最新生物学业水平考试大纲 生物学业水平考试基础知识必修
文件夹
在日常的学习、工作、生活中,肯定对各类范文都很熟悉吧。大家想知道怎么样才能写一篇比较优质的范文吗?下面是小编帮大家整理的优质范文,仅供参考,大家一起来看看吧。
知识与技能目标:
1、能简述氨基酸的结构特点;
2、理解氨基酸形成蛋白质的过程。
过程与方法目标:
1、通过自主对比观察几种氨基酸的结构,思考讨论后得出氨基酸的结构通式,提高观察分析能力。
2、通过图文结合的形式,在获取形象的、信息内容的同时,提高分析和处理信息的能力。
情感、态度和价值观目标:
认同蛋白质是生命活动的主要承担者,树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观点。
重点:氨基酸的结构及其形成蛋白质过程。
难点:氨基酸形成蛋白质过程和蛋白质的结构多样性的原因。
(一)创设情境,导入新课
接着,ppt展示两组图片:
(1)黑寡妇蜘蛛的图片,黑寡妇蜘蛛因为它蛛丝中的“蛛丝蛋白”,使得它的蛛丝的强度异常的高。
(2)荧光水母的图片,荧光水母因为它体内的“荧光蛋白”,使得它能发出美丽的荧光。
问:从这些画面中我们应该不难发现这些神奇的生命现象是由谁来承担的?蛋白质有什么样的结构?它又有哪些功能呢?(引出课题)。
(过渡)研究表明蛋白质的结构是复杂的,可是这种复杂的分子却是由一些结构简单的氨基酸分子作为基本单位所构成。所以认识蛋白质的结构,首先就必须了解氨基酸的结构。
(二)资料分析,探究氨基酸的通式
ppt上展示拥有4种氨基酸,让学生思考讨论如下问题:
(1)四种氨基酸都由哪些元素组成?有什么共同特点?区别是什么?
(2)如果将各氨基酸的不同部分用字母r表示(—r),尝试归纳氨基酸的通式。
提示:每种氨基酸都由c、h、o、n四种元素组成,每个分子都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上(共同点);r基不同(不同点)。
教师邀请两位学生到黑板上演板,其他学生尝试在纸上书写。并请学生评价演板的两位同学尝试写出的氨基酸的结构通式,教师最后总结,并针对错误进行说明。
(三)动手操作,演示蛋白质的形成
用角色扮演法让一组学生代表不同的氨基酸,尝试怎样才能连接起来。学生会很容易想到“手拉手”。
提问:
(1)描述氨基酸分子间是如何“相互连接”的?
(2)有没有“左右手”和“握手的地方”?(总结出“肽键”)。
(3)虽然和手牵手有相似的地方,但有没有不同的地方?(总结出这种“相互连接”称为“脱水缩合”)。
(4)这是不是一种新的分子,指出“二肽”。
(5)二肽还能继续进行“脱水缩合”吗?
通过一系列的问题引导学生总结出“三肽”、“多肽”、“肽链”,以及一条肽链中“肽键数”、“脱去的水分子数”和“氨基酸数”之间存在的数量关系(用表格的形式)。
创设情景:观看蛋白质形成的flash动画。
课件展示:胰岛素的空间结构。
师生共同探讨归纳蛋白质的形成过程。
(四)合作探究,深度理解蛋白质多样性的原因
活动:将学生分成每6人一组,请其中一组的同学到台上来扮演氨基酸,其它组同学相互讨论,是什么原因导致了蛋白质分子结构的多样性,请2组学生代表发表蛋白质分子多样的原因。
评价并总结:结构多样性的原因(氨基酸种类不同;氨基酸数目成百上千;氨基酸排列顺序变化多端;多肽链盘曲折叠形成的蛋白质空间结构千差万别。)
(五)巩固新知,归纳总结概念图
师生共同归纳总结概念图。
(六)作业拓展
课后调查资料:科学上第一个人工蛋白质的诞生和“国际人类蛋白质组计划”的研究进展及成就。
生命活动的主要承担者——蛋白质
一、蛋白质的基本单位和结构通式
二、蛋白质结构的形成
三、蛋白质多样性的原因
一、学情分析
本课的授课对象是高一的学生,经过两年的生物学学习,学生已经储备了很多生物学知识,具有一定的生物学基础。本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用及其生理特性,教材对酶的本质和特性作了重点介绍。本章本节课内容是高二生物教材的重难点内容。自然界中的一切生命现象皆与酶的活动有关。在本章节中通过探索验证酶的特性的教学过程,培养学生建立科学的思维方法和研究精神。
首先,在本课之前,学生已经对酶的发展历程、特性、作用等都已经知道并理解。这些都与接下来的酶的特性紧密相关。也一定程度上反馈了上节课的上课质量和学生的掌握情况。并且为接下来的教学作为指导。其次,学生对生活中常见的比如说加酶洗衣粉,学生都可能接触过,那么他们就会有很多问题出现了:加酶洗衣粉添加了什么类型的酶呢?酶在洗衣粉里是怎样工作的?在使用加酶洗衣粉的时候需要注意什么呢?等等的问题。这样,一方面学生会形成无意注意,一定程度上提高学习欲望,学习效果也大大提高。另一方面教师也可以从这方面下手,收集资料,增大信息量,活跃课堂气氛。再者,酶的生产应用的引入,一定程度上开阔了学生的视野,让学生觉得生物对他们来说,不是只是抽象的某某技术,某某发现,某某科学家等等,而是贴近日常生活的,很常见的东西,他们会有这样的想法:“如果我掌握了这个,那我是不是就相当于令人羡慕的科学家了呢?”这样,也一定程度上激发了他们的学习欲望。也为以后的择业多一个选择。
二、教学内容分析:
1、本节课的知识结构:
在这节课中,我打算先回顾上节课所学习的内容:酶的本质,作用。然后问大家一个问题:“生活中你遇到酶了吗?”其次,给大家展示几张酶的在生活中应用的图片,看大家反应,并尝试总结。再者,就用几个案例来一一说明酶具有哪些特性。
2、本节课的生物学概念:
1、酶的特性:酶特别具有的。与众不同的性质。
