高二生物教案
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- 2024-06-15
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下面小编给大家整理的高二生物教案,本文共12篇,希望大家喜欢!
伴性遗传(第一课时)
一、教材的地位及作用
《伴性遗传》这一节,是新课标教材必修2第二章第三节内容。它是以色盲为例讲述伴性遗传现象和伴性遗传规律。它进一步说明了基因与性染色体的关系,其实质就是基因分离定律在性染色体遗传上的作用。同时也为第五章第三节《人类遗传病》的学习奠定了基础。
本节内容中化学家兼物理学家道尔顿发现红绿色盲的内容也是对学生进行情感教育的好材料。使学生体会到科学家不放过身边的小事,对心中的疑惑进行认真的分析和研究,对问题研究的认真态度是学习科学的重要品质之一;道尔顿勇于承认自己是色盲患者,并将自己的发现公布于众,这种献身科学、尊重科学的精神也是科学工作者的重要品质之一。
同时“问题探讨”、“资料分析”等内容也能培养学生探究的意识和方法,培养学生交流能力,分析问题解决问题的能力及获得研究生物学问题的方法。
二、学情分析
学生以学过分离定律,减数分裂及基因与染色体关系的相关知识,为本节课的学习奠定了一定的知识基础。同时,高中学生具有一定的观察能力、分析问题解决问题的能力。因此,教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认知规律,通过适当的教学策略完成知识上的学习,能力的培养。
三、教学目标
(一)知识目标
1、以XY型为例,理解性别决定的知识.
2、以人的色盲为例,理解伴性遗传的传递规律
(二)能力目标
通过红绿色盲患者与正常色觉间的婚配后代色觉情况的学习,学会分析性染色体上基因传递的特点,培养分析和解决问题的能力。
(三)情感目标
1.通过性别决定及伴性遗传的讲解,认同有关近亲婚配的危害;
2.通过性别决定的学习,树立正确的价值观;通过色盲这一伴性遗传的学习,树立科学的世界观。
四、重点难点
1、重点:1)XY型性别决定方式
2)人类红绿色盲的主要婚配方式及伴X隐性遗传的规律
2、难点:人类红绿色盲的主要婚配方式及其伴X隐性遗传的规律
五、教学方法
观察、讨论、阅读、讲述
六、教具:ppt
七、教学过程
[一]导入新课
图片导入(问题1:同是受精卵发育的个体,为什么有的发育成雌性,有的发育成雄性?问题2:为什么有些遗传病,男女的发病率不同?)要很好回答这些问题,就让我们学习探究“伴性遗传”。
[二]讲授新课
一性别决定
通过男性和女性染色体组型推进:
对比分析:引导学生分析相同和不同,体现常染色体的相同和突出性染色体的不同。
(1)常染色体───与决定性别无关的染色体。
(2)性染色体───决定性别的染色体。(介绍:XY这对同源染色体结构;无性染色体:
玉米和蜜蜂)
(3)性别决定类型
XY型:XX为雌性,XY为雄性
(举例:所有哺乳动物,某些种类的两栖类,鱼类、很多种类的昆虫,果蝇)ZW型:与XY型相反,同型性染色体的个体是雄性,而异型性染色体的个体是雌性。(鸟类、蛾蝶类)
注意:性染色体的活动规律与常染色体是一致的,也符合基因的分离规律和自由组合规律。
问题2:为什么有些遗传病,男女的发病率不同?
二、伴性遗传
1、伴性遗传的概念:
伴性遗传:位于性染色体上基因所控制的性状表现出与性别相联系的遗传方式。例如:红绿色盲、血友病、抗维生素佝偻病等(初步理解课本中的问题探讨讨论1)2、色盲的遗传:
(1)红绿色盲的发现过程:学生阅读故事;
总结:一种先天性的色觉障碍,患者不能分辨同样亮度和饱和度的红色与绿色。
(2)学生分析家系图谱,思考课本34讨论1和2;教师引导得出答案:
家系图中患病者是什么性别的?说明色盲遗传与什么有关?
一代中的一号把色盲基因传给了二代中的几号?
一代中的一号是否将色盲基因传给了二代中的二号?
这说明红绿色盲基因位于X还是Y染色体上?
为什么二代三号和五号有色盲基因而没有表现出色盲?
师:色盲基因(b)以及它的等位基因——正常人的B就位于X染色体上,而Y染色体的相应位置上没有什么色觉的基因。那么:既然在X上,女性有两个X,会不会得病机会更多呢?男性的Y上没有b,那么说不定男性得病的该少啊?
我们分析一下:绘制版图:板画男女性染色体对应图,标注色盲基因及其等位基因的位置。
分析填写:引导讨论,推出男女基因型及表现型,填入表格。
由此可见,色盲是伴X隐性遗传病,男性只要他的X上有b基因就会色盲,而女性必须同时具有双重的b才会患病,所以,患男>患女
(3)色盲遗传的几种情况(课件展示6种婚配方式)
例1:P:XBXB(女性正常)×XbY(男性色盲)
配子XBXbY
F1XBXbXBY
表现性:女性携带者男性正常
比例:男性的色盲基因只能传给女儿
例2:P:XBXb×XBY
配子XBXbXBY
F2XBXBXBYXBXbXbY
表现性:
比例:男孩的色盲基因只能来自母亲
学生练习:女性携带者与男性色盲婚配的遗传图解(女患父必患)
女性色盲与男性正常婚配遗传图解(母患子必患)
批改学生的书写情况,之后以课件形式展示结果,并进行相关计算、分析特点。
(4)遗传途径:组合第一种和第二种情况解释隔代交叉遗传
3、伴性遗传的研究应用
举例:遗传病的预测,为优生服务;指导生产实践
八、总结、习题巩固
九、板书设计
第三节性别决定和伴性遗传
一性别决定
1、常染色体
2、性染色体
3、性别决定的方式
二伴性遗传
1、伴性遗性的概念
2、人类红绿色盲伴性遗传特点(伴X隐性遗传病的特点)
(1)男性患者多于女性患者男:7%,女:0.5%
(2)隔代交叉遗传(一般地说,色盲这种病是由男性通过他的女儿(不病)遗传给他的
外孙子)
3、研究应用
教学目标
一.知识方面
1.说明内环境稳态及其生理意义;
2.简述稳态的调节机制。
3.关注内环境稳态与健康的关系。
二.态度观念方面
通过内环境稳态的基本知识的学习,使学生明确只有通过各器官系统的协调活动,才能实现内环境的稳态,从而使学生逐步树立生物体的局部与整体相统一的辩证唯物主义观点.
三.能力方面
通过稳态的调节机制的调节作用和体温平衡调节实例的讨论分析,使学生进一步理解稳态的生理意义,并提高运用学到的生物学知识评价和解决实际问题的能力.
重点、难点分析
重点:内环境稳态的概念及其生物意义. 难点:内环境稳态的概念.
教学模式 启发、讲解、讨论结合式。
教学手段 、实物投影仪。
教学过程设计
参考课时 一课时
设计思路
说明:本节内容的教学是按照教材顺序安排的,采用先授课后实验的模式。本案例的设计针对课堂授课部分。
三、教学实施的程序
学生活动教师的组织和引导教学意图
课下完成调查。上次课结束前布置作业:按照课本上的要求完成“体温日变化规律”的调查。学生体验体温的相对稳定情况。
学生汇报调查结果,回答问题。请同学汇报体温调查的结果,并根据调查结果回答下面的问题:
1.同一个人在一日内的体温变化有何特点?
2.不同的人(年龄、性别不同)体温变化有何异同?
3.人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异?
总结:健康人的体温始终接近37 ℃,处于动态平衡中。
讲述:像体温的变化情况一样,健康人内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡之中,这种动态平衡称之为稳态,内环境的稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。这节课我们一起来学习“第2节 内环境稳态的重要性”。 引出本节课的课题。
学生尝试列举事实。 体温是内环境理化性质的一个方面,调查结果证明体温处于动态平衡中。那么有哪些事实可以证明内环境的pH和渗透压也处于动态平衡中呢? 启发学生思考回忆已有知识。
学生观察,回答问题:甲试管中血浆pH变化不明显;乙试管中水的pH变化明显。可见血浆pH处于动态平衡中。下面我们首先来观察一个演示实验。教师演示实验过程,引导学生观察实验现象。
取甲乙两个洁净试管,向甲内加入血浆,乙内加入等量蒸馏水,用pH试纸检测。然后,向甲、乙内各滴入等量的几滴HCl或NaOH,摇匀后,再用pH试纸检测。
教师展示实验结果,提问:
甲、乙两支试管在加入酸或碱后的pH变化有何不同?由此可以得出什么结论? 说明人体内环境的pH处于动态平衡中,培养学生的观察能力、分析实验现象得出实验结果的能力。
学生举例说明:多饮多尿、输液必须输生理盐水等。 内环境的理化性质除温度、酸碱度外,还有渗透压,内环境的渗透压是否也处于动态平衡中呢?请同学举例说明。 启发学生联系生活经验,理解渗透压的稳定。
学生回答(答案略),可能回答不够准确,教师要及时补充。内环境中的化学成分是如何变化的呢?
出示课本“问题探讨”中的血液生化六项检查化验单。先说明各检查项目与健康状况的关系,然后提问:
1.每种成分的参考值(正常值)都有一个变化范围,这说明什么?
2.从化验单上看,每种成分的指标是否正常? 让学生学会阅读化验单;说明内环境化学成分处于动态平衡中。
学生总结稳态概念。根据以上内容,引导学生总结稳态概念。
教师强调:(1)稳态不是恒定不变,而是相对恒定的一种动态变化;(2)这种动态变化保持在一定范围内。
简要介绍稳态概念的提出和发展,并说明稳态概念已成为生命科学的一大基本概念(详细内容可参考教材中的“科学史话”)。
学生边展示、边讲解。内环境稳态是怎样实现的呢?
下面以内环境中的营养物质、代谢废物、02、C02等化学成分为例来分析。
请学生利用自己制作的或图解,回顾内环境中的营养物质、代谢废物、02、C02等化学成分的与去路。
说明这些成分要保持相对稳定,首先与消化、呼吸、循环、泌尿等系统的功能及细胞代谢功能的实现有直接关系。其次与各器官、系统的协调有关。 学生利用自制讲解,体验成就感,锻炼能力,创造一种生生交流、师生交流的氛围。
学生倾听。机体内各个器官、系统,为什么能保持协调一致?
简要介绍人类对机体维持稳态机制的认识过程,指出目前普遍认为,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
机体对稳态进行调节的能力是有限的,当外界环境变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍,内环境稳态就会遭到破坏。内环境稳态遭破坏后会出现什么现象呢?
