小學(xué)健康的教案

人體的營養(yǎng)和健康。

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹，作為教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？下面是小編幫大家編輯的《人體的營養(yǎng)和健康》，希望能對(duì)您有所幫助，請(qǐng)收藏。

選修本
第5課時(shí)人體的營養(yǎng)和健康

知識(shí)精華
1、營養(yǎng)物質(zhì)功能
提供能量：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)均能氧化分解供能。
其供能的順序：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)是構(gòu)建和修復(fù)組織的主要原料
提供構(gòu)建和修復(fù)物質(zhì)：糖類和脂類是構(gòu)成細(xì)胞膜和神經(jīng)組織的重要部分
Ga、Mg、、、P是構(gòu)成骨骼的主要成分
酶和一些激素是蛋白質(zhì)
提供調(diào)節(jié)物質(zhì)碘是甲狀腺激素的主要成分
2、營養(yǎng)不良：
蛋白質(zhì)供給不足，影響發(fā)育和抵抗力
營養(yǎng)供給不足缺鈣影響骨的發(fā)育
缺維生素A會(huì)引起夜盲癥
缺維生素C會(huì)引起壞血病
營養(yǎng)過剩：如獲取能量過多，導(dǎo)致肥胖
攝取營養(yǎng)的種類、數(shù)量、比例符合實(shí)際需要
合理加工食物，減少營養(yǎng)素的損失，提高利用率
3、合理膳食：食物對(duì)人體無毒害且符合食品衛(wèi)生要求
建立良好的飲食習(xí)慣和合理膳食制度

題例領(lǐng)悟
例1、下列屬于人體構(gòu)建和修復(fù)機(jī)體組織的物質(zhì)，最全的一組是：
①水②脂類③糖類④蛋白質(zhì)⑤纖維素⑥無機(jī)鹽⑦維生素
A、①③④⑤⑦B、①③④⑥⑦C①②③④⑥D(zhuǎn)、①②③④⑥⑦
解析：參與構(gòu)建和修復(fù)人體組織的物質(zhì)主要有水分、蛋白質(zhì)、脂類、糖類和無機(jī)鹽等。而纖維素是植物體細(xì)胞壁的主要組成成分；纖維素是調(diào)節(jié)機(jī)體生理功能的重要物質(zhì)。答案：C
例2、下列各項(xiàng)中不是成人每天要進(jìn)食一定量蛋白質(zhì)的原因是：
A、蛋白質(zhì)在人體內(nèi)不能儲(chǔ)存。
B、蛋白質(zhì)不能全部由糖類和脂肪在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而成。
C、蛋白質(zhì)提供生命活動(dòng)所需的大部分能量。
D、體內(nèi)蛋白質(zhì)每天要少量分解一些，更換新的。
解析：蛋白質(zhì)作為生物不可缺少的重要物質(zhì)，其雖可作為能源物質(zhì)，但非主要的，體內(nèi)物質(zhì)供能的順序依次為糖類、脂肪、蛋白質(zhì)。
答案：C
自我評(píng)價(jià)
一、選擇題：
1、下面關(guān)于人類營養(yǎng)的說法中，不正確的是：（）
A、由于蛋白質(zhì)能參與各項(xiàng)生命活動(dòng)，所以每天食物中以蛋白質(zhì)含量最高為宜。
B、淘洗大米時(shí)次數(shù)不宜過多，以防止維生素B1的損失。
C、蔬菜應(yīng)先洗后切，大火快炒，防止維生素C的損失。
D、食物加工既要防止生物污染，又要防腐劑等過量帶來的化學(xué)污染。
2、人體血液中不可能出現(xiàn)（）
A、纖維素B、紅細(xì)胞C、蛋白質(zhì)D、激素
3、某人由于營養(yǎng)不良，身體浮腫，其食療補(bǔ)救措施是：（）
A、多吃蔬菜B、多吃饅頭C、多喝豆?jié){D、多喝水
4、1克糖類、脂肪和蛋白質(zhì)在體內(nèi)完全氧化分解所釋放的能量分別是17。15千焦、38。91千焦和17。15千焦，由此可得出的結(jié)論是：（）
A、三者都可作為能源物質(zhì)
B、蛋白質(zhì)是主要的能源物質(zhì)。
C、糖類是主要的能源物質(zhì)
D、脂肪是主要的能源物質(zhì)
5、下列哪一組疾病是營養(yǎng)不良引起的：（）
A、腳氣病和壞血病B、夜盲病和巨人癥
C、糖尿病和軟骨病D、佝僂病和心臟病
6、一個(gè)健康的人若進(jìn)食較多的糖和食鹽，那么他排出的尿液中所含的葡萄糖和鹽分的量：（）
A、鹽增多，糖未增多B、糖增多，鹽未增多
C、兩種都增多D、兩種都未增多
二、簡答題：
7、根據(jù)所學(xué)習(xí)的知識(shí)，說明嬰幼兒期蛋白質(zhì)供應(yīng)不足，會(huì)對(duì)其生長發(fā)育有何影響。

自我評(píng)價(jià)答案
一、選擇題：
1、A；2、A；3、C；4、A；5、A；6、A。
二、簡答題略

相關(guān)知識(shí)

人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)及營養(yǎng)和免疫

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)，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)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng)，幫助高中教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？為滿足您的需求，小編特地編輯了“人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)及營養(yǎng)和免疫”，但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。

一、選擇題（每小題有一個(gè)或幾個(gè)答案符合題意要求）

1．人體排出體內(nèi)水分的途徑有（）

A．腎臟B．皮膚C．肺D．大腸

2．人體排鉀的特點(diǎn)是（）

A．多吃多排B．少吃少排C．不吃不排D．不吃也排

3．抗利尿激素的分泌器官是（）

A．下丘腦B．垂體前葉C．垂體后葉D．腎上腺皮質(zhì)

4．醛固酮能促進(jìn)腎小管和集合管（）

A．對(duì)Na+的吸收B．對(duì)Na+的分泌

C．對(duì)K+的吸收D．對(duì)K+的分泌

5．人體每天（24h）至少排出多少毫升水，才不至于引起代謝廢物對(duì)人體的傷害？（）

A．500mlB．1000mlC．1500mlD．2000ml

6．當(dāng)血糖含量降低時(shí)，通過有關(guān)神經(jīng)的作用，可以使相關(guān)腺體分泌增加的是（）

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2012屆高考生物第一輪總復(fù)習(xí)人體的營養(yǎng)與健康教案

高考生物第一輪總復(fù)習(xí)講座之三

第一章人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)及營養(yǎng)和免疫

第二章人體的營養(yǎng)與健康

[實(shí)驗(yàn)一]幾種果蔬中維生素C含量的測定

各種營養(yǎng)物質(zhì)的功能、缺乏后的癥狀以及合理營養(yǎng)是本節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

幾種果蔬中維生素C含量測定的實(shí)驗(yàn)，是選修本中的為數(shù)不多的實(shí)驗(yàn)之一，實(shí)驗(yàn)方法與原理，特別是定量的測定與計(jì)算方法，必須重點(diǎn)掌握。

人體在整個(gè)生命活動(dòng)中，必須由外界攝取營養(yǎng)物質(zhì)作為生命活動(dòng)和保持體溫恒定的能量來源，滿足人體生長、發(fā)育、組織修補(bǔ)等一系列新陳代謝活動(dòng)的需要。這些營養(yǎng)物質(zhì)來源于食物，食物含有各種營養(yǎng)成分，大多數(shù)是較為復(fù)雜的有機(jī)物，必須以消化系統(tǒng)的消化和吸收，才能被人利用。

人體所需的營養(yǎng)素有六大類，即蛋白質(zhì)、脂類、糖類、水、無機(jī)鹽、維生素（第七營養(yǎng)素為膳食纖維），這些營養(yǎng)素的作用、缺乏癥、來源等可歸納如下：

營養(yǎng)物質(zhì)主要功能缺乏癥來源

蛋白質(zhì)構(gòu)成組織、滿足生長發(fā)育、更新與修復(fù)組織的重要原料，催化化學(xué)反應(yīng)（酶）、調(diào)節(jié)生理功能（某些激素）、提供能量。幼年：生長發(fā)育遲緩，體重過輕

成年：易疲倦，體重下降，肌肉萎縮，浮腫，抵抗力下降魚、肉、蛋、奶、豆制品等

脂類構(gòu)成細(xì)胞膜和神經(jīng)組織的重要成分，提供與貯存能量動(dòng)物油

植物油

糖類提供能量，構(gòu)成細(xì)胞和神經(jīng)組織的重要成分谷類

水各種生理活動(dòng)離不開水飲料、食物

無機(jī)鹽鈣磷構(gòu)成骨胳、牙齒的重要成分佝僂病、骨質(zhì)疏松癥動(dòng)物骨、蝦皮

鋅多種酶的組分動(dòng)物肝臟

碘甲狀腺激素的組分影響嬰幼兒腦的發(fā)育，成年易患甲腫病海藻

維生素A促進(jìn)生長、發(fā)育、增強(qiáng)抗病力夜盲癥、上呼吸道感染肝、蛋、乳制品、胡蘿卜等

B1維持正常代謝與神經(jīng)系統(tǒng)正常機(jī)能神經(jīng)類、食欲不振、消化不良、腳氣病谷粒的麩皮

C參與細(xì)胞間質(zhì)的形成、促進(jìn)細(xì)胞的機(jī)能毛細(xì)血管脆性大，易破裂、易患?jí)难「鞣N新鮮蔬果

D促進(jìn)對(duì)鈣、磷的吸收和利用骨發(fā)育不良、佝僂病、骨質(zhì)疏松癥肝臟

應(yīng)該指出，營養(yǎng)不良對(duì)人體健康有影響，但是營養(yǎng)過剩，對(duì)健康也是有害的。例如，獲取能量過多，體內(nèi)脂肪就容易堆積，造成肥胖。并發(fā)生動(dòng)脈硬化、冠心病等。

維生素C含量測定的實(shí)驗(yàn)原理是：維生素C是強(qiáng)還原性物質(zhì)，能將碘還原成碘離子。即：

C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-。在沒有雜質(zhì)干擾時(shí)，一定量的果蔬提取液還原碘的量與提取液中維生素C的含量成正比。

實(shí)驗(yàn)步驟：

樣品制備→調(diào)PH→滴定→計(jì)算

某校課外活動(dòng)小組對(duì)XX牌的桔子汁中維生素C含量進(jìn)行測定。下面是測定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。（請(qǐng)?zhí)顚懴嚓P(guān)空格）

1、實(shí)驗(yàn)用品及試劑：

（1）儀器用品（略）

（2）試劑：指示劑、濃度為7.5×10-mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘液、蒸餾水標(biāo)準(zhǔn)Vc液等。

2、實(shí)驗(yàn)過程：

（1）清潔儀器。

（2）打開桔子汁包裝，目測顏色與澄清度（均正常），用向錐形瓶中移入25ml待測桔子汁，滴入幾滴指示劑。

（3）用左手控制滴定管的（部位），右手搖動(dòng)錐形瓶，注意要輕晃，原因是：。眼睛注視，直到終點(diǎn)。滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是。記錄碘液的用量時(shí)眼睛要。

3、數(shù)據(jù)記錄與處理（請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理表格）。

若經(jīng)數(shù)據(jù)處理，滴定桔子汁消耗標(biāo)準(zhǔn)碘液的量為25ml，滴定標(biāo)準(zhǔn)Vc用去碘液11mL，則此橙汁中Vc的含量是mg/L。寫出計(jì)算式：。

解析：依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理：指示劑為淀粉溶液，移液常用的儀器有移液管、量筒。量筒是一種輕粗略的量器，精確定不到百分一。Vc呈酸性且易被氧化，滴定時(shí)應(yīng)用酸式滴定管，滴定至終點(diǎn)時(shí)，淀粉遇碘則呈藍(lán)色，此時(shí)要準(zhǔn)確讀出碘液的用量（注意：眼睛要平視）。

所以答案是：1、（2）淀粉溶液2、（2）移液管（3）旋塞避免少量Vc被空氣氧化，另外使被測溶液與碘溶液充分混合錐形瓶內(nèi)顏色變化溶液變?yōu)樗{(lán)色平視

3

次數(shù)桔子汁體積標(biāo)準(zhǔn)碘液體積平均值

滴定前刻度滴定后刻度實(shí)際體積

第一次ml

第二次ml

根據(jù)下面公式可推算出桔子汁中Vc含量909mg/L。

Vcmg/L=×100×40

1、將下列（1）～（4）項(xiàng)中的病人，選擇出最需補(bǔ)充的食物

（1）腳氣病人

（2）營養(yǎng)不良浮腫病人

（3）壞血病人

（4）夜盲癥病從

A、新鮮綠葉蔬菜B、胡蘿卜C、魚、蛋D、粗糧

2、我們每天攝入一定量的蛋白質(zhì)主要用來

A、提供能量B、修復(fù)與更新組織C、合成糖元D、轉(zhuǎn)變成脂肪

3、除了下列哪一項(xiàng)之外，其余各項(xiàng)缺乏都會(huì)影響嬰幼兒腦的正常發(fā)育？

A、蛋白質(zhì)B、磷脂C、碘D、鈣

4、骨質(zhì)軟化病人應(yīng)增加補(bǔ)充

A、維生素A與鈣、磷B、維生素D與鈣、磷

C、維生素C與鐵、鎂D、維生素B與鋅、碘

5、下列疾病與成年人營養(yǎng)不合理無關(guān)的是

A、骨質(zhì)疏松病B、動(dòng)脈粥樣硬化

C、甲狀腺腫大D、白化病

6、某成年人日常生活中，常伴有潰瘍，牙齦出血，牙齒松動(dòng)，關(guān)節(jié)痛等癥狀，原因是其缺乏

A、維生素AB、維生素B1C、維生素CD、維生素D

7、測定維生素C的實(shí)驗(yàn)中，滴定前向果蔬組織提取液中加入2ml淀粉溶液的目的是

A、增加溶液的濃度B、調(diào)節(jié)溶液的酸堿度

C、降低溶液的濃度D、溶液反應(yīng)的終點(diǎn)指示劑

8、若滴定白蘿卜（50g）提取液時(shí)用了碘液量1.5ml，用同樣碘液滴定標(biāo)準(zhǔn)維生素（Vc藥片100mg/片）溶液用去碘液量11.2ml，則該白蘿卜每100g含Vcmg（保留一位小數(shù)）。

1、（1）D（2）C（3）A（4）B

2、B3、D4、D5、D

6、C7、D8、26.8

第一章人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)及營養(yǎng)和免疫

第二章人體的營養(yǎng)與健康

[實(shí)驗(yàn)一]幾種果蔬中維生素C含量的測定

各種營養(yǎng)物質(zhì)的功能、缺乏后的癥狀以及合理營養(yǎng)是本節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

幾種果蔬中維生素C含量測定的實(shí)驗(yàn)，是選修本中的為數(shù)不多的實(shí)驗(yàn)之一，實(shí)驗(yàn)方法與原理，特別是定量的測定與計(jì)算方法，必須重點(diǎn)掌握。

人體在整個(gè)生命活動(dòng)中，必須由外界攝取營養(yǎng)物質(zhì)作為生命活動(dòng)和保持體溫恒定的能量來源，滿足人體生長、發(fā)育、組織修補(bǔ)等一系列新陳代謝活動(dòng)的需要。這些營養(yǎng)物質(zhì)來源于食物，食物含有各種營養(yǎng)成分，大多數(shù)是較為復(fù)雜的有機(jī)物，必須以消化系統(tǒng)的消化和吸收，才能被人利用。

人體所需的營養(yǎng)素有六大類，即蛋白質(zhì)、脂類、糖類、水、無機(jī)鹽、維生素（第七營養(yǎng)素為膳食纖維），這些營養(yǎng)素的作用、缺乏癥、來源等可歸納如下：

營養(yǎng)物質(zhì)主要功能缺乏癥來源

蛋白質(zhì)構(gòu)成組織、滿足生長發(fā)育、更新與修復(fù)組織的重要原料，催化化學(xué)反應(yīng)（酶）、調(diào)節(jié)生理功能（某些激素）、提供能量。幼年：生長發(fā)育遲緩，體重過輕

成年：易疲倦，體重下降，肌肉萎縮，浮腫，抵抗力下降魚、肉、蛋、奶、豆制品等

脂類構(gòu)成細(xì)胞膜和神經(jīng)組織的重要成分，提供與貯存能量動(dòng)物油

植物油

糖類提供能量，構(gòu)成細(xì)胞和神經(jīng)組織的重要成分谷類

水各種生理活動(dòng)離不開水飲料、食物

無機(jī)鹽鈣磷構(gòu)成骨胳、牙齒的重要成分佝僂病、骨質(zhì)疏松癥動(dòng)物骨、蝦皮

鋅多種酶的組分動(dòng)物肝臟

碘甲狀腺激素的組分影響嬰幼兒腦的發(fā)育，成年易患甲腫病海藻

維生素A促進(jìn)生長、發(fā)育、增強(qiáng)抗病力夜盲癥、上呼吸道感染肝、蛋、乳制品、胡蘿卜等

B1維持正常代謝與神經(jīng)系統(tǒng)正常機(jī)能神經(jīng)類、食欲不振、消化不良、腳氣病谷粒的麩皮

C參與細(xì)胞間質(zhì)的形成、促進(jìn)細(xì)胞的機(jī)能毛細(xì)血管脆性大，易破裂、易患?jí)难「鞣N新鮮蔬果

D促進(jìn)對(duì)鈣、磷的吸收和利用骨發(fā)育不良、佝僂病、骨質(zhì)疏松癥肝臟

應(yīng)該指出，營養(yǎng)不良對(duì)人體健康有影響，但是營養(yǎng)過剩，對(duì)健康也是有害的。例如，獲取能量過多，體內(nèi)脂肪就容易堆積，造成肥胖。并發(fā)生動(dòng)脈硬化、冠心病等。

維生素C含量測定的實(shí)驗(yàn)原理是：維生素C是強(qiáng)還原性物質(zhì)，能將碘還原成碘離子。即：

C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-。在沒有雜質(zhì)干擾時(shí)，一定量的果蔬提取液還原碘的量與提取液中維生素C的含量成正比。

實(shí)驗(yàn)步驟：

樣品制備→調(diào)PH→滴定→計(jì)算

某校課外活動(dòng)小組對(duì)XX牌的桔子汁中維生素C含量進(jìn)行測定。下面是測定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。（請(qǐng)?zhí)顚懴嚓P(guān)空格）

1、實(shí)驗(yàn)用品及試劑：

（1）儀器用品（略）

（2）試劑：指示劑、濃度為7.5×10-mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘液、蒸餾水標(biāo)準(zhǔn)Vc液等。

2、實(shí)驗(yàn)過程：

（1）清潔儀器。

（2）打開桔子汁包裝，目測顏色與澄清度（均正常），用向錐形瓶中移入25ml待測桔子汁，滴入幾滴指示劑。

（3）用左手控制滴定管的（部位），右手搖動(dòng)錐形瓶，注意要輕晃，原因是：。眼睛注視，直到終點(diǎn)。滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是。記錄碘液的用量時(shí)眼睛要。

3、數(shù)據(jù)記錄與處理（請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理表格）。

若經(jīng)數(shù)據(jù)處理，滴定桔子汁消耗標(biāo)準(zhǔn)碘液的量為25ml，滴定標(biāo)準(zhǔn)Vc用去碘液11mL，則此橙汁中Vc的含量是mg/L。寫出計(jì)算式：。

解析：依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理：指示劑為淀粉溶液，移液常用的儀器有移液管、量筒。量筒是一種輕粗略的量器，精確定不到百分一。Vc呈酸性且易被氧化，滴定時(shí)應(yīng)用酸式滴定管，滴定至終點(diǎn)時(shí)，淀粉遇碘則呈藍(lán)色，此時(shí)要準(zhǔn)確讀出碘液的用量（注意：眼睛要平視）。

所以答案是：1、（2）淀粉溶液2、（2）移液管（3）旋塞避免少量Vc被空氣氧化，另外使被測溶液與碘溶液充分混合錐形瓶內(nèi)顏色變化溶液變?yōu)樗{(lán)色平視

3

次數(shù)桔子汁體積標(biāo)準(zhǔn)碘液體積平均值

滴定前刻度滴定后刻度實(shí)際體積

第一次ml

第二次ml

根據(jù)下面公式可推算出桔子汁中Vc含量909mg/L。

Vcmg/L=×100×40

1、將下列（1）～（4）項(xiàng)中的病人，選擇出最需補(bǔ)充的食物

（1）腳氣病人

（2）營養(yǎng)不良浮腫病人

（3）壞血病人

（4）夜盲癥病從

A、新鮮綠葉蔬菜B、胡蘿卜C、魚、蛋D、粗糧

2、我們每天攝入一定量的蛋白質(zhì)主要用來

A、提供能量B、修復(fù)與更新組織C、合成糖元D、轉(zhuǎn)變成脂肪

3、除了下列哪一項(xiàng)之外，其余各項(xiàng)缺乏都會(huì)影響嬰幼兒腦的正常發(fā)育？

A、蛋白質(zhì)B、磷脂C、碘D、鈣

4、骨質(zhì)軟化病人應(yīng)增加補(bǔ)充

A、維生素A與鈣、磷B、維生素D與鈣、磷

C、維生素C與鐵、鎂D、維生素B與鋅、碘

5、下列疾病與成年人營養(yǎng)不合理無關(guān)的是

A、骨質(zhì)疏松病B、動(dòng)脈粥樣硬化

C、甲狀腺腫大D、白化病

6、某成年人日常生活中，常伴有潰瘍，牙齦出血，牙齒松動(dòng)，關(guān)節(jié)痛等癥狀，原因是其缺乏

A、維生素AB、維生素B1C、維生素CD、維生素D

7、測定維生素C的實(shí)驗(yàn)中，滴定前向果蔬組織提取液中加入2ml淀粉溶液的目的是

A、增加溶液的濃度B、調(diào)節(jié)溶液的酸堿度

C、降低溶液的濃度D、溶液反應(yīng)的終點(diǎn)指示劑

8、若滴定白蘿卜（50g）提取液時(shí)用了碘液量1.5ml，用同樣碘液滴定標(biāo)準(zhǔn)維生素（Vc藥片100mg/片）溶液用去碘液量11.2ml，則該白蘿卜每100g含Vcmg（保留一位小數(shù)）。

1、（1）D（2）C（3）A（4）B

2、B3、D4、D5、D

6、C7、D8、26.8

人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)和免疫

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以保證學(xué)生們在上課時(shí)能夠更好的聽課，幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。我們要如何寫好一份值得稱贊的教案呢？小編收集并整理了“人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)和免疫”，希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。

