng)論和物種不變論相抗衡的是
A.達爾文 B.拉馬克 C.孟德爾 D.沃森和克里克
2.下列哪項不屬于達爾文的進化觀點
A.過度繁 殖產(chǎn)生大量個體 B.生活條件有限引起生存斗爭
C.適者生存是自然選擇的動力 D.可遺傳的變異使個體之間產(chǎn)生變異
3.下列敘述中,符合達爾文自然選擇學說觀點的是
A.北極狐因體色與周圍環(huán)境相似而生存下來
B.長頸鹿因經(jīng)常伸長脖子吃高處的樹葉,故脖子越來越長
C.鳥類因不斷將翅膀展開撲動,故翅膀變得發(fā)達且適于空中飛翔
D.鼴鼠因掘洞穴居,眼睛經(jīng)常不使用,故視覺退化
4.“中性學說”是從 水平上研究生物的進化,該理論認為生物進化的主導因素是 ,和達爾文的進化理論是 的關系。
研習點2 像科學家一樣思考———科學思維
(一)觀察:人們通過感覺器官感受周圍事物的一種方法
。1)分類
a.定性觀察:用文字或術語而不是用數(shù)字進行描述,包括對顏色、形態(tài)、氣味等變量
的客觀性描述。
b.定量觀察:通過對變量的計數(shù)或測量而得到的數(shù)值,通常需要使用一
些儀器。
(2)基本要求
a.學會帶著問題進行觀察。
b.直接觀察與問題相關的對象。
c.既要觀察局部,也要觀察整體;
d.既要觀察物體,也要觀察環(huán)境。
e.觀察要細致、準確。
f.盡可能將觀察到的現(xiàn)象或事物描述(或繪制)出來。
。3)基本方法
a.順序觀察:一般來說,生物學中的觀察要遵循由表及里、由上到下、從前到后、從整體到局部的原則。
b.對比觀察:通過對比觀察來發(fā)現(xiàn)事物之間的區(qū)別和聯(lián)系,從而達到同中求異、異中求同。
【領悟整合】
。1)觀察方法主要應用于以下幾個方面:
a.在無法對生物體進行改變和控制的情況下,要獲得這類生物所反映的真實現(xiàn)象必須用觀察法,例如:野生動植物的考察、古生物研究、生物分類和生態(tài)學研究等。
b.在不允許對生物體加以干擾破壞或改變的情況下進行的研究,必須運用生物學觀察法,如:病理學中動物、植物、人類病理現(xiàn)象的研究。
c.在某些以直接記錄和描述生物現(xiàn)象為基本前提的生物學分支學科中,必須用觀察法,例如:動植物形態(tài)學、昆蟲和微生物分類 學、仿生學等,均需對研究對象的形態(tài)、特征進行描述、記錄,因而也離不開觀察。
。2)觀察與實驗的聯(lián)系與區(qū)別
(二)推理:從一件事推出另一件事的方法
。1)因果推斷:就是要判斷兩個事件之間是否存在因果關系。
(2)歸納:是指從個別事物的性質(zhì)、特點和關系中概括出一類事物的性質(zhì)、特點和關
系的推理形式。
。3)演繹法 :從一般原理推導出特殊事例的過程
【領悟整合】
(1)不能光憑兩個事件一起發(fā)生,就判斷它們之間存在因果關系,應通過實驗或者根
據(jù)以往的經(jīng)驗,來判斷因果關系是否存在。
(2)要做出正確的歸納,從總體中選出的樣本就必須足夠大而且具有代表性。
求同法:把研究對象的共同之處歸納起來。
差異法:這種歸納推理方法與求同法正好相反,是找出研究對象的差異因素。
求同差異法:“求同法”和“差異法”的綜合應用。
剩余法:剩余法也叫排除法,首先排除不相關的因素,剩余的就是問題的答案{ 。
。3)歸納與演繹法的關系
歸納側(cè)重于對經(jīng)驗事實的概括,從經(jīng)驗升華為結論,從個別的、表面化的、缺乏普遍
性的經(jīng)驗中抽象出一般原理,把握個性中的共性。這是一種必然性推理;演 繹則是對一
般性原理的應用,前提和結論之間存在必然聯(lián)系,是一種必然性推理。這兩種推理的思
維方向是相反的。人們的認識總是運用歸納和演繹兩種思維方法,從個別事實引出一般
結論、概念,又從一般原理引出個別結論而使認識不斷深化。
(三)分類:把某些特征相似的物體歸類到一起的方法
對自然界多樣的生物進行分類主要有三類方法:
第一類為形態(tài)學方法,即僅根據(jù)生物主要形態(tài)特征的異同對生物進行歸類,它不考慮這些具有相似特征的生物是否具有共同的祖先或是否具有同源性,單純形態(tài)學的分類方法現(xiàn)今已經(jīng)很少被認可。
第二類只強調(diào)生物之間遺傳進化的關系,注重研究一類生物多久以前從另一類生物中分支出來。
第三類為經(jīng)典的進化分類法,是第一種方法和第二種方法的綜合應用,它既考慮生物進化分支的時間,又注重生物形態(tài)特征的異同。這種以生物的進化為線索,比較生物最重要的形態(tài)特征和親緣關系 建立起來的分類系統(tǒng),目前已被人們廣泛接受。
(四)建立模型:用來顯示事物的或者過程的表現(xiàn)手段,如畫圖、表等
模型舍去了原型的一些次要的細節(jié)、非本質(zhì)的聯(lián)系,以簡化和理想化的形式去再現(xiàn)原型的各種復雜結構、功能和聯(lián)系,是連接理論和應用的橋梁。
根據(jù)模型所代表和反映的方式可以分為三大類:
(1)物質(zhì)模型方法 用實物代替原物進行研究的方法叫做物質(zhì)模型方法。例如細胞
的結構模型、被子植物花的結構模型、蛋白質(zhì)的結構模型、DNA 分子的雙螺旋結構模型、
細胞膜的結構模型等。
。2)想象模型方法 用想象的抽象物代替原型進行研究的方法叫做想象模型方 法。
這種方法是人們抽象出生物原型某些方面的本質(zhì)屬性而構思出來的,使對象簡化便于研究。例如,物質(zhì)出入細胞的模型、細胞分裂過程模型、光合作用過程模型、呼吸作用過程模型、動物的個體發(fā)育過程模型等。
(3)數(shù)學模型方法 用符號、公式、圖象等數(shù)學語言表現(xiàn)生物學現(xiàn)象、特征和狀況的`
方法稱為生物學數(shù)學模型方法。如:課本中的細胞分裂過程中#$% 含量,染色體數(shù)量的變化曲線,酶的活性受溫度、酸堿度影響的曲線等數(shù)學模型,通過計算機的數(shù)據(jù)模擬,結合相應的生理過程,建立模型,以形成同學們對問題的解釋、判斷和預測。
。ㄎ澹┙涣鳎号c他人交換 看法、分享信息的過程有效的交流需要許多技能,包括聽說讀寫與建立模型能力。
。1)科學探究的交流
(2)反思是不斷自我完善的過程。反思的態(tài)度如下:
a.傾聽和尊重他人質(zhì)疑;b.承認不同的觀點;c.解釋或幫助;d.吸納中肯意見;f.修
正自己觀點或結論。
【發(fā)散探討】
問題一:觀察一朵花的基本結構時,觀察的順序應該是什么?