2、酶的专一性:酶对所作用的底物有严格的选择性。一种酶仅能作用于一种物质,或一类分子结构相似的物质,促其进行一定的化学反应,产生一定的反应产物。
3、酶的高效性:与无机催化剂相比,酶具有高效率的催化能力。
4、酶的作用条件温和:酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的,其代表是温度跟酸碱度。
三、学习动机的唤起和保持
1、通过提问一些看似跟学习无关的,其实大有玄机的问题。比如说:“你们家用什么牌子的洗衣粉?你们喜爱的牛仔裤是怎样子做成的呢?”当然,在众多的答案中,教师要绕回主题。
2、展示一些能够引起注意的图片,比如说面包,啤酒。也能引起他们的无意注意,也能激发他们的有意后注意等等。以达到活跃课堂气氛,提高学习效率、
3、教师的语言当然也要适当地调整,尽量使用贴近学生的,但又不失专业的语言。也一定程度上引起注意。
4、可以尝试布置学生去查阅关于酶的资料,并综合汇报展示。
四、落实课程目标
本节课要实现的高中生物学课程内容是:
第五章:细胞的能量供应和利用第一节:降低化学反应活化能的酶二、酶的特性
具体内容标准
活动建议
案例分析:酶的特性
收集酶在生活生产中的应用,并加以分析运用了酶的哪些特性,再综合汇总,然后汇报。
五、教学目标
通过本节课的学习,学生应该达到以下目标:
1、知识目标:(1)说明酶在细胞代谢中的特性。
(2)能够准确说出酶的特性包括那个方面,并举例说明。
2、能力目标:(1)通过以小组为单位的学习,使学生学会与人交流和合作的能力
(2)试图准确辨认酶在生活生产中(比如说某商品)运用了哪些特性。尝试搜集感兴趣的相关资料,汇总、分析、总结。
(3)通过学生主动参与科学探究的虚拟实验活动,使学生掌握科学探究的程序和方法,培养学生创造性思维能力和动手实践的能力。
3、情感目标:(1)感受酶在生活中的应用,自然地形成酶在生活中应用多样,种类多样,但用的过程中要注意结合它的特性。也形成了一种观念:生物其实离我们很近,它不仅仅是科学家的事,我们也可以当“科学家”。(2)在学习的过程中,懂得一个道理:工欲善其事必先利其器。而且也使学生养成好奇、勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神。
六、教学重难点
教学重点:酶的三特性:高效性、专一性、作用条件温和及其案例
教学难点:1酶如何“娇气”了?
2低温的时候酶失活了吗,为什么?
七:课前准备
1、教师课前收集相关资料,比如说酶的应用的图片,案例。
2、在课前布置学生收集资料,并加以指导。
您好!我说课的题目是人教版生物教材必修1第三章第三节《细胞核——系统的控制中心》的内容。接下来我就从以下几个方面来说说这节课。
本节教材是普通高中新课程标准实验教科书生物必修1模块——《分子与细胞》中第三章细胞的基本结构中的第三节。本节内容是在前面两节:第一节《细胞膜——系统的边界》和第二节《细胞器——系统内分工合作》的基础上编排的,体现了细胞结构由表及里的顺序特点,符合学生的认知规律,也为后续的学习作了铺垫,如细胞核的结构和功能是生物遗传的基础,染色质和染色体的关系是学习细胞有丝分裂时染色体变化的基础,也使学生对“结构和功能相统一”的观念有进一步认识。
另外,其中的几个经典实验也让学生体验了生物学研究的一般方法和过程。同时也为继续学习必修2《遗传与进化》及必修3《稳态与环境》打下很好的基础。
经过初中阶段的学习,学生对细胞的整体结构如细胞膜,细胞质,细胞核有了初步认识,这部分内容可以看成是初中教材的补充和深入。通过前面几节内容的学习,学生对细胞各部分结构以及他们的功能有了进一步认识,在脑子中能呈现出细胞亚显微结构的三维图,加深"结构和功能相统一"的观念。
(1)知识与技能
②尝试制作真核细胞的三维结构模型。了解生物学的模型的构建及方法。
(2)过程与方法
②培养学生探究实验的基本思想、能通过实验题目分析实验的基本设想,实验目的,实验的自变量、因变量,实验的整体思路,知道实验应注意的内容及方法,最终分析实验结果的能力。
(3)情感态度与价值观
②在合作与交流中分享解决问题后的愉悦。培养学生的团结互助,自立自信的健康心理。
(1)教学重点:①细胞核的结构和功能;②制作细胞核的三维结构模型。
(2)教学难点:①领悟细胞核是遗传信息库;②理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
(1)说教法:
本节课以指导学生进行探究性学习与合作学习相结合的方式展开教学的。这是根据教师在教学中设计的教学目标和教材内容特点来合理选择的。探究性学习是发现科学事实、揭示科学规律的过程和方法,合作学习是学生通过合作,构建和内化知识的学习过程。
本节教材的内容很适合开展探究性学习,其原因是:细胞的结构虽然在初中学过,学生也依稀记得细胞核跟遗传有关。但是,有关细胞核的结构和功能的知识学生还知之甚少,细胞核为什么能够成为细胞的控制中心?跟细胞核的结构有关系吗?……细胞核内还有许多奥秘有待学生通过探究来解决!运用这样的教学方法,就把课堂交给了学生,大部分的时间由学生来支配,突出了教师在学生的学习过程中的指导者、参与者、合作者的角色作用。
在教学过程中应先复习前面所学习的细胞膜和细胞器的相关内容,同时使用多媒体、讨论、提问等手段加强教学,是抽象的知识形象化、具体化,便于学生的接受新知识。把握住“细胞是一个生命系统”,从细胞生命活动的角度来加强细胞内部主要结构之间结构和功能的联系。
(2)说学法:
首先引导学生回顾细胞的结构,细胞膜、细胞质内各个细胞器的分工合作、共同分析产生分泌蛋白的具体过程;提出问题:为什么这些细胞器可以这样有条不紊的密切合作?他们之间是如何协调形成统一整体?从而引入本节内容。
首先通过学生小组讨论及师生共同分析“资料分析”中的第一个实验《美西螈核移植实验》,提问美西螈的皮肤的颜色是由细胞核还是细胞质控制的?然后分析以上的例子,让学生自己分析说明生物体性状的遗传主要是由细胞核控制。在此基础上,向学生举出克隆羊多莉绵羊的实例,来加强对这一结论的理解。提醒学生学习科学家的严谨态度和不屈不饶的精神,寻求能体现细胞核的功能其他证据,引出第二个实验《蝾螈受精卵横缢实验》,引领学生共同分析细胞的分裂和分化与细胞核的关系,即细胞核控制着细胞分裂和分化,然后让学生提问,总结细胞核的功能,老师继续引导说明科学的严谨性,领读第三个实验《变形虫实验》,让学生自己发现细胞核有更多的能力,是生命活动的控制中心。为进一步验证结论,再引出第四个证据《伞藻嫁接和核移植》实验,最后学生分析四个实验共同总结出细胞核的功能————细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
(1)细胞核能控制细胞的遗传,说明其应该有什么物质?
(3)细胞核能控制细胞,肯定能与外界联系,如何能办到?
对于这部分比较抽象的概念,如dna、染色体、染色质等概念,提出问题:染色质是否等同于dna呢?染色质与染色体异同点及关系?引导学生进行讨论交流,总结归纳其中的关系。这部分可以使用一些图片和动画来加强直观教学。
最后,进行本节的小结和本章的总结,强调细胞是一个统一整体,在细胞核的统一调控下,细胞的各部分结构协调配合,共同完成代谢、遗传等各项生命活动。为了加强理解,安排学生在课后以小组为单位制作真核细胞的三维结构模型,并安排时间交流、互评作品,从而更进一步地理解这部分的内容。
第三节细胞核—系统的控制中心
一、细胞核的功能
细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
二、细胞核的结构
结构
核仁:与某种rna的合成以及核糖体的形成有关
功能
是遗传信息库;细胞代谢和遗传的控制中心
简单总结学习内容,评价学生的学习情况。
《红对勾》上本节相应的练习题。
教学中采用了课前复习提问,新授课时板书与多媒体并用及师生互动等教学手段,培养了学生自主学习、探究性学习的能力。
教学实践中让学生掌握了本节课的教学重难点,加之及时巩固的配套习题,学生对这部分内容掌握的较好。
成功之处:
(1)实现了课前所制定的教学目标;
(2)突出了重点,较好地解决了难点;
(3)教法运用合理恰当,学习知识与运用知识相结合,
(4)课堂气氛活跃,教学效果良好;
不足之处:
(1)时间安排稍显紧张,最后的随堂练习稍显匆忙;
(2)教学过程中,学生的主体地位还不够凸显,教学讲授的内容稍显多了些。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
一、学习目的
1.知识技能目标
本节要能够简述生态工程兴起的原因,掌握生态工程的五个基本原理,并能在此基础上分析生态问题。
2.过程与方法目标
在掌握生态工程所遵循的基本原理的基础上,搜集各种媒体的相关信息并加以分析。
3.情感与价值观目标
关注生态工程建设,初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点,树立可持续发展的观念,重视理论联系实际。
二、教学过程:
三、知识点解析
1.生态工程的五大原理
提醒 ①生态工程的建设应遵循以上五个原理,但不同的生态系统遵循的原理可以不同。
②生态工程建设的目的就是遵循自然物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益同步发展。
③生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。
2.整体性原理和系统整体性原理的比较
整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一,保障整个系统的稳定与平衡。如林业建设中自然系统、社会与经济系统的关系问题,即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。
系统整体性原理指整体大于部分之和,目的是保持系统有很高的生产力,具体的说指互利共生的生物体现系统整体性原理,如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻类和真菌等。
四、例题分析
例1.请仔细读图,然后指出该生态农业的优点:
(1)生态农业设计的基本原理是①________________________________,
②_______________________________________。
(2)生态农业的优越性表现在_____________________________________。
(3)在“农作物→猪→农户”这条食物链中,若农作物通过光合作用产出300摩尔氧气,则农作物同时产出 摩尔葡萄糖,
农户从猪中获取的能量最多相当于_____________摩尔的葡萄糖。