高三生物選修課教案
第一章人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)和免疫第一節(jié)人體的穩(wěn)態(tài)一、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)
教學(xué)目的1．內(nèi)環(huán)境的知識(shí)（理解）；2．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念及其生理意義（理解）。
教學(xué)重點(diǎn)：內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的生理意義。教學(xué)難點(diǎn)：內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念。
教學(xué)用具：沉淀或經(jīng)離心處理后的血液(需加抗凝劑)，自制“體內(nèi)細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境之間物質(zhì)交換”的多媒體課件或抽拉式幻燈片。
教學(xué)方法：講述與歸納、觀察相結(jié)合。
教學(xué)過程：提問：人體內(nèi)的代謝活動(dòng)都是通過酶促反應(yīng)來完成的，那么，酶活性受哪些因素影響？（回答：溫度和pH等。）
引言：可見，一個(gè)生命活動(dòng)正常的人，他體內(nèi)的溫度和酸堿度等理化性質(zhì)都是處在相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的。這堂課學(xué)習(xí)的課題是《內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)》。提問：什么是內(nèi)環(huán)境呢？講述：體內(nèi)有許多液體，它們是內(nèi)環(huán)境的基礎(chǔ)。人體內(nèi)含有的大量液體統(tǒng)稱為體液。體液可分為細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液。細(xì)胞內(nèi)液是存在于細(xì)胞內(nèi)的體液。（學(xué)生舉例）細(xì)胞外液是存在于細(xì)胞外的體液。（學(xué)生舉例）組織液、血漿和淋巴是細(xì)胞外液的主要部分，它們共同構(gòu)成了體內(nèi)細(xì)胞生活的液體環(huán)境，這個(gè)液體環(huán)境叫做人體的內(nèi)環(huán)境。觀察：請(qǐng)大家認(rèn)真觀察屏幕上的動(dòng)態(tài)圖（圖中依次出現(xiàn)血管及其中的血細(xì)胞、血漿、淋巴、組織細(xì)胞、組織液。圖中血液在不斷流動(dòng)，圖中出現(xiàn)的箭頭表示血漿、淋巴、組織液三者之間的物質(zhì)交換）。
練習(xí)：請(qǐng)大家用箭頭表示內(nèi)環(huán)境三個(gè)主要組成部分之間的關(guān)系。
提問：體內(nèi)細(xì)胞與外界是如何進(jìn)行物質(zhì)交換的呢？
講述：外界環(huán)境中的食物和空氣分別經(jīng)過消化系統(tǒng)的消化吸收和呼吸系統(tǒng)的細(xì)胞呼吸后，養(yǎng)料和氧氣隨血液循環(huán)到全身各處，通過內(nèi)環(huán)境之間的物質(zhì)交換，養(yǎng)料和氧氣從組織液、血漿或淋巴進(jìn)入全身的組織細(xì)胞；全身組織細(xì)胞代謝產(chǎn)生的二氧化碳等終產(chǎn)物又進(jìn)入內(nèi)環(huán)境，通過循環(huán)系統(tǒng)，最終由呼吸系統(tǒng)。泌尿系統(tǒng)或皮膚排出體外。可見，體內(nèi)的細(xì)胞必須通過內(nèi)環(huán)境才能與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。（教師邊講述邊依次板書出對(duì)應(yīng)方框及箭頭）過渡：體內(nèi)的每個(gè)活細(xì)胞都直接或間接的與外界環(huán)境聯(lián)系，可見生命是個(gè)開放的系統(tǒng)。作為生命系統(tǒng)的特征之一，就是它的穩(wěn)態(tài)。
講述：眾所周知，血漿的含水量在90～92%之間；人的正常體溫在37℃左右；血漿濃度穩(wěn)定在80～120mg/dL之間。這些都是內(nèi)環(huán)境處于穩(wěn)態(tài)的例證。
提問：為什么給病人輸液時(shí)，輸入的是生理鹽水，而不是蒸餾水？（讓學(xué)生略加討論再回答，必要時(shí)教師可以提示。）
講述：人體血漿37℃時(shí)的滲透壓在77kPa左右，相當(dāng)于生理鹽水的滲透壓。如果大量輸進(jìn)蒸餾水，將使人體內(nèi)環(huán)境的滲透壓大大降低，致使細(xì)胞大量吸水，這可能會(huì)造成細(xì)胞最終無法維持原有形態(tài)甚至破裂等結(jié)果。
觀察：請(qǐng)仔細(xì)觀察下列演示實(shí)驗(yàn)步驟。這是已靜置后的血液，也可以用離心了的血液（教師出示血液）。取甲乙兩個(gè)潔凈試管，向甲內(nèi)加入血漿，向乙內(nèi)加入等量蒸餾水，用酸堿試紙檢測。然后，向甲、乙內(nèi)滴入等量的幾滴鹽酸溶液，搖勻后，再用酸堿試紙檢測。教師及時(shí)出示檢測結(jié)果。
講述：第一次測試結(jié)果反映血漿顯堿性；第二次測試結(jié)果反映甲內(nèi)溶液不顯酸性而乙內(nèi)溶液顯酸性。實(shí)驗(yàn)證明，在外界影響不太大的情況下，血漿的pH穩(wěn)定在7．35～7．45之間。上述事實(shí)表明，人體內(nèi)環(huán)境處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
提問：血糖濃度過低或過高，生命活動(dòng)是否正常？（回答：血糖濃度過低可能出現(xiàn)低血糖癥；血糖濃度過高可能出現(xiàn)糖尿病。）提問：如果內(nèi)環(huán)境的酸堿度發(fā)生顯著改變，酶的活性將受到什么影響？
回答：酶將不能正常發(fā)揮催化作用甚至失活。
講述：上述事實(shí)表明，內(nèi)環(huán)境中各種理化因子的變動(dòng)都不能超過一定范圍，否則，可能會(huì)引起代謝的障礙、疾病，甚至危及生命?？梢?，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。
提問：內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是如何實(shí)現(xiàn)的呢？
講述：初中時(shí)我們已經(jīng)學(xué)過，人的體溫能保持相對(duì)恒定，是在神經(jīng)系統(tǒng)和體液（主要是血液）的調(diào)節(jié)下，通過循環(huán)、呼吸等系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)共同實(shí)現(xiàn)的。
通過第六節(jié)的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)知道，血糖濃度能保持相對(duì)穩(wěn)定，也是在神經(jīng)系統(tǒng)和體液的調(diào)節(jié)下，通過肝臟、腎等器官的協(xié)調(diào)活動(dòng)共同實(shí)現(xiàn)的。
生活中，劇烈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的酸脹感，在一段時(shí)間后會(huì)自動(dòng)消失，這是為什么呢？剛做的演示實(shí)驗(yàn)已表明，血漿對(duì)血液的酸堿度具有調(diào)節(jié)作用。下面我們以血漿對(duì)酸堿度的調(diào)節(jié)為例，來說明內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是如何實(shí)現(xiàn)的。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本中“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)概念”的最后一個(gè)自然段。
提問：為什么甲試管內(nèi)的溶液在滴入少量鹽酸溶液后卻不顯酸性？（回答：略。）
講述：原來血液中有由一種弱酸和相應(yīng)的一種強(qiáng)堿鹽組成的酸堿緩沖對(duì)。比如，劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)因缺氧而產(chǎn)生乳酸，這時(shí)，血液中的碳酸氫鈉等強(qiáng)堿鹽和乳酸發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸和乳酸鈉。乳酸鈉可通過腎臟排出體外；碳酸的酸性小，而且它在水溶液中的溶解度很小，會(huì)分解成二氧化碳和水，所以對(duì)酸堿度影響不大。血液中增多的二氧化碳會(huì)刺激控制呼吸活動(dòng)的神經(jīng)中樞，促使呼吸活動(dòng)增強(qiáng)，增加通氣量，從而將二氧化碳排出。當(dāng)攝入堿性食品后，將發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，產(chǎn)生的鹽也可通過腎臟排出體外，所以酸堿度不變。
可見；內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是在神經(jīng)系統(tǒng)和體液的調(diào)節(jié)下，通過各個(gè)器官系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)，共同來實(shí)現(xiàn)的。
提問：請(qǐng)同學(xué)們小結(jié)出內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念。（回答：略。）
講述：正常機(jī)體在神經(jīng)系統(tǒng)和體液的調(diào)節(jié)下，通過各個(gè)器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)，共同維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，叫做內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。
第一章人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)和免疫第一節(jié)人體的穩(wěn)態(tài)二、水和無機(jī)鹽的平衡和調(diào)節(jié)
教學(xué)目的：１．水和無機(jī)鹽的平衡（理解）；２．水和無機(jī)鹽平衡的調(diào)節(jié)（理解）；３．水和無機(jī)鹽平衡的意義（理解）。
教學(xué)重點(diǎn)：水和無機(jī)鹽的平衡和調(diào)節(jié)。教學(xué)難點(diǎn)：水和無機(jī)鹽平衡的調(diào)節(jié)。
1.投影本章題圖，刨設(shè)探究情境，引導(dǎo)學(xué)生思考下列問題：
（1）照片上所展示的內(nèi)容與哪些生命活動(dòng)有關(guān)？（2）結(jié)合照片上的場面，你受到了什么啟發(fā)和教育？
2、精心設(shè)計(jì)問題情境（1）吃的東西過咸，為什么會(huì)感到口渴？（2）為什么夏天尿少，而冬天尿多？
（3）大量出汗后為什么要喝點(diǎn)鹽水？（4）“以飲料代水”的做法科學(xué)嗎？……1．提供信息資料：（見書中小資料）2．引導(dǎo)學(xué)生討論：（1）人體內(nèi)的水是從哪來的？（2）排尿是排出體內(nèi)水分的惟一途徑嗎？3．提供信息資料：（見書中表1一1）4．進(jìn)一步提出問題：（1）人體內(nèi)的無機(jī)鹽主要以什么狀態(tài)存在？它們在體內(nèi)是否平衡？（2）以鈉鹽和鉀鹽為例，說明它們的來源與去路。1．引導(dǎo)學(xué)生回憶：（1）人體生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的基本方式是什么？（2）神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是什么？其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？（3）體液調(diào)節(jié)的主要方式是什么？2．進(jìn)一步誘導(dǎo)：參與水平衡神經(jīng)調(diào)節(jié)的（1）感受器是什么？（2）神經(jīng)中樞在哪？（3）效應(yīng)器是什么？3．進(jìn)一步提出問題并點(diǎn)撥：（1）導(dǎo)致滲透壓感受器興奮的刺激是什么？（2）效應(yīng)器如何發(fā)揮效應(yīng)？4．進(jìn)一步引導(dǎo)探究：效應(yīng)器釋放激素的名稱和作用是什么？5．承上啟下，課件展示：（1）尿的形成過程；（2）水平衡的神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)。6．提出新問題：為什么某人進(jìn)食鈉鹽過多，結(jié)果尿中鈉鹽也隨之增多？7．課件展示：無機(jī)鹽平衡的激素調(diào)節(jié)。8．進(jìn)一步引導(dǎo)探究：無機(jī)鹽平衡的神經(jīng)調(diào)節(jié)是如何實(shí)現(xiàn)的？9．引導(dǎo)總結(jié)：水和無機(jī)鹽平衡調(diào)節(jié)的共同點(diǎn)是什么？1．提供信息資料：（1）血鈉升高或降低，會(huì)導(dǎo)致血壓異常；（2）血鉀降低，將引起心肌的自動(dòng)節(jié)律異常；（3）尿量過少，會(huì)引起中毒。2.引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，對(duì)水和無機(jī)鹽平衡與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的關(guān)系進(jìn)行分析。
第一章人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)和免疫第一節(jié)人體的穩(wěn)態(tài)三、血糖的調(diào)節(jié)
教學(xué)目的：知識(shí)方面（1）了解血糖的平衡（識(shí)記）；（2）了解血糖平衡的意義（識(shí)記）；（3）了解血糖平衡的調(diào)節(jié)（識(shí)記）；（4）了解糖尿病的成因及其治療（知道）。
教學(xué)重點(diǎn)：血糖平衡的調(diào)節(jié)。教學(xué)難點(diǎn)：(1)血糖平衡的調(diào)節(jié)；(2)糖尿病的成因。
一、導(dǎo)言
可從學(xué)生熟悉的、生活中的實(shí)際問題引出，達(dá)到激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的目的。
提出的相關(guān)問題是：
（1）為什么有的同學(xué)常在第三節(jié)課后感到心慌，注意力難以集中？
（2）學(xué)校召開運(yùn)動(dòng)會(huì)的時(shí)候，同學(xué)們?yōu)槭裁闯３＝o運(yùn)動(dòng)員買巧克力？
（3）為什么糖尿病患者不宜吃甜食？
通過以上精心設(shè)疑，達(dá)到引發(fā)學(xué)生思考，導(dǎo)入新課的目的。
二、新課
（一）血糖的平衡
結(jié)合書中圖1-5，引導(dǎo)學(xué)生回憶?？偨Y(jié)血糖的來源與去路，從而使學(xué)生從感性上了解血糖在人體內(nèi)的含量是穩(wěn)定的，正常值為80～120mg／dL。
引導(dǎo)回憶、總結(jié)的問題是：（1）消化糖類的場所在哪？利用了哪些消化酶？什么叫吸收？（2）肝糖元在什么條件下與葡萄糖進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化？主要場所在哪？（3）肌糖元在什么條件下分解？其分解的產(chǎn)物是什么，（4）非糖物質(zhì)在什么條件下轉(zhuǎn)化為葡萄糖？能否全部轉(zhuǎn)化？（5）糖類的主要功能是什么？其氧化分解的主要場所在哪？（6）葡萄糖可以轉(zhuǎn)變成哪種氨基酸？經(jīng)過什么方式轉(zhuǎn)變？學(xué)生通過對(duì)以上問題的回憶、思考、分析、討論、總結(jié)，達(dá)到了復(fù)習(xí)、鞏固舊知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)方法和思維習(xí)慣的目的。
（二）血糖平衡的調(diào)節(jié)1．教師出示胰島內(nèi)各種細(xì)胞的分布圖，引導(dǎo)學(xué)生回憶已學(xué)習(xí)過的調(diào)節(jié)血糖平衡的激素。2．引導(dǎo)學(xué)生分析、總結(jié)出胰島素、胰高血糖素的生理作用。3．結(jié)合書中圖1-6，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析：胰島素通過哪些途徑降低血糖，胰高血糖素通過哪些途徑升高血糖？從而使學(xué)生加深對(duì)這兩種激素的了解。4．教師提供有關(guān)腎上腺素的資料，引導(dǎo)學(xué)生閱讀、分析、總結(jié)，使學(xué)生體會(huì)出人體內(nèi)有多種激素能夠調(diào)節(jié)血糖的含量。5．引導(dǎo)學(xué)生分析胰島素、胰高血糖素、腎上腺素之間的關(guān)系，從而使學(xué)生了解動(dòng)物激素間的相互關(guān)系，對(duì)體液調(diào)節(jié)中的激素調(diào)節(jié)有較全面的認(rèn)識(shí)。6．通過分析產(chǎn)生各種激素的具體部位，引導(dǎo)學(xué)生探究對(duì)應(yīng)的效應(yīng)器是什么？神經(jīng)中樞又是什么？從而引出了血糖平衡的神經(jīng)調(diào)節(jié)。7．展示與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的課件，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考。分析、討論、總結(jié)使學(xué)生了解血糖平衡的神經(jīng)調(diào)節(jié)。8．引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)調(diào)節(jié)血糖平衡的兩種方式，從而使學(xué)生對(duì)血糖平衡的調(diào)節(jié)有全面的理性的認(rèn)識(shí)，對(duì)生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)有更深刻的理解。
（三）糖尿病及其防治
1．引導(dǎo)學(xué)生分析：當(dāng)血糖濃度低于或高于80～120mg/dL時(shí)，可能引發(fā)的疾?。?br> 引導(dǎo)探究的問題是：（1）當(dāng)血糖濃度低于50～60mg／dL時(shí)，引發(fā)什么疾?。堪Y狀是什么？如何緩解？
（2）當(dāng)血糖濃度低于45mg／dL時(shí)，引發(fā)什么疾?。堪Y狀是什么？如何緩解？
（3）當(dāng)空腹血糖高于130mg／dL時(shí)，引發(fā)什么疾病？此時(shí)會(huì)形成糖尿嗎？為什么？
（4）當(dāng)血糖濃度高于160～180mg/dL時(shí)，會(huì)引發(fā)什么疾病，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)尿糖嗎，為什么？（5）血糖平衡有什么重要意義？
通過對(duì)以上問題的分析、探究，使學(xué)生區(qū)分開什么是低血糖的早期癥狀、晚期癥狀，什么是高血糖和糖尿，從而總結(jié)出血糖平衡的重要意義。
2．引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)分析糖尿病的產(chǎn)生原因及其防治。
（1）教師提出探究問題：如果你是一名醫(yī)生，如何診斷糖尿??？
學(xué)生通過思考分析、小組討論，認(rèn)識(shí)到：只有當(dāng)血糖超過了腎糖閾（160～180mg／dL），才可能出現(xiàn)糖尿。所以，診斷糖尿病時(shí)，既要驗(yàn)血，又要驗(yàn)?zāi)?，只有同時(shí)出現(xiàn)了高血糖和糖尿時(shí)，才患糖尿病。
（2）教師進(jìn)一步引導(dǎo)探究：導(dǎo)致患者血糖升高的根本原因是什么？
通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了胰島素是人體內(nèi)惟一降低血糖的激素?；颊哐巧?，說明胰島素分泌不足，而胰島素是由胰島B細(xì)胞分泌的，因此患者血糖升高的根本原因是胰島B細(xì)胞受損，導(dǎo)致胰島索分泌不足。
（3）教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探究：如何檢測患者的尿中有糖？
這個(gè)問題，教師要利用學(xué)生已學(xué)過的鑒定可溶性還原糖的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以解決。
在學(xué)生分析、討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中，教師要提醒學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原則和方法，要對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案做出評(píng)價(jià)，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的。最后教師演示利用班氏糖定性試劑測定尿糖的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析其中的原因、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，以加深學(xué)生的印象。
（4）教師提供有關(guān)糖尿病患者會(huì)出現(xiàn)“三多一少”癥狀的資料，引導(dǎo)學(xué)生分析其中的原因？
通過深入分析、討論，使學(xué)生明確產(chǎn)生“三多一少”的根本原因是血糖濃度升高，加深對(duì)糖代謝、脂肪代謝和蛋白質(zhì)代謝之間關(guān)系的深刻理解。
（5）教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生從基因水平、口服藥物、注射藥物、飲食結(jié)構(gòu)和體育鍛煉等多方面對(duì)糖尿病患者提出防治措施。
對(duì)這些問題學(xué)生可以通過閱讀教材、小組討論、分析研究、發(fā)散思維來加以解決，從而提高學(xué)生的自我保健意識(shí)，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，同時(shí)也使學(xué)生更加關(guān)注生活中的實(shí)際問題，提高利用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)際問題做出解釋和說明的能力。
（6）教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)糖尿病、高血糖癥和糖尿進(jìn)行比較，以檢測學(xué)生對(duì)難點(diǎn)內(nèi)容的掌握情況：①高血糖一定會(huì)出現(xiàn)糖尿嗎？②如果某人持續(xù)性出現(xiàn)糖尿，是否就能肯定他患了糖尿??？③糖尿病患者是由于多尿才導(dǎo)致多飲的嗎？
通過對(duì)以上問題的分析、探究，使學(xué)生對(duì)糖尿病的病因和癥狀有更深刻的了解，到達(dá)鞏固強(qiáng)化、融會(huì)貫通的目的。
三、教學(xué)反饋：引導(dǎo)學(xué)生分析導(dǎo)言中提出的問題，作為本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)完成情況的反饋。
要點(diǎn)提示
1．本節(jié)課涉及到大量的舊知識(shí)，例如，血糖的三個(gè)來源，三個(gè)去路；參與血糖調(diào)節(jié)的主要激素；鑒定還原性糖的方法等。因此，教師要善于利用這些有利條件，通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)舊知識(shí)的回憶和聯(lián)想，引發(fā)學(xué)生對(duì)新問題的思考和探究，從而達(dá)到溫故知新的目的。
2．本節(jié)課內(nèi)容與人體健康聯(lián)系緊密，涉及到了多種血糖失衡癥。對(duì)這些疾病，學(xué)生都有一定的感性認(rèn)識(shí)，教師要充分利用學(xué)生的興奮點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)的熱愛，善于引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)際問題加以解釋和說明。
3．糖尿病是日常生活中的常見病，發(fā)病率有上升的趨勢，并帶有一定的遺傳傾向，目前尚無根治的方法。因此，可以作為一個(gè)研究性課題，引導(dǎo)學(xué)生在課下進(jìn)行研究學(xué)習(xí)
第一章人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)和免疫第一節(jié)人體的穩(wěn)態(tài)四、人的體溫及其調(diào)節(jié)
知識(shí)方面（1）人的體溫及其意義（知道）；（2）體溫的調(diào)節(jié)（知道）。
教學(xué)重點(diǎn)：體溫的意義及其調(diào)節(jié)。教學(xué)難點(diǎn)：體溫的調(diào)節(jié)。
一、引言
1910年英國斯科特（ScottRobertFalconl868～1912）探險(xiǎn)隊(duì)和挪威阿蒙森探險(xiǎn)隊(duì)都宣布將向南極點(diǎn)進(jìn)軍，兩支探險(xiǎn)隊(duì)之間展開了一場激烈的角逐。阿蒙森一行五人，用狗拉雪橇，經(jīng)過千辛萬苦于1911年12月14日成為第一批到達(dá)南極極點(diǎn)的人。而斯科特探險(xiǎn)隊(duì)一行五人，使用的是馬拉和人拉的雪橇，結(jié)果馬在嚴(yán)寒中陷入了泥沼。他們用雪橇拉著設(shè)備，頂風(fēng)冒雪經(jīng)過82天，于1912年1月16日終于到達(dá)南極點(diǎn)。在南極探險(xiǎn)的路上跋涉了1450km之后，歸途中因饑餓勞累倒下。攀登南極點(diǎn)的角逐是南極考察熱中光輝的一頁。（資料
兩支探險(xiǎn)隊(duì)都在零下三十七度的南極艱難跋涉，阿蒙森隊(duì)的勝利表明人類可以戰(zhàn)勝嚴(yán)寒，而斯科特隊(duì)永遠(yuǎn)留在了南極也表明如果嚴(yán)寒加上饑餓、疲憊也會(huì)危及人類的生命。
地球上的氣溫可高至60℃，低至零下70℃。人類的足跡幾乎遍布全球，在不同的環(huán)境中，人是怎樣維持體溫恒定的呢？
二、新課
（提出問題，投射在大屏幕上）
某人用三種常用測體溫的方法，得到了三個(gè)不同的數(shù)值，到底哪個(gè)是他的體溫呢？
口腔溫度腋窩溫度直腸溫度
37.2℃36.7℃37.4℃
（分析討論，得出結(jié)果）學(xué)生明確：體溫指的是身體內(nèi)部的溫度，即內(nèi)環(huán)境的溫度，而上述的三種方法測出的都是體表溫度，用于代替體溫。
組織學(xué)生匯報(bào)自己的預(yù)習(xí)作業(yè)，從中得出什么結(jié)論？
（1）面對(duì)全班同學(xué)的數(shù)據(jù)，如何進(jìn)行比較？（進(jìn)行研究方法的訓(xùn)練）
（2）如何使比較的結(jié)果更直觀？（組織學(xué)生繪制直觀圖）
小組討論得出比較項(xiàng)目：1．選擇一個(gè)人的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論？2．選擇一個(gè)家庭的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論？
3．選擇同一年齡同一性別學(xué)生的個(gè)人數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論？
學(xué)生繪制上述比較的直觀圖，用實(shí)物投影儀展示井得出結(jié)論：1．同一個(gè)人的體溫晝夜有差別，不超過一度。
2．不同年齡的人體溫有差異，年輕者體溫高于年老者。3．體溫會(huì)有個(gè)體差異。
4．體溫會(huì)因活動(dòng)量的改變而改變。因此被試者應(yīng)處于平靜狀態(tài)中進(jìn)行測量。
（設(shè)疑，將問題用實(shí)物投影儀投射在大屏幕上）體溫恒定是不是體溫維持一個(gè)數(shù)值？體溫恒定的意義是什么？恒定的體溫是怎樣影響新陳代謝的呢？
學(xué)生思考、討論，明確：1．體溫相對(duì)恒定是指體溫在一個(gè)范圍內(nèi)變動(dòng)。
2．體溫恒定是生命活動(dòng)進(jìn)行的必要條件。3．恒溫動(dòng)物能擺脫環(huán)境的限制，無論天氣如何，只要體溫恒定就能進(jìn)行代謝活動(dòng)。
4．相對(duì)恒定的體溫可以保證酶在最適溫度下發(fā)揮催化作用。
（設(shè)疑，將問題用實(shí)物投影儀投射在大屏幕上）
1．為什么斯科特探險(xiǎn)隊(duì)因饑餓勞累凍死在南極？
2．體溫是哪來的？產(chǎn)熱的主要器官是什么？
3．主要細(xì)胞器是什么？4．能源物質(zhì)是什么？5．主要能源物質(zhì)是什么？6．散熱的結(jié)構(gòu)有哪些？
分析討論，明確：體溫是機(jī)體代謝活動(dòng)的結(jié)果，也是生命活動(dòng)必需的條件。
產(chǎn)熱的主要器官是骨骼肌和肝臟。安靜狀態(tài)下以肝臟產(chǎn)熱為主，運(yùn)動(dòng)時(shí)以骨骼肌產(chǎn)熱為主，產(chǎn)熱的主要細(xì)胞器是線粒體。
能源物質(zhì)是糖類，脂肪和蛋白質(zhì)。主要能源物質(zhì)是糖類。散熱主要由皮膚經(jīng)傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射和蒸發(fā)完成。
（設(shè)疑，將問題用實(shí)物投影儀投射在大屏幕上）體溫的相對(duì)恒定是由于下面等式成立：產(chǎn)熱=散熱。請(qǐng)大家分析：在炎熱和寒冷的環(huán)境中怎樣維持體溫的相對(duì)恒定呢？
閱讀、討論，得出結(jié)論：寒冷環(huán)境中增加產(chǎn)熱，減少散熱；炎熱環(huán)境中減少產(chǎn)熱，增加散熱。炎熱環(huán)境中可以減少產(chǎn)熱，但不產(chǎn)熱是不可能的，因?yàn)橛袡C(jī)物氧化分解合成ATP的同時(shí)必然伴隨著熱量的釋放。故炎熱環(huán)境中以增加散熱為主。
（設(shè)疑，將問題用實(shí)物投影儀投射在大屏幕上）請(qǐng)分析在寒冷和炎熱的環(huán)境中怎樣調(diào)節(jié)產(chǎn)熱與散熱以保持體溫的相對(duì)恒定呢？調(diào)節(jié)機(jī)制是什么？是神經(jīng)調(diào)節(jié)還是體液調(diào)節(jié)？神經(jīng)調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)中樞在哪里？
分析討論，得出結(jié)論：1．增加產(chǎn)熱的生理活動(dòng)有：骨骼肌會(huì)不自主地顫抖，皮膚立毛肌收縮，增加產(chǎn)熱；有關(guān)神經(jīng)作用于腎上腺促使腎上腺素的分泌增加，導(dǎo)致機(jī)體的代謝活動(dòng)增強(qiáng)，產(chǎn)熱量增加。
2．減少散熱的生理活動(dòng)有：幾乎不出汗，以減少蒸發(fā)散熱；皮膚血管收縮，減少皮膚的血流量，以減少對(duì)流散熱和輻射散熱；皮膚立毛肌收縮，產(chǎn)生“雞皮疙瘩”，縮小汗毛孔，減少熱量散失。
3．神經(jīng)和體液共同調(diào)節(jié)，神經(jīng)調(diào)節(jié)是通過反射弧實(shí)現(xiàn)的，體溫調(diào)節(jié)中樞在下丘腦。列出調(diào)節(jié)機(jī)制示意圖。（見板書設(shè)計(jì)）（用實(shí)物投影儀投射在大屏幕上）
分析下列兩個(gè)不等式：散熱產(chǎn)熱、散熱產(chǎn)熱時(shí)，人的體溫將會(huì)怎樣變化？分析其中的利與弊。
討論后回答，應(yīng)明確：因?yàn)槿梭w調(diào)節(jié)體溫的能力是有限的，當(dāng)長時(shí)間置身于寒冷環(huán)境中，機(jī)體產(chǎn)生的熱量不足以補(bǔ)償散失的熱量，會(huì)引起體溫降低；而在高溫環(huán)境中過久，會(huì)因體內(nèi)熱量散不出去，導(dǎo)致體溫升高。
講述體溫調(diào)節(jié)的障礙。
溫度對(duì)酶活性的影響應(yīng)特別注意的是低溫抑制酶的活性，而高溫則使酶失活。因此，繪制酶的活性與溫度的關(guān)系曲線時(shí)，應(yīng)注意低溫時(shí)曲線不能達(dá)到酶活性的零點(diǎn)，而高溫則曲線可以達(dá)到零點(diǎn)。于是可以說體溫過高會(huì)致人死亡，而體溫過低則不一定。
發(fā)熱與體溫過高：發(fā)熱是許多疾病的癥狀，原因很多：如感染、腫瘤、內(nèi)分泌失常、免疫紊亂、組織損傷、毒物和藥物作用等。因?yàn)榇x增加、產(chǎn)熱量增加而散熱相對(duì)減少了，體溫因此上升，但人還會(huì)有冷的感覺，（可能是因皮膚血管收縮而引起的一種感覺）這種冷的感覺，可引起寒顫，使體溫更快地上升。
發(fā)熱后體溫一般不超過40℃。體溫高于40℃，稱為體溫過高，體溫高達(dá)44．5℃而能生存的已是罕見。一般認(rèn)為人的最高致死體溫大約是45．5℃，這可能與蛋白質(zhì)在45～50℃之間開始變性有關(guān)。體溫過低會(huì)不會(huì)也一定導(dǎo)致人的死亡呢？讓我們來認(rèn)識(shí)一下2001年最小的新聞人物：13個(gè)月大的小艾里卡。（用實(shí)物投影儀投射在大屏幕上）2001年2月底的加拿大埃德蒙頓市的氣溫仍然在攝氏零下30度以下。只有13個(gè)月大、剛學(xué)會(huì)走路的女嬰艾里卡只穿著紙尿褲和一件T恤衫走向零下30度的室外！等她被發(fā)現(xiàn)時(shí)，身體已經(jīng)僵硬，心臟也停止了跳動(dòng)，體溫已經(jīng)下降到攝氏16度！在醫(yī)護(hù)人員的救助下奇跡發(fā)生了：艾里卡的心臟突然跳動(dòng)了一下，接著竟然連續(xù)跳動(dòng)起來！小家伙復(fù)活了?？茖W(xué)家因此斷言：凍體復(fù)活不是夢。
事實(shí)上，人體細(xì)胞冷凍已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床，比如在治療不育癥時(shí)使用的精子冷凍、卵子冷凍、胚胎冷凍技術(shù)。
科學(xué)家預(yù)測，人體冷凍技術(shù)在未來的應(yīng)用將十分廣泛?？梢园鸦剂私^癥的病人冷凍起來，幾百年后當(dāng)相關(guān)的技術(shù)出現(xiàn)后，再使其復(fù)活，經(jīng)治療而獲得健康；再有，可以把字航員冷凍起來暫停人體老化的程序，數(shù)光年之后，他們抵達(dá)某個(gè)星系后解凍，他們的年齡就和離開地球時(shí)完全一樣，沒有任何衰老。人體冷凍技術(shù)使人的太空旅行有了實(shí)現(xiàn)的可能。目前不能確定人的最低致死體溫。
除這種奇跡之外，有些情況也會(huì)導(dǎo)致體溫過低：某些疾病如甲狀腺功能不足、腦血管疾病或麻醉藥中毒時(shí)體溫也會(huì)降低。人的體溫下降至20℃時(shí)，通常不能恢復(fù)。
臨床上用人工冷卻法使人進(jìn)入麻醉狀態(tài)，稱為低溫麻醉。體溫一般不低于28℃，可以阻斷血液循環(huán)10～15min腦組織和心肌機(jī)能不會(huì)遇到嚴(yán)重障礙，為做腦、心臟手術(shù)創(chuàng)造了有利條件。
上述學(xué)習(xí)的體溫調(diào)節(jié)是生理性調(diào)節(jié)，動(dòng)物體還可以通過自覺行為來調(diào)節(jié)體溫，如不在極端環(huán)境中停留過長等。大家還可以繼續(xù)思考：還有什么自覺行為可以調(diào)節(jié)體溫呢？
重點(diǎn)提示
1．引導(dǎo)學(xué)生從自身的生活經(jīng)驗(yàn)分析得出：體溫因年齡、性別、活動(dòng)量等不同而變化。