解答:首先觀察花的外形;然后從外到內(nèi)依次數(shù)清花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊的數(shù)目,并
觀察它們的形態(tài);接著觀察花藥及花粉;最后觀察子房及胚珠。
問題二:假設你是一個生物分類學家,對青蛙、壁虎、蜘蛛、虎、蟾蜍、蚯蚓、蜥蜴、蜜蜂、鳥、貓、魚怎樣進行分類?
解答:略
【教考動向演練】
5.我們在學習生物科學的理論和知識的同時,更要學習如何像科學家那樣進行 的過程。
6.有效的交流需要許多技能,包括 與 能力。
7. 判斷蚯蚓是不是環(huán)節(jié)動物?這一問題的回答是這樣的:所有的環(huán)節(jié)動物都有分節(jié);所
有的蚯蚓身體也是分節(jié)的;所以,所有的蚯蚓都是環(huán)節(jié)動物。這樣的結論是經(jīng)過下列
科學思維哪一過程得出的
A.觀察 B.建立模型 C.分類 D.推理
8.在生物探究學習中,下列不屬于常用的觀察儀器的是
A.放大鏡 B.顯微鏡 C.天平 D.離心機
9.沃森和克里克制作的著名DNA雙螺旋結構模型是屬于
A.物理模型 B.概念模型 C.數(shù)學模型 D.實物模型
三、探究解題新思路
基礎拓展型
題型-. 進化理論的理解和運用
例1. 下列對“用進廢退”、“自然選擇”、“中性學說”三種進化理論的描述中,錯誤的是
A.用進廢退理論開辟了進化理論的先河
B.自然選擇學說是達爾文在很多事實的基礎上思考得出的
C.中性學說是對自然學說的否定
D.對科學的熱愛和興趣是達爾文等開展研究、思考的動力
。垩形觯萦眠M廢退理論由拉馬克提出,開辟了進化理論的先河,為科學進化論的發(fā)展鋪平了道路;“中性學說”揭示了分子水平的進化規(guī)律,和達爾文的進化理論是相互補充的,而不是否定。
。鄞鸢福軨
點評 很多所謂的“永恒”、“定律”并不是絕對不變的,要勇于探索,敢于創(chuàng)新。.
題型2. 科學思維的基本過程的應用
例2. 在你做把一草履蟲分別放在肉汁和鹽水中,了解其生活狀況并總結得出相應結論的實驗過程中,你應該如何進行你的工作?你認為最難的是哪一步?為什么?
。垩形觯 生物科學研究中經(jīng)常用到的推理方法主要有歸納推理和演繹推理。在研究過程中,通過觀察獲得大 量具體的、形象直觀的感性材料,對這些材料經(jīng)過推理,抽象和概括出各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)屬性和必然聯(lián)系,再以概念、判斷、推理的形式表達出來或貯存起來。生物學中的各種基本概念、規(guī)律、原理等都是概念、判斷、推理的具體體現(xiàn)。這些就構成了生物學的知識體系。
。鄞鸢福莅凑湛茖W思維的觀察、推理、分類、建立模型及交流過程進行實驗研究,總結得出相關結論。其中最難的一步應該是推理,要對觀察到的實驗現(xiàn)象進行多種可能的解釋、判斷,要求推理過程依據(jù)事實,科學合理,思路嚴密,考慮全面。
點評 生物科學研究離不開科學思維,其基本過程包括觀察、推理、分類、建立模型、
交流等步驟。
【教考動向應用】!
1. 下列哪項不屬于拉馬克的進化觀點
A.用進廢退 B.獲得性遺傳
C.環(huán)境改變引起生物變異 D.自然選擇決定進化方向
2.在下面的敘述中,不屬于達爾文對長頸鹿進化過程的理論解釋的是
A.長頸鹿祖先的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變
B.祖先產(chǎn) 生的后代中存在著變異個體
C.在攝食的生存斗爭中,頸和前肢較長的個體得到生存
D.微小有利的變異通過遺傳而世代積累
3. 是對理論的支持;對此做出解釋則是 過程。拉馬克發(fā)現(xiàn)古代生物與現(xiàn)代生物既相似又相異所采用的方法是 ,并在此基礎上得出 的科學結論。
高中生物教案9
一、DNA是遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)
1。DNA主要位于細胞核的染色體上,線粒體、葉綠體中有少量DNA,它們都有復制和遺傳的自主性。
2。同一種生物在不同發(fā)育時期或不同組織的細胞中,DNA的含量基本相等。
3。所有誘發(fā)DNA結構變異的因素均能引起生物的遺傳突變。
4。蛋白質(zhì)不具備以上這些特征。
二、DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)
1。噬菌體侵染細菌實驗
(1)原理:T2噬菌體侵染細菌后,在自身遺傳物質(zhì)的控制下,利用細菌體內(nèi)的物質(zhì)合成T2噬菌體自身的組成成分,從而進行大量繁殖。
。2)過程:
①用35S和32P分別標記不同噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA;
②用被標記的噬菌體分別侵染細菌;
、墼谑删w大量繁殖時,對被標記物質(zhì)進行檢測。
。3)結論:DNA是遺傳物質(zhì)。
2。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗
。1)原理:S型菌可使小鼠患敗血癥死亡。
。2)活體細菌轉(zhuǎn)化實驗(體內(nèi)轉(zhuǎn)化)
過程:
①R型菌注射小鼠→小鼠不死亡;
②S型菌注射小鼠→小鼠死亡;
、奂訜釟⑺赖腟型菌注射小鼠→小鼠不死亡;
④S型死菌+R型活菌注射小鼠→小鼠死亡。
結論:S型細菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”,進入R型菌,能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,使小鼠死亡。
。3)離體細菌轉(zhuǎn)化實驗(體外轉(zhuǎn)化)
①過程:S型菌 DNA+R型菌R型菌+S型菌;
S型菌 蛋白質(zhì)+R型菌R型菌;
S型菌 莢膜物質(zhì)中的多糖+R型菌R型菌;
S型菌的DNA+DNA酶+R型菌R型菌。
、诮Y論:S型菌的DNA才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。
。4)結論:由(2)(3)實驗可知DNA是遺傳物質(zhì)。
思考:人和具有細胞結構的生物遺傳物質(zhì)主要是什么?
提示:主要是DNA。
三、煙草花葉病毒的感染和重建實驗
1。過程
①TMV A RNA 感染TMV A病毒;
②TMV A蛋白質(zhì) 未感染病毒;
③TMV B RNA 感染TMV B病毒;
、躎MV B蛋白質(zhì) 未感染病毒;
、軹MV A RNA+TMV B蛋白質(zhì) 感染TMV A病毒;
、轙MV B RNA+TMV A蛋白質(zhì) 感染TMVB病毒。
2。結論:在RNA病毒中,RNA是遺傳物質(zhì)。
思考:T2噬菌體、HIV、流感病毒的遺傳物質(zhì)是什么?
提示:T2噬菌體遺傳物質(zhì)是DNA,HIV、流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。
名師解惑
探究:作為遺傳物質(zhì)必須具備的條件是什么?
染色體與遺傳的關系十分密切,化學分析表明,真核細胞染色體的主要成分是核酸和蛋白質(zhì),那么,遺傳物質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是核酸呢?
