高中生物選修二教案
發(fā)表時間:2021-03-15人教版高二生物上冊《生物的生殖》教案。
人教版高二生物上冊《生物的生殖》教案
生物的生殖
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):
了解生物生殖方式的多樣性,掌握有性生殖和無性生殖的概念和特點,理解生殖方式的進化趨勢;通過學(xué)習(xí)高等動物精子、卵細(xì)胞的形成過程,理解減數(shù)分裂中染色體的規(guī)律性變化,掌握減數(shù)分裂的概念,理解減數(shù)分裂和受精作用的意義。
能力目標(biāo):
通過總結(jié)無性生殖和有性生殖的概念,培養(yǎng)學(xué)生分析、概括和歸納能力;通過分析有性生殖細(xì)胞形成過程,培養(yǎng)學(xué)生運用圖形語言解釋和說明相關(guān)知識的能力;通過對比減數(shù)分裂和有絲分裂、精子和卵細(xì)胞的形成過程的異同,培養(yǎng)學(xué)生比較、分析問題并認(rèn)識事物實質(zhì)的思維能力。
情感目標(biāo):
通過分析兩大類生殖方式的特點,使學(xué)生能夠辯證地認(rèn)識生命現(xiàn)象;通過介紹克隆技術(shù)及其帶來的社會問題,對學(xué)生進行生命科學(xué)價值觀的教育;通過理解生殖方式的進化趨勢,對學(xué)生進行適應(yīng)、進化等生命科學(xué)觀點的教育;通過分析有性生殖細(xì)胞種類的多樣性及形成過程,形成生物界中多樣性與共同性相統(tǒng)一的觀點,樹立辯證唯物主義的自然觀。
教學(xué)建議
本節(jié)知識結(jié)構(gòu)體系
重點分析
(1)無性生殖和有性生殖的特點
這部分內(nèi)容是理解生殖方式進化的知識基礎(chǔ)。分析兩類生殖方式的特點,闡明二者對于物種生存發(fā)展的不同意義,有助于培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力。無性生殖和有性生殖的特點分別與細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂密切相關(guān),加強這一知識點的教學(xué),將鞏固有絲分裂的知識,引出減數(shù)分裂的知識,做到溫故知新。
在本課題教學(xué)中,應(yīng)對無性生殖有關(guān)內(nèi)容的教學(xué)給予充分重視。特別是1997年英國科學(xué)家克隆綿羊獲得成功,引起了世界的震驚,使無性生殖技術(shù)即克隆技術(shù)成為全球關(guān)注的熱點。從激發(fā)學(xué)生興趣、關(guān)心科學(xué)技術(shù)帶來的社會問題的角度出發(fā),在教學(xué)中加重這部分知識的份量,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),形成科學(xué)的價值觀。
(2)減數(shù)分裂的過程
減數(shù)分裂是理解有性生殖方式的特點和進化地位的知識基礎(chǔ)。高等動物通過減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的配子,通過受精作用形成受精卵,發(fā)育成新個體,維持了親、子代體細(xì)胞中染色體數(shù)目一致,保證了物種的穩(wěn)定;通過減數(shù)分裂產(chǎn)生遺傳內(nèi)容不同的配子,是有性生殖產(chǎn)生的后代具有豐富變異性的重要原因,決定了有性生殖和無性生殖之間的本質(zhì)區(qū)別,說明了在生殖方式上有性生殖的進化地位更高級。
減數(shù)分裂是三大遺傳規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。減數(shù)第一次分裂同源染色體分離,是基因分離規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ);減數(shù)第一次分裂時期,在同源染色體分離的同時,非同源染色體隨機進入到不同的配子,這是基因自由組合規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ);減數(shù)第一次分裂中的四分體時期,同源染色體的非姐妹染色單體間進行交叉互換,這是基因連鎖互換規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
難點分析
(1)分析兩類生殖方式的特點
一方面,無性生殖產(chǎn)生的后代保持親代的性狀,有性生殖產(chǎn)生的后代具有豐富的變異性,這兩類生殖方式的特點分別與細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂相關(guān),而教材中未加以充分說明,加之還沒有學(xué)習(xí)減數(shù)分裂和遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)等關(guān)鍵知識,造成學(xué)生理解上的先天不足;另一方面,無性生殖和有性生殖特點的差異極大,都普遍存在于生物界,甚至很多物種在生活史的不同時期,分別具有無性或有性生殖方式,這在學(xué)生看來似乎有些矛盾和難以解釋。教師應(yīng)充分估計學(xué)生理解這些知識的難度,闡明這兩類生殖方式各自的重要的生物學(xué)意義及在生物進化中的作用。
(2)減數(shù)分裂中染色體的行為
減數(shù)分裂過程中染色體行為復(fù)雜,除了具有有絲分裂中出現(xiàn)的——染色體復(fù)制、染色體與染色質(zhì)的周期性變化、姐妹染色單體分離等行為外,還出現(xiàn)了同源染色體聯(lián)會、非姐妹染色單體交叉互換、同源染色體分離、非同源染色體的自由組合等特殊行為。這部分內(nèi)容涉及染色體的概念、有絲分裂過程等知識,這些知識掌握程度如何,直接影響學(xué)生正確理解減數(shù)分裂的概念;這部分內(nèi)容具有知識點分散、理解難度大(如同源染色體)、概念易混淆(如同源染色體、非同源染色體、姐妹染色單體、非姐妹染色單體)等特點。因此,在教學(xué)過程中應(yīng)及時復(fù)習(xí),分散難點,加強對比,突破難點。
(3)同源染色體的概念。
學(xué)生較難理解關(guān)于同源染色體“一條來自父方,一條來自母方”的含義。這是由于學(xué)生對于從受精作用形成受精卵,到形成新個體的發(fā)育過程及其細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)不十分了解。因此,在首次講到這一概念時,可以暫時不提這一點,僅強調(diào)“形狀、大小一般相同”;在講受精作用后可以說明,受精過程形成受精卵,其中形狀大小相同的兩條染色體,一條來自父方(精子),一條來自母方(卵細(xì)胞),是一對同源染色體。在學(xué)習(xí)生物個體發(fā)育的內(nèi)容時,再強調(diào)體細(xì)胞是受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的,每個體細(xì)胞中染色體的情況與受精卵完全相同,體細(xì)胞中有成對的同源染色體。
教法建議
可采用討論與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的方式進行教學(xué)。
課時安排:三課時。
第一課時:以討論為主的綜合課。通過對不同生物生殖類型典型案例的分析和討論,學(xué)習(xí)生物生殖的類型;通過典型案例分析,學(xué)習(xí)無性生殖技術(shù)。
第二課時:以討論為主的綜合課。通過展示和分析精子形成過程的圖解,和學(xué)生共同討論分析精子的形成過程,認(rèn)識減數(shù)分裂的過程以及在精子形成過程中的作用。
第三課時:以討論為主的綜合課。通過對比精子和卵細(xì)胞的形成過程的對比,歸納總結(jié)減數(shù)分裂的過程,總結(jié)配子形成過程及特點。學(xué)習(xí)討論受精作用及在生殖過程中的意義,并認(rèn)識被子植物的雙受精作用。