2.體溫恒定的調(diào)節(jié)應(yīng)抓住產(chǎn)熱與散熱相等這個(gè)主干，再分析產(chǎn)熱與散熱的生理活動(dòng)，再分析神經(jīng)和體液的調(diào)節(jié)過程，并從中體現(xiàn)出體溫調(diào)節(jié)以神經(jīng)調(diào)節(jié)為主，由神經(jīng)和體液共同參與完成。
3．體溫調(diào)節(jié)注意與溫度對(duì)酶恬性的影響相聯(lián)系，產(chǎn)熱過程與細(xì)胞呼吸相聯(lián)系。
第一章人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)和免疫第二節(jié)免疫一、特異性免疫
知識(shí)方面（1）了解非特異性免疫的特點(diǎn)和功能；（2）識(shí)記淋巴細(xì)胞的起源和分化；（3）理解抗原和抗體的知識(shí)；（4）理解體液免疫和細(xì)胞免疫的過程以及兩者的關(guān)系。
教學(xué)重點(diǎn)：1.抗原和抗體2.體液免疫和細(xì)胞免疫的過程。教學(xué)難點(diǎn)：體液免疫和細(xì)胞免疫的過程
教師承上啟下引入新課：關(guān)于特異性免疫具體是怎樣發(fā)揮作用的是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
特異性免疫
教師用攝像頭展示：中國古代種人痘和詹納種牛痘的圖。使學(xué)生了解古代中國人通過穿患者的衣服、用痘痂研細(xì)吹入鼻孔的方法預(yù)防天花，這在防治傳染病方面是一大創(chuàng)舉，而詹納的工作開創(chuàng)了免疫療法的先河。
教師提問：為什么種牛痘可以預(yù)防天花？
教師引導(dǎo)學(xué)生討論：由于牛痘病毒和天花病毒的結(jié)構(gòu)很相似，牛痘病毒進(jìn)入人體后刺激人體產(chǎn)生的抗體與天花病毒進(jìn)入人體后刺激人體產(chǎn)生的抗體相似，所以能用牛痘病毒刺激人體產(chǎn)生對(duì)抗天花病毒的抗體。我們就把天花病毒、牛痘病毒都稱為抗原。
1．抗原。通過上面的分析得出抗原的概念是：凡是能夠刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體或效應(yīng)細(xì)胞，并且能夠和相應(yīng)的抗體或效應(yīng)細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的物質(zhì)，就叫做抗原。
教師提出啟發(fā)性問題：（1）由上述抗原的概念分析抗原有哪兩種性能。（2）是否人體內(nèi)部和外界環(huán)境中各種各樣的物質(zhì)都是抗原？（3）抗原具有哪些性質(zhì)呢？（4）人體的免疫系統(tǒng)會(huì)與自身成分發(fā)生免疫反應(yīng)嗎？為什么？
學(xué)生以小組合作的形式自學(xué)課本上的相關(guān)內(nèi)容，分析討論上述問題，教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平適當(dāng)擴(kuò)展相關(guān)知識(shí)，明確如下問題：①抗原有兩種性能，即免疫原性和反應(yīng)原性。免疫原性是指能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體或效應(yīng)細(xì)胞；反應(yīng)原性是指能夠和相應(yīng)的抗體或效應(yīng)細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)。兼?zhèn)溥@兩種性能的物質(zhì)叫做完全抗原。如病原體、異種動(dòng)物血清等。只具有反應(yīng)原性而沒有免疫原性的物質(zhì)叫做半抗原。如青霉素、嗎啡等。但半抗原如果和大分子蛋白質(zhì)結(jié)合后就可成為完全抗原。例如，嗎啡和蛋白質(zhì)結(jié)合就有了抗原性，能夠刺激細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)嗎啡特異的抗體。把嗜嗎啡者的血液取出一滴，用特異抗體鑒定，就可根據(jù)有無抗體——抗原反應(yīng)而確定此人血液中有無嗎啡，是不是吸毒者。②并非人體內(nèi)部和外部所有物質(zhì)都可以成為抗原。③抗原應(yīng)該具有如下性質(zhì)：
第一，異物性：一般說抗原與機(jī)體之間的親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，組織結(jié)構(gòu)差異越大，其免疫原性越強(qiáng)。各種病原體、動(dòng)物蛋自制劑等對(duì)人都是強(qiáng)抗原；同種異體也用異物，也有免疫原性；自身成分在胚胎期未與免疫活性細(xì)胞充分接觸過的物質(zhì)也具有免疫原性，如精子、腦組織、眼球晶狀體蛋白和免疫球蛋自的獨(dú)特型抗原，都屬自身抗原。另外，外傷和癌變細(xì)胞也能成為抗原。
第二，大分子性：相對(duì)分子量小于6000的物質(zhì)一般無抗原性；不能引起免疫反應(yīng)。一般說來，蛋白質(zhì)的抗原性強(qiáng)于多糖，寡糖和低聚精、脂質(zhì)均沒有抗原性，不能刺激動(dòng)物產(chǎn)生抗體。
第三，特異性：一種抗原只能與相應(yīng)的抗體或效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合，這種特異性取決于抗原物質(zhì)表面具有的某些特定的化學(xué)基團(tuán)，即抗原決定簇。
④人體的免疫系統(tǒng)一般不會(huì)與自身成分發(fā)生免疫反應(yīng)。但當(dāng)自身細(xì)胞因某些特殊憎況（如外傷、癌變等）而發(fā)生改變后，免疫系統(tǒng)會(huì)與這些細(xì)胞發(fā)生免疫反應(yīng)。
2．抗體。教師介紹抗體的發(fā)現(xiàn)過程：
（1）19世紀(jì)末20世紀(jì)初，科學(xué)家們在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，用細(xì)菌或其外毒素給動(dòng)物注射，過一段時(shí)間后，該動(dòng)物的血清中出現(xiàn)一些有防御作用的保護(hù)性成分。（2）在20世紀(jì)30年代，科學(xué)家用電泳法鑒定，證明抗體是一種球蛋白。（3）1959年科學(xué)家對(duì)抗體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，證明它是由四條肽鏈組成，借二硫鍵連接在一起，形成一個(gè)“Y”型的四鏈分子。不同的抗體某些部分氨基酸序列各不相同，決定抗體的特異性。
學(xué)生根據(jù)以上資料歸納總結(jié)：
抗體的概念：機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生的，并且能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。
抗體的分布：主要分布于血清中，也分布于組織液及外分泌液中，如乳汁中，所以新生兒在一定時(shí)間內(nèi)可由于獲得母體乳汁內(nèi)的抗體而獲得免疫。那么，抗體是由哪里產(chǎn)生的呢？
3.淋巴細(xì)胞的起源和分化。教師提供科學(xué)研究過程：
（1）用大劑量的射線照射大鼠，殺死其淋巴細(xì)胞和其他白細(xì)胞，大鼠就失去了免疫的功能，因而很容易感染疾病。（2）給上述大鼠分別輸入各種類型的白細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)只有在注入了淋巴細(xì)胞之后，大鼠才能恢復(fù)免疫功能。
提問：上述實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明什么？結(jié)論：在特異性免疫中發(fā)揮免疫作用的主要是淋巴細(xì)胞。
教師提供科學(xué)研究過程：（1）用大劑量X射線照射去掉胸腺的小鼠，小鼠可失去全部免疫功能。（2）此時(shí)如果輸給小鼠來自胸腺的淋巴細(xì)胞，免疫功能雖得到恢復(fù)，但仍與正常小鼠不同，即不能產(chǎn)生游離于體液中的抗體。（3）如果在X射線照射后不輸給小鼠來自胸腺的淋巴細(xì)胞，而輸給來自骨髓的淋巴細(xì)胞，去胸腺小鼠的細(xì)胞免疫功能不能恢復(fù)，但產(chǎn)生抗體的功能卻得到一定恢復(fù)。（4）如果同時(shí)給X射線照射過的去胸腺小鼠輸入來自胸腺和骨髓的淋巴細(xì)胞，小鼠就可恢復(fù)全部免疫功能。（5）將新生小鼠的胸腺切除，小鼠仍能住長發(fā)育，對(duì)某些抗原入侵仍有一定的產(chǎn)生抗體的能力，即仍能發(fā)生有所減弱的體液免疫反應(yīng)，但卻失去了細(xì)胞免疫功能，（6）做器官移植時(shí)，如果切除小鼠胸腺，移植器官較易停留在小鼠體內(nèi)；如果將小鼠胸腺的淋巴細(xì)胞再輸給去胸腺小鼠，免疫功能又得到恢復(fù)，而移植器官又被抵制。
學(xué)生分析上述實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：胸腺內(nèi)的淋巴細(xì)胞和骨髓中的淋巴細(xì)胞在免疫中起不同的作用，分別稱為T細(xì)胞和B細(xì)胞。
教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)以下內(nèi)容：（1）淋巴細(xì)胞的起源：骨髓中的造血干細(xì)胞。（2）分化：在中心淋巴器官。造血干細(xì)胞在胸腺分化成T細(xì)胞。造血干細(xì)胞在骨髓分化成B細(xì)胞。
（3）分布：在外周淋巴器官，如淋巴結(jié)、脾、扁桃體等。（4）免疫系統(tǒng)的組成。
免疫器官：胸腺，骨髓、脾、淋巴結(jié)等。免疫細(xì)胞：淋巴細(xì)胞、吞噬細(xì)胞等。體液中的各種抗體和淋巴因子等。
三、學(xué)習(xí)新課
4．體液免疫（1）概念：靠抗體實(shí)現(xiàn)的免疫方式就稱為體液免疫。（2）過程：體液免疫的過程是教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師指導(dǎo)學(xué)生分成若干個(gè)自學(xué)小組，結(jié)合課本上“體液免疫的示意圖”自學(xué)相關(guān)內(nèi)容，然后由學(xué)生提出小組內(nèi)不能解釋的疑難問題，列在黑板上，作為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的內(nèi)容。這些問題可能是：①抗原既然已經(jīng)被吞噬細(xì)胞吞噬，是怎樣把其內(nèi)部隱蔽的抗原決定簇暴露出來的？②細(xì)胞之間是怎么呈遞這些抗原的？③記憶細(xì)胞引起的二次免疫有什么特點(diǎn)？④抗體是怎樣把抗原清除的？
為幫助學(xué)生理解體液免疫的過程，有條件的學(xué)校可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平，參考相關(guān)資料，制成計(jì)算機(jī)課件，加深學(xué)生的理解。同時(shí)教師可適當(dāng)擴(kuò)展如下相關(guān)知識(shí)：
（1）感應(yīng)階段：指抗原進(jìn)入機(jī)體與B細(xì)胞相互作用的過程。①少數(shù)抗原的抗原決定簇與B細(xì)胞表面的受體分子結(jié)合，從而直接刺激B細(xì)胞使之活化長大并迅速分裂。②多數(shù)抗原要先經(jīng)過吞噬細(xì)胞無特異性的吞噬后，一些抗原分子穿過吞噬細(xì)胞的細(xì)胞膜而露到細(xì)胞表面，夾在吞噬細(xì)胞本身的組織相容性附合體分子的溝中。T細(xì)胞中有一類助T細(xì)胞，不同的助T細(xì)胞表面帶有不同的受體，能識(shí)別不同的抗原。那些能識(shí)別吞噬細(xì)胞表面組織相容性抗原加上特異的抗原分子結(jié)合物的助T細(xì)胞，在遇到這些吞噬細(xì)胞后，就活化分裂而產(chǎn)生更多有同樣特異性的助T細(xì)胞。B細(xì)胞表面也帶有組織相容性附合體，可和特異的抗原分子結(jié)合。上述特異的助T細(xì)胞的作用是刺激已經(jīng)和特異的抗原分子結(jié)合的B細(xì)胞，使之分裂分化。這一B細(xì)胞依靠助T細(xì)胞和吞噬細(xì)胞而活化的步驟，比第一個(gè)不需要助T細(xì)胞參與的步驟作用更強(qiáng)大。
（2）反應(yīng)階段：指B細(xì)胞接受抗原刺激后，增殖分化形成效應(yīng)B細(xì)胞和記憶細(xì)胞的過程。所謂效應(yīng)B細(xì)胞也稱漿細(xì)胞，一般停留在各種淋巴結(jié)中，它們產(chǎn)生抗體的能力很強(qiáng)，每個(gè)效應(yīng)B細(xì)胞每秒鐘能產(chǎn)生2000個(gè)抗體，可以說是制造特種蛋白質(zhì)的機(jī)器。漿細(xì)胞的壽命很短，經(jīng)過幾天大量產(chǎn)生抗體以后就死去。抗體離開漿細(xì)胞后，隨血液淋巴流到全身各部，發(fā)揮消滅抗原的作用。記憶細(xì)胞的特點(diǎn)是壽命長，對(duì)抗原十分敏感，能“記住”入侵的抗原。如果有同樣的抗原第二次入侵時(shí)，記憶細(xì)胞比沒有記憶的B細(xì)胞更快地做出反應(yīng)，很快分裂產(chǎn)生新的效應(yīng)B細(xì)胞和新的記憶細(xì)胞。
（3）效應(yīng)階段：指抗體與抗原特異性結(jié)合而發(fā)揮免疫效應(yīng)的過程。在該階段抗體的作用有以下幾個(gè)方面：
①有些抗原，如病毒等，由于抗體的結(jié)合而失去對(duì)寄主細(xì)胞表面受體的結(jié)合能力，因而不能侵入細(xì)胞。
②有些細(xì)菌產(chǎn)生的毒素，如白喉毒素、破傷風(fēng)毒素，可因抗體的結(jié)合而不為細(xì)胞所接受，因而無效。
③沉淀和凝集：如果抗原分子是可溶性蛋白質(zhì)，抗體的結(jié)合就使抗原分子失去溶解性而沉淀；如果抗原分子是位于細(xì)胞上的，抗體的結(jié)合就使這些細(xì)胞凝集成團(tuán)而失去活動(dòng)能力，例如血液凝集。
④補(bǔ)體反應(yīng)：補(bǔ)體是存在于血清、體液中的蛋白質(zhì)分子，在正常情況下沒有活性，只有在發(fā)生了免疫后，才陸續(xù)被激活，其終產(chǎn)物是使細(xì)菌等抗原的外膜穿孔而死亡的破膜復(fù)合體。
⑤K細(xì)胞（殺傷細(xì)胞）的激活：抗體可以促進(jìn)血液中的另一種細(xì)胞，即殺傷細(xì)胞活躍起來，其表面受體能和抗原表面的抗體結(jié)合，將抗原殺死。除K細(xì)胞外，巨噬細(xì)胞以及中性和嗜酸性粒細(xì)胞也同樣可被抗體激活，殺死抗原。
教師引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)上述體液免疫的過程，并引出細(xì)胞免疫的內(nèi)容：體液免疫能利用抗體消滅外物，但病毒和其他蛋白質(zhì)顆粒等外物一旦侵入細(xì)胞或被細(xì)胞吞入（如吞噬細(xì)胞），抗體就無能為力了，這時(shí)就需要細(xì)胞免疫發(fā)揮作用。另外，寄生的原生動(dòng)物、真菌，外來的細(xì)胞團(tuán)塊，如移植器官以及被病毒感染的自身細(xì)胞都能引起細(xì)胞免疫。
5．細(xì)胞免疫
細(xì)胞免疫的概念：不依靠體液中的抗體，而是依靠T淋巴細(xì)胞來完成的免疫方式，稱為細(xì)胞免疫。
關(guān)于細(xì)胞免疫的過程，教師可組織學(xué)生結(jié)合書上的示意圖自學(xué)相關(guān)內(nèi)容，并且與前述的體液免疫過程比較異同。理解細(xì)胞免疫過程也大體分為三個(gè)階段，其中第一和第二階段與體液免疫的基本相同，主要的不同點(diǎn)是第三階段，表現(xiàn)在作用對(duì)象和作用方式上的不同。
如果學(xué)生對(duì)細(xì)胞免疫的具體過程感到不易理解，例如，學(xué)生可能不明白參與抗原呈遞的T胞與效應(yīng)T細(xì)胞屬于不同的T細(xì)胞亞群，也不明白效應(yīng)T細(xì)胞的殺傷過程具體是如何進(jìn)行的，那么教師可適當(dāng)補(bǔ)充下面的內(nèi)容，以利于學(xué)生的進(jìn)一步理解：
（1）在感應(yīng)階段，吞噬細(xì)胞如果吞噬了侵入的細(xì)菌等微主物，其表面就出現(xiàn)組織相容性抗原和微生物抗原的結(jié)合物。助T細(xì)胞遇到這種與之互補(bǔ)的抗原結(jié)合物的細(xì)胞時(shí)，就與它們互補(bǔ)結(jié)合，結(jié)果是吞噬細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素I來刺激助T細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素II，而白細(xì)胞介素II可刺激T細(xì)胞分化成更多的效應(yīng)T細(xì)胞。
（2）在反應(yīng)階段，病毒感染細(xì)胞后，病毒表面的抗原決定簇穿過被感染的細(xì)胞膜外，形成二者的抗原結(jié)合物，帶有與這一結(jié)合物互補(bǔ)受體的1細(xì)胞接觸到被感染的靶細(xì)胞時(shí)，就分裂分化出大量效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞。
（3）在效應(yīng)階段，效應(yīng)T細(xì)胞結(jié)合到靶細(xì)胞上，激活靶細(xì)胞內(nèi)的溶酶體酶，使靶細(xì)胞裂解死亡，細(xì)胞內(nèi)的病毒也因此失去藏身之所而被抗體消滅。
6．體液免疫與細(xì)胞免疫的關(guān)系
教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)特異性免疫反應(yīng)進(jìn)行歸納，使學(xué)生理解無論是體液免疫還是細(xì)胞免疫都可以分為三個(gè)階段，二者之間既各自有其獨(dú)特的作用，又可以相互配合，共同發(fā)揮免疫效應(yīng)。在這部分內(nèi)容中可以結(jié)合細(xì)菌外毒素，胞內(nèi)寄生菌和病毒感染等實(shí)例說明上述關(guān)系。
四、反饋應(yīng)用
要點(diǎn)提示
1.在教學(xué)中應(yīng)該注重通過生物科學(xué)的事實(shí)、科學(xué)研究過程過渡到有關(guān)概念、原理、規(guī)律。例如，通過介紹抗體的發(fā)現(xiàn)過程，使學(xué)生理解抗體的化學(xué)本質(zhì)和功能，進(jìn)而理解抗體的概念；通過介紹科學(xué)家發(fā)現(xiàn)淋巴細(xì)胞具有不同功能的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步理解淋巴細(xì)胞的起源和分化。
2．體液免疫和細(xì)胞免疫的過程比較復(fù)雜，教材上的文字和圖解過于簡單，反而不利于學(xué)生的理解。教師可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平擴(kuò)展相應(yīng)的知識(shí)，便于學(xué)生理解該基本過程。
第一章人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)和免疫第二節(jié)免疫二、免疫失調(diào)引起的疾病
知識(shí)方面（1）知道過敏反應(yīng)、自身免疫病和免疫缺陷病。（2）知道免疫學(xué)的應(yīng)用。
1．過敏反應(yīng)既是本節(jié)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。2．免疫學(xué)的應(yīng)用，既是本節(jié)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。3．免疫缺陷病是本節(jié)課的重點(diǎn)。
學(xué)習(xí)新課
（一）過敏反應(yīng)
請(qǐng)負(fù)責(zé)該內(nèi)容的調(diào)查小組介紹相關(guān)資料，在可能的范圍內(nèi)讓學(xué)生把他們掌握的內(nèi)容說足說透。學(xué)生事前準(zhǔn)備的文字材料、數(shù)字、圖表要用攝像頭當(dāng)堂打出來，效果會(huì)更好。之后教師要引導(dǎo)學(xué)生從以下方面進(jìn)行歸納總結(jié)：
1．過敏反應(yīng)的舉例和類型
學(xué)生舉的實(shí)例可能會(huì)很多，尤其是走訪專家醫(yī)生和查閱資料之后，正好彌補(bǔ)了教材內(nèi)容的不足。因?yàn)檎n本上講的只是臨床上最常見的I型過敏反應(yīng)疾病，其他類型的均未涉及，所以如果學(xué)生舉的實(shí)例中除了有書本上的實(shí)例外，還有如新生兒溶血癥、自身免疫性溶血性貧血、鏈球菌感染后腎小球腎炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等。教師也要肯定，因?yàn)橛行┳陨砻庖卟∑浒l(fā)病機(jī)理相似于Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型過敏反應(yīng)。然后教師要引導(dǎo)學(xué)生把能引起I型過敏反應(yīng)的物質(zhì)與具體的過敏反應(yīng)癥狀聯(lián)系起來，例如：
全身性過敏反應(yīng)：引起過敏性休克，主要是藥物過敏，如青霉素、頭孢霉素，普魯卡因，鏈霉素等。
呼吸道過敏反應(yīng)：引起過敏性鼻炎和過敏性哮喘，如花粉、塵螨、真菌、毛屑等。
消化道過敏反應(yīng)：引起惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉，甚至休克，如魚、蝦、蟹、蛋、奶等食物。
皮膚過敏反應(yīng)：引起麻疹、濕疹、血管性水腫，如藥物、食物、腸道寄生蟲、冷熱刺激等。
這樣進(jìn)行總結(jié)，學(xué)生以后再遇到類似情況可以自己判斷，有效預(yù)防。
2．過敏反應(yīng)的概念和特點(diǎn)
在總結(jié)上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生理解上述反應(yīng)就屬于過敏反應(yīng)，而引起過敏反應(yīng)的物質(zhì)就叫過敏原，由于I型過敏反應(yīng)同學(xué)聽到見到的比較多，它的三個(gè)主要特點(diǎn)也容易理解，即：①發(fā)作迅速，反應(yīng)強(qiáng)烈，消退較快；②一般不會(huì)損傷組織細(xì)胞；③有明顯的遺傳傾向和個(gè)體差異。
3．機(jī)理
過敏反應(yīng)發(fā)生的機(jī)理是一個(gè)復(fù)雜和抽象的過程，按照書上的示意圖和文字?jǐn)⑹觯瑢W(xué)生可能不易理解，學(xué)生匯報(bào)查閱的資料也可能過于復(fù)雜。教師可將I型過敏反應(yīng)發(fā)生的機(jī)制劃分為三個(gè)階段：
①致敏階段：過敏原進(jìn)入機(jī)體后可選擇誘導(dǎo)過敏原特異性B細(xì)胞產(chǎn)生抗體應(yīng)答，此類抗體與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞（即課本上所說的皮膚、呼吸道或消化道黏膜以及血液中的某些細(xì)胞，其中肥大細(xì)胞分布于皮下小血管周圍的結(jié)締組織中和黏膜下層，而嗜堿性粒細(xì)胞主要分布于外周血中）的表面相結(jié)合，而使機(jī)體處于對(duì)該過過原的致敏狀態(tài)。通常這種致敏狀態(tài)可維持?jǐn)?shù)月或更長，如果長期不接觸該過敏原，致敏狀態(tài)可自行逐漸消失。
②激發(fā)階段：指相同的過敏原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí)，通過與致敏的肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞表面的抗體特異性結(jié)合，使這種細(xì)胞釋放生物活性介質(zhì)的階段。在這個(gè)階段中，釋放的生物活性介質(zhì)除了組織胺以外，還可以是前列腺素D2、白三烯、血小板活化因子等，但它們的作用都相似，都可引起平滑肌收縮，毛細(xì)血管擴(kuò)張和通透性增強(qiáng)，腺體分泌物增多。
③效應(yīng)階段：指生物活性介質(zhì)作用于效應(yīng)組織和器官，引起局部或全身過敏反應(yīng)的階段。根據(jù)反應(yīng)發(fā)生的快饅和持續(xù)的時(shí)間長短，可分為早期相反應(yīng)和晚期相反應(yīng)兩種類型。早期相反應(yīng)主要由組織胺引起，通常在接觸過敏原數(shù)秒鐘內(nèi)發(fā)生，可持續(xù)數(shù)小時(shí)，晚期相反應(yīng)由白三烯、血小板活化因子等引起，在過敏原刺激后6～12h發(fā)生反應(yīng)，可持續(xù)數(shù)天。
4．防治措施
關(guān)于過敏反應(yīng)的防治措施，學(xué)生調(diào)查后會(huì)匯報(bào)得比較全面。否則，教師可簡要介紹過敏原皮膚實(shí)驗(yàn)的方法、脫敏治療、撲爾敏、苯海拉明等藥物防治的機(jī)理。
（二）自身免疫病
1．概念和舉例
由責(zé)該部分內(nèi)容的小組匯報(bào)調(diào)查情況，使同學(xué)們了解除了書上的實(shí)例，還有哪些病也用于自身免疫病。學(xué)生可能會(huì)涉及到的自身免疫病還有：自身免疫溶血性貧血、毒性彌漫性甲狀腺腫、重癥肌無力、肺出血腎炎綜合癥、胰島素依賴型糖尿病，腎小球腎炎、慢性活動(dòng)性肝炎等，總結(jié)這些病的共同特點(diǎn)，都是自身免疫反應(yīng)對(duì)自身的組織和器官造成了損傷，并出現(xiàn)癥狀，引出自身免疫病的概念。
2．發(fā)病機(jī)理
關(guān)于自身免疫病的發(fā)病機(jī)理，具體過程各不相同。課本上僅以風(fēng)濕性心臟病為例，講了由于分子模擬而導(dǎo)致自身抗原出現(xiàn)的過程，與之相類似的還有流感病毒、多瘤病毒、巨細(xì)胞病毒等。它們都與正常細(xì)胞或細(xì)胞外成分有相類似的抗原決定簇，針對(duì)這些病毒，抗原決定簇的免疫應(yīng)答可引起自身免疫性疾病。例如，可薩奇病毒感染激發(fā)的免疫應(yīng)答可攻擊胰島B細(xì)胞，引發(fā)糖尿病。鏈球菌有多種抗原蛋白與人體腎基底膜有交叉抗原，也可引發(fā)急性腎小球腎炎。多種徽生物因其熱休克蛋白與人的熱休克蛋白以及多種組織有交叉的抗原，可引起類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、心肌炎、慢性活動(dòng)性肝炎。而書上小字介紹的紅班狼瘡的病因與上述病因并不相同，不能一概而論，教師可根據(jù)實(shí)際情況簡要介紹。
教師可創(chuàng)設(shè)問題情境：預(yù)防自身免疫疾病應(yīng)注意什么？
學(xué)生根據(jù)上述發(fā)病原理分析討論，應(yīng)該理解到：由于多種病原體的感染可通過抗原模擬的方式誘發(fā)自身免疫性疾病，所以采用疫苗和抗生素控制病原體的感染可降低自身免疫性疾病的發(fā)病率。
教師引導(dǎo)學(xué)生思考：上述兩類疾病在免疫反應(yīng)上有什么相似點(diǎn)？學(xué)生通過分析思考這個(gè)問題，理解免疫失調(diào)的含義，包括過強(qiáng)和過弱兩個(gè)方面。上述I型過敏反應(yīng)就可以理解為因免疫反應(yīng)過強(qiáng)而造成的免疫失調(diào)，但通常不損傷組織細(xì)胞；而免疫反應(yīng)過強(qiáng)坯可能造成不能識(shí)別自我成分而患自身免疫疾病。那么免疫反應(yīng)過弱又會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果呢？這樣引出免疫缺陷病的概念。
（三）免疫缺陷病
1．免疫缺陷病的概念及特點(diǎn)
由學(xué)生匯報(bào)收集資料的結(jié)果，首先明確免疫缺陷病的概念，是指由于免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。教師還應(yīng)從概念出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思考該病的共同特點(diǎn)是什么。學(xué)生通過分析推理應(yīng)該理解到該病的共同特點(diǎn)是：由于對(duì)各種病原體的易感性增加，患者出現(xiàn)反復(fù)的、持續(xù)的、嚴(yán)重的感染，如氣管炎、肺炎、中耳炎、化膿性腦膜炎、膿皮病，甚至于惡性腫啟的發(fā)病率比同齡正常人高100～300倍。
2．免疫缺陷病的種類：學(xué)生匯報(bào)的免疫缺陷病可能有多種，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生劃歸到書上提到的兩種類型中，即先天性免疫缺陷病和獲得性免疫缺陷病。
①對(duì)于先天性免疫缺陷病的概念學(xué)生容易理解，但書上并沒有舉出實(shí)際的病例，教師可視具體情況介紹幾種病例以豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，如性聯(lián)無丙種球蛋白癥、先天性胸腺發(fā)育不全、伴濕疹血小板減少的免疫缺陷病、重癥聯(lián)合免疫缺陷病等。
②教師引導(dǎo)學(xué)生理解到其實(shí)大多數(shù)免疫缺陷病主要發(fā)生于出生后較晚時(shí)期，屬于獲得性免疫缺陷病。書上的概念中提到“是由于疾病和其他因素引起的”，學(xué)生可能會(huì)對(duì)這些因素非常關(guān)注，教師或調(diào)查小組的同學(xué)可以向?qū)W生介紹常見的引起獲得性免疫缺陷病的因素，如營養(yǎng)不良、感染、藥物、腫瘤、手術(shù)、外傷、燒傷、脾切除等。接著教師指出，艾滋病就是由“人類免疫缺陷病毒（HIV）”感染人體而引起的一種獲得性免疫缺陷疾病，調(diào)查小組的同學(xué)可以展示他們收集到的關(guān)于艾滋病的圖片、數(shù)字、錄像等，學(xué)生或者通過自學(xué)，或者在調(diào)查小組同學(xué)的引導(dǎo)下明確以下內(nèi)容：艾滋病的全稱、病原體及存在部位、發(fā)病機(jī)理、癥狀、傳播途徑、預(yù)防措施，其中關(guān)于發(fā)病機(jī)理因?yàn)樯婕暗角懊嬷v述的免疫應(yīng)答的內(nèi)容，學(xué)生對(duì)課本上“特別是能夠侵入T細(xì)胞”存在疑問。例如，侵入的到底是哪種T細(xì)胞？除了侵入T細(xì)胞還能侵入哪些細(xì)胞？對(duì)此教師可適當(dāng)展開：HIV的表面有一層糖蛋白分子，其構(gòu)象正好和助T細(xì)胞上的一種糖蛋白互補(bǔ)，兩者結(jié)合后病毒得以進(jìn)入助T細(xì)胞。但另外一些免疫細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞和一些B細(xì)胞，甚至其他一些組織細(xì)胞如腦細(xì)胞，也可被HIV侵入，后者使有些艾滋病患者有嚴(yán)重癡呆、行動(dòng)遲緩、記憶力喪失等癥狀。因?yàn)橹鶷細(xì)胞是兩種免疫系統(tǒng)都要依靠的細(xì)胞，助T細(xì)胞大量被消滅，患者將失去一切免疫功能，而各種傳染病將乘虛而入，患者最后常因心力衰竭而死亡。由于艾滋病已成為全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，教師最后可以引導(dǎo)學(xué)生討論：我們應(yīng)該怎樣看待艾滋病和艾滋病患者？目的是引導(dǎo)學(xué)生既要重視又要消除不必要的恐慌，同時(shí)做到全社會(huì)都來關(guān)心艾滋病患者。
（四）免疫學(xué)的應(yīng)用
1．免疫預(yù)防：教師引導(dǎo)學(xué)生了解我國古代勞動(dòng)人民用種人痘的方法預(yù)防天花是人類免疫預(yù)防的開始，借此激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。然后回憶體液免疫和細(xì)胞免疫的過程，理解機(jī)體受到病原體感染后，能產(chǎn)生特異性抗體和效應(yīng)T細(xì)胞，從而提高對(duì)該病的免疫力，這正是免疫預(yù)防的基本原理。接著教師提出啟發(fā)性問題：（1）什么叫免疫預(yù)防？（2）什么叫疫苗？你知道用來預(yù)防接種的疫苗有哪些？（3）免疫接種可以預(yù)防所有的傳染病嗎？為什么？
學(xué)生通過對(duì)上述問題的討論理解到，預(yù)防免疫就是采用人工方法使機(jī)體獲得特異性免疫力來預(yù)防疾病的方法。免疫預(yù)防常用的方法是預(yù)防接種疫苗，而國際上把細(xì)菌性制劑、病毒性制劑以及類毒索統(tǒng)稱為疫苗。然后教師可以向?qū)W生展示我國推薦的兒童免疫程序，并且指出像艾滋病等很多傳染病的疫苗還有待于進(jìn)一步的研制，需要更多人的共同努力。
2．免疫治療：請(qǐng)學(xué)生根據(jù)書上所提供的免疫治療的常規(guī)方法及兩種具體方法，思考下列啟發(fā)性問題：
這兩種方法分別是針對(duì)哪兩種免疫系統(tǒng)起作用的？為什么？免疫治療是否只是加強(qiáng)免疫系統(tǒng)的作用？為什么？
從上面第一個(gè)問題引導(dǎo)學(xué)生注意，對(duì)于體液免疫的缺陷和細(xì)胞免疫的缺陷應(yīng)采用不同的方法進(jìn)行有針對(duì)性的治療。從上面第二個(gè)問題引導(dǎo)學(xué)生注意，“調(diào)整”二字的含義，包括免疫增強(qiáng)和免疫抑制兩種療法，以此來啟發(fā)學(xué)生思維的廣闊性。同時(shí)教師舉例：糖皮質(zhì)激素和環(huán)磷酞胺就常常作為器官移植中的免疫抑制劑來抑制免疫應(yīng)答。這樣就順理成章地引出器官移植的問題。
3．器官移植：學(xué)生不難理解器官移植的概念和四種類型。教師主要要引導(dǎo)學(xué)生分析臨床上常用的同種移植及其成敗的關(guān)鍵是什么，并使學(xué)生理解：一是尋求與受者HLA相配的供者組織或器官；二是使用免疫抑制劑。分析上述第一條措施時(shí)要向?qū)W生滲透關(guān)愛他人的崇高精神境界，分析第二條措施時(shí)可以分析患者終生使用免疫抑制劑有什么不良影響，進(jìn)而引出當(dāng)前抑制免疫研究的熱門——誘導(dǎo)對(duì)移植物的特異性耐受，這是最理想的方法，就是指在不使用免疫抑制劑的情況下，機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)某一整套抗原的長期特異性無應(yīng)答狀態(tài)，以此來引起學(xué)生對(duì)當(dāng)代生物科學(xué)的關(guān)注和責(zé)任感。
要點(diǎn)提示
1．各種免疫失調(diào)引起的疾病很多，教師在課前要多查一些資料，不要輕易否定學(xué)生所舉的病例。
2．在本小節(jié)所列舉的三類免疫缺陷病中，過敏反應(yīng)和免疫缺陷病屬于免疫反應(yīng)過強(qiáng)引起的疾病，區(qū)別在于前者一般不會(huì)引起組織損傷，后者會(huì)引起組織損傷。而免疫缺陷病屬于免疫反應(yīng)過弱引起的疾病。
第二章光合作用與生物固氮第一節(jié)　光合作用一、光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換
光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換
知識(shí)目標(biāo)
1.知道光能在葉綠體中如何轉(zhuǎn)換成電能，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能的過程
2.了解NADPH和ATP中活躍的化學(xué)能，在暗反應(yīng)中轉(zhuǎn)換為儲(chǔ)存在糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能的過程
情感目標(biāo)
通過學(xué)生對(duì)課件的分析與討論，提高學(xué)生的合作精神和認(rèn)真探索知識(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度，并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)的興趣及熱情
能力目標(biāo)
1.理解和獲取生物科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的能力
2.提高學(xué)生的科學(xué)判斷、推理等思維能力和觀察力
3.學(xué)會(huì)運(yùn)用新知識(shí)解決和分析實(shí)際問題，理論聯(lián)系實(shí)際的能力
1.光能轉(zhuǎn)換成電能2.電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能
光能轉(zhuǎn)換成電能
討論法、講授法、演示法相結(jié)合
多媒體課件。一課時(shí)