作為遺傳物質(zhì)至少應具備以下四個條件:
。1)在細胞生長和繁殖過程中能夠精確地復制自己;
。2)能夠指導蛋白質(zhì)的.合成,從而控制生物的性狀和新陳代謝;ks5u
(3)具有儲存巨大數(shù)量遺傳信息的潛在能力;
(4)結構比較穩(wěn)定,但在特殊情況下又能發(fā)生突變,而且突變以后還能繼續(xù)復制,并且能遺傳給后代。
科學的研究已經(jīng)充分證明:核酸具備上述四個條件,所以核酸才是生物體的遺傳物質(zhì)。核酸又分為脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。
高中生物教案10
一、 教學目標
1.描述內(nèi)環(huán)境的組成和理化性質(zhì)。
2.說明內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介。
3.嘗試建構人體細胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換模型。
二、教學重點和難點
1.教學重點
(1)內(nèi)環(huán)境的組成和理化性質(zhì)。
。2)內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介。
2.教學難點
。1)內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)。
。2)內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介。
三、課時安排
2課時
四、教學過程
〖章引入讓學生閱讀章引言并體會內(nèi)環(huán)境的重要性。
〔板書〕第1節(jié) 細胞生活的環(huán)境
〔節(jié)引入〕以“問題探討”引入,學生思考并回答。
〔生答師提示〕
1.圖1中是人體血液中的血細胞,包括紅細胞、白細胞等;圖2中是單細胞動物草履蟲。
2.血細胞生活在血漿中。草履蟲直接生活在外界水環(huán)境中。兩者生活環(huán)境的相似之處是:都是液體環(huán)境;不同之處是:血細胞生活在體內(nèi)的血漿中,并不直接與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換,而草履蟲直接生活在外界環(huán)境中;與外界環(huán)境相比,血漿的理化性質(zhì)更為穩(wěn)定,如溫度基本恒定等。
〔問題〕以“本節(jié)聚焦”再次引起學生的思考。
〔板書〕一、體細胞生在細胞外液
體液——不論男性還是女性,體內(nèi)都含大量以水為基礎的液體,這些液體統(tǒng)稱為體液。
細胞內(nèi)液
。ù嬖谟诩毎麅(nèi),約占2/3)
1.體液 血漿
細胞外液 組織液
。ù嬖谟诩毎,約占1/3) 淋巴等
〔思考與討論〕學生討論后回答,師提示。
1.細胞外液是指存在于細胞外的體液,包括血漿、組織液和淋巴等。血細胞直接生活在血漿中,體內(nèi)絕大多數(shù)細胞直接生活在組織液中,大量淋巴細胞直接生活在淋巴液中。由此可見,細胞外液是體內(nèi)細胞直接生活的環(huán)境。
2.相同點:它們都屬于細胞外液,共同構成人體內(nèi)環(huán)境,基本化學組成相同。
不同點:
。1)在人體內(nèi)存在的部位不同:血漿位于血管內(nèi),組織液分布于組織細胞之間,淋巴分布于淋巴管中;
。2)生活于其中的細胞種類不同:存在于組織液中的'是體內(nèi)各組織細胞,存在于血漿中的是各種血細胞,存在于淋巴中的是淋巴細胞等;
。3)所含的化學成分有差異,如血漿中含有較多的蛋白質(zhì),而組織液和淋巴中蛋白質(zhì)很少。
3.提示:當血漿流經(jīng)毛細血管時,水和一切能夠通過毛細血管壁的物質(zhì)可以在毛細血管動脈端滲出,進入組織細胞間隙而成為組織液,絕大多數(shù)的組織液在毛細血管靜脈端又可以重新滲入血漿中。少量的組織液還可以滲入毛細淋巴管,形成淋巴,淋巴經(jīng)淋巴循環(huán)由左右鎖骨下靜脈匯入血漿中。它們之間的關系如圖1-2所示。由此可見,全身的細胞外液是一個有機的整體。
〔板書〕二、內(nèi)環(huán)境——有細胞外液構成的液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境。
三、細胞外液的成分
〔資料分析〕有學生分析并回答,老師提示。
1.提示:表中的化學物質(zhì)可分為無機物和有機物。無機物包括水和無機鹽離子(如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-)等,有機物包括糖類(如葡萄糖)、蛋白質(zhì)(如血清白蛋白、血清球蛋白、纖維蛋白原等)、脂質(zhì)(如各種脂肪酸、脂肪、卵磷脂、膽固醇)、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。
2.還含有氣體分子(主要是氧氣和二氧化碳)、調(diào)節(jié)生命活動的各種激素、其他有機物(如維生素)等。
3.Na+、Cl-含量較多。它們的作用主要是維持血漿滲透壓。
4.維持血漿的酸堿平衡。
5.提示:如血漿中的葡萄糖主要來源于食物中的糖類。食物中的淀粉經(jīng)消化系統(tǒng)消化后,分解為葡萄糖,經(jīng)小腸絨毛吸收后進入血液,通過血液循環(huán)運輸?shù)饺砀魈。進入組織細胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,最終生成二氧化碳和水,并排入內(nèi)環(huán)境中。二氧化碳通過血液循環(huán)被運輸?shù)椒危ㄟ^呼吸系統(tǒng)排出體外,而多余的水主要在腎臟通過形成尿液排出體外。(其他合理答案也可)。
〔板書〕三、細胞外液的滲透壓和酸堿度
〔旁欄思考題〕
提示:哺乳動物的生理鹽水是質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液,這樣的溶液所提供的滲透壓與血漿等細胞外液的滲透壓相同,所以是血漿的等滲溶液。如果輸液時使用的NaCl溶液的質(zhì)量分數(shù)低于或高于0.9%,則會造成組織細胞吸水或失水。
〔板書〕四、內(nèi)環(huán)境是細胞與外環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介
〔思考與討論〕學生討論后回答,師提示。
1.提示:Na+和Cl-等直接來自于食物,不需要經(jīng)過消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)主要來自于食物中的糖類和蛋白質(zhì)。糖類和蛋白質(zhì)是兩類大分子物質(zhì),必須經(jīng)過消化系統(tǒng)的消化,分解為葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物質(zhì)在小腸內(nèi)經(jīng)主動運輸進入小腸絨毛內(nèi)的毛細血管中,經(jīng)血液循環(huán)運輸?shù)饺砀魈幍拿氀苤,再通過物質(zhì)交換過程進入組織液和淋巴。
2.提示:細胞代謝產(chǎn)生的CO2與H2O結合,在碳酸酐酶作用下,發(fā)生下列反應:
CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3-。
HCO3-通過與細胞外的陰離子交換到達細胞外液,即組織液、血漿或淋巴中。主要與呼吸系統(tǒng)有關。
3.提示:人體具有體溫調(diào)節(jié)機制以保持細胞外液溫度的恒定。詳細內(nèi)容可參考教材第2章關于人體體溫調(diào)節(jié)的內(nèi)容。參與體溫調(diào)節(jié)的器官和系統(tǒng)有皮膚、肝臟、骨骼肌、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等。
4.提示:體內(nèi)細胞產(chǎn)生的代謝廢物主要通過皮膚分泌汗液,泌尿系統(tǒng)形成、排出尿液和呼吸系統(tǒng)的呼氣這三條途徑來排出,其中以泌尿系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的排泄途徑為主。例如,血漿中的尿素主要通過腎臟形成的尿液排出體外。血漿中的CO2通過肺動脈進入肺泡周圍的毛細血管,由于血液中的CO2分壓大于肺泡中CO2的分壓,CO2就從血液中向肺泡擴散,再通過呼氣運動將其排出體外。
〔小結〕略。
〔作業(yè)〕課后習題一二題。
〔提示〕1.C。 2.B。 3.B。
