高二生物教案:细胞的能量供应和利用

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第五章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶(2课时)
一、教学目标:
【知识】:说明酶在代谢中的作用、本质和特性
【情感】:通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
【技能】:进行有关的实验和探究,学会控制变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
二、教学重难点:酶的作用、本质和特性(重点);酶降低化学反应活化能的原理、控制变量的科学方法(难点)
三、教学用具:ppt幻灯片、实验器材
四、课前准备
五、教学过程:
教学活动 教师活动 学生活动
(一)引入 问题探讨
提出问题:与外界的化学反应相比,生物体内的化学反应有什么特点(条件温和、效率高);在学习化学知识中,我们为了让一些化学反应更容易地进行,会使用催化剂,那无机物催化剂和生物体内的催化剂在反应条件上,效率上有什么区别呢? 阅读问题探讨内容,进行相关的讨论

思考教师提出的问题
(二)实验 幻灯片展示:酶的本质 学生阅读《资料分析》部分,完成讨论,并进行交流。
(三)酶的本质 方案一:指导学生完成实验
方案二:指导学生阅读实验实验,提出问题:
1. 2号管发生了什么现象,说明了什么(引出活化能的概念)
2. 3、4号管中,fecl3和过氧化氢酶起了什么作用。(说明催化剂并没有并没有提高分子的能量,而是把发生反应所需要的活化能降低了)
3. 3、4号管中,哪个反应速度快?说明什么问题(说明酶具有高效性) 方案一:学生进行实验
方案二:阅读相关的课文内容,展开讨论,并回答问题。
(四)酶的特性 1. 复习实验,指出酶的高效性,也可以给出一些数据加以证明
2. 用例题说明酶的专一性。可以简单介绍“钥匙-锁“学说
(五)探究活动:影响酶活性的条件 指导学生完成探究活动的设计和操作
揭示酶促反应的条件:最适温度和最适ph 完成探究活动,并进行交流和表达
(六)小节 让学生画概念图
练习略

第2节 细胞的能量“通货”——atp
一、教学目标:
【知识】:简述atp的化学组成和特点
写出atp的分子简式
解释atp在能量代谢中的作用
二、教学重难点:atp化学组成的特点及其在能量代谢中的作用;atp和adp的相互转化。
三、教学用具:ppt幻灯片
四、课前准备:让学生到药店了解atp药品的性状、功效。
五、教学过程:
教学内容 教师活动 学生活动
(一)引入、问题探讨 提出问题:前面学习过的能源物质有那些?这些能源物质被细胞分解后,以什么形式提供为细胞提供能量呢?
问题探讨:萤火虫发光的生物学意义是什么?萤火虫为什么能发光?一个关于atp让萤火虫尾部重新发光的例子。引出atp是直接能量物质。 回答问题(如糖类、葡萄糖、脂肪)
(二)atp分子简介以及atp和adp的转化 展示atp的分子结构式,讲授atp的分子简式的写法和含义。磷酸键水解放出的能量水平。
由atp脱去最远离a的磷酸放出能量引入,讲述adp可以和pi结合,吸收能量,形成atp的过程。,用幻灯片或板书辅助。adp转化为atp所需要的能量的动物、人、真菌、大多数细菌通过呼吸作用、绿色植物通过呼吸作用和光合作用(图表辅助)

学生随教师的讲授作出回应,特别是atp和adp相互转化过程中,能量的变化。
(三)atp的利用 理解:吸能反应与atp合成想联系;放能反应与atp水解相联系。
简介图5-7,细胞中能量的利用途径。
(四)小结及例题 什么是atp
atp与adp的转化,及其能量的变化
例题略

第3章 atp的主要来源——细胞呼吸(2课时)
一、 教学目标:
【知识】:说出线粒体的结构和功能
说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。(理解)
说明细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用。(理解)
【技能】:设计实验,探究酵母菌细胞呼吸方式的探究。
二、教学重难点:有氧呼吸的过程及原理(重点);
细胞呼吸的原理和本质,探究酵母菌的呼吸方式(难点)
三、课前准备:知道两个小组学生分工完成探究酵母菌细胞的呼吸方式。
四、教学用具:ppt幻灯片
五、教学过程

教学内容 教师活动 学生活动
(一)引入 回顾atp的生理功能,糖类、脂肪被细胞分解后把能量储存在atp的高能磷酸键中。提出问题:有机物进入细胞后以什么方式分解的呢?在体外,有机物与氧气发生燃烧反应,放出大量能量。而生物学家发现,有机物在细胞内也是通过复杂的氧化反映产生能量的。
引出细胞呼吸的概念 回顾旧知识,受教师的问题所引导,进入新课。
(二)探究酵母菌细胞呼吸的方式 对引导其他学生对参加实验的学生进行提问,并进行归纳。(问题如:为什么选用酵母菌作为实验材料,而不选用小白鼠等;naoh溶液的作用是什么)
总结出结论:细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。引导学生说出酵母菌的有氧呼吸产生co2;无氧呼吸产生酒精和co2 对实验的设计、结果进行交流和表达,并回答老师和其他学生提出的问题
(三)有氧呼吸 提出问题:在学习细胞器的内容中,和细胞有氧呼吸有关的细胞器是什么?阐明有氧呼吸的主要场所是线粒体。用幻灯片展示线粒体的结构,指导学生进行观察和表述,以问题作为引导:1.线粒体是由多少层膜组成;2外膜和内膜在形态上有什么区别,内膜的特点如何与线粒体的功能相适应;3.内膜和基质上有什么物质。
以幻灯片为辅助,讲授有氧呼吸的三个阶段。注意整理三个阶段发生的场所、能量的变化、产物。
提出问题:有氧呼吸与有机物在体外燃烧放能过程比较,有什么区别呢?
简单介绍有氧呼吸能量的转化效率,可以让学生来计算。一般内燃机的效率为25%左右,而生物有氧呼吸的能量效率为40%左右,其余60%左右转变为热能。 回答问题(线粒体)