教學(xué)設(shè)計方案
引言:有生就有死,生物個體死亡,依靠生殖產(chǎn)生新個體來保證種族的延續(xù),通過個體發(fā)育而成成熟的生物體。
第五章生物的生殖和發(fā)育
生殖:生物體產(chǎn)生新個體的過程。
發(fā)育:生物體從一個細(xì)胞開始,經(jīng)過細(xì)胞分裂、組織分化和器官形成,直到發(fā)育成性成熟個體的過程。
第一節(jié)生物的生殖
一生殖的類型
1.通過設(shè)問“生物通過什么方式來傳宗接代?不同生物的繁殖方式有何不同”,引出本節(jié)要研究的問題,即生殖的種類。
2.復(fù)習(xí)高等動植物的有性生殖過程。請學(xué)生舉例說明桃的自然繁殖過程、人類生殖過程。注意要盡可能讓學(xué)生多次參與,教師充分調(diào)動學(xué)生的積極性,做到相互啟發(fā)、互相補充、互相完善。學(xué)生回答中如有遺漏、錯誤和模糊的問題,教師應(yīng)注意補充和糾正,并提供有關(guān)圖片如桃的生活史圖,人類生殖的示意圖等直觀教具。桃開花結(jié)實進行有性生殖,開花、傳粉、受精,果實和種子的形成等,非常復(fù)雜,復(fù)習(xí)時應(yīng)突出生殖細(xì)胞及所在位置、受精過程及特點。還應(yīng)注意復(fù)習(xí)子房和胚珠的結(jié)構(gòu)、果實和種子的形成等,這些內(nèi)容是學(xué)習(xí)被子植物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。如果學(xué)生對“人的生殖過程”討論有困難,可由教師帶領(lǐng)復(fù)習(xí)。注意復(fù)習(xí)有關(guān)睪丸、卵巢的位置、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能等,同時也為學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的知識作鋪墊。也可以復(fù)習(xí)青蛙的生殖過程,為學(xué)習(xí)蛙的個體發(fā)育內(nèi)容做準(zhǔn)備。
3.指出低等生物也存在有性生殖方式。利用掛圖講解團藻的卵式生殖。
4.要求學(xué)生歸納:上述三種生殖方式中共同的核心過程是:產(chǎn)生精子和卵細(xì)胞;精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵。指出這類生殖方式屬于有性生殖。
5.由教師引導(dǎo)總結(jié)有性生殖的概念:通常有父方、母方;產(chǎn)生兩性生殖細(xì)胞;經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合;生活史的某一階段發(fā)生減數(shù)分裂。進行這部分內(nèi)容的教學(xué)時,應(yīng)注意補充下列內(nèi)容:
(1)有性生殖的“性”在這里不僅是指性別,而且還指兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合,這種生殖方式產(chǎn)生的后代通常有父方、母方。(若有同學(xué)提出有關(guān)“雌雄同體”的問題,應(yīng)指出雌雄同體的生物也常常是異體受精,如水螅、蚯蚓、大多數(shù)開花植物等,只有極少數(shù)開花植物進行自花傳粉,而自體受精)在師生分析、總結(jié)的基礎(chǔ)上,指出,有性生殖的后代具有親代雙方的遺傳特征,會產(chǎn)生豐富的變異,有利于生物的進化。
(2)兩性生殖細(xì)胞也稱為配子。根據(jù)雌雄配子形態(tài)大小的差異,可將有性生殖分為同配生殖和異配生殖。大多數(shù)生物產(chǎn)生的卵和精子,兩者大小、形狀相差懸殊,卵具有較多營養(yǎng)物質(zhì)作為胚胎發(fā)育的基礎(chǔ),精子小、能游動,精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵然后發(fā)育成新個體,這種生殖方式又稱為卵式生殖。
(3)兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合,大多數(shù)情況下可稱為受精作用,在卵式生殖中的合子可稱為受精卵。從動植物的進化過程中,可看出受精方式是由體外受精發(fā)展到體內(nèi)受精。
上述內(nèi)容的補充能使學(xué)生了解,整個生物界的生殖是由簡單到復(fù)雜,由低級到高級進化的,加深學(xué)生對有性生殖概念的理解,了解生殖方式的進化趨勢。
(4)關(guān)于“生活史中某一階段要發(fā)生減數(shù)分裂”,教學(xué)中可啟發(fā)學(xué)生分析精子和卵的成熟是經(jīng)過細(xì)胞分裂完成的,這種細(xì)胞分裂是否是有絲分裂?如果是,后代體細(xì)胞的染色體數(shù)目將發(fā)生什么變化?由此推測精子和卵的形成必須經(jīng)過減數(shù)分裂,才能維持后代體細(xì)胞染色體數(shù),從而保證物種的穩(wěn)定性。事實上,有性生殖的后代具有豐富的變異,還與減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中染色體的多種多樣的組合有關(guān),這將在后面進一步學(xué)習(xí)。
6.在師生討論的基礎(chǔ)上,小結(jié)有性生殖的特點和意義。強調(diào),有性生殖產(chǎn)生的后代繼承了雙親的遺傳物質(zhì),從遺傳性上來說結(jié)合了雙親的特性,后代將產(chǎn)生廣泛的性狀變異,提高對環(huán)境的適應(yīng)能力,有利于物種的生存和發(fā)展。
7.提出問題“生物界除有性生殖外,有沒有其它的生殖方式,請舉例說明”,引入到無性生殖內(nèi)容的教學(xué)中。由于多數(shù)學(xué)生對無性生殖了解較少,所舉實例有限,且常將蒲公英種子的傳播、蚯蚓的再生等,誤以為是無性生殖方式,教師應(yīng)注意糾正。
8.利用直觀教具介紹各種無性生殖方式。
介紹分裂生殖時,提醒學(xué)生仔細(xì)觀察教材中關(guān)于變形蟲的分裂生殖的圖,要求學(xué)生指出“這是哪種細(xì)胞分裂方式?這種分裂方式的重要特征是什么?分裂后形成的子代變形蟲與親代相比,大小、形狀如何?”。(有學(xué)生可能提出此子代變形蟲與親代形態(tài)中不完全相同,教師應(yīng)說明這是因為變形蟲身體形狀在不斷變化的緣故。)通過學(xué)生的觀察和回答問題,可以鞏固以前學(xué)過的細(xì)胞有絲分裂的知識。
介紹孢子生殖時,強調(diào)孢子也是一種生殖細(xì)胞,但這種生殖細(xì)胞不經(jīng)結(jié)合就直接通過有絲分裂形成新個體。絕大多數(shù)真菌以此方式繁殖后代。
介紹出芽生殖時,注意提醒學(xué)生與高等植物營養(yǎng)生殖中用芽繁殖的方式相區(qū)別。
9.在學(xué)生了解各種有無性生殖方式的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生指出各種無性生殖方式的共同點,并對照有性生殖的概念,總結(jié)無性生殖的概念,強調(diào)無性生殖只有1個親體(母體);不產(chǎn)生兩性生殖細(xì)胞;不經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合;一般通過有絲分裂產(chǎn)生后代。
10.由教師通過一系列設(shè)問,引導(dǎo)學(xué)生分析無性生殖的特點,并與有性生殖的特點進行比較,明確這兩類生殖方式的進化地位,從中培養(yǎng)辯證思維的能力。設(shè)問如下:
(1)無性生殖一般都由母體經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生后代,后代從遺傳性上來說,具有什么特點?