学生举例,如尿毒症、糖尿病、高山缺氧反应、发高烧、严重腹泻造成的脱水、酸碱中毒等。请同学列举几个稳态失调的病例,说明症状和危害。在同学充分列举的基础上,教师给予适度的补充和修正。
为什么内环境稳态失调后,会对机体造成危害?引导学生从细胞代谢需要的物质和条件进行分析,最后总结出:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 启发学生思考,与生活经验建立联系。
学生讨论。如何预防内环境稳态失调、保持机体健康?引导学生从外界环境和机体自身调节能力两个方面去思考。即通过加强自我保健,减少外界环境变化对机体的不良影响,同时增强机体的调节能力以适应多变的外环境。
具体如何做?学生讨论,总结。
1.保护我们的生存环境,防治环境污染。
2.加强自我保健,为机体保持健康创造有利条件。尤其是处于比较恶劣的工作环境中的人,更应注意自身保健,如边防战士注意保暖、炼钢工人注意降温、抗洪战士注意补充水盐等。了解这些知识后才能懂得如何关爱自身和他人。
3.加强体育锻炼,增强体质,提高机体适应外界环境的能力。通过讨论,促进学生关注健康问题,强化自我保健和关爱他人的意识和能力。
四、其他问题及其对策
关于“体温日变化规律”的调查。
(1)在此项调查中需要家长的协作配合。家长工作繁忙,教师有必要提前给家长发一封信,恳请家长配合学校的教学工作,协助孩子完成这项调查活动。
(2)选择好布置活动的时间。由于这项活动需要测量一日内7个时刻的体温,应选择父母和孩子共同的休息日来完成。
(3)布置作业时应就体温的知识和测量体温的方法进行培训。可参考下面的内容:人的体温是指人身体内部的温度,即内环境的温度。由于身体内部的温度不容易测量,所以临床上常以口腔、腋窝和直肠的温度来代表体温。在本次调查活动中我们用腋窝温度代表体温。
(4)布置作业时要明确以下要求,即在进行这项活动时,不仅要完成体温的测量,还要完成思考题的回答,为下节课的讨论做好准备。
二、探究指导──实验“生物体维持pH稳定的机制”
(一)实验的准备
(1)实验试剂的配制方法
①0.1 l/L NaOH:将4 g NaOH放在1 L的烧杯内,缓缓加入500 L蒸馏水,不停地搅拌直至溶解。然后定容至1 000 L。
②0.1 l/L HCl:将8 L浓盐酸加于500 L蒸馏水中,再定容至1 000 L。
③pH=7的磷酸缓冲溶液:先配制0.1 l/L Na2HPO4和0.1 l/L NaH2PO4两种溶液。具体配制方法如下:将26.8 g Na2HPO47H2O在容量瓶中溶解再定容至1 000 L;将13.8 g NaH2PO4H2O在容量瓶内溶解再定容至1 000 L。然后将这两种溶液混合,可通过调整两种溶液的比例将混合液调至所需的pH。
④肝匀浆:将10 g新鲜的或冷冻的肝放入100 L蒸馏水中,用匀浆机或研钵捣碎(肝的用量会影响匀浆的缓冲能力)。
⑤马铃薯匀浆:将10 g马铃薯块茎放入100 L蒸馏水中,用匀浆机或研钵捣碎(材料的用量会影响匀浆的缓冲能力)。
⑥黄瓜匀浆:配制方法同上。
⑦鸡蛋清:用水5∶1稀释鸡蛋清,搅拌均匀。
(2)4人一组,每组至少测4种溶液的变化:自来水、缓冲液和2种生物材料(由教师指定,最好一种是植物材料、一种是动物材料),提前完成的小组可多测几种生物材料。肝匀浆、马铃薯匀浆都是较理想的实验材料,也可选用下表中的常见材料。
生物材料pH生物材料pH生物材料pH
苹果2.9~3.3牛奶6.4~6.8虾5.8~7.0
扁豆5.0~6.0柑橘3.0~4.0番茄4.1~4.4
人血浆7.3~7.5豌豆5.8~6.4人尿4.8~8.4
白面包5.0~6.0酸菜2.2~3.5柠檬2.2~2.5
胡萝卜4.9~5.2人唾液6.0~7.6人乳汁6.6~7.6
玉米5.0~6.5鲑鱼肉6.1~6.3葡萄酒2.8~3.8
(二)实验教学的策略
1.加强预习环节,培养主动学习的习惯。本实验指导具体明确,适合学生自学。加强预习环节有利于敦促学生转变学习观念,养成主动学习的习惯。同时,按照课时安排,本实验要求用1课时完成,既要完成操作又要完成讨论,时间很紧张。学生若能在课前进行充分预习,就能够节约课堂时间,提高教学效率。不同学生预习效果不同,为保证实验质量,教师仍有必要在学生预习的基础上,通过提问的方式使学生明确本实验的目的、操作的要点及其他注意事项。
2.重视组织教学,提高实验课效率。本实验的组织形式以小组活动为主,教师应对小组活动给予指导。进行实验操作时,小组成员应进行合理分工,以确保在规定的时间内完成实验。绘制pH变化曲线图适宜以个人为单位进行,这样能使每个同学都得到锻炼的机会。进行讨论时,应以小组为单位,以利于相互启发、集思广益。实验结束后的总结,则应当面向全体学生。
3.加强讨论和总结,落实教学目标。由于时间紧张,实验课草草收场是常有的事情。这样做的结果是,课上做得热热闹闹,课下忘得干干净净,不利于全面提高学生的实验能力和落实教学目标。因此,教师在课前要精心安排好实验课的各个环节,在课堂上要有效地进行调控,保证最后有足够的时间进行讨论和总结。为便于开展实验后的讨论,应倡导学生带着问题做实验,在动手操作的同时,积极动脑思考,这样才能使讨论深入而有效。本实验中的讨论题2和3涉及缓冲作用的机理,需要利用化学知识才能解释清楚,教师在课前应查阅相关的化学教材或请教化学老师,既给自己补充相关知识,也可了解学生的化学基础。
五、答案和提示
(一)问题探讨
1.提示:血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量,其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时,势必影响其代谢产物的含量,因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据。例如,正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织的细胞内,以心脏和肝脏的活性最高,在血浆中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时,或因组织坏死细胞破裂后,可有大量转氨酶进入血浆,引起血浆中转氨酶活性升高。
2.提示:这说明(1)内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境的稳定是一种动态的相对稳定;(2)不同个体存在一定差异。
3.提示:(1)肌酐含量超标,肌酐是有毒的代谢废物,积累过多会影响健康。这表明肾脏的排泄功能有障碍。
(2)葡萄糖含量超标,血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。
(3)甘油三脂超标,可引起高脂血症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
练习:P11 一、基础题 P13 一、概念检测
教学目标:
1.从提高民族素质和提高公民应有的生物学素养的高度,来初步理解学习高中生物课的意义。通过精选的事例,使学生对学习生物课怀有亲切的需求感。
2.在初中学习生物课的基础上,通过讨论,初步了解生物的基本特征及这些特征构成了高中生物课的主线。
3.通过生物科学微观和宏观两方面的迅速发展以及生物科学和现代技术的结合,由此对人类的生存发展的重要意义有初步的认识。
4.要使学生了解学习过程应主要以探究、讨论为主,要重视实验,通过生物课的学习培养多方面的能力。总之,要以主动的态度来参与学习过程。
重点、难点分析
1.绪论课只是一个开场白,不要有过高的期望值,有些教师甚至认为绪论至少要讲两节课,甚或三节课,这是不必要的,对于正确的情意、态度的建立,不可能毕其功于一役。但是,开场白也是重要的,除了要达到前述多方面的教学目标外,还因为师生第一次接触,是共同学习的开始,要创设共同学习的良好氛围,要鼓励学生积极参与,也要适当展示教师自身良好的生物学素养和教育素养,因此仍须精心准备和设计。
2.内容和重点是教学目标的2和3,即生物的基本特征和学习生物学的意义。对于生物学教师来说,教材所述内容并不难,学生掌握也不会有多大困难。所需注意的是:
(1)生物的基本特征,所列甚多,但从物质运动形式之一的生命运动的特征来说,两点最重要,即由新陈代谢所表达的生命系统的开放性和稳态,以及由繁殖、遗传、变异所表达的连续性和信息流。前者称之谓自我更新,后者称之谓自我复制。教师应以最通俗的语言和事例,予以适当的概括提高。
(2)生物的基本特征和学习生物学的意义,因为是内容的重点所在,更不可取灌输的方法,一定要由学生参与讨论,由他们举例、分析和概括。教师要善于营造一种氛围,善于组织和调动学生参与讨论,全班或小组进行都可以,还要善于倾听学生的不同意见,创造性的见解应鼓励,不正确的见解,也要予以引导。如果能有这样一个好开端,以后的课就好办了。
(3)学习生物学的意义,教材列举很多,也不是都要讲的,学生可以自学,以后各章节教学时,有的是机会。建议从微观和宏观两方面来举例阐发即可。例如微观方面可介绍人类基因组计划及其重大的实践意义;例如宏观方面可介绍全球生态环境面临的挑战。也可以结合地区特点举相关的例子来说明,这可以更方便调动学生参与讨论的积极性。
(4)关于教育目标1和4,并不是可以通过传统的条分缕析的讲解来完成的,甚至不要出现板书的标题。因为,它基本上属于情意、态度、价值观的范畴,应该贯彻于教学目标2和3的过程中实现,即在探究讨论生物的基本特征和学习生物学的意义的过程中,学生的体会以及对教师的点拨的感受和领悟。对于那些应试教育影响还很深的地区和学校,则需要有针对性地多讲几句。即学习生物课是提高生物学素养的需要,与高考是否开考没有直接关系,而是现代公民必需具备的科学素养。学习过程的主动参与和实验、实践能力的锻炼,则不仅影响学习的成绩,更是提高未来社会公民社会适应性的需要。
教学过程设计:
一、本课题的参考课时为一课时。
二、教学思路:
鉴于学校、教师、学生的情况不同,教学过程的设计和组织实施也有不同的模式。以下仅举两种常用的模式供参考。
1.设题——分组讨论——代表发言——教师总结的模式。
例如可设计如下的问题分别由5个小组(每组10人)讨论,即每组1题。
(1)把人、蛙、小麦、细菌(或其他生物)都归属于生物?说说你的见解?看谁的见解更接近于科学的表述?
(2)一块岩石和一头牛,科学地说,两者有哪些本质的区别?
(3)就我们身边发生的事来说明学习生物学对解决有关问题的意义。
(4)当代世界人类生存发展面临的主要问题有哪些?其中和生物学的研究和发展有关的有哪些?
(5)你认为学好生物课在学习方法和学习态度上应有怎样的改进?