4.毛細血管壁細胞的直接生活環(huán)境是血漿和組織液,毛細淋巴管壁細胞的直接生活環(huán)境是淋巴和組織液。
拓展題
。1)肺泡壁、毛細血管壁。
。2)食物的消化和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。
。3)腎小管的重吸收。
。4)皮膚。
高中生物教案11
一、教材分析
本節(jié)課主要內(nèi)容包括“染色體結構的交異”“染色體數(shù)目的變異”以及實驗“低溫誘導染色體數(shù)目的變化”。染色體結構的變異是需要學生了解的內(nèi)容,教材通過4個示意圖直觀形象地說明了染色體結構變異的類型。染色體數(shù)目的變異是本節(jié)的教學重點,涉及染色體組、二倍體、多倍體、單信體等概念,其中“染色體組”是本節(jié)課的核心概念之——。理解這概念,才能正確理解依據(jù)染色體效目變異衍生出的單倍體育種技術和多倍體育種技術。
學習本節(jié)之前,學生e經(jīng)學習了近德爾的豌豆雜交實驗(即遺傳規(guī)律)、減數(shù)分裂、DNA的結構與功能以及基因概念和功能的知識。因此,將基因突變基因重組和染色體變異的知識結合,能幫助學生構建更為直觀而完整的知識體系,有助于學生對“遺傳和變異”整體理解,也可為介紹人類進傳病、生物育種及生物進化等知識作鋪墊。
染色體變異發(fā)生在細胞分裂過程中,是細胞分裂異常產(chǎn)生的結果,因此細胞分裂是染色體變異的細胞學基礎。如果以學生已經(jīng)掌握的細胞分裂為基礎,引導學生進行自主學習,將會大大地降低學習的難度,并能有效幫助學生從已有知識中構建出新的知識,從而激發(fā)學生的學習動力。
二、本節(jié)主要的知識點及突破方法
本節(jié)教學內(nèi)容的難點較集中,如染色體組的概念及數(shù)目判斷方法,單倍體、二倍體和多倍體之間的關系,多倍體和單倍體育種等方面,突破方法如下
(1)染色體組概念:以辨圖、設問、討論和復習的方式理解染色體組的概念。染色體組的概念較為復雜,如果直接講述,學生很難理解其實質(zhì)?梢詮恼故灸行匀梭w染色體組成自制模型,讓學生回顧同源染色體的概念,然后將人類染色體分成兩組,讓學生觀察并討論兩組染色體組異同點等方式人手,設置一系列的問題情境,通過聯(lián)系以前所學的知識,幫助學生認識染色體組的概念。
(2)單倍體、二倍體和多倍體概念:通過具體實例概念的辨析和對比,認識單倍體、二倍體和多倍體之間的關系。單倍體的概念是教學中的難點。教師可以采用教材中提供的蜜蜂的實例來分析蚱王、工蜂和雄蜂體內(nèi)的染色體組數(shù)目,提出單倍體的概念,并設置一些問題情境,讓學生區(qū)分單倍體與一倍體,單倍體、二倍體與多倍體之間的區(qū)別和聯(lián)系。
。3)單倍體與多倍體育種:用圖解、事例和圖表的形式引導學生學習多倍體和單倍體育種。二倍體、多倍體和單習是建立在這些概念的基礎之上的。單借體具有可比性將多低體和單傷體育種放在一—起來學習,有助于學生對概念的理解。同時,育種的學
。4)染色體結構變異:以辨圖、設問、討論的方式理解染色體結構變異。
(5)“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”的實驗:學生先進行實驗設計,制定實驗方案后,第2節(jié)課進行實驗操作。二、學情分析
作為高二學生已經(jīng)學過染色體、同源染色體非同源染色體等概念,為染色體組等新概念的構建奠定了認知基礎。前面學習的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用、染色體是遺傳物質(zhì)的'載體等基礎知識,為創(chuàng)設問越情境,新舊知識融會貫通形成完整的認知結構,開展探究性學習提供了可能。大多數(shù)學生對學習有精情,但學習的主動性不強,使乏深層次的思考。對基本概念、過程和原理往往一一知半鍋,不能靈活遠用所學知識。因此,教學中應設置好問題情境,讓學生觀察動手,思考和討論,適時引導追時啟發(fā)和酒時效勵由淺人深,構建染色體組等基本概念
三、教學目標
。ㄒ唬┥^念
1、說出染色體變異與基因突變、基因重組的區(qū)別。
2、理解染色體組、單倍體、多倍體的概念、內(nèi)涵和相互之間的關系。
。ǘ┛茖W思維
1、舉例說出單倍體育種、多倍體育種在生產(chǎn)中的應用
。ㄈ┛茖W探究
1、體驗科學探究過程
。ㄋ模┥鐣熑
1、體驗科學探究過程,培養(yǎng)學生質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新的科學態(tài)度和精神。
2、學生在合作的過程中學會與人交流、尊重他人。
四、教學重點和難點
重點:說出染色體數(shù)目變異
難點:
1、理解染色體組概念
2、理解二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯(lián)系
五、教學策略
1、通過多媒體直觀了解染色體結構變異的概念、種類。
2、通過具體事例、概念的辨析和對比,認識染色體結構變異。
3、以辨圖、設問討論的方式理解染色體結構變異。
高中生物教案12
一、概述
本節(jié)是人教版普通高中生物必修2《遺傳與進化》第2章第2節(jié)內(nèi)容。在學習本節(jié)之前,學生已經(jīng)學習了“孟德爾遺傳定律”,已有了“遺傳因子”(即基因)的概念,同時學習了“減數(shù)分裂”,了解染色體在遺傳中的變化規(guī)律,本節(jié)則是將兩者聯(lián)系起來的必不可少的內(nèi)容,學好基因和染色體的平等關系,為后面遺傳的結構基礎和功能的關系學習打下了堅實的基礎,因此本節(jié)內(nèi)容起著承上啟下的作用。本節(jié)課預計為1課時上完。
二、教學目標
知識與技能
(1)說出基因位于染色體上的理論依據(jù)和實驗依據(jù)。
(2)會用有關基因和染色體的知識說明孟德爾遺傳定律的實質(zhì)。
過程與方法:
(1)嘗試運用類比推理的方法解釋基因位于染色體上。
(2)聯(lián)系所學知識進一步歸納“假說—演繹法”的科學方法。
情感態(tài)度與價值觀:
(1)認同基因的物質(zhì)基礎。
(2)參與討論、探究、分享,形成合作、交流的能力。
(3)認識科學的本質(zhì),認同科學的發(fā)展是一個不斷探索、不斷進步的過程。
三、學情分析
學生在學完第1章《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》之后,對遺傳規(guī)律、遺傳圖解等知識已經(jīng)比較熟悉,而學習第2章第1節(jié)《減數(shù)分裂和受精作用》之后,對于生殖過程中染色體的變化也已經(jīng)了解,通過“類比推理”方法的'介紹,只要稍加點撥即可得出兩種存在平行關系,因此此塊內(nèi)容不存在太大難點。而對于摩爾根的果蠅雜交實驗,學生存在的難點是白眼基因位于性染色體X或Y上?抑或是兩者都有?此內(nèi)容正可以讓學生利用所學的遺傳圖解自己探究,既可以突破難點,又可加深印象。在自主學習的過程中,教師以輔為主,順利地完成本節(jié)課主要內(nèi)容的學習。
四、教學策略
本節(jié)課設計的整體思路是“假說—演繹法”為主線,根據(jù)“觀察實驗、發(fā)現(xiàn)問題”、“分析問題、提出假說”、“設計實驗、驗證假說”、“歸納綜合、總結規(guī)律”幾個環(huán)節(jié),分別解決“薩頓的假說”、“摩爾根的果蠅雜交實驗”、“孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋”等幾個主要問題。其中涉及到與舊知識的聯(lián)系較多,在教學方法上則更多地采用任務驅(qū)動、問題串的形式讓學生自主學習,通過列表比較、探究、分組合作等方法展開學習,輔以一定的講解和課件展示,適時歸納和總結,幫助學生更好地過度和理解。
五、教學用具
多媒體課件,已有知識的準備。
六、教學過程
教學內(nèi)容教師組織與引導學生活動教學意圖復習導入問題:在第一章《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》中我們學習了孟德爾科學研究的一般規(guī)律——“假說—演繹法”,同學們能說明其中的科學程序嗎?思考,回答:“觀察實驗、發(fā)現(xiàn)問題”、“分析問題、提出假說”、“設計實驗、驗證假說”、“歸納綜合、總結規(guī)律”等程序。復習導入新課,引出本節(jié)課的主線。問題探討
類比推理
一、薩頓的假說
思考與討論師:善于發(fā)現(xiàn)問題是科學發(fā)現(xiàn)很重要的基礎。比如本文開篇的“問題探討”提示的,大家可以思考一下,你能聯(lián)想到什么?