(2)無性生殖的后代保持了與親代遺傳性的一致,這對于該物種的生存發(fā)展是否有利?為什么?
(3)無性生殖不利于物種的生存和發(fā)展,那么為什么有很多生物保留這類生殖方式呢?
(4)在生物進化過程中,生殖方式的進化趨勢如何?為什么?
上述問題中有難度的是第(2)、(3)題,在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)使學(xué)生在教師的啟發(fā)下進行獨立思考,努力探求答案,這樣才能訓(xùn)練思維能力實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。對于“無性生殖為什么不利于物種的發(fā)展”,教師可以逐步啟發(fā)學(xué)生進行討論,指出,生物的生存離不開一定的環(huán)境,適者生存,不適者被淘汰,這是自然選擇的結(jié)果。外界環(huán)境是復(fù)雜多變的,無性生殖產(chǎn)生的后代與親代極為相似,在環(huán)境發(fā)生變化時,面臨著“全軍覆沒”的危險,影響物種的延續(xù)。對于“為什么許多生物仍然保留無性生殖方式”,可提醒學(xué)生比較無性生殖與有性生殖過程。無性生殖在短時間內(nèi)能夠迅速增加種群的數(shù)量,占領(lǐng)生存空間,在相對穩(wěn)定的環(huán)境條件下,有利于該物種的延續(xù)。因此,許多以有性生殖為主的生物保留無性生殖的方式,如高等植物的營養(yǎng)生殖。再比如,水螅在條件惡劣的情況下,進行有性生殖,而在條件良好的環(huán)境中則進行無性生殖。最后教師總結(jié)從生物進化的角度來看,有性生殖方式比無性生殖高等。
11.介紹無性生殖技術(shù)及其應(yīng)用。無性生殖技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用,如植物栽培中,人們很早就運用扦插、分根、嫁接方法,保持植物的良好品質(zhì);組織培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)大量使用在花卉、林木的工業(yè)化生產(chǎn)中;釀造工業(yè)中使用的特定菌種也是以無性生殖來代代保持相似的性狀,獲得遺傳性質(zhì)一致的產(chǎn)品;1997年克隆羊多莉的誕生,說明借助一定的技術(shù)手段,高等脊椎動物(包括人)也可實現(xiàn)無性生殖。可以預(yù)測無性生殖技術(shù)將對人類產(chǎn)生更大的影響。適當(dāng)擴充這部分內(nèi)容進行教學(xué),不僅能開闊學(xué)生眼界,展現(xiàn)生物技術(shù)發(fā)展前景,還能進一步加深對無性生殖特點的理解。
教材中提到的分根、嫁接等人工方法在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過,利用圖片簡單說明即可。關(guān)于組織培養(yǎng)技術(shù)的知識,教師可根據(jù)實際情況(學(xué)生水平和課時)選擇有關(guān)內(nèi)容,如植物細(xì)胞的全能性、組培技術(shù)的發(fā)展史、組培技術(shù)的應(yīng)用價值。
在介紹完上述內(nèi)容后,指出扦插、嫁接、組培等就是植物的克隆??寺【褪侨斯ふT導(dǎo)的無性繁殖方式。學(xué)生對“克隆”的了解多來自“克隆羊多莉”,出示相關(guān)“克隆”圖解,請學(xué)生簡要介紹培育過程。(取A綿羊乳腺細(xì)胞在實驗室培養(yǎng),并取其細(xì)胞核備用;取出B綿羊成熟卵細(xì)胞,用電擊或其他方法破壞其細(xì)胞核及遺傳物質(zhì),把取自A綿羊的細(xì)胞核植入;把換了核的卵細(xì)胞進行人工培養(yǎng),形成早期胚胎;把早期胚胎植入C棉羊的子宮中孕育,成熟后分娩即為克隆羊。)提問:(1)多莉長得像誰?為什么?(2)這種繁殖屬于哪一類生殖方式?為什么?(3)是否應(yīng)對克隆動物技術(shù)的應(yīng)用給予限制?受輿論媒體影響,學(xué)生的認(rèn)識更多地傾向于克隆技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的負(fù)面影響。對于問題(3)的討論,要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識某些現(xiàn)代科技是把“雙刃劍”,關(guān)鍵在于人類如何去把握,如何去運用。
二減數(shù)分裂和有性生殖細(xì)胞的形成
1.通過提問復(fù)習(xí),引出本課內(nèi)容。
(1)生物界普遍存在的生殖方式是哪一類?
(2)有性生殖的核心過程是什么?
(3)精子和卵是通過哪種分裂方式產(chǎn)生的?
在討論第(3)題時,出示有絲分裂過程示意圖,引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)有絲分裂過程,強調(diào)“染色體復(fù)制一次,細(xì)胞分裂一次,分裂后子細(xì)胞的染色體數(shù)目與母細(xì)胞相同。”若通過有絲分裂方式形成精子和卵細(xì)胞,那么受精卵中染色體數(shù)目將增加一倍,這將無法保證物種的穩(wěn)定。下面以高等動物精子(卵細(xì)胞)的形成過程為例學(xué)習(xí)減數(shù)分裂。
2.出示高等動物精子的形成過程圖解,要求學(xué)生仔細(xì)觀察并回答下列問題:
(1)這是哪一種生殖細(xì)胞的形成過程?
(2)細(xì)胞中所示的結(jié)構(gòu)(教師指向圖中的染色體)是什么?
(3)比較圖中1號染色體和2號有何區(qū)別?
(4)細(xì)胞分裂了幾次?
(5)分裂前后細(xì)胞染色體數(shù)目如何變化?