代表发言,应限定时间,目的不完全是要有正确的答案,还要学会和人交流。
教师的总结,重在吸取学生发言中的精华,重在表扬,适当补充和校正,引导学生课后阅读教科书。
2.教师引导启发,全班参与探究的模式。这一模式比较传统,掌握起来,比较容易,提请注意以下各点:
(1)选好切入点。例如可以从教科书的封面相片——青海湖鸟岛开始。认识图中的鸟及介绍图中没有表示的鸟,介绍鸟岛的自然环境及其变迁,指出生物多样化及其生存环境的保护是生物学研究的重要范畴,由此进入什么是生物学的绪论内容。还可以从身边发生的与生物学有关的重大事件切入。如我国长江流域遭受特大的洪灾,其原因中哪些和生物学有关?如,取缔非法组织研究会,其谬论之一:“不吃药,就能治病”是怎样违反了生物科学原理?因此,提高全民族的科学素养,包括生物学素养有极端重要性。如当地的城市环境污染、水资源污染、作物病虫害的大发生、耕作技术改革的重大举措,都可以作为切入点。乃至比利时的二恶英污染禽畜产品、英国的疯牛病和人的克—雅氏病等等有国际影响的与生物学有关的大事都是可选用的切入点。这样做的目的,就是要把生物科学和人类的生存发展拉近距离,体会学好生物科学的重要意义。
(2)生物的基本特征可引导学生逐一列举,但需要求学生能举例说明,避免背诵。教师要分析诸特征的关系,指出生命运动最本质的特征。
(3)当代生物科学发展的状况及对人类生存发展的`关系,也要让学生充分表达意见,这不仅因为学生有初中学习的基础,还因为学生通过各种传媒有广泛的了解,教师也可借此机会了解哪些学生对生物学的爱好较深及知识面较宽。
《分子与细胞》
元素
细胞膜基质
化学成分结构与功能细胞质
化合物细胞核细胞器
细胞生物膜系统
有丝分裂
无丝分裂细胞分化细胞工程减数分裂
(一)走近细胞
比较原核与真核细胞(多样性)
植:营养、保护、机械、输导植:根、茎、叶细胞分泌花、果、种动:上皮、结缔、肌肉、神经动:心、肝??运动、循环
消化、呼吸病毒
系统个体单细胞种群群落
泌尿、生殖多细胞神经、内分泌
非生物因素Ⅰ号生态系统生产者生物圈生物因素消费者Ⅱ号分解者
三、细胞学说内容(统一性)
○从人体的解剖和观察入手:维萨里、比夏○显微镜下的重要发明:虎克、列文虎克
1.细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
2.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命
起作用。
3.
○在修正中前进:细胞通过分裂产生新的细胞。
注:现代生物学的三大基石
1.1838—1839年细胞学说2.1859年达尔文进化论3.1866年孟德尔遗传学
四、结论
除病毒以外,细胞是生物体结构和功能的基本单位,也是地球上最基本的生命系统。
(二)组成细胞的分子
基本:C、H、O、N(90%)
1
高一生物内容构成
一、
大量:C、H、O、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg
元素微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
最基本:C,占干重的48.4%,生物大分子以碳链为骨架
物质说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
基础水:主要组成成分;一切生命活动离不开水无机物无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用
化合物蛋白质:生命活动(或性状)的主要承担者/体现者
核酸:携带遗传信息有机物糖类:主要的能源物质
脂质:主要的储能物质一、蛋白质(占鲜重7-10%,干重50%)
二、核
酸
一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体,是生命活动的控制者。
△每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
三、糖类和脂质
△组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有按照一定的方
2
式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
○原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,为一层半透膜。
四、鉴别实验
(三)细胞的基本结构
细胞壁(植物特有):纤维素+果胶,支持和保护作用成分:脂质(主磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%作用:隔开细胞和环境;控制物质进出;细胞间信息交流;
○具有还原性的糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖
五、无机物
六、小结
化合有机组合分化
化学元素
细胞
○原生质1.泛指细胞内的全部生命物质,但并不包括细胞内的所有物质,如细胞壁;
2.包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分;其主要成分为核酸、蛋白质(和脂类);3.动物细胞可以看作一团原生质。
○细胞质:指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。
真核基质:有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等细胞是活细胞进行新陈代谢的主要场所。分工:线、内、高、核、溶、中、叶、液、
细胞器
协调配合:分泌蛋白的合成与分泌;生物膜系统
核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质
核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流细胞核核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
一、细胞器差速离心:美国克劳德
△细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位,
3
细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。
三、协调配合
分泌蛋白放射性同位素示踪法:罗马尼亚帕拉德
有机物、O2
叶绿体线粒体
加工胞外氨基酸肽链一定空间结构
○生物膜系统:细胞器膜+细胞膜+核膜等形成的结构体系
(四)细胞物质的运输
○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的,分析成分是了解结构的基础,现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说,又通过进一步的实验来修正假说,其中方法与技术的进步起到关键的作用
成分:磷脂和蛋白质和糖类
结构:单位膜(三明治)→流动镶嵌模型细胞膜特性结构特点:具有相对的流动性
生理特性:选择透过性(对离子和小分子物质具选择性)
保护作用
功能控制细胞内外物质交换
细胞识别、分泌、排泄、免疫等
四、细胞核=核膜(双层)+核仁+染色质+核液
美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验
细胞核是遗传信息储存和复制的场所,是代谢活动和遗传特性的控制中心。
○染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。DNA螺旋
○+=核小体染色质纤维组蛋白非组蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管(圆筒形)-10um染色单体(圆柱状、杆状)
一、物质跨膜运输的实例
1.水分
二、树立观点(基本思想)
.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在;○结构和功能相统一.任何功能都需要一定的结构来完成
.各种细胞器既有形态结构和功能上的差异,又相互联系,相互依存;
○分工合作2.细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。
○生物的整体性:整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。1.结构:细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜,外接细胞膜。2.功能:细胞的不同结构有不同的生理功能,但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。3.调控:细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。4.与外界的关系上:每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。
六、总结
4
○渗透现象发生的条件:半透膜、细胞内外浓度差
○渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
○半透膜:指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。○质壁分离与复原实验可拓展应用于:(指的是原生质层与细胞壁)
①证明成熟植物细胞发生渗透作用;②证明细胞是否是活的;
③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法;④初步测定细胞液浓度的大小;
2.无机盐等其他物质
①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。
②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的,也有逆浓度梯度的。3.选择透过性膜
可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。
□生物膜是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。
二、流动镶嵌模型
1.要点
①磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,但这个支架不是静止的,它具有流动性。②蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上,大多数蛋白质也是可以流动的。
③天然糖蛋白蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白,形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等
2.与单位膜的异同
相同点:组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质
不同点:①流:蛋白质的分布有不均匀和不对称性;强调组成膜的分子是运动的。②单:蛋白质均匀分布在脂双层的两侧;认为生物膜是静止结构。
三、跨膜运输的方式
○大分子或颗粒:胞吞、胞吐
四、小结
组成决定
磷脂分子+蛋白质分子结构
具有导致保证体现
运动性流动性物质交换正常选择透过性
成分组成结构,结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同,所以,当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同,即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见,流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界发生物质交换关系,流动性总是存在的,而选择透过性是细胞膜生理特性的描述,这一特性,只有在流动性基础上,完成物质交换功能方能体现出来。
(五)细胞的能量供应和利用
2外界光ICO22363252
一、酶——降低反应活化能
◎新陈/细胞代谢:活细胞内全部有序化学反应的总称。
◎活化能:分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
1.发现
①巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。②巴斯德(法、微生物学家):发酵与活细胞有关;发酵是整个细胞。③利比希(德、化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死
亡并裂解后才能发挥作用。
④比希纳(德、化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,
就像在活酵母细胞中一样。
⑤萨姆纳(美、科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。⑥许多酶是蛋白质。
⑦切赫与奥特曼(美、科学家):少数RNA具有生物催化功能。
2.定义
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
注:
①由活细胞产生(与核糖体有关)
②催化性质:A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能,提高化学反应速度。
教学目标:
1、学会区别处方药和非处方药。
2、学习掌握一些安全用药的常识。
3、说出一些常用药物的名称、作用和使用方法。
教学重点:
概述安全用药的常识
教学难点:
说出一些常用药物的名称、作用和使用方法
教学准备:
学生课前搜集药品的使用说明书
课时安排:
一课时
教学方法:
提问的方式,小组讨论。
教学过程:
一、导入新课
教师:我们上节课学习了免疫,知道人体有一定的免疫功能,但每个人食五谷杂粮,还是免不了会生病;日常生活中也会遇到一些危急情况或意外伤害,面对这些你首先想到的措施是什么呢?……今天我们学习第二章《用药和急救》。请同学们看两个有关用药的资料,我们再下结论。
资料1:据统计,我国每年5000多万病人中,至少有250万人入院治疗与药物不良反应有关,其中50万人是严重不良反应,因此致死的人数每年约有19.2万人,比传染病致死的人数还要高出许多倍。
资料2:据调查,我国现有的180万聋哑儿童中,有60%以上是由于不合理用药造成的;我国1000万聋哑人中,60%-80%也与药物不良反应有关。
教师:当我们遇到一些小病时,如果家长有一定的医学常识,对轻微病症的诊断和用药方法正确,这样做是可以的。同时又起到节省时间,及时治病的效果。但,俗话说得好,“是药三分毒”,在自己用药的时候,怎样选择药物、如何服用,才能充分发挥药物的效果,避免药物对人体所产生的不良反应或危害呢?我们这节课来探讨有关“安全用药”的知识。
二、讲授新课
一、安全用药
教师:安全用药是指根据病情需要,在选择药物的品种、剂量和服用时间等方面都要恰到好处,充分发挥药物的效果,尽量避免药物对人体所产生的不良反应或危害。所以了解一些安全用药的知识是非常必要的。首先,我们了解药物的分类。
(一)处方药和非处方药
1、学生分析小活动:
首先我们来分析一些常用药:草珊瑚含片、阿司匹林、黄连素、红药水……它们都是用来干什么用的?
(生分组讨论尝试回答)
这些药物我们可以在哪些地方买到?
生讨论答出:医院、药店、医药超市等。
2、处方药
然而在现实生活中,有些疾病,仅凭我们所掌握的一些医学常识,不能够做出病情判断,也不能决定用何种药物,这时我会怎么办?
需要医生给我们开出药方,然后按照药方去抓药,按照医生的要求服用。这类药和我们刚才学的非处方药不同,我们称为处方药,处方药必须凭执业医师或执业助理医师的处方才可以购买,并按照医嘱服用药物。
3、了解什么是非处方药
上述这些药我们可以不用医师开药方,直接去买到,按照说明书使用即可,这一类药称为非处方药,简称OTC,非处方药用于治疗一些消费者容易诊断,自我治疗的常见轻微病症。比如,同学们有时觉得自己在发烧、流鼻涕等症状,就判断自己患感冒,便自己去购买一些感冒药,这种现象在生活中经常发生,也体现了非处方药的优越性,质量稳定,疗效好,使用方便。
(二)药品的服用
1、教师:无论是处方药还是非处方药,在使用前都要仔细阅读使用说明书,确保用药安全。下面请同学们以小组为单位,阅读自己的那份儿《使用说明书》并进行交换阅读。解读说明书中的各项信息,然后对教材88页的问题进行讨论,并选一名记录员记录你们小组的讨论结果。
(1)哪些是中药,哪些是西药,你是怎样分辨的
(2)药物的使用说明中有哪些信息对于安全用药是十分重要的?
(3)你能否从使用说明中概括出一些药物保存的基本要求?
(4)关于安全用药,你还有哪些希望与大家讨论的问题?
教师:请每小组的记录员根据本小组的情况向大家汇报讨论的结果。
学生1:我们小组的中药有……,西药有……,我们是根据药物的主要成分来分辨中药和西药的。
学生2:《使用说明书》中的作用与用途或功能与主治、用法与用量、规格、有效期、批准文号、制造单位和注意事项对于安全用药都是十分重要的。
学生3:药品的保存大多需要放在干燥、避光的地方,而且要密闭保存,避免受潮,药物受潮后有效成分可能分解,甚至发生霉变,影响疗效。
(教师根据学生的回答情况给予鼓励性评价,同时及时纠正某些不正确的观点,归纳出讨论题的参考答案。)
2、对照同学们搜集的药品说明书,寻找在药物说明书上有没有药物的主要成分、适应症、用法和用量、药片规格、注意事项、生产日期、有效期、生产批号等。
教师补充讲解:一般来说药品的有效期为1-5年,没有规定或表明有效期一般按5年来算,失效期指药品在规定的储存条件下,其质量不符合国家认可的质量标准和要求,不能继续使用的日期。
举例:1、“有效期为7月”指该药可用到197月31日。
2、“失效期为年7月”指该药可用到1999年6月30日。
我们掌握了以上的常识也是安全用药的必备,我们购买了非处方药必须严格认真阅读说明书,按照要求进行服用,而处方药则必须在医师的具体指导下方可使用。
二、家庭小药箱的配备
在生活中,有时候会突发性的出现一些小毛病,如感冒、腹泄等,这时候如果家中早已准备好了那就方便多了,因此家中配备一个科学的家庭药箱或旅行药箱,就显得非常有必要了。现在请你设计一个家庭药箱,在设计时,你首先要考虑家庭中常备的药物有哪些?家庭成员中是否有特殊情况,这些药物的保存方法你了解吗?如何将这些药物摆放?
