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    发表时间:2024-09-10

    2024生物教案十三篇。

    如果您对“生物教案”有疑问不妨阅读教师范文大全编辑为您推荐的这篇文章。教案课件是老师上课的重要部分,准备教案课件的时刻到来了。教案是教育教学过程中对学生进行培养和指导的必要手段。本文阅读后相信您的知识将会得到补充!

    生物教案 篇1

    ・   IT行业的男人生女孩的多,主要是因为电脑辐射,这些人一天大部分时间都呆在电脑前,显示器的辐射最可怕,它能减低男人精子的'活力。

    男人精子,大家都知道有两种,一种是含y染色体,一种是含x染色体。而y染色体的精子和卵子结合就是男孩,含x的精子与卵子结合是女孩。

    其中含y染色体的精子以活力强取胜,含x的精子活力弱了许多。所以有一种生男子的方法是,房事时采用深交体位,最好是在老婆的身下垫个枕头,让精子

    直接进入子宫。那么活力强的y精子就能先声夺人,迅速与卵子结合。x精子慢腾腾的落在后面,没有机会了。

    y精子的存活时间是一天,x精子存活时间是两天。如果精子只停留在宫颈内,慢慢地移到子宫,存活时间长的x精子就有了优势,那生女孩的几率就高了。

    精子的活力被电脑辐射减弱了,那么y、x的活力都很弱,y占不到优势,即使是深交也不一定就是y优先取胜。最后是y胜,还是x胜,只能凭运气了。大部分时候是活的时间长的那种精子取胜,也就是说是x精子胜利,与卵子结合,得个女孩,

    资料

    所以,IT行业的男人生女孩多。

    新研究表明,从事如工程师或会计之类的男性化职业,将大大增加孕妇生产男孩的几率。同样道理,如果从事教师或护士等女性化职业,那么婴儿的性别很可能就是女性。

    《星期日泰晤士报》报道说,据统计,目前英国出生的男孩与女孩人数比例为105比100。

    伦敦经济学院通过对不同行业的3000人进行调查,得到了这一结论,并刊登在《理论生物杂志》上。

    这项研究的带头人、新西兰坎特伯雷大学的心理学家萨托西-卡纳扎瓦发现,在从事工程师等男性化职业的人群中,生男生女的比例为140比100 。在从事护士等女性化职业的人群中,这一比例变为100比135。

    生物教案 篇2

    文/李琪仙

    《基因指导蛋白质的合成》是高中生物人教版必修二《遗传与进化》中第四章《基因的表达》的开篇,利用多媒体技术动画模拟进行教学,直观地展示转录和翻译的过程,使这一内容直观化、具体化、形象化,并通过合作探究的实践活动加深理解,追求课堂效果的最大化。

    一、导课——设疑猜想激发求知欲

    导课是整个教学过程的开始环节。教师先播放《侏罗纪公园》片段,激发学生的兴趣,观看完毕后,问题探讨:在现实生活中,利用已经灭绝的恐龙的dna分子,真的能够使恐龙复活吗?产生新问题:如果能利用恐龙的dna使恐龙复活,你认为需主要解决什么问题?引入:性状的体现者是蛋白质,而蛋白质的合成受基因控制,那么,基因是如何指导蛋白质的合成呢?引出课题──基因指导蛋白质的合成。

    二、自主探究构建知识体系

    1.提问思考,引出mrna,识图比较dna和rna,为转录的学习作铺垫。

    提问思考:真核生物dna主要存在哪里?蛋白质在哪里合成?

    2.突破转录过程这一重、难点。

    提问思考:dna上的遗传信息是怎么传递给mrna的?——引出对转录过程的学习。

    首先,课件展示转录的动画过程。提醒学生注意转录过程发生的场所、需要的条件、产物。其次,布置学生阅读课本有关转录的内容。再次,学生自主构建“转录”概念,思考并归纳总结转录过程的有关知识,完成有关转录的8个知识点,教师加以强调补充。最后,课件再次展示转录的动画过程。

    3.理解密码子和反密码子的相关知识,为翻译的学习作铺垫。

    提出密码子概念,课件展示密码子表。师生观看密码子表总结:除3个终止密码子以外,一种密码子对应一种氨基酸,一种氨基酸可能对应多种密码子。密码子对于所有生物是通用的,说明:生物之间有一定的亲缘关系。

    探究新内容:那些游离在细胞质中的氨基酸,是怎样运送到核糖体的呢?引出trna,课件演示trna的结构。

    师生总结:trna的结构、作用、种类。

    4.突破翻译过程这一重、难点。

    继续设疑:trna怎样把细胞质中游离的氨基酸运到蛋白质的“装配机器”——核糖体上呢?——引出对翻译过程的学习。

    (1)课件展示翻译的动画过程。提醒学生注意翻译过程发生的场所、需要的条件、产物。(2)布置学生阅读课本有关翻译的内容。(3)学生自主构建“翻译”概念,思考并归纳总结翻译过程的有关知识,完成有关翻译的8个知识点,教师加以强调补充。(4)课件再次展示翻译的动画过程。学生此时脑海中对翻译这一过程已经有所了解,再次重播翻译的动画过程则加深了对知识的理解、记忆。

    5.课件展示基因指导蛋白质的全过程(转录和翻译),dna复制(第三章)。

    学生观看转录和翻译以及前一章dna复制的过程,先完成表格,比较、理解、记忆重难点知识,再完成练习题,提高知识应用能力。

    三、拓展升华,自主推导公式

    学生自主进行简单推导,从而得出dna的碱基数∶rna的碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1,并会对该知识点加以应用,讲练结合,提高课堂效率。

    四、课后延伸,培养创新精神

    前后呼应:利用恐龙的dna能使它复活吗?

    生物教案 篇3

    在过去的几十年里,对哺乳动物的性别控制进行了大量研究,如应用性激素、改变体液酸碱度、食物营养、饲喂不同金属元素、改变生殖道环境、杀死或灭活带某种染色体的精子等,但这些方法仅能改变一定性比,达不到完全控制性别的目的,并且这些实验结果常常是不稳定和缺乏重复性。目前常见的性别控制方法主要是早期胚胎性别鉴定和X、Y精子分离两种。

    家畜胚胎性别鉴定通常采用PCR法。该方法的实质是Y染色体上特异片段或Y染色体上的性别决定基因的检测技术。即通过合成SRY基因或Y染色体上其他特异片段的部分序列作为引物,在一定条件下进行PCR扩增反应,能扩增出目标片段的个体即为雄性,否则为雌性。目前,应用PCR 技术鉴定胚胎性别的较多,此种方法简单方便,利于普及。除PCR法外,还有间接免疫荧光法、Y染色体特异性DNA 探针法、核型分析法等,这些方法较PCR扩增法发展缓慢,精确度不高。

    分离X、Y精子并用于人工授精是控制家畜性别最简单、可行的方法。X和Y精子在密度、体积、运动特性、电荷、表面抗原及DNA含量等方面略有差异,据此人们设计了多种分离精子的方法。分离方法主要包括物理分离法、免疫法和流式细胞仪分离法,物理分离法主要有:密度梯度离心法、电泳法、白蛋白柱分离法,免疫法主要是H-Y抗原法。其中流式细胞仪分离法具有准确率高、可靠性强、易于重复、较为省时等优点,是最有发展潜力和应用价值的精子分离方法。经此法所得的精子能以85%~95%的准确率产生预定性别的后代。这里主要介绍流式细胞仪和Percoll不连续密度梯度离心法分离精子的原理。

    图 在精子逐个通过细胞分类器的微柱时,用一束激光 6-3 流式细胞仪精子分离法

    激发荧光染料,使通过微柱的精子发光。X精子发光量略高于Y精子。这种发光量的微小差

    别由光学检测器记录并把信号传送给电脑。精液通过激光束后,便被分成微滴。计算机把信息反馈到产生微滴的部位,使每个微滴带电:X精子带正电,Y精子带负电。当带电精子进入偏转电场后,两类精子便分别向不同的方向移动,进入不同的容器(图6-3)。

    Percoll不连续密度梯度离心精子分离法是根据哺乳动物的X和Y染色体在大小上的差异也反映在两种精子的密度上的差异进行分离的。Percoll是一种新的密度梯度介质,是由一种聚乙烯吡咯烷酮所组成,它不渗入细胞膜,对精子无毒害。操作过程是:用适当的适于精子存活的生理溶液与Pereol1配制成7―12层不连续密度梯度溶液, 自下而上由浓到稀地依次叠放于离心管中,构成分离管,将稀释精液置于分离管中梯度溶液的顶层,经一定速度和一定时间的离心后,精子聚集在各液层的界面和分离管的底层,在低层的精子含x精子较多,在顶层的精子含Y精子较多。此基本原理可用模式图表示(图6-4)。

    精液Percoll溶液离心分离清液精子聚集在液层界面和分离管底层

    性别主要是由遗传决定的,但精子在雌性生殖道的运行和受精过程中,所处环境的差异也将对后代的性别产生一定影响。由于X和Y精子的运动速度、对酸碱的耐受性不同以及寿命长短的差异,可通过改变精子的外界环境条件在一定程度上控制性别。1.营养条件,饲料不足或饲喂酸性饲料多生雄性后代;反之,饲料丰富或碱性饲料多产雌性后代;2.激素水平,母畜雌激素分泌的增加进而调整雌性动物生殖道内的离子、蛋白、酶和氨基酸等分子的相应分泌,促使母体的受精环境利于X精子与卵子结合,提高雌性比例;3.环境温度,在一定温度范围内,冷冻精液的解冻温度与精子的活力呈正比关系。解冻的温度越高,精子复活的速度越快,而活力也越强。由于活力强而消耗的能量快而多,故精子存活的时间短。这样缩短了Y精子的寿命,相应延长X精子的寿命和增加了与卵子结合的机会,从而可以提高雌性比例。

    雌雄性别分化是生物界最普遍的现象之一,也是遗传学研究的一个重要内容,性别和其他性状一样受遗传物质的控制。

    关于性别决定的机制问题,曾有过多种假说,直到19,威尔逊(E. B.Wilson)、萨顿(W.S. Sutton)等首次发现了性染色体后,性别决定自然与性染色体联系起来,逐步形成了性染色体决定性别学说,这也是目前最流行的学说。在动物中,除性染色体决定性别外,还有基因平衡理论、H-Y抗原及染色体的倍数等与性别有关理论。

    性别决定是性别分化的基础,性别分化是性别决定的必然发展和体现。性别分化是指受精卵在性别决定的基础上,进行雄性或雌性性状分化和发育的过程,这个过程和环境具有密切关系。当环境条件符合正常性分化的要求时,就会按照遗传基础所规定的方向分化为正常的雄体或雌体;如果不符合正常性分化的要求时,性分化就会受到影响,从而偏离遗传基础所规定的性分化方向。内外环境条件对性别分化都有一定影响。

    在过去的几十年里,对哺乳动物的性别控制进行了大量研究,如应用性激素、改变体液酸碱度、食物营养、饲喂不同金属元素、改变生殖道环境、杀死或灭活带某种染色体的精子等,但这些方法仅能改变一定性比,达不到完全控制性别的目的,并且这些实验结果常常是不稳定和缺乏重复性。目前常见的性别控制方法主要是早期胚胎性别鉴定和X、Y精子分离两种。

    与性别有关的遗传有伴性遗传、从性遗传和限性遗传。性状的遗传与性别有关,称为伴性遗传或性连锁遗传,伴性遗传常见于X染色体和Z染色体上非同源部分基因所控制的性状的遗传行为。从性遗传中所涉及的性状是由常染色体上的基因支配的,由于内分泌等因素的影响,其性状只在一种性别中表现,或者在一性别为显性,另一性别为隐性。限性遗传是指只在某一性别中表现的性状的遗传。

    性染色体 常染色体 拟常染色体区域 性反转 第二性征 伴性遗传 从性遗传 限性遗传

    2. 何谓性别决定? 何谓性别分化?

    3. 动物性别决定理论有哪些? 性别决定的实质是什么?

    4. 简述环境对性别分化的影响。

    5. 一个父亲是色盲而本人色觉是正常的女子,与一个色觉正常的男子结婚,但这个男子的

    父亲 是色盲,问这对夫妇的子女色觉正常和色盲的可能性各有多少?

    6. 一个男子的外祖母是色觉正常,外祖父是色盲,他的母亲是色盲,父亲是色觉正常。

    (1)推导祖亲和双亲的基因型是什么?

    (2)如果他和遗传上与他的姊妹相同的女子结婚,他女儿的辨色能力如何?

    7. 两个红眼长翅的♀、♂果蝇相互交配,获得下列后代类型:

    写出亲代及子代的基因型。

    8. 纯种芦花公鸡和非芦花母鸡交配,得到子一代。子一代个体相互交配,问子二代的芦花

    性状与性别的关系如何?若要使子代能够自别雌雄,应如何选择杂交亲本?

