高中第一節(jié)課教案
發(fā)表時(shí)間:2021-03-15第一節(jié)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。
第一節(jié)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)
(一)DNA是主要的遺傳物質(zhì)一、素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
1.理解染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體;
2.了解細(xì)胞質(zhì)遺傳和細(xì)胞核遺傳的概念;
3.理解遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn);
4.理解噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)及示意圖,明確DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì);
5.了解RNA也是遺傳物質(zhì),明確DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)
1.從生殖過(guò)程、染色體化學(xué)組成以及遺傳物質(zhì)存在部位劃分來(lái)分析染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體,訓(xùn)練學(xué)生邏輯思維的能力。
2.以噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)為例說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì),訓(xùn)練學(xué)生由特殊到一般的歸納思維的能力。
(三)德育滲透點(diǎn)
遺傳、變異是生命最重要的特征,且遺傳的物質(zhì)主要是DNA,也有RNA,這就從遺傳和變異的角度,強(qiáng)調(diào)了生命的物質(zhì)性,有利于辯證唯物主義世界觀的樹(shù)立。
(四)學(xué)科方法訓(xùn)練點(diǎn)
了解實(shí)驗(yàn)研究的方法是自然科學(xué)研究的主要方法。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1.教學(xué)重點(diǎn)及解決辦法
(1)遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn);
(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
[解決方法]
(1)作為遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn)的內(nèi)容,先讓學(xué)生用閱讀的方法去感知,再用講解的方法去強(qiáng)調(diào)遺傳物質(zhì)必須具有的特點(diǎn)中“相對(duì)穩(wěn)定性”中的相對(duì),“自我復(fù)制”中的自我,“指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成”中的指導(dǎo),“可遺傳變異”中的可遺傳。目的是讓學(xué)生充分的理解。最后,通過(guò)布置作業(yè)的方法去讓學(xué)生鞏固這部分內(nèi)容。
(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的內(nèi)容,先讓學(xué)生用目標(biāo)學(xué)習(xí)的方法,邊看圖、邊看書(shū)去感知,再用反饋點(diǎn)撥的方法讓學(xué)生充分理解,最后通過(guò)例題和作業(yè)布置的方法讓學(xué)生掌握這部分內(nèi)容。
2.教學(xué)難點(diǎn)及解決辦法
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果。
[解決方法]
(1)采用先行組織者的方法講清噬菌體的結(jié)構(gòu)和細(xì)菌的結(jié)構(gòu)。
(2)讓學(xué)生用目標(biāo)學(xué)習(xí)的方法,邊看書(shū),邊看圖去感知,再用反饋點(diǎn)撥的方法讓學(xué)生充分理解。
3.教學(xué)疑點(diǎn)及解決辦法
如何理解DNA是主要的遺傳物質(zhì),RNA也是遺傳物質(zhì)。
[解決方法]列表展示
三、課時(shí)安排
1課時(shí)。
四、教學(xué)方法
談話(huà)法為主。
五、教具準(zhǔn)備
噬菌體模式圖、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)圖、哺乳動(dòng)物產(chǎn)生子代的染色體變化圖和多媒體教學(xué)器材。
六、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)
1.通過(guò)對(duì)哺乳動(dòng)物產(chǎn)生子代的染色體變化圖的觀察和思考,讓學(xué)生感知染色體在遺傳上起的重要作用。
2.讓學(xué)生看書(shū)后,思考性回答作為遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn)及內(nèi)涵是什么?
3.讓學(xué)生看書(shū)看圖回答噬菌體是怎樣侵染細(xì)菌的?并讓學(xué)生粘剪貼圖。
4.讓學(xué)生做課文后面的復(fù)習(xí)題。
七、教學(xué)步驟
(一)明確目標(biāo)
多媒體教學(xué)的銀幕上顯示本堂課的教學(xué)目標(biāo),見(jiàn)《一、素質(zhì)教育目標(biāo)》。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
引 言:前面我們已學(xué)過(guò)了新陳代謝、生殖和發(fā)育。都是生物的基本特征。在新陳代謝和生殖發(fā)育的基礎(chǔ)上,生物還表現(xiàn)出遺傳和變異的特性,這也是生命現(xiàn)象的重要特征之一?,F(xiàn)在我們就來(lái)學(xué)習(xí)這方面知識(shí)。
提 問(wèn):舉例說(shuō)明什么是遺傳?什么是變異?
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上進(jìn)一步點(diǎn)撥,必須明確:①遺傳和變異是生物體最重要的特征;②生物遺傳的特性,使生物界的物種能保持相對(duì)穩(wěn)定。生物的變異特性,使生物個(gè)體能產(chǎn)生新的形狀,以至形成新的物種。遺傳和變異是對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系,是生物進(jìn)化的重要因素。
接著講,第一節(jié)生物的遺傳(板書(shū))。本節(jié)從分子水平上探討三個(gè)大問(wèn)題:一是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ);二是遺傳的基本規(guī)律;三是性別決定和伴性遺傳。我們首先學(xué)習(xí)“一、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)(板書(shū))?!?br> 遺傳物質(zhì)的載體是什么?遺傳物質(zhì)是什么?現(xiàn)代細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)已研究得知。本節(jié)課就此問(wèn)題跟同學(xué)們探討一下。
1.遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體(板書(shū))
多媒體教學(xué)的銀幕上顯示哺乳動(dòng)物產(chǎn)生子代的染色體變化圖,并展示下列問(wèn)題:
問(wèn):
①親代與子代之間要保持染色體數(shù)目的恒定,必須經(jīng)過(guò)哪些過(guò)程?
②染色體數(shù)目是如何的變化,其特點(diǎn)如何?
③染色體的化學(xué)成分主要有哪些?
待學(xué)生觀察上圖并思考后,抽學(xué)生反饋性的回答,并在此基礎(chǔ)上,老師點(diǎn)撥:
親代與子代以生殖細(xì)胞作為“橋梁”,通過(guò)對(duì)細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用的研究,人們了解到染色體在生物的傳種接代過(guò)程中能保持一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性。所謂穩(wěn)定性是子代和親代染色體形狀和數(shù)目相同,所謂連續(xù)性是子代的染色體來(lái)源于親代。故人們認(rèn)為染色體在遺傳上有重要的作用。
染色體為什么在遺傳上起作用呢?通過(guò)對(duì)染色體的化學(xué)成分分析,得知染色體主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的,其中DNA在染色體里含量穩(wěn)定,是主要的遺傳物質(zhì)。由于細(xì)胞里的DNA大部分在染色體上,因此,染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體。
老師問(wèn):除了染色體上有DNA外,根據(jù)以前學(xué)過(guò)的知識(shí),大家想一想,還有哪些地方有DNA呢?
學(xué)生答:細(xì)胞質(zhì)中的線粒體、葉綠體上也有DNA。
老師強(qiáng)調(diào):在細(xì)胞質(zhì)中,線粒體和葉綠體含有DNA。故線粒體和葉綠體也是遺傳物質(zhì)的載體。(板書(shū))
通過(guò)師生共同小結(jié),引導(dǎo)出細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳的概念。讓學(xué)生必須明確:
染色體是主要的遺傳物質(zhì)載體,且染色體在細(xì)胞核內(nèi),受細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的遺傳現(xiàn)象,叫做細(xì)胞核遺傳。
線粒體和葉綠體也是遺傳物質(zhì)的載體,且在細(xì)胞質(zhì)內(nèi),受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的遺傳現(xiàn)象,叫做細(xì)胞質(zhì)遺傳。
2.DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)
(1)作為遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn):(板書(shū))
引導(dǎo)學(xué)生看書(shū),并抽學(xué)生回答4個(gè)特點(diǎn)及每一特點(diǎn)的內(nèi)涵是什么?學(xué)生回答后,老師強(qiáng)調(diào)作為遺傳物質(zhì)必須具有的特點(diǎn)中的“相對(duì)穩(wěn)定性”中的相對(duì)、“自我復(fù)制”中的自我、“指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成”中的指導(dǎo)、“可遺傳變異”中的可遺傳。作為物質(zhì)必須具備這4個(gè)特點(diǎn),才可作為遺傳物質(zhì)。
目前,科學(xué)上有很多證據(jù)證明DNA具備以上4個(gè)特點(diǎn),為遺傳物質(zhì)。其中,噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)是有力的證據(jù)之一。
(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn):(板書(shū))
用多媒體教學(xué)在銀幕上出示噬菌體模式圖,讓學(xué)生指出各部分結(jié)構(gòu)名稱(chēng)后,教師點(diǎn)撥:
噬菌體是一種專(zhuān)門(mén)寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒。它的頭部和尾部都具蛋白質(zhì)的外殼,頭內(nèi)部含有DNA(圖46)。
再在多媒體教學(xué)的銀幕上出示細(xì)菌的模式圖,讓學(xué)生指出結(jié)構(gòu)名稱(chēng)后教師點(diǎn)撥:
細(xì)菌是單細(xì)胞的原核生物。
老師讓學(xué)生思考:噬菌體是怎樣侵染細(xì)菌的?
用多媒體教學(xué)展示圖47,噬菌體侵染細(xì)菌過(guò)程的動(dòng)畫(huà)示意圖。并展示下列問(wèn)題:
①噬菌體侵染細(xì)菌有哪幾個(gè)步驟?
②此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么?根據(jù)是什么?
③此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中DNA明顯表現(xiàn)出了遺傳物質(zhì)的什么特性?