学生进行小组设计,设计完成后小组交流。
一【三维目标】
1、知识与技能
举例说出生命活动建立在细胞的基础之上
举例说明生命系统的结构层次
使用高倍显微镜观察几种细胞(实验)
说出原核细胞和真核细胞的区别与联系
分析细胞学说建立的过程
2、情感态度与价值观方面
2、1认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程。
2、2讨论技术进步在科学发展中的作用。
2、3认同细胞是基本的生命系统。
3、能力方面
3、1使用高倍镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。
3、2运用制作临时装片的方法。
二【教学重点】举例说明生命系统的结构层次
三【教学难点】使用高倍显微镜观察几种细胞(实验)
四【教学方法】练习法和讲授法相结合
五【教学工具】学案、PPT
六【教学时数】1标准课时
七【教学过程】
1基础知识梳理
1、1从生物圈到细胞
1、1、1生命活动离不开细胞
除病毒外,细胞是生物体结构和功能的基本单位。病毒无细胞结构,它必须寄生在活细胞中才能生存。
1、1、1生命系统的结构层次
1、1、1、1共分为9个层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。
1、1、1、2植物没有“系统”层次。
1、1、1、3细胞是最基本的生命系统。最大的生命系统是:生物圈。
1、2细胞的多样性和统一性
1、2、1使用高倍显微镜观察几种细胞
方法:首先在低倍镜下对光、观察清楚,找到物像,然后把要放大观察的物像移至视野中央,转动转换器,换上高倍物镜,通过调节反光镜和光圈来调节视野亮度,再调节细准焦螺旋,直到看清物像为止。
规律:①总放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。②物像与实物移动方向相反。
1、2、2原核细胞和真核细胞的比较
1、3细胞学说
1、3、1细胞学说的创立者主要是植物学家施莱登和动物学家施旺。
1、3、2细胞学说的主要内容
1、3、3细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
1、3、4细胞是一个相对独立的单位。
1、3、5新细胞可以从老细胞中产生。
本单元应重点关注:
1、生命系统的结构层次排序,种群、群落等概念的内涵及与后面知识的联系。
2、显微镜操作方法。
3、原核细胞与真核细胞的区别及原核生物与真核生物的辨别。
2水考真题体验
2、1生命系统的结构具有层次性。培养皿中的大肠杆菌菌落属于下列哪个层次( )
A.个体 B.种群
C.群落 D.生态系统
【解析】 根据种群的概念,培养皿中的大肠杆菌菌落由同种生物——大肠杆菌组成,属于种群。【答案】 B
2、2(下列属于真核生物的是( )
A.大肠杆菌 B.乳酸菌
C.青蛙 D.蓝藻
【解析】 大肠杆菌、乳酸菌和蓝藻均是由原核细胞构成的原核生物;青蛙是由真核细胞构成的真核生物;真核生物主要包括动物、植物和真菌等。【答案】 C
3、3下列关于“细胞学说”叙述错误的是 ( )
A.英国科学家虎克是细胞学说的主要创立者
B.细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性
C.细胞学说认为细胞是一个相对独立的单位
D.细胞是构成动植物体的基本单位
【解析】 细胞学说的建立者主要是德国科学家施莱登和施旺。细胞学说内容的要点主要是:①细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成。②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对其他细胞共同组成的整体的生命起作用。③新细胞可能从老细胞中产生。【答案】 A
3水考试题模拟训练
1.某池塘生态系统中所有的生物共同构成( )
A.细胞 B.组织 C.种群 D.群落 【答案】 D
2.下列生物中属于原核生物的是 ( )
A.牛 B.羊
C.马 D.蓝藻
【解析】 牛、羊、马都是哺乳动物,肯定属于真核生物,蓝藻无以核膜为界限的细胞核,属于原核生物。【答案】 D
八【3课堂演练】
1、下列哪项不是原核细胞和真核细胞都有的结构或物质( )
A.细胞膜 B.细胞质
C.内质网 D.DNA
【解析】 真核细胞和原核细胞的统一性表现在:二者都具有细胞膜、细胞质和核糖体,遗传物质都是DNA。原核细胞只有核糖体这一种细胞器。【答案】 C
2、下列关于H7N9禽流感病毒的叙述中,错误的是( )
A.H7N9禽流感病毒不是真核生物
【实验原理】
细胞代谢会产生许多酸性物质,如碳酸等,人和动物吃的食物消化吸收后经代谢会产生一些酸性或碱性物质,这些酸性或碱性物质进入内环境,常使PH发生偏移。但一般情况下,机体能通过使PH稳定在一定范围内。【目的要求】
通过比较自来水、缓冲液(如Na2HPO4、NaH2PO4等的溶液,在加入酸或碱后,能使PH的变化减弱)和生物材料在加入酸或碱后PH的变化,推测生物体是如何维持PH稳定的。【实验过程】一、材料用具
生物材料(肝匀浆、马铃薯匀浆、用水5:1稀释的鸡蛋清、黄瓜匀浆),PH=7的磷酸缓冲液,0.1mol/LHCl(盛于滴瓶中)、0.1mol/LNaOH(盛于滴瓶中)、4副防护手套、50ml烧杯1个、50ml量筒1个,彩色铅笔、PH计或万能PH试纸、镊子、自来水。二、方法步骤和记录
1、将2.5ml自来水倒入50ml烧杯中
2、用PH计成PH试纸测试,并作记录
3、一次加一滴0.1mol/LHCl,然后,加入5滴后再测PH,重复这一步骤直到加入了30滴为止。将PH测定结果记入表中。
4、,并向其中倒入25ml自来水。测定并记录起始PH,再如步骤3,一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH,测定并记录PH。
5、充分冲洗烧杯,用代替自来水,重复步骤1至步骤4,记录结果
6、充分冲洗烧杯,分别代替自来水,重复步骤1至4记录结果。三、现象观察
不同实验材料PH变化记录表
四、实验结论
1、根据所得数据,以酸或碱的滴数为横轴以PH为纵轴,画出自来水PH变化的曲线。以实线表示加入酸后PH的变化,虚线表示加入碱后PH的变化。再用其他颜色的线条分别表示生物材料、缓冲液PH的变化情况。2、根据实验结果,说出不同实验材料PH变化的特点。五、实验评价
你的实验测得的不同情况下的PH值是否存在误差?分析误差存在的原因,如何降低误差?[误区警示]
1、实验过程中,出现了很多次的“充分冲洗烧杯”请你分析目的是什么?
解析:第一次“充分冲洗烧杯”是为了避免酸性物质HCl与碱性物质NaOH发生中和发应,使实验现象不明显,减少误差。第二次和第三次“充分冲洗烧杯”是为了防止不同的生物材料混合,影响实验效果。2、实验过程中腐蚀性物质使用注意事项及解决措施。
解析:HCl和NaOH都有腐蚀性,应避免它与皮肤和眼睛接触,也不要入口。若有洒落或溅出,要立即用水冲洗15min,并告诉老师。
3、生物材料最好是一种植物材料,一种动物材料。【问题探究】一、问题思考
1、就实验加入HCl或NaOH后的PH的变化来说,生物材料是更像自来水还是更像缓冲液?2、分析缓冲液的PH变化情况为什么与自来水的不同。3、尝试对生物材料维持PH稳定的机制进行解释。二、探究创新
1、通过“生物体维持PH稳定机制”的实验探讨,你认为生物体内环境中其它环境(如血糖、温度、H2O、无机盐等)是否也可以维持稳态?
2、内环境的稳态会不会失调?什么情况下会出现失调?
实验二模型建构建立血糖调节的模型
【实验原理】
胰岛素和胰高糖素的生理功能分别是:胰岛素能组织细胞的加速摄取,利用和储存葡萄糖,从而使,胰高血糖素能促进,并促进,从而使。生物体中依靠这种作用的激素共同维持血糖的平衡。【目的要求】
让学生通过模拟活动充分掌握和理解在不同情况下,两种激素应如何起作用共同控制血糖的平衡。增强学生交流和判断思考能力。【实验过程】一、材料用具
15张“糖卡”正面写上“每1L血液中的0.1g葡萄糖”,背面写上“糖元”,2张胰岛素卡2张胰高血糖素。二、方法步骤
1、模拟吃饭后的反应甲将2张“糖卡”放到桌子上,使血糖浓度,此时由拿出张卡使甲的2张“糖卡”由背翻到面,血糖浓度维持平衡。
2、模拟运动时的反应甲从桌子上拿走了1张正面朝下的“糖卡”,使血糖浓度,此时由________拿出张卡,使的1张“糖卡”由面翻到面,血糖浓度维持平衡。三、实验结论
当生物体内血糖浓度升高时,能血糖浓度;当血糖浓度下降时,能血糖浓度。因此,生物体中血糖浓度能。四、实验评价
与其他小组交流构建模型的过程和结果,相互借鉴,并就活动过程中发现的问题进行讨论。【误区警示】
1、应选用不同颜色的纸做“糖卡”,胰岛素卡和胰高血糖素卡。2、卡上字应醒目,方便活动操作。3、各组应对此活动进行交流。【问题探究】
一、问题思考当血糖水平升高时,胰岛是怎样反应的?反应的结果怎样?当血糖水平降低时呢?二、探究创新当身体不能产生足够的胰岛素时,将会发生什么情况?
实验三探究:探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
【目的要求】
1、进一步学会探究性实验的一般方法和步骤,培养科学探究能力,提高创新思维能力。2、学会用探究的实验方法来研究生长素类似物促进插条生根的最适浓度。
3、理解适宜浓度的生长素可以促进生根,体会科学理论在应用到生产实践的过程中,往往也有许多要探索的问题。4、通过小组之间分工合作,培养协作精神。【方案设计】
一.提出问题:不同浓度的生长素类似物,促进插条生根的最适浓度是多少呢?