    生物教案 篇4

    一、教学目标的确定

    本节是第3章《植物的激素调节》中继生长素的发现之后,阐述生长素作用以及应用的关键一节。在知识方面,学生已知道什么是植物激素,理解了植物发生向光性的原因以及生长素的产生、极性运输和分布的特点。在此基础上,本节的知识方面的教学目标是学生能概述生长素的生理作用。

    本节的能力目标集中在“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的探究活动中。此项探究活动不仅是学习内容的延续,还可以让学生通过探究活动,尝试探索如何将科学发现在生产实践中进行应用,并领悟做预实验的意义。

    二、教学实施的程序

    学生活动

    教师的组织和引导

    教学意图

    观察“问题探讨”中的曲线图,并思考其中的问题。

    分析教材提供的图片和文字信息,以及教师提供的资料,并进行讨论和交流。

    对照教材图3-7,体会生长素类似物的作用。

    观察预实验的操作。

    接受探究实验活动的培训,如实验材料的选择,实验用具的注意事项。

    组成小组,成员间分工协作,设计探究实验的初步方案,提交给教师。

    进入实验室,以小组为单位选择药品,制作实验装置,接受教师检查。

    小组内交流实验方法和过程,进行操作。

    将实验装置带到教室、家庭或自选场所。注意安全和实验装置的完整。

    图形引导,以问题入手,探究“嵌入”,引导学生理性思考。

    利用多种资料,提供应用的实例,帮学生理清应用原理。

    利用2,4-d对黄瓜幼苗生长的影响,激发探究2,4-d等生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度的兴趣。

    演示预实验。

    进行本探究实验主要方面的培训,如扦插枝条、沙土筛洗与消毒、扦插枝条制作等。

    用提前录制的预实验的主要过程录像,演示探究实验的关键步骤。

    对学生提出的初步方案给予适当的指导。

    教师对每一个小组探究实验方案做到心中有数,巡回指导。

    提供必要的时间和空间,提醒学生注意学会倾听和吸纳别人的意见;指出探究实验注意事项,特别是水分要充足,温度范围保持在25~30℃。

    指定小组负责人观察记录实验现象。

    训练高中学生读懂模式图、示意图和图解的能力;从图解发现生长素作用的两重性。

    培养利用现代化学习手段进行快捷、高效学习的意识,学会资源共享,欣赏他人,提高自己。

    教师领引,减少人力、物力、财力和时间的消耗。

    使学生减少盲目性,树立自信,学习借鉴他人的探究经验和方法,以实际行动启发学生要善于资源共享。

    及时了解各小组情况,确认差异,及时纠正错误,激励参与,注重过程评价。

    遵循探究实验的过程性规律,让学生体验科学实验的成果都不是容易获得的,耐心是重要的。

    大约一周后

    小组成员各自整理探究实验记录,绘制不同的表格或曲线图,完成探究实验报告。 自愿进行进一步探究活动,提出探究实验方案。

    了解学生探究实验总体情况,组织学生之间进行探究实验结果的交流,即“分析实验结果,得出实验结论”、“表达与交流”。

    提出进一步探究活动的建议,提供进一步探究的适当实验指导和实验条件。

    让学生获得科学探究活动的经验,初步确立严谨的作风。学会分享成功的快乐,或敢于面对失败,积极分析原因,尊重客观事实。

    四、其他问题及对策

    1.本节的探究活动“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”是教学的难点。突破难点的方法之一是,教师一定要亲自做“预实验”,并在“预实验”过程中,收集相关的录像、照片等资料。

    2.由于本探究活动需要一周时间,因此教师要提前做好教学的整体设计。

    生物教案 篇5

    教学过程

    导入新课

    课件展示:

    (1)假如某地区正在流行“非典型性肺炎”(SARS),一个患者突然出现不明原因的发热、咳嗽,假如你是科技工作者,你该怎样对该患者进行诊断?

    (2)在东南亚某地区,突然发现大量家禽不明原因的死亡,怀疑是感染了禽流感,假如你是科技工作者,你该怎么办?

    (3)一个母亲患有一种遗传病,现她怀有一胎儿,怀疑也患有该遗传病,该如何对该胎儿进行检测,以确认他(她)是否患有该遗传病呢?

    学生活动:阅读课本P3相关内容,并以小组为单位,讨论上述问题并阐述自己的观点,小组记录员记录并整理本组观点。

    对于“非典型性肺炎”(SARS)、禽流感与遗传病检测的方式有很多种,如通过病理学等手段进行检测;而现代生物技术中的基因诊断技术可以使得上述疾病的检测更加快速、灵敏、简便,使得疾病的防治更为有效。

    第一例基因诊断技术应用于临床实践是在什么时候?诊断的是何种疾病?お

    推进新课

    板 书:

    二、基因诊断与基因治疗

    (一)基因诊断

    是1978年科学家对一位孕妇作了镰刀状贫血症的产前诊断。

    那么基因诊断技术目前可以用来诊断哪些疾病因子呢?

    通过多媒体呈示以下情景,教师对相关问题进行描述、分析。

    基因诊断的对象主要有:

    ①病原微生物的侵入:一般侵入体内的病原微生物可通过显微镜检查及免疫学方法进行诊断。但是,直接检测病原微生物的遗传物质可以大大提高诊断的`敏感性。而在无法得到商业化抗体时,基因诊断就成为检测病原微生物感染,尤其是病毒感染的唯一手段。此外,由于基因碱基配对原理的基因诊断可直接检测病原微生物的遗传物质,所以诊断的特异性也大为提高。目前,基因诊断已在病毒性肝炎、艾滋病等传染病的诊断中发挥了不可代替的作用。

    ②先天遗传性疾病:目前,大多数遗传病还缺乏有效的治疗手段,因而可对胎儿进行产前基因诊断。对确诊患病的胎儿实施人工流产是避免遗传病患儿出生的有效措施。

    已有多种传统的遗传性疾病的发病原因被确定为特定基因的突变。例如:苯丙氨酸羟化酶基因突变可引起苯丙酮尿症;腺苷脱氨酶基因突变可引起重症联合免疫缺陷症(SCID);而淋巴细胞表面分子CD40或其配体(CD40L)基因突变则可引起无丙种球蛋白血症。这类疾病的诊断除了仔细分析临床症状及生化检查结果外,从病因角度作出诊断则需要用基因诊断的方法检测其基因突变的发生。用基因诊断的方法检测这些位点的改变,不仅对临床诊断,而且对疾病的病因和发病机理的研究都具有重要的意义。

    ③后天基因突变引起的疾病:这方面最典型的例子就是肿瘤。虽然肿瘤的发病机理尚未完全明了,但人们可以初步认为肿瘤的发生是由于个别细胞基因突变而引起的细胞无限增殖。无论是抑癌基因发生突变还是癌基因发生突变,如果确定这些改变的发生,都必须进行基因诊断。

    ④其他:如DNA指纹、个体识别、亲子关系识别、法医物证等。

    假如某人患了流行性感冒,该如何进行治疗?

    在医生的指导下服用一些抗生素或抗病毒类药物,多喝白开水,注意休息,几天之后就可痊愈。

    板 书:

    (二)基因治疗

    你了解重症联合免疫缺陷症(SCID)的疾病机理吗?这种疾病在医生的指导下服用一些抗生素或抗病毒类药物,多喝白开水,注意休息,几天之后可痊愈吗?

    学生活动:阅读课本P4基因治疗的相关知识,并思考上述问题。

    患有重症联合免疫缺陷症(SCID)的个体,其体内腺苷脱氨酶基因突变,不能正常合成腺苷脱氨酶,而该酶对于降解毒素是关键的,因此患者将出现免疫缺陷。由于是基因突变导致的疾病,因而不能用治疗流感的方法来治疗重症联合免疫缺陷症(SCID)。

    假如某人患了重症联合免疫缺陷症(SCID),该如何进行治疗?

    可以通过基因治疗技术来治疗该疾病。

    什么是基因治疗?基因治疗的原理(基因治疗的两种途径)是什么?

    学生活动:阅读课本P4中“基因治疗的两种途径”图群,并思考上述问题。

    基因治疗(gene therapy)是指采用转基因技术将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的。基因治疗(gene therapy)的原理是指采用转基因技术将目的基因导入患者的某种细胞中,体外培养使其增殖,然后输回患者体内,这样重组受体细胞因导入正常的基因,可以纠正或弥补缺陷基因带来的影响;或将带有治疗作用的基因通过载体直接送入患者的某些细胞中,从而达到治疗疾病的目的。

    基因治疗技术能有效治疗疾病、提高人类健康水平,那么目前来说,是否所有的遗传性疾病都可以采用基因治疗?

    不可以,例如神经细胞不能以基因治疗技术进行治疗。

    进行基因治疗必须具备哪些条件?

    ……

    进行基因治疗必须具备下列条件:①选择适当的疾病,并对其发病机理及相应基因的结构功能了解清楚;②纠正该病的基因已被克隆,并了解该基因表达与调控的机制与条件;③该基因具有适宜的受体细胞并能在体外有效表达;④具有安全有效的转移载体和方法,以及可供利用的动物模型。

    基因治疗的前景十分诱人,那么基因治疗的现状与前景如何呢?

    ……

    课堂小结

    (1)复合免疫缺陷综合征的基因治疗:1991年美国批准了人类第一个对遗传病进行体细胞基因治疗的方案,即将腺苷脱氨酶(ADA)导入一个4岁患有严重复合免疫缺陷综合征(SCID)的女孩。采用的是反转录病毒介导的间接法,即用含有正常人腺苷脱氨酶基因的反转录病毒载体培养患儿的白细胞,并用白细胞介素Ⅱ(IL-2)刺激其增殖,经10天左右再经静脉输入患儿。大约1~2月治疗一次,8个月后,患儿体内ADA水平达到正常值的25%,未见明显副作用。此后又进行第2例治疗获得类似的效果。

    (2)我国复旦大学等单位对乙型血友病的基因治疗也进行了有意义的探索,他们在兔模型的基础上,将人第Ⅸ因子基因通过重组质粒(pcmvix)或重组反转录病毒(N2CMVIX)导入自体皮肤成纤维细胞,获得可喜的阶段性成果,相信不久的将来,基因治疗会在我国取得成功。

    (3)总体来说,目前已批准治疗的病例约120例,其中约110例为肿瘤,遗憾的是,除黑色素瘤有些端倪外,全都未能成功。治疗了10余例单基因病,除ADA缺乏症和乙型血友病有一定疗效外,其余都还在实验阶段。但人们再也不怀疑基因治疗不仅可能办到,而且指日可待。

    你还了解其他生命科学技术在社会生产、实践中的应用情况吗?

    ……

    板 书:

    (三)研究性学习交流

    活动主题:以学习小组为单位,交流关于“现代生命科学的发展热点是什么”的研究性学习成果。

    给活动的组织者与交流者几点建议:

    (1)我们一定要本着“求是唯真、崇文扬善、创新臻美”的态度去做科学,注意每一个细节,以使我们第一次的研究成果经得起别人的推敲。

    (2)我们要从“小”处做“大科学”,不要从“大”处做“小科学”。

    (3)若以图片、表格等形式来反映研究成果,会让你的研究成果更容易被听众所接受。

    (4)研究性学习需要提出自己的研究报告,同时也要让听众看到研究过程中的第一手资料,以增加研究成果的说服力。

    (5)不妨向别人介绍一下自己在这个研究过程中亲历的一些事情以及自己的感受,这容易引起别人的共鸣。

    (6)研究性学习的交流时间设置要合理,要给汇报者提供展示自己成果的机会,也要给听众提出问题、质询的机会。

    板书设计

    二、基因诊断与基因治疗

    (一)基因诊断

    (二)基因治疗

    (三)研究性学习交流

    习题详解

    1.(略)

    2.教师可以让学生联系生活与当代科技发展现状,利用报纸、杂志、书籍、电视节目、广播节目、互联网等手段,通过走访、调查、收集、咨询等方法,整理有关人类目前在基因诊断与基因治疗方面取得的进步与存在的问题的相关资料,并写成调查报告,在一定范围内交流、展示。

    生物教案 篇6

    规律总结

    在底物足够,其他条件固定的条件下,酶促反应的速率与酶浓度成正比,如上图所示。

    (2)底物浓度对酶促反应的影响:

    规律总结

    在底物浓度较低时,随着底物浓度的增大,反应速率加快。当底物浓度达到一定浓度时,酶分子都参与了反应,底物浓度再增大,反应速率不再加快。如上图所示。

    (3)pH对酶促反应的影响:

    规律总结

    每一种酶只能在一定的pH范围内才表现活性,超过这个范围酶就会失去活性。其特点如上图中曲线变化所示。在一定条件下,每一种酶在某一特定pH时活性最大,这个pH称为这种酶的最适pH。

    (4)温度对酶促反应的影响:

    规律总结

    在一定温度范围内,酶促反应速率随温度的升高而加快;但当温度升高到一定限度时,酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。在一定条件下,每一种酶在某一特定温度时活性最大,这个温度称为这种酶的最适温度,如上图所示。

    (5)酶的催化能力与时间的关系:

    规律总结

    酶的催化能力也不是一成不变的,酶在“工作”了一段时间后会发生“钝化”现象,即催化能力开始下降,最后失去催化能力,如上图曲线所示。

    题例领悟

    题型一 酶的本质和作用

    【例题1】 关于酶的叙述中,正确的是( )

    A.酶只有在生物体内才能起催化作用

    B.酶都有消化作用

    C.调节新陈代谢的物质不一定是酶

    D.酶都是在核糖体上合成的

    解析:酶虽然是由活细胞产生的,但它的催化作用不一定非在生物体内,只要条件适宜,体内体外都可起催化作用,故A项不正确。酶的催化作用表现在多方面,有的酶促进物质合成,有的酶促进物质分解,只有消化酶才能促进消化,故B项也不正确。调节新陈代谢的物质有激素、维生素、无机盐等。酶是对代谢过程的化学反应起催化作用。故C项正确。在核糖体上合成的物质是蛋白质,所以只有蛋白质类的酶才在核糖体上合成,核酸酶不能在核糖体上合成,故D项也不正确。

    答案:C

    反思感悟

    酶的化学本质大多数是酶,少数是RNA。酶在生物体体内、体外都有催化作用。酶的作用是对代谢过程的化学反应起催化作用,其作用本质是降低化学反应的活化能。对生命活动起调节作用的有激素、维生素和无机盐等。

    题型二 影响酶促反应的因素

    【例题2】 甲、乙、丙三图依次表示酶浓度一定时,反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系。据图判断下列叙述中不正确的是( )

    A.甲图表明当反应物浓度超过某一浓度时,反应速度受酶浓度的制约将不再上升

    B.乙图中,a点以后,随温度升高酶的活性下降

    C.丙图可表示胃蛋白酶催化反应的速度与pH关系的变化曲线

    D.三图说明反应物浓度、温度、pH对反应速度均有影响

    解析:甲图表明当反应物浓度超过某一浓度时,反应速度受酶浓度的制约将不再上升,所以A项正确。乙图中,a点以后,随温度升高酶的活性下降,直至变性失活,B项正确。胃蛋白酶的最适pH大约为1.8,显然丙图曲线不能表示胃蛋白酶催化反应的速度变化。三图说明影响酶促反应速度的因素有反应物浓度、温度、pH。D项正确。

    答案:C

    题型三 酶的作用是降低化学反应活化能

    【例题3】 在适宜温度、pH条件下,图中实线表示没有酶时反应的进程。在T1时,将催化此反应的酶加入反应物中,则图中表示此反应进程的是( )

    A.曲线AB.曲线BC.曲线CD.曲线D

    解析:本题考查学生利用坐标曲线中的有关条件分析酶的作用。酶的作用是降低活化能,因而催化效率更高,但不改变反应平衡点。从图中可以看出,曲线A、B、D均改变了此反应的平衡点。曲线C中酶使反应达到平衡点的时间缩短(即反应速度提高),但没改变反应的平衡点。

    答案:C

    反思感悟

    ①与无机催化剂一样,酶仅能改变化学反应的速度,并不能改变化学反应的平衡点,且化学性质在化学反应前后不能发生改变。

    ②酶和一般的无机催化剂均能降低反应的活化能,所以在有酶存在的化学反应中,只需较少的能量即可使反应物进入“活跃状态”,所以与非催化反应相比,反应速度加快。

    随堂训练

    1.做唾液淀粉酶催化淀粉实验时,用口含一小口清水,然后将含过的清水加入淀粉溶液中,也会使淀粉消化,和用纯唾液的效果一样,这一现象表明( )

    A.酶的专一性

    B.酶的催化活性极高

    C.酶的多样性

    D.酶受温度和pH的影响

    答案:B

    2.为了认识酶作用的特性,以20%过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示。分析实验结果,可以得出相应的结论。在下列有关结论的描述中,从表中得不到实验依据的一项是( )

    方法结果

    1常温下自然分解氧气泡小而少

    2常温下加入Fe3+氧气泡小而稍多

    3常温下加入鲜肝提取液氧气泡大而极多

    4加入煮沸后冷却的鲜肝提取液氧气泡小而少

    A.从催化反应条件看,酶有温和性

    B.从催化活性看,酶变性后就失活

    C.从催化底物范围看,酶有专一性

    D.从催化反应效率看,酶的催化活性极高

    解析:表中信息反映了酶的催化活性极高且活性受温度影响,但表中没有与酶催化作用具有专一性相关的信息。

    答案:C

    3.下列关于酶的叙述中,不正确的是( )

    A.酶具有高效性、专一性和多样性

    B.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物

    C.食物的消化过程需要酶催化,而细胞内的其他化学反应不需要酶催化

    D.绝大多数的酶是蛋白质,少数酶是RNA

    答案:C

    4.下图中关于影响酶活性的因素表示正确的是( )

    解析:酶浓度影响反应的速度,不影响酶活性,A项错误。底物浓度影响反应的速度,不影响酶活性,B项正确。pH影响酶活性,一定范围内随pH的升高酶的活性增强,达到最适值时,酶活性最强。超过最适值时,随pH的升高酶的活性降低直到变性失活,C项错误。温度影响酶活性,一定范围内随温度的升高酶的活性增强,达到最适温度时酶活性最强。超过最适值时,随温度的升高酶的活性降低直至变性失活。所以D项错误。

    答案:B

    生物教案 篇7

    一、教学目标:

    知识与能力:

    1、了解基因工程和转基因技术。

    2、了解细胞工程和克隆技术。

    情感、态度、价值观:

    了解现代生物技术应用的美好前景,激发学习兴趣。

    二、教学重难点

    重点:

    1、转基因技术的应用。

    2、克隆技术的应用。

    3、转基因技术和克隆技术对人类生活的影响。

    难点:

    1、基因工程和转基因技术。

    2、细胞工程和克隆技术。

    三、教学准备:

    视频资料(转基因技术)(克隆技术)。

    四、教学过程

    1、复习现代生物技术的内涵。

    2、教师播放多媒体素材观看、了解转基因技术。学生思考转基因技术的应用前景

    3、教师简述转基因技术实施过程。总结出转基因的概念:外源性基因可以直接导入动植物体或它们的受精卵内,并能在细胞中发挥作用。这种技术称为转基因技术

    4、学生讨论,举例说明转基因技术的应用、设想。

    5、教师播放素材,学生观看视频--克隆技术

    6、简述克隆技术实施过程。

    7、总结出克隆技术的概念:人工诱导动、植物的无性繁殖过程叫克隆, 这门生物技术叫克隆技术。

    8、学生讨论,举例说明克隆技术的应用、设想。

    9、转基因技术和克隆技术对人类生活的影响。

    10、教师展示世界上先进的生物技术,激发学生对于本学科的学习兴趣。

    10、教师通过引导,让学生明白科学是把双刃剑。

    五、教学检查

    教师请学生复述基因工程,克隆等技术的过程,时间允许的情况下,可请个别学生上黑板上画出具体的'过程。

    生物教案 篇8

    教学目标

    一、知识方面

    1、使学生了解光合作用的发现过程。

    2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。

    3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。

    4、应用所学的光合作用的知识,了解植物栽培与合理利用光能的关系。

    二、能力方面

    1、通过叶绿体色素的提取与分离实验,初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。

    2、通过探讨光合作用的氧来源,初步训练学生的实验设计能力。

    3、通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,培养学生良好的思维品质。

    三、情感、态度、价值观方面

    1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解,增强学生保护生态环境的意识。

    2、通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会(STS)的关注。

    ④很多植物的叶片到秋天会变红,很多植物的花在一天的不同时间中也会呈现不同的颜色,学生知道这是什么的原因吗?

    本题涉及了植物细胞中色素及其比例变化的问题。一般来说,正常叶片的叶绿体中有两大类光合色素,其中叶绿素和类胡萝卜的分子比例为三比一,叶绿素a和叶绿素b也约三比一,叶黄素和胡萝卜的比为二比一。由于绿色的叶绿素比黄色的类胡萝卜素多,占优势,所以正常叶子总是呈现绿色。秋天、条件不正常或叶衰老时,由于叶绿素较易被破坏或先降解,数量减少,而类胡萝卜素比较稳定,所以叶片呈现黄色。

    至于红叶,不是叶片中叶绿体的色素造成的,而是由细胞液泡中的花色素引起的。因秋天温度降低,植物体内积累较多糖分以适应寒冷,体内的可溶性糖多了,就形成较多的花色素储存于液泡中。而花色素类似于酸碱指示剂,从碱性到酸性会呈现从蓝色到红色颜色渐变,具体而言是,pH=7~8 时呈淡紫色;pH11则呈蓝色。由于秋天时液泡中花色素增多,且细胞液pH值又偏酸性,因此叶子就变红了。

    不仅如此,花色素的颜色也会随环境中存在的不同的金属离子而改变,所以同一种花色素在不同的花中,或是同一种花由于种植的土壤不同,都能显出不同的颜色。

    学生可以回家做一个小实验,找一朵开红花的牵牛花,用手把花瓣使劲揉一揉,使花瓣细胞的液泡破裂,然后把这朵花放到洗衣粉水中(碱性环境),花瓣的颜色会由红色变为蓝色。这样学生就可以理解其中的原因了。

    第二课时

    1、引言

    教学时可从光合作用的总反应式入手,或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手,可采用老师讲授,或学生讨论,或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设,即水中的氧是来源于水还是二氧化碳,还是共同来源于二者,条件好的班还可让学生想办法证明这些假设,以训练学生的实验设计能力。

    在搞清楚光合作用中的全部氧气来自于水中的氧后,让学生回忆初中生物学课本中的光合总反应式,并让学生对该反应式配平,要求尤其要求反应式左右氧原子的配平,通过这个工作,可使学生深切认识到,光合作用的反应物与产物中都需要水这一重要生物学事实。

    2、光合作用的具体过程

    可以教师讲解为主,可用板图、挂图、或多媒体课件的形式尽量把微观的物质变化形象化。

    在讲清楚光合作用光反应与暗反应的过程后,应把重点放在光反应与暗反应的区别和联系上,可利用表解的形式让学生分析讨论:

    光反应

    暗反应

    反应性质

    光化学反应

    酶促反应

    与光的关系

    必须在光下进行

    与光无直接关系,在光下和暗处都能进行

    与温度的关系

    与温度无直接关系

    与温度关系密切

    场所

    叶绿体基粒片层结构的薄膜上

    叶绿体的基质中

    必要条件

    光、叶绿体光合色素、酶

    多种酶

    物质变化

    水光解为还原性氢和氧气;由ADP合成ATP

    二氧化碳的固定、三碳化合物的还原、五碳化合的再生

    能量变化

    光能转变ATP中活跃的化学能

    ATP中活跃的化学能转变为葡萄糖等光合产物中稳定的化学能

    联系

    准备阶段:为暗反应的顺利进行准备了还原性氢和能量ATP

    完成阶段:在多种酶的作用下,接受光反应提供的还原性氢和ATP,最终将二氧化碳还原为葡萄糖。

    之后,还可提出一些综合性的问题,加深学生对光合作用的理解,例如可以提出下面的问题:

    “当光合作用的光反应过程被人为阻断,你认为暗反应会停止吗?反过来,当暗反应过程被人为阻断,你认为光反应会怎样变化?”

    通过以上的分析可以看出,光合作用的光反应与暗反应是相互联系的,而它们之间的联系纽带是还原力,即ATP和还原性氢。当光反应停止时(如植物在黑暗条件下),暗反应的ATP和还原性氢的来源被阻断,暗反应会停止;而反过来,当暗反应停止时(如植物在气孔完全关闭,或无二氧化碳),光反应是不是也受到影响呢?答案是肯定的,暗反应停止,光反应也会随之停止,因为光反应产生的ATP和还原性氢没有被暗反应消耗,根据化学平衡的原理,相当于光反应的产物浓度升高,化学平衡会向反向进行,从而光反应就停止了。

    时间允许的话,还可引导学生讨论影响光合作用的因素,进而讨论“如何提高光合效率的途径”,“采取哪些措施提高农业产量?”等问题,使学生体会到学习生物学理论的实际价值,强化学生学以致用、理论联系的理念。例如,可提出下面的问题供学生讨论:

    “你能利用光合作用原理,提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗?”