引言
（課件展示）從當(dāng)今世界面臨的糧食危機(jī)對(duì)人類生存和發(fā)展的嚴(yán)重影響以及我國耕地減少與人口數(shù)量大引發(fā)的糧食需求的突出矛盾；從提高糧食產(chǎn)量的緊迫性和巨大潛力，引出進(jìn)一步對(duì)光合作用中能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)變化進(jìn)行深入研究的必要，從而導(dǎo)入本節(jié)的研究內(nèi)容——光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換。
教學(xué)過程
師生共同活動(dòng)概括復(fù)習(xí)必修課《光合作用》一節(jié)的內(nèi)容
教師啟發(fā)學(xué)生回憶在高二學(xué)習(xí)中已知的能量轉(zhuǎn)換過程，與本節(jié)第一段結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出光能在葉綠體中轉(zhuǎn)換的三個(gè)步驟的發(fā)生部位及反應(yīng)階段（課件展示），并進(jìn)入下面的三個(gè)研究主題。
一、光能轉(zhuǎn)換成電能
學(xué)生活動(dòng)觀察、回憶葉綠體結(jié)構(gòu)，特別是與光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換有關(guān)的色素的種類、功能。
小結(jié)從色素的功能方面對(duì)各種色素進(jìn)行分類總結(jié)。
教師活動(dòng)“光能是如何轉(zhuǎn)換成電能的”？課件展示光能轉(zhuǎn)換成電能的動(dòng)畫示意圖，要求學(xué)生反復(fù)觀察，引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)示意圖的觀察、分析、討論，依次解決以下問題：
１．A、B表示色素，它們分別代表什么色素以及各自的作用？２．特殊狀態(tài)的葉綠素a在光的照射下發(fā)生了什么變化？
３．特殊狀態(tài)的葉綠素a是怎么失去電子的？４．失去電子的葉綠素a是什么性質(zhì)？
５．失去電子的葉綠素a從哪里奪取電子？試寫出水分子光解的反應(yīng)式？６．脫離葉綠素a的電子去哪里了？
７．最終的電子供體和電子受體分別是？
小結(jié)在光的照射下，少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a，連續(xù)不斷地丟失電子和獲得電子，從而形成電子流，使光能轉(zhuǎn)換成電能。
二、電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能
教師活動(dòng)提出水的光解中電子的傳遞和氫離子的去路的問題，以此進(jìn)入第二個(gè)研究主題，即電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能。（展示課件）光合作用中形成NADPH和ATP的動(dòng)畫示意圖和對(duì)教材中資料的閱讀，引導(dǎo)學(xué)生分析：
１．水的光解產(chǎn)生的電子和氫離子最終傳遞給什么物質(zhì)，并生成了什么物質(zhì)？反應(yīng)需何條件？嘗試寫出物質(zhì)變化的反應(yīng)式。
２．在電子傳遞過程中還形成了什么物質(zhì)？寫出其反應(yīng)式。３．在物質(zhì)形成過程中，能量形式發(fā)生的變化情況？
４．電能轉(zhuǎn)換成的活躍的化學(xué)能，貯存在什么物質(zhì)中？５．能量轉(zhuǎn)換的場所？
要求學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上，判斷、推理、討論后得出結(jié)論。
三、活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能
學(xué)生活動(dòng)回憶必修課中暗反應(yīng)的知識(shí)，比較本節(jié)與必修的關(guān)系回答：
１．ATP和NADPH參與暗反應(yīng)階段的什么過程的反應(yīng)？
２．在此過程中能量形式發(fā)生了什么變化以及場所在哪？
教師補(bǔ)充１．一個(gè)被還原的物質(zhì)再氧化時(shí)是吸收能量還是釋放能量？
２．ATP和NADPH在不同階段自身不斷氧化還原的變化情況以及在光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段的聯(lián)系中所起的作用。
小結(jié)：光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換內(nèi)容中，要點(diǎn)集中為能量轉(zhuǎn)換中的光能轉(zhuǎn)換成電能，電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能這兩個(gè)能量轉(zhuǎn)換步驟及相應(yīng)的物質(zhì)變化。（課件展示全過程及列表比較各過程中物質(zhì)和能量變化）
反應(yīng)階段能量變化物質(zhì)變化
光反應(yīng)光能轉(zhuǎn)換成電能水在光下分解
電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能ＮＡＤＰH和ＡＴＰ的形成
暗反應(yīng)ＣＯ２的固定
活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能ＣＯ２的還原及糖類等有機(jī)物的形成
課堂練習(xí)（見課件）
第二章光合作用與生物固氮第一節(jié)　光合作用二、C3植物和C4植物
教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)方面
（1）通過觀察C3植物和C4植物葉片的永久橫切片，使學(xué)生識(shí)記C3植物和C4植物在葉片結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，并以此了解C4植物光合作用的特點(diǎn)（識(shí)記）。
（2）C4植物固定二氧化碳的能力明顯提高的原因（知道）。
2．態(tài)度觀念方面
通過對(duì)C3植物暗反應(yīng)發(fā)現(xiàn)過程的介紹，使學(xué)生了解一種科學(xué)研究方法—放射性同位素標(biāo)記法，以此培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的熱愛和對(duì)科學(xué)研究的興趣。
3．能力方面
通過本節(jié)課的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力、對(duì)生命現(xiàn)象及背景材料的分析歸納能力和獲取知識(shí)的能力。
重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
重點(diǎn)：C3植物和C4植物在葉片結(jié)構(gòu)上的區(qū)別及C3植物光合作用的特點(diǎn)。難點(diǎn)：C4植物光合作用的特點(diǎn)。
教學(xué)模式：實(shí)驗(yàn)觀察——材料分析——概括歸納。教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)觀察、材料分析和多媒體課件輔助教學(xué)。課時(shí)安排：一課時(shí)
設(shè)計(jì)思路
提供原始材料，使學(xué)生了解美國化學(xué)家卡爾文對(duì)C3植物的暗反應(yīng)的研究成果，引出C3植物的發(fā)現(xiàn)過程。通過用顯微鏡觀察C3植物和C4植物葉片結(jié)構(gòu)，了解C3植物和C4植物的葉片結(jié)構(gòu)的不同從而進(jìn)行C3途徑和C4途徑的教學(xué)。
教學(xué)過程：一、引言
光合作用是在葉綠體內(nèi)進(jìn)行的一個(gè)復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)變化過程，是地球上最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。由于光合作用如此重要，它很早就吸引了許多科學(xué)家的興趣。一個(gè)世紀(jì)以來，為了探尋光合作用的具體化學(xué)反應(yīng)過程，科學(xué)家進(jìn)行了大量的研究，誕生出眾多的科學(xué)巨人，如在必修教材中涉及到的海爾豪特、普利斯特利、薩克斯、恩吉爾曼、魯賓和卡門等，其中美國化學(xué)家卡爾文因揭示了植物光合作用暗反應(yīng)的機(jī)理而獲得了1961年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
二、新課
提供材料：《卡爾文與地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)》。
卡爾文（Me1vinCa1vin1911～1997）生于美國明尼蘇達(dá)州，1931年獲得密歐根采礦技術(shù)學(xué)院的化學(xué)學(xué)士學(xué)位，1935年獲明尼蘇達(dá)州大學(xué)的博士學(xué)位，1944年到1945年在曼哈頓計(jì)劃中從事鈾的研究。
1940年，魯賓（S.Ruben）和卡門（M.Kanmen）發(fā)現(xiàn)了碳的長壽命同位素14C，使卡爾文有了一種理想的工具來追蹤二氧化碳是如何在暗反應(yīng)中一步步變成碳水化合物的。在卡爾文的研究過程中，14C成了主要工具，發(fā)揮了特別重要的作用。
卡爾文在一個(gè)裝置中放入進(jìn)行光合作用的小球藻懸浮液，注入普通的二氧化碳，然后按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間長度向裝置中注入14C標(biāo)記的二氧化碳，在每個(gè)時(shí)間長度結(jié)束時(shí)，殺死小球藻，使酶反應(yīng)終止，提取產(chǎn)物進(jìn)行分析。他通過色譜分析法發(fā)現(xiàn)當(dāng)把光照時(shí)間縮短為幾分之一秒時(shí)，磷酸甘油酸（C3）占全部放射性的90％，這就證明了磷酸甘油酸（C3）是光合作用中由二氧化碳轉(zhuǎn)化的第一個(gè)產(chǎn)物。在5秒鐘的光合作用后，卡爾文找到了含有放射性的C3、C5和C6。
在實(shí)驗(yàn)中，卡爾文發(fā)現(xiàn)在光照下C3和C5很快達(dá)到飽和并保持穩(wěn)定。但當(dāng)把燈關(guān)掉后，C3的濃度急速升高，同時(shí)C5的濃度急速降低。如果在光照下突然中斷二氧化碳的供應(yīng)，則C5就積累起來，C3就消失。
分析材料，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容回答問題：1．在文中，卡爾文運(yùn)用了哪些研究方法？（放射性同位素標(biāo)記法、色譜分析法）2．被標(biāo)記的碳元素首先出現(xiàn)在哪一種化合物中？（磷酸甘油酸C3）3．文中的最后一段說明了什么問題？（C5是二氧化碳的受體，C3是二氧化碳固定后的產(chǎn)物）
復(fù)習(xí)總結(jié)C3植物暗反應(yīng)特點(diǎn)。介紹C4植物的發(fā)現(xiàn)過程。
澳大利亞科學(xué)家M.D.Hatch和C.R.Slack在研究玉米、甘蔗等原產(chǎn)熱帶地區(qū)的綠色植物發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向這些綠色植物提供14C時(shí)，光合作用開始后的1秒內(nèi)，90％以上的14C出現(xiàn)在含有四個(gè)碳原子的有機(jī)酸（C4）中。隨著光合作用的進(jìn)行，C4中的14C逐漸減少，而C3中的14C逐漸增多。
分析上述材料。結(jié)論：說明在這類綠色植物的光合作用中，CO2中的C原子首先轉(zhuǎn)移到C4中，然后才轉(zhuǎn)移到C3中。
介紹C3和C4的概念和常見的種類。用顯微鏡觀察菠菜葉和玉米葉的永久橫切片。
課堂討論：C3植物和C4植物的葉片結(jié)構(gòu)有哪些不同？
結(jié)合教材圖2-3和圖2-4及多媒體課件分析C3和C4植物葉片結(jié)構(gòu)的區(qū)別并將觀察結(jié)果記錄于下表。
通過研究發(fā)現(xiàn)，C3植物的維管束鞘細(xì)胞含有沒有基粒的葉綠體，這種葉綠體不僅數(shù)量多，而且體積大。C3植物和C4植物之所以具有不同的固定CO2的途徑與二者的結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。
以學(xué)習(xí)研究小組為單位分析選修教材圖2-5C4植物光合作用特點(diǎn)示意圖和必修教材圖3-8并填寫下表：
C4植物固定CO2的PEP羧化酶與CO2的親和力比C3途徑中C5羧化酶與CO2的親和力高60倍。因此，C4植物能夠把大氣中含量很低的CO2以C4的形式固定下來，并運(yùn)輸?shù)骄S管束鞘細(xì)胞的葉綠體中供C3途徑利用。因此，在熱帶的高溫地區(qū)及在夏季炎熱的中午，葉片氣孔關(guān)閉，C4植物能夠利用葉片內(nèi)細(xì)胞間隙中含量很低的CO2進(jìn)行光合作用。C4植物比C3植物更適于生活在溫度較高的熱帶地區(qū)，C4植物比C3植物在進(jìn)化上更高等。
要點(diǎn)提示
1．卡爾文的研究成果在教材中未涉及到，但是在1991年全國高考和1996年的上海高考題中引用了卡爾文的研究過程。在教學(xué)中應(yīng)盡量給予學(xué)生科學(xué)研究的第一手資料，使學(xué)生在了解C4植物的發(fā)現(xiàn)過程中不僅掌握科學(xué)研究的結(jié)果，還學(xué)習(xí)到了科學(xué)研究的方法和過程。2．C4植物和C3植物的葉片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的教學(xué)應(yīng)盡量發(fā)揮學(xué)生的主體性，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察先獲得感性認(rèn)識(shí)，再討論歸納總結(jié)，這樣比較符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。3．教師要盡量將圖片、圖表制作成多媒體演示文稿，這樣可吸引學(xué)生的注意力，并能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生的討論中心，有益于學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)。
第二章　光合作用與生物固氮　第一　節(jié)光合作用　三、提高農(nóng)作物的光合作用效率
教學(xué)目標(biāo)　1．知識(shí)方面：光合作用效率的概念以及提高光合作用效率的主要措施和原理（知道）。
2．態(tài)度觀念方面：（1）通過本節(jié)課的教學(xué)，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識(shí)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合起來，從而對(duì)學(xué)生進(jìn)行STS（科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)）的教育。（2）通過介紹我國古代農(nóng)業(yè)發(fā)展史中的成就，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。
3．能力方面：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問題的分析能力和綜合能力。
重點(diǎn)、難點(diǎn)：提高農(nóng)作物光能利用率的主要措施及原理。
分析：本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容并不難，關(guān)鍵是要將必修教材和選修教材聯(lián)系起來，使學(xué)生在整體上建立起知識(shí)的聯(lián)系。提高農(nóng)作物的光合作用效率要從光合作用的條件和原料兩方面考慮，要使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系起來。培養(yǎng)學(xué)生的STS思想是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
教學(xué)模式：設(shè)疑激趣——師生互動(dòng)——建構(gòu)知識(shí)。教學(xué)手段：制作多媒體課件輔助教學(xué)。課時(shí)安排：一課時(shí)
設(shè)計(jì)思路：以問題引導(dǎo)學(xué)生，以歷史文獻(xiàn)吸引學(xué)生，以生產(chǎn)實(shí)踐帶動(dòng)學(xué)生，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的思維和能力。
教學(xué)過程
一、引言
民以食為天。然而人類賴以生存的第一個(gè)要素——糧食卻面臨著日益短缺的嚴(yán)重局面，如何提高農(nóng)作物的光合作用效率是我們面臨的一個(gè)嚴(yán)峻的課題。光合作用效率是指綠色植物通過光合作用制造的有機(jī)物中所含有的能量與光合作用中吸收的光能的比值。
二、新課引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)光合作用的概念、過程，得出光合作用總反應(yīng)式：（略）
從化學(xué)反應(yīng)式的角度分析光合作用總反應(yīng)式，若要提高光合作用有機(jī)物的生成量，我們可采取哪些積極有效的措施？
得出結(jié)論：從光合作用的條件看：
1．增加光照，可以：（1）延長光照時(shí)間，提高復(fù)種指數(shù)；（2）增加光照面積，進(jìn)行合理密植；（3）控制光照強(qiáng)弱。
2．增加礦質(zhì)元素的供應(yīng)，提高葉肉細(xì)胞的葉綠素含量。3．控制溫度，大棚作物白天可適當(dāng)降低溫度，夜晚適當(dāng)提高溫度。
從光合作用的原料看：
1.增加作物周圍二氧化碳濃度。2.合理灌溉，增加植物體內(nèi)的水分來增加光合作用的原料。
肯定學(xué)生的結(jié)論，確定本節(jié)課的中心：說古論今談如何增加光合作用效率。
陽光給人類帶來了光明和溫暖，陽光被綠色植物吸收利用，使千姿百態(tài)的植物界得以郁郁蔥蔥，植物為人類及所有動(dòng)物制造有機(jī)物，使其得以繁衍和生存。自古以來我國勞動(dòng)人民就十分重視陽光與作物生長的關(guān)系，對(duì)于陽生植物和陰生植物早有記載。例如：《周禮》中記載：“陽木生山南者，陰木生山北者。”《詩經(jīng)》中說：“梧桐生矣，于彼朝陽?！?br> 翻譯以上兩句古漢語，并分析其中的含義。
“陽木生山南者，陰木生山北者”意為樹木有的喜陽光，適宜種在陽光充足的山南，有的喜陰暗，適宜種在光線較弱的山北。“梧桐生矣，于彼朝陽”意為梧桐生長在那朝陽的地方。
以上兩句古漢語反映了古人對(duì)多種植物的陰生和陽生之性已有了明確的認(rèn)識(shí)。有些植物進(jìn)行光合作用時(shí)需要強(qiáng)的光照才能生長發(fā)育良好，才能提高光合作用效率，這類植物屬于陽生植物。有些植物進(jìn)行光合作用時(shí)大強(qiáng)的光照不利于其生長發(fā)育，也就不利于提高光合作用效率，這類植物屬于陰生植物。
就所學(xué)知識(shí)舉例說明哪些植物是陽生植物，哪些植物是陰生植物。
我們應(yīng)根據(jù)植物的生活習(xí)性因地制宜地種植植物。例如，古書中記載：梧桐“陽木也”，“桐之性皆惡陰、寒，喜明、暖，陰寒則難長，明暖則易大。”又如古書中對(duì)荔枝、龍眼的陰陽特性也有記載：“荔枝屬火，宜使向陽；龍眼屬水，宜向陰”“當(dāng)日荔枝，背日龍眼?！笨梢娬莆罩参镪庩栔?，因地制宜地種植是栽培成功。獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要因素之一。
提出問題：如何增加二氧化碳的供應(yīng)呢？
得出結(jié)論：綠色植物周圍空氣中的二氧化碳的含量，直接影響綠色植物的光合作用效率。
提出問題：空氣中的二氧化碳一般占空氣體積的0．03%，當(dāng)植物旺盛生長時(shí)，所需的二氧化碳就更多，若只靠空氣中二氧化碳本身的濃度差所造成的擴(kuò)散作用滿足不了植物對(duì)二氧化碳的需求。那么，如何提高空氣中二氧化碳的濃度呢？
討論分析（教師要參與學(xué)生的討論，引導(dǎo)討論的中心）。
得出結(jié)論：作物需要良好的通風(fēng)，使大量空氣通過葉面，使光合作用正常進(jìn)行。
肯定學(xué)生的分析，并進(jìn)行歸納總結(jié)。
陽光是植物進(jìn)行光合作用的能量來源，而空氣中的二氧化碳和根系吸收的水分是植物進(jìn)行光合作用的原料。把植物種成一定規(guī)格的行列，相互保持一定的距離，使植物受到充足的陽光照射，使流動(dòng)的空氣送進(jìn)農(nóng)田的四面八方，是提高作物光合作用效率的有效手段。《齊民要術(shù)》中提到種植作物要“正其行，通其風(fēng)”就是這個(gè)道理，我國古書中還記載：“種植桃、李、梨、柿三丈一樹，八尺為行，果類相從，縱橫得當(dāng)。”“通風(fēng)見日，實(shí)大而美。”即改善通風(fēng)透光條件有利于作物提高光合作用效率，使作物增產(chǎn)。
另外，不同的光質(zhì)對(duì)提高光合作用效率也有影響。例如，在藍(lán)紫光下光合產(chǎn)物中蛋白質(zhì)和脂肪的含量較多；在紅光的照射下，光合產(chǎn)物中的糖類含量較多。
分析在作物壯秧的時(shí)候，塑料大棚用什么顏色的塑料薄膜較好。結(jié)論：藍(lán)色。
提出問題：隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，日光溫室種植果蔬已成為我國優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)的一枝奇秀，日光溫室中如何提高空氣中二氧化碳的濃度呢？
分組討論，得出結(jié)論。
1．施用固體二氧化碳（干冰）。
2．使用農(nóng)家肥，可以使土壤中微生物的數(shù)量增多，活動(dòng)增強(qiáng)，分解有機(jī)物，放出二氧化碳。
3．植物的秸稈通過深耕埋于地下，也可以通過微生物的分解作用產(chǎn)生二氧化碳。
4．使用NH4HCO3肥料，既可以為植物提供銨鹽，又可以為植物提供二氧化碳。
5．溫室作物也要合理密植和通風(fēng)透光。
6．日光溫室可與養(yǎng)殖場的雞舍和豬圈相連，動(dòng)物通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化為植物光合作用提供原料，植物光合作用產(chǎn)生的氧氣可用于動(dòng)物的細(xì)胞呼吸。
溫室中還可以使用二氧化碳發(fā)生器，二氧化碳發(fā)生器的原理是利用硫酸和碳酸鹽反應(yīng)生成二氧化碳。
提出問題：當(dāng)全球范圍內(nèi)空氣中二氧化碳的含量無限制地提高時(shí)，會(huì)有什么負(fù)面影響？
討論并分析回答。
結(jié)論：會(huì)促成溫室效應(yīng)的出現(xiàn)，使地球變暖、冰川融化、海面上升、氣候異常。（教師要對(duì)學(xué)生的討論和分析給予充分的肯定。）
綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，需要多種必需的礦質(zhì)元素，如N、P、K、Mg等，這些元素在植物的生命活動(dòng)中都有哪些作用？
討論氮元素在植物生命活動(dòng)中的作用。
結(jié)論：1．氮元素是蛋白質(zhì)的主要組成元素，而蛋白質(zhì)是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和酶的重要組成成分。
2．氮元素是ATP中腺苷的組成元素。3．光反應(yīng)的電子受體NADP+含有氮元素。
4．核酸中有含氮的堿基。5．吲哚乙酸中含有氮元素。
葉綠素中也含有氮元素。由此可見，氮元素在植物的生命活動(dòng)中占有重要的地位，故氮元素有生命元素之稱。當(dāng)?shù)毓?yīng)充足時(shí)，葉片大而鮮綠，光合作用旺盛，產(chǎn)量高，因此種植葉菜類的蔬菜，應(yīng)多施氮肥。但是氮肥施用過多，會(huì)造成葉片徒長，機(jī)械組織不發(fā)達(dá)，易倒伏。如果植物缺氮，則生長緩慢，植株矮小，葉綠素含量少，葉子變黃，直接影響植物的光合作用效率。
討論磷元素在植物生命活動(dòng)中的作用。
結(jié)論：1．生物膜結(jié)構(gòu)的組成成分磷脂中含有磷元素。2．磷元素是DNA和RNA的組成成分。
3．磷元素是ATP和NADPH的組成元素。
磷元素還直接參與糖類的合成和分解，例如，光合作用暗反應(yīng)產(chǎn)物中的C3和C5都含有磷元素。在有氧呼吸中，葡萄糖首先轉(zhuǎn)化為葡萄糖-6-磷酸。植物缺磷時(shí)，生長緩慢，葉片呈暗綠色，某些植物的葉片還呈紅色和紫色，且在老葉最先表現(xiàn)出來。
鎂元素是葉綠素的組成成分。植物缺鎂時(shí)，葉綠素不能合成，在老葉上表現(xiàn)為缺綠，嚴(yán)重影響光合作用的效率。
鉀元素能促進(jìn)糖類物質(zhì)運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)藏器官，并促進(jìn)儲(chǔ)藏器官合成多糖，例如，種植馬鈴薯、水稻、小麥等以收獲淀粉為主的作物要多施鉀肥。植物缺鉀時(shí)，蛋白質(zhì)分解，葉綠素破壞，葉色變黃卷曲，莖桿易倒伏，抗旱抗寒能力降低。
提出問題：如何進(jìn)行合理施肥？
結(jié)合教材“生物的新陳代謝與植物的礦質(zhì)營養(yǎng)”一節(jié)討論如何進(jìn)行合理施肥。
結(jié)論：1.根據(jù)植物的生長規(guī)律和需肥規(guī)律施肥。2.可以進(jìn)行根外施肥。
3.與豆科植物進(jìn)行間種和輪作，提高土壤的肥力，使植物獲得更多的氮肥。
4.發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，動(dòng)物的糞便、沼氣池的沼渣、養(yǎng)魚塘的塘泥、河水表面的藻類（因?yàn)楹心芄痰乃{(lán)藻，因此含有大量的氮肥）等均可作為肥料。
5．將植物秸稈尤其是豆科植物的秸稈進(jìn)行深耕翻壓，也是增加土壤肥力的有效措施。
我國古代農(nóng)業(yè)注重并大量施用有機(jī)農(nóng)家肥料的歷史源遠(yuǎn)流長，《齊民要術(shù)》中指出豆類植物是作物最好的前茬，如“美田之法，綠豆為上”，并總結(jié)了20多種輪作的方法，充分肯定了豆類植物輪作的地位，使我國的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)走上了種地養(yǎng)地的道路。我國有“莊稼要長好，底糞要上飽”，“莊稼上底糞，糧食打滿囤”，“底肥不足苗不長，追肥不足苗不旺”的農(nóng)諺，足以說明礦質(zhì)元素對(duì)提高農(nóng)作物光合作用效率的重要作用。但是過多地使用化學(xué)肥料會(huì)使土壤板結(jié)，使水體富營養(yǎng)化，因此應(yīng)走可持續(xù)發(fā)展的道路，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。
另外，選擇具有優(yōu)良性狀的雜交品種也是提高光合作用效率的有效措施。被譽(yù)為“雜交水稻之父”的我國著名科學(xué)家袁隆平研究的三系配套雜交水稻技術(shù)已經(jīng)在世界上幾十個(gè)國家推廣和應(yīng)用，大大提高了糧食的產(chǎn)量，解決了幾億人的吃飯問題。這個(gè)內(nèi)容我們將在下一章進(jìn)行介紹。
要點(diǎn)提示
1.提高農(nóng)作物的光合作用效率要從光合作用的條件——光和葉綠體中的色素與光合作用的原料——二氧化碳和水等方面考慮。
2．提高作物周圍的二氧化碳濃度及增加施用礦質(zhì)元素一定要注意對(duì)環(huán)境的影響，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保觀念和提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
3．在講礦質(zhì)元素對(duì)光合作用效率的影響時(shí)，要注意將必修教材和選修教材的相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來，并向?qū)W生滲透生態(tài)農(nóng)業(yè)的思想。
第二章光合作用與生物固氮第二節(jié)生物固氮
知識(shí)方面（1）知道固氮微生物的種類和生物固氮過程。（2）識(shí)記生物固氮的意義。（3）了解生物固氮在自然界氮循環(huán)中的作用及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。重點(diǎn)1．固氮微生物的種類；2．生物固氮的意義。重點(diǎn)生物固氮的基本過程
所有的生物都需要氮元素。在活細(xì)胞內(nèi)，氮是所有氨基酸、核酸（DNA和RNA）及其他許多重要分子的主要成分，大部分生物不能直接利用大氣中的氮，僅能利用氮的某種形式的化合物。形成這些化合物的過程統(tǒng)稱為“固氮”，這時(shí)氮與其他元素結(jié)合，被“固定”在含氮的化合物中。某些豆科植物含氮元素較豐富，氮素如何獲得？（根瘤中的根瘤菌將大氣中的氮“固定”供給植物。）
如果小麥、水稻也能固氮，將給人類帶來哪些方面的好處？每年，大氣中被固定下來的氮，大都是由微生物“固定”的，再經(jīng)過一系列復(fù)雜的生化過程成為生物體內(nèi)所需要的含氮有機(jī)物。什么是生物固氮？哪些生物可完成生物固氮？生物固氮如何完成？
一、生物固氮的概念固氮微生物將大氣中分子態(tài)氮還原為氨的過程。
二、固氮微生物種類
1．什么是共生固氮微生物？以根瘤菌為例研究：（1）了解根瘤菌的形態(tài)特征和生理特點(diǎn)、某些根瘤菌與豆科植物互利共生且具一定專一性的關(guān)系以及根瘤菌的代謝類型。（2）根瘤的形成及作用。（3）共生固氮微生物概念。
2．什么是自生固氮微生物？（1）自生固氮菌的形態(tài)特點(diǎn)。（2）實(shí)例：圓褐固氮菌介紹其生活環(huán)境，分析其代謝類型，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。
三、生物固氮過程簡介。提出問題：為什么固氮微生物可在常溫常壓下完成“固氮”有關(guān)反應(yīng)？（酶的作用）固氮酶：由固氮基因編碼控制。固氮過程簡介。
1．比較：根據(jù)固氮微生物與非固氮微生物的特點(diǎn)，思考：如何將自生固氮微生物與土壤中的其他細(xì)菌等微生物分離？
2．練習(xí)題：(略)
氮元素是生命所必需的。分子態(tài)氮在大氣中的含量很豐富，約占79％（v/v），但絕大多數(shù)生物無法直接利用。只有當(dāng)游離氮被“固定”成為含氮化合物后，才能被這些生物吸收利用，氮成為活細(xì)胞的一部分并進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈。氮循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分（復(fù)習(xí)概念和特點(diǎn)）。
氮在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)涉及一系列相當(dāng)復(fù)雜的過程，這些過程大多是由微生物調(diào)節(jié)的。
一、自然界氮循環(huán)過程的分析。
1．大氣中的氮?dú)饪赏ㄟ^三條途徑被“固定”。2．生物群落中的氮素傳遞是以有機(jī)氮形式通過生物的同化作用實(shí)現(xiàn)的。3．動(dòng)植物遺體、排出物（如尿素等）、殘落物中的有機(jī)氮是通過微生物的氨化作用及硝化作用轉(zhuǎn)變成為植物再度利用的形式。4．在氧氣不足的條件下，土壤中的硝酸鹽被反硝化細(xì)菌等多種微生物還原成亞硝酸鹽，并且進(jìn)一步還原成分子態(tài)氮，分子態(tài)氨則返回到大氣中。
二、生物固氮在自然界氮循環(huán)中的重要作用。
1．比較分析工業(yè)固氮與生物固氮過程。
區(qū)別：工業(yè)固氮需要極高的溫度和壓力，對(duì)大氣產(chǎn)生嚴(yán)重污染；生物固氮在常溫常壓下就可以完成，對(duì)大氣沒有任何不良影響。分析原因：氮?dú)夥肿又械牡I是很強(qiáng)的，要將此三鍵拆開并轉(zhuǎn)化為氨，需要相當(dāng)大的能量。因此，化學(xué)固氮必須在高溫、高壓及催化劑的作用下才能使H2與N2反應(yīng)。工業(yè)固氮需高溫（500℃）和高壓（20000—30000kPa）條件，而生物固氮在固氮酶作用下消耗生物自身能量，在常溫常壓下進(jìn)行，大大節(jié)約了能源，對(duì)環(huán)境無污染。
3．據(jù)科學(xué)家估算，每年生物固氮的總量占地球上固氮總量的90％左右。可見，生物固氮在地球的氮循環(huán)中具有十分重要的作用，而且對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)平衡有重要意義。
三、生物固氮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
1．20世紀(jì)初以來，全球農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量不斷增長，在一定程度上依賴于氮素化肥的施用量不斷增加。農(nóng)作物依賴于施用氮素化肥所獲得的增產(chǎn)實(shí)際上是以消耗能源和污染環(huán)境為代價(jià)的。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中，生物固氮具有提高農(nóng)作物產(chǎn)量和增強(qiáng)土壤肥力的作用。2．土壤獲得氮素消耗和補(bǔ)充的途徑。3．生物固氮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例：拌種、綠肥。4．人類自從發(fā)現(xiàn)豆科植物與根瘤菌共生結(jié)瘤固氮現(xiàn)象以來，對(duì)生物固氮研究己有一百多年之久，我國對(duì)生物的共生固氮現(xiàn)象也進(jìn)行了長達(dá)六十余年的探索性研究。圍繞著培育新的固氮植物，通過生物技術(shù)改造固氮微生物和現(xiàn)有的農(nóng)作物，使新的固氮菌與新的農(nóng)作物更容易形成共生固氮關(guān)系。可以肯定，生物固氮工程的研究已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新的歷史階段，擴(kuò)大生物間共生固氮范圍和將豆科植物的固氮能力轉(zhuǎn)移到非豆科植物中的研究已呈現(xiàn)出希望之光。隨著生物固氮研究地不斷深入，將逐步實(shí)現(xiàn)禾本科農(nóng)作物與固氮微生物共生結(jié)瘤固氮的美好愿望。
第三章遺傳與基因工程第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)遺傳
知識(shí)方面（1）理解細(xì)胞質(zhì)遺傳的概念和特點(diǎn)以及形成這些特點(diǎn)的原因（識(shí)記）。（2）理解細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是細(xì)胞質(zhì)中的DNA（識(shí)記）。重點(diǎn)：細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)和形成這些特點(diǎn)的原因。難點(diǎn)：細(xì)胞質(zhì)遺傳特點(diǎn)的原因
一、創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課
提到遺傳，人們不會(huì)忘記遺傳學(xué)之父——孟德爾，他以嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和正確的研究方法以及持之以恒的探索精神，發(fā)現(xiàn)了基因分離定律和基因自由組合定律，拉開了20世紀(jì)人類解開遺傳之謎的序幕。盡管他的兩大發(fā)現(xiàn)被埋沒了30余年，但在他去世后的第16年——1900年，由于德國學(xué)者科倫斯等人的努力使孟德爾的科學(xué)發(fā)現(xiàn)重見天日。然而，就在9年之后，還是科倫斯的發(fā)現(xiàn)再一次對(duì)孟德爾的遺傳定律提出了質(zhì)疑。這到底為什么呢？
二、探究新知（一）提供感性材料
1．利用投影片演示1909年德國植物學(xué)家兼遺傳學(xué)家——科倫斯的紫茉莉質(zhì)體遺傳試驗(yàn)。
（1）簡要介紹實(shí)驗(yàn)材料——紫茉莉。
紫茉莉的枝條一般是綠色的，因?yàn)樗腥~綠素的正常葉綠體。但這種植物存在著多種變異類型，如花斑植株，它的枝葉呈現(xiàn)出白綠相間的花斑狀，有時(shí)在它的植株上還會(huì)出現(xiàn)三種不同的枝條——綠色的、白色的、花斑狀的。為什么？科倫斯通過鏡檢發(fā)現(xiàn)：是由于紫茉莉的葉肉細(xì)胞中存在著不同種類的質(zhì)體。綠色葉的細(xì)胞里含有的是有葉綠素的葉綠體；白色葉的細(xì)胞里不含葉綠體，而僅含沒有色素的白色體，這種白化突變在自然界中可能是由某種因素引起的，如紫外線照射等；而花斑葉中含有三種不同的細(xì)胞：只含有葉綠體的細(xì)胞、只含有白色體的細(xì)胞、同時(shí)含有葉綠體和白色體的細(xì)胞，三種不同的細(xì)胞互相間隔存在，使得枝條呈現(xiàn)了白綠相間的花斑狀。
（2）演示紫茉莉枝葉的性狀遺傳的雜交試驗(yàn)過程（參考教材P43表3-1，紫茉莉花斑植株的雜交結(jié)果），學(xué)生觀察、思考。
2．結(jié)果是不是一種偶然？經(jīng)過科倫斯的多次重復(fù)性試驗(yàn)，都得到了相同的試驗(yàn)結(jié)果。與此同時(shí)，德國科學(xué)家鮑爾發(fā)現(xiàn)天竺葵的葉色遺傳也有相似現(xiàn)象。
3．針對(duì)以上兩組感性材料，學(xué)生展開討論：為什么上述試驗(yàn)對(duì)孟德爾的遺傳定律再次提出了挑戰(zhàn)？孟德爾的一對(duì)相對(duì)性狀和兩對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交試驗(yàn)結(jié)果是怎樣的？紫茉莉枝葉遺傳的雜交試驗(yàn)與之相比有哪些主要不同？教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生回顧已有知識(shí)，通過對(duì)比使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，紫茉莉枝葉性狀的獨(dú)遺傳特點(diǎn)是：一是F1并不表現(xiàn)出顯性性狀，而總是表現(xiàn)出母本性狀。此時(shí)給出“母系遺傳”的概念，二是F1的性狀不會(huì)出現(xiàn)一定的分離比。再次強(qiáng)化學(xué)生已有知識(shí)與當(dāng)前知識(shí)的矛盾沖突，使學(xué)生渴望知識(shí)的心理處于激發(fā)狀態(tài)，以引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探索欲望。
（二）進(jìn)行理性分析
按照從現(xiàn)象到本質(zhì)，從感性到理性的認(rèn)知規(guī)律，教師應(yīng)適時(shí)抓住學(xué)生心理，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)和設(shè)疑提問，啟發(fā)學(xué)生思維，發(fā)現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)。
1．性狀受何物質(zhì)控制？基因是決定生物性狀的基本單位。2．基因分布于細(xì)胞的何種結(jié)構(gòu)中？
基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷。DNA主要存在于細(xì)胞核，少量存在于細(xì)胞質(zhì)，如線粒體、葉綠體中。此處順理成章地引出“核基因”和“質(zhì)基因”的概念，并且分析比較核基因和質(zhì)基因的主要區(qū)別：一是存在位置不同，二是存在方式不同。核基因在染色體上直線排列，而組成質(zhì)基因的DNA并不與蛋白質(zhì)結(jié)合，而是呈雙鏈環(huán)狀等形狀單獨(dú)存在。
在復(fù)習(xí)已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)一步設(shè)疑引導(dǎo)，既然細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)都有可以控制性狀的基因，今天遇到的紫茉莉與天竺葵枝葉的遺傳與以前學(xué)習(xí)的豌豆、果蠅等性狀的遺傳要受誰的控制呢？富有探索性的問題使學(xué)生思維極為活躍。經(jīng)回顧已有知識(shí)、討論分析，學(xué)生一致認(rèn)為孟德爾的遺傳定律描述的是細(xì)胞核遺傳，即細(xì)胞核內(nèi)染色體上的基因控制的遺傳。而前面已經(jīng)分析了紫茉莉枝葉的遺傳特點(diǎn)與細(xì)胞核遺傳特點(diǎn)存在很大差別，那么，是不是不再受核基因的控制，而是受質(zhì)基因的控制呢？學(xué)生大膽提出了假設(shè)：它們可能屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳。如果是細(xì)胞質(zhì)遺傳的話，細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)應(yīng)該是細(xì)胞質(zhì)中線粒體、葉綠體等細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)中的DNA，即質(zhì)基因。那么，這種假設(shè)是否正確？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行以下探究。