二.作出假设:浓度的可以使插条基部的薄壁组织细胞恢复分裂能力,产生愈伤组织,长出。三.设计实验:选择生长素类似物——配制生长素类似物母液——设置生长素类似物的浓度梯度——制作插条——分组处理插条
——进行实验——观察记录——分析实验结果,得出结论。
配制生长素类似物母液:5mg/ml(用蒸馏水配制,加少许无水乙醇以促进溶解)插条处理方法:浸泡法或沾蘸法【实验过程】
一.材料用具:当地主要绿化树种或花卉(如:月季、杨、加拿大杨等)生长旺盛的一年生枝条,或小组想要研究的其他植物的枝条。蒸馏水、天平、量筒、容量瓶、滴管、试剂瓶、烧杯、玻璃棒、矿泉水瓶。
常用的生长素类似物:α—萘乙酸(NAA)、2,4-D、IPA、IBA和生根粉等,可选其中的一种;所用药品包装说明上所列举的其他材料。
二.方法步骤:
设置生长素类似物的浓度梯度:用容量瓶将生长素类似物母液分别配成浓度为的溶液,分别放入矿泉水瓶中,深约。再取一矿泉水瓶,加入等量的清水,作为,及时贴上相应标签。
制作插条:将准备好的枝条剪成长约的插条,插条的形态学上端为面,下端要削成面,这样在扦插后可;每一枝条留3~4个芽,所选枝条的条件应。溶液的矿泉水瓶中,处理几小时至一天。
进行实验:设置个相同的水培装置,加入等量的完全营养液,在相同的外界条件下,分别培养经不同浓度生长素类似物及清水处理过的插条,注意保持温度为。三.观察现象:
定期观察每组实验材料的生根状况,并记录结果。(浓度:mg/ml;时间:天)
分组处理:将制作好的插条,分成组(每组不少于3个枝条),分别将其基部浸泡在盛有清水和浓度为
四.实验结论:经过天观察,用浓度为处理过的插条生根最早,生根数最多,所以对于植物来说,促进插条生根的这种生长素类似物的最适浓度是。
五.实验评价:实验结果与你预期的结果一致吗?你做出的假设是否得到了确认?【误区警示】
在本实验中,生长素类似物的功能与其促进根生长的功能是一回事吗?在本实验中,若在适宜浓度范围内不能生出不定根,请分析可能的原因?【问题探究】一.问题思考:
你们小组提前做本探究活动的预实验了吗?预实验的作用有哪些?你们小组认为在施用生长素类似物促进插条生根时,要考虑的因素有哪些?二.探究创新:
就此次探究活动,你们小组还能作进一步的探究吗?你有没有一些改进此探究活动的措施?
实验四用样方法调查草地中双子叶植物的种群密度
【实验目标】
初步学会用样方法调查双子叶植物种群密度;帮助学生发展科学探究的能力;
通过亲身调查周边植物,帮助学生更进一步认识自然,培养热爱自然、保护环境的情操。【实验原理】
样方法是指在被调查种群的生存环境中,随机选取若干个样方,计数每个样方内的个体数,计算每个样方内的平均个体数,然后将其平均数推广,来估计种群整体。我们需要根据不同形状的调查地段选择相应的取样方法。常用的取样方法有一下几种:五点取样法,样方的形状可以是方形的、长方形的、条带状的或圆形的,但样方必须具有良好的代表性,这可以通过随机取样来保证。
等距取样法:当调查的地段为长条形时,可用等距取样法。先将调查地段按纵向分成若干等份,由抽样比率决定样方之间的距离或间隔,然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法,叫做等距取样法。长条形的总体为100m长,如果要等距抽取10个样方,那么抽样的比率为1/10,抽样距离为10m。然后可再按需要在每10m的前1m内进行取样,样方大小要求一致。
五点取样法:当调查地段为方形时,可以按梅花形取五个样方:先做该地段的两条对角线,在两条对角线的交点确定一个样方的中心,在每条对角线上距边角1/4对角线长处,各确定一个样方的中心,共五个样方。样方面积一般为1m2,如果该种群的密度较小,样方面积可适当扩大。
【材料用具】卷尺、尼龙绳、木楔、钢笔、记录本、植物分类图鉴【实验准备】
调查前教师先进行实地考察,找出比较典型的地块。选择学生比较熟悉、容易识别而且分布比较均匀的双子叶植物作为调查对象,这样有利于数据的分析、比较。像一年蓬这类单株生长特征明显的双子叶植物,就是很理想的调查对象。教师事先对该地块进行种群密度取样调查,并可采集好有关植物并制作成标本,使学生掌握好调查对象的形态特征。如果遇上样方边界的压线个体,按左上原则处理,压线个体出于线的左侧或上方,则计入样方内。【方法步骤】
确定调查对象。选取样方(等距取样法)。先将调查总体分为若干等分,有抽样比率决定距离或间隔,然后按这一距离或间隔抽取样方,学生对照植物分类图鉴掌握调查对象的形态特征。计数(附种群调查记录表)计算种群密度。【结果分析】
计算种群密度以所有样方内该种群算术平均数作为该种群的种群密度。该算术平均值即为调查区域该种群的种群密度估计值。应结合调查区域相关情况对该估计值做出生物学解释。【注意事项】
选取地势开阔、平坦、植被茂盛的地点作为调查地点,如校园草地、公园、田埂等都是比较理想的地点。注意避免有深水、陡坡、毒虫等有安全隐患的地点;根据调查对象划定调查地段的大小。调查地段应大小适中,面积过大则费时费力,面积过小则失去调查意义;地段形状可以是规则或者不规则,地段边界按植被分布或地理边界划定;选取样方的个数根据地段总面积而定,地段较大的,样方数可相对多些;
实验五培养液中酵母菌种群数量的变化
【目的要求】
1、通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。
2、培养科学探究能力,学会探究实验的一般步骤。3、通过小组间的分工合作,培养协作精神。【方案设计】
一、提出问题培养一种酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?二、猜想假设酵母菌种群的数量随时间呈____________型增长变化。三、设计实验
①全班同学分成甲、乙、丙等若干实验组。②分别用等量培养液,在相同适宜环境中培养等量酵母菌。③每天用血球计数板,采用抽样检测的方法计数一个小方格内的酵母菌数量并作记录,连续7天。④7天后,各组向全班汇报本小组7天的数据,算出每一天数据的全班平均值,根据平均值画出酵母菌种群数量的增长曲长。【实验过程】
一、材料用具:究所需要的菌种和无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血球计数板(2mm×2mm×0.1mm方格)、滴管、显微镜等。
二、方法步骤和记录
1、取相同试管若干支,分别加入5ml肉汤培养液,塞上棉塞。2、用高压锅进行___________灭菌后冷却至室温,标记甲、乙、丙等。
3、将酵母菌母液分别加入试管各5ml,摇匀后用______________计数起始酵母液个数,做好记录。4、将各试管送进恒温箱,_____________℃下培养7天。三、现象观察
每天同一时间,各组取出本组的试管,用血球计数板计数酵母菌个数,并作记录,连续观察7天。
四、实验结论
1、根据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数量7天中的变化曲线。
2、培养液酵母菌种群数量随时间呈__________型增长变化。五、实验评价
用你所在小组的记录数值所描种群数量的变化曲线与平均值作出的曲线相比相似程度怎样?试作出解释。【误区警示】
1、操作过程中要建立“有菌”的观念,不能随意谈笑。
2、以防培养液带上杂菌与酵母菌形成__________关系,抑制酵母菌培养。从试管中吸出培养液进行计数时,应将试管__________
教学目标
(一)知识与技能
1、识记固定化技术的常用方法
2、理解固定化酵母细胞的制备过程
3、知道固定化酶的实例
(二)过程与方法
1、固定化细胞技术
2、制备固定化酵母细胞的过程
(三)情感、态度与价值观
通过固定化技术的发展过程,培养科学探究精神,同时领会研究的科学方法。
教学重难点
1、课题重点:制备固定化酵母细胞
2、课题难点:制备固定化酵母细胞
教学过程
(一)引入新课
在应用酶的过程中,人们发现了一些实际问题:酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,提高了生产成本,也可能影响产品质量。在本课题中,我们将动手制备固定化酵母细胞,体会固定化酶的作用。如果你是工程技术人员,你如何解决这个问题?
(二)进行新课
1、基础知识
1.1固定化酶技术。即将酶固定在一定空间内的技术(如固定在不溶于水的载体上)。固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶,具体来说,是指经物理或化学方法处理,使酶变成不易随水流失即运动受到限制,而又能发挥催化作用的酶制剂。
1.2固定化酶技术的优点:
(1)使酶既能与反应物接触,又能与产物分离;
(2)固定在载体上的酶可以被反复利用。
2、固定化酶的应用实例――生产高果糖浆
(1)高果糖浆的生产原理
(2)葡萄糖异构酶固定:将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上,装入反应柱中。
(3)高果糖浆的生产操作(识图4-5反应柱):
从反应柱上端注入葡萄糖溶液,从下端流出果糖溶液,一个反应柱可连续使用半年。
(4)高果糖浆是果糖含量为42%左右的糖浆。作为蔗糖的替代品,高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病,对人的健康有利。
(5)生产高果糖浆需要葡萄糖异构酶;其作用是将葡萄糖转化为果糖;这种酶稳定性好,可持续发挥作用。
3、固定化技术的方法(识图4-6固定方法):
细胞中含有一系列酶,在细胞正常生命活动的过程中,通过代谢产生所需要的代谢产物。
利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。
将酶和细胞固定化方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。有。一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行,所以操作比较麻烦。
可采用固定化细胞技术。
【比较】酶和细胞的固定方法和特点
〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么?吸附法。
〖思考2〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应,应当固定(酶、细胞);若将蛋白质变成氨基酸,应当固定(酶、细胞)。
4、固定细胞的材料:
固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料,如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等
5、实验设计
5.1制备固定化酵母细胞
(1)酵母细胞的活化:1g干酵母+10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h,使之活化。
〖思考3〗活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。
(2)配制CaCl2溶液:0.83gCaCl2+150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。
(3)配制海藻酸钠溶液:0.7g海藻酸+10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火(或间断)加热,并不断搅拌,使之溶化→蒸馏水定容到10mL。
〖思考4〗微火加热并不断搅拌的目的是什么?防止海藻酸南焦糊。
(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合:将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。
〖思考5〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?
防止高温杀死酵母细胞。
(5)固定化酵母细胞:以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中,形成凝胶珠状颗粒。5.2固定化酵母细胞的发酵
(6)冲洗:将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2~3次。
(7)发酵:150mL10%葡萄糖+固定化酵母细胞→200mL锤形瓶→密封→25℃发酵24h。
〖思考6〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。
〖思考7〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?酵母菌进行无氧呼吸产生的。
〖思考8〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作码?
需要。
5.3发酵操作
6、结果分析与评价
6.1观察凝胶珠的颜色和形状
如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。
6.2观察发酵的葡萄糖溶液
利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多气泡,同时会闻到酒味
补充:直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点:
注意事项
1.配制海藻酸钠溶液:小火、间断加热、定容,如果加热太快,海藻酸钠会发生焦糊。
2.海藻酸钠溶液与酶母细胞混合:冷却后再混合,注意混合均匀,不要进入气泡
3.制备固定化酵母细胞:高度适宜,并匀速滴入
4.刚形成的凝胶珠应在CaCL2溶液中浸泡一段时间,以便Ca2+与Na+充分交换,形成的凝胶珠稳定。检验凝胶珠是否形成,可用下列方法:用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果不容易破裂,没有液体流出就表明成功地制成了凝胶珠,还可以用手将凝胶珠在实验桌上用力摔打,如果凝胶珠很容易弹起,也表明制备的凝胶珠是成功的。
6.3凝胶珠的颜色和形状
如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。
在设计这节课时,我以学生最熟悉的本班的男、女生人数和抛硬币入手导入新课,这样一开始就抓住学生的注意力,激发他们的学习兴趣,然后通过学生的分析讨论及各抒己见获得新的知识。
教学目标:
1、说明人的性别差异是由性染色体决定。
2、解释生男生女的道理,理解生男生女机会均等的原因。
3、能用科学的态度看待生男生女问题。
教学重点:
学生通过分析男女染色体图片,阐明人的性别差异是由性染色体决定的。教学难点:
通过模拟随机受精活动理解生男生女机会均等的原因。
教学指导思想:
从生活实际经验出发,力求在观察、探究分析、操作、尝试、交流合作等的过程中,促使学生自主探究合作式学习,营造民主、平等、和谐的课堂氛围,培养学生的情感,体验合作学习的快乐,形成有效的学习策略,从中学到一些思考问题的方法。
教学方法:
探究式教学为主,辅以导学、讨论等以体现研究性学习。
课型:新授课
课时:1课时
教学过程:
师:同学们,大家都知道,我们班一共有56人,其中男生29人,女生27人,男女生比例为29:27≈1:1。现在我把这枚硬币抛出来,会出现什么情况?生:有两种可能性,或者是国徽面向上,或者是字面向上。
师:同学们回答得很好,那么大家想一想,老师抛的硬币出现国徽面和字面的可能性各是多少?