    对光合作用的影响

    在生产上的应有

    光合作用是光化学反应,所以光合作用随着光照强度的变化而变化。光照弱,光合作用减慢,光照逐步增强时光合作用随着加快;但是光照增强到一定程度,光合作用速度不再增加,另外,光的波长也影响光合作用速度,通常在红光下光合作用最快,蓝、紫光次之,绿光最差。

    延长光合作用时间;通过轮作,延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间,是合理利用光的一项重要措施。

    增加光合作用面积,合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。

    温度℃

    光合作用的暗反应是酶促反应,温度低,酶促反应慢,光合速率降低,随着温度提高,光合作用加快;温度过高时会影响酶的活性,使光合作用速率降低,一般植物的光合作用最适温度在25-30℃之间。

    适时播种:温室栽培植物时,可以适当提高室内温度。

    二氧化碳浓度

    二氧化碳是光合作用的原料,原料增加,产物必然增加,大气中的二氧化碳含量是0.03%,如果浓度提高到0.1%, 产量可提高一倍。如果浓度提高到一定程度后,产量不再提高。如果二氧化碳浓度降低到0.005%,光合作用就不能正常进行。

    施用有机肥:温室栽培植物时,可以适当提高室内的二氧化碳浓度。

    总之,光合作用涉及的知识多、综合性强,在复习时要全面,特别是光合作用的反应场所、总反应式、反应具体过程、条件、反应物、产物、释放能量、光反应与暗反应之间的相互联系与区别、影响光合作用的诸多因素等方面做全面的比较、总结,并注重这些知识能与生产生活等实际相联系,培养分析、综合、读图、理论联系实际的能力。

    3、进行光合作用的意义的教学时,可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料,课上可以采取分组讨论的形式,选择几个典型的事例,围绕光合作用的生态意义这个中心,引发学生的思考和讨论,使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”和生产、环境,激发学生学习的兴趣。

    探究活动

    探究光强、光质、温度、二氧化碳浓度对光合作用的影响

    【实验目的】学习光强、光质、温度、二氧化碳浓度等外界条件对光合作用的影响

    【实验原理】

    因为影响光合作用的内部及外部因素不断变化而相起,因此植物光合作用强度经常改变着。影响光合作用的外界因素主要有光强、光质、温度、二氧化碳浓度。影响光合作用的内部因素主要有叶片叶绿素的含量、叶片含水量、叶片的发育阶段等等。

    一般而言,光强增加,光合作用强度增强。但由于植物的生活习性不同,在光强增加相同的情况下,光合作用强度的增强程度并不相同,并且当光强增加到一定限度时,光合作用不再增加了。

    因光合色素对不同性质的光的吸收值是不同的,因此不同颜色的光也会影响光合作用的强度,红光、蓝紫光光合作用强度大,其它颜色的光会使光合强度下降,绿光的光合强度几乎为零。

    因温度直接影响光合作用过程中光反应与暗反应酶的催化活性,因此也会影响光合作用的强度。一般而言,温度在0℃-35℃之间时,每增加10℃光合强度增加一倍;但超过40℃-50℃后,光合强度下降。

    因二氧化碳是光合作用的底物之一,因此它的含直接影响光合强度,在一定的浓度范围内,增加二氧化碳浓度,光合作用强度加强。

    【实验材料和用具】黑藻或金鱼藻、碳酸氢钠、高瓦数聚光灯、温度计、大烧杯等。

    【实验步骤】

    1、光强度对光合作用的`影响。

    取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中(杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳),使烧杯中水高于植物体2-3厘米。

    把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。

    把此装置放在距光源分别为10cm、30cm、50cm的地方(用冰块控制各烧杯中的水温,用温度计监测水温)。

    每个距离都每隔一定的时间计数排出的气泡数。

    2、光质对光合作用的影响。

    取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中(杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳),使烧杯中水高于植物体2-3厘米。

    把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。

    把此装置放在距光源300cm地方(控制各烧杯中的水温一致),分别用红色、蓝色、黄色、绿色的透明玻璃纸把该装置包起来。

    每种颜色的光质都每隔一定的时间计数排出的气泡数。

    3、温度对光合作用的影响。

    取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中(杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳),使烧杯中水高于植物体2-3厘米。

    把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。

    把此装置放在距光源300cm地方,用冰块和热水控制各烧杯中的水温在室温、0摄氏度、50摄氏度。

    每种温度都每隔一定的时间计数排出的气泡数。

    4、二氧化碳浓度对光合作用的影响。

    取几条黑藻或金鱼藻,将其剪成几段,放在装有自来水的大烧杯中,使烧杯中水高于植物体2-3厘米。

    放在黑暗处一天,使黑藻或金鱼藻体内的机物消耗掉。

    把此装置放在聚光灯下,很快有气泡从切口中冒出。

    把此装置放在距光源300cm地方(控制各烧杯中的水温一致),各烧杯中放入碳酸氢钠量分别从0依次增加一些,并用玻璃棒搅拌一下。

    每个烧杯都每隔一定的时间计数排出的气泡数。

    探究观察气孔运动及估测气孔数量

    【实验目的】学习观察气孔运动和估测气孔数量的技术和方法

    【实验原理】

    用透明直尺与显微镜测量气孔数量的方法:

    1、微米是一毫米的一千分之一。用符号表示微米就是 。

    2、可以通过将微观物体的大小与圆形视野的大小做比较而估计出微观物体的大小。要确定视野的大小,可以在载物台上放一把透明的直尺,用低倍物镜获得尺子上分格的清晰图像。小心移动尺子使它有刻度的一边通过视野的正中心,并数在你的视野中所看到的分格的数目。尺子上刻度将显示得相当宽,l 是从一个刻度的中心到另一个刻度的中心的距离。用 记录你的显微镜中低倍物镜的视野直径。

    3、计算高倍物镜的视野直径是多少毫米,使用下面的等式:

    高倍物镜的放大倍数/低倍物镜的放大倍数=A

    低倍物镜的视野直径/A=高倍物镜的视野直径

    例如,如果你的低倍物镜的放大倍数是12X,而你的高倍物镜的放大倍数是48X,则A=4。若低倍物镜的视野直径是l.6mm,则高倍物境的视野直径是1.6mm/4,或0.4mm。

    【实验材料和用具】

    显微镜、透明直尺(最小刻度为1mm)、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、清水、滴管等;吸水纸、50%甘油、不同种的植物叶片等。

    【实验步骤】

    一、观察气孔的运动

    实验前把植物放在光线充足及比较湿润的地方,以便使用时气孔更好地张开。撕下叶子的下表皮,放在载玻片上的清水中,展平后盖上盖玻片。然后在显微镜下观察正常状态的气孔。

    找到清晰的开放着的气孔物像后,在盖玻片的一侧滴加2-3滴50%的甘油,同时在盖玻片的另一侧用吸水纸吸,同时在显微镜下观察。此时可以观察保卫细胞开始发生质壁分离现象,气孔也随之关闭了。

    10-15分种后,由于甘油可透过保卫细胞的原生质层而进入液泡,从而导致保卫细胞发生质壁分离复原现象,这时会发现气孔又随之张开了。

    在盖玻片的一侧滴加2-3滴清水,同时在盖玻片的另一侧用吸水纸吸,同时在显微镜下观察。此时可以观察到由于保卫细胞大量吸水而导致气孔张得更大了。

    二、估测叶片气孔的数量

    1、请用自己组的设计方案,或者用参考的设计方案来研究:

    (1)同种植物单位面积叶片上、下表皮气孔数量有何差异?

    (2)不同植物单位面积叶片上的气孔数量差异如何?

    2、一些提示:

    临时装片的制作方法要点:滴清水、撕叶片表皮(只要透明部分)、展平、盖盖玻片(注意防气泡)、观察(注意显微镜的正确使用)。

    3、实验步骤

    (1)拿起叶片,使下表面朝上,以一定角度撕取一部分下表皮。撕下的应是伸到叶片绿色部分以外的、窄而无色的边缘部分。

    (2)把表皮放在载玻片上,用解剖刀切成小块,滴加一滴清水,盖上盖玻片,勿使表皮干燥。

    (3)在低倍境下找到一些气孔。换到高倍镜下观察。

    (4)在高倍镜下,数出下表皮5个不同区域中的气孔数目。计算每 叶表皮上的平均气孔数目(方法见前面的实验原理部分)。

    (5)用同样的方法对同一叶片的上表皮上的气扎进行计数,尽可能现察多种类型的叶。比较每类叶的上、下表皮上的每 的气孔教目。

    4、测量记录:

    你所用的显微镜,其低倍物镜的视野直径及视野面积

    视野直径

    视野面积

    气孔数目个

    你所用的显微镜,其高倍物镜的视野直径及视野面积

    视野直径

    视野面积

    气孔数目个

    植物种类

    上表皮

    下表皮

    5、讨论:

    (1)叶片上表皮不同区域每平方毫米的气孔数目有何不同?叶片下表皮不同区域的气孔数目有何不同?叶片上表皮与下表皮相比,气孔数目有何不同?在你得出结论前,必须做出什么假设?

    (2)不同的植物叶片上表皮或下表皮气孔数目及分布有何差异?教学建议

    教材分析

    因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义,所以本节是本章的重点内容之一。教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素(并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验)、光合作用的过程、光合作用的重要意义以及植物栽培与光能的合理利用。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上,更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个著名的实验;讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。

    一、教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程,同时介绍了在研究光合作用过程中的几个著名实验,如:1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;1864年,德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验;1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法,从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。

    二、叶绿体中的色素是本节的重点,实验是本节的难点。

    学生必须在搞清楚叶绿体中色素的种类及其吸收光谱,基粒片层结构的垛叠形式、色素在片层上的分布、基粒和基质的关系基础上,才有可能深刻理解光合作用的光反应和暗反应及其相互关系。

    教材在介绍叶绿体中的色素时,设计了一个学生实验,即《叶绿体中色素的提取和分离》,使学生易于对叶绿体色素有一个感性认识。本实验可以在讲授完叶绿体色素后作为验证实验处理,也可用于叶绿体色素的探究实验;另外教材中叶绿体中各色素的吸收光谱也可作为课上学生讨论叶绿体色素生理作用的探究课题处理。

    三、教材中光合作用的过程是本节的重点内容,也是本节的难点。

    1、其中光合作用的总反应式,即

    概括出了光合作用的场所、条件、原料、产物及氧气的来源,但是,该反应式不足以表示光合作用的具体过程。因此,教材以图解的形式简明扼要地介绍了光合作用的两个重要过程,即光反应和暗反应。

    2、光反应阶段

    教材中光反应阶段可概括为光反应场所和光反应过程两个方面。

    (1)光反应场所:叶绿体基粒片层结构的薄膜(类囊体)上进行。

    (2)光反应过程:光反应的本质是由可见光引起的光化学反应,可分为两方面内容:

    ①水的光解反应:通过光合色素对光能的吸收、传递,在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧,氧原子结合形成氧气释放出去,氢与NADP结合形成NADPH,用[H]表示,叫做还原性氢,作为还原剂参与暗反应。

    ②ATP的合成反应:另一部分光能由光合色素吸收、传递的光能转移给ADP,结合一个磷酸形成ATP,也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。

    3、暗反应阶段

    教材中暗反应阶段也可概括为暗反应场所和暗合应过程两个方面。

    (1)暗反应场所:叶绿体基质中进行。

    (2)暗反应过程:暗反应实际上是一个由多种酶的催化才能完成的酶促反应,光对暗反应没有影响。主要包括三个步骤:

    ①二氧化碳的固定:一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子结合形成两个三碳化合物分子,这个反应的作用在于使反应活性不高的二氧化碳分子活化。

    ②三碳化合物的还原:在有关酶的催化下,一些三碳化合物接受光反应产生的ATP分解时释放的能量并被光反应产生的[H]还原,经一系列复杂的变化,形成糖类,一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接产生的。

    ③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物则经复杂的变化,又重新生成五碳化合物,从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。

    4、教材中光合作用的意义可从以下几个方面归纳:光合作用是生物界有机物的来源; 光合作用是生物生命活动所需要能量的来源;光合作用可调节大气中氧气和二氧化碳的含量;光合作用在生物的进化具有重要作用,即:使无氧呼吸进化为有氧呼吸成为可能,同时为水生生物进化到陆生生物创造了条件。

    教材在最后总结道:“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”,充分概括光合作用在生态系统中的地位。

    5、植物栽培与光能的合理利用是教材的选学内容,其目的是使学生意识到科学、技术、社会(STS)的理念,这部分内容易于调动起学生的讨论热情。

    教法建议

    1、引言

    因为与光合作用相关的问题涉及面非常广泛,尤其是一些广为人们关注的话题,所以本节可引入的话题很多,如可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等,或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施;或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用的。这样的引入方式,可有意识地培养学生的社会责任感,也可较好地体现科学、技术、社会的教育的精神。

    2、光合作用的发现

    这部分的教学要特别重视,这不仅仅是进行科学史的教育,学生可从科学家二百多年的研究历程体会到科学发现的艰难;同时还能感受到科学研究方法的重要;实验设计的巧妙,如1880年德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;以及新技术、新理论的发现和综合应用在科学发现中的重要作用,再一次体验科学、技术、社会的理念。例如,没有核科学的进展,就不会有放射性同位素示技术,也就不会有美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