解析 本题考查农村综合发展型生态工程建设遵循的原理和优势,以及应用能力、理解分析能力等。生态农业是运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业体系。生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的基本理论,食物链是能量流动和物质循环的主渠道。这样,各种农产品的生产互相协调,互惠互利,实现了能量和物质的多级利用;人们可以利用生物种群之间的关系,对生物种群进行人为调节;用天敌减轻生物危害,用生产农产品的废弃物做饲料和肥料,减轻农药和化肥对环境的污染。能量和物质在食物链中传递按10%~20%逐级递减。
答案 (1)①生态系统中能量多级利用和物质循环再生 ②环境与经济协调发展 (2)各种农产品的生产互相协调,互惠互利,实现了能量和物质的多级利用 (3)50 2
例2.下列不属于生态工程建设目的的是 ( )
a.对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善
b.防止环境污染
c.单纯追求粮食产量
d.促进人类社会和自然环境的和谐发展
【解析】根据生态工程的概念可知,防止环境污染,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。只有c项不正确,单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。
【答案】c
例3.我国在20世纪80年代兴起桑基鱼塘生产模式,实现了“原料——产品——原料一一产品”的循环生产模式,它不属于 ( )c
a.生态经济 b.循环经济 c.生态工程 d.生态农业
【解析】本题原理是生态系统中物质循环再生产下产生的生态农业中物质的多级利用,本题强调的是生产模式,生态工程与该模式有一定关系,但不属于同一概念范畴。 【答案】c
例4.如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图,该图所体现的主要生态工程原理是( )c
a.物种多样性原理
b.整体性原理
c.物质循环再生原理
d.协调与平衡原理
例5.某些地区出现“前面造林,后面
砍林”的现象,是因为发展中哪一原理失调
造成的 ( )b
a.协调与平衡原理
b.整体性原理
c.系统结构决定功能原理
d.系统整体性原理
五、课后巩固
(一)选择
1.“1+12”是生态工程基本原理中的哪一个 ( )d
a.物种多样性原理 b.整体性原理
c.协调与平衡原理 d.系统学与工程学原理
2.下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是 ( )d
3.下列有关物种多样性的叙述错误的是 ( )c
a.物种繁多使复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性
b.生物多样性程度高,各类生物的生存机会越多
c.生物种类越繁多,引起病虫害的几率越大
d.生物种类繁多,可以在有限的资源条件下,提高系统的生产力
4.下列哪项叙述完全符合生态经济 ( )b
①建立“原料一产品一原料一产品”的无废料生产体系
②在资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长
③在经济产出不变甚至增加的条件下,向环境排放的废弃物大大减少
④先生产后治理,提高经济效益
a.①② b.①②③ c.②③ d.②③④
5.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重,原因有多种,其中一个主要原因是超载放牧导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理 ( )b
a.系统整体性原理
b.协调与平衡原理
c.物种多样性原理
d.整体性原理
6.如图说明我国现有的生产模式严重
违反了什么生态工程原理 ( )d
a.整体性原理
b.协调与平衡原理
c.系统的结构决定功能原理
d.物质循环再生的原理
(二)填充题
7.生态工程建设的目的是_________________。
与传统的工程相比,生态工程是一类______________________________________。
8.生态经济主要是通过实行“_____________”的原则,使一个系统产出的________________,能够成为本系统或者另一个系统的_______________,从而实现_____________,而实现_______________最重要的手段之一就是生态工程。
9.下图是我国华北平原某一较为原始的田园生态系统的示意图,请据图回答下列问题:
(1)图中______________为田园生态系统的生产者,之所以说它们是整个生态系统的生存基础,主要是因为_________________;之所说它们对维持生物圈的稳定也有重要作用,是因为_______________________________________________________________。
(2)图中的鼠属于__________________,其数量之所以能稳定在一定水平,主要是因为_____________________________________________________。
(3)近十年来,图中的鹰、猫头鹰和蛇的数量呈直线下降,其主要原因是_________________________________________________________________________。
(4)随着化工工业的发展,机动车辆的猛增,图中的c时常是_________性,严重时会对动植物造成危害,c落入水和土壤中后,其中的_______________会被植物吸收利用,这是自然界中 __________________元素循环的重要环节。