生:各占二分之一,也就是百分之五十。
师:对了。如果我们听说某某人生了小孩,大家很想知道的一个问题是这个婴儿是男孩还是女孩,那么生男孩、女孩的可能性各是多少呢?
生:也各是二分之一,各是百分之五十。师:那生男孩生女孩是由什么决定的呢?要回答这个问题,我们先来了解有关男女染色体的情况。
板书一、男、女染色体的差异。
生:阅读课本P37的观察与思考。
师:通过阅读、观察、大家看出男女染色体的不同之处吗?
生:第1-22对染色体在形态、大小上男女基本相同,第23号染色体的差异较大,通过阅读,我们知道第23号染色体确实与人的性别的决定有关,把这对染色体称为性染色体,分别表示为男性:xy,女性:xx。
师:那么根据孟德尔遗传规律,我们得出
xy(男性)xx(女性)
x.y(精子)x(卵细胞)
xx(女孩)xy(男孩)
也就是说,当男性提供含x染色体的精子时,它与卵细胞结合,形成受精卵xx,发育为女孩;当男性提供含y染色体的精子时,它与卵细胞结合,形成受精卵xy,发育成男孩,因为女性只能提供含x染色体的卵细胞,而男性可提供含x染色体或含y染色体的精子。由此我们知道,生男生女主要由谁决定?生:男性。
师:回答正确。但不仅是在古时候,就是在现在边远的农村还存在着重男轻女的现象,并且把生不到男孩都怪罪到女性身上。有些长辈还煽动一些过激行为:离婚、把老婆赶出家门、把女婴抛弃、把女胎打掉,照此下去会出现什么现象呢?生:思考、交流、勇跃举手回答。(略)
师:多么可怕呀!但是现在人们的思想认识不断提高,基本能认可生男生女都一样了,加之现在规定胎检性别要保密,据统计,大范围的男女比例接近1:1。所以
板书二、生男生女机会均等。
生:进一步理解生男生女图解,从理论上得出男女比例接近1:1的道理。
师:开动你们的脑筋,运用你们的聪明才智,自已设计方案,模拟随机受精的过程,验证生男生女的机会是相等的。
生:思考、讨论、提出各种各样的方案。(略)
师:课后大家思考一下这些问题:
1、有些人想生个男孩或女孩,去求神拜佛,吃所谓的“转胎药”,他们能如愿吗?
2、我们平时知道的通过动手术而成的“变性人”或“人妖”,他们体内的性染色体改变了吗?
3、男同学以后生不到自己想要的男孩或女孩,能怪自己的老婆吗?
三、教师总结:通过本节课的学习,我们知道人体内的染色体有23对,人的性别是由其中的那对性染色体决定的,并且是可以遗传的,生男生女的机会是均等的。
四、课下作业:课本P391、2、3、4
学习指导:P32-35
教学后记:
1、设计意图新课程的培养目标是要使学生具有爱国主义、集体主义精神,逐步形成正确的世界观、人生观、价值观及具有环保意识,在设计这节课时,我以学生最熟悉的本班的男、女生人数和抛硬币入手导入新课,这样一开始就抓住学生的注意力,激发他们的学习兴趣,然后通过学生的分析讨论及各抒己见获得新的知识。
2、成功之处通过本节课的学习,学生知道了生男生女主要是由男性决定的,并且性别是可以遗传的,破除他们自身可能存留的封建思想,了解重男轻女可能造成的社会问题,不但培养了学生获取新知识的能力,又培养了学生分析,解决问题的能力及归纳总结的能力。同时在学生讨论的过程中又进行了集体主义教育,为学生形成正确的世界观、人生观、价值观打下良好的基础。我认为这是这节课的闪光点。
一、大肠杆菌
1.大肠杆菌属于革兰氏________性菌,为________型的肠道杆菌。
2.结构:属于________生物。
3.用途:是在________技术中被广泛采用的工具。
4.与人类的关系:它生活在人类的________中,一般对人________(“有”还是“无”)害。有一些菌株对人体能产生危害,因为它们可以侵蚀________并产生________。任何大肠杆菌如果进入人的________系统,都会对人体产生危害。
答案:
1.阴 兼性厌氧
2.原核
3.基因工程
4.肠道 无 肠黏膜 毒素 泌尿
二、细菌的培养和分离
1.细菌的培养:
(1)细菌的繁殖:细菌以________的方式繁殖,分裂速度很快,约________分裂一次。
(2)培养细菌的方法:培养细菌,需要将________________________________________________________________________
转移到________中,一般用________来转移带菌的培养物。
(3)用不同培养基培养细菌的差别:
接种后,培养细菌的培养基类型 接种方法 接种后培养的时间(单位:小时) 培养结果
液体培养基 接种环直接接种 培养8 h后 每毫升培养基中有________个细菌
固体培养基 用接种环在培养基上用________________________________________________________________________的方式接种(该法还可以用于______) 培养10~20 h后 一个细菌细胞会繁殖成许多个细菌细胞,这些细胞________________________________________________________________________________,形成____________________________________________________________
2.细菌的分离:
(1)分离的方法与特点:分离细菌有________和________2种。前者方法简单,后者操作复杂,但是______________________________________________________________更易分开。
(2)本实验进行大肠杆菌分离,是用________法,就是在________培养基上进行细菌的________。
答案:1.
(1)分裂 20 min
(2)已有细菌的培养物 新的培养基 接种环
(3)几亿 划线 分离细菌 紧紧聚集在一起菌落
2.(1)划线分离法 涂布分离法 单菌落
(2)划线分离固体平面划线培养
三、灭菌操作
1.灭菌操作的原因:为了获得________的培养物,其关键是防止外来________的入侵污染。因此,在培养微生物时必须进行________操作。
2.无菌操作的条件:
(1)首要条件是________必须是无菌的;
(2)________必须是无菌的;
(3)________的过程必须是无菌的等。
答案:1.纯净 杂菌 无菌
2.(1)各种器皿 (2)各种培养基 (3)菌转移操作
四、大肠杆菌的培养和分离实验
1.实验目的:
(1)进行大肠杆菌的________,利用________培养基进行细菌培养的操作;
(2)进行大肠杆菌的________,用________培养基进行细菌的________培养;
(3)说明大肠杆菌培养的条件和操作要求的原理。
2.实验步骤
(1)灭菌:用________在________压力下对LB液体培养基、LB固体培养基和培养皿进行灭菌________min。
(2)自________向________中转移并分装固体培养基:
待冷却至______左右,将三角锥形瓶中的______培养基,在______上分装至几个______中,制成______培养基。
(3)将大肠杆菌自________转移到________中的________培养基中培养:
将大肠杆菌用________在无菌操作下接种至三角锥形瓶中的________培养基中,在________摇床振荡培养________,完成大肠杆菌的培养。
(4)将菌液在________培养基上进行________分离:
从前一步培养得到的菌液中获取菌种,用________以__________法接种至第二步所制得的__________培养基中,在________℃恒温箱中培养________h后观察菌落。
(5)菌种保存:
在无菌操作下将________用________取出,再用________法接种在________上,________培养________后,________冰箱保存。
3.分离实验的结果及相应结论:
观察中若看到在________的末端出现________,则表明菌已被分离了。
4.大肠杆菌分离的用途:________的通用方法,也是用于________的最简便方法之一。
答案:1.(1)扩增 液体 (2)分离 固体平面 划线
2.(1)高压锅 1 kg 15 (2)三角瓶 培养皿 60 ℃
固体 超净台 培养皿 固体平面 (3)斜面 三角瓶 液体
接种环 液体 37 ℃ 12 h (4)固体平面 划线 接种环
划线 固体平面 37 12~24 (5)单菌落 接种环 划线 斜面 37 ℃ 24 h 4 ℃
3.划线 不连续的单个菌落
4.消除污染杂菌 筛选高表达量菌株
核心解读
1.微生物、细菌与大肠杆菌之间有怎样的关系?
(1)概念内涵:其关系图解见下
(2)结构上:三者都是结构简单,形体微小的生物,但是从细胞角度看其结构是不同的,具体如下:
2.培养大肠杆菌的LB培养基中有各种物质,为什么选择这些物质,这些物质有什么作用呢?
(1)人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出了供其生长繁殖的营养基质——培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有五大营养要素,即水、无机盐、碳源(提供碳元素)、氮源(提供氮元素)和生长因子(不同的细菌需要的各不相同,有物种差异,它主要补充自身不能合成的或合成能力较弱的,但却是生长繁殖必需的物质)。见下表:
微生物的营养要素 定义 功能 类型 化合物类型 常用物质
碳源 凡可构成微生物细胞和代谢产物中碳架来源的营养物质称为碳源 构成细胞物质,供给微生物生长发育所需要的能量 无机碳(自养型微生物用) 无机物 CO2、NaHCO3、CaCO3等
有机碳(异养型微生物用) 蛋白质、核酸类 牛肉膏、蛋白胨、花生粉饼、明胶、氨基酸等
糖类脂质等 葡萄糖、蔗糖、淀粉等
氮源 凡是构成微生物的细胞物质或代谢产物中氮素来源的营养物质称为氮源 主要是提供合成原生质和细胞其他结构的原料,一般不作能源 无机氮 铵盐 NH3、(NH4)2SO4
硝酸盐 KNO3
N2 空气
有机氮 牛肉膏、蛋白胨、醇母膏、尿素、明胶等
生长因子 一类对微生物正常代谢必不可少且又不能从简单的碳、氮源自行合成的所需极微量的有机物 一般是酶和核酸的组成成分 酵母膏、玉米浆、黄豆饼粉、动植物组织液、麦芽汁等,复合维生素
水 作用:组成成分;反应介质;物质运输媒体;热的良导体
无机盐 作用:维持渗透压、pH等
(2)大肠杆菌的LB培养基
微生物的营养要素 本实验中大肠杆菌LB培养基配方 培养基配方与微生物营养要素的对应关系
LB液体培养基 LB固体培养基
氮源、
碳源、
无机盐、
生长因子、
水
琼脂1 g
蛋白胨0.5 g 主要提供大肠杆菌的氮源、碳源需求
酵母提取物0.25 g 主要提供生长因子
NaCl 0.5 g 提供无机盐
水 50 mL 提供水
(3)此外配方中还要注意pH等。
3.该实验中这些操作的原因
(1)三角锥形瓶中的LB固体培养基灭菌后,需要冷却到60 ℃左右时,才用来转移和分装,制成固体平面培养基,为什么?你用什么简易方法快速估计该温度?