3.利用示意圖、活動模型、復(fù)合投影片等直觀手段,按照下列圖解的思路,引導(dǎo)學(xué)生觀察、描述,教師總結(jié)精子的形成過程(減數(shù)分裂的過程)。
(1)可先用一對染色體的細(xì)胞減數(shù)分裂過程為例,講解染色體復(fù)制、第一次分裂時同源染色體聯(lián)會、同源染色體分離、第二次分裂時姐妹染色單體從著絲點分離等行為,重點明確“染色體數(shù)目在減數(shù)分裂過程中是如何減少一半,減半發(fā)生什么時候?”,然后說明同源染色體聯(lián)會時發(fā)生的非姐妹染色單體交叉互換的現(xiàn)象及其意義。在此基礎(chǔ)上再增加一對同源染色體,一方面復(fù)習(xí)前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容,另一方面重點說明非同源染色體的自由組合現(xiàn)象及其意義。
(2)關(guān)于精原細(xì)胞的知識要說明:精原細(xì)胞位于動物的睪丸內(nèi);動物進入發(fā)育的成熟階段時,精原細(xì)胞要通過有絲分裂增殖;其中一部分精原細(xì)胞繼續(xù)保持有絲分裂狀態(tài),另一部分精原細(xì)胞要進行減數(shù)分裂形成精子;精原細(xì)胞中形狀、大小相同的一對染色體稱為同源染色體。
(3)第一次分裂結(jié)束后,要求學(xué)生數(shù)染色體的數(shù)目,明確減半發(fā)生在第一次分裂結(jié)束;減半的關(guān)鍵在于同源染色體分離,這是第一次分裂最為突出的特點。
(4)講解非同源染色體自由組合的意義時,可以讓學(xué)生計算具有n對同源染色體的精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可能產(chǎn)生多少種類型的精子。
(5)減數(shù)第二次分裂是一般的有絲分裂,但此時細(xì)胞內(nèi)不存在同源染色體,而在體細(xì)胞的有絲分裂過程中存在同源染色體。
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俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。作為高中教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的高中教案呢?下面是小編為大家整理的“高二生物《生物的生殖》知識點歸納”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
高二生物《生物的生殖》知識點歸納
一、生殖的類型
名詞:1、生物的生殖:每種生物都能夠產(chǎn)生自己的后代,這就是~。2、無性生殖:是指不經(jīng)過生殖細(xì)胞的結(jié)合,由母體直接產(chǎn)生出新個體的生殖方式。易保持親代的性狀。3、有性生殖:是指經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞(也叫配子)的結(jié)合,產(chǎn)生合子,由合子發(fā)育成新個體的生殖方式。這是生物界中普遍存在的生殖方式,具有雙親的遺傳性,有更強的生活力和變異性。4、分裂生殖(單細(xì)胞生物特有):是生物體由一個母體分裂成兩個子體的生殖方式。如變形蟲、細(xì)菌、草履蟲。5、出芽生殖:母體→芽體→新個體,如水螅、酵母菌。6、孢子生殖:母體→孢子→新個體,如青霉、曲霉。7、營養(yǎng)生殖:植物的營養(yǎng)器官(根、莖、葉)發(fā)育為新個體,如馬鈴薯塊莖、草莓的匍匐莖,秋海棠等。8、嫁接:一種用植物體上的芽或枝,接到另一種有根系的植物體上,使接在一起的兩部分長成一個完整的新植物體的方法。9、植物組織培養(yǎng)技術(shù):外植體(離體組織或器官)→消毒→接種→愈傷組織(組織沒有發(fā)生分化,只是一團薄壁細(xì)胞)→組織器官→完整植株。10、配子生殖:由親體產(chǎn)生的有性生殖細(xì)胞——配子,兩兩相配成對,互相結(jié)合,成為合子,再由合子發(fā)育成新個體的生殖方式,叫做~。11、卵式生殖:卵細(xì)胞與精子結(jié)合的生殖方式叫做~。凡是種子植物用種子進行繁殖時,都屬予卵式生殖。12、受精作用:精子與卵細(xì)胞結(jié)合成為合子的過程,叫做~。13、花粉管:是萌發(fā)的花粉粒內(nèi)壁突出,從萌發(fā)孔伸出而形成的管狀結(jié)構(gòu)。主要作用是將其攜帶的精子和其他內(nèi)容物運至卵器或卵細(xì)胞內(nèi),以利于受精作用。14、雙受精:一個精子與卵細(xì)胞結(jié)合成為合子,又叫受精卵(染色體為2N);另一個精子與兩個極核結(jié)合成為受精極核(染色體為3N),這種被子植物特有的受精現(xiàn)象叫做雙受精。15、被子植物:凡是胚珠有子房包被著,種子有果皮包被著的植物,就叫做~。
語句:1、凡是種子植物用種乎進行繁殖時,都屬予卵式生殖,因為要產(chǎn)生種子,必須經(jīng)過雙受精作用,即一個精子與卵細(xì)胞結(jié)合,另一個精子與兩個極核結(jié)合。所以必然是卵式生殖。2、有性生殖產(chǎn)生的后代具雙親的遺傳特性,具有更大的生活能力和變異性,因此對生物的生存和進化具重要意義。3、無性生殖和有性生殖的根本區(qū)別是有無兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合。4、植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點是:A、取材少,培養(yǎng)周期短,繁殖率高,便于自動化管理。B、便于花卉和果樹的快速繁殖、便于培養(yǎng)無病毒植物等方面得到廣泛應(yīng)用。C、易保持親代的性狀。5、克隆:無性生殖中一種方式??寺〉奶攸c是由一個生物體的一部分(包括細(xì)胞、組織、器官)形成一個完整的個體,克隆出來的個體以及同一無性繁殖系內(nèi)的各個個體遺傳基礎(chǔ)在正常情況下完全相同。6、植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性,克隆技術(shù)是利用動物細(xì)胞核具有全能性。
人教版高二生物上冊《生物的個體發(fā)育》教案
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教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
了解高等植物受精卵發(fā)育成胚、受精極核發(fā)育成胚乳的過程,理解個體發(fā)育的概念;了解從受精卵、囊胚、原腸胚至形成幼體的胚的發(fā)育過程;了解蛙胚后發(fā)育的主要特點;理解個體發(fā)育的一般概念。
能力目標(biāo)