師:這種“聯(lián)想”其實是科學研究中一種常用的方法——“類比推理”。
舉例:由“我們都是黃皮膚、黑頭發(fā)、黑眼珠,我們都講中國話”等,能推測出“我們都是中國人”。
問題:
類比推理有科學的必然性么?
推理的正確性取決于什么?
師:1903年,美國的遺傳學家薩頓在研究蝗蟲生殖細胞形成過程時,發(fā)現(xiàn)了一些問題,提出了“基因在染色體上”的假說。他所用的方法即“類比推理”法。同學們能不能運用已經(jīng)學過的知識,參考課本內(nèi)容,用表格的形式呈現(xiàn)薩頓假說的依據(jù)?
師:如果你也認為基因在染色體上,請在圖中染色體上標注基因符號,解釋孟德爾一對相對性狀的雜交實驗。
答案各式各樣,如“遺傳因子就是染色體”、“遺傳因子在染色體上”等。
閱讀課本“類比推理”的概念及例子,思考回答:
沒有。
取決于兩者共同屬性的多少。
閱讀課本,分析孟德爾的假說中基因(遺傳因子)的動態(tài)變化和減數(shù)分裂過程染色體的動態(tài)變化,嘗試列出表格(從“在體細胞中的存在方式”、“在體細胞中的來源”、“配子中的數(shù)目”、“形成配子時的組合方式”等方面分別比較基因和染色體的行為特點。)
填圖,嘗試解釋。以“問題探討”引入薩頓的假說。
介紹科學研究的方法,為下面的學習墊定基礎。
通過自行設計表格、整理等過程,嘗試運用“類比推理”法解決問題,并進一步明確薩頓假說的內(nèi)容。
進一步明晰基因和染色體的平行關系。二、基因在染色體上的實驗證據(jù)
材料的選擇
果蠅雜交實驗
果蠅染色體組成
對果蠅雜交實驗結果的解釋
師:正因為類比推理的非必然性,薩頓的假說遭到同時代的遺傳學家摩爾根的強烈質(zhì)疑。因此,摩爾根開始了尋找證據(jù)之路。
首先是選取實驗材料,材料選對了就等于實驗成功了一半。后來,他們找到了果蠅作為實驗材料。正如孟德爾的成功有豌豆的一份功勞,果蠅也具有跟豌豆一樣的優(yōu)越性,誰能歸納一下?
師:摩爾根偶然在一群紅眼果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅,于是做了下面的實驗:
請回答下列問題:
是否符合孟德爾遺傳定律?
特殊在什么地方?
當時,性染色體已經(jīng)發(fā)現(xiàn),據(jù)此你能作出怎樣的解釋?
展示果蠅染色體組成模式圖,介紹常染色體及性染色體。
師:結合剛才看到的實驗結果,白眼果蠅都是雄果蠅,大家可能會做出什么推斷?
師:現(xiàn)在我們有不同的幾種意見,時間關系,不允許每個人都推導一遍,我們可以將全班分成三個組,分別對一種可能性作出判斷。要求大家寫出遺傳圖解。
師:指導,個別點評。
師:從大家的探究結果來看,只有一種情況是說得通的:
SHAPE MERGEFORMAT
也即:控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體上不含有它的等位基因。
生:有多個易于區(qū)分的相對性狀;
生長周期短、繁殖快;
后代個體多—統(tǒng)計。
了解摩爾根果蠅雜交實驗過程,回答問題:
符合。
此實驗中白眼果蠅都是雄性。
果蠅眼色的遺傳可能跟性別有關系。聯(lián)系到前面提到的假說,可得出:決定果蠅眼色的基因位于性染色體上。
了解。
自由發(fā)揮,可能出現(xiàn)不同的答案:白眼基因只位于X染色體上;白眼基因只位于Y染色體上;白眼基因位于X和Y染色體上。
分好組,分別寫出遺傳圖解,并派代表到黑板上寫出遺傳圖解。
明確實驗解釋。
前后對照。
從實驗現(xiàn)象中學會發(fā)現(xiàn)問題。
高中生物教案13
教學目標:
知識與技能:
1.舉例說明生命活動建立在細胞基礎上
2.說出生命系統(tǒng)的結構層次
過程與方法:
1.在資料分析中,進一步掌握歸納總結的方法
情感與態(tài)度價值觀:
1.認同細胞是最基本的生命系統(tǒng)
教學重點:
1.生命活動建立在細胞的.基礎之上;
2.生命系統(tǒng)的結構層次。
教學難點:
生命系統(tǒng)的結構層次。教學過程
板書設計:
一、生命活動離不開細胞
資料一:單細胞生物的生命活動離不開細胞
資料二:多細胞生物的生命活動也是通過細胞體現(xiàn)的。
資料三:人的學習等活動需要種類和數(shù)量繁多的細胞參與。
資料四:生物體的某一種細胞受到損害,也會影響該種生物的生命活動。
小結:細胞是生命活動的結構和功能的基本單位,生命活動離不開細胞。
二、生命系統(tǒng)的結構層次
細胞→組織→器官→系統(tǒng)→個體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈
高中生物教案14
一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)
1.能量流動的特點:________、________。
2.物質(zhì)循環(huán)是在一個相對封閉的循環(huán)圈內(nèi)周而復始、往復循環(huán)的,參與循環(huán)的物質(zhì)數(shù)量恒定,而且可以________。
二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)
1.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)是由于生態(tài)系統(tǒng)具有________功能。在自然條件下,生態(tài)系統(tǒng)總是朝著物種________化、結構________化和功能________化方向發(fā)展。
2.當生態(tài)系統(tǒng)某一成分變化時,會通過________調(diào)節(jié),保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,分為兩種調(diào)節(jié)方式,其中,________調(diào)節(jié)將起主要作用。
三、食物鏈和食物網(wǎng)
在食物鏈(網(wǎng))中,食物鏈的起點都是________,稱為________營養(yǎng)級。能量從一個營養(yǎng)級流向另一個營養(yǎng)級總是________的。