    3、引导学生讨论叶绿体中的光合色素及其生理功能时,《实验八 叶绿体中色素的提取和分离》可以在讲授完光合色素后作为验证实验处理,也可用于光合色素的探究实验,这样做不但可使学生学会有关方法,激发学生学习生物学的兴趣,还可加深对这部分知识的认识,同时训练其实验探究能力;在引导学生讨论叶绿体中各色素的吸收光谱时,教材上的光合色素吸收光谱曲线可作为课本探究的素材,以训练学生分析曲线的能力。

    4、光合作用过程的的教学是本节的核心内容。教学时可从光合作用的总反应式入手,或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手,可采用老师讲授,或学生讨论,或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设,即水中的氧是来源于水还是二氧化碳,还是共同来源于二者,条件好的班还可让学生想办法证明这些假设,以训练学生的实验设计能力。通过总反应式的分析,应使学生明确光合作用氧来源这一关键问题。

    在学生理解了光合作用总反应式的基础上,使学生明确另一个重要观点,即光合作用是非常复杂的多步反应,总反应式不能表示光合作用具体的进行历程,这样很自然地就引入了光合作用的光反应和暗反应的过程的学习。

    光合作用光反应与暗反应教学时,因为都是较为枯燥的化学反应过程,且又无法在实验中让学生看到这些变化,可采取图解、表解或多媒体动画的方式展示给学生,这样学生一是乐于接受,二是学生能“亲眼看到”物质的微观化学变化,也降低了理解这部分知识内容的难度。还应引导学生讨论光合作用的光反应与暗反应之间的区别和联系,尤其是二者的联系应多加注意。

    时间允许的话,还可引导学生讨论影响光合作用的因素,进而讨论“如何提高光合效率的途径”,“采取哪些措施提高农业产量?”等问题,使学生体会到学习生物学理论的实际价值,强化学生学以致用、理论联系的理念。

    5、进行光合作用的意义的教学时,可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料,课上选择几个典型的事例,围绕光合作用的生态意义这个中心,引发学生的思考和讨论,使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”。

    6、植物栽培与光能的合理利用的教学,可以综合性讨论题的形式,比如:学生能利用光合作用原理,提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗?这样的问题容量使学生有更大的想象和思维的空间,也易于在高中学生中展开讨论。

    教学设计方案

    【课题】  第三节 光合作用

    【教学重点】光合作用的发现过程;叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义;植物栽培与合理利用光能的关系。

    【教学难点】光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义

    【课时安排】2课时

    【教学手段】板图、挂图、多媒体课件、实验

    【教学过程()】

    第一课时

    1、引言

    本节可引入的话题很多,如:

    ①可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等入手;

    ②或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施入手;

    ③或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;

    ④或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用;

    ⑤还可通过教材提供的光合作用的发现所列举的几个著名实验为切入点进入光合作用的学习,其中较易作为切入点的实验有:德国科学家萨克斯成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验(学生在初中就做过);德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用场所,且氧由叶绿体释放出来的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

    教师应特别重视光合作用发现这部分内容的教学,因为通过分析科学家对光合作用的研究历程,学生可以不仅了解到放射性元素示踪技术在生物学研究中的重要作用,从中也可以深切体会到技术的发现和应用,特别是物理、化学技术的使用对生物学起到的推动作用,因此有人说“技术是人类延长了的手臂”。

    2、叶绿体及其光合色素

    用板图或挂图显示出叶绿体结构模式图,提问复习叶绿体的亚显微结构,教师应适时指出,光合作用所以能在叶绿体中进行一是由于其中含有催化光合作用的酶系,这些酶分布在叶绿体的基质中和片层的薄膜上;二是在基粒片层的薄膜上,有吸收转化光能的色素,这样就引出了叶绿体上的光合色素这一教学内容。

    (1)学生做《实验八  叶绿体中色素的提取和分离》

    可作为探究实验,也可作为验证实验,但实验过程都应让学生自己看书总结,之后引导学生讨论下面的问题:

    ①“想要做好《叶绿体中色素的提取和分离》实验,学生应注意哪些问题?

    这个实验是高中生物学实验难度较大的一个,涉及的药品多,实验原理复杂,实验操作也较烦琐,而且实验现象也不是很明显。如何才能顺利地完成这个实验呢?下面就这个实验要注意的问题做一些说明。

    提取光合色素过程中,关键是速度。提取光合色素过程中,因为光合色素都是脂溶性的,因此用丙酮这种有机溶剂作为提取液,因为丙酮易挥发且有一定毒性,因此提取过程要速度要快,同时提取液要用胶塞塞好,以防止其挥发;利用二氧化硅硬度极大的特点,其粉末可增加研磨时磨擦力,加快研磨的速度;又因为叶绿素容易破坏,因此需要保护,而碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏;把绿叶剪碎的目的也是为了加快研磨速度。

    划滤液细线是本实验的结果明显清晰的关键。滤液细线必须待第一次完全干燥后才能划第二遍,重复次数可多一些,滤液细线要齐、细、颜色深,其中齐更重要一些。

    用纸层析法分离色素时,特别要注意滤液细线一定要处于层析液的上面,否则光合色素会溶解于层析液中,而不会沿层析液向上扩散、分离,这会使实验效果极差,甚至不发生分离,导致实验无效;另外,层析液是石油醚、丙酮、苯等有机溶剂的混合液,具有挥发性且有毒,要注意密闭。

    正常的实验现象从上到下应为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素(a)、叶绿素(b),一般可看到下面三种色素,最上面的胡萝卜素如果操作不适当效果可能不很明显。

    还有这个实验过程用了有毒的有机药品,因此实验后要用肥皂把手洗干净。

    在学生观察的基础上,教师总结光合色素的种类、色素颜色、色素的吸收光谱及在滤纸条分布。

    ②学生实验结束后,教师可给学生演示叶绿体的色素吸收光谱的现象。方法是:用红、橙黄、绿、蓝紫色的薄膜,分别遮住同一光源。把盛有叶绿体的色素提取液的试管,分别放在红、橙黄、绿、蓝紫色光前、让学生观察这些光透过色素提取液的情况。可明显地看到红和蓝紫色光透过的较少(暗),橙黄和绿色光透过的较多(亮)。引导学生分析这些现象,得出叶绿体中的色素,主要吸收红光和蓝紫光。在此基础上,出示教材中的光合色素吸收光谱曲线,引导学生分析曲线含义,总结光合色素吸收光波的不同特点。

    ③教师还可引导学生进一步分析叶绿体结构特点与其光合作用功能相适应的特点,例如:与光合作用有关的各种酶集中分布于叶绿体中,有利于光合反应高效地进行;再如,叶绿体内的片层薄膜,垛叠成基粒,每个基粒由10~100个片层结构组成,这样的结构可增大叶绿体内的膜表面,扩大色素的附着面,有利于提高光能的利用效率

    (2)有条件的学校或班级还可引导学生对色素、光合色素有关的问题做较为深入的讨论,比如可讨论下面几个问题:

    ①学生知道我们平常吃的韭黄和蒜黄是怎么培育出来的吗?

    这个问题涉及到了植物叶绿素合成时的条件问题。

    叶绿素是光合色素中最重要的一类色素。绿色植物的叶绿体中有四种色素,绿色植物只在光下才能合成叶绿素,这样学生已经知道这个问题的答案了。韭黄、蒜黄是在黑暗条件下培育出来的,因为植物此时不能合成叶绿素,只能长成黄化苗,而黄化苗的薄壁细胞比较多,所以吃起来比较嫩,口感比韭菜、蒜苗好一些。但要注意,植物不能长期处于无光条件下,这个道理学生应该是明白的。

    叶绿素的形成除了有光照之外,还与什么因素有关呢?叶绿素是一种较复杂有机化合物,其中心存在一个镁离子,因此叶绿素的形成还与镁这种矿质元素有关,没有镁,叶绿素也是形成不了的。

    ②如果土壤短期缺镁,植物的叶片会出现什么现象呢?

    可给学生适当的提示,镁与叶绿素是以不稳定化合物的形式存在的。学生可以想一想我们在植物矿质代谢中学习的内容,还记得吗?有两类矿质元素可以移动,一是像氮、磷、钾这样以离子态运输的矿质元素,还有一就是像镁这样与不稳定化合态存在的矿质元素;另一类矿质元素不能自由地在植物体内移动,如钙、铁这样以稳定难溶的状态存在的化合物。能移动的矿质元素才能被重复利用,而且这些矿质元素一般都运输到植物体生长比较活跃的地方,如茎尖、芽尖、幼叶等处。因此土壤中短期缺乏镁这种可移动的离子时,整个植物体中的叶片受损伤的程度是不一样的,此时老叶先受损变黄,而幼叶暂时不会受到缺镁的损伤,依然鲜绿。反之,如果土壤中缺乏的是钙、铁这些不能移动的离子,植物体首先受损伤的则是新叶。

    ③浅海中自上而下为什么会出现绿藻、褐藻、红藻等藻类植物的分层分布现象?

    这也是一个和光有关的生物学问题。

    我们平常看到的物体的颜色实际上是这个物体反射的光,如学生看到叶片是绿色,说明叶片反射绿光,而吸收了其它色光;学生看到一个物体是白色的,说明这个物体不吸收任何光,并全部反射回来;学生看到一个物体是黑色的,说明这个物体把所有光都吸收了,没有反射任何光。这是理解这个问题的关键。通过上面的分析学生可能已经知道,绿藻反射了绿光;褐藻反射了黄光,而红藻反射了红光。

    绿藻中含有叶绿素等光合色素,红藻中有藻红蛋白(藻红素)和类胡萝卜素等光合色素。图1是太阳光的光谱示意图;图2中A是藻红蛋白的吸收光谱示意图。

    通过学生所学的物理学知识,知道光子能量E=hυ,光速c =λυ, 则:υ=c/λ,从而E=(h c)/λ,即波长越短,光子的能量越高。由此可知,水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收,即水深层的光线相对富含短波长的光。

    所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层;含藻红蛋白和类胡萝卜素,吸收由蓝紫光和绿色光较多的红藻分布于海水深的地方。这是植物在演化过程中,对于深水中光谱成分发生变化的一种生理适应。

    生物教案 篇9

    教学目标:

    知识目标

    通过资料分析和模拟探究保护色形成的过程,使学生能从感性上升到理性的层面上去分析生物进化的原因。

    能力目标

    ①通过模拟探究保护色的形成过程和实验结果的统计,培养学生的动手实践能力和提高学生分析数据的能力;

    ②通过模拟探究实验,提高学生的科学素养。

    情感目标

    ①通过模拟探究保护色的形成过程,加强学生的环保意识,培养学生团结合作的精神;

    ②通过学习生物对环境的适应,让学生了解保护色在人类的某些领域的仿生应用,激发学生热爱大自然,认识保护生物多样性的重要性。

    教学重点和难点:

    通过资料分析和模拟探究保护色形成的过程,使学生能从感性上升到理性的层面上去分析生物进化的原因。

    教学准备:

    学生:学生分成10个小组,搜集有关的保护色、警戒色、拟态等与环境相适应的各种形态特征和生理结构的图片或文本资料。

    教师:准备实验材料;搜集资料制作多媒体课件。

    一、教学过程

    一)问题引入,启发思考

    教师出示“恐龙灭绝”,“各品种鸡的形成”和“生物进化树”三组图片,同时提出问题:在漫长的生物进化过程中,为什么有些生物种类会绝灭?新的生物种类又是怎样产生的呢?推动生物不断进化的原因是什么呢?三个问题的提出,给学生以思维的冲击和震动,要求学生用1分钟时间思考问题,让他们就自己已有的知识贮量在脑海里形成雏形的解释,但并不要求即时做出回答,从而激起学生的学习欲望。顺势导入新课。

    二)桦尺蠖工业黑化的原因

    教师指导学生自主阅读桦尺蠖的工业黑化事例,分析科学家的仿真实验结果,并提出问题:

    为什么100年后深色桦尺蠖变成了常见类型,而浅色的桦尺蠖却成了少数?(让学生带着问题阅读、分析,之后就问题进行讨论交流。教师对学生的解释作出及时的评价和归纳。为以下的内容学习作好铺垫。)

    三) “保护色”的概念学习

    在了解了“桦尺蠖工业黑化的原因”后,让学生观察“冬雷鸟”、“夏雷鸟”和“几种不同环境中的蛙”等具有保护色的动物图片。引导学生归纳出保护色的概念及意义。然后指导学生阅读保护色的仿生(应用的拓展资料:军舰的色彩与斑马身上漂亮而雅致的条纹;迷彩服与蝴蝶的迷人色彩;人造卫星的控温系统百叶窗样式与蝴蝶身上的鳞片。接着引导学生列举相关的仿生例子。使学生认识到保护色不仅有利于动物避敌和觅食,还能启迪我们人类的智慧,造福人类社会。从而激发学生对大自然的热爱,进一步认识到保护生物多样性的重要性。)