观察线粒体的结构,并回答相关问题,并把多个问题的答案进行整合,得出线粒体适应有氧呼吸功能的结构。

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高中生物教案及教学反思:细胞的能量供应和利用


一、教学内容和教学对象分析
1.教学内容
处于生活状态下的细胞是一个开放的系统,时刻与周围的环境进行物质交换和能量交换,并利用这些物质和能量维持自身的各项生命活动,进行新陈代谢。酶作为生物催化剂,细胞内部的物质转换和能量转换都离不开酶的催化作用。因此引导学生掌握酶的概念和本质,理解酶在代谢中的作用就显得十分非常重要。另外,学生已具备做科学的能力,在课堂中引导学生科学地思考,积极动手实验,对于培养学生的科学精神十分有益,因此本节课初步引入对照实验和控制变量。
2.教学对象分析
学生通过初三、高一阶段化学的学习,对于纯化学反应已熟悉,但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。工业制氨的化学反应是在高温高压催化剂下进行的,细胞内部却是常温常压温和状态,而细胞代谢包括一系列的化学反应,这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与,才能使高效有序的进行,因此引入对酶相关知识的学习。
二、教学目标
1.知识目标
探讨活细胞内酶的本质和作用、探究酶的高效性和专一性。
2.能力目标
①进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
②在问题探讨,有关实验设计,资料分析等问题讨论中,培养运用语言表达的能力以及查阅资料、共享信息的能力。
3.情感目标
①通过回顾科学家对酶本质的探索历史,认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的。
②认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于质疑,创新,和勇于实践的科学精神与态度。
三、教学方法和教学手段
1. 教学方法:实验法、小组讨论法、鼓励评价法、比较说明法、卡通图片法,
2.教学手段:借助多媒体、设计实验表格
四、教学流程
五、教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
精心设问,步步深入(5分钟)
[新课导入] 已近中午了,大家的肚子一定饿了。为什么肚子会饿呢?食物是怎样被消化的呢?
[问题探讨]图示1783年,斯帕兰扎尼“鹰与笼子”的实验,探讨相关问题及实验的巧妙之处。
[对比说明]工业制氨的条件是什么?
细胞内是否具备这些条件?但是细胞内的化学反应依然高效有序的进行,原因何在?
[提出课题]酶的作用和本质
激发学生兴趣,让大脑快速进入思考状态。
[小组讨论,得出结论]:
鸟类的胃不仅有物理性消化,还有化学性消化。
回答:
高温、高压、催化剂
推测:
细胞内有生物催化剂。
为引入新课作铺垫。
此实验是开创了酶研究先河。其问题的提出,实验方案,实验设想,结论与推论等过程及创新思维的意识对学生有学习与借鉴的意义。
[新课]探究研讨,引议释疑(30分钟)
一、酶在细胞代谢中的作用(20分钟)
引导思考,设计实验,验证酶的高效性
[实验原理及材料]我们知道过氧化氢可以在fe3+催化下,分解成水和氧。新鲜的动物肝脏研磨液含有过氧化氢酶。如果给你新鲜的动物肝脏研磨液、过氧化氢溶液、氯化铁溶液,以及必需的实验用具,你能否设计实验?
[提示1]酶的高效性是相对谁而言?
[提示2]反应物怎么选择呢?
[提示3] 因变量是什么?
[提示4] 观察那些现象可以得出结论?
[提示5]实验预期和结果讨论。
提问:为什么酶具有高效性?
[此实验为特别补充内容]
设计实验,验证酶的专一性
[过渡]细胞代谢包括很多化学反应,不仅反应速度快,而且有条不紊地进行,这说明酶作为催化剂,不仅具有高效性,还具有专一性。
提示:怎样理解专一性?
我们知道木瓜果汁含有木瓜蛋白酶,嫩肉粉中也含有蛋白酶制剂,如果给你木瓜榨汁,嫩肉粉,牛奶、豆浆、淀粉溶液、碘液、斐林试剂、双缩脲试剂,请根椐需要选择合适的试剂和的实验用具,能否设计实验验证酶的专一性?
[小结]酶的高效性和专一性。
[学生实验一]
[小组讨论]
设计实验方案
设计表格记录实验现象及结果
回答:无机催化剂
思考:是让无机催化剂和酶各自催化一种呢?还是催化同一种物质呢?
回答:过氧化氢分解速度
回答:
气泡的多少及产生速度
点燃的卫生香复燃情况
结果:过氧化氢酶的催化效率比氯化铁的催化效率高,说明酶具有高效性。
回答:降低了活化能。
参考教材利用卡通式插图,结合文字叙述,形象描述。
[学生实验二]
[小组讨论]:应该体现在酶只能催化某种特定的反应,而对其它反应没有催化作用。
[小组讨论实验方案]
选取何种酶?选取何反应物?如何设计对照?如何鉴定结果?预测结果?
理解关于变量、自变量、因变量、无关变量、对照实验
观察实验现象,感性认识过氧化氢酶的高效性。
培养语言表达能力,将感性知识上升到理性知识。
[实验一]是用两种不同的催化剂来催化同一种物质[实验二]是用同一种酶来催化两种不同的物质,让学生了解设计实验的思路是怎样的?怎样选材?怎样设计对照?从而加强实验技能的训练。
教师特意设置二个小陷阱,①是让学生自行选取择蛋白质的鉴定试剂,巩固其使用方法。②材料丰富,根据实验需要,懂得取舍,不可贪多。
二、酶的本质(10分钟)
1.从人物的角度来看
2.从研究结果的角度来看
从观察到到问题,从问题到猜测,从猜测到实验,从不完善到完善,这是做科学的必然步骤,也是科学发展的必然规律。
[补充]
(1)如四膜虫的rrna前体具有催化活性。(2)目前已有发现具催化活性的dna的报道。
3.引导与激励
结合酶本质的探索历程及萨姆特历时9年获得诺贝尔奖的过程,谈谈马克思的话的理解。
[小结]酶的本质
[资料阅读,探索酶的本质]
完成课本82页基础题一,体会几位科学家的观点之间的逻辑关系。
分析每位科学家的科学结论中可取之处与不足之处。
[小组讨论发言]
在酶的发现历程中,由胃的物理性消化→胃的化学性消化 →从胃液中提出了消化蛋白质的物质→脲酶结晶的提取→证实脲酶是一种蛋白质→提取出多种酶的蛋白质结晶→指出酶是具催化作用的蛋白质→少数rna也具有生物催化作用→进一步完善了酶的概念。
[小组感言]
科学无坦途。
科学的苦与甜。
[小组总结]
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数的酶是蛋白质,少数酶是rna。
培养学生继承、创新、实事求是和大胆实践等科学精神和态度。
引导学生从两种不同角度分析这一过程,实际上就是提高学生分析与推理能力的过程。
激励性评价:科学知识都不是一承不变的,是一个不断发展的过程,唯有上下求索,才能做到科研无止境。你也可以未来科学一颗闪亮的星星。
促进学生积极改变学习方式,培养学生主动建构知识。
[课后进一步探究] (5分钟)
请根据下列材料设计一个证明酶是蛋白质的实验:

实验材料:5%的naoh溶液、3%的cuso4溶液、鸡蛋、水、唾液、小烧杯、玻璃棒、试管滴管、镊子、脱脂棉。

实验原理:

实验步骤:

实验结论:

理解酶的本质

训练实验思维。

五、教学小结

细胞作为开放性的生命系统,不断地与周围的环境进行物质交换和能量交换,并在此基础上实现新陈代谢。酶作为生物催化剂,对于细胞高效有序地完成各种生理作用起着非常重要的作用。随着科学的不断发展,有关酶的本质的探索也处于不断不断完善中。近年来,酶工程的发展为生产和生活带来巨大的活力,而这点点滴滴的进步既归功于大胆的猜想,又归功于科学而巧妙的实验设计,因此,同学们在日常生活中要学会发现问题,提出问题,然后通过推理和实验去解决问题,那么你会有意想不到的惊喜,无形中发现你解决问题的能力和科学实验的能力大大提高了,希望明天的科学之星就是你。

六、教学反思

本节课按照课标要求,倡导探究性教学,以小组互助的方式组织教学,能引导学生主动参与知识构建过程。本节课不仅较好地利用了教材上的实验,而且善于从现实生活中寻找更加灵活的典型例子,巧妙地引导学生从不同角度考虑问题,一正一反,相互辉映,使学生充分体会什么是自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验,有利于引导学生学会确认和控制变量,有助于培养学生的科学探究能力。本节课大量采用鼓励性评价机制,发挥学生潜能,注意培养学生敢于质疑,敢于创新,大胆猜想的科学精神和态度价值观。不足之处是:时间较紧,使得一部分实验留待课后操作。

高二生物《细胞的分化、癌变和衰老》教案


教学目标

知识目标
1、了解细胞分化与生物体发育的关系
2、了解细胞的全能性及其在科学研究中的应用
3、了解细胞癌变的病因和诱因,了解如何预防癌症。
4、了解细胞衰老的表现和原因

能力目标
1、培养学生分析比较的能力。
2、培养学生联系实际灵活运用知识的能力。

情感目标
1、通过学习使学生体会生命的运动性、体会内因和外因对生命进程的影响等哲学思想。
2、引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类的健康问题。激发社会责任感和使命感。激发学生关爱生命的美好情感。

教学建议

教材分析
一个细胞周期可能很短暂也可能相对长久些,而这些细胞的不同前程基本上是在他们产生时就已经被决定了。高等生物在胚胎发育过程中,细胞的增殖行为会出现差异。有连续分裂能力的细胞产生后它的使命就是去产生新一代细胞——通过细胞分裂增生来保证生物体的生长或生殖。有的细胞则不可逆地失去分裂能力——通过细胞分化形成具有一定形态和结构的功能体,通过新陈代谢展现自身的生命价值。还有一些细胞暂时失去分裂能力不进行增殖,但是在适当的刺激下还可以恢复增值能力。
有关细胞分化的知识在初中阶段已经有了初步的了解,粗浅地知道了组织和器官的形成原因是细胞分化的结果。在这里需要简单介绍一下细胞分化的原理。主要目的是让学生对细胞的生活有个较为完整的了解,也为学习生物的生殖发育、基因控制蛋白质的合成等知识以及了解最新生物学技术如克隆、细胞工程的原理奠定基础,这部分知识讲解要适度,不能过度展开更不能无限加深。


由于当今世界范围内环境污染比较严重,癌症成了威胁人类健康的头号杀手。因此了解癌症的病因、了解诱发癌症的主要因素就会使我们减少患病机会,这对提高全民健康水平提高人口质量有非常重要的意义。因此用科学的眼光去发现发生在我们身边的种种危险和错误的生活方式就显得很有意义。
本节知识与当今许多科技新进展热点问题都有紧密地联系,因此能联系实际了解或解决一些实际题就显得很重要。也会激发学生了解科学的积极性,也是激发学生社会责任感的良好契机。

教学设计方案


教学题目:第三节 细胞的分化、癌变和衰老(建议1课时完成)
教学重点:1、细胞的分化及其结果
2、细胞分化与细胞分裂的关系
教学难点:1、细胞分化、癌变和衰老的机理
2、细胞分化的特点
教学过程:
复习:细胞周期的概念。
引入新课:经过细胞分裂产生的子细胞中有一部分会进入下一个细胞周期继续通过细胞分裂产生新的子细胞;但是也有相当多的细胞不再进行DNA的复制,转而进入细胞的生长发育阶段。细胞生长是由于构成细胞的化合物大量积累造成的,这一阶段细胞的同化作用大大强于异化作用。在生物体生长的同时细胞的形态结构也逐渐开始发生了改变,在胚胎期逐渐形成各种不同的组织和器官……。这就是细胞的分化过程,细胞分化是生物体发育的直接原因。细胞的分裂和分化如果出现异常将会导致细胞癌变。与细胞分裂和细胞分化一样细胞的衰老和死亡也是生命过程中必经的的正常环节。

第三节 细胞的分化、癌变和衰老

一、细胞的分化
1、 细胞分化的概念(41页)
细胞分化是一种普遍的生命现象。由受精卵发育成为一个成熟个体的过程实际上就是一个细胞由全能性向专能稳定性发展的过程。细胞的分工加强,生命活动的效能得到了提高。与此同时已分化的细胞的发育潜能也逐渐受到抑制。细胞开始出现形态、结构和功能上的特异性,而且这种变化具有明显的区域性。形态结构相同的细胞通过细胞识别作用聚集粘连在一起,最终形成了一个个具有较明显差异的细胞群。细胞由同型到异型的发展过程就是细胞的分化过程。细胞分化的结果就是组织的形成。
讨论:多细胞生物体在胚胎早期随着细胞的有丝分裂,细胞数目迅速增加。这些细胞的遗传物质相同吗?(复习有丝分裂特点)从理论上讲具有同样的遗传性的体细胞就应该表现出相同的形态、结构和功能特点。事实果真如此吗?为什么?