一、1.單方向 不可逆
2. 反復利用
二、1.自我調(diào)節(jié) 多樣 復雜 完善
2.反饋 負反饋
三、綠色植物(生產(chǎn)者) 第一 逐漸減少
聚焦科技掃描知識
生態(tài)工程主要原理:物質(zhì)循環(huán)再生。
生態(tài)工程是起步較晚的生物工程,但在我國發(fā)展特別迅速,已由最初的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)以及節(jié)水和廢水處理與應用的生態(tài)工程,擴展到了許多生態(tài)農(nóng)業(yè)。生態(tài)工程遵循“整體性原理、協(xié)調(diào)性原理、循環(huán)再生原理”等。
一、物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)工程
1.城市生活垃圾無害化處理
城市生活垃圾進行減量化、無害化、資源化處理,將生活垃圾中有機部分、人畜糞便等轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)生態(tài)復合肥。
2.“無廢棄物農(nóng)業(yè)”
作物秸稈、人畜糞便還田或用來培養(yǎng)蚯蚓等,用蚯蚓糞便再作肥料,既減少或避免了能源的浪費、給環(huán)境帶來的污染,又增加了產(chǎn)值。
二、節(jié)水和廢水處理與應用的生態(tài)工程
在干旱和半干旱地區(qū),年降雨量少,既要注意開展雨水和地表水的收集,同時要注意灌溉的技術,傳統(tǒng)的漫灌浪費大量的水資源,點灌和噴灌能夠節(jié)約大量水,因此,這一技術廣泛地應用到農(nóng)業(yè)灌溉上。
隨著工業(yè)化生產(chǎn)的擴大,一些工廠、小區(qū)排出大量的工業(yè)廢水和生活污水等,除限制其減量排放外,還實施了回收(造紙廠利用廢液回收鈣粉、木質(zhì)素等物質(zhì))、再生、再循環(huán)的措施,寓污水處理于應用之中。
三、山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程
小流域是河流各級支流的集水區(qū)域,這些區(qū)域往往是水土流失比較嚴重的地方。我國目前正在進行的三北、長江中上游防護林生態(tài)工程,是當今世界上面積最大的流域治理和利用的生態(tài)工程。
在治理過程中,通過保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施,將治坡、治溝、修梯田與發(fā)展草業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)結合起來。
四、清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程
沼氣發(fā)酵用農(nóng)作物秸稈、生活垃圾作原料,通過產(chǎn)生沼氣作清潔可再生能源,達到了物質(zhì)利用的良性循環(huán),緩解了農(nóng)村“三料”缺乏的問題,同時又減少了環(huán)境污染,提高了土地產(chǎn)出水平。
太陽能、風能的開發(fā)利用,又能夠為全社會提供能效高、對環(huán)境影響小、可持續(xù)的能源服務。
目前,我國生態(tài)工程應用不斷擴展:
1.生態(tài)小區(qū)和生態(tài)城鎮(zhèn):利用本地資源,建設能耗低、廢棄物就地資源化的方便、舒適、和諧、經(jīng)濟的小區(qū)域。
2.生態(tài)恢復工程:在荒山、荒坡、灘涂、濕地及礦山廢棄地,發(fā)展草業(yè)、牧業(yè)或林業(yè)的工程。
3.生態(tài)旅游:不消耗、不破壞當?shù)刈匀宦糜钨Y源,設施生態(tài)化的生態(tài)旅游。
4.綠色化學工程:生產(chǎn)可自然降解、對環(huán)境無害且可循環(huán)利用的包裝、洗滌劑,化妝品等。
綱舉目張理清結構
生態(tài)系統(tǒng)的類型較多,在進行生態(tài)建設時,要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H條件,因地制宜地進行。
突破難點化解疑點
1.國家為什么投入巨大的人力和物力興建三北防護林工程?不同地區(qū)在造林設計上應當注意什么問題?
探究發(fā)現(xiàn):三北防護林跨越中國13個省、直轄市、自治區(qū),對我國具有重要的意義:生態(tài)環(huán)境的`質(zhì)量關系到這一地區(qū)人民的生產(chǎn)和生活問題,對維護社會穩(wěn)定具有重要意義;更重要的是,這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境關系到下游地區(qū)人民的生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟發(fā)展,如黃河上游的水土流失容易導致下游地區(qū)的洪水泛濫,而危害巨大的沙塵暴的發(fā)生也與這一地區(qū)的土地沙漠化關系密切;同時這里自然礦產(chǎn)資源豐富,對我國的經(jīng)濟發(fā)展和國家安全具有重要的戰(zhàn)略意義。
首先應考慮樹種的生態(tài)適應性問題,種植適宜品種,宜林則林,宜灌則灌,宜草則草;其次要考慮樹種的多樣性,保證防護林體系的穩(wěn)定性;不同地區(qū)應根據(jù)當?shù)厍闆r采取不同的策略,如條件惡劣的地區(qū)應該結合自然恢復力,而農(nóng)區(qū)的防護林中農(nóng)田防護林網(wǎng)可能占較大比重。
我的發(fā)現(xiàn)
2.汽車尾氣是城市大氣污染的主要來源之一,汽車噪聲又是城市噪聲污染的主要來源。你認為應當采取什么措施來減少由汽車造成的污染?
探究發(fā)現(xiàn):減少污染的措施:制定法律法規(guī),禁止市區(qū)內(nèi)鳴笛,禁止使用含鉛汽油,鼓勵使用電力、天然氣等無污染能源的新型汽車,以及對其研究和應用等。
我的發(fā)現(xiàn)
3.為什么要針對不同的地形(如山地)采取不同的措施?