(5)在右图所示的坐标系中表示出
图中猫头鹰和田鼠在较长时期内的数量
变化及关系(提示:按自然条件考虑)。
分析:
⑴a和b 它们能通过光合作用,使光能流入生物界,供生物的生命活动所利用 它们能通过光合作用,呼吸作用,分解转化作用,促进了自然界中物质循环 ⑵ 初级消费者 猫头鹰和蛇对它的种群密度有调节作用 ⑶ 农民大量施用农药杀灭农业害虫时,农药通过食物链向鹰、猫头鹰和蛇体内富集,使它们中毒死亡,或者鹰、猫头鹰和蛇捕捉了误食鼠药的鼠而中毒死亡 ⑷
酸 s 、n 化学 ⑸略
10.阅读以下资料,回答下列问题:
自2000年10月开展“南京莫愁湖物理生态示范实验研究”开始,相继引种了浮水植物、沉水植物共计10余种,在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群落。试验区内营养盐的浓度得到有效控制,如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的1/13和1/5,有效地改善了水质。
(1)此项生态工程依据的生态学原理有_______________、______________、______________________、________________________和_____________________________。
(2)生态工程的调控机制是_____________,主要利用的能源是____________。
(3)一些发达国家的生态工程建设主要依据生态系统的_______________________,达到了以________________为主,________________为辅的程度。而在我国的生态工程建设中,______________仍起着较大作用,强调按预期目标,因地制宜地调整复合生态系统的结构和功能。
(4)生态工程的主要目的在于__________________________________________________。
10、(1)物质循环再生原理、协调与平衡原理 、整体性原理、系统学和工程学原理、物种多样性原理 (2)人为辅助下的自我调节,太阳能 (3)自我调节理论,回归自然,人为调控,人为调控 (4)建造和调控人工生态系统,使生物与环境之间变得高效和谐。
文章来
一、教学目标
知识与技能目标:
1.能简述氨基酸的结构特点;
2.理解氨基酸形成蛋白质的过程。
过程与方法目标:
1.通过自主对比观察几种氨基酸的结构,思考讨论后得出氨基酸的结构通式,提高观察分析能力。
2.通过图文结合的形式,在获取形象的、信息内容的同时,提高分析和处理信息的能力。
情感、态度和价值观目标:
认同蛋白质是生命活动的主要承担者,树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观点。
二、教学重难点
重点:氨基酸的结构及其形成蛋白质过程。
难点:氨基酸形成蛋白质过程和蛋白质的结构多样性的原因。
三、教学过程
(一)创设情境,导入新课
多媒体播放电影《蜘蛛侠》的片段。设问:电影中的主人公是谁?他最有力的武器是什么?
接着,ppt展示两组图片:(1)黑寡妇蜘蛛的图片,黑寡妇蜘蛛因为它蛛丝中的“蛛丝蛋白”,使得它的蛛丝的强度异常的高。(2)荧光水母的图片,荧光水母因为它体内的“荧光蛋白”,使得它能发出美丽的荧光。
问:从这些画面中我们应该不难发现这些神奇的生命现象是由谁来承担的?蛋白质有什么样的结构?它又有哪些功能呢?(引出课题)。
(过渡)研究表明蛋白质的结构是复杂的,可是这种复杂的分子却是由一些结构简单的氨基酸分子作为基本单位所构成。所以认识蛋白质的结构,首先就必须了解氨基酸的结构。
(二)资料分析,探究氨基酸的通式
ppt上展示拥有4种氨基酸,让学生思考讨论如下问题:
(1)四种氨基酸都由哪些元素组成?有什么共同特点?区别是什么?
(2)如果将各氨基酸的不同部分用字母r表示(—r),尝试归纳氨基酸的通式。
提示:每种氨基酸都由c、h、o、n四种元素组成,每个分子都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上(共同点);r基不同(不同点)。
教师邀请两位学生到黑板上演板,其他学生尝试在纸上书写。并请学生评价演板的两位同学尝试写出的氨基酸的结构通式,教师最后总结,并针对错误进行说明。
(过渡)现在我们知道了氨基酸的结构,但是由氨基酸作为基本单位又是如何形成蛋白质的呢?
(三)动手操作,演示蛋白质的形成
用角色扮演法让一组学生代表不同的氨基酸,尝试怎样才能连接起来。学生会很容易想到“手拉手”。
提问:
(1)描述氨基酸分子间是如何“相互连接”的?
(2)有没有“左右手”和“握手的地方”?(总结出“肽键”)。
(3)虽然和手牵手有相似的地方,但有没有不同的地方?(总结出这种“相互连接”称为“脱水缩合”)。
(4)这是不是一种新的分子,指出“二肽”。
(5)二肽还能继续进行“脱水缩合”吗?
通过一系列的问题引导学生总结出“三肽”、“多肽”、“肽链”,以及一条肽链中“肽键数”、“脱去的水分子数”和“氨基酸数”之间存在的数量关系(用表格的形式)。
创设情景:观看蛋白质形成的flash动画。
课件展示:胰岛素的空间结构。
师生共同探讨归纳蛋白质的形成过程。
(过渡)展示一些常见蛋白质的结构图片,指出这些蛋白质能形成一定的空间结构,并指出生物界中蛋白质的种类有1010—1012种,可是构成这些蛋白质的氨基酸只有约20种,这些氨基酸是怎样形成数量如此多的蛋白质分子呢?