教师提示(是引导学生回答):“一切生命活动都离不开蛋白质。”“核酸对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用。”
2、 细胞分化的原因
决定细胞分化方向的根本原因是:虽然多细胞生物不同部位细胞内的遗传物质相同,但是由于它们所处的相对位置不同,因此它们控制蛋白质合成的状况就不完全相同,因而导致不同特定部位的细胞内的蛋白质和酶等重要生命物质的组成有区别,这最终导致了细胞的形态、结构和功能就会不同。从表象上看就是细胞分化,形成了不同的组织和器官。由上可以看出细胞质在细胞分化过程中对细胞核的活动是有影响的。生命活动的发展方向和最终结果是内因和外因工作的结果。细胞分化在胚胎期达到了限度,出生以后的胚后发育只是原有组织体积的增加,不再增加组织的新类型。
3、细胞分化的特点与细胞的全能性:
 


 细胞分化的稳定性与细胞分化程度有关,分化显著的细胞稳定性会更强。一般情况下分化的细胞将失去继续分裂的能力,尤其是动物细胞最为显著。植物细胞在特定的环境下还有可能逆转,重新恢复分裂能力。恢复分裂能力的细胞在特定环境条件下仍可重新再分化。动物细胞的细胞核在离开原有的特定环境后,如果新的环境条件适宜也仍有可能恢复分裂能力。这是因为细胞分化过程中遗传物质并没有遭到破坏。细胞仍然保有该物种应有的全套遗传物质。这就是细胞的全能性。
4、知识应用:
学生讨论交流:以上科学原理在生产实际和科学研究领域中的应用
(105页克隆技术可以应用于珍稀动物的保护;42页的组织培养技术广泛地应用于名贵花卉、珍稀草药、优良物种的迅速繁殖等;医学上组织器官的体外培养扩增可以用于移植手术;骨髓中造血干细胞的体外培养和定向分化可以挽救许多血液病人的生命……)
细胞的分裂和分化如果出现异常将会造成什么后果呢?
二、细胞的癌变:(可以通过学生阅读后归纳总结也可以由教师讲解)
1、癌细胞的产生原因:
在细胞内有专门控制细胞分裂、分化、衰老和死亡的遗传信息DNA片断(基因)。当这些基因受到干扰发生程序紊乱或生理功能失衡时,细胞的分裂和分化就会失常。正常情况下细胞分裂不会超过50~60次,如果失控就会形成肿瘤和癌。癌细胞就是一团失去正常生理功能的恶性增殖的细胞群。


2、癌细胞的特点:(学生阅读后交流)
(1)无限恶性增生
(2)形态结构异常
(3)细胞膜异常,细胞容易分离扩散
癌症种类繁多,如肝癌、血癌(白血病)、骨癌、肠癌、膀胱癌等。随着环境的污染癌症的发病率急速提升,而且有低年龄化的趋势。因此癌症是当今世界上威胁人类健康的头号杀手。癌症已经无情地夺走了很多人的生命,严重地影响了人类的生活质量,缩短了人类的寿命。人体为什么会换上癌症,诱发癌症的因素是哪些?癌的特点是什么?如何有针对性地积极采取适当的方法加以预防和治疗?……
3、 致癌因素与癌症的预防:
在学生交流的基础上进行归纳整理(注意进行内因和外因关系的哲学教育)
(1)内因:人体内有致癌基因和抑癌基因
经过科学工作者的研究,目前已经发现了许多与癌症有关的基因。这些基因大体分成两类,普遍存在于人体的染色体上。是否患癌取决于两类基因是否被激活,是否能在适当的时间和空间内正常发挥作用。这属于生物体内的动态调节问题。
(2)外因:
①物理因素:各种有害辐射(如X射线、紫外线和核辐射等)
②化学因素:有害化学药物、制剂(如砷、苯、煤焦油等)
③生物因素:病毒引入。
学生交流讨论: 致癌因素究竟离我们有多远?在我们的日常生活中,上述有害环境我们接触到了多少?
吸烟和被动吸烟、厨房烟雾、汽车尾气、装修涂料中溢散的有害气体、过量的防腐剂、化妆品中的添加剂、色素香精、黄曲霉素、各种喷雾剂、制冷剂等等是否含有致癌物质?与癌症是否有直接或间接的关系。

日光浴的度如何把握?医院里是否有会诱发癌症的因素?如何防范?
目前癌症治疗的方法主要靠那些手段?原理是什么?
三、细胞的衰老和死亡
首先要明确:这是一个正常的生理过程。学生例举细胞自然衰老死亡的例子。
提示:人体红细胞、皮肤的表皮细胞、骨髓腔壁上的细胞、根冠细胞等。
1、 特点:
对5个特点进行分析,认识因果关系。共同点都是对细胞新陈代谢物质交换和物质转化的阻碍作用,导致新陈代谢减缓、变弱。最终结果就是细胞死亡。
2、原因:
简要介绍有关假说(教参中有

高二生物说课稿:生物对环境的适应和影响


这篇《高二生物说课稿:生物对环境的适应和影响》是小编为大家整理的,希望对大家有所帮助。以下信息仅供参考!!!