探究發(fā)現(xiàn):山頂土壤條件、氣候條件惡劣,不易蓄水,交通不便,改造成本高,適宜封山,依靠自然恢復力來恢復植被;山腰、荒地等土壤,雖然水分條件較好,但是仍不適宜種植農(nóng)作物,對于這樣的地方可以自然恢復,也可以人為種植適宜的林木、草或果樹等,加快植被恢復速度,這樣既能降低土壤侵蝕,又能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益;對溝底而言,應建設堤壩系統(tǒng),它可以蓄水和淤積土地,還能夠減少山體的崩塌和滑坡,保證人民的生命財產(chǎn)安全;對坡地和山腳農(nóng)田來說,土壤、水分條件良好,交通也較方便,土地生產(chǎn)力高,適宜種植農(nóng)作物來解決人們的糧食和收入等問題,但是在坡地上要以水平梯田種植,以減少水土流失。根據(jù)不同的地形采取不同的措施,既要考慮到生態(tài)效益,又要考慮到人們的生活和收入問題。
高中生物教案15
課題1 、菊花的組織培養(yǎng)
1、說出植物組織培養(yǎng)的基本原理。
2、學習植物組織培養(yǎng)的基本技術。
3、進行菊花或其他植物的組織培養(yǎng)。
一、植物組織培養(yǎng)的基本原理
植物細胞具有________。即植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于______狀態(tài)時,在一定的__________、______和其他外界條件的作用下,表現(xiàn)出可以發(fā)育成____________的能力。
二、植物組織培養(yǎng)的基本過程
1、在植物的個體發(fā)育過程中,細胞在形態(tài)、結構和生理功能上都會出現(xiàn)________的差異,形成這些差異的過程叫做__________。
2、過程
離體的植物細胞、組織、器官――→(脫分化)組織――→( )叢芽或根等――→(生長)完整的植物體
思考:馬鈴薯長期種植,產(chǎn)量會降低而且易感染病毒,要想提高馬鈴薯的產(chǎn)量,培育無病毒的馬鈴薯應該怎么辦?
三、影響植物組織培養(yǎng)的因素
1、材料的選擇
植物材料的選擇直接關系到實驗的成敗。植物的種類、材料的______和________________等都會影響實驗結果。菊花的組織培養(yǎng),一般選擇____________的莖上部新萌生的側(cè)枝。
2、培養(yǎng)基
植物組織培養(yǎng)需要適宜的培養(yǎng)基,常用的是______培養(yǎng)基,其主要成分包括:__________,如N、P、K、Ca、Mg、S;__________,如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co;________,如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素,以及______等;還常常需要添加______________。
3、植物激素
植物激素中________和____________是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素。培養(yǎng)基中添加的植物激素的______、________________以及____________等,都會影響實驗結果。以生長素和細胞分裂素為例。
使用順序?qū)嶒灲Y果
先使用生長素,后使用細胞分裂素有利于細胞____,
但細胞不____
先使用細胞分裂素,后使用生長素細胞____________
同時使用______頻率提高
生長素/細胞分裂素比值與結果
比值高時有利于____的分化,抑制____的形成
比值低時有利于____的分化,抑制____的形成
比值適中促進__________形成
4、其他影響因素
pH、溫度、光照等條件是重要因素,不同的植物對各種條件的要求往往不同。進行菊花的組織培養(yǎng)時,一般將pH控制在______左右,溫度控制在________、℃,每日用日光燈照射____、h。
四、實驗操作
1、制備MS固體培養(yǎng)基
。1)配制各種母液。
(2)配制培養(yǎng)基。
(3)滅菌
將分裝好的培養(yǎng)基連同其他器械一起進行__________________。
2、外植體消毒
菊花莖段用水沖洗、加洗衣粉用軟刷進行刷洗、用流水沖洗,吸干水分。外植體要用體積分數(shù)為70%的酒精______,然后用無菌水清洗,吸干表面的水分,再用質(zhì)量分數(shù)為0、1%的氯化汞______,、最后用________清洗。
3、接種
所有的接種操作都必須在________旁進行,并且每次使用器械后,都需要用______________。
4、培養(yǎng)
接種后的錐形瓶放在無菌箱中培養(yǎng),培養(yǎng)期間應定期______。
5、移栽
6、栽培
答案:一、全能性、離體、營養(yǎng)物質(zhì)、激素、完整的植株
二、1、穩(wěn)定性細胞分化
2、愈傷再分化
思考:長期進行無性繁殖的植物,只有根尖和莖尖中幾乎無病毒,因此可利用植物組織培養(yǎng)獲得無病毒的馬鈴薯植株。
三、1、年齡、保存時間的長短、未開花植株
2、MS 、大量元素、微量元素、有機物、蔗糖、植物激素
3、生長素、細胞分裂素、濃度、使用的先后順序、用量的比例、分裂、分化、既分裂也分化、分化、根、芽、芽、根、愈傷組織
4、5、8 18~22 12
四、1、高壓蒸汽滅菌
2、消毒、消毒、無菌水
3、酒精燈、火焰灼燒滅菌
4、消毒
1、細胞分化與植物細胞的全能性
多細胞生物體,一般是由一個受精卵通過細胞的增殖和分化發(fā)育而成的。細胞分裂只能繁殖出許多含有相同遺傳物質(zhì)的細胞,只有經(jīng)過細胞分化才能形成不同的組織,進一步形成各種器官、系統(tǒng),從而完成生物的個體發(fā)育過程。當細胞分化開始時,受遺傳因素和環(huán)境因素的調(diào)節(jié),不同細胞的不同基因會在特定的時間、空間被激活,活化一段時間后有些基因的活動停止,而有些基因還在繼續(xù)活動,從而產(chǎn)生了特定的蛋白質(zhì)(即基因有選擇性的表達),進而產(chǎn)生了不同的組織,也就是在個體發(fā)育中相同細胞的后代,在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生了穩(wěn)定性差異——細胞分化,這是發(fā)生在生物體一生中的一種持久變化,當然胚胎時期達到限度。一般來說,分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡。
由于體細胞大多是通過有絲分裂繁殖而來的,一般已經(jīng)分化的.細胞仍有一套和受精卵相同的染色體,含有與本物種相同的DNA分子。因此,已分化的細胞具有發(fā)育成完整新個體的潛能,即全能性。在合適的條件下,有些分化的細胞具有恢復分裂、重新分化發(fā)育成完整新個體的能力。植物細胞的全能性比較強,動物細胞的全能性受到了限制,特別是一些高度特化的動物細胞,很難用它培養(yǎng)成一個新個體,但它的細胞核中仍有保持物種遺傳性的全部遺傳物質(zhì),保持著全能性,例如已取得成功的克隆羊——多利就是一例。
2、愈傷組織
愈傷組織是通過細胞分裂形成的,其細胞排列疏松而無規(guī)則,高度液泡化呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞。它容易與根尖、莖尖的分生組織發(fā)生混淆?梢酝ㄟ^下表比較根尖分生組織和愈傷組織的異同。
組織類型、細胞來源、細胞形態(tài)、細胞結構、細胞排列、細胞去向
根尖
分生組織、受精卵、正方形、無液泡、緊密、分化成多種細胞組織
愈傷組織、高度分化細胞、無定形、高度液泡化、疏松、再分化成
新個體
相同點、都通過有絲分裂進行細胞增殖
3、污染的預防
污染就是指在組織培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)容器內(nèi)滋生菌斑,使培養(yǎng)材料不能正常生長發(fā)育,從而導致培養(yǎng)失敗的現(xiàn)象。植物組織培養(yǎng)不同于扦插、分根、葉插等常規(guī)無性繁殖。由于植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差,所以對培養(yǎng)條件的要求較高,對無菌操作的要求非常嚴格。