因为三角锥形瓶中的LB固体培养基中有琼脂,它在98 ℃以上熔化,在44 ℃以下凝固,当冷却到60 ℃左右时,不会因温度过高烫手而不易操作;也不会因为温度过低而使三角锥形瓶中的培养基凝固,最终无法转移分装制成新的平面培养基。
简易估计温度的方法:可以用手触摸灭菌后的三角锥形瓶,感觉锥形瓶由烫手转为刚刚不烫手时,则说明已经冷却到60 ℃左右了。
(2)进行恒温培养时,为什么要将培养皿倒置?
恒温培养时,培养基中的水分会以水蒸气的形式蒸发,倒放培养皿则会使水蒸气凝结成水滴留在盖子上;如果正放培养皿,则水分形成的水滴会落入培养基表面并且扩散开。如果培养皿中已形成菌落,则菌落中的菌会随水扩散,菌落间相互影响,很难再分成单菌落,达不到分离的目的,培养皿中的菌落还有可能被盖子上掉落的水给污染。
(3)将大肠杆菌用接种环自斜面转移到液体培养基中培养时,为什么接种环必须先深入到斜面冷却后,才能再取斜面上的菌体?
接种环在取菌体前曾在酒精灯火焰上灼烧灭菌,一直灼烧至红,温度很高,若不冷却就直接用其取斜面上的菌体,菌体可能因为接触高温接种环而死亡,导致大肠杆菌的转移培养失败。
(4)用划线法分离大肠杆菌中,第一次和随后的几次划线前都要灼烧接种环,它们的原因一样吗?在划线结束后仍然要灼烧接种环这又是为什么呢?
虽然每次灼烧都是为了灭菌,但所灭的菌种和原因却不一样。
灼烧接种环的时间 消灭的菌体 原因
第一次划线前 其他杂菌 防止其他杂菌的侵入而造成污染
随后的几次划线前 上次划线结束后残留在接种环上的实验菌(本实验为:大肠杆菌) 为了使下一次划线时,接种环上的菌来自上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,最终获得单个菌落,实现菌的分离
最后一次划线结束后 为了防止实验菌残留于接种环而污染环境和感染实验人员
(5)用划线法分离大肠杆菌时,每次的划线是怎么样的?对随后的划线的起点有什么要求?为什么这样要求呢?
每一次的划线 依次的2次划线之间的关系 各次划线的分布
图形辅助理解
划线的要求 不能出现线条的重叠 第二次以及随后的划线操作,总是从上一次划线的末端开始 不要将最后一区的划线与第一区相连
这样要求的原因 使线条末端细菌的数目比线条起始处要少 因为划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终得到有单个细菌繁殖而来的单菌落 若相连,则可能最后一次划线末端处的细菌与第一次的叠加,细菌的数目不是最少的,不能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终将很难获得单菌落
4.消毒与灭菌一样吗?
概念 常用方法 应用的范围
消毒 使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子) 煮沸消毒法:在100 ℃煮沸5~6 min 一般物品
巴氏消毒法:70~75 ℃煮30 min或在80 ℃煮15 min 对于一些不耐高温的液体,如牛奶
化学药剂消毒法 如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等
灭菌 使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子) 灼烧灭菌:酒精灯火焰 接种工具的灭菌
干热灭菌:160~170 ℃下灭菌1~2 h 玻璃器皿、金属工具的灭菌
高压蒸汽灭菌:121 ℃条件下,灭菌15~30 min 培养基及容器的灭菌
5.本实验中还需要了解哪些基础知识才更便于掌握和理解呢?
(1)牛肉膏蛋白胨的知识
牛肉膏和蛋白胨来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。
1 000 mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成
培养基组分 提供的主要营养
牛肉膏 5 g 碳源、磷酸盐和维生素
蛋白胨 10 g 氮源和维生素
NaCl 5 g 无机盐
H2O 定容至1 000 mL 氢元素、氧元素
(2)巴氏消毒法的知识
巴氏消毒法也称做低温消毒法。
日常生活中经常用到煮沸消毒法。在100 ℃煮沸 5~6 min 可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。对于一些不耐高温的液体,如牛奶,则使用巴氏消毒法,在70~75 ℃煮30 min或在80 ℃煮15 min,可以杀死牛奶中的微生物,并且使牛奶的营养成分不被破坏。
题例领悟TILILINGWU
【例题1】 下列操作属于灭菌的是( )
A.用酒精擦拭实验人员的双手
B.用氯气处理水源
C.将接种环在酒精灯火焰上灼烧至红
D.杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物
解析:此题考查对微生物实验中灭菌的理解。对微生物培养来说,灭菌操作十分重要,其目的就是为了获得纯净的培养物,其关键是防止外来一切杂菌的入侵,不仅仅是对人体有害的微生物。灭菌操作一般使用强烈的物化因素(如:灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌等)。而不是使用较为温和的物化方法。
答案:C
消毒与灭菌是不同的。两者除了在物化手段上是否强烈外,所消灭的微生物内容也是不同的。灭菌是消除一切杂菌,而消毒仅仅杀死对人体有害的微生物。消毒往往无法消灭微生物的芽孢和孢子。
【例题2】 下列关于平板划线的操作及叙述,正确的是 …
( )
A.灼烧接种环之后,为避免其他杂菌的干扰,应立即伸入菌液取菌种
B.划线结束后,为避免实验菌污染环境和感染操作者,所以必须再次灼烧接种环
C.在第一次划线前灼烧接种环和每次划线前灼烧接种环的目的相同
D.划线时最后一区域一定要与第一区域相连,达到首尾相接
解析:此题考查对划线法分离大肠杆菌的掌握。这是本实验的一大重点和难点。A的操作是错误的,灼烧接种环之后,要冷却后方能取菌种,以免温度太高杀死菌种。B的操作完全正确。C的叙述是错误的,它们的灼烧目的完全不同,第一次划线前的灼烧是为了杀死其他杂菌,保证实验菌的纯净,而随后的灼烧却是为了杀死残留于接种环上的实验菌,保证实验菌随划线次数的增加而减少,每次划线的菌种来自上一次划线的末端。D的操作也是不正确的,不应该相连,这样才能使最后一次划线不受第一次划线的干扰。
答案:B
大肠杆菌的分离所采用的就是划线分离法。这一方法十分重要。我们不仅要知其每一步具体的操作,还要知其所以然,还要关注注意事项,避免踏入误区。
随堂训练SUITANGXUNLIAN
1细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理,这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌( )
A.接种针、手、培养基 B.高压锅、手、接种针
C.培养基、手、接种针 D.接种针、手、高压锅
答案:C 解析:灭菌是微生物培养过程中的重要环节。其中高压蒸汽是为了杀灭培养基中的杂菌;酒精擦拭双手,是灭手上的杂菌;而接种针在火焰上灼烧,就是为了灭接种针上的菌。故C选项是正确的。
2下列关于倒平板的操作姿势的叙述中,正确的是( )
A.右手无名指及小指夹持含有固体培养基的三角瓶封口膜
B.右手大拇指、食指拿着三角瓶
C.左手拿着培养皿,盖子放于桌子上
D.倒平板时,为防止温度过高,暂时熄灭酒精灯
答案:A 解析:倒平板技术是微生物技术中的基本技术。只有A是正确的。B中手指姿势错误。C错在培养皿盖放在桌上了。D中熄灭酒精灯不对,整个过程都需在酒精灯火焰旁完成。
教学目标
一、知识方面
1、使学生了解植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式。
2、使学生理解渗透作用的原理。
3、理解植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失等过程。
4、理解蒸腾作用及其对植物的作用。
5、使学生了解合理灌溉在生产和生活实践中的运用。
二、能力方面
1、通过细胞质壁分离和复原的实验,进一步训练学生制作临时装片的技能,同时培养其分析实验的能力。
2、通过分析渗透装置得出渗透吸水原理,培养学生研究问题的能力,训练其科学思维的能力。
三、情感、态度、价值观方面
1、通过联系生产和生活实际,如应用植物吸水原理进行合理的灌溉,培养学生理论联系实际的理念。
2、通过学生对水资源现状的了解,增强学生关心、自觉保护地球水资源的意识。
教学建议
教材分析
本节教材主要讲述了渗透作用的原理,植物细胞的吸水和失水,水分的运输、利用和散失以及合理灌溉等方面的知识内容。
1、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
教材选简要介绍了一下植物吸收水分的器官(主要器官是根,叶等器官也可以吸收水分)、吸收水分的部位(主要是根尖的成熟区的表皮细胞)、植物根尖的结构、以及植物吸收水的两种主要方式,即吸胀吸水和渗透吸水,指出未成熟的植物细胞,还没有形成大液泡,主要依靠吸胀作用吸水;而成熟的植物细胞,即有大液泡的细胞主要以渗透作用方式吸收水分。
为使学生更好地理解渗透吸水原理,教材通过分析渗透装置,总结出:
(1)渗透作用的概念。即渗透作用是指水分子,或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
(2)发生渗透作用的两个条件。即一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液之间具有浓度差。
接着分析为什么一个成熟植物细胞相当于一个渗透系统,指出当成熟的植物细胞具备上述两个条件时,就会发生渗透作用。
然后安排学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》,以验证成熟植物细胞的确是一个渗透系统。
2、水分的运输、利用和散失
水分是如何从根毛细胞最终进入植物体的每一个细胞的呢?
(1)教材先分析了土壤溶液中的水分进入根尖以内的导管的两条途径
①另一条途径是通过渗透作用进入根尖成熟区的表皮细胞、并且通过成熟区表皮细胞以内的层层细胞向内渗入,最终进入导管。
②一条途径是通过成熟区表皮细胞细胞壁,以及成熟区表皮细胞以内层层细胞之间的细胞间隙向里渗入,最终进入导管。
(2)教材接着又简单介绍了水分如何通过根、茎、叶中的导管在值物体内的运输、以及少部分水被植物体利用和大部分水通过蒸腾作用散失掉的情况
3、本节的最后教材联系生产和生活实际,简要讲述了合理灌溉的原理和应用。
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1、了解生长素的发现过程。
2、理解植物激素的概念。
3、掌握生长素的生理作用,顶端优势的原理及在生产实践上的应用。
(二)能力训练点
1、通过生长素发现过程的燕麦实验,培养学生分析现象、解决问题的方法和能力。
2、通过生长素的生理作用及顶端优势原理,训练学生将知识应用于实践的能力。
(三)德育渗透点
1、通过生长素发现过程的简介,教育学生具有严谨的科学实验作风、不断探索新知识的精神,实事求是的科学态度。
2、通过顶端优势原理,对学生进行量变引起质变的唯物辩证法的教育。
(四)学科方法训练点
了解科学发现的一般研究方法。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
1、教学重点及解决办法
(1)生长素促进生长的生理作用。
(2)顶端优势。
[解决办法]
(1)介绍生长素发现过程的植物向光现象及生长素名称的由来。
(2)利用多媒体以动画形式表现生长素对植物向光性的影响。
(3)观察自然界树木的形态,思考其原因。
(4)利用多媒体以动画形式表现顶端优势原理。
2、教学难点及解决办法
不同方法处理情况下,植物生长的状况。
[解决办法]详细分析植物体内生长素的分布状况。
3、教学疑点及解决办法
生长素高浓度抑制生长,为什么在向光性实验中,背光的一侧生长素浓度大,却是生长快呢?