3．是什么原因?qū)е潞嘶蚝唾|(zhì)基因遺傳特點(diǎn)的不同呢？
（1）利用投影片出示教材P44圖3-2“母系遺傳與核遺傳正、反交比較”，由學(xué)生討論、交流、歸納：后代的核基因不論正交還是反交，總是父方與母方各提供一半，因此核基因型相同；而質(zhì)基因在正交和反交時(shí)卻出現(xiàn)明顯的不同，因?yàn)槭芫珪r(shí)精子中只帶有很少的細(xì)胞質(zhì)，使得受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自于卵細(xì)胞，這樣受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)控制的性狀實(shí)際上是由卵細(xì)胞傳給后代的，因此會(huì)表現(xiàn)為母系遺傳現(xiàn)象。這也初步證明了學(xué)生的假設(shè)是成立的，使學(xué)生感受到了成功的喜悅，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)探索的信心。
（2）為什么以花斑紫茉莉?yàn)槟副緯r(shí)，后代會(huì)產(chǎn)生三種不同的植株？引導(dǎo)學(xué)生分析得出：由于花斑紫茉莉的卵原細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中的基因并不像核基因那樣有規(guī)律地分離，而是隨機(jī)地、不均等地分配到子細(xì)胞中去，因此會(huì)產(chǎn)生三種卵細(xì)胞，從而會(huì)產(chǎn)生三種不同的植株。這種隨機(jī)性和不均等性就導(dǎo)致了細(xì)胞質(zhì)遺傳的第二個(gè)特點(diǎn)：后代不出現(xiàn)一定的分離比。
通過分析使學(xué)生再次確認(rèn)，紫茉莉枝葉性狀的遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳。從而認(rèn)識(shí)到高二階段學(xué)習(xí)的細(xì)胞核遺傳并不是生物惟一的遺傳方式，科倫斯對(duì)細(xì)胞質(zhì)遺傳現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，是對(duì)孟德爾定律的挑戰(zhàn)，更是對(duì)它的補(bǔ)充。與導(dǎo)言呼應(yīng)，對(duì)導(dǎo)言中提出的質(zhì)疑做出了解答。
三、歸納升華：教師提供細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳的一些實(shí)例資料，并請(qǐng)學(xué)生閱讀教材“線粒體DNA的重要作用”的資料，然后引導(dǎo)學(xué)生歸納。
1．生物體中絕大部分性狀是受細(xì)胞核基因的控制，核基因確實(shí)是主要的遺傳物質(zhì)，而有些性狀是要受到細(xì)胞質(zhì)基因的控制。
2．細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳各自都有相對(duì)的獨(dú)立性。這是因?yàn)?，盡管在細(xì)胞質(zhì)中找不到染色體一樣的結(jié)構(gòu)，但質(zhì)基因與核基因一樣，可以自我復(fù)制，可以控制蛋白質(zhì)的合成，也就是說，都具有穩(wěn)定性、連續(xù)性、變異性和獨(dú)立性。
3．細(xì)胞核遺傳與細(xì)胞質(zhì)遺傳相互影響，很多情況是核質(zhì)互作的結(jié)果。雖然細(xì)胞核遺傳與細(xì)胞質(zhì)遺傳都有相對(duì)的獨(dú)立性，但這并不意味著二者沒有絲毫關(guān)系。因?yàn)榧?xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)都是細(xì)胞的重要組成部分，共同存在于一個(gè)整體中，它們之間必然是相互依存、相互制約，不可分割的。它們控制的遺傳現(xiàn)象也必定相互影響，很多情況是核質(zhì)互作的結(jié)果。此處為下一課時(shí)埋下伏筆。
四、知識(shí)反饋。學(xué)生獨(dú)立完成下面表格，師主共同進(jìn)行學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià)。
第三章遺傳與基因工程第二節(jié)基因的結(jié)構(gòu)
知識(shí)方面原核細(xì)胞的基團(tuán)結(jié)構(gòu)、真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)（識(shí)記）；人類基因組研究（知道）。重點(diǎn)：原、真核細(xì)胞的基團(tuán)結(jié)構(gòu)。
難點(diǎn)：原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)以及基因結(jié)構(gòu)中非編碼區(qū)上的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)的作用。
[教師活動(dòng)]引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)。
1．基因的概念，何謂遺傳效應(yīng)？2．基因的分子結(jié)構(gòu)。
3．思考：唾液淀粉酶和胃蛋白酶的基因存在于人體的什么細(xì)胞中？為什么細(xì)胞含基本相同的基因，但只有唾液腺細(xì)胞中合成唾液淀粉酶、胃腺細(xì)胞中合成胃蛋白酶呢？
能明白基因的結(jié)構(gòu)不僅包括能轉(zhuǎn)錄成信使RNA的片段，還應(yīng)具有調(diào)控序列。
[教師指導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)］提供材料，學(xué)生分組討論這些資料。
材料一：人類基因組計(jì)劃是人類歷史上第一次由全世界各國不分大小、不分強(qiáng)弱，所有科學(xué)家一起執(zhí)行的科研項(xiàng)目。實(shí)施人類基因組計(jì)劃伊始，發(fā)達(dá)國家具有遠(yuǎn)見的科學(xué)家即號(hào)召全球各個(gè)國家的政府都重視這一項(xiàng)目，并號(hào)召全世界科學(xué)家共同參與，建議所有的進(jìn)展、所有的數(shù)據(jù)、所有的實(shí)驗(yàn)資源應(yīng)隨時(shí)公布于眾，讓全世界所有國家兔費(fèi)享用。在實(shí)施過程中，各國科學(xué)家精誠合作、共享材料、共享數(shù)據(jù)，共同攻關(guān)。這在人類自然科學(xué)史上，是史無前例的。人類基因組計(jì)劃與另兩個(gè)有全球性意義的項(xiàng)目，即曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅登月計(jì)劃相比，更顯示了人類的諧同與進(jìn)步。
材料二：人類基因組計(jì)劃（HumanGenomeProject，HGP）也稱人類基因測序計(jì)劃，主要目標(biāo)是完成對(duì)人類的基因組的所有堿基序列的測定，闡明人體中全部基因的位置、結(jié)構(gòu)、功能、表達(dá)、調(diào)控方式及致病突變的全部信息。
材料三：20世紀(jì)70年代的人類疾病的“基因論”之說，無疑是人類基因組計(jì)劃的主要思路。不僅疾病與基因有關(guān)，人類的生存、出生、生長都與基因有關(guān)，都與DNA的序列有關(guān)。正如著名的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、意大利的杜伯克在他發(fā)表的一篇文章，即后來被稱為“人類基因組計(jì)劃”的“標(biāo)書”之中寫的：人類的DNA序列是
人類的真諦。這個(gè)世界上發(fā)生的一切，都與之息息相關(guān)?！缍挪苏f的：既然大家都知道基因的重要性，那我們就只有兩種選擇，一是“零敲碎打”，大家都去“個(gè)體作業(yè)”，去研究自己“喜歡”的，認(rèn)為是重要的基因。而另一種選擇呢？則是前所未有的大膽說法：從整體上來搞清楚人類的整個(gè)基因組，集中力量先認(rèn)識(shí)人類的所有基因。
材料四：1989年美國成立“國家人類基因組研究中心”。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、DNA分子雙螺旋模型提出者沃森（J．waston）出任第一任主任。1990年，歷經(jīng)5年辯論之后，美國國會(huì)批準(zhǔn)美國的“人類基因組計(jì)劃”于同年10月1日正式啟動(dòng)。美國的人類基因組計(jì)劃總體規(guī)劃是：擬在15年內(nèi)至少投入30億美元，進(jìn)行對(duì)人類全基因組的分析。此計(jì)劃在1993年作了修改，其主要內(nèi)容包括：人類基因組的基因圖構(gòu)建與序列分析；人類基因的鑒定；基因組研究技術(shù)的建立；人類基因組研究的模式生物；信息系統(tǒng)的建立。此外，還有人類基因組研究的社會(huì)、法律與倫理問題，交叉學(xué)科的技術(shù)訓(xùn)練，技術(shù)的轉(zhuǎn)讓，研究計(jì)劃外延等共9方面的內(nèi)容。
材料五：人類基因組草圖也僅僅是草圖。1990年首先在美國啟動(dòng)的“人類基因組計(jì)劃”是為了測定組成人類基因組的核苷酸序列。人類基因組大約由30億個(gè)堿基對(duì)組成，打個(gè)比方，就像是一部由30億個(gè)由ATCG四個(gè)字母交替組成的大書。這個(gè)計(jì)劃的目的，就是要知道這四個(gè)字母的排列順序。但是由于技術(shù)的原因，在測序之前，需要先把這本書撕成許多個(gè)片斷分別閱讀，然后再把這些片斷拼接起來恢復(fù)成一本完整的書。所謂完成了“工作草圖”，這僅僅指的是初步把這些片斷拼湊了起來，里面還有空白和錯(cuò)誤，并不是一本完整準(zhǔn)確的書。
即使在兩三年以后得到了完整的書，也絕不意味著就讀懂了這本書。知道了基因組序列并不是就破譯人類基因的奧秘。人類基因組絕大部分是沒有功能意義的DNA序列，只有少部分是有意義的，包括了大約十萬個(gè)基因。在獲得基因組完整序列之后，下一步的工作，是把其中的全部基因找出來。只有找到了這十萬個(gè)基因，了解了其編碼的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和基本功能以及基因調(diào)控的機(jī)制，才可以說初步破譯了人類基因的奧秘，這是極其艱巨的工作，目前已從基因組序列找出來的人類基因已有三萬多個(gè)，但是能跟被編碼的蛋白質(zhì)對(duì)上號(hào)的，也不過數(shù)千個(gè)。最樂觀的估計(jì)，沒有幾十年的時(shí)間，不可能初步完成這項(xiàng)破譯，而如果要把所有蛋白質(zhì)的相互關(guān)系研究透徹，那要花上更長久的時(shí)間。
即使到了這個(gè)遙遙無期的時(shí)刻，也絕不意味著我們完全掌握了人類遺傳的奧秘。人類基因組計(jì)劃是源于一個(gè)并不恰當(dāng)?shù)挠^念，以為存在著一種典型的純粹的人，可以用少數(shù)幾個(gè)人（塞來拉公司用的是5個(gè)不同種族的人）的基因組來代表人類基因組。但是人類的遺傳有著無限多的變異性。基因的變異遠(yuǎn)多于蛋白質(zhì)的變異，并不存在一本單一的基因標(biāo)準(zhǔn)“密碼本”。如果將某些個(gè)特定個(gè)體的遺傳當(dāng)成了人類遺傳的標(biāo)準(zhǔn)而忽視了人類遺傳的多樣性，是極其危險(xiǎn)的。
人類基因組的完整序列，無疑能成為遺傳學(xué)研究的重要工具，至少，它有助于我們更快速地鑒定、克隆人類基因，特別是那些已先在別的生物中發(fā)現(xiàn)的基因。但是，人類基因組序列所起的作用是相當(dāng)有限的。就像一張地圖，它能給旅行者帶來很大的便利，卻不能保證就能達(dá)到目的地。何況還存在著無數(shù)不盡相同的地圖。人類基因組序列的獲得，只是全面破譯人類遺傳奧秘的起點(diǎn)，而不是結(jié)束。自《叩問基因時(shí)代的爭論》方舟子著P35。
資料六：六國科學(xué)家公布人類基因組細(xì)節(jié)研究成果。新華網(wǎng)華盛頓2月11日專電（記者吳偉農(nóng)）人類基因計(jì)劃、美國塞萊拉遺傳信息公司、美國《科學(xué)》雜志和英國《自然》雜志聯(lián)合宣布，繼科學(xué)家去年繪制成功人類基因組工作框架圖之后，他們又繪制出了更加準(zhǔn)確、清晰、完整的人類基因組圖譜，對(duì)人類基因的面貌有了新的發(fā)現(xiàn)：
一、基因數(shù)量少得驚人。一些研究人員曾經(jīng)預(yù)測人類約有14萬個(gè)基因，但塞萊拉公司將人類基因總數(shù)定在2．6383萬到3．9114萬個(gè)之間。如果最終確定出的基因數(shù)在這個(gè)范圍內(nèi)，比如3萬個(gè)左右，那么，人類只比果蠅多大約1．3萬個(gè)基因。塞萊拉公司的科學(xué)家測出的序列準(zhǔn)確地覆蓋了基因組的95％，并已經(jīng)確定了所有基因的2/3，平均測序精度為99．96％。
二、人類基因組中存在“熱點(diǎn)”和大片“荒漠”，人類基因組序列中所謂的“荒漠”就是包含極少或根本不包含基因的部分，基因組上大約1／4的區(qū)域是長長的、沒有基因的片段?；蛎芏仍诘?7、第19和第22號(hào)染色體上最高，在X染色體，第4、第18號(hào)和Y染色體上相對(duì)貧瘠。
三、35．3％的基因組包含重復(fù)的序列。這意味著所有這些重復(fù)序列，即原來被認(rèn)為的“垃圾DNA”應(yīng)該被進(jìn)一步研究。事實(shí)上，第19號(hào)染色體57％是重復(fù)的。除了重復(fù)片段，科學(xué)家還鑒定了210萬個(gè)人與人之間不同的基因序列，這些序列被稱為“單核苷酸多態(tài)性”，它們通常是無害的。
四、地球上人與人之間99．99％的基因密碼是相同的。研究發(fā)現(xiàn)，來自不同人種的人比來自同一人種的人在基因上更為相似。在整個(gè)基因組序列中，人與人之間的變異僅為萬分之一。
在談到這一發(fā)現(xiàn)的意義時(shí)，《科學(xué)》雜志總編肯尼迪說，塞萊拉科學(xué)家揭示的人類基因組面貌是一項(xiàng)出色的成就，它代表了所有迄今完成的最準(zhǔn)確的人類基因組，也為人類醫(yī)學(xué)新發(fā)展提供了嶄新的、激動(dòng)人心的前景。
[學(xué)生活動(dòng)］學(xué)生分組閱讀、討論上述資料。
[教師活動(dòng)］教師提出具體問題，并用實(shí)物投影儀投射在大屏幕上。1.人類基因組計(jì)劃于哪年啟動(dòng)？耗資多少？有哪些國家參與？2.人類基因組計(jì)劃的研究對(duì)象是什么？3.耗此巨資意義何在？我國有什么必要參與其中？4.2000年6月26日宣布的“人類基因組草圖”完成的是什么？是不是如同《中國青年報(bào)》（2000年6月27日）所言“人類基因密碼破譯”？5.某報(bào)道說，當(dāng)某科學(xué)家被記者問到，以后是否可能用轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)造出從事特殊服務(wù)的“新人類”，如不吃不拉埋頭苦干的轉(zhuǎn)基因奴隸時(shí)，他斷言“這是可能的！”（《南方周未》2000年7月7日）你的意見呢？6.由于人類基因組計(jì)劃的實(shí)施，某科學(xué)家預(yù)言：“不久的幾年內(nèi)，人們將看到一份描述人類自身的說明書，它是一本完整地講述人體構(gòu)造和運(yùn)轉(zhuǎn)情況的指南，屆時(shí)危害人類健康的5000種遺傳病以及與遺傳密切相關(guān)的癌癥、心血管疾病、關(guān)節(jié)炎、糖尿病、高血壓、精神病等，都可以得到早期診斷和治療。你同意此種說法嗎？
第三章遺傳與基因工程第三節(jié)基因工程簡介一、基因工程的基本內(nèi)容
知識(shí)方面(1)基因工程的概念(知道)。（2）基因操作的工具和基本步驟(知道)。(3)基因工程所取得的成果以及發(fā)展前景(知道)。
教學(xué)重點(diǎn)(1)基因操作的工具和基本步驟。(2)基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生方面的重要作用。(3)基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面取得的成果及前景。
教學(xué)難點(diǎn)(1)限制性內(nèi)切酶和運(yùn)載體的作用。(2)提取目的基因的方法和目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的途徑。(3)基因診斷和基因治療的原理。
一、激發(fā)情趣、復(fù)習(xí)導(dǎo)入、引出新課
眾所周知，對(duì)于大多數(shù)生物而言，DNA是主要的遺傳物質(zhì)，有遺傳效應(yīng)的DNA片段叫基因，生物之所以體現(xiàn)出各種形態(tài)是基因表達(dá)的結(jié)果。但是各種生物間的性狀千差萬別這是為什么呢？
提出問題，引導(dǎo)學(xué)生回答：生物體的不同性狀是基因特異性表達(dá)的結(jié)果。
教師演示幻燈或利用多媒體課件列舉幾種生物的不同性狀，如下：1．青霉菌能產(chǎn)生對(duì)人類有用的抗生素——青霉素。2．豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮?dú)狻?．人的胰島日細(xì)胞能分泌胰島素調(diào)節(jié)血糖的濃度。
以上幾種生物各自有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達(dá)的結(jié)果，但是人類能不能改造基因呢？能不能使本身沒有某個(gè)性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢？例如，讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮?dú)猓蛔屛⑸锷a(chǎn)出人的胰島素、干擾素等藥物。這樣既節(jié)省了人力，又簡化了生產(chǎn)，同時(shí)還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎？回答是可以的。通過科學(xué)家們的不斷努力，在20世紀(jì)70年代終于創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。
根據(jù)具體實(shí)例提出假設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生求知、探究的欲望，同時(shí)引出本節(jié)課題：第四節(jié)基因工程簡介
二、講授新課
1．基因工程的概念
對(duì)于基因工程的概念，教師應(yīng)在指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生理解基因工程概念的兩種不同的表述方式（標(biāo)準(zhǔn)概念和通俗概念），并通過提問的方式指導(dǎo)學(xué)生找出概念中的關(guān)鍵詞語，便于學(xué)生的記憶，最后由教師歸納列表，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成。
基因工程的別名操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過程結(jié)果
基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)人類需要的基因產(chǎn)物
對(duì)于概念的學(xué)習(xí)，學(xué)生往往不夠重視，但是生物學(xué)概念又是學(xué)生必須了解和掌握的。這就需要教師能夠利用多種方法，對(duì)抽象的概念進(jìn)行簡化和概括，以利于學(xué)生的理解和記憶，并為后面知識(shí)內(nèi)容的講授做好鋪墊。
通過對(duì)基因工程概念的理解，我們知道其操作水平是在DNA分子水平，用普通的操作工具能夠在如此微觀的條件下操作嗎？回答是不能。這就需要有專門的工具對(duì)DNA分子進(jìn)行操作。
由基因工程的概念入手，提出相關(guān)的問題，引出基因操作的工具。
2．基因操作的工具
教師利用幻燈或多媒體課件演示基因工程培育抗蟲棉的簡要過程，同時(shí)提出討論問題，進(jìn)行分組討論，最后交流討論結(jié)果，教師進(jìn)行歸納總結(jié)。
思考題：在以上的基因工程培育抗蟲棉的過程中，關(guān)鍵步驟或難點(diǎn)是什么？
經(jīng)過學(xué)生的討論和交流，教師對(duì)基因工程關(guān)鍵步驟歸納總結(jié)：（關(guān)鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取。關(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與運(yùn)載體DNA連接。關(guān)鍵步驟三：抗蟲基因進(jìn)入棉細(xì)胞。
通過對(duì)以上關(guān)鍵步驟的確定，教師引導(dǎo)學(xué)生思考，使學(xué)生理解在關(guān)鍵步驟的完成過程中都要用到基因操作工具，并使學(xué)生形象地記憶“工具”的作用。（幻燈演示或多媒體課件演示）關(guān)鍵步驟一的工具：基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶。關(guān)鍵步驟二的工具：基因的針線——DNA連接酶。關(guān)鍵步驟三的工具：基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體。
（1）基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶（簡稱限制酶）。
對(duì)于限制性內(nèi)切酶的教學(xué)，教師應(yīng)在學(xué)生熟練掌握DNA分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上展開。通過演示幻燈或多媒體動(dòng)畫，將限制酶的作用過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，使學(xué)生理解抽象的知識(shí)內(nèi)容。最后教師要在學(xué)生直觀理解的基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)限制酶的知識(shí)要點(diǎn)。（可讓學(xué)生在觀察自學(xué)的基礎(chǔ)上自主完成）①分布：主要在微生物中。②作用特點(diǎn)：特異性，即識(shí)別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。③結(jié)果：產(chǎn)生黏性未端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）。④舉例：大腸桿菌的一種限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開。
思考題：要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性未端？
（2）基因的針線——DNA連接酶。
從DNA的結(jié)構(gòu)入手，利用幻燈或多媒體動(dòng)畫演示連接酶的連接部位，利用形象的比喻使學(xué)生更容易接受和理解。最后教師指導(dǎo)學(xué)生歸納如下：（可讓學(xué)生在觀察自學(xué)的基礎(chǔ)上自主完成。）①連接的部位：磷酸二酯鍵（梯子的扶手），不是氫鍵（梯子的踏板）。②結(jié)果：兩個(gè)相同的黏性未端的連接。
思考題：用DNA連接酶連接兩個(gè)相同的黏性未端要連接幾個(gè)磷酸二酯鍵？用限制酶切一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷酸二酯鍵？
（3）基困的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體對(duì)于運(yùn)載體的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生形象地理解運(yùn)載體的作用、種類及其所具備的條件，可通過教材中的示意圖或多媒體演示使學(xué)生由淺入深逐步理解，指導(dǎo)學(xué)生歸納如下：（可讓學(xué)生在觀察自學(xué)的基礎(chǔ)上自主完成）①作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。②具備的條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。具有某些標(biāo)記基因。③種類：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。④質(zhì)粒的特點(diǎn)：質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體。最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒。存在于許多細(xì)菌及酵母菌等生物中。質(zhì)粒的存在對(duì)宿主細(xì)胞無影響。質(zhì)粒的復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。細(xì)胞染色體外能自主主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子。
思考題：質(zhì)粒上會(huì)存在某些標(biāo)記基因，這些標(biāo)記基因有什么用途？要想將某個(gè)特定基因與質(zhì)粒相連，需要用幾種限制性內(nèi)切酶和幾種DNA連接酶處理？第一課時(shí)的教學(xué)重點(diǎn)是使學(xué)生理解基因工程的概念和基因操作的工具。通過教師適當(dāng)?shù)闹靡?，啟發(fā)學(xué)生的思維，通過直觀教學(xué)手段，將復(fù)雜的問題簡化，并在教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、語言表達(dá)能力和文字歸納能力。同時(shí)在第一課時(shí)結(jié)尾提出疑問引導(dǎo)學(xué)生思考，為第二課時(shí)的進(jìn)行埋下伏筆。
一、復(fù)習(xí)鞏固，引出課題
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生基本掌握了基因工程的概念和操作工具，本節(jié)課利用提問方式開始，使學(xué)生的思路回到所學(xué)的內(nèi)容中，為本節(jié)課的推進(jìn)進(jìn)行鋪墊。
問題如下：①基因工程的概念是什么？②基因操作的工具酶有幾種？分別是什么？③基因的剪刀是什么？其主要作用是什么？④基因的針線是什么？其主要作用是什么？⑤基因的運(yùn)輸工具是什么？⑥運(yùn)載體必須具備的條件是什么？最常用的運(yùn)載體是什么？⑦質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)是什么？
通過提問復(fù)習(xí)鞏固舊知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)主在理解基因工程概念和基因操作工具的基礎(chǔ)上，提出疑問：有了基因操作的工具后，對(duì)基因是如何進(jìn)行操作的呢，從而順利導(dǎo)入新課。
二、講授新課
1．基因操作的基本步驟。
由于基因操作的基本步驟比較抽象和微觀，理解起來有一定的難度，這就需要教師將復(fù)雜的問題簡化，使學(xué)生直觀地理解抽象事物。在教學(xué)中為了使學(xué)生對(duì)基因操作的基本步驟有一個(gè)宏觀的了解和認(rèn)識(shí)，可以先讓學(xué)生觀看基因操作步驟的有關(guān)錄像資料，在觀看過程中教師要提出相應(yīng)的思考問題啟發(fā)學(xué)生思維，加深對(duì)基因操作步驟的理解。思考問題如下：（可以利用幻燈或多媒體課件演示）
①舉例說明什么是目的基因。②從供體細(xì)胞DNA中直接分離基因的方法叫什么？簡要說出該方法的過程是什么。③人工合成基因的方法有幾種？其操作過程分別是什么？④將目的基因與用限制性內(nèi)切酶處理后的運(yùn)載體混合，用DNA連接酶處理會(huì)出現(xiàn)幾種結(jié)果？（只考慮兩兩結(jié)合）⑤將含目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌受體細(xì)胞的過程中常用到哪種化學(xué)試劑？其作用是什么？⑦在目的基因的檢測過程中，檢測的對(duì)象是什么？
學(xué)生通過觀看錄像資料，思考問題，對(duì)基因工程的步驟能夠大體了解，對(duì)以上的問題能基本回答，但是對(duì)具體的操作步驟還不能從生物學(xué)角度上很透徹地理解。這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材內(nèi)容，從理論上理解有關(guān)知識(shí)，并使學(xué)生從生物學(xué)的專業(yè)知識(shí)角度出發(fā)，用生物學(xué)的專業(yè)術(shù)語準(zhǔn)確地解答有關(guān)問題。這樣不僅鍛煉了學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力，而且也培養(yǎng)了學(xué)生生物學(xué)科的專業(yè)素養(yǎng)及用科學(xué)的語言解答實(shí)際問題的能力。（1）提取目的基因
教師應(yīng)在學(xué)生自學(xué)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生根據(jù)具體的實(shí)例理解目的基固的概念。同時(shí)可以啟發(fā)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)思考，如何從DNA分子中提取目的基因。在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，教師加以總結(jié)并利用多媒體課件演示目的基因的提取途徑。（2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合（以質(zhì)粒為運(yùn)載體）。
該內(nèi)容的教學(xué)教師最好采用多媒體課件輔助進(jìn)行，將抽象靜止的過程用動(dòng)畫做演示，將限制性內(nèi)切酶及DNA連接酶的具體作用過程通過演示使學(xué)生加深理解。
思考題：目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的結(jié)果可能有幾種情況？
在學(xué)生思考討論的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生理解該問題。有三種情況：目的基因與目的基因結(jié)合，質(zhì)粒與質(zhì)粒結(jié)合，目的基因與質(zhì)粒結(jié)合。
（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。教師可按以下形式歸納：
導(dǎo)入方法：借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。導(dǎo)入過程：（運(yùn)載體為質(zhì)粒，受體細(xì)胞為細(xì)菌）
（4）的目的基因的檢測和表達(dá)
對(duì)于該內(nèi)容教師應(yīng)通過指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容使學(xué)生明確檢測與表達(dá)的區(qū)別?？砂匆韵滦问綒w納：檢測：通過檢測標(biāo)記基因的有無，來判斷目的基因是否導(dǎo)入。表達(dá)：通過特定性狀的產(chǎn)生與否來確定目的基因是否表達(dá)。在第二課時(shí)的最后，教師應(yīng)讓學(xué)生根據(jù)教材中的基因操作基本步驟示意圖中所示的過程，試著復(fù)述基因操作的步驟，以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本課的理解和掌握程度。對(duì)于第二課時(shí)的教學(xué)，有條件的學(xué)校也可以利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，在教學(xué)之前教師將大量的資料和信息做成相關(guān)的網(wǎng)頁，在教學(xué)中教師提出相關(guān)的思考問題，通過學(xué)生自主的測覽和搜索找出問題的答案，而且可以充分利用網(wǎng)絡(luò)的便利進(jìn)行網(wǎng)上的交流和反饋，使每位同學(xué)都能夠?qū)⒆⒁饬性谙嚓P(guān)的問題上，使所有學(xué)生都能夠參與到討論和學(xué)習(xí)中。
第三章遺傳與基因工程第三節(jié)基因工程簡介二、基因工程的成果與發(fā)展前景
由于本課時(shí)的內(nèi)容是基因工程的成果與發(fā)展前景，屬于基因工程的實(shí)際應(yīng)用問題，所以教材中的大量內(nèi)容是基因工程發(fā)展近幾年的成果，相對(duì)其他章節(jié)來講該內(nèi)容比較新穎和超前，而且該內(nèi)容是一個(gè)動(dòng)態(tài)的知識(shí)體系，其內(nèi)容不斷地更新、發(fā)展和變化。如果按照以往的教學(xué)手段，必然導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)的機(jī)械記憶，不利于開闊學(xué)生的思路、發(fā)展學(xué)生的思維和素質(zhì)能力的提高。因此本課打破原有的教學(xué)模式，嘗試?yán)镁W(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行信息化教學(xué)。這就需要教師和學(xué)生做充分的準(zhǔn)備。
1．教師準(zhǔn)備：（1）教師設(shè)計(jì)并參與制作計(jì)算機(jī)教學(xué)課件，在校園網(wǎng)上制作網(wǎng)頁，查找大量資料，完善網(wǎng)頁內(nèi)容，建立內(nèi)容豐富的“基因工程知識(shí)資源庫”。（2）熟練計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、課件等的操作，為教學(xué)做好準(zhǔn)備。
2．學(xué)生準(zhǔn)備：（1）學(xué)生預(yù)習(xí)教材，對(duì)教材中的內(nèi)容做宏觀的了解。（2）利用課余時(shí)間，通過看書、看報(bào)及看電視，收集有關(guān)基因工程的成果與發(fā)展前景的資料或信息，也可以走訪有關(guān)的專家學(xué)者了解該內(nèi)容，有條件的學(xué)?？梢哉?qǐng)專家學(xué)者做有關(guān)基因工程知識(shí)的講座。（3）熟悉計(jì)算機(jī)的基本操作，為本課進(jìn)行做準(zhǔn)備。
二、教學(xué)過程
1．情境創(chuàng)設(shè)：（1）教師活動(dòng)：輔導(dǎo)學(xué)生操作計(jì)算機(jī)進(jìn)入校園網(wǎng)并找到相關(guān)的網(wǎng)頁，瀏覽本節(jié)課的有關(guān)內(nèi)容。
（2）學(xué)生活動(dòng)：進(jìn)入相關(guān)的網(wǎng)頁，按照自己的興趣愛好瀏覽有關(guān)的資料和信息，進(jìn)入學(xué)習(xí)情境。
2．確定課題：（1）教師活動(dòng)：教師幫助學(xué)生確立自主研究的子課題：
①在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，基因工程有哪些應(yīng)用和前景？②在農(nóng)吐業(yè)和食品工業(yè)方面，基因工程有哪些應(yīng)用和前景？
③在環(huán)境保護(hù)方面，基因工程有哪些應(yīng)用和前景？④你想像中未來的基因工程會(huì)有怎樣的發(fā)展趨勢？
（2）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生按照自己搜集的資料和興趣愛好在教師時(shí)協(xié)調(diào)下分成4個(gè)小組，每個(gè)小組分別確定一個(gè)子課題作為本組研究和討論的中心內(nèi)容，并且各小組研究的子課題內(nèi)容不能重復(fù)。
3．自主探究：（1）教師活動(dòng)：作為學(xué)生的指導(dǎo)者、幫助者、咨詢者和學(xué)習(xí)伙伴，在學(xué)生上網(wǎng)自主探究的過程中，給予必要的幫助和指導(dǎo)：①在信息技術(shù)上，指導(dǎo)學(xué)生如何上網(wǎng)、瀏覽、搜索和網(wǎng)上交流討論。②在學(xué)生交流處理信息的過程中給予指導(dǎo)幫助。
（2）學(xué)生活動(dòng)：以小組為單位，按照子課題的內(nèi)容在網(wǎng)上搜索有關(guān)資料信息，同時(shí)可以將課前收集準(zhǔn)備的有關(guān)資料在組內(nèi)進(jìn)行信息交流和討論；在交流的過程中每個(gè)小組將信息歸納、整理，建構(gòu)自己的知識(shí)框架，將知識(shí)內(nèi)化；通過組內(nèi)的交流和討論，全組成員形成共識(shí)，將各子課題的研究成果進(jìn)行概括的歸納總結(jié)，并可在網(wǎng)上公布。
4．交流協(xié)作：
（1）教師活動(dòng)：①組織4個(gè)小組進(jìn)行組間交流，在參與交流的同時(shí)，對(duì)交流進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、導(dǎo)撥，以確保交流的正確性和有效性。②在交流中教師組織學(xué)生討論，可以打破組的界限使同學(xué)們各抒己見。③在交流和討論中，教師可以將有代表性的學(xué)生網(wǎng)頁，在學(xué)生發(fā)言時(shí)進(jìn)行切換，供全體學(xué)生交流。
（2）學(xué)生活動(dòng)：各小組圍繞呈現(xiàn)不同側(cè)面的情境所獲得的認(rèn)識(shí)，展開小組討論、交流，形成分享式、合作式的學(xué)習(xí)方式，并學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)知識(shí)解決實(shí)際問題，將知識(shí)外顯化。在討論交流中，每個(gè)學(xué)生的觀點(diǎn)在和其他同學(xué)以及教師一起建立的協(xié)商環(huán)境中受到考察、評(píng)論，同時(shí)，每個(gè)學(xué)生也對(duì)別人的觀點(diǎn)、看法進(jìn)行思考并做出反應(yīng)。
5．歸納總結(jié)：
（1）教師活動(dòng)：將學(xué)生對(duì)基因工程成果與發(fā)展前景討論的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并將本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容總結(jié)成板書（屏顯），幫助學(xué)生理清知識(shí)體系。
（2）學(xué)生活動(dòng)：通過本課的學(xué)習(xí)增長了見識(shí)，開拓了思路，學(xué)到了方法，調(diào)動(dòng)了對(duì)生物學(xué)科的學(xué)習(xí)積極性。通過對(duì)本課知識(shí)體系的理解，對(duì)知識(shí)的掌握、技能的提高進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。
要點(diǎn)提示
1．由于本節(jié)的內(nèi)容信息量大、專業(yè)術(shù)語較多，在教學(xué)中學(xué)生不易理解，所以在教學(xué)過程中教師要注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，通過不斷地質(zhì)疑引導(dǎo)學(xué)生的思維，將復(fù)雜的知識(shí)簡化，讓學(xué)生直觀地、自然地接受本節(jié)的知識(shí)。
2．本節(jié)的內(nèi)容涉及的概念和名稱較多，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)中出現(xiàn)的概念，名稱進(jìn)行比較加以區(qū)別。例如，基因工程的概念、目的基因的概念、供體細(xì)胞與受體細(xì)胞的區(qū)別，重組質(zhì)粒與重組DNA分子的區(qū)別，目的基因的檢測與表達(dá)的區(qū)別等。
3．在教學(xué)中應(yīng)搞好組織工作，處理好各種媒體的使用，做到恰到好處，點(diǎn)到為止。處理好學(xué)生的討論，交流與操作的關(guān)系，掌握好教學(xué)過程中的時(shí)間分布，做到心中有數(shù)。
4．在教學(xué)中要敢于放手，對(duì)于學(xué)生可以理解的內(nèi)容盡量讓學(xué)生獨(dú)立思考和解決，教師在其中只作為教學(xué)的指導(dǎo)者，這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，也可以鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)也有利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和認(rèn)知水平的提高。教學(xué)過程要體現(xiàn)主體性和科學(xué)性的現(xiàn)代教育理論和原則，使學(xué)生全員參與到教學(xué)過程的整個(gè)探究中，并在平衡——不平衡——平衡中不斷得到豐富、提高和發(fā)展。