要 求:讓學(xué)生邊看圖,邊看書(shū)(P·135倒數(shù)第一自然段至P·136頁(yè)),邊思考展示的問(wèn)題。待學(xué)生將書(shū)看完,圖看懂后,抽學(xué)生反饋銀幕上展示的問(wèn)題。
老師根據(jù)學(xué)生實(shí)際一一點(diǎn)撥。必須明確:
①噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程:
吸附→注入→復(fù)制DNA和合成蛋白質(zhì)→“組裝”階段→再次侵染
②這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明:進(jìn)入細(xì)菌的物質(zhì),只有DNA,并沒(méi)有蛋白質(zhì),就能形成新的噬菌體。新的噬菌體中的蛋白質(zhì)不是從親代連續(xù)下來(lái)的,而是在噬菌體DNA的作用下合成的。說(shuō)明了遺傳物質(zhì)是DNA,不是蛋白質(zhì)。
③此實(shí)驗(yàn)還證明了DNA能夠自我復(fù)制,在親子代之間能夠保持一定的連續(xù)性,也證明了DNA能夠控制蛋白質(zhì)的合成。
最后,老師必須講清楚:遺傳物質(zhì)除了DNA以外,還有核糖核酸(RNA)。例如,有些病毒,它們不含有DNA,只含有RNA。在這種情況下,RNA就起著遺傳物質(zhì)的作用。因此,我們說(shuō)DNA是“主要”的遺傳物質(zhì),而不是“唯一”的遺傳物質(zhì)。
(三)總結(jié)、擴(kuò)展
讓學(xué)生總結(jié),老師通過(guò)多媒體投影在銀幕上。
再通過(guò)多媒體投影在銀幕上顯示練習(xí)題,讓學(xué)生自主練習(xí)(此題練習(xí)的目的是強(qiáng)化、鞏固本節(jié)課的重點(diǎn)。)
:某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時(shí)分別用同位素32P和35S作了標(biāo)記(下表)
(1)此實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果是:子噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是31P和32P,原因是____。子噬菌體的蛋白質(zhì)分子中含有的上述元素35S,原因是____。
(2)此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了____。
參考答案:(1)子噬菌體的DNA是以侵入的母噬菌體DNA(含32P)為模板,利用細(xì)菌的化學(xué)成份(含31P的核苷酸)合成出來(lái)的。(2)噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),其蛋白質(zhì)外殼(含32S)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi),而是在噬菌體DNA的控制下,利用細(xì)菌的化學(xué)成份(含32S的氨基酸)合成新的蛋白質(zhì)外殼。(3)DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
(四)布置作業(yè)
P·137中復(fù)習(xí)題。
(五)板書(shū)設(shè)計(jì)
第五章 遺傳和變異
第一節(jié) 生物的遺傳(幼兒教師教育網(wǎng) Www.yjS21.COm)
一、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)(一)DNA是主要的遺傳物質(zhì)
1.遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體
2.DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)
(1)作為遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn)
(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論
小結(jié):
八、參考資料
1.細(xì)胞質(zhì)遺傳 生物的大多數(shù)性狀是受染色體上的DNA控制的,染色體上的DNA存在于細(xì)胞核內(nèi),受核內(nèi)DNA控制的遺傳叫做細(xì)胞核遺傳。但是,生物也有一些性狀不是由細(xì)胞核內(nèi)的DNA所控制,而是由細(xì)胞質(zhì)里的DNA所控制,這樣的遺傳叫做細(xì)胞質(zhì)遺傳。
細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特點(diǎn):細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特點(diǎn)一是細(xì)胞質(zhì)遺傳都表現(xiàn)為母系遺傳;二是雜交后代都不出現(xiàn)一定的分離比例。其原因是:細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)不像細(xì)胞核中染色體和DNA分子那樣進(jìn)行有規(guī)律的分離,而是隨機(jī)地分配到子細(xì)胞中去。
2.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的互作 細(xì)胞質(zhì)的線粒體是一個(gè)半自主的細(xì)胞器,它有自己的基因組,能進(jìn)行DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,可以編碼自身的rRNA、tRNA以及少量蛋白質(zhì)。但這些過(guò)程并不是線粒體完全獨(dú)立地進(jìn)行的,它離不開(kāi)核基因的指導(dǎo)與調(diào)控。線粒體基因表達(dá)所必需的一些蛋白質(zhì),如RNA聚合酶、核糖體大亞單位以及許多調(diào)控因子都是由核基因編碼,在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上合成后,運(yùn)輸進(jìn)線粒體后再起作用。線粒體功能的正常發(fā)揮需要線粒體基因組和核基因組的互作。組成呼吸鏈的一系列結(jié)構(gòu)蛋白是線粒體和細(xì)胞核共同編碼的,這些蛋白質(zhì)的正確組裝,受核基因控制。同時(shí),研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞質(zhì)的線粒體也可以以不同的方式影響核基因的表達(dá)。
3.細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn) 課本里只講了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),這里再補(bǔ)充介紹一下細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)。
多年來(lái),世界各國(guó)進(jìn)行了許多細(xì)菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步確定遺傳物質(zhì)是DNA。所謂轉(zhuǎn)化是指從甲種細(xì)菌提取出轉(zhuǎn)化因素(即遺傳物質(zhì))來(lái)處理乙種細(xì)菌,使乙種細(xì)菌獲得甲種細(xì)菌的某些遺傳特性。例如,人和動(dòng)物的一種肺炎是由肺炎雙球菌引起的。肺炎雙球菌有許多種,像農(nóng)作物的品種一樣,各有其遺傳的特異性。有人從一種有莢膜的肺炎雙球菌中提取出DNA和蛋白質(zhì),再用這種DNA培養(yǎng)無(wú)莢膜的肺炎雙球菌。結(jié)果,這種細(xì)菌轉(zhuǎn)化成為有莢膜的了,而且這一有莢膜的新特性還可以一代一代地遺傳下去。如果用提取出的蛋白質(zhì)培養(yǎng)細(xì)菌,就不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)化的效果。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以確定,遺傳物質(zhì)是DNA,而不是蛋白質(zhì)。
(二)DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制
一、素質(zhì)教育目標(biāo)(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
1.了解DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
2.理解DNA的空間結(jié)構(gòu)和DNA的雙螺旋模式圖。
3.理解DNA分子的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
4.理解DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、多樣性、特異性與豐富多采的生物界的關(guān)系。
5.理解DNA復(fù)制的全過(guò)程及其復(fù)制圖解。
6.DNA復(fù)制的必需條件、復(fù)制時(shí)期和復(fù)制的生物學(xué)意義。
(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)
1.培養(yǎng)自學(xué)能力:在自學(xué)中去領(lǐng)悟知識(shí),去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。
2.培養(yǎng)觀察能力、分析理解能力:通過(guò)計(jì)算機(jī)多媒體軟件和DNA結(jié)構(gòu)模型觀察來(lái)提高觀察能力、分析和理解能力。
3.通過(guò)討論交流培養(yǎng)學(xué)生口頭表達(dá)能力和邏輯思維能力。
4.培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的能力:通過(guò)探索求知、討論交流激發(fā)獨(dú)立思考、主動(dòng)獲取新知識(shí)的能力。
(三)德育滲透點(diǎn)
通過(guò)DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的學(xué)習(xí),探索生物界豐富多彩的奧秘,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)、愛(ài)科學(xué)的求知欲望。從小樹(shù)立敢于攀登,勇于拼搏的精神。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1.教學(xué)重點(diǎn)
(1)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
(2)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其重要性。
(3)DNA分子的多樣性。
(4)DNA復(fù)制的過(guò)程及特點(diǎn)。
2.教學(xué)難點(diǎn)
(1)DNA的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。
(2)DNA復(fù)制的過(guò)程及子代DNA的分配。
3.教學(xué)疑點(diǎn)
DNA分子中只能是A—T、C—G配對(duì)嗎?為什么?
4.解決辦法
(1)充分發(fā)揮多媒體的獨(dú)特功能,把DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)和DNA的復(fù)制過(guò)程等重難點(diǎn)知識(shí)編制成多媒體課件。將這些很難理解掌握的重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)變靜為動(dòng),變抽象為形象,轉(zhuǎn)化為易于吸收的知識(shí)。
(2)培養(yǎng)提高學(xué)生的識(shí)圖能力、思維能力,使其善于分析問(wèn)題,解決問(wèn)題,能夠通過(guò)討論交流將知識(shí)化難為易。
(3)DNA分子中只能是A—T、C—G嗎?根據(jù)互補(bǔ)配對(duì)原則將這個(gè)疑點(diǎn)知識(shí)編制成形象逼真的課件展示,使學(xué)生一目了然。
三、課時(shí)安排
2課時(shí)。
四、教學(xué)法
多媒體教學(xué)組合模式,采用自學(xué)、討論與講述法。
五、教具準(zhǔn)備
1.武大華軟光盤(pán)和自制的DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制課件。
2.DNA空間結(jié)構(gòu)模型。
六、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)
1.自學(xué)DNA的結(jié)構(gòu)和DNA復(fù)制的全部?jī)?nèi)容。
2.質(zhì)疑討論、分組討論和全班討論相結(jié)合。
3.采取提問(wèn)查漏補(bǔ)缺,作業(yè)練習(xí)和歸納總結(jié)等方法,鞏固所學(xué)的新知識(shí)。
七、教學(xué)步驟
第一課時(shí)
(一)明確目標(biāo)1.使學(xué)生了解DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)中,組成它的化學(xué)元素、化合物以及基本單位是什么?