[解决办法]说明向光性实验中,生长素浓度大,是在促进生长浓度范围内相对浓度大,并没到抑制程度。
三、课时安排
1课时。
四、教学方法
讲述法、谈话法。
五、教具准备
燕麦植株形态图,生长素发现过程的燕麦实验系列图,窗台上向光生长的盆栽植物(图像),葵花向阳(图像),向光性原理(动画),顶端优势原理(动画)。
六、学生活动设计
1、阅读教材上植物激素的概念,总结植物激素与动物激素的异同。
2、分析一系列燕麦实验结果,推测原因。
3、分析生长素对果实发育的作用,并以此为依据,弄清培养无籽番茄的具体操作方法。
4、分析芽对插枝生根的影响。
5、探索顶端优势原理在生产上的应用。
6、完成有关作业。
七、教学步骤
(一)明确目标
多媒体教学的银幕上显示本堂课的教学目标。
了解生长素的发现过程,理解植物激素的概念,掌握生长素的生理作用,顶端优势的原理及在生产实践上的应用。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
引言:生物能进行新陈代谢、生殖、发育等生命活动,这些活动都是很有规律、很有秩序的,好象自动化的机器一样,机器的自动化有调控装置,那么,生物体的这些活动,是由什么来调节控制的呢?
(板书)第四章生命活动的调节
第一节植物生命活动的调节
讲述
调节控制生物生命活动的因素,有外界条件,也有内在因素。内因除了遗传特性之外,就是激素。
通过初中生理卫生课的学习,我们知道了什么是激素,请学生回忆激素的概念,要求答出:由内分泌腺分泌,含量极少,但作用重要,对新陈代谢、生长发育起调节作用。
高等植物体内也有类似人体内激素的物质,请学生读书上植物激素的概念,再请总结两种激素的相同与不同之处,要求答出,相同点:含量极少,对新陈代谢、生长发育起重要的调节作用。不同点:人体内的激素是由一定的内分泌腺分泌,植物激素是由植物体的一定部位产生的。教师解释“一定部位”,如产生生长素的植物体芽的顶端,这儿找不到腺体,细胞结构也与其它地方的细胞相似。
目前发现的植物激素有许多种,如生长素、细胞分裂索、赤霉素、脱落酸、乙烯等。其中发现和研究最早的是生长素。下面,我们就以生长素为例,来说明植物激素的调节作用。首先介绍:
一、生长素的发现
生长素是通过一系列燕麦实验来发现的。
实验一:(示燕麦胚芽鞘生长示意图或多媒体银幕显示,)把燕麦种在暗处,胚芽出土时,外面包有胚芽鞘(胚芽外面的锥形鞘,保护作用),胚芽鞘直立生长。
实验二:(示挂图或多媒体银幕显示,)把燕麦幼苗装入纸盒内,盒壁上穿一小孔透光,几天后,胚芽鞘弯向光源。请学生分析,这种现象说明什么?要求答出:植物具有向光性。
实验三:(示挂图或多媒体银幕显示,)如果切去胚芽鞘的尖端,仍放入一侧透光的盒子中,几天后,胚芽鞘既不长,又不弯。请学生分析,这种现象说明什么?要求答出:植物的生长、弯曲、都必须要有尖端。
胚牙鞘弯曲,必须有尖端。问题在于,弯曲的部位不是尖端,而是尖端下面的一段,请学生推断可能的原因。在老师的引导下要求答出:尖端产生了某种化学物质,这种物质从尖端运输到下部,促进了下部的生长。
这种推想是否正确,还得用实验来证明。
实验四:(多媒体用动画形式演示实验过程)把胚芽鞘尖端切下,放在琼脂的切块上(用实物简要介绍琼脂和琼脂块),如果尖端产生了某种物质,就会向下运输到琼脂块上,过些时候,把尖端从琼脂块上拿掉,再把琼脂切成小块,放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧,结果胚芽鞘也发生了生长和弯曲的现象,现在,是否可以下结论,说明前面的推断是正确的呢?学生争论,老师作结论,不能,还得确定琼脂本身是否对弯曲有影响,科学实验方案的设计要做到严谨周密,无懈可击,科学来不得半点虚假。
对照实验,(动画形式演示实验过程)把没有与胚芽鞘端接触过的琼脂小块,放在切去尖端的胚芽鞘一侧,结果,胚芽鞘既不生长,也不弯曲。
这才无可辩驳地证明:胚芽鞘的尖端确实能够产生某种物质,并从尖端运输到下部,促使下部生长。这种物质是什么?经生物学家多年的研究,终于在1934年由荷兰的科学家郭葛从植物体把这种物质分离出来,它的化学名称是吲哚乙酸,由于它能促进植物的生长,所以取名叫生长素。从1880年达尔文首次进行胚芽鞘的向光性实验到1934年生长素提纯而结束,生长素的发现过程历时54年,经多位科学家的不懈努力,才终于完成。可见,科学上的每一项发现都是来之不易的,是辛勤汗水的结晶。
植物体内合成生长素最活跃的部位是具有分生能力的组织,大部分集中在生长旺盛的部位,如芽和根尖的分生组织,形成层细胞和幼嫩的种子等,衰老的组织中则较少。
花这么大力气发现的生长素,有些什么作用呢?
二、生长素的生理作用
1、促进生长
(多媒体银幕显示窗台上的盆栽植物向光弯曲和葵花向阳的图像。)
老师讲授:植物为什么会有向光性呢?多媒体银幕显示受光影响,生长素分布不均及生长不同的动画图解,这与单侧光引起的生长素分布不均有关,光线能改变生长素的分布,向光的一侧生长素分布少,背光的一侧生长素分布多,因此,向光的一侧细胞生长慢,背光的一侧细胞生长快,结果,茎就向生长慢的一侧弯曲,也就是朝光源的一侧弯曲,使茎表现出向光性。
2、促进果实发育
老师讲授:大家知道、雌蕊受粉以后,胚珠开始发育成种子,子房开始发育成果实,这时,除去正在发育的种子,果实的发育也就停止了。问:这种现象说明什么?(教师引导学生答出:种子发育是果实发育所必需的条件。)那么,又是什么原因使种子发育决定了果实发育呢?经实验测定,雌蕊受粉以后,发育着的子房内,生长素含量猛然增加,这些生长素就是由发育中的种子合成的,它能够促进子房发育成果实。现在我们知道了,为什么种子发育是果实发育的必需条件?(请学生回答,要求答出:果实发育需要种子发育过程中合成的生长素。)
在生产上,用人工合成的一定浓度的生长素溶液处理没有受粉的番茄花蕾,由于有生长素,果实照样发育,由于没有受粉,种子不能发育,从而获得无籽番茄。生产上也就是用于无籽果实的培育。问:已受粉的花蕾还可用生长素处理来获得无籽果实吗?学生回答:不能,这样的果实有种子。
3、促进扦插的枝条生根
在繁植林木和花卉时,常用的扦插法。有的植物容易插话,有的则不容易插话。对于那些不易生根的枝条,可用一定浓度的生长素溶液浸泡插枝的下端,插入土后,就能长出很多根,容易成活。(银幕显示或板画下图)
a、b、c、d表示扦插的四枝同种植物的芽的情况,请问:谁最先长出根?为什么?(答:d最先长出根,芽是生长素合成旺盛的部位,d的芽最多。)
此外,生长素还具有阻止器官脱落,防止落花落果,延长种子休眠,促进菠萝开花和黄瓜多开雌花等作用。
生长素具有这么多作用,是否就越多越好呢?任何事物都具有两重性,物极必反。一般地说,生长素对生长的作用是,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
4、高浓度抑制生长
我们看到自然生长的树木形状都是(板画),而不是(板画)原因在于植物的顶芽优先生长,而侧芽受到抑制,这种现象,叫顶端优势。(板书)顶端优势产生的原因:(多媒体银幕显示顶芽产生的生长素积累在侧芽部位,抑制侧芽生长的动画图像)顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,使侧芽的生长素浓度过高,从而抑制了侧芽的生长。问:要使侧芽生长,该怎么办?原理是什么?要求答出:摘除顶芽。顶芽摘除后,侧芽的生长素浓度降低,这是,生长素对侧芽由抑制生长变为促进生长,侧芽不久发育成侧枝。
高浓度要抑制植物生长,而前面讲植物的向光性时,为什么又说背光的一侧浓度高促进生长呢?是因为讲向光性时的浓度高是在促进生长的浓度范围内相对的高,而高浓度抑制生长的高浓度则是在抑制范围内了,它们有质的差别。
生产实践上,顶端优势的原理应用相当广泛,如棉花摘心,以多长侧枝,多结棉桃,达到增产的目的。
(银幕显示:)
下述各项中,属于利用顶端优势及原理的措施有(多项选择)____。
a、新栽的小树要去掉部分枝叶
b、果树的整枝修剪
c、修剪篱笆
d、摘桑叶喂蚕
(三)总结、扩展
通过生长素的生理作用,我们知道植物激素对植物生命活动的调节作用,生长素能够促进生长,促进果实发育,促进插枝生根。可见,生长素对植物生命活动主要起促进作用,但不是所有植物激素都这样,也有起抑制作用的,大家课后阅读p·123中“其它植物激素”的内容,就可知道,同一株植物体内,存在多种植物激素,这些激素有不同的作用,通过它们的协调作用,使植物能正常地进行生长发育,新陈代谢。
(四)布置作业
下图表示对燕麦胚芽鞘进行了不同处理的情况,其中,a、b、c、d采用不透水的云母片,e、f采用未经任何处理的琼脂块,g、h采用不透光的锡箔,它们的生长状况将会怎样?
(参考答案:a、直立生长;b、向右弯曲生长;c、向右弯曲生长;d、不生长
e、向右弯曲生长;f、不生长;g、直立生长;h、向右弯曲生长。)
(五)板书设计
第一节植物的激素调节
植物激素的概念,区别:由植物体的一定部位产生
一、生长素的发现
燕麦实验
二、生长素的生理作用
1、促进生长向光性
2、促进果实发育无籽果实
3、促进扦插的枝条生根
4、高浓度抑制生长顶端优势
八、参考资料
燕麦别称“皮燕麦”,禾本科,一年生草本,根系发达,高1米左右。顶生圆锥花序,小穗含两花,颖果。成熟时内外稃紧抱子粒、不易分离。我国西北、内蒙古,东北一带牧区或半牧区栽培较多。
胚芽鞘单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物,胚芽鞘为胚体的第一张叶,有保护胚芽中更幼小的叶和生长锥的功能。在种子萌发时,胚芽鞘首先穿出地面,保护胚芽出土时不受损伤,随后为胚芽所突破。
琼脂也叫“琼胶”、“冻粉”。由石花菜、江蓠等红藻经水煮提取胶质,再经冻结,脱水、干燥而制成。为透明、无味、无臭的胶冻状块片或粉末,不溶于冷水而溶于温水,呈胶稠液。它的10%溶液冷却后即冻结为凝胶状。主要成分为多聚半乳糖的硫酸酯。常用作微生物培养基及食品工业的配料。
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