5．在知識(shí)內(nèi)容方面，由于本節(jié)的知識(shí)較抽象，有條件的學(xué)校最好制作多媒體課件或相關(guān)的網(wǎng)頁，這就需要教師具備一定的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)能力，教師與學(xué)生都要具備一定的計(jì)算機(jī)操作使用基礎(chǔ)，才能上好本課。
6．本節(jié)的內(nèi)容要求學(xué)生掌握的層次是了解水平，教師可以適當(dāng)?shù)膶⒄n本的知識(shí)延伸，既可以提高學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的興趣，又可以鍛煉學(xué)生的觀察、思維、歸納、協(xié)作能力。但是教師在適當(dāng)擴(kuò)充延伸知識(shí)的同時(shí)，不要忽視本課知識(shí)點(diǎn)的掌握。
第四章細(xì)胞與細(xì)胞工程第一節(jié)細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)
知識(shí)方面（1）明確生物膜的化學(xué)組成和基本結(jié)構(gòu)。（2）理解細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的概念和作用。（3）理解細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)是一個(gè)在結(jié)構(gòu)和功能上都是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體。（4）了解生物膜的研究成果及研究意義。
重點(diǎn)1．各種生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系；2．細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的重要作用。難點(diǎn)：名種生物膜在功能上的聯(lián)系。
一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課
1．大屏幕顯示：變形蟲的去核實(shí)驗(yàn)。提問：每一步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如何？該實(shí)驗(yàn)說明了什么？
學(xué)生分析討論，得出結(jié)論：細(xì)胞只有保持完整性，才能夠正常地完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。
教師總結(jié)：細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，人們對(duì)許多生命現(xiàn)象的探索都要深入到細(xì)胞中尋求答案，使細(xì)胞生物學(xué)得到了迅猛的發(fā)展。
教師可利用大屏幕顯示細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡史和細(xì)胞生物學(xué)總圖的資料，進(jìn)行簡單介紹。
2．引入新課。細(xì)胞生物學(xué)作為生命科學(xué)的重要支柱之一，已廣泛地滲透到生命科學(xué)的各個(gè)分支領(lǐng)域中。本章選擇生物膜系統(tǒng)和細(xì)胞工程作為代表，簡要介紹細(xì)胞生物學(xué)在理論研究和應(yīng)用方面的重要進(jìn)展。
二、師生互動(dòng)，完成新知識(shí)的學(xué)習(xí)
1．掛圖復(fù)習(xí)細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)。（可設(shè)計(jì)如下問題）
具有單層膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有哪些？具有雙層膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有哪些？細(xì)胞膜的化學(xué)成分是怎樣的？結(jié)構(gòu)如何？
教師引導(dǎo)：是不是所有膜的成分和結(jié)構(gòu)都與細(xì)胞膜一樣呢？（學(xué)生看課本68頁表）
教師說明：細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的膜化學(xué)組成相似，基本結(jié)構(gòu)大致相同，統(tǒng)稱為生物膜。
教師需指出的是：（1）除了掛圖中所標(biāo)注的一些結(jié)構(gòu)以外，溶酶體、圓球體、微體、胞飲泡、收縮泡、吞噬泡等均為具單層膜的結(jié)構(gòu)。（2）生物膜的化學(xué)組成是蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類。
由于必修課已給學(xué)生留下了細(xì)胞膜是由磷脂、蛋白質(zhì)和糖類組成的印象，學(xué)生往往誤認(rèn)為生物膜的化學(xué)成分中的脂質(zhì)專指磷脂，這樣就忽略了另外一種成分——膽固醇（有的還含糖脂），實(shí)際上組成脂雙層的脂質(zhì)成分隨不同生物而不同。細(xì)菌、藍(lán)藻等原核細(xì)胞和植物細(xì)胞中一般沒有膽固醇，在動(dòng)物細(xì)胞中，膽固醇在脂雙層中所占的比例較大，特別是在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，它可和磷脂分子一樣多。
2．各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系。
教師引導(dǎo)：生物膜的厚度一般為7nm～8nm，真核細(xì)胞的生物膜約占細(xì)胞干重的70％～80％，最多的是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，因此內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在各種膜結(jié)構(gòu)的聯(lián)系中處于中心地位。
學(xué)生觀察教學(xué)掛圖和課本插圖，分析出各種生物膜在結(jié)構(gòu)上有哪些聯(lián)系。
需給學(xué)生指出的是：液泡、葉綠體的膜與其他有膜結(jié)構(gòu)也有一定的聯(lián)系。
教師提問：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)既可以與核膜、線粒體、細(xì)胞膜直接相連，還可以借助于小泡與高爾基體間接相連，其物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？（學(xué)生思考并回答）
教師引導(dǎo)：既然它們之間有著直接或間接的聯(lián)系，它們之間能否相互轉(zhuǎn)化呢？大屏幕顯示資料
Grimstone曾觀察到：饑餓的原生動(dòng)物逐漸停止形成高爾基體，同時(shí)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也減少或幾乎完全消失，由于這些細(xì)胞于實(shí)驗(yàn)期間還繼續(xù)形成分泌小泡，所以每一個(gè)高爾基體的囊的數(shù)目減少了，但當(dāng)給動(dòng)物重新喂食后，形成了新的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，同時(shí)產(chǎn)生新的高爾基體，囊的功能也恢復(fù)了。
教師提問：該實(shí)驗(yàn)說明了什么問題？（學(xué)生思考并回答）結(jié)論：細(xì)胞內(nèi)的生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性。
一、復(fù)習(xí)提問
大屏幕顯示：1.什么叫做生物膜？2.生物膜的結(jié)構(gòu)特性和功能特性是什么？
3.如何證明細(xì)胞內(nèi)的生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性？
導(dǎo)入新課：各種生物膜不僅在結(jié)構(gòu)上有一定的聯(lián)系，而且在功能上也有一定的聯(lián)系。
二、新課學(xué)習(xí)
1．知識(shí)的鋪墊：（1）蛋白質(zhì)的合成場所是什么？（2）核糖體有哪幾種存在形式？
教師引導(dǎo)：這兩種類型的核糖體所合成的蛋白質(zhì)有何不同呢？
大屏幕顯示資料：蠶的絲腺細(xì)胞在5齡的初期主要是細(xì)胞本身增大，這時(shí)細(xì)胞質(zhì)中的核糖體多為游離型的，而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)很貧乏。但到5齡的后半期，腺細(xì)胞開始大量合成和分泌絲心蛋白時(shí)，則核糖體都與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合，形成發(fā)達(dá)的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
提問：通過上述事實(shí)你可得出什么結(jié)論？（學(xué)生思考并回答）
教師總結(jié)：絲心蛋白是在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上合成的，它是一種分泌蛋白。
大屏幕顯示：科學(xué)家在研究分泌蛋白的合成和分泌時(shí)，發(fā)現(xiàn)了各種生物膜在功能上有一定的聯(lián)系。
2．證明各種生物膜在功能上有一定的聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)介紹。
（1）大屏幕顯示資料：簡介顯微放射自顯影法。利用所研究物體中的放射性物質(zhì)（示蹤物質(zhì)）放出的射線對(duì)照相底片或乳膠的作用，從而得知在所研究物體中預(yù)測成分的分布。這種方法稱放射性自顯影法。應(yīng)用于細(xì)胞學(xué)或組織學(xué)則稱顯微放射自顯影法。
這種方法的基本過程是，先使細(xì)胞吸收含有示蹤原子的化合物，然后把這種組織細(xì)胞制成切片，是液體乳膠涂于其上，經(jīng)過一定時(shí)間的曝光（即放射性物質(zhì)放出的射線落在乳膠上使其溴化銀還原而析出金屬銀，這個(gè)過程成為自顯過程，亦稱曝光），再進(jìn)行顯影和定影手續(xù)。根據(jù)乳膠上出現(xiàn)的銀粒在細(xì)胞中的位置，便可判斷放射性物質(zhì)（或由這種放射性以及其他物質(zhì)合成的化合物）在細(xì)胞內(nèi)的分布。
（2）教師說明：豚鼠胰臟腺泡細(xì)胞分泌物形成過程的研究即采用了此方法。
首先給動(dòng)物注射氚(3H)標(biāo)記的亮氨酸，進(jìn)行3min的脈沖標(biāo)記，然后制作電鏡的顯微放射自顯影標(biāo)本。
課件顯示觀察結(jié)果是：被標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在附著有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。
教師提問：被標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在附著有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中說明了什么？（學(xué)生思考并回答）。
課件繼續(xù)顯示：脈沖標(biāo)記后17min和117min后的情況。學(xué)生仔細(xì)觀察并回答下列問題。
①17min和117min后被標(biāo)記的氨基酸相繼出現(xiàn)在哪些部位？②與此分泌物的合成和分泌有關(guān)的結(jié)構(gòu)有哪些？
③這些分泌物的運(yùn)輸方向是怎樣的？④這些分泌物通過哪種方式被運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外？
課件連續(xù)顯示豚鼠胰臟腺泡細(xì)胞分泌物形成過程，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)分泌蛋白的合成與分泌的過程。
核糖體—→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)—→高爾基體—→細(xì)胞膜—→細(xì)胞外
設(shè)問：①在核糖體上合成的分泌蛋白，為什么要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，而不是直接運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜呢？
②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體與蛋白質(zhì)的形成有何關(guān)系呢？教師引導(dǎo)學(xué)生思考并復(fù)習(xí)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的功能。
教師講解：在核糖體上翻譯出的蛋白質(zhì)，進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后，還要經(jīng)過一些加工，如折疊、組裝、加上一些糖基團(tuán)等，才能成為比較成熟的蛋白質(zhì)。然后，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹著蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到高爾基體，把蛋白質(zhì)輸送到高爾基體腔內(nèi)，做進(jìn)一步的加工。接著，高爾基體邊緣突起形成小泡，把蛋白質(zhì)包裹在小泡里，運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，小泡與細(xì)胞膜融合，把蛋白質(zhì)釋放到細(xì)胞外。在分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸?shù)倪^程中，需要大量的能量。
小結(jié)：綜上所述，細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜不僅在結(jié)構(gòu)上有一定的聯(lián)系，在功能上也是既有明確的分工，又有緊密的聯(lián)系。各種生物膜相互配合，協(xié)同工作，才使得細(xì)胞這臺(tái)高度精密的生命機(jī)器能夠繼續(xù)、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，它們所形成的結(jié)構(gòu)體系，叫做細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。（引出下一個(gè)專題）
3．生物膜系統(tǒng)的重要作用。
（1）學(xué)生根據(jù)已有的各種生物膜的基礎(chǔ)知識(shí)，加以討論、分析，試述生物膜的重要作用。
（2）學(xué)生閱讀課本，總結(jié)生物膜系統(tǒng)的重要作用。（3）教師設(shè)計(jì)問題，溫故知新，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。
細(xì)胞膜使細(xì)胞所具有的內(nèi)環(huán)境與人體的內(nèi)環(huán)境有何區(qū)別？細(xì)胞膜在控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時(shí)是如何發(fā)揮作用的？
列舉實(shí)例說明在生物膜上發(fā)生的重要的化學(xué)反應(yīng)。
教師介紹：20世紀(jì)70年代以來，由于各種新的物理、化學(xué)的技術(shù)和方法的使用，使得生物膜的研究已深入到分子水平，并且取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，成為分子細(xì)胞生物學(xué)研究中的前沿領(lǐng)域之一。（引出下一個(gè)專題）
4．研究生物膜的重要意義。
（1）大屏幕顯示資料：生物膜與膜生物工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的介紹。
生物膜與膜生物工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是由中國科學(xué)院與我國著名的北京大學(xué)、清華大學(xué)有關(guān)實(shí)驗(yàn)室組成的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室之一，它是在中國科學(xué)院動(dòng)物研究所、北京大學(xué)生物系、清華大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)系有關(guān)從事生物膜及工程的實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上于1988年創(chuàng)建的，1990年建成，向國內(nèi)外開放。
中國科學(xué)院動(dòng)物研究所膜生物化學(xué)分實(shí)驗(yàn)室；清華大學(xué)膜生物物理分實(shí)驗(yàn)室；北京大學(xué)興奮膜電生理分實(shí)驗(yàn)室
主要研究方向：在近代生物學(xué)與近代物理學(xué)及有關(guān)工程學(xué)科相互結(jié)合的基礎(chǔ)上，探討生物膜的能量轉(zhuǎn)換、信息識(shí)別與傳遞和物質(zhì)轉(zhuǎn)移等基本生命現(xiàn)象的分子機(jī)理及其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；揭示這些與生物膜密切相關(guān)的基本生命過程的內(nèi)在聯(lián)系。一方面，為發(fā)展膜分子生物學(xué)和解決生物學(xué)、醫(yī)學(xué)及農(nóng)學(xué)中的重大理論問題服務(wù)，如腫瘤和其他主要疾病的防治，神經(jīng)和免疫功能的調(diào)節(jié)，發(fā)育和遺傳的控制等；另一方面，通過生物膜的人工模擬研究，當(dāng)前著重運(yùn)用人工膜生物技術(shù)作為藥物和遺傳物質(zhì)的定向?qū)н\(yùn)系統(tǒng)，為解決醫(yī)學(xué)臨床和動(dòng)、植物和微生物遺傳工程等方面的重大實(shí)際問題服務(wù)。從較長遠(yuǎn)的發(fā)展方向上看，膜生物工程將包括在闡明生物膜的換能機(jī)理、選擇透性、信息感受、識(shí)別和傳遞等工作原理的基礎(chǔ)上結(jié)合其他工程技術(shù)發(fā)展“生物換能器”、“生物分離濃縮器”、“生物傳感器”、“生物電子計(jì)算機(jī)”及“生物光計(jì)算機(jī)”等新興技術(shù)領(lǐng)域，更廣泛地為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)服務(wù)。
主要研究成果：①研究了線粒體氧自由基的生成、轉(zhuǎn)移和靶向的作用機(jī)制，提出活性氧理論。②研究了Mf細(xì)胞膜上離子通道活動(dòng)的變化與GM一CSF激活過程的關(guān)系以及Mf與NK細(xì)胞對(duì)同種和異種抗原的識(shí)別作用。③研制出對(duì)癌細(xì)胞惡性增殖有較強(qiáng)抑制活性的藥物和有明顯降糖效果的口服脂質(zhì)體新劑型。④蛋白質(zhì)構(gòu)象變化及基因?qū)氲难芯?。用表面園二色譜法以及FTIR—ATR（全內(nèi)反射傅利葉紅外譜）和固體熒光譜法測定了蛋白質(zhì)與生物醫(yī)用材料表面作用后蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化；在國內(nèi)率先建立了磁園二色譜（MCD）技術(shù)，在蛋白質(zhì)二維晶體組裝的基礎(chǔ)研究和突觸形成過程中突觸前后膜相互作用的研究中，都取得了許多重要的成果。研制并開展了一系列導(dǎo)入外源基因的新方法，用超聲波法在植物完整細(xì)胞及組織塊中實(shí)現(xiàn)外源基因的轉(zhuǎn)移。⑤細(xì)胞膜離子通道特性的研究。人工合成的22肽在肌細(xì)胞膜上組裝成具有離子選擇性的通道，分離純化了具有生物活性的抗嗎啡肽和芋螺毒素，在離子通道水平上研究其作用機(jī)理；闡明心肌細(xì)胞早后去極化的發(fā)生機(jī)制、電生理學(xué)特性及各種抑制因素。
（2）介紹科學(xué)技術(shù)在攻克人類疾病、提高糧食產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)等方面的例子。（課前可以給學(xué)生布置作業(yè)，通過網(wǎng)絡(luò)、報(bào)紙、雜志等渠道收集相關(guān)資料，經(jīng)篩選后，課上交流）
（3）歸納研究生物膜的重要意義。結(jié)束語：生物膜與膜生物工程是現(xiàn)代生物科學(xué)的重大方向之一，它將近代生物學(xué)與近代物理學(xué)及有關(guān)工程學(xué)科互相結(jié)合起來，對(duì)闡明生物能量轉(zhuǎn)換、信息識(shí)別、傳遞和物質(zhì)轉(zhuǎn)移等諸多生命現(xiàn)象具有重大意義，同時(shí)在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)及農(nóng)學(xué)中具有實(shí)際應(yīng)用的前景。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可以更廣泛地為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)服務(wù)。
重點(diǎn)提示
1．在教學(xué)過程中注意與高中必修教材相關(guān)內(nèi)容的銜接，使學(xué)生明確知識(shí)的整體性。教師可以通過設(shè)計(jì)的問題，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生思考，在激活學(xué)生原有知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)。2．注意區(qū)別生物膜和生物膜系統(tǒng)這兩個(gè)概念。
3．適當(dāng)補(bǔ)充一些資料，使學(xué)生知道相關(guān)知識(shí)發(fā)展的新動(dòng)向，了解一些科研的方法，并且有利于培養(yǎng)學(xué)生的閱讀和分析能力。
第四章細(xì)胞與細(xì)胞工程第二節(jié)細(xì)胞工程簡介一、植物細(xì)胞工程
知識(shí)方面（1）細(xì)胞的全能性（理解）。（2）植物細(xì)胞工程的主要技術(shù)——植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交（知道）。
1．植物組織培養(yǎng)、體細(xì)胞雜交是本節(jié)的重點(diǎn)。2．植物體細(xì)胞雜交是本課的難點(diǎn)。
進(jìn)行新課
（一）細(xì)胞的全能性。
問題情境：預(yù)習(xí)中涉及的相關(guān)問題。教師置疑：投影顯示質(zhì)疑問題。
1．高二必修課中關(guān)于細(xì)胞全能性有哪些方面的闡述？2．什么是細(xì)胞的全能性？3．克隆羊“多莉”的誕生說明了什么？4．生物體內(nèi)的細(xì)胞為什么沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成不同的組織器官？5．為什么運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能把植物離體器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植物體？6．與必修課中有關(guān)內(nèi)容相比，選修課在知識(shí)上有了進(jìn)一步的深入和發(fā)展，具體體現(xiàn)在哪些方面？
多向釋疑：對(duì)于問題1、2，3、4：通過認(rèn)真的預(yù)習(xí)，借助已有的知識(shí)積累，學(xué)生不難做出正確的解釋。
對(duì)于問題5：教師啟發(fā)學(xué)生將題目讀懂弄透，對(duì)新舊知識(shí)進(jìn)行必要的加工和整合，再得出結(jié)論。
師主釋疑：在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官。當(dāng)已分化的植物器官、組織或細(xì)胞脫離母體后，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素等外界條件作用下分化形成愈傷組織（一種相對(duì)沒有分化的細(xì)胞團(tuán)），繼而在植物激素等誘導(dǎo)下發(fā)生再分化，才能表達(dá)出全能性。發(fā)育成完整植株。
對(duì)于問題6：側(cè)重于學(xué)法指導(dǎo)和學(xué)生能力的培養(yǎng)，屬較開放議題，只要有理有據(jù)，不強(qiáng)求答案的整齊劃一。
小結(jié)：教師帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)以上知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行概括和梳理，使知識(shí)條理化，便于復(fù)習(xí)和記憶。
細(xì)胞全能性的典型范例便是植物組織培養(yǎng)，由此自然過渡到植物組織培養(yǎng)。
（二）植物組織培養(yǎng)。
問題情境：1．放映植物組培的錄像（發(fā)展史、技術(shù)過程、應(yīng)用等）。2．傳看脫毒馬鈴薯組培苗實(shí)驗(yàn)材料。3．用投影儀打出植物組培過程簡圖。
豐富、鮮活的感性材料為學(xué)生架起了新舊知識(shí)聯(lián)系的橋梁。在學(xué)生充分復(fù)習(xí)、認(rèn)真預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出植物組培的過程。（見“板書設(shè)計(jì)”）
如果到此為止，學(xué)生雖抓住了知識(shí)的主干，但卻錯(cuò)過了深化知識(shí)，發(fā)展智力等重要環(huán)節(jié)。所以教師應(yīng)適時(shí)提出啟發(fā)性問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思維探索。例如：
1.植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是什么？2.離體的器官、組織或細(xì)胞如果不進(jìn)行脫分化處理，能否培養(yǎng)成完整植物體？
3.決定植物細(xì)胞脫分化、再分化的關(guān)鍵因素是什么？
4.在植物組培過程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且要求無菌操作？
在教師的啟發(fā)下，學(xué)生對(duì)問題展開分析、討論，并給予科學(xué)正確的解釋。
教師做適度的知識(shí)擴(kuò)展，使學(xué)生的思維空間得到自然延伸。例如：
1．影響脫分化的一個(gè)重要因素是植物激素。當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長素共同使用時(shí)，能強(qiáng)烈促進(jìn)愈傷組織的形成，而兩者不同的濃度配比在再分過程中，分別對(duì)誘導(dǎo)根或芽的產(chǎn)生起關(guān)鍵作用。當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長素濃度比高時(shí)，有利于芽的發(fā)生；濃度比低時(shí)，有利于根的發(fā)生。2．愈傷組織再分化過程應(yīng)先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根。3．愈傷組織的形態(tài)發(fā)生主要有不定芽方式和胚狀體方式兩種。教材和錄像中介紹的均為不定芽方式，而后者需要在愈傷組織形成后，對(duì)其進(jìn)行處理，形成分散的單個(gè)細(xì)胞，再誘導(dǎo)其分化出具有胚芽、胚軸、胚根的胚狀體，進(jìn)而發(fā)育成完整植株。
關(guān)于植物組培技術(shù)的應(yīng)用，在錄像及必修課教材中均有介紹，教師只要對(duì)學(xué)生容易忽略的問題予以點(diǎn)撥。例如：生產(chǎn)藥物、食品添加劑、香料、色素和殺蟲劑時(shí)進(jìn)行的是大規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)而非組織培養(yǎng)，前者只需培養(yǎng)至愈傷組織即可，后者則需誘導(dǎo)產(chǎn)生完整的植物體。另外，還可以鼓勵(lì)學(xué)生就制造人工種子時(shí)，在胚狀體和人工種皮之間添加何種胚乳成分展開設(shè)計(jì)，為學(xué)生創(chuàng)造廣泛、自由的思維空間，培養(yǎng)學(xué)生多方向、多角度、多層次的發(fā)散思維能力。
（三）植物體細(xì)胞雜交。
問題情境：20世紀(jì)60年代，有的科學(xué)家提出這樣一個(gè)設(shè)想：讓番茄和馬鈴薯雜交，培育出一種地上結(jié)番茄果實(shí)，地下結(jié)馬鈴薯塊莖的植物。
提出問題：如果要實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，你認(rèn)為可以采用哪些方法？教師鼓勵(lì)學(xué)生自由聯(lián)想，大膽遷移，使學(xué)生在最佳思維狀態(tài)下進(jìn)入下一學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。
教師明確：植物體細(xì)胞雜交是用兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，并且把雜種細(xì)胞培育成新植牧體的方法（強(qiáng)調(diào)起止點(diǎn)）。
提出漸進(jìn)式問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維探究，使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí)，受到科學(xué)方法的訓(xùn)練和培養(yǎng)。
1．你認(rèn)為兩個(gè)來自不同植物的體細(xì)胞完成融合，遇到的第一個(gè)障礙是什么？
學(xué)生一般會(huì)想到應(yīng)該是位于細(xì)胞外側(cè)不具生命力的細(xì)胞壁。2．有沒有一種溫和的去壁方法呢？
據(jù)已有的知識(shí)積累，學(xué)生可聯(lián)想到酶有專一性，而細(xì)胞壁的主要成分是纖維索和果膠，所以用纖維素酶和果膠酶去壁將不會(huì)對(duì)其內(nèi)的原生質(zhì)體造成損傷。3．如果兩個(gè)來源不同的原生質(zhì)體發(fā)生了融合，下一部該做何處理？應(yīng)該誘導(dǎo)其再生壁，才能成為完善的雜種細(xì)胞。4．如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？學(xué)生可將植物組培技術(shù)遷移運(yùn)用于此問題的解決。
播放課件：用植物體細(xì)胞雜交過程，把以上零散的知識(shí)串接起來，使知識(shí)條理化、系統(tǒng)化，便于學(xué)生的理解和掌握。師生共同歸納植物體細(xì)胞雜交的過程。（見“板書設(shè)計(jì)”）
教師點(diǎn)撥：1．人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合有物理法和化學(xué)法兩大類，物理法是利用離心、振動(dòng)、電刺激促使原生質(zhì)體的融合；化學(xué)法是用聚乙二醇（PEG）等試劑作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合。2．在細(xì)胞雜交過程中，除了形成AB型融合細(xì)胞外，還能形成AA型和BB型兩種融合細(xì)胞，但只有AB型細(xì)胞是植物體細(xì)胞雜交所需的雜種細(xì)胞。因此，在雜種細(xì)胞形成后還應(yīng)有一個(gè)篩選過程。3．指出植物體細(xì)胞雜交過程中已取得的進(jìn)展和尚未解決的問題，激發(fā)學(xué)生熱愛生物科學(xué)的情感和探索生命科學(xué)奧秘的興趣。
總結(jié)：在學(xué)完三個(gè)知識(shí)點(diǎn)后，需引導(dǎo)學(xué)生清理知識(shí)問的脈絡(luò)（例如：細(xì)胞全能性是植物組培的理論基礎(chǔ)，而植物組培又是植物體細(xì)胞雜交的技術(shù)環(huán)節(jié)之一），抓住主線，把零散的知識(shí)系統(tǒng)化，做到融會(huì)貫通。
智能訓(xùn)練：出示“白菜—甘藍(lán)”的投影照片。設(shè)計(jì)方案：白菜和甘藍(lán)兩種植物之間存在著生殖隔離，不能進(jìn)行傳統(tǒng)的有性雜交。那么，如何才能獲得如圖這樣的“白菜—甘藍(lán)”植株呢？
抓住學(xué)生思維的興奮點(diǎn)，促其聯(lián)系實(shí)際解決問題，不僅鞏固強(qiáng)化了所學(xué)知識(shí)，而且培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的正向遷移。
第四章細(xì)胞與細(xì)胞工程第二節(jié)細(xì)胞工程簡介二、動(dòng)物細(xì)胞工程
知識(shí)方面（1）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（知道）。（2）動(dòng)物細(xì)胞融合（知道）。（3）單克隆抗體的制備及應(yīng)用（知道）。
單克隆抗體既是本小節(jié)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)內(nèi)容。
導(dǎo)入新課：復(fù)習(xí)兩種細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段，引出動(dòng)物細(xì)胞工程的第二大技術(shù)。
（二）動(dòng)物細(xì)胞融合
教師啟發(fā)：請(qǐng)同學(xué)們回憶植物細(xì)胞雜交過程，并大膽預(yù)測：動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交過程有何不同？它相當(dāng)于植物體細(xì)胞雜交過程的哪一步？
學(xué)生分析并得出結(jié)論：動(dòng)物細(xì)胞融合相當(dāng)于植物體細(xì)胞雜交的原生質(zhì)體融合過程。
教師在肯定學(xué)生推測的基礎(chǔ)上進(jìn)一步明確：動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合過程基本原理相同，就連誘導(dǎo)融合的方法也基本類似，只是除物理、化學(xué)法外，還用到生物法，即滅活的病毒。以仙臺(tái)病毒為例，簡單介紹病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理：
教師講述：很多種不同種類的動(dòng)物細(xì)胞之間或動(dòng)物與人細(xì)胞之間都可以進(jìn)行融合，例人－鼠、人－兔、鼠－雞細(xì)胞都可以發(fā)生融合而成為雜種細(xì)胞。但是動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)最重要的用途還是制備單克隆抗體。從而引入第三大技術(shù)的學(xué)習(xí)。
（三）單克隆抗體
首先引領(lǐng)學(xué)生回憶：何謂抗體？其由何種細(xì)胞產(chǎn)生？主要分布在哪里？
問題情境：長期以來，人們?yōu)榱双@得抗體，采用的是把某種抗原反復(fù)注射到動(dòng)物體內(nèi)，然后從動(dòng)物血清中分離出所需抗體的方法。用這種方法獲得的抗體，不僅產(chǎn)量低，而且抗體的特異性差，純度低，反應(yīng)不夠靈敏。人們發(fā)現(xiàn)，在動(dòng)物發(fā)生免疫反應(yīng)的過程中，體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞只分泌一種化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體。
提出啟發(fā)性問題：（1）請(qǐng)從以上文字資料中找出單克隆抗體的概念。（2）怎樣才能獲得單克隆抗體呢？課本上的制備過程。
（1）為什么選用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合？（細(xì)胞的同源性越近，融合形成的雜種細(xì)胞越易成活）（2）骨髓瘤細(xì)胞是癌細(xì)胞嗎？（有無限增殖能力的細(xì)胞是腫瘤細(xì)胞，而具有轉(zhuǎn)移能力的腫瘤細(xì)胞，稱為癌細(xì)胞，所以說，瘤細(xì)胞不能等同于癌細(xì)胞）（3）整個(gè)制備過程為什么要經(jīng)過兩次篩選？（第一次篩選得到雜交瘤細(xì)胞多種，第二次需先在多孔培養(yǎng)板上，在每孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開始培養(yǎng)，然后再篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群。由于該細(xì)胞群是單個(gè)雜交瘤細(xì)胞克隆得來的，所以產(chǎn)生的抗體必然是化學(xué)性質(zhì)單一的，特異性強(qiáng)的單克隆抗體。這里的單克隆確有單個(gè)細(xì)胞克隆的含義，只不過克隆的不是B淋巴細(xì)胞，而是雜交瘤細(xì)胞。）（4）雜交瘤細(xì)胞在小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)與在體外培養(yǎng)有何區(qū)別？（5）雜交瘤細(xì)胞在小鼠腹腔內(nèi)增殖，可否引起小鼠死亡？（6）鼠單抗能否用于人體疾病的治療嗎？(不能)
2.單克隆抗體的應(yīng)用
第五章微生物與發(fā)酵工程第一節(jié)微生物的類群
知識(shí)方面（1）識(shí)記細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和繁殖的知識(shí)；（2）識(shí)記放線菌、病毒的結(jié)構(gòu)和繁殖。
細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和繁殖，既是本節(jié)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。
1．細(xì)菌
運(yùn)用圖5-1講解細(xì)菌的結(jié)構(gòu)。細(xì)菌屬原核生物，其基本結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和核區(qū)。
運(yùn)用材料引導(dǎo)學(xué)生分析細(xì)胞壁的功能。（保護(hù)和維持細(xì)胞形狀）。
材料一：將桿菌接入濃度為0.2mol／L的蔗糖等滲溶液和盛有玻璃珠的三角燒瓶中，加以搖動(dòng)，可使細(xì)胞壁破裂，細(xì)胞內(nèi)容物流出。
材料二：將細(xì)菌用溶菌酶處理，除去細(xì)胞壁，并接入低滲溶液，無細(xì)胞壁的細(xì)胞膜就會(huì)破裂。這是因吸水過多而脹破的。
細(xì)菌核區(qū)的環(huán)狀DNA控制著細(xì)菌的主要遺傳性狀，質(zhì)粒上的基因與細(xì)菌的抗藥性、固氮、抗生素生成有關(guān)。
介紹學(xué)生查閱的有關(guān)炭疽熱的知識(shí)，講解細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)：一般說，芽孢不起繁殖作用，只起度過不良環(huán)境的作用，芽孢對(duì)熱、紫外線和許多有毒化學(xué)物質(zhì)有很強(qiáng)的抗性。鞭毛與運(yùn)動(dòng)有關(guān)，不少細(xì)菌在細(xì)胞壁外具有莢膜，對(duì)細(xì)菌具一定的保護(hù)作用。
觀察學(xué)生制作的菌落形態(tài)，結(jié)合表3進(jìn)行分析。由于微生物個(gè)體很小，很難進(jìn)行直接觀察，而微生物群體——菌落具有大小、形狀、光澤度、顏色、硬度、透明度等特征。如教材圖5-3所示。
2．放線菌
通過多媒體手段，展示放線菌的形態(tài)。放線菌在自然界分布很廣，在土壤、堆肥和湖底、河底的淤泥等處，尤其在土壤中種類和數(shù)量很多。其結(jié)構(gòu)主要由菌絲組成，包括營養(yǎng)菌絲（基內(nèi)菌絲）和氣生菌絲。放線菌沒有有性繁殖，主要通過形成無性抱子形式進(jìn)行無性繁殖，成熟的分生孢子或孢囊孢子在適宜環(huán)境里發(fā)芽形成新的菌絲體。放線菌與許多抗生素的產(chǎn)生有關(guān)。
3.病毒
展示多種病毒圖片，提出問題，分析病毒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。病毒的結(jié)構(gòu)包括核酸、衣殼（合稱核衣殼），衣殼的基本單位是衣殼粒，通常由1～6個(gè)多肽組成。某些病毒還包括囊膜，由蛋白質(zhì)、多糖和脂質(zhì)構(gòu)成。有的病毒囊膜表面具有突起物，稱刺突。衣殼具有保護(hù)病毒核酸，決定病原特異性等功能。病毒所具有的遺傳物質(zhì)或是DNA，或是RNA。