2.理解并掌握DNA的空間結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
3.掌握堿基互補(bǔ)配對(duì)原則和各堿基在DNA分子中所占的比例關(guān)系。
4.理解DNA分子的穩(wěn)定性、多樣性和特異性與豐富多采的生物界的關(guān)系。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
引言:已知DNA是主要的遺傳物質(zhì),它能使親代的性狀在子代表現(xiàn)出來(lái)。那么,DNA為什么能起遺傳作用呢?首先我們來(lái)學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)。
1.DNA的結(jié)構(gòu)
講 述:介紹DNA雙螺旋模型的提出,沃森和克里克于1953年提出了著名的DNA雙螺旋模型,為合理地解釋遺傳物質(zhì)的各種功能奠定了基礎(chǔ)。為了掌握DNA結(jié)構(gòu)的全部知識(shí),我們必須先掌握DNA的化學(xué)組成。
(1)DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)
學(xué)生活動(dòng):自學(xué)、討論DNA化學(xué)結(jié)構(gòu)的部分知識(shí)。
多媒體導(dǎo)入DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn),分組討論以下問(wèn)題。
①DNA是高分子化合物:組成它的基本元素是C、H、O、N、P等,每個(gè)DNA都是由成百上千個(gè)四種脫氧核苷酸連接而成的雙鏈。
②組成DNA的基本單位——脫氧核苷酸。
每個(gè)脫氧核苷酸由三部分組成:一個(gè)脫氧核糖(C5糖)、一個(gè)含氮堿基和一個(gè)磷酸見(jiàn)課本P·139中圖48
③構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸有四種。
DNA在水解酶的作用下,可以得到四種不同的核苷酸,即
腺嘌呤(A)脫氧核苷酸;
鳥(niǎo)嘌呤(G)脫氧核苷酸;
胞嘧啶(C)脫氧核苷酸;
胸腺嘧啶(T)脫氧核苷酸;
組成四種脫氧核苷酸的脫氧核糖和Pi都是一樣的,所不相同的是四種含氮堿基:腺嘌呤(A)、鳥(niǎo)嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)。
④DNA是多脫氧核苷酸鏈。
DNA是由四種不同的脫氧核苷酸為單位,聚合而成的多脫氧核苷酸鏈(見(jiàn)DNA模型)。
綜上所述,DNA是一個(gè)高分子有機(jī)化合物,它的基本單位是脫氧核苷酸。脫氧核苷酸由三部分組成的含氮堿基、脫氧核糖、磷酸。DNA分子是由很多不同的脫氧核苷酸組成的多脫氧核苷酸鏈。
DNA分子不僅具有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu),還具有其特殊的空間結(jié)構(gòu)。
(2)DNA的空間結(jié)構(gòu)
學(xué)生探索求新知:
①DNA具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)(出示DNA模型、見(jiàn)課本P·140圖49)。
DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),脫氧核糖與磷酸相間排列在外側(cè),形成兩條主鏈,構(gòu)成DNA的基本骨架。兩條主鏈之間的橫檔是堿基對(duì),排列在內(nèi)側(cè)。相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)堿基通過(guò)氫鍵連結(jié)形成堿基對(duì),把兩條主鏈連接起來(lái)。堿基配對(duì)比較復(fù)雜,但是它具有一定規(guī)律:A與T配對(duì),G與C配對(duì)。
②堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(播放多媒體課件。):
學(xué)生活動(dòng):找出堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的規(guī)律性。
DNA一條鏈上的堿基排列順序確定了,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,另一條鏈的堿基排列順序也就確定了。
老師編成順口溜,便于記憶:A配T、T配A、G配C、C配G,少了一個(gè)配不齊。
講 述:
思維訓(xùn)練題(一)堿基配對(duì)時(shí)為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對(duì)呢?
這是因?yàn)猷堰蕢A是雙環(huán)化合物,占的空間大,嘧啶堿是單環(huán)的,占的空間小,而DNA分子的兩條鏈距離是固定的,因此,只能是嘌呤堿與嘧啶堿配對(duì)。
思維訓(xùn)練題(二)為什么只能是A—T、G—C,不能是A—C,G—T呢?
這是由于A與T通過(guò)兩個(gè)氫鍵連結(jié),G與C通過(guò)三個(gè)氫鍵鏈結(jié),這樣使DNA的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。所以,A與T或G與C的摩爾數(shù)比例均為1∶1。
學(xué)生思維訓(xùn)練:某生物細(xì)胞DNA分子的堿中,腺嘌呤的分子數(shù)占22%,那么,胞嘧啶的分子數(shù)占 [ ]
A.11%
B.22%
C.28%
D.44%
答案:C。
(3)DNA的特性
師生雙邊話(huà):討論與點(diǎn)撥相結(jié)合。
①穩(wěn)定性:DNA分子兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與Pi交替排列的順序和兩條鏈之間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式是穩(wěn)定不變的,從而導(dǎo)致DNA分子的穩(wěn)定性。
②多樣性:DNA分子中堿基相互配對(duì)的方式雖然不變,而長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。如一個(gè)DNA分子中有100個(gè)四種不同的堿基,它的排列方式有4100=1.61×1060種。實(shí)際上構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸數(shù)目是成千上萬(wàn)的,其排列種類(lèi)幾乎是無(wú)限的,這就構(gòu)成DNA分子的多樣性。
③特異性:每個(gè)特定的DNA分子都具有特定的堿基排列順序,這種特定的堿基排列順序就構(gòu)成了DNA分子自身嚴(yán)格的特異性。從DNA分子的多樣性和特異性說(shuō)明了世界上的各種生物之間、同種生物不同個(gè)體之間表現(xiàn)出千差萬(wàn)別的原因。因此,DNA可以起到鑒定生物個(gè)體的作用。
(三)總結(jié)、擴(kuò)展
1.各小組將本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行歸納小結(jié),再次解決疑難知識(shí)點(diǎn),然后由各組推薦中心發(fā)言人交流總結(jié),相互啟迪,加深對(duì)新知識(shí)的理解和記憶。
2.根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,在A≠G時(shí),雙鏈DNA分子中,下列四個(gè)式子中正確的是 [ ]
答案:C。
3.隨著生物學(xué)的飛速發(fā)展,DNA的開(kāi)發(fā)研究成為世界熱點(diǎn)
(1)DNA的克隆用于生物學(xué)研究。
(2)DNA的指紋術(shù)研究用于人種鑒定。
(3)DNA疫苗的開(kāi)發(fā)研究等等。
4.總結(jié)
DNA是主要的遺傳物質(zhì),它既有特異性又有多樣性,四種脫氧核苷酸排列的特定順序,包括特定的遺傳信息。這樣就能從分子水平說(shuō)明生物多樣性和個(gè)體之間差異的原因。
(四)作業(yè)
1.識(shí)圖作答:做課本P·144識(shí)圖填充題。
A.0.4和0.6
B.2.5和1.0
C.2.5和0.4
D.0.6和1.0
答案:C。
3.DNA分子下列堿基數(shù)量比中,能說(shuō)明自然界生物多樣性的是
[ ]
答案:B。
4.分析一個(gè)DNA分子時(shí),發(fā)現(xiàn)有30%的腺嘌呤脫氧核苷酸,那么其中一條鏈上含有鳥(niǎo)嘌呤的最大值是 [ ]
A.20%
B.30%
C.40%
D.70%
答案:C。
(五)板書(shū)設(shè)計(jì)
第二課時(shí)
(一)明確目標(biāo)1.使學(xué)生了解DNA復(fù)制的概念、時(shí)間和必需條件。
2.使學(xué)生理解DNA準(zhǔn)確無(wú)誤復(fù)制的原因。
3.使學(xué)生理解掌握DNA復(fù)制的過(guò)程及復(fù)制特點(diǎn)和子代DNA的分配。
4.使學(xué)生理解DNA復(fù)制的生物學(xué)意義。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
引 言:生物之所以能夠保持親代與子代的相似,是由于DNA分子復(fù)制出一份,傳遞給了子代,那么,DNA是怎樣進(jìn)行復(fù)制的呢?
2.DNA的復(fù)制
講 述:
(1)DNA復(fù)制概念是指以親代DNA分子為模板來(lái)合成子代DNA的過(guò)程。DNA的復(fù)制實(shí)質(zhì)上是遺傳信息的復(fù)制。
(2)DNA復(fù)制的時(shí)間和必需條件
①DNA復(fù)制的時(shí)間是在具有分裂的體細(xì)胞中,DNA復(fù)制發(fā)生在無(wú)絲分裂之前或有絲分裂間期;在配子形成時(shí)則主要發(fā)生在減數(shù)第一次分裂之前的間期。
②DNA復(fù)制時(shí)必需條件是:親代DNA的兩條母鏈提供準(zhǔn)確模板,四種脫氧核苷酸為原料,能量(ATP)和一系列的酶,缺少其中任何一種,DNA復(fù)制都無(wú)法進(jìn)行。
(3)DNA復(fù)制過(guò)程
師生雙邊活動(dòng)。
播放DNA復(fù)制過(guò)程的多媒體課件,將這部分重難點(diǎn)知識(shí),變靜為動(dòng),變抽象為形象,轉(zhuǎn)化為易吸收的知識(shí)。觀察完畢后,師生共同討論。DNA的復(fù)制過(guò)程.可歸納出以下三點(diǎn):
①解旋提供準(zhǔn)確模板:在ATP供能、解旋酶的作用下,DNA分子兩條多脫氧核苷酸鏈配對(duì)的堿基從氫鍵處斷裂,于是部分雙螺旋鏈解旋為二條平行雙鏈,此過(guò)程叫解旋。解開(kāi)的兩條單鏈叫母鏈(模板鏈)。
②合成互補(bǔ)子鏈:從上述解開(kāi)的兩條多脫氧核苷酸鏈為模板,在酶的作用下,以周?chē)h(huán)境中游離的脫氧核苷酸為原料,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成兩條與母鏈互補(bǔ)的子鏈。
③子母鏈結(jié)合形成新DNA分子:在DNA聚合酶的作用下,隨著解旋過(guò)程的進(jìn)行,新合成的子鏈不斷地延伸,同時(shí)每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈互相盤(pán)繞成螺旋結(jié)構(gòu),復(fù)制是半保留復(fù)制,解旋完即復(fù)制完,形成新的DNA分子,這樣一個(gè)DNA分子就形成兩個(gè)完全相同的DNA分子。
(4)DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因
講 述:
DNA之所以能夠自我復(fù)制,一是因?yàn)樗哂歇?dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),能為復(fù)制提供模板;二是因?yàn)樗膲A基互補(bǔ)配對(duì)能力,能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤。
(5)子代DNA是如何分配的
學(xué)生歸納:
在第一章細(xì)胞的有絲分裂中已學(xué)過(guò),在有絲分裂中隨染色體平均分配,分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞。在第三章減數(shù)分裂已學(xué)過(guò),減數(shù)分裂中隨減數(shù)第二次分裂染色體的平均分配,分別進(jìn)入配子中。
(6)DNA復(fù)制的特點(diǎn)
講 述:
①DNA分子是邊解旋邊復(fù)制,是一種半保留式的復(fù)制,即在子代雙鏈中,有一條是親代原有的鏈,另一條則是新合成的。
②DNA復(fù)制嚴(yán)格遵守堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,準(zhǔn)確復(fù)制。從而保證了子代和親代具有相同的遺傳性狀。
DNA復(fù)制后兩個(gè)子代DNA分子與親代DNA分子完全相同,運(yùn)用多媒體課件展示DNA復(fù)制圖解,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析理解DNA復(fù)制全過(guò)程。
(7)DNA復(fù)制的生物學(xué)意義
DNA能夠自我復(fù)制,這在遺傳學(xué)上具有重要的意義。DNA通過(guò)復(fù)制在生物的傳種接代中傳遞遺傳信息,從而保證物種的相對(duì)穩(wěn)定性,使種族得以延續(xù)。即親代將自己的DNA分子復(fù)制出一份,傳給子代。這樣就使物種代代延續(xù),不致滅絕。