一、教材分析:
<生物对环境的适应和影响>是生物学七年级上册第二章第三节内容。本章站在生物圈的高度,论述了生物与环境之间是相互影响、相互依存的一个不可分割的整体。这是一个最基本的生物学观点,也是理解“人与生物圈应该和谐发展”的理论基础。所以该节在本书中乃至在本学科中都占有重要的地位。
在前一节“环境对生物的影响”的基础上再来考虑“生物对环境的适应和影响”,其实是从一个问题的两个方面辩证地分析生物与环境之间确是一个不可分割的整体,也为下一节“生态系统”的学习作好预设。
本节知识点清晰,一是生物对环境的适应,另一就是生物对环境的影响,呈现的方式也直观,前者就四幅图片,后者是一个探究活动,非常符合初中学生的心理特点,内容看似简单,但要能让学生尤其是初一学生建构生物与环境之间是一个不可分割的整体,不是一件很容易的事。所以在教学中要充分利用教材,多采用直观手段,认真组织活动,帮助学生初步建立这个基本的生物学观点。
二、教学目标:
基于以上分析,结合新课程标准的新理念,我确立如下教学目标:
(一)、认知目标:
1、认同生物的形态结构、生活方式与环境相适应的观点;
2、能够选取多方面的事例来描述生物对环境的适应和影响。
(二)、能力目标:
1、通过分析文字和图片资料来提高说明问题的能力;
2、尝试收集、处理数据的方法;
3、学习通过测量进行科学探究的方法。
(三)、情感态度与价值观目标:
1、了解生物与环境的关系,渗透环保意识;
2、树立“生物与环境是一个不可分割的整体”观点;
3、利用技能训练,鼓励学生多从生活中发现问题、提出问题,培养学生的科学精神。
三、重点和难点的确立:
1、描述生物对环境的适应和影响是重点又是难点;
2、“植物对空气湿度的影响”探究是重点,新教材倡导探究性学习,应该利用好每一次活动,来培养探究的方法和能力。
四、教学方法:
1、本节课贯穿观察和讨论,主要运用启发式谈话法,启迪学生思维、激发学习热情,并遵循从感性认识到理性认识的认知规律,利用多媒体的现代教育手段,以大量的图片和动画,让学生通过观察、思考、分析综合等一系列思维活动,逐渐认识到生物与环境之间是一个不可分割的整体。
2、本节“植物对空气湿度的影响”的探究活动并不难,运用前一节的探究活动方法完全能够完成,所以这个活动我安排在课前,课上主要是组织各小组交流活动的“过程”和结果的处理方法。让知识的获得渗透在过程的体验中,让成功的喜悦体现于精彩的交流中,让能力的培养贯穿在活动的参与中。
五、学习方法:
通过观察、讨论、分析去发现知识,逐渐培养自主学习的习惯和能力,通过课前的探究活动和课上的交流,体验知识获得的过程,感悟科学探究的方法,体会同学间合作的魅力,尝到探究性学习的乐趣。同时也提高了分析问题的能力、语言表达能力,并进一步掌握科学探究的一般方法。
六、教学过程:
(一)复习提问,导入新课:
启发学生例举生活中熟悉的生物受到环境中哪些因素的影响,导入新课,这样导入有两个好处,1、既考验了前一节课的知识的掌握情况,又体现了两课内容的紧密联系;2、创设了情景,激发了兴趣,让人自然而然想到生物对环境有没有影响呢,行云流水般引入新课。
(二)新知学习:
1、“生物对环境的适应”是重点又是难点,我是这样安排的:
第一步:让学生观察教材的四幅图片,引导从“形态结构”、“生活方式”与环境间的联系展开小组讨论。然后让学生选择一幅来谈谈自己的看法。创设了一个平等、民主、和谐的课堂氛围,这可是思维发展的肥沃土壤,也是我的课堂风格。在这种氛围中学生的思维是发散性的,充满灵性的。
第二步:启发学生还能找到生物的形态结构、生活方式与环境相适应的例子吗?鼓励学生提取平时积累的知识,给他们表现的机会,激起竞争意识。
第三步:媒体呈现配有介说词的图片,如:乌贼的墨囊;含羞草的叶与多暴雨的环境相适应;尺蠖的拟态等等,让同学们认识到生物对环境的适应是具有普遍性的,这种适应是生物通过漫长的年代,不断与环境摩合,自身不断进化、生存下来而形成的形态结构和生活方式。完整地帮助学生理解生物对环境相适应的观点,对于生物对环境的适应具有相对性,考虑到初一学生的理解能力,不便提,以后高中会学到。
2、生物对环境的影响
生物在适应环境的同时,也对环境有一定的影响。这部分的知识我是这样处理的:
第一步:让学生亲身验证“生物也可以影响环境”这一结论:
课前亲自探究“植物对空气湿度的影响”,课上交流。这样安排体现1、有做事的过程;2、有明确的目标;3、有明确的结果;4、使用语言传达信息5、体现过程的真实性。这是任务型教学的五要素。交流时注意:对于初中学生来说,过程是比结果更重要,但在这儿,由于结果涉及到对数据的收集和处理,这也是科学探究的一种方法,应以激励和引导。
学生从“做中学”中亲身验证了植物对空气的湿度有影响,有利于认识生物是可以影响环境的。
第二步:再让学生思考两个问题:
a、地下耕耘者是哪种动物,它对自然界有什么益处?
b、为什么我国开发西部强调要退耕还林和还草?从生物对环境产生的作用这个角度来认识生物的存在确实影响着环境。
第三步:让学生尝试举例描述“生物对环境的影响”的生活中的例子。加深并及时反馈学生对这方面知识的理解。
第四步:播放动画“屎克螂出国记”,以生动的画面使学生真正体会到生物对环境的作用和影响,同时在学生注意力即将分散的时候再一次激起他们的兴趣。
3、技能训练:
这是新教材的一个别有用心之处,旨在培养学生的观察、分析、综合等能力,我们要充分利用教材的这一优势。引导学生观察并思考,“看谁提出的问题最有价值?”在问题的提出和解决中培养思维能力。
最后师生共同总结本课收获,这点很重要,在学生理解的基础上及时帮助他们构建概念,点睛突出“生物与环境是一个不可分割的整体”的生物学观点。引导学生认识到人类生活在生物圈,对环境的破坏必将回报给人类,所以人和自然和谐相处是多么重要!
(三)、作业练习:(见教材)
1、在一个繁殖季节里,一条鲤鱼能产几十万粒卵,而一般的小型鸟类只产几个卵,你能其中的道理吗?这是不是生物对环境的适应?
2、山羊绒又细又柔软,组成的产品十分昂贵。山羊比绵羊好养,它连草根都啃食。于是一些牧区大量饲养山羊,这对环境会有什么影响?
这是两道开放性题,既能达到巩固知识点的目的,又能煅炼思维,体现知识与社会、日常生活的紧密联系,使学有所用。
整个教学过程的逻辑顺序就是这样安排的。实践证明,在教学中,充分利用新教材的优势,创设一个民主、和谐的课堂氛围,引导学生开展探究性学习,利用多媒体的现代教育手段支撑整个教学过程,使学生在一个生动、有趣、多姿多彩的生物课堂中,愉快地“享受”学习。
总结:“