(四)合作探究,深度理解蛋白质多样性的原因
活动:将学生分成每6人一组,请其中一组的同学到台上来扮演氨基酸,其它组同学相互讨论,是什么原因导致了蛋白质分子结构的多样性,请2组学生代表发表蛋白质分子多样的原因。
评价并总结:结构多样性的原因(氨基酸种类不同;氨基酸数目成百上千;氨基酸排列顺序变化多端;多肽链盘曲折叠形成的蛋白质空间结构千差万别。)
(五)巩固新知,归纳总结概念图
师生共同归纳总结概念图。
(六)作业拓展
课后调查资料:科学上第一个人工蛋白质的诞生和“国际人类蛋白质组计划”的研究进展及成就。
四、板书设计
生命活动的主要承担者——蛋白质
一、蛋白质的基本单位和结构通式
二、蛋白质结构的形成
三、蛋白质多样性的原因
《细胞核——系统的控制中心》说课稿
尊敬的老师:
您好!我说课的题目是人教版生物教材必修1第三章第三节《细胞核——系统的控制中心》的内容。接下来我就从以下几个方面来说说这节课
一、教材分析
本节教材是普通高中新课程标准实验教科书生物必修1模块——《分子与细胞》中第三章细胞的基本结构中的第三节。本节内容是在前面两节:第一节《细胞膜——系统的边界》和第二节《细胞器——系统内分工合作》的基础上编排的,体现了细胞结构由表及里的顺序特点,符合学生的认知规律,也为后续的学习作了铺垫,如细胞核的结构和功能是生物遗传的基础,染色质和染色体的关系是学习细胞有丝分裂时染色体变化的基础,也使学生对“结构和功能相统一”的观念有进一步认识。
另外,其中的几个经典实验也让学生体验了生物学研究的一般方法和过程。同时也为继续学习必修2《遗传与进化》及必修3《稳态与环境》打下很好的基础。
二、学情分析
经过初中阶段的学习,学生对细胞的整体结构如细胞膜,细胞质,细胞核有了初步认识,这部分内容可以看成是初中教材的补充和深入.通过前面几节内容的学习,学生对细胞各部分结构以及他们的功能有了进一步认识,在脑子中能呈现出细胞亚显微结构的三维图,加深"结构和功能相统一"的观念。
三、教学目标
(1)、知识与技能
①.阐明细胞核的功能和结构,寻求探究细胞核功能的方法,让学生形成一个探究实验的初步理念,分析结构和功能相适应的关系,形成细胞是一个统一整体,相互依赖、相互依存的思想;
②.尝试制作真核细胞的三维结构模型。了解生物学的模型的构建及方法。
(2)、过程与方法
①.通过课堂教学,让学生领悟细胞核的功能、结构以及功能与结构之间相适应的关系;
②.培养学生探究实验的基本思想、能通过实验题目分析实验的基本设想,实验目的,实验的自变量、因变量,实验的整体思路,知道实验应注意的内容及方法,最终分析实验结果的能力。
(3)、情感态度与价值观
①.通过资料分析,使学生体验科学工作的方法和过程,了解探究实验是生物学科解决问题的基本方法,增强学生最求知识的科学严谨、锲而不舍的作风,培养学生探索新知识和创新的意识;
②.在合作与交流中分享解决问题后的愉悦。培养学生的团结互助,自立自信的健康心理。
四、教学重点、难点:
(1) 教学重点:①细胞核的结构和功能;②制作细胞核的三维结构模型。
(2) 教学难点:①领悟细胞核是遗传信息库;②理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
五、教学方法与手段
(1) 说教法:
本节课以指导学生进行探究性学习与合作学习相结合的方式展开教学的。这是根据教师在教学中设计的教学目标和教材内容特点来合理选择的。探究性学习是发现科学事实、揭示科学规律的过程和方法,合作学习是学生通过合作,构建和内化知识的学习过程。
本节教材的内容很适合开展探究性学习,其原因是:细胞的结构虽然在初中学过,学生也依稀记得细胞核跟遗传有关。但是,有关细胞核的结构和功能的知识学生还知之甚少,细胞核为什么能够成为细胞的控制中心?跟细胞核的结构有关系吗?…… 细胞核内还有许多奥秘有待学生通过探究来解决!运用这样的教学方法,就把课堂交给了学生,大部分的时间由学生来支配,突出了教师在学生的学习过程中的指导者、参与者、合作者的角色作用。
在教学过程中应先复习前面所学习的细胞膜和细胞器的相关内容,同时使用多媒体、讨论、提问等手段加强教学,是抽象的知识形象化、具体化,便于学生的接受新知识。把握住“细胞是一个生命系统”,从细胞生命活动的角度来加强细胞内部主要结构之间结构和功能的联系。
(2) 说学法:
课前布置尝试制作真核细胞的三维结构模型(以小组为单位),“尝试制作真核细胞的三维结构模型”是课程标准具体内容标准的要求,是教学中必须完成的。以小组合作形式课前完成是出于注意培养学生合作精神,课下完成也会给学生更多的时间,另外,利用安全的废旧物品制作细胞模型更有利于发挥学生的创造性。以通过展示学生尝试制作的真核细胞模型,以及交流“问题探讨”中的讨论题,引发学生对细胞核功能的探究兴趣进入本节的学习。之后指导学生进行“资料分析”,分组讨论、探究细胞核的功能,并派代表发言,总结细胞核的功能。在细胞核的结构与功能相适应部分的教学中,以给出“思考和讨论”题,学生进行思考和自由讨论、自主探究,教师则适时引导、补充、精言归纳,在探讨细胞核的结构与功能相适应的过程中认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。以这样的方式进行教学,把课堂交给了学生,大部分的时间由学生来支配,充分体现学生在学习中的主体作用和突出了教师在学生的学习过程中的指导者、参与者、合作者的角色作用
六、教学过程:
首先引导学生回顾细胞的结构,细胞膜、细胞质内各个细胞器的分工合作、共同分析产生分泌蛋白的具体过程;提出问题:为什么这些细胞器可以这样有条不紊的密切合作?他们之间是如何协调形成统一整体?从而引入本节内容。
问题探究:细胞核在细胞中到底起什么作用?科学家又是如何来探究细胞核的功能的呢?