    >四)模拟探究保护色形成的过程

    教师说明桦尺蠖工业黑化的过程其实就是保护形成的过程,虽然不可能重现桦尺蠖体色变化的整个过程,但可以通过模拟实验来感受这个过程。为了让实验能顺利完成,课前预先培训各小组长,让他们掌握实验操作要领,上课时作为小老师指导其他小组成员。首先引导学生对保护色的形成作出假设后进行探究实验,教师参与学生的探究活动,注意学生探究实验的实施情况及数字记录,并从中加以点拨。引导学生分析探究实验结果,讨论交流并推测出保护色形成的过程。教师对学生的推测结果给予合理的评价。使学生对保护色形成过程在感性认识的基础上上升为理性认识。接着问:如果人们要使英国曼彻斯特地区的浅色的桦尺蠖又重新恢为常见类型,你认为该怎样做?(让学生各抒已见,互相评论,但不一定形成统一的观点和做法。这样,把学习的任务交给学生自己去完成,教师只是起引导作用,另外充分发挥了学生之间的人力资源,达到了师生互动和生生互动)

    五)拓展阅读

    生物对环境的适应 学生分析判断:有些动物如某种蛾类幼虫的体表具有鲜艳的色彩和斑纹,并长有毒毛,很容易被食虫鸟发现,因此,这种具有与保护色不一致的体色是不利于它们生存的。你认为以上说法对吗?为什么。(这问题让学生认识到生物适应性不仅仅是保护色。接着指导学生根据自己的实际有选择地阅读“生物对环境的适应”的相关网页资料,该网页汇集了大量老师和学生搜集的图片和文本资料,界面友好,很具可读性。学生阅读时,教师提醒:你从资料中获得了什么信息,得到了什么启示。这部分拓展阅读旨在告诉学生物适应环境除保护色外,还有警戒色、拟态等其它形态特征和生理结构的适应,启示学生要学好本领充实自己,将来才能适应社会的竞争。同样也激发学生热爱大自然,深刻认识保护生物多样性的重要性。)

    六)生物进化的原因

    教师指导学生阅读 “恐龙灭绝的几种假说”,“华南虎和大熊猫濒临灭绝的原因”,“各品种鸡的来源”,“狼的进化”和“特殊环境的昆虫”等资料,同时讨论交流“引入”的三个问题。

    二、师生总结归纳

    生物进化的原因。使学生初步认识到:遗传和变异是生物进化的基础,环境的改变是生物进化的外在动力,生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。

    三、拓展练习

    写一篇小短文

    提出问题:现代社会里,温饱问题已基本解决,人身安全也有了保障。请推测:我们人类还会有重大的进化吗?将会进化成什么样子呢?要求学生写一篇有关人类进化的小短文,师生相互交流和评价,从而进一步深化促使生物进化的原因。

    四、小结

    生物教案 篇10

    在一个国家和地区的人口中,男女比例大致是1:1;而在一个多子女的家庭中,男女比例不是1:1的情形也很多。请您对此做出合理的解释。解析:这属于统计和概率问题。在统计上,取样越多,其统计结果就越能体现规律性,如果取样太少,就不能反应相应的规律性,会具有偶然性。正如去抛一枚硬币,看正面朝上和反面朝上的概率,如果只抛几次,两个面朝上的概率之比是不一定的,如果抛了成百上千次,或者更多,那么其概率之比会接近1:1。生男生女问题也是这个道理。答案:生男生女取决于精子的类型,含X的精子和含Y的精子在数量上是一样的,它们与卵细胞的结合是随机的.,机会各占50%,因此一个母亲每次生孩子,其生男生女的机会也各是50%。如果统计众多的母亲所生的孩子,男女比例会接近1:1。所以在一个国家或地区的人口中,男女整体比例大概1:1。但如果只看一个多子女的家庭,在统计上取样太少,出现男女比例不是1:1是不足为奇的。

    人的性别是由 决定的,男性体细胞中的性染色体是 ,女性体细胞中的性染色体是 。(用符号来表示)

    2.女人在两次月经之间会排出的一个含 染色体的卵细胞。男人在一次生殖活动中可排出上亿的精子,从含性染色体来说有 种,一种是含 染色体的,一种是含 染色体的。

    1、下列细胞中的染色体不成对的是( )A.成熟的卵细胞 B.神经细胞 C.受精卵 D.口腔上皮细胞

    2、含X染色体的精子与卵细胞结合成受精卵,则该卵发育成的胎儿为( )

    生物教案 篇11

    [教学目标]

    (一)知识与技能:

    1、熟悉植物组织培养的基本过程,了解影响植物组织培养的各种因素2、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化

    3、归纳MS培养基的配制方法,并设计表格比较微生物培养基与MS培养基的配方的异同。

    (二)过程与方法:

    掌握培养基制备、外植体消毒、接种、培养、移栽以及栽培等基本操作技术。

    (三)情感、态度与价值观

    1、通过联系农业生产实际,培养学生活学活用,理论联系实际的能力

    2、通过阅读植物组织培养技术的发展史,课下查阅植物组织培养技术在生产实践中应用的资料,关注学生科学态度的教育,拓展学生视野,感受科学技术在生产实践中的重要价值。

    [课题重点]

    植物组织培养过程中使用的无菌技术[课题难点]植物组织培养过程中使用的无菌技术

    [教学工具]

    多媒体课件、视频材料

    [课时安排]

    2课时(第一课时)

    [教学过程]

    第一课时基础知识

    导入:以胡萝卜的组织培养引入新课.提问:如何进行植物组织培养?

    一、植物组织培养的原理与基本过程

    1、学生自学后分组讨论,简述植物组织培养的理论基础和基本过程.学生回答后教师播放课件,并在此基础上归纳:(1)植物组织培养的理论基础:

    当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时,在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,就可能表现出全能性,发育成完整的植株(即细胞全能性)。

    (2)植物组织培养的基本过程:离体的植物组织、器官或细胞(外植体)(脱分化)愈伤组织(再分化)长出丛芽完整的植物体

    2、学生对植物组织培养过程中有疑问的地方提问,并自主讨论:

    如:什么是愈伤组织?什么是脱分化?什么是再分化?什么是外植体?3、教师归纳总结:

    细胞分化:植物的个体发育过程中,细胞在形态、结构和生理功能上都会出现稳定性的差异,形成这些差异的过程叫做细胞分化。

    愈伤组织:离体的植物组织或细胞,培养一段时间后,会通过细胞有丝分裂,形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。

    脱分化(去分化):由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化,或者叫做去分化。

    再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。

    外植体:用于离体培养的植物器官或组织片段.二、影响植物组织培养的因素.

    1、学生自学后分组讨论,有哪些因素会影响植物的组织培养.

    学生回答:材料,营养,激素,pH、温度、光照等条件都有可能影响植物的组织培养.

    2、教师指导并补充:

    (1)材料因素的影响不同的植物组织,培养的难易程度差别很大,容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养。同一种植物材料,材料的年龄、保存时间的长短也有影响。幼龄、保存时间短的植物材料容易培养成功。菊花的组织培养,一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧芽。

    (2)营养因素的影响

    需要配置适宜的培养基,常用的一种培养基是MS培养基,其主要成分包括:大量元素,如N、P、K、Ca、Mg、S;微量元素,如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co;有机物,如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素,以及蔗糖等。

    (3)激素的影响

    在配置好的MS培养基中,常常需要添加植物激素。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等,都会影响实验结果。

    ①按照不同的顺序使用这两类激素,会得到不同的实验结果。使用顺序实验结果先使用生长素,后使用细胞分裂有利于细胞分裂,但细胞不分化素先使用细胞分裂素,后使用生长细胞既分裂又分化素同时使用分化率提高②当同时使用这两类激素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。

    生长素用量比细胞分裂素用量植物细胞的发育方向比值高时有利于根的分化、抑制芽的形成比值低时有利于芽的分化、抑制根的形成比值适中时促进愈伤组织的生长

    (4)pH、温度、光照等条件的影响

    不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养,一般将pH控制在5.8左右,温度控制在18~22℃,并且每日用日光灯照射12h。

    3、巩固练习:

    你能说出MS培养基中各种营养物质的作用吗?同专题2中微生物培养基的配方相比,MS培养基的配方有哪些明显的不同?

    微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐;蔗糖提供碳源,同时能够维持细胞的渗透压;甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同,MS培养基则需提供大量无机营养,无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。

    三、小结

    1、学生自主总结本节课的重要内容。

    2、教师归纳总结。第二课时实验操作

    一、学生自学后简述植物组织培养的实验操作过程:

    制备MS固体培养基外植体消毒接种培养移栽

    二、教师归纳总结,并引导学生学习具体操作过程及注意事项:

    (一)、制备MS固体培养基:

    1、学生自学后简述制备MS固体培养基的过程和方法。①配置各种母液

    将各种成分按比例配制成浓缩液,使用时,根据浓缩液比例计算用量,加水稀释。②配置培养基③灭菌

    2、分组讨论制备MS固体培养基过程中的注意事项。培养基和其他器械要一起高压蒸汽灭菌。3、教师总结。

    (二)、外植体消毒:

    1、学生自学后讨论外植体消毒的过程:

    流水冲洗→软刷刷洗→流水冲洗20min→无菌吸水纸吸干外植体表面→体积分数为70的酒精中摇动2~3次,持续6~7s→无菌水清洗→无菌吸水纸吸干外植体表面→质量分数为0.1的氯化汞溶液中1~2min→无菌水中至少清洗3次。

    2、教师总结注意事项:

    对外植体进行表面消毒时,既要考虑药剂的消毒效果,又要考虑植物的耐受能力。

    (三)、接种:

    接种前用体积分数为70%的酒精将工作台擦拭一遍。将装有培养基的锥形瓶整齐地排列在酒精灯左侧。将消过毒的菊花茎段在无菌培养皿中切成小段(长约0.5~1cm)。左手持锥形瓶,右手拉开捆扎锥形瓶的绳子,并将封口膜攥于右手手心,以避免封口膜接触瓶口的一面被污染。左手持瓶,使瓶口旋转通过火焰;右手用镊子夹取菊花茎段,插入培养基中。插入时应注意方向,不要倒插。接种后,将封口膜重新扎好。

    (四)、培养:

    在无菌箱中培养,温度控制在18~22℃,每日用日光灯光照12h。

    (五)、移栽

    先打开培养瓶的封口膜,让试管苗在培养间培养几日。然后用清洗根部的培养基,将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间,等幼苗长壮后再移栽到土土壤中。

    (六)、栽培:

    将幼苗移栽后,每天观察并记录幼苗生长情况,适时浇水、施肥,直至开花。

    三、教师精讲实验注意事项:

    1、无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键

    ①植物组织培养不同于扦插、分根、叶插等常规无性繁殖。由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差,所以对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染,就会导致实验前功尽弃,因此要进行严格的无菌操作。

    ②无菌技术包括培养基消毒灭菌和植物材料(外植体)的消毒灭菌。对培养材料进行表面灭菌时,一方面要考虑药剂的消毒效果;另一方面还要考虑植物材料的耐受能力。不同药剂、不同植物材料,甚至不同器官要区别对待。

    ③对接种操作中污染情况的分析:接种3~4d后,在接种操作中被杂菌污染的培养物会表现出被污染的现象。一般情况下,细菌污染可能是由接种人员造成的,如未戴口罩,接种时说话,或手及器械消毒不严等。真菌污染可能是植物材料灭菌不当。

    ④妥善处理被污染的培养物:操作后常出现培养物被污染的情况。一旦发现培养材料被污染,特别是真菌性污染,一定不要打开培养瓶。应先将所有被污染的培养瓶统一放在高压蒸汽锅内进行高压蒸汽灭菌,然后再打开培养瓶,进行清洗。

    ⑤有毒药品的用后处理:外植体灭菌用过的有毒药品要妥善处理(如氯化汞等),以免引起环境污染。

    2、设置对照实验和重复组

    ①通过设置重复组和对照组可以选出最佳的实验材料、最好的培养基配方、找出实验失败的原因。如设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶,与接种操作后的锥形瓶一同培养,用以说明培养基制作是否合格,有没有被杂菌污染。

    ②不同组的同学设置不同的激素浓度,相互比较植物生长的速度。

    四、结果分析与评价

    定期观察生长状态并记录,如果出现问题,及时分析处理。

    (一)选材是否恰当:要选取生长旺盛的嫩枝。

    (二)无菌技术是否过关:如果出现了污染现象,说明某些操作步骤,如培养基灭菌、花蕾消毒或接种等有问题。

    (三)接种是否成功:如果接种的外植体长出愈伤组织或释放出胚状体,组织培养的第一步就成功了。要适时转换培养基,以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。

    五、巩固练习:

    1、在选取菊花茎段的时候,为什么要选取生长旺盛的嫩枝?外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状态良好,容易诱导脱分化和再分化。

    稳定性的差异,形成这些差异的过程叫做细胞分化。

    愈伤组织:离体的植物组织或细胞,培养一段时间后,会通过细胞有丝分裂,形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。

    脱分化(去分化):由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化,或者叫做去分化。

    再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。

    外植体:用于离体培养的植物器官或组织片段.