高中高二生物教案:细胞的分化、癌变和衰老


细胞的分化、癌变和衰老
知识目标:
细胞分化、癌变和衰老的知识。
重点:
细胞分化的概念和意义;癌细胞形成的原因。

导入:近年来,关于细胞的分化、癌变和衰老的研究,已经成为细胞生物学的重要课题。其中细胞的分化与生物发育有密切关系,细胞的癌变与当今世界严重威胁人类的生存的癌症有关,细胞衰老与人类及动植物的寿命有关。下面我们一起讨论大家感兴趣的话题--细胞的分化、癌变和衰老。

一、细胞的分化
1、概念和意义
提问:一般多细胞生物体发育起点是什么?(回答:受精卵。)
提问:受精卵进行分裂的方式是什么?(回答:有丝分裂。)
提问:有丝分裂后,亲代和子代细胞中的染色体数目是否相同?(回答:相同。)
提问:那么,什么是细胞分化呢?(要求学生举例回答。)
提问:细胞分化在什么时候达到限度呢?(回答:胚胎期。)
提问:细胞分化的结果是什么?(回答:形成各种不同的细胞和组织) 
(概括细胞分化的概念和意义,引出细胞的全能性。)
2、细胞的全能性
进述:观察植物细胞培养完整植株示意图。
从图中我们可以看出,由胡萝卜韧皮部分离的细胞,在适宜条件下,经过分裂和分化又能发育成新的植株,说明已经分化的细胞仍然有发育的潜能,这就是细胞的全能性。
二、细胞的癌变
讲述:讨论第二个问题--细胞的癌变,癌细胞几乎人人都有,这并非危言耸听,病理学家经过大量尸体解剖和病理检查后发现,死亡原因虽然不同,但几乎每个人的体内都能检出癌细胞。只不过绝大多数人体内癌细胞很少,尚未形成癌肿。
提问:常听说的癌症有哪些?(回答:胃癌、肺癌、肝癌、乳腺癌、宫颈癌、大肠癌、白血病、食道癌、恶性淋巴瘤、卵巢癌…)
提问:癌症的危害是什么?(回答:癌症是一类严重威胁人类生命和健康的疾病。据最新的统计资料报道,我国每年新发现的肿瘤病人约100万左右,在全球因为癌症,每年夺去大约600万人生命,并把1000万人置于死亡边缘。随着人类生存环境的日益恶化,肿瘤的发生率呈逐年上升趋势。)
提问:引起细胞癌变的致癌因子有哪些种类?(回答:物理的电离辐射、x射线、紫外线,化学的砷、苯、煤焦油等,150多种肿瘤病毒。)
提问:癌细胞是如何形成的?(回答:在物理、化学或病毒等致癌因子的作用下,致癌基因被激活。)
总结癌细胞及其特征,人体细胞产生癌变的原因以及预防癌症的三级防治措施。
三、细胞的衰老:细胞衰老的特征和原因
学生阅读"细胞的衰老"。
提问:人体头发变白的原因是什么?
(在学生各抒己见的基础上,总结:酪氨酸酶活性降低。)
提问:那么如何使变白的头发再变黑呢?
(回答:提高酪氨酸酶的活性,染发等。)
讲述:总结细胞衰老的特征以及细胞衰老的原因。就如何提高酶的活性以及染发对人体的危害等加以解释。
小结:要求了解细胞分化的概念和意义以及细胞的全能性,了解什么是癌细胞、癌细胞的特征、引起细胞癌变的致癌因子和癌细胞形成的原因,以及癌症的预防,了解细胞衰老的特征和细胞衰老的原因。真正明白细胞分化的概念和意义;癌细胞形成的原因。 作业:
练习册第二章第三节

高二生物《植物对水分的吸收和利用》教案


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。

教法建议
1、引言
课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据;也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施;或者是植被对水资源起到保护作用的事例,这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题,激发学生学习的积极性,同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会,同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林有较深的体会。
2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水是本节的重点也是难点
植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生,因此,教师可提出一些问题,以了解学生对水分代谢的理解程度,找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足,从而进行有针对性的教学。
在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后,教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一教学内容。
(1)分析渗透装置,总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理,这是本节的难点。

教师一定要充分利用教材所给的渗透装置,引导学生把与该装置有关问题讨论透彻,这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
在渗透作用中,水分子总是从密度高的一侧更多地向密度低的一侧运动,由于在细胞中水是溶液的溶剂,因此从溶液的角度来说,水分是从溶液浓度低的一侧更多地向浓度高的一侧渗透,对此学生的理解不易明白,应注意解释清楚。
细胞壁是全透性的,而细胞膜是半透性的(选择透过性),二者在通透性上的差别,以及这种差别对渗透作用的影响、对植物细胞质壁分离的产生,都需要学生很好的理解。
(2)引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
在搞清楚渗透系统满足的两个条件后,教师先引导学生分析一个成熟植物细胞(比如根尖成熟区表皮细胞)的结构,它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过,而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液,这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
通过引导学生分析一个成熟的植物细胞,使学生意识到:渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的,从而得出结论,成熟的植物细胞是一个渗透系统。
(3)学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后,可以提出这样一个问题:
“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢?”
鼓励学生大胆地提出假设或自己的实验设计,之后与书上的实验九进行比较。
之后,学生做实验九,实验结束后,根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确,同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象?为什么会发生质壁分离的复原等问题。
3、水分的利用和散失,这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义,这是本课题的教学的重点。
学生可能在初中已经知道,植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了,据此,可以提出下面的问题:
蒸腾作用是对水分的浪费吗?
从而引出蒸腾作用对植物生活,以至整个生态系统的重要意义。
4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例,一边让学生分析该措施的生物学原理的方式,以强化学生对水分代谢知识点的理解。