通過系統(tǒng)復(fù)習(xí)被子植物生活史及相關(guān)知識,培養(yǎng)學(xué)生對知識進行歸納、綜合的學(xué)習(xí)能力;通過學(xué)習(xí)種子的形成有關(guān)內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決問題的能力;通過胚胎發(fā)育過程的觀察、思考,經(jīng)過語言表述將思維外化,培養(yǎng)學(xué)生觀察、思維、表達能力。
情感目標(biāo)
種子的萌發(fā)、植株的生長和發(fā)育等內(nèi)容與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān),通過這部分知識的學(xué)習(xí),應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的好學(xué)風(fēng);通過學(xué)習(xí)動物個體發(fā)育主要由遺傳物質(zhì)決定,并受外界環(huán)境條件的影響,使學(xué)生樹立“事物發(fā)展是內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果”的辯證唯物主義觀點;通過學(xué)習(xí)陸生脊椎動物羊膜的出現(xiàn),培養(yǎng)進化論的思想以及生物與環(huán)境相適應(yīng)的觀念。
教學(xué)建議
本節(jié)知識結(jié)構(gòu)圖解
重難點分析
1.教學(xué)重點:
(1)植物胚的發(fā)育
植物個體發(fā)育的過程的主線是,受精卵→胚→幼苗→成熟植株,這一過程可分為兩個階段,即胚的發(fā)育和胚后發(fā)育。胚后發(fā)育是從種子萌發(fā)開始,初中教材已介紹了這部分內(nèi)容。教材著重從細(xì)胞水平介紹植物胚的發(fā)育過程,體現(xiàn)了高中生物教學(xué)的特點。植物胚的發(fā)育體現(xiàn)了發(fā)育的一般過程,即從受精卵開始,經(jīng)過細(xì)胞分裂、組織分化、器官形成,直至形成植物幼體——胚。受精卵是個體發(fā)育起點,這是植物進化的胚胎學(xué)證據(jù)之一。
(2)蛙胚的發(fā)育
蛙個體發(fā)育過程包括胚的發(fā)育和胚后發(fā)育。對胚后發(fā)育學(xué)生有較多的感性認(rèn)識,初中教材做了較詳實的介紹,但側(cè)重在個體(至多是器官)的水平;高中教材從細(xì)胞水平介紹胚的發(fā)育過程,揭示了動物個體從受精卵到幼體的結(jié)構(gòu)變化,使學(xué)生對生命現(xiàn)象的認(rèn)識更深刻、全面,也為學(xué)習(xí)生物進化的胚胎學(xué)證據(jù)打下了知識基礎(chǔ)。另外,在這部分內(nèi)容的教學(xué)中可介紹現(xiàn)代生殖工程技術(shù),如試管嬰兒、克隆動物等,以充分體現(xiàn)素質(zhì)教育的要求。
2.教學(xué)難點:
(1)被子植物個體發(fā)育的生活史
由于學(xué)生缺乏有關(guān)生活史全面、系統(tǒng)的認(rèn)識,因此,不清楚被子植物個體發(fā)育的時空概念,造成對本課新知識在理解上的困難。教師應(yīng)安排一定時間復(fù)習(xí)初中的知識,掃清學(xué)習(xí)障礙,使學(xué)生對被子植物生活史有較系統(tǒng)的認(rèn)識,并且培養(yǎng)其對知識的綜合能力。
(2)被子植物的個體發(fā)育知識與有性生殖知識的關(guān)系
教材僅介紹了高等動物生殖過程中的減數(shù)分裂和受精作用,而被子植物在這方面存在著特殊性(見小資料),教材卻缺乏相關(guān)的內(nèi)容。比如,在教材有關(guān)于胚、胚乳細(xì)胞染色體數(shù)目的練習(xí)題,這就涉及到高等植物減數(shù)分裂、雙受精等內(nèi)容,需要在教學(xué)中予以明確。
(3)動物的個體發(fā)育與環(huán)境的關(guān)系
對“個體發(fā)育主要受遺傳物質(zhì)控制”的認(rèn)識,由于學(xué)生遺傳學(xué)知識的不足,難以深刻、全面地理解;環(huán)境因素對個體發(fā)育影響很大,如環(huán)境污染對生物生殖發(fā)育的危害等,其中內(nèi)在機理很難講清;個體發(fā)育過程是遺傳和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,這一結(jié)論比較抽象,需要結(jié)合具體實例說明。這些內(nèi)容是理解基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系(第五章)、生物與環(huán)境關(guān)系(第七章)的知識基礎(chǔ)。
教法建議
可采用討論與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的方式進行教學(xué)。
課時安排:兩課時。
第一課時:以討論為主的綜合課。在復(fù)習(xí)被子植物的種子和果實形成的基礎(chǔ)上,重點討論胚的發(fā)育、胚乳的發(fā)育,最后小結(jié)被子植物的生活史。
第二課時:以討論為主的綜合課。通過對蛙胚胎發(fā)育過程的圖解的觀察、分析、討論,學(xué)習(xí)高等動物胚胎發(fā)育的過程,并形成對生物個體發(fā)育的整體概念和認(rèn)識。
動物的個體發(fā)育歌訣
受精卵分動植極,胚胎發(fā)育四時期,
卵裂囊胚原腸胚,組織器官分化期。
外胚表皮附神感,內(nèi)胚腺體呼消皮,
中胚循環(huán)真脊骨,內(nèi)臟外膜排生肌。
蛙的原腸胚發(fā)育歌訣
內(nèi)胚兩道上肝胰,外胚表附神感器,
中胚脊索和真皮,肌內(nèi)瀉殖循環(huán)系。
(“兩道上”是最基本的消化道和呼吸道上皮,肝和胰則是腺體的代表)
教學(xué)設(shè)計方案
引言:“開門見山”引入課題,在學(xué)習(xí)生物的生殖知識后,開始研究生物的發(fā)育。
第二節(jié)生物的個體發(fā)育
過渡:以被子植物為例學(xué)習(xí)植物的個體發(fā)育。
一被子植物的個體發(fā)育
1.設(shè)問:被子植物通過種子繁殖,發(fā)育的起點是否是種子?
利用菜豆種子、玉米種子結(jié)構(gòu)圖,討論下列問題:菜豆種子結(jié)構(gòu)如何?玉米種子結(jié)構(gòu)如何?兩者的主要區(qū)別在哪兒?種子結(jié)構(gòu)中最重要的部分是什么?它由哪幾部分構(gòu)成?
引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)種子的結(jié)構(gòu)。明確種子最重要的結(jié)構(gòu)——胚,已經(jīng)是植物體的雛形。因此,種子不是發(fā)育的起點。
2.設(shè)問:整個種子、胚從何而來?
指出種子由胚珠發(fā)育而來。出示桃子房壁和胚珠結(jié)構(gòu)模式圖(圖3-7),討論下列問題:
(1)胚珠位于哪兒?其結(jié)構(gòu)如何?
(2)胚珠內(nèi)部結(jié)構(gòu)中與生殖有關(guān)的細(xì)胞是哪些?
(3)被子植物的受精是如何完成的?受精方式有何特點?