(三)總結(jié)、擴(kuò)展
1.通過(guò)學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制,必須掌握DNA的化學(xué)組成、空間結(jié)構(gòu)、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則以及DNA分析的復(fù)制過(guò)程及其在生物學(xué)上的重要意義。為學(xué)習(xí)生物的遺傳和生物的變異奠定基礎(chǔ)。
2.目前DNA分子廣泛用于刑事案件偵破等方面。
(1)DNA分子是親子鑒定的主要證據(jù)之一。
(2)把案犯在現(xiàn)場(chǎng)留下的毛發(fā)、血等進(jìn)行分析作為破案的證據(jù),與DNA有關(guān)。
(四)布置作業(yè)
1.在生物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬生物體DNA復(fù)制所必需的條件是 [ ]
①酶類(lèi)?、谟坞x四種脫氧核苷酸 ③ATP?、蹹NA分子 ⑤mRNA?、辴RNA ⑦適宜的溫度?、噙m宜的PH值
答案:D。
A.①②③④⑤⑥
B.②③④⑤⑥⑦
C.①②③⑤⑦⑧
D.①②③④⑦⑧
2.某生物的雙鏈DNA分子共含有氨堿基700對(duì),其中一條鏈上(A+T):(C+G)=2.5,問(wèn)該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是[ ]
A.300個(gè)
B.400個(gè)
C.600個(gè)
D.1200個(gè)
答案:C。
(五)板書(shū)設(shè)計(jì)
(三)基因?qū)π誀畹目刂?/p>
一、素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
1.理解基因的概念。
2.了解基因控制蛋白質(zhì)的合成。
(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)
1.通過(guò)學(xué)習(xí)基因概念的學(xué)習(xí)培養(yǎng)抽象思維能力。
2.通過(guò)基因控制蛋白質(zhì)的合成培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。
(三)德育滲透點(diǎn)
1.利用我國(guó)研究遺傳基因所取得的成就進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。
2.介紹遺傳工程,進(jìn)行科學(xué)價(jià)值觀的教育。
(四)學(xué)科方法訓(xùn)練點(diǎn)
1.通過(guò)DNA和RNA的對(duì)照掌握類(lèi)比方法。
2.通過(guò)RNA的堿基決定氨基酸的學(xué)習(xí),掌握先邏輯推理再經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法。
3.物質(zhì)、能量、信息是把握自然世界最基本的三個(gè)概念,通過(guò)遺傳信息的傳遞與表達(dá)的學(xué)習(xí),建立信息意識(shí),學(xué)會(huì)從信息角度認(rèn)識(shí)事物的方法。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法
1.教學(xué)重點(diǎn)及解決辦法
(1)基因的概念。
(2)基因的位置及化學(xué)結(jié)構(gòu)。
(3)基因不同的實(shí)質(zhì)。
[解決辦法]
(1)強(qiáng)調(diào)是重要的基本概念,引起學(xué)生重視;
(2)加強(qiáng)概念的舉例與概念解析;
(3)配合圖示說(shuō)明;
(4)重視學(xué)生閱讀、理解、記憶;
(5)及時(shí)抽問(wèn)檢測(cè)。
2.教學(xué)難點(diǎn)及解決辦法
基因控制蛋白質(zhì)的合成——轉(zhuǎn)錄與翻譯。因較難故歸屬了解層次。但課堂內(nèi)教師必須講懂,學(xué)生必須把道理弄明白,只是不必利用更多的課時(shí)和課外精力去反復(fù)練習(xí),更不宜加深練習(xí)。
[解決辦法]
(1)應(yīng)用掛圖形象說(shuō)明過(guò)程;
(2)采用圖示講解;
(3)用電報(bào)的信息轉(zhuǎn)換類(lèi)比說(shuō)明轉(zhuǎn)錄、翻譯的概念。
3.教學(xué)疑點(diǎn)及解決辦法
(1)蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系;
(2)密碼子;
(3)DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎?
[解決辦法]
(1)蛋白質(zhì)與性狀——舉例說(shuō)明不同的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)就是不同的性狀?;蚩刂频鞍踪|(zhì)合成,就是控制性狀。
(2)密碼子——三個(gè)堿基決定某種氨基酸,密碼子是指信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。教學(xué)實(shí)踐證明轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的三個(gè)堿基引入反密碼子概念,既不增加學(xué)生負(fù)擔(dān),又不易使密碼子概念混淆,二者互補(bǔ)關(guān)系又易理解記憶。
(3)DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎?——否。對(duì)有疑問(wèn)的學(xué)生用掛圖或書(shū)中插圖講解說(shuō)明兩條鏈方向不同。(轉(zhuǎn)錄的只是其中一條鏈即3′-5′鏈?!恢v)
三、課時(shí)安排
2課時(shí)。
四、教法
講述與談話(huà)法。
五、教具準(zhǔn)備
1.DNA結(jié)構(gòu)圖、DNA與RNA的比較表。
2.基因控制蛋白質(zhì)合成活動(dòng)過(guò)程圖示(光盤(pán))。
3.多媒體教學(xué)器材。
六、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)
1.學(xué)生復(fù)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)。
2.講解后學(xué)生閱讀理解,記憶基因的概念;運(yùn)用基因不同的實(shí)質(zhì)來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。
3.學(xué)生回憶思考蛋白質(zhì)多樣性的原因。
4.給學(xué)生時(shí)間思考,提出相關(guān)問(wèn)題。
七、教學(xué)步驟
第一課時(shí)
(一)明確目標(biāo)銀幕顯示,讓學(xué)生明確本堂課應(yīng)達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
理解基因的概念、基因的位置、它的化學(xué)結(jié)構(gòu)及基因不同的實(shí)質(zhì);了解DNA的兩個(gè)基本功能;了解DNA和RNA分子結(jié)構(gòu)的異同。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
抽問(wèn):從分子的角度看為什么子女的性狀像父母?
學(xué)生答:(因?yàn)楦改赴炎约旱腄NA分子復(fù)制了一份,通過(guò)精子和卵細(xì)胞,傳給了子女。)
引言:DNA分子怎樣控制性狀?現(xiàn)代遺傳學(xué)的研究認(rèn)為,生物的性狀是由基因控制的。那么,基因與DNA有什么關(guān)系呢?
1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
講 述:每個(gè)染色體含有一個(gè)DNA分子,每個(gè)DNA分子有很多基因,基因是什么?
基因的概念:基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位和結(jié)構(gòu)單位,是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
此概念有三個(gè)要點(diǎn):
1.基因是遺傳效應(yīng)的DNA片段。
這就是說(shuō),基因是DNA的片段,但必須具有遺傳效應(yīng),有的DNA片段屬間隔區(qū)段,沒(méi)有控制性狀的作用,這樣的DNA片段就不是基因。
2.基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位
舉例:豌豆高莖基因控制高的性狀,使豌豆長(zhǎng)到大約2米高;豌豆矮莖基因控制矮的性狀,使豌豆長(zhǎng)到約30公分。
紫茉莉紅花的基因控制紅花性狀,開(kāi)紅花。
豌豆白花的基因控制白花性狀,開(kāi)白花。
狗的直毛有直毛基因控制:人的黑發(fā)有黑發(fā)基因控制。
3.基因是控制性狀的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)單位
控制某種性狀的基因有特定的DNA片段,可以切除,可以拼接到其他生物的DNA上去,從而獲得某種性狀的表達(dá),所以基因是結(jié)構(gòu)單位。
比如:把牛的胰島素基因拼接到大腸桿菌的DNA上,大腸桿菌可生產(chǎn)胰島素——遺傳工程。
基因的位置:在染色體上呈線性排列。這就象音樂(lè)曲譜,一個(gè)曲譜分成許多小節(jié),各個(gè)小節(jié)內(nèi)排列著數(shù)目不等的音符,經(jīng)演唱表達(dá)不同的音調(diào)。
銀幕圖示:例如
提 問(wèn):那么,構(gòu)成DNA基本單位是什么?
學(xué)生答:(脫氧核苷酸)
進(jìn)一步問(wèn):有幾種脫氧核苷酸?
答:4種:A脫氧核苷酸 T脫氧核苷酸
C脫氧核苷酸 G脫氧核苷酸
基因的化學(xué)結(jié)構(gòu):每個(gè)基因含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸。
講 述:基因的脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息,例如:紅花基因有特定的脫氧核苷酸排列順序,這樣特定的排列順序就代表紅花的遺傳信息。上一代傳給下一代的是遺傳信息而不是紅花的本身,在下一代就可以將紅花遺傳信息表達(dá)為紅花。不同的基因,四種脫氧核苷酸的排列順序不同,但是每個(gè)基因都有特定的排列順序。
示例:
學(xué)生活動(dòng):看書(shū)“基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”一段。
要 求:①對(duì)基因的概念在理解的基礎(chǔ)上記憶,這是一個(gè)很重要的基本概念。
②理解基因—DNA—染色體之間的關(guān)系。
[銀幕顯示]
試題:對(duì)一個(gè)基因的正確描述是[ ]
(1)基因是DNA分子特定的片段
(2)它的分子結(jié)構(gòu)是由四種氨基酸構(gòu)成
(3)它是控制性狀的結(jié)構(gòu)單位和功能單位
(4)基因存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上
A.(1)和(2)
B.(1)和(3)
C.(3)和(4)
D.(1)和(4)
反饋評(píng)價(jià):針對(duì)學(xué)生回答的問(wèn)題講評(píng)。答案:B。
小結(jié):
①基因在染色體上呈線性排列。
②每個(gè)染色體含一個(gè)DNA分子,染色體復(fù)制后在細(xì)胞分裂的間期、前期、中期,每個(gè)染色體包含兩個(gè)姐妹染色單體,此時(shí)含有兩個(gè)DNA分子。
③每個(gè)DNA分子有很多個(gè)基因。
④每個(gè)基因有成百上千個(gè)脫氧核苷酸。
⑤基因不同是由于脫氧核苷酸排列順序不同。
擴(kuò)展:人體共有23對(duì)染色體,10萬(wàn)個(gè)基因,30億個(gè)堿基對(duì)。1999年12月1日,由英、美、日等國(guó)216位科學(xué)家組成的人體基因組計(jì)劃聯(lián)合研究小組正式向全世界宣布,他們已完整地破譯出人體第22對(duì)染色體的遺傳密碼,確定出該對(duì)染色體上所有蛋白質(zhì)編碼基因所含的3340萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的確切位置。這一發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是繼原子彈爆炸和人類(lèi)登月之后科學(xué)的重大突破。2000年5月10日?qǐng)?bào)道,由德國(guó)和日本等國(guó)科學(xué)家組成的國(guó)際科研小組近日宣布,他們已經(jīng)基本完成了人體第21對(duì)染色體的基因測(cè)序工作。
我國(guó)承擔(dān)人類(lèi)基因組計(jì)劃1%的任務(wù),最新研究結(jié)果提示,人類(lèi)基因總數(shù)將不超過(guò)8萬(wàn)個(gè)。我國(guó)科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)具有中國(guó)人特征的胸腺素原α基因。
講 述:基因控制性狀,實(shí)際上是通過(guò)控制蛋白質(zhì)合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。那么,基因是怎么樣控制蛋白質(zhì)合成的呢?