    生物教案 篇12

    《遗传与进化》

    人类是怎样认识基因的存在的? 遗传因子的发现 基因在哪里? 基因与染色体的关系 基因是什么? 基因的本质

    基因是怎样行使功能的? 基因的表达

    基因在传递过程中怎样变化? 基因突变与其他变异 人类如何利用生物的基因? 从杂交育种到基因工程

    生物进化历程中基因频率是如何变化的? 现代生物进化理论

    主线一:以基因的本质为重点的染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、性状间关系的综合;

    主线二:以分离规律为重点的核基因传递规律及其应用的综合;

    主线三:以基因突变、染色体变异和自然选择为重点的进化变异规律及其应用的综合。

    第一章 遗传因子的发现

    隐性遗传因子 隐性性状

    性状分离 杂合子 相对性状 显性遗传因子 显性性状

    一、孟德尔简介

    二、杂交实验

    (一) 1956----1864------1872

    1.选材:豌豆 自花传粉、闭花受粉 纯种

    性状易区分且稳定 真实遗传

    2.过程:人工异花传粉 一对相对性状的 正交

    P(亲本) 高茎 DD _ 矮茎dd 互交 反交

    F1(子一代) 高茎 Dd 纯合子、杂合子

    F2(子二代) 高茎 DD :高茎 Dd :矮茎dd

    1 : 2 : 1 分离比为3:1

    3.解释

    ①性状由遗传因子决定。(区分大小写) ②因子成对存在。 ③配子只含每对因子中的一个。 ④配子的结合是随机的。

    4.验证 测交 ( F1) Dd _ dd F1是否产生两种

    高 1 : 1 矮 比例为1:1的配子

    5.分离定律

    在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。

    三、杂交实验

    (二)

    1. 黄圆 YYRR _ 绿皱yyrr 黄圆YyRr 黄圆Y_R_ :黄皱Y_rr :绿圆yyR_ :绿皱yyrr 亲组合 9 : 3 : 3 : 1 重组合

    2.自由组合定律

    控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。

    四、孟德尔遗传定律史记

    ①1866年发表 ②1900年再发现

    ③1909年约翰逊将遗传因子更名为"基因" 基因型、表现型、等位基因

    △基因型是性状表现的内在因素,而表现型则是基因型的表现形式。表现型=基因型+环境条件。

    五、小结

    后代性状分离比 说明

    3 : 1 杂合子 _ 杂合子

    1 : 1 杂合子 _ 隐性纯合子

    1 : 0 纯合子 _ 纯合子 ;纯合子 _ 显性杂合子

    1.

    2.

    n对基因杂交 F1形成配子数 F1配子可能的结合数 F2的基因型数 F2的表现型数 F2的表型分离比 1 2 ...... 2 4 ...... 4 16 ...... 3 9 ...... 2 4 ...... 3:1 9:3:3:1 ...... 2n 2n 4n 3n 2n (3+1)n

    第二章 基因与染色体的关系

    依据:基因与染色体行为的平行关系 减数分裂与受精作用

    基因在染色体上 证据:果蝇杂交(白眼) 伴性遗传:色盲与抗VD佝偻病 现代解释:遗传因子为一对同源染色体上的一对等位基因

    一、减数分裂

    1.进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是,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。

    2.过程

    染色体 同源染色体联会成 着丝点分裂

    精原 复制 初级四分体(交叉互换)次级 单体分开 精 变形 精 细胞 精母 分离(自由组合) 精母 细胞 子

    染色体 2N 2N N 2N N N DNA 2C 4C 4C 2C 2C C C

    3.同源染色体

    A a Bb ① 形状(着丝点位置)和大小(长度)相同,分别来自父方与母方的

    ②一对同源染色体是一个四分体,含有两条染色体,四条染色单体

    ③区别:同源与非同源染色体;姐妹与非姐妹染色单体 ④交叉互换

    4.判断分裂图象

    奇数 减Ⅱ或生殖细胞 散乱 中央 分极 染色体 不 有丝

    有 配对 前 中 后

    偶数 同源染色体 有 减Ⅰ 期 期 期

    无 减Ⅱ

    二、萨顿假说

    1.内容:基因在染色体上 (染色体是基因的载体)

    2.依据:基因与染色体行为存在着明显的平行关系。

    ①在杂交中保持完整和独立性 ②成对存在 ③一个来自父方,一个来自母方 ④形成配子时自由组合

    3.证据: 果蝇的限性遗传 红眼 _W_W _ 白眼_wY _W Y 红眼 _W_w 红眼_W_W :红眼_W_w:红眼_W Y:白眼_wY

    ①一条染色体上有许多个基因;②基因在染色体上呈线性排列。

    4.现代解释孟德尔遗传定律

    ①分离定律:等位基因随同源染色体的分开独立地遗传给后代。 ②自由组合定律:非同源染色体上的非等位基因自由组合。

    三、伴性遗传的特点与判断

    遗传病的遗传方式 遗传特点 实例 常染色体隐性遗传病 隔代遗传,患者为隐性纯合体 白化病、苯丙酮尿症、 常染色体显性遗传病 代代相传,正常人为隐性纯合体 多/并指、软骨发育不全 伴_染色体隐性遗传病 隔代遗传,交叉遗传,患者男性多于女性 色盲、血友病 伴_染色体显性遗传病 代代相传,交叉遗传,患者女性多于男性 抗VD佝偻病 伴Y染色体遗传病 传男不传女,只有男性患者没有女性患者 人类中的毛耳

    四、遗传图的判断 致病基因检索表

    A1 图中有隔代遗传现象.................................隐性基因

    B1 与性别无关(男女发病几率相等) ............ 常染色体

    B2 与性别有关

    C1男性都为患者.................................Y染色体

    C2男多于女......................................._染色体

    A2 图中无隔代遗传现象(代代发生).................. 显性基因

    D1与性别无关....................................... 常染色体

    D2与性别有关

    E1男性均为患者.................................Y染色体 E2女多于男(约为男患者2倍) ..............._染色体 第三章 基因的本质

    肺炎双球菌转化实验 证据

    噬菌体侵染细菌实验 基因是有遗传效应的DNA片段; 基因的 是控制生物性状的最基本单位;

    双螺旋 DNA的结构 本质 其中四种脱氧核苷酸的排列顺 序代表的遗传信息。

    半保留 DNA的复制

    一、DNA是主要的遗传物质

    1.肺炎双球菌转化实验

    (1) 体内转化 1928年 英国 格里菲思

    ① 活R,无毒 活小鼠

    ② 活S,有毒 小鼠 死小鼠;分离出活S

    ③ △杀死的S,无毒 活小鼠

    ④ 活R + △杀死的S,无毒 死小鼠;分离出活S 转化因子是什么?

    (2)体外转化 1944年 美国 艾弗里 多糖或蛋白质 R型

    活S DNA + R型 培养基 R型 + S型 DNA水解物 R型 转化因子是DNA 。

    2.噬菌体侵染细菌实验 1952年赫尔希、蔡明 电镜观察和同位素示踪 32P标记DNA

    35S标记蛋白质 DNA具有连续性,是遗传物质。

    3.烟草花叶病毒实验 RNA也是遗传物质。

    二、DNA的分子结构

    1.核酸 核苷酸 核苷 含氮碱基:A、T、G、C、U

    磷酸 戊糖:核糖、脱氧核糖

    2.1950年鲍林 1951年威尔金斯 + 富兰克林 1952年查哥夫

    3.DNA的结构

    ①(右手)双螺旋 ② 骨架

    ③ 配对:A = T/U G = C

    4.特点

    ①稳定性:脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变 ②多样性:碱基对的排列顺序各异

    ③特异性:每个DNA都有自己特点的碱基对排列顺序

    5.计算

    1.在两条互补链中的比例互为倒数关系。 2.在整个DNA分子中,嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。 3.整个DNA分子中,与分子内每一条链上的该比例相同。

    三、DNA的复制

    1.场所:细胞核; 时间:细胞分裂间期。 2.特点:① 边解旋边复制 ②半保留复制

    3.基本条件:① 模板:开始解旋的DNA分子的两条单链;

    ② 原料:是游离在核液中的脱氧核苷酸;

    ③ 能量:是通过水解ATP提供;

    ④ 酶:酶是指一个酶系统,不仅仅是指一种解旋酶。 4.意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性。

    四、基因是有遗传效应的DNA片段

    基因是DNA片段,是不连续分布在DNA上,是由碱基序列将其分隔开;

    它能控制性状,具有特定的遗传效应。

    △原核细胞和真核细胞基因结构 ①联系:编码区+非编码区

    ②区别 原核:编码区是连续的、不间隔的。

    真核:编码区可分为外显子和内含子,故是间隔的、不连续的。 第四章 基因的表达

    有遗传效应 控制 mRNA 蛋白质

    的DNA片段 基 蛋白质结构 性状 影响 环境 是控制生物 因 酶的合成 控制代谢 的基本单位 中心法则

    一、基因指导蛋白质的合成

    1.转录

    (1)在细胞核中,以DNA双链中的一条为摸板合成mRNA的过程。

    (2) ① 信使(mRN A),将基因中的遗传信息传递到蛋白质上,是链状的; RNA ② 转运RNA(tRNA),三叶草结构,识别遗传密码和运载特定的氨基酸; (单链) ③ 核糖体RNA(rRNA),是核糖体中的RNA。 (3)过程 (场所、摸板、条件、原料、产物、去向等)

    2.翻译

    (1)在细胞质的核糖体上,氨基酸以mRNA为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

    (2)实质:将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。

    (3)(64个)密码子:mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。

    其中AUG,这是起始密码;UAG、UAA、AGA为终止密码。

    (4)遗传信息

    ① 狭:基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。

    ②广:子代从亲代获得的控制遗传性状的讯号,以染色体上DNA的脱氧核苷酸顺序为代表。 ③ 中心法则:

    (5)翻译过程

    三、基因对性状的控制 1.

    DNA RNA 蛋白质(性状)

    脱氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列 遗传信息 遗传密码

    2.基因、蛋白质和性状的关系

    (1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,如白化病等。 (2)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如镰刀型细胞贫血等。

    第五章 基因突变及其他变异 不可遗传的

    变异 基因突变 物、化、生 诱变育种 可遗传的 基因重组 杂交育种 染色体变异 多倍体、单倍体育种

    一、基因突变

    1.定义:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。

    2. 时间:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期的DNA复制时

    3.外因:物理、化学、生物因素 内因:可变性

    4.特点:①普遍性 ②随机,无方向性 ③频率低 ④有害性

    5.意义:①产生新基因 ②变异的根本来源 ③进化的原始材料

    6.实例:镰刀型细胞贫血

    二、基因重组

    1.在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。

    2. 时间:减数第一次分裂前期或后期

    2.意义:①产生新的基因型 ②生物变异的来源之一 ③对进化有意义

    三、染色体变异

    1. 缺失 1917年 猫叫综合症 果蝇的缺刻翅

    结构的变异 重复 1919年 果蝇的棒状翅

    易位 1923年 慢性粒细胞白血病

    倒位

    数目结构的变异 : 个别染色体;染色体组的增加与减少

    2.染色体组

    细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息的染色体。如:人的为22常+_或22常+Y

    △染色体组型(核型),是指某一种生物体细胞种全部染色体的数目、大小和形态特征;如:人的核型:

    46、__或_Y

    3.