教学设计方案

【课题】 第四节 植物对水分的吸收和利用
【教学重点】植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式;渗透作用的原理;植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失的大体过程;蒸腾作用及其对植物的作用;合理灌溉在生产和生活实践中的运用
【教学难点】渗透作用的原理
【课时安排】授课1课时,实验1课时
【教学手段】挂图、多媒体课件、实验
【教学过程】
1、引言
课前可准备两组天竺葵植株,一株正常浇清水,一株浇浓盐水,以备上课学生观察之用;课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据;也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施;或者是植被对水资源起到保护作用的事例,这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题,激发学生学习的积极性,同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会,同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林也会较深的体会。
学生讨论水资源方面的资料,同时观察两株天竺葵的生长异同,从而引入植物细胞吸水与失水的学习。
植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生,因此,教师可提出一些问题,以了解学生对水分代谢的理解程度,找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足,从而进行有针对性的教学。比如,教师可提出以下问题:
①植物吸水的主要器官是什么?

②植物吸水的主要部位是什么?
③你了解植物根尖的结构吗?
④植物体运输水和无机盐的通道是什么?你知道这些通道在植物体的哪个部位吗?
⑤水在植物体内都可以参与哪些生理功能?
⑥植物体内水分是如何散失的?
⑦你了解蒸腾作用吗?这个生理过程对植物体的生活有什么重要意义?
在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后,教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一难点内容。
在向学生介绍植物的吸胀吸水后,可提出下面的问题供学生讨论:
同样干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中一段时间后,大豆种子和玉米粒相比,你认为哪种籽粒膨胀幅度更大?为什么?
干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中后,它们的细胞是采用吸胀的方式来吸水的,即大豆和玉米中的亲水性物质,如蛋白质、淀粉、纤维素这些物质吸水引起的。而蛋白质、淀粉、纤维素的亲水能力是不一样的,其吸水能力的顺序由大到小为蛋白质、淀粉、纤维素。而大豆种子中主要的储存物质是蛋白质,而玉米粒中主要的储存物质是淀粉,且它们的细胞壁中都含纤维素。因此豆类种子的吸胀现象就比谷物的种粒明显。
2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
向学生介绍植物吸水最主要的方式,即渗透吸水。
(1)分析渗透装置,总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理。
教师一定要充分利用教材所给的渗透装置,引导学生把与该装置有关问题讨论透彻,这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
让学生特别注意渗透模型装置所选用的膜是一种半透膜,并向学生说明,这种膜的特点是水分子可以自由通过而蔗糖分子很难通过。
学生在观察实验现象的同时,提出下面的问题引发学生的思考:
①同学们已经观察到,漏斗中的蔗糖液面会高于烧杯中清水的液面,此时蔗糖液的上升是逆重力方向上升的,而且长颈漏斗的管径又不是很细,所以排除了毛细现象的原因,请你想一想,是什么力量使蔗糖液会逆着重力方向上升?
②如果把蒙住长颈漏斗的半透膜,换成全透性纱布,你认为蔗糖液面会上升吗?
使学生得出半透膜的存在是发生渗透作用的关键。
③如果在烧杯中也放入与长颈漏斗中的相同的蔗糖液,你认为长颈漏斗中的蔗糖液还会上升吗?
使学生得出浓度差是发生渗透作用的另一重要条件
④如果把这个渗透装置再放置下去,漏斗中的液面会不断持续上升吗?为什么?
使学生理解渗透压这一概念
通过以上的分析,引导学生总结出,渗透作用是指水分子透过半透膜的扩散;发生渗透作用的条件是:一是有半透膜的存在,二是半透膜两侧具有浓度差;水分渗透的趋势是:水分子由浓度高的一侧向低的一侧渗透。
(2)引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
在搞清楚渗透系统满足的两个条件后,教师先引导学生分析一个成熟植物细胞(比如根尖成熟区表皮细胞)的结构,它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过,而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液,这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
通过引导学生分析一个成熟的植物细胞,使学生意识到:渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的,从而学生可以得出结论:成熟的植物细胞是一个渗透系统。
(3)学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
①在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后,可以提出这样一个问题:
“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢?”
或“如果将成熟的植物细胞置于清水中(或低于细胞液浓度的水溶液中),这个细胞会发生什么现象呢?”