復(fù)習(xí)被子植物子房和胚珠的結(jié)構(gòu)、雙受精特點,了解種子和果實的形成過程。指出,子房是未發(fā)育的果實,胚珠是未發(fā)育的種子,如荷蘭豆、西瓜果實中含未成熟的種子。指出,胚珠在子房內(nèi),胚珠外有珠被,內(nèi)有胚囊,胚囊中與生殖直接有關(guān)的是近珠孔處的卵細(xì)胞和中央的兩個極核。極核和卵細(xì)胞一樣是經(jīng)過減數(shù)分裂形成的,所以都含有n條染色體。
被子植物進行受精時,花粉管中的兩個精子分別與卵細(xì)胞和2個極核結(jié)合,形成受精卵(2n)和受精的極核(3n)。受精卵是植物個體發(fā)育的起點;受精卵將發(fā)育成胚,受精極核發(fā)育成胚乳,珠被發(fā)育成種皮,整個胚珠發(fā)育成種子。
3.通過表解方法總結(jié)被子植物的個體發(fā)育概況。
第一階段:種子和果實的形成。
第二階段:種子萌發(fā)成幼苗,長成成熟植株。被子植物個體發(fā)育過程:
4.胚的發(fā)育。
出示標(biāo)本或掛圖,簡要介紹薺菜的分類學(xué)特點。
出示薺菜胚的發(fā)育圖。指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識胚珠的結(jié)構(gòu)及受精卵、受精極核的位置,明確胚發(fā)育的場所;請學(xué)生根據(jù)圖解大致描述胚的發(fā)育過程(細(xì)胞分裂、分化),按下列表解總結(jié):
指出,胚的發(fā)育進行的是有絲分裂;球狀胚體細(xì)胞繼續(xù)分裂,細(xì)胞數(shù)目增多,同時形態(tài)和機能發(fā)生分化,形成胚根、胚芽、胚軸、子葉,這四部分組成胚。
5.胚乳的發(fā)育。
玉米、水稻、小麥等大多數(shù)單子葉植物種子有胚乳。結(jié)合教材玉米胚乳發(fā)育圖,讓學(xué)生描述胚乳發(fā)育過程,教師總結(jié)。
指出,形成胚乳過程中進行有絲分裂;絕大多數(shù)雙子葉植物種子形成后胚乳被子葉吸收,絕大多數(shù)單子葉植物種子保留胚乳。
另外,請學(xué)生考慮:胚的發(fā)育和胚乳的發(fā)育關(guān)系?胚乳發(fā)育先于胚的發(fā)育,有何生物學(xué)意義?胚乳為胚的發(fā)育提供營養(yǎng)。
6.總結(jié)被子植物的生活史。提問并以圖解(圖3-8)的方式回顧被子植物“種子→種子”的過程。
強調(diào):①減數(shù)分裂發(fā)生的時間、部位;②植物開花、傳粉、受精的生殖特點;③受精卵是發(fā)育起點,發(fā)育成胚,胚珠發(fā)育成種子;④種子在適宜條件下萌發(fā),通過營養(yǎng)生長和生殖生長,長成成熟植株,開花結(jié)實,繼續(xù)繁衍。
二高等動物的個體發(fā)育
引言:直接引入課題。本課時研究動物的個體發(fā)育。以蛙為研究對象的理由是:蛙進行體外受精,受精卵在體外發(fā)育,受精卵外保護性結(jié)構(gòu)較少,易于觀察和研究。
1.通過下列問題的討論,介紹蛙的胚后發(fā)育(屬于變態(tài)發(fā)育)的特點。
(1)青蛙是由什么變來的?
(2)蝌蚪和青蛙在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面有哪些不同?
(3)蝌蚪是怎樣發(fā)育為青蛙的?(早期蝌蚪用外鰓呼吸,后轉(zhuǎn)用內(nèi)鰓呼吸;蝌蚪先生后肢,再出前肢;尾部逐步萎縮,開始用肺呼吸,皮膚輔助呼吸,登陸為幼蛙,逐漸長為成蛙。)
出示蛙個體發(fā)育過程的掛圖和青蛙生活史的浸制標(biāo)本,指導(dǎo)學(xué)生進行觀察、討論。指出除表中列出的不同點外,蛙和蝌蚪在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生理功能上也存在差別,如蝌蚪的心臟一心房一心室,血液循環(huán)為單循環(huán);蛙的心臟為兩心房一心室,血液循環(huán)為不完全雙循環(huán)等。
生活環(huán)境
呼吸
四肢
尾
幼體(蝌蚪)
水中
鰓
無
有
指出,蝌蚪具有魚類的特征,說明了兩棲類是由古代魚類進化而來的。
2.通過提問“蝌蚪是從哪來的?”,引導(dǎo)學(xué)生得出“蝌蚪自受精卵發(fā)育而來”。小結(jié)蛙的個體發(fā)育過程:
高等動物的個體發(fā)育包括胚的發(fā)育和胚后發(fā)育。胚的發(fā)育是指受精卵發(fā)育成幼體的過程;胚后發(fā)育是指由幼體從卵膜內(nèi)孵化出來(卵生動物)或從母體生出來(胎生動物)并發(fā)育為成體的過程。如人在母體中的“十月懷胎”即胚的發(fā)育,分娩后的嬰兒進入胚后發(fā)育階段。因此,從出生之日起計算人的年齡并不科學(xué),所謂“虛歲”更符合實際。
3.按下列所示思路,利用蛙胚發(fā)育掛圖和模型,引導(dǎo)學(xué)生觀察、描述和討論,講解蛙胚發(fā)育過程和各個時期的特點。
(1)在介紹蛙胚發(fā)育起點時,可先復(fù)習(xí)有關(guān)青蛙的生殖現(xiàn)象(抱對、受精、受精卵特征)。出示蛙卵模型,指導(dǎo)學(xué)生觀察上下部的區(qū)別。教師指出,由于顏色淺的一部分(植物極)含卵黃多、比重大,顏色深的一部分(動物極)含卵黃少、比重小,因此,在水中始終動物極朝上,植物極朝下。問:這有何生物學(xué)意義?(保護色、便于吸收大量的陽光,保證受精卵發(fā)育需要的溫度條件。)
(2)指出卵裂是一種有絲分裂,細(xì)胞體積不增加。
(3)囊胚的組成細(xì)胞沒有發(fā)生分化,這些細(xì)胞具有全能性。實驗胚胎學(xué)證明,將這些細(xì)胞進行物理性分離后,各自能發(fā)育成完整的胚胎。人的同卵雙生(即受精卵分裂為兩個,各自完成發(fā)育過程)的孿生嬰兒從性別、外貌等特征是一致的,也說明了早期分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞還沒有分化,具有全能性。
(4)囊胚經(jīng)過動物極外包、植物極內(nèi)陷,形成原腸腔和原腸胚。這個微觀的動態(tài)過程,僅憑借掛圖、模型、語言很難準(zhǔn)確地表述出來,可用帶帽里的帽子或氣不足的皮球來演示。強調(diào)原腸胚后期內(nèi)卷的動物極細(xì)胞,在外胚層和內(nèi)胚層之間,形成了中胚層,這時胚體的細(xì)胞已發(fā)生分化,以后的胚胎發(fā)育是三胚層的進一步分化。
(5)利用教材中的表解,講解三個胚層分別發(fā)育成哪些器官和組織。對于蛙胚發(fā)育的組織器官分化階段,外、中、內(nèi)三個胚層分化成相應(yīng)的器官、組織,學(xué)生在記憶上有一定困難。在理解知識的基礎(chǔ)上,可考慮由于外胚層、內(nèi)胚層發(fā)育出的組織、器官種類少,指導(dǎo)學(xué)生先記住內(nèi)、外胚層發(fā)育的組織、器官名稱,而其它的組織器官則由中胚層發(fā)育而來。