    一倍体 雌性配子 二倍体

    单倍体 直接发育 合子 生物体

    多单倍体 雄性配子 多倍体(秋水仙素)

    四、人类遗传病 1. 常染色体 性染色体

    隐性基因 镰刀型贫血、白化病、先天聋哑 红绿色盲

    单基因遗传病 显性基因 多指、并指、软骨发育不全 抗VD佝偻病

    多基因遗传病 : 原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年糖尿病

    染色体异常 :21三体综合症 2. 危害 婚前检测与预防 遗传咨询

    监测与预防 产前诊断 :羊水、B超、孕妇血细胞检查、基因诊断

    3.人类基因组计划(HGP) :人体DNA所携带的全部遗传信息

    ①提出:1986年美国的生物学家杜尔贝利

    ②主要内容:绘制人类基因组四张图:遗传图、物理图、序列图、转录图

    ③1990年10月启动

    ④1999年7月中国参与,解读3号染色体短臂上3000万个碱基,占1%。

    ⑤2000年6月20日,初步完成工作草图

    ⑥2001年2月,草图公开发表 ⑥2003年圆满完成

    △直系血亲是指从自己算起向上推数三代和向下推数三代;, △旁系血亲是指与(外)祖父母同源而生的、除直系亲属以外的其他亲属。

    △基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针,利用DNA分子杂交原理, 鉴定被检测标本的遗传信息,达到检测疾病的目的。

    △基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的。

    第六章 育种方法

    单倍体

    选择育种 杂交育种 诱变育种 多倍体 转基因

    一、比较四中育种

    常规育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 处理 P F1 F2 在F2中选育 用射线、激光、 化学药物处理 用秋水仙素处理

    萌发后的种子或幼苗 花药离体培养 原理 基因重组, 组合优良性状 人工诱发基因 突变 破坏纺锤体的形成,

    使染色体数目加倍 诱导花粉直接发育, 再用秋水仙素 优 缺

    点 方法简单, 可预见强,

    但周期长 加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理 器官大,营养物质 含量高,但发育延迟,结实率低 缩短育种年限, 但方法复杂,

    成活率较低 例子 水稻的育种 高产量青霉素菌株 无籽西瓜 抗病植株的育成

    二、基因工程 提取目的基因 剪刀:限制性内切酶

    目的基因与运载体结合 :质粒、噬菌体、病毒

    将目的基因导入受体细胞 :大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和细胞等

    目的基因的检测与表达 :受体细胞表现出特定的性状

    第七章 进化论

    拉马克 : 用进废退、获得性遗传

    达尔文 : 适者生存,不适者淘汰(自然选择学说) 基本单位:种群 实质:基因频率的改变 原材料:突变与重组

    现代进化理论 形成物种 决定方向:自然选择 必要条件:隔离

    生物多样性:基因、物种、生态系统

    协同论(残酷竞争VS协同进化) 中性学说(偶然VS必然) 补充 间断平衡(渐进VS突进) 灾变论(渐灭VS突灭)

    一、生物进化

    研究生物界历史发展的一般规律,如 ① 生物界的产生与发展:生命、物种、人类起源 ② 进化机制与理论:遗传、变异、方向、速率 ③ 进化与环境的关系 ④ 进化论的历史:流派与论点

    二、现代进化理论的由来

    1.神创论 + 物种不变论(上帝造物说)

    2. 法国 拉马克 1809年《动物哲学》

    ①生物由古老生物进化而来的 ②由低等到高等逐渐进化的

    ③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。

    3.英国 达尔文 1859年《物种起源》自然选择学说 过度繁殖与群体的恒定性 + 有限的生活条件 生存斗争 + 遗传和变异

    自然选择即适者生存 + 获得性遗传 新类型生物

    4.现代进化理论:以自然选择学说为核心内容

    三、现代进化理论的内容

    突变 等位基因 有性生殖 基因重组 不定向变异 选择 微小有利变异 多次选择、遗传积累 显著有利变异 基因频率的改变 新物种 定向进化

    基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。

    4.物种:能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。

    种群 小种群(产生许多变异) 新物种

    全书小结

    一、 从亚显微结构水平到分子水平

    细胞核→染色体→DNA→基因→遗传信息→mRNA→蛋白质(性状)

    [例] 间要论述染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、蛋白质(性状)和生物多样性之间的关系。

    染色体由DNA和蛋白质组成,是DNA的主要载体,而不是全部载体,因其还存在于真核细胞的叶绿体和线粒体,原核生物和病毒中的DNA不位于染色体上,DNA是染色体的主要组成成分。

    DNA分子上具有遗传效应的、控制生物性状的片段叫基因,DNA分子也存在没有遗传效应的片段叫基因间区,DNA上有成百上千个基因。基因位于DNA分子上,也位于染色体上,并在染色体上呈线性排列,占据一定的"座位"(位点),在减数分裂和有丝分裂过程中,随染色体的移动而移动,减数分裂过程中染色体互换,同源染色体的分离,非同源染色体自由组合是基因的三个遗传规律和伴性遗传的细胞学基础。

    DNA分子基因上的脱氧核苷酸的排列顺序叫遗传信息,并不是DNA分子上所有脱氧核苷酸的排列顺序叫遗传信息(基因间区不含有遗传信息),基因所在的DNA片段有两条链,只有一条链携带遗传信息叫有义链,另一条配对链叫无义链,DNA双链中的一条链对某个基因来说是有义链,而对另一个基因来说,可能是无义链。

    遗传密码是指在DNA的转录过程中,以DNA(基因)上一条有义链(携带遗传信息)为模板,按照碱基互补配对原则(A-U,G-C)形成的信使RNA单链上的碱基排列顺序,遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫"密码子",也叫"三联体密码子",和遗传密码的含义是一致的,应当注意,20种氨基酸密码表中每个氨基酸所对应三个字母的碱基排序是指定位在信使RNA上的,并不是位于DNA或转运RNA(叫反密码子)上碱基排列顺序。

    性状是指一个生物的任何可以鉴别的形态或生理特征,是遗传和环境相互作用的结果,主要由蛋白质体现出来。生物的性状受基因控制,是基因通过控制蛋白质的合成来体现的。

    DNA分子中碱基的排列顺序千变万化,一个DNA分子中的一条多核苷酸链有100个四种不同的碱基,它们的可能排列方式是4100种。而事实上DNA分子中碱基数量是成千上万,其可能的排列方式几乎是无限的。DNA分子的多样性,可以从分子水平上说明生物的多样性和个体之间的差异的原因。

    二、以人类遗传病为例分析遗传的三个基本规律和伴性遗传之间的区别和联系

    [例] 下图是六个家族的遗传图谱,请据图回答:

    (1)可判断为 _ 染色体的显性遗传的是图 ;

    (2)可判断为 _ 染色体的隐性遗传的是图 ;

    (3)可判断为 Y 染色体遗传的是图 ;

    (4)可判断为常染色体遗传的是图 。

    [解析] 按Y染色体遗传→_染色体显性遗传→_染色体隐性遗传→常染色体显性遗传→常染色体隐性遗传的顺序进行假设求证。

    D图属Y染色体遗传,因为其病症是由父传子,子传孙,只要男性有病,所有的儿子都患病。

    B图为_染色体显性遗传,因为只要父亲有病,所有的女儿都是患病者。 C和E图是_染色体隐性遗传,因为C图中,母亲患病,所有的儿子患病,而父亲正常,所有的女儿都正常;E图中,男性将病症通过女儿传给他的外孙。

    A和F图是常染色体遗传,首先通过父母无病而子女有患病者判断出是隐性遗传,再根据父母无病,而两个家系中都有女儿患病而判断出是常染色体遗传。

    [例] 下图为某家族性疾病的遗传图谱。请据图回答:若Ⅲ1与Ⅲ5近亲婚配,他们的孩子患此病的概率为 (基因符号用A、a)表示。

    [解析] 本题主要考查对系谱图的分析判断和简单概率计算能力,解题关键为运用多种遗传病的遗传特点去分析人手。

    (1)在该遗传系谱中,发病率比较高,占子代的1/2,且子代之中有患者,则双亲之中必定有患者,儿子是患者则其母必定是患者,且患者中女性多于男性。所以该病的遗传为显性伴性遗传。

    (2)Ⅲ1个体的父亲表现型正常,是隐性个体,基因型为_aY,他的_染色体上的基因必定遗传给他女儿Ⅲ1个体,Ⅲ1个体又表现为患者,所以Ⅲ1个体的基因为_A_a,Ⅲ5个体为隐性个体,基因型_aY。 (3)画遗传图解(略),Ⅲl与Ⅲ5婚配,他们孩子患病的概率为1/2。

    三、以染色体概念系统为例,分析染色体与遗传变异进化之间的内在联系

    [例] 下图是我国育种专家鲍文奎等培育出的异源八倍体小黑麦的过程图。

    (1)A、B、D、R四个字母代表 。

    (2)Fl之所以不育,是因为 。

    (3)F1人工诱变成多倍体的常用方法是 。

    (4)八倍体小黑麦的优点是 。

    (5)试从进化角度,谈谈培育成功的重要生物学意义。

    [解析] 解答本题的关键是运用染色体组整倍性变异的原理,联系减数分裂、受精作用、远缘杂交、秋水仙素作用机制,自然选择和人工选择等众多相应知识点综合分析解答。阐明有利变异为进化提供原材料,通过人工选择加快培育新物种的进程这一观点。

    答案 (1)4个染色体组 (2)F1产生配子时,染色体不能两两配对形成四分体 (3)秋水仙素处理植物萌发的种子或幼苗生长点,使其染色体加倍 (4)耐土地贫瘠、耐寒冷、面粉白、蛋白含量高 (5)我国育种专家鲍文奎教授培育成功的小黑麦品种,是人工创造异源多倍体很成功的实例。小黑麦本来是自然界没有的物种,科学家利用远缘杂交,通过人工选择在短短的十几年就创造出这个新物种。若靠大自然的恩赐,通过自然选择形成高等植物的一个新物种需要漫长的时间。由此可见,人工选择大大地加快了物种的进化。

    ☆生物的遗传是细胞核与细胞质共同作用的结果。

    1.细胞质遗传

    ①主要特点:母系遗传;后代不出现一定的分离比。

    ②原因:受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞;减数分裂时,细胞质中的遗传物质

    随机地、不均等地分配到卵细胞中。

    ③物质基础:叶绿体、线粒体等细胞质结构中的DNA。

    2.从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象。

    ①是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象。

    ②如绵羊的有角和无角。这种影响是通过性激素起作用。

    生物教案 篇13

    教学目标

    知识目标

    通过教学活动使学生知道高等动物生命活动调节的基本方式;识记高等动物体内主要激素的种类及其生理作用;理解体液中的化学物质和神经系统对高等动物生命活动以及行为的调节机理;

    能力目标

    通过教学活动深化学生对有关研究方法的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力;使学生初步认识到生命形式是自然界物质运动的最高级形式,生命活动变化的本身就是物理、化学变化,帮助学生初步建立学科间综合的观念。

    态度情感目标

    通过教学活动,培养学生了解自己、关注自身健康与行为的习惯,培养学生科学、健康的自我意识。

    教学建议

    教材分析

    对外界刺激做出反应是高等动物能够生存的先决条件之一。本节内容集中介绍了动物激素调节的机理,包括:激素的反馈调节;几种激素的协同作用和拮抗作用;激素调节与神经调节的关系;介绍了神经兴奋沿反射弧传递的过程、大脑皮层的主要功能区;介绍了动物行为产生的生理基础。

    动物的神经调节、体液调节是动物产生反射乃至产生行为的生理基础,是生物学基础知识中非常重要的内容。这部分知识对于学生理解动物的生命活动、动物的行为,以及理解人类自身的生命活动特点,具有十分重要的意义,是本节的重点内容。

    有关“神经调节”和“激素调节”是学生在生活中接触较少的问题,特别是这部分内容中的“兴奋沿神经纤维的传导”、“激素的拮抗作用”等内容比较抽象,给教师的教学和学生的学习都带来一定的困难,因而成为本节的难点内容。

    虽然动物激素调节的知识比植物激素调节的知识复杂,但它们有着相似的调节作用机理。教师在教学过程中,应注意引导使学生逐步体会出生物体生命活动调节的一般规律。

    在对动物行为的生理基础有所了解之后,引导学生认识到人不仅具有自然属性(动物属性)的一面,也具有社会属性(行为受社会道德、法律制约)的一面。使学生了解自身,认识自己,建立科学的、健康的自我意识。从而培养学生自我约束的社会责任感。

    在开展基础知识教学的同时,还要通过备课力求达到使科学方法训练和能力训练连续不断,使学生不仅理解和掌握知识本身,而且受到系统的科学教育。这需要教师在教学过程中有意识地抓住教材中提供的机会,不失时机地对学生开展教育和训练。遗憾的是这一部分教材内容中并没有明显的可供用来进行科学教育的内容。但深挖这部分知识的背后,就会发现人类对动物激素的研究使用的也是“切除-添加”的研究方法。甚至于对动物神经系统功能的研究,使用的也是基于“切除-添加”研究思想的操作方法。最早在动物身上使用“切除-添加”方法进行实验并获得有关激素调节认识的时间比达尔文实验的时间还要早。这就使我们可以沿着人类认识自然的过程、人们使用的研究方法这条线索不断强化科学方法的训练。为了避免学生在认识上出现误解,在强化科学方法训练的同时教师还要特别指出的是:“对高等动物激素的研究,有许多是来自于医疗实践,起自于对疾病原因的探究,而不是随意进行的、无目的的动物实验。”强调不能随便进行动物实验,以培养学生对于科学实验的严肃认真的态度。

    用动物激素饲喂小蝌蚪的实习活动耗时较长。在活动过程中既要训练学生的观察、测量、记录的实际操作能力,还要培养学生耐心、细心、认真实验的态度。组织好这个实习活动,可以把对学生的能力训练真正落到实处。

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