鼓励学生大胆地提出自己的实验设计,之后与书上的实验九进行比较,讨论:
书上的实验设计好在呢?
自己的实验设计好在呢?
自己的实验设计中哪些地方还需要改进?
鼓励学生大胆地提出对实验九的假设
②之后,学生做实验九,实验结束后,根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确,同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象?为什么会发生质壁分离的复原?
③实验结束后,教师可提出一些综合性的问题引发学生的讨论,使学生对本节内容有一个全面深入的理解,比如教师可以问:
《植物细胞质壁分离及其复原》的实验为什么可作为鉴别细胞死活的依据?
通过分析渗透装置中发生的渗透吸水现象,应该能得出以下的结论:
作为一个渗透系统要满足两个条件,其一,两溶液系统间一定有半透膜隔开;其二,两溶液系统间一定要存在浓度差。
植物细胞质壁分离及其复原实验分析
通过对植物质壁分离及其复原实验的分析,应该得出这个结论:植物细胞是一个渗透系统。因为植物细胞满足渗透系统成立的两个条件,
其一,细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质合称原生质层,而完整的有生理功能的膜结构是选择透过性的,因此原生质层就相当于一层半透膜。
此处要请学生注意,半透膜与选择透过性膜是有区别的。半透膜的透性是由半透膜上的孔隙大小决定的,即分子直径大于膜孔隙的物质不能通过半透膜,只有分子直径小于膜孔隙的物质才能通过,因此半透膜是一种物理膜;而选择透过性膜的透性是由膜上磷脂双分子层的物理化学性质和膜上蛋白载体共同决定的,当然大分子物质是不能过膜的,但何种小分子物质过膜是受到严格选择的,不单纯由该物质的分子直径而定,因此细胞的膜结构是生物膜。
其二,植物细胞液泡中有细胞液,植物细胞外是环境溶液,它们之间被原生层这个半透膜隔开,且这两种溶液之间存在浓度差。
当植物细胞死亡后,其细胞中的膜结构也会随之解体,变得不完整,这样植物细胞作为渗透系统的第一个条件也就没有了,质壁分离也就不会发生。
还有一个问题值得一提,请学生想一想,如果把植物细胞放在高浓度的尿素溶液中,此时会发生什么现象呢?提示一下,蔗糖是不能通过膜结构的,而尿素的过膜方式为自由扩散。想到了吗,植物细胞在高浓度蔗糖液中时,因为蔗糖不能过膜,细胞液和外界溶液之间总会有浓度差,植物细胞会不断失水而发生质壁分离,除非把外界溶液换成清水,才可能出现质壁分离复原现象;而当植物细胞在高浓度尿素溶液中时,细胞液和外界溶液之间会有浓度差,植物细胞会不断失水而发生质壁分离,但因为尿素可过膜,随着尿素不断进入植物细胞,两种液体之间的浓度差会消失,此时就是不把外界溶液换成清水,也可能出现质壁分离复原现象。
其实这个简单的实验还可证明很多生物学事实,有必要向学生提一下。如可证明细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性、细胞膜的选择透过性、植物细胞是一个渗透系统、细胞得失水分与浓度差的关系,甚至可以定量地测定出细胞液的浓度,可以请学生琢磨一下。
3、水分的利用和散失,这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义,这是本课题的教学的重点。
学生可能在初中已经知道,植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了,据此,可以提出下面的问题:
蒸腾作用是对水分的浪费吗?
从而引出蒸腾作用对植物生活,以至整个生态系统的重要意义。
这部分教学可在引导学生分析蒸腾途径、蒸腾方式以及与水分吸收和运输的关系后,使学生理解蒸腾作用是植物体水分的吸收和运输的主要动力,也是植物体水分的利用和散失的主要方式。
有时间的话,教师让学生了解蒸腾作用的强弱在一定程度上可反映植物水分代谢状况,可以判断植物对水分的利用效率。不同生态类型的植物,适应环境的形态和结构特征,与影响蒸腾作用有关。

4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例,一边让学生分析该措施的生物学原理的方式,以强化学生对水分代谢知识点的理解。

探究活动

测定蒸腾作用强度

【实验目的】学习用普通托盘天平快速测定蒸腾作用强度的方法
【实验原理】植物在一定时间内,单位叶面积或单位鲜重散失的水量,称为蒸腾强度,单位一般用克/小时·平方米或克/小时·100克鲜重来表示。
测定植物蒸腾作用强度的基本思路是:测定植物整体或部分在蒸腾过程中重量的损失,从而判断蒸腾作用强度的大小。
植物蒸腾失水,重量减轻,故可用托盘天平称量一定时间内植物的失水量,以表示蒸腾强度。这种方法的特点是能在自然条件下进行测定。因枝叶离开母体后,短时间内在生理上没有明显的变化,故所求得的蒸腾强度与实际情况近似。
【实验材料和用具】托盘天平、枝剪、植物体
【实验步骤】
将天平调零后,放置在距被测植物较近且平稳处。
在被测植株上选一枝条,重约20克左右。在枝的基部缠一线以便悬挂,然后剪下立即用托盘天平称重,并计算蒸腾强度。
蒸腾强度=(蒸腾水量(mg)/组织鲜重(g))х(60/测定时间(min))
测定不同时间(晨、午、晚),不同部位(上、中、下),不同环境,不同植物种类的蒸腾强度,并加以解释。


鉴定植物细胞的死活

【实验目的】学习用质壁分离法和用活体染色法鉴定细胞死活


【实验原理】活细胞与死细胞在性质上有许多差别,特别是通透性的变化最为明显。活细胞的原生质具有选择透过性;而死细胞则为全透性。选择透过性是质壁分离的先决条件。因此能发生质壁分离的细胞就表示是活的,不能发生质壁分离的细胞则说明是死的。
死活细胞间不仅通透性不同,而pH值等情况也不同,它们对某些染料的反应明显不同。某些染料能在活细胞的细胞液中积累,但不能染活的原生质;另一方面,这些染料可使死细胞的原生质染色,但不积累于液泡。所以可根据某些染料活体染色的情况来鉴定细胞死活。
【实验材料和用具】 洋葱及其它植物材料、酒精灯、显微镜、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、1M蔗糖、0.01%中性红溶液等。
【实验步骤】
1、用质壁分离的方法鉴定细胞的死活。
撕洋葱表皮细胞滴加IM蔗糖中,在显微镜下观察。细胞很快发生质壁分离,这就是细胞活着的证据。另把制取的同样制片,用冷冻、加热、干燥、酒精浸泡等方法将它们的细胞杀死,然后取代上述活材料,做质壁分离实验,结果看到已死的细胞不能发生质壁分离现象。
用尿素、硝酸钾、氯化钙溶液等来代替蔗糖,能快速鉴定细胞的死活。
2、用活体染色的方法的鉴定细胞的死活。
取洋葱或其它材料,用镊子撕下表皮(如表皮不易撕下,也可在水中用锋利的刀片轻轻刮去多余部分),或用刀片做成切片若干,将表皮或切片浸入中性红溶液中,放置5-10分钟最出用清水浸洗后置于载玻片上,加盖玻片,在显微镜下观察。
活细胞一般在液泡内染成红色至紫色,原生质不染色,死细胞常呈橙红色,原生质和细胞核被染色。撕破的细胞,只剩细胞壁时,呈淡红色或淡紫色。
为进一步鉴别细胞的死活,可把玻片上的水溶液吸去,滴一滴1M蔗糖溶液,便可观察到活细胞能发生质壁分离,死细胞及空细胞都有没有这种现象。
可用加热、冷冻或其它方法杀死植物组织,然后用上面所述方法进行处理,比较与活组织有何不同。

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