4.展示爬行動物胚胎示意圖,引導(dǎo)學(xué)生分析認(rèn)識羊膜卵的結(jié)構(gòu)。
5.講解蛙的胚后發(fā)育。并引導(dǎo)學(xué)生分析:由于蛙的個體發(fā)育在體外進行,因此受環(huán)境因素影響很大。目前,某些地區(qū)環(huán)境條件惡化,導(dǎo)致蛙的種類和數(shù)量急劇減少,還出現(xiàn)了五條、三條腿的畸形青蛙。
6.小結(jié)個體發(fā)育的一般概念。在了解動物、植物個體發(fā)育的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生總結(jié)。
個體發(fā)育的起點是受精卵;發(fā)育過程:細(xì)胞分裂、組織分化、器官形成;發(fā)育方向決定于遺傳因素(內(nèi)因)和環(huán)境因素(外因)的共同作用。
板書提綱
第二節(jié)生物的個體發(fā)育
一被子植物的個體發(fā)育
被子植物個體發(fā)育過程:
1.種子和果實的形成。
2.胚的發(fā)育
3.胚乳的發(fā)育
4.被子植物的生活史
營養(yǎng)生長和生殖生長
二高等動物的個體發(fā)育
蛙的個體發(fā)育過程:
1.胚胎發(fā)育
2.羊膜和羊膜卵
3.胚后發(fā)育——變態(tài)發(fā)育
4.小結(jié)
個體發(fā)育的起點是受精卵;發(fā)育過程:細(xì)胞分裂、組織分化、器官形成;發(fā)育方向決定于遺傳因素(內(nèi)因)和環(huán)境因素(外因)的共同作用。
人教版高二生物上冊《生物的呼吸作用》教案
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第七節(jié)生物的呼吸作用
有氧呼吸的過程;有氧呼吸和無氧呼吸的異同;呼吸作用的本質(zhì);呼吸作用和光合作用的區(qū)別與聯(lián)系。
有氧呼吸過程;無氧呼吸的過程
2課時
掛圖、板圖、多媒體課件
第一課時
1、引言
因為呼吸作用在初中生物學(xué)課上也是重點學(xué)習(xí)的重要生物學(xué)原理之一,所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎(chǔ)的,因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點,教師可用下面的問題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度:
你能寫出呼吸作用的化學(xué)反應(yīng)方程式嗎?
呼吸作用的最本質(zhì)的物質(zhì)變化是什么?
呼吸作用最本質(zhì)的能量變化是什么?
呼吸作用發(fā)生在生物體的哪個部位?
呼吸作用的原料是什么?等等
因此,可以把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進行教學(xué)。
2、有氧呼吸
(1)讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的的有氧呼吸的總反應(yīng)方程式,在比較中體會有氧呼吸的產(chǎn)物與反應(yīng)物都需要水這一事實。
(2)有氧呼吸的過程
①有氧呼吸過程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導(dǎo)學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個階段時,可采用如下教法:教師一邊寫化學(xué)反應(yīng)程式,一邊讓學(xué)生配平化學(xué)反應(yīng)式,同時參看課本的圖解的的方法來進行教學(xué)。
A、第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,同時脫下4個[H];在葡萄糖分解的過程中釋放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段:丙酮酸進入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下,共脫下20個[H],丙酮被氧化分解成二氧化碳;在此過程釋放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩階段脫下的共24個[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個O2結(jié)合成水;在此過程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導(dǎo)學(xué)生把有氧呼吸的三個階段進行表解分析,如
第一階段
第二階段
第三階段
場所
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
線粒體
線粒體
反應(yīng)物
葡萄糖
丙酮酸和水
還原性氫和氧氣
生成物
丙酮酸和還原性氫
二氧化碳和還原性氫
水
產(chǎn)生ATP數(shù)量
少量(2)
少量(2)
大量(4)
需要ATP數(shù)量
需要(2)
不需要
不需要
氧的關(guān)系
無關(guān)
無關(guān)
有關(guān)
(3)有氧呼吸過程中能量變化
教師應(yīng)向?qū)W生說明,在有氧呼吸過程中,葡萄糖徹底氧化分解,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量儲存在ATP中,其余的能量都以熱能的形式散失了。
(4)在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個步驟后,教師應(yīng)提一些綜合性的問題,讓學(xué)生在討論過程中,深化對有氧呼吸過程的理解:
①如:教師應(yīng)使學(xué)生明白有機物在體外氧化(即燃燒)與有機物在體內(nèi)氧化的化學(xué)本質(zhì)是完全一樣的,但其化學(xué)反應(yīng)的歷程卻是不一樣的,為此可提出這樣的問題:“有人說葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的氧化就是葡萄糖在體內(nèi)的“燃燒”過程,你認(rèn)為這一說法有道理嗎?”
本題涉及到了生物體的另一項極其重要的生理過程,即呼吸作用。首先分析一下葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的這種生理作用為什么可以叫“燃燒”,我們從對下表的分析入手,深入了解一下呼吸作用。
②再如:引導(dǎo)學(xué)生分析明白有氧呼吸為什么是一個氧化分解過程,教師可提出這樣問題:“你能分析一下為什么呼吸作用與有機物的氧化分解是同一個含義嗎?”
氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)實際上是物質(zhì)得失電子的問題,對于一個有機化學(xué)反應(yīng),可以有一個較為簡單的方法判斷是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng),若一個有機化合物去氫或加氧,這個物質(zhì)就是被氧化了,如果一個有機化合物加氫或去氧,這個物質(zhì)就是被還原了。
人教版高二生物上冊《生物的呼吸作用》教材分析
人教版高二生物上冊《生物的呼吸作用》教材分析
生物的呼吸作用
教學(xué)目標(biāo)
一、知識方面
1、使學(xué)生了解呼吸作用的概念
2、使學(xué)生掌握有氧呼吸的過程
3、使學(xué)生理解有氧呼吸和無氧呼吸的異同
4、使學(xué)生理解呼吸作用的意義
5、使學(xué)生理解呼吸作用的本質(zhì)
6、使學(xué)生理解呼吸作用和光合作用這兩種生物界最重要的兩種生理過程的區(qū)別與聯(lián)系
二、能力方面
1、通過分析有氧呼吸的過程,訓(xùn)練學(xué)生分析問題的能力,培養(yǎng)他們良好的思維品質(zhì)。
2、通過讓學(xué)生對比有氧呼吸和無氧呼吸的異同、光合作用和呼吸作用的異同,培養(yǎng)學(xué)生列表比較能力和歸納的能力。
三、情感、態(tài)度、價值觀方面
通過引導(dǎo)學(xué)生討論利用光合作用、呼吸作用的原理,提出使作物增產(chǎn)的措施,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,增強學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)、社會的理解,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心身邊的科學(xué)的意識,同時進行生命科學(xué)價值觀的教育。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)是本章的重點內(nèi)容之一。教材包括、有氧呼吸、無氧呼吸以及呼吸作用的意義等四部分內(nèi)容。
1、呼吸作用的概念
教材中提及的呼吸的概念基本上和初中生物課本中提到的類似,只是更加強調(diào)發(fā)生的部位在細(xì)胞中,氧化的底物不只是葡萄糖,還有糖類、脂類和蛋白質(zhì),這部分內(nèi)容對學(xué)生進一步深入學(xué)習(xí)呼吸作用原理起到承上啟下的作用。
2、有氧呼吸
教材首先指出有氧呼吸是高等動、植物進行呼吸作用的主要形式,通常所說的呼吸作用就是指有氧呼吸。
接著教材給出了有氧呼吸的總反應(yīng)式,在此基礎(chǔ)上結(jié)合插圖闡述了有氧呼吸全過程的三個階段、并且指出了各階段進行的場所:
第一階段是葡萄糖脫氫,產(chǎn)生還原性氫、丙酮酸和少量的ATP,這個階段在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中進行。
第二階段是丙酮酸繼續(xù)脫氫,同時需要水分子參與反應(yīng),產(chǎn)生還原性氫、二氧化碳和少量的ATP,這個階段在線粒體中進行。
第三階段是前兩階段脫下的氫與氧氣結(jié)合生成水,這一階段產(chǎn)生了大量的ATP,這個階段也在線粒體中進行。
3、無氧呼吸
教材首先說明生物一般是在無氧條件下能進行無氧呼吸,并分別闡述了高等植物細(xì)胞的無氧呼吸及其場所、高等動物細(xì)胞的無氧呼吸及其場所。
然后教材對一些高等植物的某些部分在進行無氧呼吸時也可以產(chǎn)生乳酸又做了補充說明;同時教材還用小號字對有氧呼吸的進化做了簡要的介紹。
教師在這里應(yīng)補充無氧呼吸與發(fā)酵這一組學(xué)生易混淆的概念。
4、有氧呼吸與無氧呼吸的異同
教材是以圖表結(jié)合講述的形式,對有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別進行了比較。
5、呼吸作用的意義
教材從兩個方面論述了呼吸作用的意義,其一,為生物體的生命活動提供能量;其二,為其他化合物的合成提供能量;在這里教師有必要對呼吸的意義作適當(dāng)?shù)难a充,如:呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料;再如有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進化速度所起的巨大推動作用等。
教法建議
1、引言
因為呼吸作用在初中生物課上也是重點學(xué)習(xí)的重要生物學(xué)原理之一,所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎(chǔ)的,因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點,教師可設(shè)計問題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度,并把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進行教學(xué)。
2、有氧呼吸
(1)讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的有氧呼吸的總反應(yīng)方程式,在比較中體會有氧呼吸的產(chǎn)物與反應(yīng)物都需要水這一事實。
(2)有氧呼吸的過程
①有氧呼吸過程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導(dǎo)學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個階段時,可采用如下教法:教師一邊寫化學(xué)反應(yīng)程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式,同時參看課本圖解的方法來進行教學(xué)。
A、第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,同時脫下4個[H];在葡萄糖分解的過程中釋放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段:丙酮酸進入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下,共脫下20個[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此過程釋放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩階段脫下的共24個[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個O2結(jié)合成水;在此過程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導(dǎo)學(xué)生把有氧呼吸的三個階段進行表解分析。
(3)有氧呼吸過程中能量變化
教師應(yīng)向?qū)W生說明,在有氧呼吸過程中,葡萄糖徹底氧化分解,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量儲存在ATP中,其余的能量都有以熱能的形式散失了。
(4)在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個步驟后,教師應(yīng)提一些綜合性的問題,讓學(xué)生在討論過程中,深化對有氧呼吸過程的理解。
為使學(xué)生樹立學(xué)以致用的觀念,同時也是對上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí),教師還可以提一些利用有氧呼吸原理用于生產(chǎn)實踐的相關(guān)問題,供學(xué)生討論,同時加深對有氧呼吸的理解。比如教師可設(shè)計這樣的問題:
“如果有人向你請教怎么能長期儲存農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果,你能利用學(xué)過的呼吸作用原理,提供一些有價值的建議或措施嗎?”
3、無氧呼吸
(1)無氧呼吸的概念
教師可引導(dǎo)學(xué)生討論:“生物體在什么情況下,可能會供氧不足?”,這樣很自然地有了下一設(shè)問:“在缺氧條件下,生物體如何呼吸呢?”從而引入對無氧呼吸的學(xué)習(xí)。
教師應(yīng)向?qū)W生解釋我們平常所說的呼吸作用實際上指的有氧呼吸,它是在有氧的條件下進行的。無氧呼吸一般是指細(xì)胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等生物稱為無氧呼吸,如果是微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。
(2)無氧呼吸的過程
教師可采用一邊寫化學(xué)方程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式的方法進行教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生分析討論高等植物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所、高等動物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所。最后總結(jié)無氧呼吸的全過程。
第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,與有氧呼吸的第一階段完全相同。
第二階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解為酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化為乳酸。
為使學(xué)生加深對無氧呼吸的理解,教師可設(shè)計一些問題供學(xué)生討論。
4、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
有氧呼吸和無氧呼吸從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同,只是從丙酮酸開始它們分別沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物。
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同。
教師為學(xué)生提供有價值的,與學(xué)生生活密切相關(guān)的討論話題,以強化對二者聯(lián)系的理解。如可提問題:
①你每天都進行很多運動吧?你是否想過,當(dāng)你進行不同形式的運動時,你的身體其實采用不同的方式為你供能呢?
②病毒進行有氧呼吸還是無氧呼吸?
5、有氧呼吸與光合作用的異同
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與光合作用的異同。
此時教師可為學(xué)生提供一些可供討論的與人類生產(chǎn)實踐相聯(lián)系的話題來分析,以訓(xùn)練其分析問題的能力。如教師可問:
“你能利用光合作用、呼吸作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?”
6、呼吸作用的意義
教師可從下面幾個方面引導(dǎo)學(xué)生分析呼吸作用的意義
(1)為生物體的生命活動提供能量;
(2)為其他化合物的合成提供能量;
(3)呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料,例如,呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸,在酶的作用下可迅速轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各類物質(zhì)??梢哉f,呼吸作用是生物體內(nèi)各種有機物相互轉(zhuǎn)化的樞紐,它把生物體的糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成了一個整體。
(4)有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進化速度所起的巨大推動作用。