利用多媒體電化教學(xué)手段展示病毒增殖的過程，即吸附、注入、復(fù)制合成、組裝、釋放的過程。
閱讀相關(guān)資料，了解艾滋病、流感、肝炎、煙草花葉病毒等產(chǎn)生的因素。
三、運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生能力
指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用微生物知識(shí)，測定公共場所中細(xì)菌總數(shù)，反饋教學(xué)效果。通過該實(shí)驗(yàn)，可以觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、菌落觀察、實(shí)驗(yàn)分析等方面的能力。公共場所空氣中細(xì)菌總數(shù)檢驗(yàn)方法
1．檢驗(yàn)方法：自然沉降法是指直徑9cm的營養(yǎng)瓊脂平板在采樣點(diǎn)暴露15min，經(jīng)37℃、8h培養(yǎng)后計(jì)數(shù)生長的細(xì)菌菌落數(shù)的采樣測定方法。
2．儀器和設(shè)備：高壓蒸汽滅菌器、干熱滅菌器、恒溫培養(yǎng)箱、冰箱、平皿（直徑9cm）。制備培養(yǎng)基用一般設(shè)備：量筒、三角燒瓶、pH計(jì)或精密pH試紙等。
3．培養(yǎng)基：3.1成分：蛋白胨10g、牛肉浸膏10g、氯化鈉3g。瓊脂15～20g，蒸餾水1000mL。
3.2制法：將上述各成分混合，加熱溶解，校正pH至7.4，過濾分裝，121℃、20min高壓滅菌。用自然沉降法測定時(shí)，傾注約15mL于滅菌平皿內(nèi)，制成營養(yǎng)瓊脂平板。撞擊法參照采樣器使用說明制備營養(yǎng)瓊脂平板。
4．操作步驟：4.1設(shè)置采樣點(diǎn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的大小，選擇有代表性的位置作為空氣細(xì)菌檢測的采樣點(diǎn)。通常設(shè)置5個(gè)采樣點(diǎn)，即室內(nèi)墻角對(duì)角線交點(diǎn)為1個(gè)采樣點(diǎn)，該交點(diǎn)與四墻角連線的中點(diǎn)為另外4個(gè)采樣點(diǎn)。采樣高度為1.2～1.5cm。采樣點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離墻壁1m以上，并避開空調(diào)、門窗等空氣流通處。
4.2將營養(yǎng)瓊脂平板置于采樣點(diǎn)處，打開皿蓋，暴露5min，蓋上皿蓋，翻轉(zhuǎn)平板置36℃恒溫箱中，培養(yǎng)48h。
4.3計(jì)數(shù)每塊平板上生長的菌落數(shù)，求出全部采樣點(diǎn)的平均菌落數(shù)。
第五章微生物與發(fā)酵工程第二節(jié)微生物的營養(yǎng)、代謝和生長
知識(shí)方面（1）使學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用微生物所需的碳源、氮源、生長因子等營養(yǎng)物質(zhì)的概念、功能及主要來源的知識(shí)；培養(yǎng)基配制的原則及培養(yǎng)基種類的知識(shí)；微生物代謝調(diào)節(jié)方式、實(shí)例以及生產(chǎn)實(shí)踐中微生物代謝的人工控制的知識(shí)；（2）使學(xué)生理解微生物細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物的種類和功能，發(fā)酵概念及種類，微生物群體生長的規(guī)律及其生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用和微生物生長的影響因素；（3）識(shí)記測定微生物群體生長的方法。
1．重點(diǎn)（1）微生物所需的碳源、氮源和生長因子的來源、功能；（2）培養(yǎng)基的種類及配制原則；（3）微生物代謝的調(diào)節(jié)、代謝的人工控制；（4）微生物群體生長規(guī)律及影響微生物生長的環(huán)境因素。
2．難點(diǎn)（1）不同微生物所需的碳源、氮源不同。（2）微生物代謝的人工控制。（3）細(xì)菌生長曲線的分析。
1．由人體營養(yǎng)物質(zhì)與營養(yǎng)的概念引出微生物的營養(yǎng)物質(zhì)與營養(yǎng)的概念，導(dǎo)入本課題。
2．由組成生物體的化學(xué)元素引出微生物的化學(xué)組成，并以下表“C、H、O、N、P、S在不同微生物體內(nèi)含量（占細(xì)胞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％）”，證明微生物與其他生物在化學(xué)組成的統(tǒng)一性以及不同的微生物化學(xué)組成的差異性。
3.組成微生物的化學(xué)元素分別來自微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)按照它們在機(jī)體中的生理作用，將它們區(qū)分為碳源、氮源、生長因子、水和無機(jī)鹽。
4．碳源和氮源。（1）閱讀教材第85～86頁相關(guān)內(nèi)容。
（2）教師提供研究課題，學(xué)生交流討論，深化知識(shí)理解，拓展學(xué)生思維，提高運(yùn)用知識(shí)的能力。
研究課題一：關(guān)于自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)徽生物碳源的利用和能量的來源。
歸納：①自養(yǎng)微生物以二氧化碳或碳酸鹽為惟一碳源進(jìn)行代謝生長；異養(yǎng)微生物必須以有機(jī)物作為碳源進(jìn)行代謝生長。②自養(yǎng)微生物生命活動(dòng)所需的能源：一種類型是利用光能，如藍(lán)細(xì)菌等著色細(xì)菌；一種類型是依靠物質(zhì)氧化過程釋放能量，如硝化細(xì)菌。異養(yǎng)微生物生命活動(dòng)所需的能源主要依靠物質(zhì)氧化分解放能，碳源是異養(yǎng)微生物的主要能源物質(zhì)，即碳源對(duì)于異養(yǎng)微生物來說，不僅可為機(jī)體提供構(gòu)成細(xì)胞的物質(zhì)，而且為機(jī)體提供完成整個(gè)生理活動(dòng)所需的能量；某些異養(yǎng)微生物也可以光能作為能源，例如紅螺菌，它不能以二氧化碳作為主要或惟一碳源，而需要有機(jī)物參與，才能利用光能將二氧化碳還原成細(xì)胞物質(zhì)，這種營養(yǎng)類型稱為光能異養(yǎng)型。③依據(jù)微生物生長所需碳源物質(zhì)的性質(zhì)以及生長所需能源，將微生物的營養(yǎng)類型進(jìn)行歸納，以此作為碳源知識(shí)的歸納、鞏固、深化。
研究課題二：利用某些微生物碳源的特殊性解決環(huán)境污染、糧食危機(jī)等問題。
歸納：①利用某些細(xì)菌、放線菌、酵母菌以石油作為碳源的原理，消除石油污染；②運(yùn)用某些細(xì)菌可以分解、利用氰化物、酚等有毒物質(zhì)的原理處理有害物質(zhì)；③研究開發(fā)以纖維索、石油、二氧化碳等作為碳源和能源的工業(yè)微生物，解決工業(yè)發(fā)酵用糧與人們?nèi)粘Ｓ眉Z的矛盾。
研究課題三：關(guān)于氮源物質(zhì)的來源和作用。
歸納：①對(duì)許多微生物來說，既可利用無機(jī)含氮化合物作為氮源，也可利用有機(jī)合氮化合物作為氮源。②固氮微生物可以利用氮?dú)庾鳛榈催M(jìn)行生長。③銨鹽、硝酸鹽等既可作為微生物最常用的氮源，也可作為某些化能自養(yǎng)微生物的能源物質(zhì)。④自養(yǎng)微生物與異養(yǎng)微生物類型的劃分主要是依靠能否以二氧化碳作為生長的主要或惟一碳源，而不決定于氮源，例如，異養(yǎng)微生物最常用的氮源是無機(jī)氮源中的銨鹽和硝酸鹽。
5．生長因子。
（1）以“許多微生物在含有碳源、氮源、水、無機(jī)鹽的培養(yǎng)基中還不能生長或生長極差，但當(dāng)補(bǔ)充某些物質(zhì)后，微生物就能生長良好，補(bǔ)充的這些物質(zhì)稱為生長因子”為引言，導(dǎo)入“生長因子”內(nèi)容的學(xué)習(xí)。
（2）引導(dǎo)學(xué)生由生長因子的功能歸納培養(yǎng)基中補(bǔ)充生長因子的原因；根據(jù)生長因子的化學(xué)本質(zhì)、含量引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)生長因子的概念。
（3）討論：如何證明某種物質(zhì)是某種微生物的生長因子？
思路：在含碳源、氮源、水、無機(jī)鹽但缺乏某種物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)微生物，微生物不能生長或生長極差，向培養(yǎng)基加入該種物質(zhì)，微生物正常生長。
6．利用以下判斷題，反饋、鞏固知識(shí)。（1）同一種物質(zhì)不可能既作碳源又作氮源，（答案：錯(cuò)）（2）凡是碳源都能提供能量。（答案：錯(cuò)）（3）除水以外的無機(jī)物僅提供無機(jī)鹽。（答案：錯(cuò)）（4）無機(jī)氮源也能提供能量。（答案：對(duì)）
7．培養(yǎng)基的配制原則。
（1）閱讀教材內(nèi)容，思考培養(yǎng)基配制的原則及設(shè)置這些原則的原理。（2）學(xué)生討論交流，教師指導(dǎo)歸納。
①培養(yǎng)基配制的第一個(gè)原則是目的要明確：目的包含兩層含義，一指培養(yǎng)的微生物種類，因?yàn)椴煌奈⑸餇I養(yǎng)需要不同，培養(yǎng)基中要求的營養(yǎng)成分不同，例如自養(yǎng)微生物，能從簡單的無機(jī)物合成本身需要的有機(jī)物，所以培養(yǎng)該類生物的培養(yǎng)基完全可以由簡單的無機(jī)物組成，而異養(yǎng)微生物，培養(yǎng)它們的培養(yǎng)基至少含有一種有機(jī)物質(zhì)；二指培養(yǎng)的目的，是用于生產(chǎn)還是科學(xué)研究，因?yàn)槎邔?duì)培養(yǎng)基的化學(xué)成分、物理狀態(tài)等方面要求不同，例如用于生產(chǎn)的培養(yǎng)基應(yīng)具有原料易得、價(jià)格低廉、配制方便等特點(diǎn)，而用于科學(xué)研究的培養(yǎng)基應(yīng)具有成分含量準(zhǔn)確，可多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)。
②培養(yǎng)基配制的第二個(gè)原則是營養(yǎng)要協(xié)調(diào)：它表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是營養(yǎng)物質(zhì)的濃度要適宜，二是營養(yǎng)物質(zhì)間的濃度比例要適宜。
③培養(yǎng)基配制的第三個(gè)原則是pH要適宜：由于微生物在生長代謝過程中營養(yǎng)物質(zhì)利用和代謝產(chǎn)物的形成往往會(huì)改變環(huán)境中的pH，為了維持培養(yǎng)基中出的相對(duì)恒定，可在培養(yǎng)基中加入緩沖劑，最常用的緩沖劑是磷酸氫二鉀或磷酸二氫鉀。
8．培養(yǎng)基的種類。
（1）自學(xué)教材第87頁的①按照物理性質(zhì)劃分培養(yǎng)基②按照化學(xué)成分劃分培養(yǎng)基③按照培養(yǎng)基的用途
（2）依據(jù)以上學(xué)生的歸納，教師點(diǎn)撥如下內(nèi)容：①由“判斷對(duì)錯(cuò)：制作固體培養(yǎng)基必須加入瓊脂”引出固體、半固體培養(yǎng)基中所加的凝固劑，目前最常用的是瓊脂。②由液體培養(yǎng)基為什么適于工業(yè)生產(chǎn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生分析：液體培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)分布均勻，與菌體充分接觸，有利于微生物更快吸收營養(yǎng)，有利于菌體繁殖、積累產(chǎn)物，因而適于大規(guī)模生產(chǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。③關(guān)于選擇和鑒別培養(yǎng)基的原理，書中并未直接提到，可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)例總結(jié)。
（3）設(shè)置如下問題，加強(qiáng)知識(shí)反饋。①分離固氮微生物，需用何種類型的培養(yǎng)基？②如何檢查自來水中大腸稈菌是否超標(biāo)？
第二課時(shí)
1．由新陳代謝的定義引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)微生物代謝的概念，導(dǎo)入本課題。
2．由工業(yè)生產(chǎn)廣泛應(yīng)用微生物的重要原因之一是微生物代謝旺盛，利用“乒乓球與籃球在相同體積下表面積比較”的比喻，引導(dǎo)學(xué)生分析微生物代謝旺盛的原因（微生物的表面積與體積比大，利于外界物質(zhì)交換；對(duì)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化利用快），并由此引申到真核生物進(jìn)化的一種趨勢：細(xì)胞呈現(xiàn)體積減小的進(jìn)化過程。
3．微生物的代謝產(chǎn)物。（1）學(xué)生閱讀教材第89頁“微生物代謝產(chǎn)物”部分內(nèi)容，依據(jù)知識(shí)點(diǎn)自行設(shè)計(jì)表格，比較初級(jí)代謝產(chǎn)物和次級(jí)代謝產(chǎn)物的異同點(diǎn)。（2）同學(xué)展示自學(xué)成果，并通過交流相互補(bǔ)充、完善知識(shí)結(jié)構(gòu)。（3）教師適時(shí)點(diǎn)撥、歸納知識(shí)結(jié)構(gòu)。
4．微生物代謝的調(diào)節(jié)。（1）復(fù)習(xí)“人和高等動(dòng)物，植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的基本形式”，運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)，引出微生物代謝的調(diào)節(jié)方式。（2）結(jié)合如下實(shí)例，分析微生物代謝調(diào)節(jié)的方式。
實(shí)例：1.大腸桿菌合成異亮氨酸的調(diào)節(jié)。2.亮白曲霉原來不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗糖，但如果在培養(yǎng)基內(nèi)加入蔗糖，一段時(shí)間后，可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。
分析：①由兩實(shí)例的共同點(diǎn)得出：微生物完成代謝調(diào)控主要是通過調(diào)節(jié)酶實(shí)現(xiàn)的。②由兩實(shí)例區(qū)別得出：實(shí)例1，通過調(diào)節(jié)酶的活性，控制代謝過程；實(shí)例2，通過調(diào)節(jié)酶的合成，控制代謝過程。
小結(jié)：微生物代謝調(diào)節(jié)的主要方式：酶合成的調(diào)節(jié)和酶活性的調(diào)節(jié)。
（3）結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo)，自學(xué)閱讀“微生物代謝調(diào)節(jié)”部分內(nèi)容。
學(xué)習(xí)目標(biāo)：①酶合成的調(diào)節(jié)a.組成酶和誘導(dǎo)酶的區(qū)別b.酶合成調(diào)節(jié)的對(duì)象、結(jié)果c.酶合成調(diào)節(jié)的機(jī)制（本質(zhì)）d.酶合成調(diào)節(jié)的意義。
②酶活性的調(diào)節(jié)a.酶活性調(diào)節(jié)的對(duì)象。結(jié)果b.酶活性調(diào)節(jié)的機(jī)制c.酶活性調(diào)節(jié)的特點(diǎn)d.酶活性調(diào)節(jié)的意義。
③兩種調(diào)節(jié)方式的區(qū)別與聯(lián)系。
（4）教師組織、參與學(xué)生學(xué)習(xí)成果交流，適時(shí)提出以下問題引導(dǎo)學(xué)生分析，完善和深化知識(shí)結(jié)構(gòu)。①微生物是否在所有場合。所有時(shí)間內(nèi)都合成它們所能合成的全部酶類？這有何意義？②組成酶、誘導(dǎo)酶合成的條件是什么？③大腸桿菌乳糖代謝有何特點(diǎn)？大腸桿菌乳糖代謝基因的表達(dá)調(diào)控過程有何特點(diǎn)？④根據(jù)原核生物基因表達(dá)調(diào)控過程，酶合成的調(diào)節(jié)屬于哪種水平的調(diào)節(jié)方式？若誘導(dǎo)酶在沒有誘導(dǎo)物的情況下也能合成，有哪些方法？⑤誘導(dǎo)酶是否接受酶活性調(diào)節(jié)？⑥通過書中酶話性調(diào)節(jié)實(shí)例分析，它與高等動(dòng)物激素調(diào)節(jié)的哪種方式有相似之處？⑦為什么酶活性調(diào)節(jié)比酶合成調(diào)節(jié)快速、精確？
（5）教師在學(xué)生討論基礎(chǔ)上，歸納知識(shí)結(jié)構(gòu)。
①酶合成的調(diào)節(jié)a.組成酶在細(xì)胞內(nèi)一直存在，它的合成只受基因調(diào)控；誘導(dǎo)酶只有環(huán)境中存在誘導(dǎo)物才能合成、存在，它的合成受基因與誘導(dǎo)物共同控制；b.酶合成調(diào)節(jié)的對(duì)象是誘導(dǎo)酶；調(diào)節(jié)的結(jié)果是使細(xì)胞內(nèi)酶的種類增多；c.酶合成調(diào)節(jié)的機(jī)制（本質(zhì)）——原核生物基因表達(dá)的調(diào)控，如大腸桿菌乳糖操縱子學(xué)說；d.酶合成調(diào)節(jié)的意義：既保證代謝需要，又避免細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量浪費(fèi)，增強(qiáng)適應(yīng)性。
②酶活性的調(diào)節(jié)a.酶活性調(diào)節(jié)的對(duì)象是酶（組成酶和誘導(dǎo)酶）的催化能力，調(diào)節(jié)的結(jié)果是酶量發(fā)生變化；b.酶活性調(diào)節(jié)的機(jī)制——通過酶與代謝過程產(chǎn)生物質(zhì)的可逆性結(jié)合進(jìn)行調(diào)節(jié)；c.酶活性調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：快速、精確；d.酶活性調(diào)節(jié)的意義：避免代謝產(chǎn)物積累過多。
③兩種調(diào)節(jié)方式的區(qū)別與聯(lián)系
區(qū)別：a.從調(diào)節(jié)對(duì)象看：酶合成的調(diào)節(jié)是通過酶量的變化控制代謝速率，而酶活性的調(diào)節(jié)是對(duì)已存在的酶活性進(jìn)行控制，它不涉及酶量變化；b.從調(diào)節(jié)效果看：酶活性調(diào)節(jié)直接而迅速，酶合成調(diào)節(jié)間接而緩慢；c.從調(diào)節(jié)機(jī)制看：酶合成調(diào)節(jié)是基因水平調(diào)節(jié)，它調(diào)節(jié)控制酶合成；酶活性調(diào)節(jié)是代謝調(diào)節(jié)，它調(diào)節(jié)酶活性。
聯(lián)系：細(xì)胞內(nèi)兩種方式同時(shí)存在，密切配合，高效、準(zhǔn)確控制代謝的正常進(jìn)行。
5．微生物代謝的人工控制：
（1）首先指出人工控制微生物代謝的目的——最大限度積累對(duì)人類有用的代謝產(chǎn)物。
（2）以黃色短桿菌生產(chǎn)賴氨酸，谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸為例，說明人工控制微生物代謝的方法。
①人工控制黃色短桿菌的代謝過程生產(chǎn)賴氨酸。
a.學(xué)習(xí)黃色短桿茵合成賴氨酸的途徑及代謝調(diào)節(jié)過程；
b.由蘇氨酸、賴氨酸共同積累過量會(huì)抑制天冬氨酸激酶的活性，而賴氨酸單獨(dú)過量不會(huì)出現(xiàn)抑制的代謝特點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生逐步推理，最后落腳點(diǎn)是：通過誘變育種選育不能合成高絲氨酸脫氫酶的菌種作為工業(yè)微生物，達(dá)到大量生產(chǎn)賴氨酸的目的。
②人工控制谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸。a.復(fù)習(xí)谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑及調(diào)節(jié)方式b.由谷氨酸積累過量會(huì)抑制谷氨酸脫氫酶活性的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生推理：如何使細(xì)胞內(nèi)的谷氨酸不會(huì)抑制谷氨酸脫氫酶活性？（細(xì)胞內(nèi)谷氨酸濃度下降）如何使細(xì)胞內(nèi)谷氨酸濃度下降？（將細(xì)胞內(nèi)谷氨酸透出細(xì)胞）如何使谷氨酸通過細(xì)胞膜由細(xì)胞內(nèi)到達(dá)細(xì)胞外？（改變細(xì)胞膜透性），由此可大量生產(chǎn)谷氨酸。
（3）總結(jié)人工控制微生物代謝的措施
6．結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容，閱讀歸納發(fā)酵概念和種類。
第五章微生物與發(fā)酵工程第三節(jié)發(fā)酵工程簡介
知識(shí)方面（1）發(fā)酵工程的概念（知道）。（2）發(fā)酵工程中培養(yǎng)基的配制、菌種選育、滅菌、擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程和產(chǎn)品的分離、提純等相關(guān)內(nèi)容（知道）。（3）有關(guān)發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)和食品工業(yè)中應(yīng)用的內(nèi)容（知道）。
教學(xué)重點(diǎn)：發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容
教學(xué)難點(diǎn)：在發(fā)酵過程中，如何保證菌種生長和代謝的正常進(jìn)行
一、設(shè)疑引出新課題
前面我們學(xué)習(xí)了有關(guān)微生物的代謝的內(nèi)容，我們知道了微生物的代謝是指微生物細(xì)胞內(nèi)所發(fā)生的全部的化學(xué)反應(yīng)。在微生物的代謝過程中，會(huì)產(chǎn)生多種多樣的代謝產(chǎn)物，如氨基酸、維生素、抗生素等。而且，這些代謝產(chǎn)物又是我們?nèi)祟愃枰摹Ｄ俏覀兡懿荒芡ㄟ^微生物的培養(yǎng)來大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物呢？這就是我們今天所要討論的“發(fā)酵工程”。
二、進(jìn)行新課
（一）介紹谷氨酸發(fā)酵的生產(chǎn)實(shí)例
教師活動(dòng)：出示谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑的投影片，指導(dǎo)學(xué)生觀察并作適當(dāng)講解。
討論后教師小結(jié)如下：從投影片我們可以看出，谷氨酸棒狀桿菌在一定的條件下能夠利用環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)來合成谷氨酸。下面我們就來看看在工廠里是怎樣應(yīng)用谷氨酸棒狀桿菌來生產(chǎn)谷氨酸的。
提出問題：谷氨酸發(fā)酵最重要的無疑就是選擇菌種了，是不是所有的谷氨酸棒狀桿菌都可用于谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)呢？我們應(yīng)該選育什么樣的谷氨酸棒狀桿菌作為菌種呢？
教師活動(dòng)：以前面出示的投影片為依托組織學(xué)生就所提問題進(jìn)行討論。
討論后教師小結(jié)：只有選擇細(xì)胞膜通透較強(qiáng)，在細(xì)胞內(nèi)不積累谷氨酸的谷氨酸棒狀桿菌做菌種才有可能獲得大量的谷氨酸。
提出問題：有了菌種用什么樣的培養(yǎng)基去培養(yǎng)呢？
教師活動(dòng)：通過復(fù)習(xí)有關(guān)培養(yǎng)基的知識(shí)，使學(xué)生理解培養(yǎng)基應(yīng)滿足微生物生長所需要的碳源、氮源、水、無機(jī)鹽和生長因子等營養(yǎng)需求。教師活動(dòng)：出示谷氨酸發(fā)酵所需培養(yǎng)基的成分表格并指導(dǎo)學(xué)生觀察、思考。
通過討論使學(xué)生把培養(yǎng)基中的各種成分按照水、無機(jī)鹽、氮源、碳源、生長因子的分類方法進(jìn)行分類，進(jìn)而得出這種培養(yǎng)基能滿足谷氨酸棒狀桿菌所需各種營養(yǎng)的結(jié)論。
提出問題：這種培養(yǎng)基從組成成分和物理性質(zhì)上看屬于哪種培養(yǎng)基？
通過討論得出結(jié)論：從物理性質(zhì)上看是液體培養(yǎng)基，從化學(xué)成分上看是天然培養(yǎng)基。
提出問題并組織學(xué)生討論：在工業(yè)生產(chǎn)過程中常采用這種天然成分作為營養(yǎng)物質(zhì)的液體培養(yǎng)基，這在發(fā)酵生產(chǎn)中有什么好處呢？
引導(dǎo)學(xué)生通過討論得出以下結(jié)論：
（1）液體培養(yǎng)基能使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在發(fā)酵過程中得到充分的利用，還能為菌體提供更大的生存空間。同時(shí)，也有利于生產(chǎn)過程中培養(yǎng)條件的控制以及產(chǎn)物的提取。
（2）采用天然物質(zhì)作營養(yǎng)物質(zhì)既能滿足菌體的營養(yǎng)需求，又能降低生產(chǎn)成本，還能減少對(duì)環(huán)境的污染。提出問題：有了菌種和合適的培養(yǎng)基，那發(fā)酵的主體設(shè)備又該是什么樣的呢？教師活動(dòng)：出示發(fā)酵罐的示意圖，并對(duì)發(fā)酵罐的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單介紹。通過介紹使學(xué)生了解發(fā)酵的主體設(shè)備由發(fā)酵罐及其控制部分構(gòu)成。提出問題：設(shè)備中的這些控制部分在生產(chǎn)過程中有什么用呢？
教師啟發(fā)講解使學(xué)生了解：在發(fā)酵過程中，發(fā)酵罐內(nèi)的溫度、pH、溶氧量都會(huì)變化，從而影響微生物的生長。因此，必須有相應(yīng)的控制結(jié)構(gòu)來保持發(fā)酵條件的穩(wěn)定。
提出問題并指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中有關(guān)內(nèi)容：在發(fā)酵罐中是怎樣進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)的？
師生共同總結(jié)出大致過程
在以上總結(jié)的基礎(chǔ)上使學(xué)生了解發(fā)酵工程的概念，即采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程中的一種新技術(shù)。
（二）深入討論發(fā)酵工程的相關(guān)內(nèi)容
通過剛才的谷氨酸發(fā)酵的實(shí)例我們不難看出，發(fā)酵工程主要包括了菌種的選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程和產(chǎn)品的分離提純等內(nèi)容，對(duì)于發(fā)酵工程的這些內(nèi)容我們應(yīng)該注意些什么呢？
1．菌種的選育：發(fā)酵工程是利用微生物為人類生產(chǎn)有用產(chǎn)品，因此要想通過發(fā)酵工程獲得在種類、產(chǎn)量和質(zhì)量等方面符合人們要求的產(chǎn)品，最重要的是要有優(yōu)良的菌種。
提出問題：人們怎樣才能得到優(yōu)良的菌種呢？
教師活動(dòng)：啟發(fā)學(xué)生以基因突變、基因工程、細(xì)胞工程的有關(guān)內(nèi)容為依托就所提出的問題進(jìn)行討論。
通過討論得出結(jié)論：如果生產(chǎn)的是微生物直接合成的產(chǎn)物，如青霉素、谷氨酸等，則可以從自然界中先分離出相應(yīng)的菌種，再用物理或化學(xué)的方法使菌種產(chǎn)生突變，從突變個(gè)體中篩選出符合生產(chǎn)要求的優(yōu)良菌種。如果生產(chǎn)的是一般微生物不能合成的產(chǎn)品，則可用基因工程、細(xì)胞工程的方法對(duì)菌種的遺傳特性進(jìn)行定向改造，以構(gòu)建工程細(xì)胞或工程菌，從而達(dá)到生產(chǎn)相應(yīng)產(chǎn)品的目的。
例如：可將人工合成的人的胰島素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒結(jié)合，形成重組DNA，再把重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)形成工程菌。通過篩選則可培養(yǎng)出能生產(chǎn)人的胰島素的菌種。
2．培養(yǎng)基的配制：要進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)，有了優(yōu)良的菌種還需要有與菌種相適應(yīng)的培養(yǎng)基。在配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)該注意哪些事情呢？教師活動(dòng)：組織學(xué)生用以前學(xué)過的有關(guān)培養(yǎng)基的知識(shí)就所提問題進(jìn)行討論。通過討論引導(dǎo)學(xué)生從以下幾方面去理解：
（1）根據(jù)不同的菌種，應(yīng)選擇不同的材料配制培養(yǎng)基。配制的培養(yǎng)基應(yīng)滿足微生物在碳源、氮源、生長因子、水、無機(jī)鹽等方面的營養(yǎng)要求，并為微生物提供適宜的pH。
（2）培養(yǎng)基的營養(yǎng)要協(xié)調(diào)，以利于產(chǎn)物的合成。
（3）培養(yǎng)基在滿足微生物的營養(yǎng)需求的基礎(chǔ)上應(yīng)盡量降低生產(chǎn)成本，以得到更高的經(jīng)濟(jì)效益。
例如：發(fā)酵生產(chǎn)常采用天然成分的液體培養(yǎng)基。而且，經(jīng)常用野生的植物淀粉、甘蔗渣、秸稈水解物以及乙醇、醋酸等石化產(chǎn)品代替糧食來配制培養(yǎng)基。
3．滅菌：發(fā)酵工程所用的菌種大多是單一的純種，整個(gè)發(fā)酵過程中不能混入雜菌。這是為什么呢？
教師活動(dòng)：組織學(xué)生討論，通過討論使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：在發(fā)酵過程中如混入其他微生物，將與菌種形成競爭關(guān)系，對(duì)發(fā)酵過程造成不良影響。
例如：如果在谷氨酸發(fā)酵過程中混入放線菌，則放線菌分泌的抗生素就會(huì)使大量的谷氨酸棒狀桿菌死亡。如果在青霉素生產(chǎn)過程中污染了雜菌，這些雜菌則會(huì)分泌青霉素酶，將合成的青霉素分解掉。
提出問題：那如何防止雜菌的污染呢？
通過討論得出結(jié)論：要在發(fā)酵前對(duì)培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)施進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理。
提出問題：怎樣才算滅菌徹底呢？
通過討論得出結(jié)論：用高溫、高壓的方式，殺死所有雜菌的胞體、芽孢和孢子。
4．?dāng)U大培養(yǎng)和接種：
工業(yè)發(fā)酵要想在較短的時(shí)間內(nèi)得到大量的發(fā)酵產(chǎn)物，這無疑需要大量的菌體。如何得到發(fā)酵生產(chǎn)所需要的大量菌體來縮短生產(chǎn)周期呢？這就需要經(jīng)過多次的擴(kuò)大培養(yǎng)。
提出問題：如何對(duì)菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)呢？
教師活動(dòng)：出示細(xì)菌的生長曲線示意圖，并依托曲線就所提問題組織學(xué)生討論。
通過討論得出結(jié)論：擴(kuò)大培養(yǎng)是將培養(yǎng)到對(duì)數(shù)期的菌體分開，分頭進(jìn)行培養(yǎng)，以促使菌體數(shù)量快速增加，能在短時(shí)間里得到大量的菌體。
提出問題：擴(kuò)大培養(yǎng)與發(fā)酵生產(chǎn)過程中的培養(yǎng)有何不同呢？
通過討論得出結(jié)論：擴(kuò)大培養(yǎng)是為了讓菌體在短時(shí)期內(nèi)快速增殖，而發(fā)酵過程中的培養(yǎng)是為了獲得代謝產(chǎn)物，目的不同采用的培養(yǎng)條件就有可能不同。例如：在酒精發(fā)酵過程中，擴(kuò)大培養(yǎng)是為了促使酵母菌快速增殖，因此是在有氧條件下進(jìn)行。而在發(fā)酵產(chǎn)生酒精的過程中則必須在無氧條件下進(jìn)行以獲得大量的酒精。
提出問題并組織學(xué)生討論：有了用于生產(chǎn)的充足的菌體，在接種時(shí)要注意什么事項(xiàng)呢？通過討論得出結(jié)論：接種過程中要注意防止雜菌污染。
5．發(fā)酵過程：將菌體接種到裝有培養(yǎng)液的發(fā)酵罐中，是不是發(fā)酵生產(chǎn)就能順利地進(jìn)行呢？不是的！還需要對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行檢測和對(duì)發(fā)酵條件進(jìn)行控制。這又是為什么呢？
通過教師啟發(fā)和學(xué)生討論了解：發(fā)酵產(chǎn)物主要在菌體生長的穩(wěn)定期產(chǎn)生。因此，要在發(fā)酵過程中隨時(shí)取樣檢測培養(yǎng)液中細(xì)菌數(shù)目、產(chǎn)物濃度以了解發(fā)酵進(jìn)程，及時(shí)添加必需的培養(yǎng)基成分來延長菌體生長穩(wěn)定期的時(shí)間，以得到更多的發(fā)酵產(chǎn)物。同時(shí)，還應(yīng)對(duì)發(fā)酵條件進(jìn)行嚴(yán)格控制。提出問題：哪些條件能影響菌體的發(fā)酵呢？
教師活動(dòng)：讓學(xué)生依據(jù)以前所學(xué)知識(shí)就所提問題展開討論，并引導(dǎo)學(xué)生通過討論得出結(jié)論：發(fā)酵生產(chǎn)中溫度、pH、溶氧量等對(duì)發(fā)酵過程有重大影響。
提出問題：發(fā)酵過程中為什么還要控制發(fā)酵條件呢？
教師活動(dòng)：出示影響谷氨酸代謝途徑的因素表格，指導(dǎo)學(xué)生觀察、分析，并組織學(xué)生就所提問題進(jìn)行討論。通過討論使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：發(fā)酵過程中氧的溶量、pH、磷酸鹽等都能影響谷氨酸代謝途徑，從而影響代謝產(chǎn)物的合成。同時(shí)，隨著代謝的進(jìn)行，產(chǎn)熱的增加、某營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，以及某些酸性和堿性物質(zhì)的產(chǎn)生，會(huì)使溫度、pH等發(fā)生變化，這些都會(huì)對(duì)微生物的生長造成不利影響。因此，需要對(duì)發(fā)酵過程的中溫度、pH、溶氧量等發(fā)酵條件進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以保證菌體生長和代謝途徑朝著有利人類的方向進(jìn)行。
6．分離、提純：提導(dǎo)學(xué)生閱讀課本中相關(guān)內(nèi)容，再通過討論使學(xué)生了解：發(fā)酵產(chǎn)物不同分離提純的方法會(huì)有所不同，并總結(jié)出產(chǎn)物分離、提純的一般方法。
第二課時(shí)一、課前準(zhǔn)備
1．組織學(xué)生以“發(fā)酵工程的過去、現(xiàn)在與未來”為主題展開調(diào)查活動(dòng)，收集有關(guān)發(fā)酵工程發(fā)展過程的資料，了解當(dāng)今世界及本地區(qū)發(fā)酵工程的現(xiàn)狀和發(fā)酵工程的最新進(jìn)展。了解發(fā)酵工業(yè)在世界及本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中的重要地位，展望發(fā)酵工業(yè)的未來前景。2．組織學(xué)生以“我與發(fā)酵工程”為主題展開調(diào)查活動(dòng)，收集與人們生活密切相關(guān)的發(fā)酵工程產(chǎn)品的相關(guān)資料。
發(fā)酵工程的應(yīng)用：復(fù)習(xí)發(fā)酵工程的相關(guān)內(nèi)容以及發(fā)酵產(chǎn)品的種類并引出課題。
組織學(xué)生以“發(fā)酵工程的過去、現(xiàn)在與未來”為主題展開討論和信息交流。通過討論使學(xué)生了解：發(fā)酵工程從20世紀(jì)40年代初逐漸興起，50年代開始將代謝控制發(fā)酵技術(shù)和誘變育種技術(shù)應(yīng)用于發(fā)酵工程。70年代，由于基因工程、細(xì)胞工程等生物工程技術(shù)的利用，使發(fā)酵工程進(jìn)入了定向育種的新階段，80年代以后由于以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的高科技手段應(yīng)用于發(fā)酵工程，使發(fā)酵工程得以迅猛發(fā)展。在醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、冶金業(yè)、環(huán)境保護(hù)等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，逐漸形成了規(guī)模龐大的發(fā)酵工業(yè)?，F(xiàn)在，發(fā)達(dá)國家發(fā)酵工業(yè)的總產(chǎn)值已占到國民生產(chǎn)總值的5％左右。
組織學(xué)生以“我與發(fā)酵工程”為主題展開討論并相互交流。
二、進(jìn)行新課
通過討論使學(xué)生感受到發(fā)酵工程與人們的生活密切相關(guān)。并總結(jié)出發(fā)酵工程在以下幾個(gè)方面的重要作用：（一）在醫(yī)藥方面：1．發(fā)酵工程能生產(chǎn)人們所需的藥品。例如：通過青霉發(fā)酵能生產(chǎn)青霉素。2．通過發(fā)酵工程能生產(chǎn)基因藥品。例如：將合成的人的胰島素基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)構(gòu)建成“工程菌”，再通過培養(yǎng)“工程菌”即可獲得人的胰島素。
（二）在食品工業(yè)方面：1．發(fā)酵工程能為人們提供豐富優(yōu)質(zhì)的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品。如：生產(chǎn)呻酒，果酒等。2．發(fā)酵工程能生產(chǎn)各種食品添加劑：酸味劑：檸檬酸、乳酸等。鮮味劑：谷氨酸等。色素：β-胡蘿卜素等。甜味劑：高果糖漿等。3．發(fā)酵工程能為解決人類糧食短缺問題開辟新途徑。例如：通過發(fā)酵可獲得大量的微生物菌體——單細(xì)胞蛋白。20世紀(jì)80年代中期全世界的單細(xì)胞蛋白年產(chǎn)量已達(dá)2.0x107t，廣泛用于食品加工和飼料中。
重點(diǎn)提示
1．關(guān)于谷氨酸發(fā)酵的部分，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生用以前學(xué)過的有關(guān)微生物培養(yǎng)基的配制原則等知識(shí)，對(duì)谷氨酸發(fā)酵所用培養(yǎng)基的成分進(jìn)行剖析，以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)態(tài)度。2．在關(guān)于菌種選育的教學(xué)過程中，要注意通過實(shí)例重點(diǎn)介紹基因工程在菌種選育上的作用，為后面介紹發(fā)酵工程在生產(chǎn)基因工程產(chǎn)品方面的應(yīng)用作好鋪墊，也為下一章有關(guān)生物工程間的相互聯(lián)系的教學(xué)打好基礎(chǔ)。3．發(fā)酵過程中發(fā)酵條件的控制，應(yīng)注意從影響谷氨酸代謝途徑的因素進(jìn)行分析使學(xué)生理解發(fā)酵條件控制的重要性。有條件的學(xué)校還可以針對(duì)發(fā)酵過程中有哪些因素可以使溫度、pH等發(fā)酵條件發(fā)生改變展開討論。4．發(fā)酵工程的應(yīng)用，可事先準(zhǔn)備些實(shí)物、藥品、標(biāo)本等以供學(xué)生討論時(shí)展示，可把一些學(xué)生不易查到的資料提前印發(fā)給學(xué)生以便于學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)。