2.基因控制蛋白質(zhì)的合成
生物的性狀主要通過(guò)蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn)。比如:魚(yú)的肌肉由魚(yú)的肌肉蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn);牛的肌肉由牛的肌肉蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn);雞的肌肉由雞的肌肉蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn)。我們能吃出魚(yú)肉、牛肉、雞肉味道的不同,就是因?yàn)樗鼈兊牡鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)不同。因而體現(xiàn)了各自不同的性狀。
基因控制性狀就是通過(guò)控制蛋白質(zhì)合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的?;蚩杀扔鳛閷?dǎo)演,蛋白質(zhì)可比喻為演員。基因主要存在于細(xì)胞核的染色體上(細(xì)胞核基因)。
合成蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)里進(jìn)行的。
遺傳信息怎樣由細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)呢?
這需要通過(guò)另一種核酸——RNA(核糖核酸)。
銀幕顯示DNA和RNA的區(qū)別,讓學(xué)生比較不同之處。
RNA與DNA的區(qū)別有兩點(diǎn):
①嘧啶堿有一個(gè)不同:RNA是尿嘧啶,DNA則為胸腺嘧啶。
②五碳糖不同:RNA是核糖,DNA是脫氧核糖,這樣一來(lái)組成RNA的基本單位就是核糖核苷酸;DNA則為脫氧核苷酸。
學(xué)生活動(dòng):
測(cè)試題:構(gòu)成人體的核酸有兩種,構(gòu)成核酸的基本單位——核苷酸有多少種?[ ]
A.2種
B.4種
C.5種
D.8種
反饋講評(píng):答案:8種。
(脫氧核苷酸—A、G、C、T四種,核糖核苷酸——A、G、C、U四種)
(三)總結(jié)
遺傳的主要物質(zhì)是DNA,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段;基因在染色體上呈線性排列,基因的不同就是脫氧核苷酸排列順序不同。基因控制性狀就是通過(guò)控制蛋白質(zhì)合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。DNA的遺傳信息又是通過(guò)RNA來(lái)傳遞的。(時(shí)間充裕可由學(xué)生總結(jié))
(四)布置作業(yè)
1.細(xì)胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì),從復(fù)雜到簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)層次是
[ ]
A.DNA→染色體→脫氧核苷酸→基因
B.染色體→脫氧核苷酸→DNA→基因
C.DNA→染色體→基因→脫氧核苷酸
D.染色體→DNA→基因→脫氧核苷酸
2.下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分 [ ]
A.脫氧核糖核酸和磷酸
B.脫氧核糖堿基和磷酸
C.核糖堿基和磷酸
D.核糖嘧啶和核酸
3.課本P·152中1題。
反饋評(píng)價(jià):針對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題講評(píng)。
答案:1.D 2.C 3.略。
(五)板書(shū)設(shè)計(jì)
(三)基因?qū)π誀畹目刂?br> 1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
(1)基因的概念:三個(gè)要點(diǎn)
(2)基因的位置:在染色體上呈線性排列
(3)基因的化學(xué)組成:成百上千個(gè)脫氧核苷酸
(4)基因不同的實(shí)質(zhì):脫氧核苷酸排列順序不同
2.基因控制蛋白質(zhì)合成
DNA和RNA的比較:T→U;脫氧核糖→核糖
七、教學(xué)步驟
第二課時(shí)
(一)明確目標(biāo)銀幕顯示:
1.電報(bào)人發(fā)報(bào)圖像 接報(bào)電文人的圖像
2.遺傳信息表達(dá)的類(lèi)比如下:
電報(bào)信息表達(dá)
______。。______。?!?1300117你好
(長(zhǎng)、短聲)
遺傳信息表達(dá)
遺傳信息 密碼表達(dá)
引言:我們知道了發(fā)電報(bào)要經(jīng)信息轉(zhuǎn)換,再由密碼翻譯成中文。
基因控制蛋白質(zhì)合成也要經(jīng)“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”兩個(gè)重要步驟,怎樣“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”就是本堂課同學(xué)們需要了解的內(nèi)容。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
講 述:1.轉(zhuǎn)錄:
(1)概念:是指以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成RNA的過(guò)程。
(2)場(chǎng)所:細(xì)胞核。
(3)信息傳遞方向:DNA→信使RNA。
(4)轉(zhuǎn)錄的過(guò)程:
講 解:2.翻譯
(1)概念:是指以信使RNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。
(2)場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)中的核糖體,信使RNA由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合。
(3)信息傳遞方向:信使RNA→一定結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。
(4)翻譯過(guò)程:
提 問(wèn):蛋白質(zhì)多樣性的原因?
學(xué)生答:(組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類(lèi)不同;氨基酸的數(shù)目不同;氨基酸的排列順序不同;蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)也各不相同。)
提 問(wèn):組成蛋白質(zhì)的氨基酸一般有多少種?
(一般有20種。)
思考題:氨基酸有20種,RNA有四種核苷酸,四種堿基AGCU如何決定20種氨基酸?
邏輯推理:
一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定4種,41=4不行
二個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定14種,42=16不行
三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定64種,43=64足夠有余
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;1961年英國(guó)的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證明一個(gè)氨基酸是由信使RNA的三個(gè)堿基決定即三聯(lián)體密碼子。
美國(guó)年輕的生物化學(xué)家尼倫伯格和同學(xué)用人工合成方式,首先闡明了遺傳密碼的第一個(gè)字—UUU,即決定苯丙氨酸的密碼子。1967年科學(xué)家已將20種氨基酸的密碼全部破譯。銀幕出示密碼表并解說(shuō)。
提 問(wèn):前面在細(xì)胞一章中講過(guò)了,把氨基酸合成為蛋白質(zhì)的場(chǎng)所在哪里?