首先通过学生小组讨论及师生共同分析“资料分析”中的第一个实验《美西螈核移植实验》,提问美西螈的皮肤的颜色是由细胞核还是细胞质控制的?然后分析以上的例子,让学生自己分析说明生物体性状的遗传主要是由细胞核控制。在此基础上,向学生举出克隆羊多莉绵羊的实例,来加强对这一结论的理解。提醒学生学习科学家的严谨态度和不屈不饶的精神,寻求能体现细胞核的功能其他证据,引出第二个实验《蝾螈受精卵横缢实验》,引领学生共同分析细胞的分裂和分化与细胞核的关系,即细胞核控制着细胞分裂和分化,然后让学生提问,总结细胞核的功能,老师继续引导说明科学的严谨性,领读第三个实验《变形虫实验》,让学生自己发现细胞核有更多的能力,是生命活动的控制中心。为进一步验证结论,再引出第四个证据《伞藻嫁接和核移植》实验,最后学生分析四个实验共同总结出细胞核的功能----细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
紧接着再设问:那么细胞核为什么能成为细胞代谢和遗传的控制中心?要弄清这个问题,我们必须从细胞核的结构中寻找答案,结构决定功能。从而引出细胞的结构。分析细胞核功能产生的原因?是哪一部分的结构在其作用。在分析这部分结构时,同时多引导学生思考以下几个问题:
(1) 细胞核能控制细胞的遗传,说明其应该有什么物质?
(2) 含有dna的结构如线粒体、叶绿体,它们的外面都有什么相同的结构?
(3) 细胞核能控制细胞,肯定能与外界联系,如何能办到?
(4) 学习rna的分布时,rna主要分布在细胞质,少量还分布在哪里呢?
对于这部分比较抽象的概念,如dna、染色体、染色质等概念,提出问题:染色质是否等同于dna呢?染色质与染色体异同点及关系?引导学生进行讨论交流,总结归纳其中的关系。这部分可以使用一些图片和动画来加强直观教学。
最后,进行本节的小结和本章的总结,强调细胞是一个统一整体,在细胞核的统一调控下,细胞的各部分结构协调配合,共同完成代谢、遗传等各项生命活动。为了加强理解,安排学生在课后以小组为单位制作真核细胞的三维结构模型,并安排时间交流、互评作品,从而更进一步地理解这部分的内容。
七、板书设计:
第三节 细胞核-系统的控制中心
一、细胞核的功能
细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
二、细胞核的结构
结构
核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开mrna→外
核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流蛋白质→内
染色质(体):不同时期的不同表现形式,被碱性染料染成深色
核仁:与某种rna的合成以及核糖体的形成有关
功能
是遗传信息库;细胞代谢和遗传的控制中心
八、课堂小结:简单总结学习内容,评价学生的学习情况。
九、作业设计:《红对勾》上本节相应的练习题。
十、课后反思:
教学中采用了课前复习提问,新授课时板书与多媒体并用及师生互动等教学手段,培养了学生自主学习、探究性学习的能力。
教学实践中让学生掌握了本节课的教学重难点,加之及时巩固的配套习题,学生对这部分内容掌握的较好。
成功之处:
(1) 实现了课前所制定的教学目标;(2) 突出了重点,较好地解决了难点;
(3) 教法运用合理恰当,学习知识与运用知识相结合,
(4) 课堂气氛活跃,教学效果良好;
不足之处:
(1) 时间安排稍显紧张,最后的随堂练习稍显匆忙;
(2) 教学过程中,学生的主体地位还不够凸显,教学讲授的内容稍显多了些。
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。
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着名的实验;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着名实验,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着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。
生态系统的结构
课时目标
1、使学生能够理解和应用生态系统的四种成分
2、使学生能够理解和应用食物链和食物网
3、培养学生分析和解决问题的思维能力
4、培养学生热爱自然和保护环境的美好情感
课时重点
1、生态系统的成分
2、食物链和食物网
课时难点
1、生产者、消费者和分解者的概念
2、食物链的写法
教学分析
从各种生态系统的共性引入本课主题。
根据池塘生态系统的实例,介绍生态功能相似的生物类群,推出生态系统的各种成分的概念。再通过讨论,使学生进一步加强概念的理解和应用。
食物链的书写并不简单,需要提醒学生注意相关问题,加以练习。然后由食物链的相互联系来说明食物网的构成。
教学过程
[复习]
上节课我们学习了多种类型生态系统。(附图片欣赏)
[导入]
不同的生态系统具有不同的特点,但它们都具有共性。它们具有什么共同的特点呢?