污染有兩種類型,一種是細菌污染一般是由接種人員造成的,如未戴口罩,接種時說話,或手及器械消毒不嚴等。另一種是真菌污染可能是由植物材料滅菌不當造成的。
可以通過以下措施做好預防。
。1)防止外植體帶菌。①選擇好外植體采集時期和采集部位。外植體采集以春秋為宜,優(yōu)先選擇地上部分作為外植體,陰雨天勿采,晴天下午采,采前噴殺蟲劑、殺菌劑或套塑料袋。②在室內(nèi)或無菌條件下進行預培養(yǎng)。③外植體嚴格消毒。做消毒效果試驗,多次消毒和交替消毒。
(2)保證培養(yǎng)基及接種器具徹底滅菌。①分裝時,注射器勿與瓶接觸,培養(yǎng)基勿粘瓶口。②檢查封口膜是否有破損。③扎瓶口要位置適當、松緊適宜。④保證滅菌時間和高壓鍋內(nèi)溫度。⑤接種工具使用前徹底滅菌。⑥工作服、口罩、帽子等布質(zhì)品定期進行濕熱滅菌。
。3)操作人員嚴格遵守無菌操作規(guī)程。如一定要規(guī)范著裝,操作過程中不說話等。
。4)保證接種與培養(yǎng)環(huán)境清潔。①污染瓶經(jīng)高壓滅菌后再清潔。②接種環(huán)境定期熏蒸消毒、紫外燈照射或用臭氧滅菌和消毒。③定期對培養(yǎng)室消毒、防止高溫。
對外植體進行表面消毒時,既要考慮到藥劑的消毒效果,又要考慮到植物的耐受力。不同藥劑、不同植物材料,甚至不同器官要區(qū)別對待。消毒用過的有毒藥品應收集后統(tǒng)一交給有關專業(yè)部門處理,以免引起環(huán)境污染。
一旦發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)材料被污染,特別是真菌性污染,一定不要打開培養(yǎng)瓶。應先將所有被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌后,再打開培養(yǎng)瓶進行清洗。
題型一、細胞的全能性
【例題1】、下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是()。
、儆门囵B(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株、②植物用種子進行繁殖③用單個煙草組織培育出了可育的完整植株
A、①②、B、①③、C、②③、D、①②③
解析:①和③都屬于已分化的細胞經(jīng)過培養(yǎng)形成可育的植株,體現(xiàn)了細胞的全能性。植物用種子繁殖后代,實際上是由一個受精卵,通過細胞的增殖和分化發(fā)育成新個體,是由未經(jīng)分化的細胞(受精卵)發(fā)育成新個體的過程,因此不能體現(xiàn)細胞全能性。
答案:B
題型二、植物細胞表達全能性的條件
【例題2】、植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是()。
A、給予適宜的營養(yǎng)和外界條件
B、導入其他植物細胞的基因
C、脫離母體后的具有完整細胞核的細胞或組織,給予適宜的營養(yǎng)和外界條件
D、將成熟篩管細胞的細胞核移植到去核卵細胞中
解析:在生物體內(nèi),細胞沒有表現(xiàn)出全能性,、而是分化成為不同的組織、器官,這是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果。當植物細胞脫離母體后,在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他適宜的外界條件的作用下,植物細胞就可以表現(xiàn)出全能性。
答案:C
反思領悟:植物細胞表達全能性的條件:一是離體的組織或細胞;二是需要一定的激素、營養(yǎng)及其他適宜條件;三是具有完整細胞核的細胞。
題型三、植物組織培養(yǎng)的過程及影響因素
【例題3】、(20xx?安徽理綜)草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代,導致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。運用微型繁殖技術可以培育出無病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過程如下:
外植體――→①愈傷組織――→②芽根―→植株
請回答下列問題。
(1)微型繁殖培育無病毒草莓時,一般選取____________作為外植體,其依據(jù)是________________。
。2)在過程①中,常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素和____________,在配制好的培養(yǎng)基中,常常需要添加____________,有利于外植體啟動細胞分裂形成愈傷組織。接種后2~5、d,若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染,原因可能是____________。
。3)在過程②中,愈傷組織在誘導生根的培養(yǎng)基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是____________________________________________。
解析:(1)植物組織培養(yǎng)時常采用根尖或莖尖部位,原因是該部位含病毒極少,甚至無病毒。
。2)MS培養(yǎng)基的成分包括大量元素、微量元素和有機物,在配制好的培養(yǎng)基中,常需要添加生長素和細胞分裂素等植物激素。植物組織培養(yǎng)也應注意無菌操作。
(3)生長素用量比細胞分裂素用量的比值低時,有利于芽的分化,比值高時,有利于根的分化。
答案:(1)莖尖(或根尖)莖尖(或根尖)病毒極少,甚至無病毒(2)有機物植物激素外植體消毒不徹底(3)培養(yǎng)基中生長素類物質(zhì)用量與細胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低
1、下列關于細胞分化的敘述,錯誤的是( )。
A、細胞分化是一種持久性的變化,它發(fā)生在生物體的整個生命過程中
B、細胞分化在胚胎時期達到限度
C、隨著細胞分化的進行,細胞中的遺傳物質(zhì)種類會發(fā)生變化
D、高度分化的動物細胞的細胞核保持著全能性
2、下列有關植物組織培養(yǎng)的敘述,錯誤的是( )。
A、植物組織培養(yǎng)的原理是細胞的全能性、B、主要包括脫分化和再分化兩個階段
C、外植體形成愈傷組織的過程需要陽光、D、植物組織培養(yǎng)的過程中要求無菌操作
3、下列關于愈傷組織形成過程的正確敘述是()。
A、愈傷組織的形成是離體的植物細胞分化的結果
B、愈傷組織的形成是離體的植物細胞分裂的結果
C、愈傷組織的形成是離體的動物細胞分化的結果
D、愈傷組織的形成是離體的動物細胞分裂的結果
4、下列關于接種時應注意的事項,全部正確的是( )。
、俳臃N室要消毒②無菌操作③接種時可以談話④外植體如莖段、莖尖可隨機放入培養(yǎng)基⑤接種時要防止交叉污染⑥接種完立刻蓋好瓶口
A、①②③④、B、①②③④⑤⑥、C、③④⑤⑥、D、①②⑤⑥
5、在離體的植物組織、器官或細胞脫分化形成愈傷組織的過程中,需要下列哪些條件?()
、傧緶缇谝欢舛鹊闹参锛に丌圻m宜的溫度④充足的光照⑤充足的養(yǎng)料
A、①③④⑤、B、②③⑤、C、①②③、D、①②③⑤
答案:1、C細胞分化不會使遺傳物質(zhì)種類發(fā)生變化,它的實質(zhì)是遺傳物質(zhì)在時間和空間上有選擇性地表達。
2、C植物組織培養(yǎng)是指離體的植物細胞、組織或器官在無菌操作下經(jīng)脫分化和再分化形成完整植物體的過程,其原理是植物細胞的全能性。在脫分化形成愈傷組織的過程中,恒溫箱的門應該關閉,不必見光,因為在無光條件下愈傷組織長得更快。
3、B愈傷組織只存在于植物細胞;離體的植物組織細胞,在培養(yǎng)了一段時間以后,會通過細胞分裂形成愈傷組織。
4、D整個接種過程必須在無菌條件下進行,不能談話,防止呼吸產(chǎn)生污染,因此操作過程應禁止談話,并戴口罩;接種的外植體放入培養(yǎng)基時注意將形態(tài)學下端插入,而且分布均勻,不能隨機放入,以保證必要的營養(yǎng)和光照條件。
5、D離體的植物相關結構在形成愈傷組織的過程中不需要光照,因為該過程無法進行光合作用,其營養(yǎng)物質(zhì)來自培養(yǎng)基。
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