學(xué)生答:(核糖體)
講 述:核糖體里并沒(méi)有現(xiàn)成的氨基酸,氨基酸存在于細(xì)胞質(zhì),人體氨基酸的來(lái)源的主要途徑是食物消化、吸收、運(yùn)輸。細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸要進(jìn)入核糖體需要經(jīng)過(guò)搬運(yùn)工搬運(yùn)——即另一種RNA,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA。一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種特定的氨基酸。
轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的另一端有三個(gè)堿基,能與信使RNA堿基相配對(duì)。
例如:信使RNA上的三個(gè)堿基AUG就是一個(gè)三聯(lián)體密碼子,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中轉(zhuǎn)運(yùn)甲硫氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個(gè)堿基是UAC,只有它才能按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則配對(duì)。因此,信使RNA中的AUG,叫做一個(gè)“密碼子”,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的UAC叫做“反密碼子”,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的RNA一端的三個(gè)堿基是CGA就不能去和信使RNA中的AUG配對(duì)??傊?,核糖體中的信使RNA有許多“密碼子”,每個(gè)“密碼子”與轉(zhuǎn)運(yùn)特定氨基酸的RNA,能夠堿基配對(duì),才能對(duì)號(hào)入座。也就是說(shuō)一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA在哪個(gè)位置上對(duì)號(hào)入座是靠轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的反密碼子去識(shí)別。而位置則是信使RNA按遺傳信息預(yù)先定了的。
配圖719JT002配圖
應(yīng)突出強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn):
1.信使RNA的遺傳信息即堿基排列順序是由DNA決定的;
2.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA攜帶的氨基酸(如甲硫氨酸、谷氨酸)能在蛋白質(zhì)的氨基酸順序的哪一個(gè)位置上是由信使RNA決定的,歸根結(jié)底是由DNA的特定片段(基因)決定的。
小結(jié):遺傳信息的傳遞方向:(學(xué)生做課本P152二題)
配圖719JT003配圖
這個(gè)過(guò)程叫“中心法則”
逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)——對(duì)中心法則補(bǔ)充:
1970年美國(guó)的特敏和水谷聰證實(shí)在勞氏肉瘤病毒體內(nèi)的顆粒(病毒粒子)中有一種逆轉(zhuǎn)錄酶能以RNA模板合成DNA。這是對(duì)“中心法則”的一個(gè)重要補(bǔ)充。
綜上所述,可總結(jié)為:
配圖719JT004配圖
總結(jié):銀幕顯示一張比較表(見(jiàn)書(shū)提綱)
(時(shí)間充??芍鸫伪容^提問(wèn),最后教師在銀幕上用比較表總結(jié)。)
(四)擴(kuò)展、應(yīng)用
了解生物遺傳物質(zhì)及其作用原理,不僅具有重要的理論意義,而且對(duì)改造生物具有重大的實(shí)踐意義。
例如,1977年美國(guó)科學(xué)家第一次用大腸桿菌產(chǎn)生人腦激素——生長(zhǎng)激素釋放抑制素。他們用化學(xué)方法合成這種激素,再把它移植到大腸桿菌中獲得基因表達(dá),首次生產(chǎn)出有活性的激素。這個(gè)成功在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生很大影響。它巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值十分誘人,從羊腦提取1毫克這種激素,生產(chǎn)成本比阿波羅飛船從月球帶回的一公斤巖石標(biāo)本還高2-5倍,而用遺傳工程生產(chǎn)1毫克,價(jià)格在300美元以下。
我國(guó)用基因工程產(chǎn)生出人干擾素達(dá)世界領(lǐng)先水平,它具有抗病毒、抗腫瘤等方面的作用。
(五)布置作業(yè)
選做課本P·152中填空題2,三題。(本課內(nèi)容讓學(xué)生聽(tīng)懂明白,一般可不布置作業(yè))
(六)板書(shū)設(shè)計(jì)
2.基因控制蛋白質(zhì)合成;銀幕顯示一覽表
八、參考資料
基因概念
本世紀(jì)初(1909年),丹麥學(xué)者約翰森(Johannsen)用“基因”(gene)一詞代替了孟德?tīng)柕倪z傳因子。從此,“基因”一詞為遺傳學(xué)界沿用至今,同時(shí)他還提出了“基因型”與“表現(xiàn)型”這兩個(gè)含義不同的術(shù)語(yǔ),初步闡明了基因與性狀的關(guān)系。
基因是DNA分子的一個(gè)區(qū)段 1944年,艾弗里(Avery)等人通過(guò)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化試驗(yàn),首次證明了生物的遺傳物質(zhì)是DNA,于是基因的化學(xué)本質(zhì)得到了闡明。1953年,沃森(Watson)和克里克(Crick)又確定了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的研究證明,基因就是DNA分子的一個(gè)區(qū)段。每個(gè)基因平均由1000個(gè)左右的堿基對(duì)組成。一個(gè)DNA分子可以包含幾個(gè)乃至幾千個(gè)基因?;虻幕瘜W(xué)本質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)的確定,具有劃時(shí)代的意義,它為基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達(dá)和調(diào)控等方面的研究奠定了基礎(chǔ),開(kāi)創(chuàng)了分子遺傳學(xué)的新紀(jì)元。
基因的順?lè)醋痈拍?br> 配圖719JT005配圖
1955年,美國(guó)分子生物學(xué)家本澤(Benzer)通過(guò)對(duì)大腸桿菌的噬菌體T4的rII區(qū)基因的深入研究,揭示了基因內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu)。提出了基因的順?lè)醋樱–istron)概念。他發(fā)現(xiàn),在一個(gè)基因內(nèi)部,可以發(fā)生若干不同位點(diǎn)的突變,倘若在一個(gè)基因內(nèi)部發(fā)生兩個(gè)以上位點(diǎn)的突變,其順式和反式結(jié)構(gòu)的表型效應(yīng)是不同的。如圖1所示,順式是野生型,反式卻是突變型,所以,基因就是一個(gè)順?lè)醋??;騼?nèi)部這些不同位點(diǎn)之間還可以發(fā)生交換和重組。所以,一個(gè)基因不是一個(gè)突變單位,也不是一個(gè)重組單位。本澤分別把它們稱(chēng)為突變子(muton)和重組子(recon)。顯然,一個(gè)突變子或重組子可小到一個(gè)核苷酸對(duì)。
基因的順?lè)醋痈拍顩_破了傳統(tǒng)的“功能、交換、突變”三位一體的基因概念,糾正了長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為基因是不能再分的最小單位的錯(cuò)誤看法,使人們對(duì)基因的認(rèn)識(shí)有了顯著的提高。
有結(jié)構(gòu)基因與調(diào)控基因的劃分,還有重迭基因和斷裂基因的發(fā)現(xiàn) 過(guò)去人們?cè)?jīng)認(rèn)為,基因像念珠一樣,一個(gè)接一個(gè)地排列在染色體上,是互不重迭的;基因是一個(gè)連續(xù)的核苷酸序列,是不能間斷的。重迭基因和斷裂基因的發(fā)現(xiàn),刷新了這些陳舊的看法,使人們對(duì)基因的結(jié)構(gòu)與功能的認(rèn)識(shí)又提高到一個(gè)新高度。
我國(guó)基因工程產(chǎn)品 人干擾素原是通過(guò)人體白細(xì)胞培養(yǎng)制備而成的,具有抗病毒,抗腫瘤能力,并具有免疫調(diào)節(jié)作用和細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用。自然來(lái)源的干擾素十分稀少,價(jià)格昂貴,用基因工程技術(shù)產(chǎn)生干擾素,可以滿(mǎn)足臨床的需要。我國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院病毒所,長(zhǎng)春、上海生物制品所合作研究成功人α1干擾素,外用及針劑兩個(gè)品種完成中試和臨床試驗(yàn),并已取得生產(chǎn)證書(shū)。r型干擾素是中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)研究所等單位聯(lián)合研制的基因工程產(chǎn)品?,F(xiàn)已由第二軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)生物技術(shù)與分子遺傳所與中科院生化所合作攻克發(fā)酵、純化兩大難關(guān)。純品產(chǎn)率高出國(guó)外同類(lèi)研究近一倍,達(dá)到世界領(lǐng)先水平。1克r-干擾素,價(jià)值250萬(wàn)元,生物工程確實(shí)可帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
相關(guān)知識(shí)
第一節(jié)細(xì)胞中的能源物質(zhì)
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái),幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。所以你在寫(xiě)教案時(shí)要注意些什么呢?以下是小編為大家收集的“第一節(jié)細(xì)胞中的能源物質(zhì)”相信能對(duì)大家有所幫助。
第一節(jié)細(xì)胞中的能源物質(zhì)
一、教學(xué)目標(biāo):
1.闡明ATP的結(jié)構(gòu)和生理功能,運(yùn)用有關(guān)材料設(shè)計(jì)操作程序探究或驗(yàn)證ATP的生理作用。
2.解釋ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP的形成途徑。
3.概述糖類(lèi)、脂質(zhì)的種類(lèi)和作用。
4.總結(jié)各種能源物質(zhì)在細(xì)胞代謝中的地位,培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)和綜合分析問(wèn)題的能力。
二、重難點(diǎn)
1.闡明ATP的結(jié)構(gòu)和生理功能,運(yùn)用有關(guān)材料設(shè)計(jì)操作程序探究或驗(yàn)證ATP的生理作用。
2.解釋ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP的形成途徑
三、板書(shū)設(shè)計(jì)
一、細(xì)胞中的ATP
二、糖類(lèi)
三、脂質(zhì)
四、總結(jié)
四、教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入:日常生活中,家用電器都是依靠電能推動(dòng)運(yùn)行的,石油、煤炭、天然氣等儲(chǔ)存的能量不能直接被電器利用,需要經(jīng)過(guò)特定的過(guò)程轉(zhuǎn)化為電能,才能用于電器。細(xì)胞作為生命的基本單位。糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、ATP等能源物質(zhì)在細(xì)胞的生命活動(dòng)中究竟是怎樣的呢?今天我們就學(xué)習(xí)一下。
一、細(xì)胞中的ATP
閱讀探究活動(dòng)回答下面的問(wèn)題:
1、離體肌肉在滴加ATP之前,為什么要用銅鋅叉間歇刺激?
2、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若先滴加了ATP溶液,再滴加葡萄糖溶液,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果嗎?
3、通過(guò)試驗(yàn)?zāi)隳艿某鍪裁唇Y(jié)論?