[正文]
我们知道在各种类型的生态系统中,都包含非生物、植物、动物和微生物等成分,各成分之间又是紧密联系不可分割的。因此,生态系统的结构必须揭示两方面内容——生态系统的成分,食物链和食物网。
一、生态系统的成分
以池塘生态系统为例,分析生态系统的成分。(附图介绍)
问题:池塘生态系统中非生物、植物、动物和微生物分别有哪些?
通常人们是从分类学角度来认识生态系统的成分,但生态系统的成分的划分必须按照生态学原理进行。
生态学认为生态系统的成分有四种:
1、非生物的物质和能量
池塘生态系统中,阳光照射在湖面上,源源不断提供能量。池塘中有水,水中溶解有空气和养料。池底有淤泥,泥中含有无机盐和有机物。
非生物的能量——阳光、热能等。
非生物的物质——空气、水分、无机盐等。
2、生产者
池塘中有大量藻类,如硅藻、栅藻、团藻等。还有浮萍、芦苇等高等植物。这些植物可以利用光能,通过光合作用,把无机物造成有机物。
生产者——能把无机物制造成有机物的自养生物。例如绿色植物。
生产者在生态系统中数量巨大,并且可以制造有机物,所以是生态系统的主要成分。
讨论:土壤中的硝化细菌和绿色植物形态结构差别很大。它是不是生产者?为什么?
3、消费者
池塘中有许多动物,如水蚤、昆虫、鱼虾等。这些动物不能制造有机物,只能吃现成的有机物维持生命,也就是直接或间接以绿色植物为食。
消费者——以现成的有机物为食的异养生物。例如常见的动物。
根据消费者的食物来源可以分为:初级消费者如植食性动物,水蚤和草鱼等;次级消费者如以植食性动物为食的肉食性动物,鳙鱼等。三级消费者如以次级消费者为食的肉食性动物,鳜鱼、乌鳢等。
讨论:在政治经济学中人是生产者又是消费者。你认为在生态学中人是什么成分?为什么?
4、分解者
池塘的水和淤泥中有许多看不见的微生物,如细菌和真菌等。它们将动植物的尸体、排出物和残落物中的有机物分解成无机物获取能量,同时把无机物归还环境供绿色植物利用。
分解者——分解动植物遗体中有机物的异养生物。例如腐生的细菌和真菌等。
讨论:蘑菇像一把小伞,经常生活在腐烂的木头上。你认为在生态学中蘑菇是什么成分?为什么?
从上述生态系统成方的划分可以发现,生产者能制造有机物,为消费者和分解者利用;分解者能分解动植物产生的遗体,否则会尸积如如山(附图说明)。在日常生活中也可发现,小鸟吃植物的果实,同时会传播种子;蜜蜂采蜜,同时会传播花粉(附图说明)。因此在生态系统中生产者、消费者和分解者是紧密联系、缺一不可的。其中最为重要的一种联系就是是食物。
二、食物链和食物网
1、食物链
例如兔吃草,狐吃兔,就是一条简单的食物链。食物链写成:草兔狐。草为第一营养级,兔为第二营养级,狐为第三营养级。
在生态系统中,生产者和消费者因食物关系而形成的联系,叫做食物链。
食物链的书写要注意:①第一营养级必须是生产者。没有生产者,消费者就没有食物来源。②“”必须从低营养级指向高营养级。它代表食物的供应方向。③一种生物以另一种生物为食必须符合现实。比如兔吃狐就根本不存在。
讨论:中国的成语中有“螳螂捕蝉,黄雀在后”。(1)请据此写一条食物链。(2)说出每种生物的营养级级别。(3)指出其中消费者的等级。
各种动物所处的营养级,并不是一成不变的,在不同的食物链中可以不同。比如黄雀吃螳螂时,它是第四营养级,如果黄雀直接吃蝉时,它就是第三营养级。
2、食物网
在生态系统中,生物的种类很多,个体数量庞大。一种生物可能吃多种生物,一种生物又可能被多种生物所吃。所以生态系统的各种食物链常常彼此交错,形成网状。
例如温带草原生态系统食物网。附图。
在生态系统中,许多食物链相互交错连成网状的营养结构,叫做食物网。
讨论:在温带草原生态系统食物网中有多少条食物链?
食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。下节课我们将学习生态系统的物质循环和能量流动。
[小结]
一、生态系统的成分
1、非生物的物质和能量
阳光、热能、空气、水分、无机盐等。
2、生产者
能把无机物制造成有机物的自养生物。
3、消费者
以现成的有机物为食的异养生物。
4、分解者
分解动植物遗体中有机物的异养生物。
二、食物链和食物网
1、食物链
在生态系统中,生产者和消费者因食物关系而形成的联系。
草兔狐
2、食物网
在生态系统中,许多食物链相互交错连成网状的营养结构。
[练习]
[作业]
练习册完成(选择题6和填空题2不做)
最新高二生物学业水平考试大纲 高二生物学业水平考试基础知识必修二通用(9篇)
文件夹