教師總結(jié):ATP是細(xì)胞中的直接能源物質(zhì),細(xì)胞不能直接利用其他的能源物質(zhì)來(lái)提供能量,在加入ATP前用銅鋅叉間歇刺激的原因是耗盡原來(lái)細(xì)胞中存的ATP,在試驗(yàn)過(guò)程中首先加入了ATP則會(huì)使試驗(yàn)的結(jié)果不準(zhǔn)確。
觀看課本的66頁(yè),讓學(xué)生敘述ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A-P~P~P
A—腺苷
P—磷酸基
~—高能磷酸鍵
板書(shū)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆的反應(yīng)
(1)從反應(yīng)條件上看:催化反應(yīng)的酶不同。
(2)從時(shí)間上看:ATP的合成與ADP的分解不同時(shí)進(jìn)行。
(3)從ATP合成、分解的場(chǎng)所看:ATP的合成場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體;分解的場(chǎng)所較多。
(4)從能量上看:ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能;ATP合成的能量來(lái)自細(xì)胞氧化過(guò)程中有機(jī)物分解釋放的化學(xué)能和光合作用過(guò)程中光能的轉(zhuǎn)化。
ATP在細(xì)胞中的含量雖然不多,但是通過(guò)ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化,使細(xì)胞內(nèi)的能量的持續(xù)供應(yīng)。
二、糖類(lèi)
同學(xué)們閱讀課本,完成下表:
單糖(不能水解的糖)五碳糖核糖是 的組成成分
脫氧核糖
六碳糖葡萄糖 細(xì)胞的 能源物質(zhì)
二糖(水解后能產(chǎn)生
蔗糖能水解成葡萄糖
麥芽糖
乳糖
多糖(水解后能產(chǎn)生
淀粉是儲(chǔ)存能量的物質(zhì)
纖維素是基本成分
糖元是儲(chǔ)存能量的物質(zhì)
三.脂質(zhì)
(一)元素組成:主要由C、H、O三種化學(xué)元素組成,有的脂質(zhì)還含有N、P。其中脂肪中
C、H的含量相對(duì)較高,是細(xì)胞中重要的儲(chǔ)能物質(zhì)。
(二)種類(lèi)
類(lèi)別舉例作用
脂肪植物油、動(dòng)物脂肪細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì),動(dòng)物脂肪還有、減少器官間的、緩沖 等作用
類(lèi)脂 、是構(gòu)成生物膜的重要成分
固醇、、 維護(hù)和調(diào)節(jié)生物體正常的 和
四、小結(jié):今天我們學(xué)習(xí)了細(xì)胞中的能源物質(zhì)在細(xì)胞中,ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì), 糖類(lèi)是主要的能源物質(zhì),脂肪是重要的儲(chǔ)存能量的物質(zhì),其他有機(jī)物如蛋白質(zhì)等也能為生命活動(dòng)提供能量,這些物質(zhì)中的能量最終都是來(lái)自太陽(yáng)光能。
2.1第一節(jié) 地殼的物質(zhì)組成和物質(zhì)循環(huán)
第二章自然環(huán)境中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和能量交換
第一節(jié)地殼的物質(zhì)組成和物質(zhì)循環(huán)
一、課程標(biāo)準(zhǔn)
●運(yùn)用示意圖說(shuō)明地殼內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。
(1)標(biāo)準(zhǔn)解讀
本條"標(biāo)準(zhǔn)"關(guān)注的對(duì)象是自然環(huán)境組成要素之一--巖石,要求的重點(diǎn)落在地殼內(nèi)部物質(zhì)循環(huán),目的是以物質(zhì)循環(huán)運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)看待巖石的形成和演變。
地殼是由巖石構(gòu)成的,地殼內(nèi)部物質(zhì)可理解為巖石。要說(shuō)明地殼內(nèi)部物質(zhì)的循環(huán)過(guò)程,首先要了解地殼內(nèi)部物質(zhì)--巖石的分類(lèi),即巖石分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類(lèi)。其次要了解每一類(lèi)巖石是怎樣形成的,這需涉及各種地質(zhì)作用,但一般不必深入講述三大類(lèi)巖石的成因。第三,理解三大類(lèi)巖石--巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖之間,及其與巖漿間的相互轉(zhuǎn)化。這是本條"標(biāo)準(zhǔn)"要求的重點(diǎn)。第四,從"過(guò)程"來(lái)看,需要把握轉(zhuǎn)化的起點(diǎn)、終點(diǎn),以及先后順序,并由此過(guò)程形成"循環(huán)"的認(rèn)識(shí)。
根據(jù)本條"標(biāo)準(zhǔn)"的要求,學(xué)生要能熟練閱讀"地殼內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)示意圖",同時(shí)能繪簡(jiǎn)單的示意圖說(shuō)明地殼物質(zhì)的循環(huán)過(guò)程。這樣的示意圖不僅要繪出三大類(lèi)巖石及巖漿,還應(yīng)反映它們之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程,如巖漿上涌侵入地下或噴出地表轉(zhuǎn)化成巖漿巖,巖石在外力作用下轉(zhuǎn)化成沉積巖,巖漿巖和沉積巖在壓力和熱力作用下轉(zhuǎn)化為變質(zhì)巖,各類(lèi)巖石在地下深處重熔為巖漿等。
第一節(jié)物質(zhì)的分類(lèi)(1)導(dǎo)學(xué)案
俗話(huà)說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。高中教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠聽(tīng)懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。我們要如何寫(xiě)好一份值得稱(chēng)贊的高中教案呢?以下是小編收集整理的“第一節(jié)物質(zhì)的分類(lèi)(1)導(dǎo)學(xué)案”,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化
第一節(jié)物質(zhì)的分類(lèi)(1)
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.通過(guò)實(shí)例了解分類(lèi)法在化學(xué)科學(xué)研究和化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要作用;
2.能根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi);
3.知道膠體是一種常見(jiàn)的分散系。
重點(diǎn)難點(diǎn):
了解常見(jiàn)化學(xué)物質(zhì)及其變化的分類(lèi)方法;分散系和膠體的概念。
知識(shí)梳理:
化學(xué)研究的對(duì)象是物質(zhì)及其變化,是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)物質(zhì)及其變化的一種常用的科學(xué)方法。運(yùn)用分類(lèi)的方法不僅能使有關(guān)化學(xué)物質(zhì)及其變化的知識(shí),還可以通過(guò)分門(mén)別類(lèi)的研究,發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。
對(duì)事物進(jìn)行分類(lèi)時(shí),事先一般要設(shè)定分類(lèi)的。當(dāng)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)確定之后,同類(lèi)中的事物在某些方面的可以幫助我們做到舉一反三;對(duì)于不同類(lèi)事物的了解可以使我們有可能做到。這就是分類(lèi)法作為科學(xué)方法的意義。
一、兩種常用的分類(lèi)方法
1.交叉分類(lèi)法:對(duì)Na2CO3、Na2SO4、K2CO3、K2SO4四種鹽分類(lèi)
(1)以其組成中的陽(yáng)離子為標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi):鹽和鹽
(2)以其組成中的陰離子為標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi):鹽和鹽
(3)在交叉分類(lèi)法中,Na2CO3既屬于鹽,又屬于鹽;K2SO4既屬于鹽,又屬于鹽。
練習(xí):請(qǐng)利用交叉分類(lèi)法對(duì)下列五種物質(zhì)分類(lèi),并畫(huà)出圖示。五種物質(zhì)分別為CaCl2、Ca(NO3)2、
KNO3、K2SO4和KCl。
2.樹(shù)狀分類(lèi)法:按照一定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)同類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行再分類(lèi)。如:根據(jù)物質(zhì)的組成對(duì)物質(zhì)分類(lèi)
練習(xí):1.按物質(zhì)的組成和性質(zhì),對(duì)純凈物進(jìn)行分類(lèi),作出樹(shù)狀分類(lèi)圖。然后選擇下列合適的物質(zhì)填在相應(yīng)的物質(zhì)類(lèi)別上。
O2、Cu、H2SO4、Ba(OH)2、KNO3、CO2、空氣、含鎂60%的MgO
2.對(duì)下列5種酸進(jìn)行分類(lèi):鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)和氫硫酸(H2S)。
(1)根據(jù)1個(gè)分子中含氫原子的個(gè)數(shù),可以分為
(2)根據(jù)酸中是否含有氧元素,可以分為
知識(shí)梳理:
二散系及其分類(lèi)
1.分散系的概念:把(或多種)物質(zhì)在(或多種)物質(zhì)中所得的體系,叫做。前者屬于被分散的物質(zhì),稱(chēng)作;后者起容納分散質(zhì)的作用,稱(chēng)作。
2.按分散質(zhì)和分散劑所處的狀態(tài)進(jìn)行分類(lèi),分散系可以分成類(lèi)。
3.當(dāng)分散劑是水或其他液體時(shí),按分散質(zhì)粒子的直徑大小進(jìn)行分類(lèi),分散系可以分為、、。溶液中的溶質(zhì)粒子直徑大小通常,濁液中的粒子直徑大小通常,介于二者之間的膠體粒子,其直徑大小在。溶液中溶質(zhì)粒子不但可以透過(guò)濾紙,也能透過(guò)半透膜;而膠體粒子可以透過(guò)濾紙,但不能透過(guò)半透膜;濁液中粒子既不能透過(guò)濾紙,液不能透過(guò)半透膜。
4.根據(jù)分散劑所處的狀態(tài)進(jìn)行分類(lèi),膠體可以分為氣溶膠(例:云、煙、霧)、固溶膠(例:有色玻璃)、液溶膠(例:氫氧化鐵膠體、氫氧化鋁膠體、硅酸膠體、淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液、牛奶、豆?jié){、墨水)
知能檢測(cè)
1.根據(jù)某種共性,可將CO2、SO2歸為一類(lèi)氧化物,下列物質(zhì)中與它們屬于同一類(lèi)的是
A.CaCO3B.SO3C.CuOD.KMnO4
2.下列物質(zhì)中屬于純凈物、化合物、無(wú)機(jī)化合物、鹽、鈣鹽的是
A.石灰石B.Ca(OH)2C.CaCO3D.CH4
3.Na2CO3俗名純堿,下面是對(duì)純堿采用不同分類(lèi)法的分類(lèi),不正確的是
A.Na2CO3是堿B.Na2CO3是鹽
C.Na2CO3是鈉鹽D.Na2CO3是碳酸鹽
4.下列分散系最穩(wěn)定的是
A.懸濁液B.乳濁液C.膠體D.溶液
5.NaCl溶于水形成溶液,如果NaCl分散在汽油中,形成的分散系是
A.溶液B.懸濁液C.乳濁液D.膠體
6.下列分離物質(zhì)的方法中,根據(jù)粒子大小進(jìn)行分離的是
A.萃取B.結(jié)晶法C.沉降D.滲析
7.根據(jù)中央電視臺(tái)報(bào)道,近年來(lái),我國(guó)的一些沿江或沿海城市多次出現(xiàn)大霧天氣,致使高速公路關(guān)閉,航班停飛。霧屬于下列分散系中的
A.溶液B.懸濁液C.乳濁液D.膠體
8.下列化學(xué)方程式中有一個(gè)與其他三個(gè)在分類(lèi)上不同,這個(gè)反應(yīng)是
A.3Fe+2O2=Fe3O4B.CO2+C=2CO
C.NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑D.CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2
9.下列反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)的是
A.CuO+H2=Cu+H2OB.C+2CuO=2Cu+CO2↑
C.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2D.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
10.組成中含有氫氧根的鹽叫做堿式鹽,酸根中含有氫元素的鹽叫做酸式鹽,下列鹽中,既不是堿式鹽,也不是酸式鹽的是
A.NaHSO4B.Cu2(OH)2CO3C.Ca(HCO3)2D.NH4NO3
11.現(xiàn)有下列10種物質(zhì):①H2O、②空氣、③Mg、④CaO、⑤H2SO4、⑥Ca(OH)2、⑦CuSO45H2O、⑧碘酒、⑨乙醇、⑩NaHCO3。
其中,屬于混合物的是(填序號(hào),下同);屬于氧化物的是;屬于酸的是;屬于堿的是;屬于鹽的是;屬于有機(jī)物的是。
12.把淀粉和NaCl溶液裝入半透膜袋,浸入蒸餾水中進(jìn)行滲析。
(1)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明淀粉未透過(guò)半透膜,而Cl-已透過(guò)半透膜?(淀粉遇到碘單質(zhì)會(huì)變藍(lán))
(2)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明淀粉與NaCl溶液已經(jīng)分離完全?
第一節(jié)物質(zhì)的分類(lèi)(2)導(dǎo)學(xué)案
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無(wú)論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生更容易聽(tīng)懂所講的內(nèi)容,幫助高中教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。那么,你知道高中教案要怎么寫(xiě)呢?下面是小編精心為您整理的“第一節(jié)物質(zhì)的分類(lèi)(2)導(dǎo)學(xué)案”,僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。
第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化第一節(jié)物質(zhì)的分類(lèi)(2)
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.理解膠體的概念,掌握Fe(OH)3膠體的制備方法;
2.知道丁達(dá)爾效應(yīng)是溶液、膠體、濁液三種分散系中的膠體所特有的性質(zhì);
3.了解膠體所具有的其他性質(zhì)和膠體的應(yīng)用。
重點(diǎn)難點(diǎn):
Fe(OH)3膠體的制備方法;膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)及其他性質(zhì)
知識(shí)梳理:
一、膠體
1.概念:分散質(zhì)的直徑大小在之間的分散系。
2.Fe(OH)3膠體的制備方法:
用燒杯取一定量的蒸餾水,加熱至;然后向水中加入1~2mLFeCl3溶液。繼續(xù)至溶液呈色,停止加熱,所得液體就是Fe(OH)3膠體。
3.膠體的提純方法:滲析法。
膠體粒子直徑在1~100nm之間,溶液的分散質(zhì)粒子直徑小于1nm。半透膜只能使溶液中分子或離子透過(guò)而不能使膠粒透過(guò),因而可以用半透膜將膠體微粒與溶液的分子、離子分開(kāi)。利用半透膜分離膠體中的雜質(zhì)分子或離子,提純。精制膠體的操作稱(chēng)為滲析。
練習(xí):
下列關(guān)于膠體的說(shuō)法中正確的是
A.膠體外觀不均勻B.膠粒不能透過(guò)濾紙
C.膠體一定是混合物D.膠體一定是液體
二、膠體的性質(zhì)
1.膠體的丁達(dá)爾效應(yīng):用光束照射膠體時(shí),在與光束的方向進(jìn)行觀察,可以看到,這條光亮的通路是由于對(duì)光線(光波偏離原來(lái)方向而分散傳播)形成的,叫做丁達(dá)爾效應(yīng)。溶液沒(méi)有丁達(dá)爾效應(yīng),所以,利用丁達(dá)爾效應(yīng)是區(qū)分與的一種常用物理方法。
2.膠體粒子的布朗運(yùn)動(dòng):在膠體中,膠粒作不停地、無(wú)秩序地運(yùn)動(dòng)。
3.膠體粒子的電泳:膠體粒子可以通過(guò)吸附而帶有電荷。在的作用下,在分散劑里作定向移動(dòng),這種現(xiàn)象叫做。
4.膠體的介穩(wěn)性:考察溶液、膠體和濁液三種分散系發(fā)現(xiàn),是最穩(wěn)定的,一般情況下溶質(zhì)不會(huì)自動(dòng)和溶劑分離;很不穩(wěn)定,分散質(zhì)將在重力作用下沉降下來(lái);的穩(wěn)定性介于二者之間,在一定條件下能穩(wěn)定存在,這就是膠體的介穩(wěn)性。(思考膠體具有介穩(wěn)性的原因)
5.膠體的聚沉:當(dāng)向膠體中加入少量電解質(zhì)(主要是鹽)溶液時(shí),其中的或能中和膠體粒子所帶的電荷,從而使聚集成較大的顆粒,在重力的作用下形成沉淀析出,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為膠體的聚沉。
如何使膠體發(fā)生聚沉,破壞膠體的穩(wěn)定狀態(tài)?
要使膠體凝聚成沉淀,就要減少或消除膠體微粒表面吸附的電荷,使之減弱或失去電性排斥力作用,從而使膠粒在運(yùn)動(dòng)中碰撞結(jié)合成更大的顆粒。常用的方法有
(1)加入電解質(zhì)。例如:②豆?jié){里加鹽鹵(MgCl26H2O)或石膏(CaSO42H2O)溶液使之凝聚成豆腐;④在江河與海的交匯處形成的沙洲。
(2)加入膠粒帶相反電荷的膠體。例如:①用明礬、氯化鐵等凈水;②不同種類(lèi)的墨水混合使用時(shí)有沉淀產(chǎn)生,使墨水失效。
(3)加熱。溫度升高,膠粒的吸附能力減弱,減少了膠粒所吸引的陰離子或陽(yáng)離子數(shù)量,膠粒所帶的電荷數(shù)減少,膠粒間的斥力作用減弱,使得膠粒在碰撞時(shí)容易結(jié)合成大顆粒,形成沉淀或凝膠。例如:淀粉溶液加熱后凝聚成了漿糊凝膠,蛋清加熱后凝聚成了白色膠狀物(同時(shí)發(fā)生變性)。
練習(xí):
1.下列分散系能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的是
A.食鹽水B.酒精溶液D.淀粉溶液E.FeCl3溶液
2.區(qū)別膠體和溶液的最簡(jiǎn)單的方法是
A.觀察外觀B.丁達(dá)爾效應(yīng)C.布朗運(yùn)動(dòng)D.加熱
3.下列事實(shí)與膠體的性質(zhì)無(wú)關(guān)的是
A.在豆?jié){中加入鹽鹵做豆腐B.在河流入海處易形成沙洲
C.一束平行光線照射蛋白質(zhì)溶液時(shí),從側(cè)面可以看到一束光亮的通路
D.FeCl3溶液中滴入氫氧化鈉溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀
4.膠體的介穩(wěn)性在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有著廣泛應(yīng)用,下列現(xiàn)象要破壞膠體介穩(wěn)性的是
A.生產(chǎn)涂料B.配制墨水C.明礬凈水D.在豆?jié){中加入鹽鹵做豆腐
知能檢測(cè):
1.膠體最本質(zhì)的特征是A.丁達(dá)爾效應(yīng)B.可以通過(guò)濾紙
C.布朗運(yùn)動(dòng)D.分散質(zhì)顆粒的直徑在1nm~100nm之間
2.用飽和的氯化鐵溶液制取氫氧化鐵膠體,正確的操作是
A.氯化鐵溶液滴入蒸餾水中即可
B.將氯化鐵溶液滴入熱水中,生產(chǎn)棕黃色液體即可
C.將氯化鐵溶液滴入沸水中,并繼續(xù)煮沸至生產(chǎn)紅褐色液體即可
D.將氯化鐵溶液滴入沸水中,并繼續(xù)煮沸至生產(chǎn)紅褐色沉淀即可
3.關(guān)于膠體和溶液的區(qū)別,下列敘述中正確的是
A.溶液呈電中性,膠體帶有電荷
B.溶液中溶質(zhì)粒子能通過(guò)濾紙,膠體中分散質(zhì)粒子不能通過(guò)濾紙
C.溶液中通過(guò)一束光線沒(méi)有特殊現(xiàn)象,膠體中通過(guò)一束光線出現(xiàn)明顯光帶
D.溶液穩(wěn)定,放置后不會(huì)生產(chǎn)沉淀,膠體不穩(wěn)定,放置會(huì)生成沉淀
4.土壤膠體帶負(fù)電荷,因此土壤中施用含氮總量相等的下列化肥時(shí),肥效最差的是
A.硫酸銨:(NH4)2SO4B.氯化銨:NH4ClC.碳酸銨:(NH4)2CO3D.硝酸銨:NH4NO3
5.已知?dú)溲趸F膠體在電泳時(shí),其膠粒向電源負(fù)極移動(dòng);硅酸膠體在電泳時(shí),其膠粒向電源正極移動(dòng)?,F(xiàn)對(duì)某種膠體做電泳實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)它的膠粒向電源負(fù)極移動(dòng),在這種膠體中加入下列物質(zhì):①蔗糖溶液②硫酸鎂溶液③硅酸膠體④氫氧化鐵膠體,不會(huì)發(fā)生聚沉的是
A.①③B.①④C.②③D.③④
6.下列關(guān)于膠體的敘述錯(cuò)誤的是
A.布朗運(yùn)動(dòng)是膠體粒子特有的運(yùn)動(dòng)方式,可以據(jù)此把膠體和溶液、懸濁液區(qū)別開(kāi)來(lái)
B.光線透過(guò)膠體時(shí),能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)
C.用滲析的方法凈化膠體時(shí),使用的半透膜只能讓較小的分子、離子通過(guò)
D.膠體粒子具有較大的表面積,能吸附陽(yáng)離子或陰離子,故在電場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生電泳現(xiàn)象
7.“納米材料”是粒子直徑為1~100nm的材料,納米碳就是其中的一種。若將納米碳均勻地分散到蒸餾水中,所形成的物質(zhì)
①是溶液②是膠體③能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)④能透過(guò)濾紙⑤不能透過(guò)濾紙⑥靜置后,會(huì)出現(xiàn)黑色沉淀
A.①④⑥B.②③④C.②③⑤D.①③④⑥
8.關(guān)于膠體的敘述,不正確的是
A.有色玻璃是固溶膠B.霧、云、煙都是氣溶膠
C.用濾紙能把膠體中的分散質(zhì)和分散劑分離D.膠粒大小在1~100nm之間
9.從鐵、鹽酸、氧氣、水、硝酸銀溶液五種物質(zhì)中選出一種或兩種作為反應(yīng)物,按下列反應(yīng)類(lèi)型各寫(xiě)一個(gè)化學(xué)方程式。
(1)化合反應(yīng)
(2)分解反應(yīng)
(3)置換反應(yīng)
(4)復(fù)分解反應(yīng)
10.取少量Fe2O3粉末(紅棕色)加入適量鹽酸,所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
反應(yīng)后得到的FeCl3溶液呈棕黃色。用此飽和溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
(1)取少量溶液置于試管中,滴入NaOH溶液,可觀察到有紅褐色沉淀生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,此反應(yīng)屬于反應(yīng)。
(2)在小燒杯中加入20mL蒸餾水,加熱至沸騰后,向沸水中滴入幾滴FeCl3溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈色,即可制得Fe(OH)3膠體。
(3)取少量Fe(OH)3膠體于試管中,逐滴加入稀鹽酸,現(xiàn)象是先產(chǎn)生紅褐色沉淀;接著沉淀又逐漸溶解,生成棕黃色溶液,試解釋此現(xiàn)象,并寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)方程式。