動(dòng)物和人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)

古人云，工欲善其事，必先利其器。準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容，幫助高中教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎？下面是小編精心收集整理，為您帶來的《動(dòng)物和人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)》，歡迎大家與身邊的朋友分享吧！

摘要本文通過教學(xué)參考的形式，結(jié)合探究過程，將人教版高中生物新教材中“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”這一實(shí)驗(yàn)預(yù)做情況展示出來，以便于有關(guān)師生在實(shí)際教學(xué)、學(xué)習(xí)中有所幫助。文中重點(diǎn)敘述了教師如何指導(dǎo)學(xué)生從建模的角度設(shè)計(jì)“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生主動(dòng)地去探究，來完成知識(shí)的建構(gòu)等幾方面內(nèi)容。

關(guān)鍵詞反饋調(diào)節(jié)拮抗作用糖尿病模型方法

1課題分析

“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”實(shí)驗(yàn)是動(dòng)物生理學(xué)中的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的原理是：血糖平衡的調(diào)節(jié)主要建立在反饋調(diào)節(jié)和激素之間的拮抗作用上。人體內(nèi)血糖含量升高時(shí)，刺激胰島B細(xì)胞，促進(jìn)它分泌胰島素，同時(shí)作用于胰島A細(xì)胞，使之減少胰高血糖素的分泌。當(dāng)胰島素隨血液運(yùn)輸?shù)礁魏图∪獾绕鞴倩蚪M織時(shí)，能促進(jìn)細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取和利用，還可促進(jìn)肝細(xì)胞和肌肉細(xì)胞將葡萄糖合成為糖原儲(chǔ)存起來，從而使血糖含量下降。當(dāng)血糖含量降低到一定程度時(shí)，就會(huì)抑制胰島素的分泌，增加胰高血糖素的分泌，從而促進(jìn)肝糖原的分解，形成較多的葡萄糖，使血糖含量升高?？梢娨葝u素和胰高血糖素可調(diào)節(jié)血糖含量，血糖含量變化反過來影響胰島素和胰高血糖素的分泌，這就是反饋調(diào)節(jié)。胰島素可以降血糖，胰高血糖素可以升血糖，不同激素對(duì)某一生理效應(yīng)發(fā)揮相反的作用，這就是拮抗作用。

這一實(shí)驗(yàn)說明了血糖平衡的調(diào)節(jié)主要建立在反饋調(diào)節(jié)和激素之間的拮抗之上。通過實(shí)驗(yàn)，掌握血糖平衡的調(diào)節(jié)原理，復(fù)習(xí)胰島素和胰高血糖素的作用并且進(jìn)一步理解反饋調(diào)節(jié)及拮抗作用的本質(zhì)，并通過構(gòu)建模型，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的一種方法；嘗試探索如何將建模理論在生活實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用，并體會(huì)活動(dòng)設(shè)計(jì)表演的樂趣；為以后學(xué)習(xí)研究動(dòng)物生理學(xué)其它穩(wěn)態(tài)知識(shí)以及運(yùn)用建模思想有較好的啟迪，因此在動(dòng)物生理學(xué)具有重要的意義。

在高中生物教材中，血糖平衡的調(diào)節(jié)一直是重要的教學(xué)內(nèi)容，但是，個(gè)體水平的調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)，內(nèi)容比較抽象。以往的教學(xué)在設(shè)計(jì)思路是由于主要僅憑教師講述，僅僅告訴了學(xué)生內(nèi)容，學(xué)生很難真正理解。其實(shí)我們應(yīng)該看到，學(xué)生在過去的學(xué)習(xí)中已積累了很多基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)中應(yīng)該突出了學(xué)生的主體地位，充分利用學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備和生活經(jīng)驗(yàn)，在教師的不斷引導(dǎo)下，由學(xué)生主動(dòng)地去探究有關(guān)血糖平衡調(diào)節(jié)的新內(nèi)容。根據(jù)高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們從建模的角度設(shè)計(jì)了“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”實(shí)驗(yàn)，通過活動(dòng)來建構(gòu)知識(shí)?，設(shè)計(jì)資料分析、模型建構(gòu)、思考與討論等活動(dòng)，讓學(xué)生通過探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，來完成知識(shí)的建構(gòu)。

1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊庠谝龑?dǎo)學(xué)生通過這個(gè)建?；顒?dòng)，更好地理解人體內(nèi)是如何對(duì)血糖含量進(jìn)行調(diào)節(jié)的，并在此基礎(chǔ)上理解體內(nèi)激素如何對(duì)生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)；同時(shí)，也力圖引導(dǎo)學(xué)生初步了解建構(gòu)模型，尤其是概念模型的基本方法和意義。學(xué)生所做的模擬活動(dòng)，是構(gòu)建動(dòng)態(tài)的物理模型，模擬活動(dòng)之后，學(xué)生再根據(jù)在活動(dòng)中的體驗(yàn)，構(gòu)建圖解式概念模型或進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。

1.2實(shí)驗(yàn)材料和用具

1.2.1準(zhǔn)備3張不同顏色的紙和一把剪刀。

1.2.2用某種顏色的紙剪出15張卡片?？ㄆ鎸懮稀懊?L血液中的0.1g葡萄糖”，背面寫上“糖原”。這些是“糖卡”，翻轉(zhuǎn)過來則代表葡萄糖轉(zhuǎn)化為糖原，再翻回去就代表糖原分解為葡萄糖?！疤强ā笔欠穹D(zhuǎn)及怎樣翻轉(zhuǎn)需要嚴(yán)格依照步驟3、4來進(jìn)行。

1.2.3用另一種顏色的紙剪出2張卡片，并在上面寫上“胰島素”。每張“胰島素卡”能使1張?zhí)强ㄓ烧娣奖趁妗?/p>

1.2.4用第3種顏色的紙剪出2張卡片，并寫上“胰高血糖素”。每張“胰高血糖素卡”能使1張?zhí)强ㄓ杀趁娣秸妗?/p>

2--

2.1教學(xué)目標(biāo)

2.1.1理解和把握動(dòng)物生理學(xué)的核心概念──血糖平衡調(diào)節(jié)的原理、意義、機(jī)制。

2.1.2運(yùn)用建構(gòu)模型的方法，建立血糖調(diào)節(jié)的模型。

2.1.3培養(yǎng)學(xué)生通過構(gòu)建模型理解模型方法的重要作用。

制定以上教學(xué)目標(biāo)是基于這樣的認(rèn)識(shí)，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),可以了解血糖的平衡、意義、調(diào)節(jié)機(jī)制，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的學(xué)習(xí)意識(shí)；增強(qiáng)學(xué)生自我保健意識(shí)，使學(xué)生更加珍愛生命，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣；創(chuàng)設(shè)探究情境，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、判斷的思維能力，設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解釋和說明生活中實(shí)際問題的能力。

2.2設(shè)計(jì)思路

該實(shí)驗(yàn)聯(lián)系日常生活中的實(shí)例，如飯后大量的葡萄糖吸收到體內(nèi)，但血液中的葡萄糖濃度只有短暫的升高，很快就恢復(fù)正常，讓學(xué)生討論吸收到體內(nèi)的大量的葡萄糖到哪里去了，為引出胰島素的知識(shí)做鋪墊；然后做模型建構(gòu)活動(dòng)：用不同顏色的卡片代表葡萄糖、糖原、胰島素、胰高血糖素，以小組為單位模擬吃飯后和運(yùn)動(dòng)后體內(nèi)葡萄糖、糖原、胰島素、胰高血糖素的變化，建構(gòu)血糖調(diào)節(jié)模型。

2.3教學(xué)建議

通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已學(xué)習(xí)了血糖平衡調(diào)節(jié)的原理，因而這次實(shí)驗(yàn)，教師要鼓勵(lì)學(xué)生,特別是組織自學(xué)能力較強(qiáng)學(xué)生分別扮演各種角色，通過模擬和討論，不斷修正以構(gòu)建正確的模型。教師起到組織者和引導(dǎo)者的作用。構(gòu)建正確的模型，這也是本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)。在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行建模時(shí)，不要束縛學(xué)生的思路，也不一定局限于教材中提供的方案，要鼓勵(lì)學(xué)生大膽設(shè)想、求異創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出既簡便易行，又科學(xué)準(zhǔn)確而且生動(dòng)活潑的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)方案。本實(shí)驗(yàn)研究最好以小組為單位進(jìn)行，學(xué)生可自愿結(jié)合組成若干小組，要求選出小組長負(fù)責(zé)本組的研究工作。

2.3.1事先應(yīng)組織學(xué)生預(yù)習(xí)好血糖平衡調(diào)節(jié)的有關(guān)知識(shí)。

2.3.2用不同顏色的卡片代表葡萄糖、糖原、胰島素、胰高血糖素，卡片規(guī)格要統(tǒng)一，最好用打印字。

2.3.3為了使活動(dòng)開展得較為生動(dòng)，可有每小組自導(dǎo)自演游戲內(nèi)容，動(dòng)手操作與講話相結(jié)合。

2.3.4有條件學(xué)校及學(xué)生在模擬活動(dòng)之后，根據(jù)在活動(dòng)中的體驗(yàn)，構(gòu)建圖解式概念模型或進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。

2.3.5活動(dòng)結(jié)束之后，教師要教給學(xué)生認(rèn)真分析活動(dòng)結(jié)果，還要引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行科學(xué)推理，得出相應(yīng)的結(jié)論，最后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。課題報(bào)告完成之后，教師應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行交流。教師在組織學(xué)生交流報(bào)告時(shí)，不但要讓學(xué)生交流自己所做的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，還要讓學(xué)生匯報(bào)完成本課題的體會(huì)，如經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)、克服困難的方法等。

3探究活動(dòng)

3.1提出問題：

血糖平衡是如何維持的?

確定實(shí)驗(yàn)題目：

建立血糖調(diào)節(jié)的模型。

3.2做出假設(shè)：

機(jī)體主要是通過一些特定的激素來調(diào)節(jié)人體內(nèi)血糖平衡，最主要是胰島素和胰高血糖素，它們對(duì)血糖調(diào)節(jié)有相反作用。

3.3實(shí)驗(yàn)預(yù)期：

胰島素降血糖，胰高血糖素升血糖。

3.4設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：

3.4.1模擬吃飯后的反應(yīng)。

甲將2張“糖卡”（正面朝上）貼在黑板上。由乙、丙嘗試用卡片進(jìn)行操作，目的恢復(fù)正常血糖水平。

3.4.2模擬運(yùn)動(dòng)時(shí)候的反應(yīng)。

甲從黑板上拿走1張正面朝上的“糖卡”。由乙、丙嘗試用卡片進(jìn)行操作，目的是恢復(fù)正常血糖水平。

3.5實(shí)施探究

3.5.1分組

3人一組，分別簡稱甲、乙、丙。

3.5.2提出問題

場景①：甲將9張“糖卡”正面朝上貼在黑板上，代表正常血糖水平（0.9g/L）。手中拿2張“糖卡”（正面朝上）。

語言敘述：血糖是指血液中的葡萄糖。血糖隨血液周流全身，為機(jī)體各種組織細(xì)胞的代謝活動(dòng)提供能量。人體內(nèi)有各種途徑可以血糖含量增加或減少，但是，在正常情況下，血糖的來源和去路能夠保持動(dòng)態(tài)平衡，從而使血糖含量在0.9g/L左右保持相對(duì)穩(wěn)定。如果血糖的來源和去路不能保持動(dòng)態(tài)平衡，血糖含量就不能維持相對(duì)穩(wěn)定。血糖含量過低時(shí)，會(huì)引起頭昏、心慌、四肢無力等，嚴(yán)重甚至?xí)?dǎo)致死亡。血糖含量過高時(shí)，會(huì)使葡萄糖從腎臟排出形成糖尿，造成體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)流失，同樣有損健康。

由此可見，血糖的平衡對(duì)于保證人體各種組織和器官的能量供應(yīng)，進(jìn)而保持人體的健康，有著非常重要的意義。機(jī)體怎樣調(diào)節(jié)血糖濃度呢？肝臟和胰島起到非常重要的作用。今天誰來扮演肝臟？（甲）

場景②：乙出場，乙拿著剩下的4張“糖卡”（正面朝下），代表儲(chǔ)存著的糖原。指向胸前的牌子。

語言敘述：我，我是肝臟。（乙）

場景③：甲出場。

語言敘述：那誰來扮演胰島？（甲）

丙保管“胰島素卡”和“胰高血糖素卡”。丙出場，指向胸前的牌子。

語言敘述：我，我是胰島。

3.5.3模擬吃飯后的活動(dòng)

場景④甲出場

語言敘述：首先我們模擬吃飯后的反應(yīng)。我們的主食是米飯，在消化道內(nèi)，米飯中含有的淀粉消化成葡萄糖后被吸收。（甲）

甲將2張“糖卡”（正面朝上）貼在黑板上。

語言敘述：現(xiàn)在，血糖濃度過高了。機(jī)體怎樣來恢復(fù)呢？（甲）

場景⑤丙出場，出示一張“胰島素卡”。

語言敘述：我來幫忙，我分泌出更多的胰島素。（丙）

場景⑥丙出場，將2張“糖卡”翻轉(zhuǎn)成正面朝下，并拿走。

語言敘述：在胰島素的作用下，葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃簳r(shí)由我保管吧。（乙）

現(xiàn)在血糖水平恢復(fù)了正常。（甲）

3.5.4模擬運(yùn)動(dòng)時(shí)候的反應(yīng)

場景⑦甲出場

語言敘述：然后，我們模擬運(yùn)動(dòng)后的反應(yīng)。運(yùn)動(dòng)需要消耗很多能量，由葡萄糖氧化分解來提供。這樣機(jī)體內(nèi)葡萄糖濃度下降。（甲）

甲從桌子上拿走1張正面朝上的“糖卡”。

語言敘述：機(jī)體是怎樣恢復(fù)正常血糖水平？（甲）

場景⑧丙出場，出示一張“胰高血糖素卡”?！?/p>

語言敘述：我來幫忙，我分泌更多的胰高血糖素。（丙）

場景⑨乙出場，拿出一張正面朝下的“糖卡”并翻轉(zhuǎn)成正面朝上。

語言敘述：我取出糖原，糖原在胰高血糖素的作用下轉(zhuǎn)變成為葡萄糖。（乙）

現(xiàn)在血糖水平又恢復(fù)了正常。（甲）

3.6推出結(jié)論

機(jī)體主要是通過一些特定的激素來調(diào)節(jié)這些代謝速率的，其中最主要的是胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素和胰島B細(xì)胞分泌的胰島素。

3.7表達(dá)與交流

學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，向全班同學(xué)匯報(bào)本組對(duì)血糖調(diào)節(jié)的模型的探究建立過程和結(jié)果，介紹優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和成功的經(jīng)驗(yàn)。

請(qǐng)學(xué)生思考：針對(duì)本課題還能提出其他要研究的問題嗎？

大多數(shù)的學(xué)生能根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)提出研究問題，多數(shù)問題都集中在?血糖平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制等方面。

開始時(shí)少部分學(xué)生不會(huì)做出假設(shè)，輔導(dǎo)后能嘗試自己做出假設(shè)。

學(xué)生對(duì)如何做實(shí)驗(yàn)預(yù)期有困難，多數(shù)學(xué)生在表達(dá)上不夠嚴(yán)謹(jǐn)。經(jīng)過輔導(dǎo)后，有改進(jìn)。

請(qǐng)學(xué)生思考：本實(shí)驗(yàn)是分小組進(jìn)行的，在組內(nèi)承擔(dān)的任務(wù)是什么？

學(xué)生都能根據(jù)自己的特長和能力分工承擔(dān)不同的任務(wù)。

請(qǐng)學(xué)生思考分析：血糖的來源和去向如何?

通過上面的分析可以看出，肝和肌肉細(xì)胞中糖原分解或合成的快慢，細(xì)胞吸收和利用葡萄糖的速率等，都可能影響血糖的含量。

請(qǐng)學(xué)生思考：與血糖調(diào)節(jié)有關(guān)的激素除了胰島素和胰高血糖素外，還有哪些激素?

提示：腎上腺素、甲狀腺素、糖皮質(zhì)激素、生長激素等，這些激素相互協(xié)調(diào)、相互影響，共同完成對(duì)血糖水平的調(diào)節(jié)。其中，胰島素是惟一能夠降低血糖含量的激素，其他的激素則通過不同的代謝途徑而使血糖含量高。

請(qǐng)學(xué)生思考：通過本次活動(dòng)，有哪些收獲和體會(huì)？提出自己在活動(dòng)中想到的其他問題，與大家交流。

研究發(fā)現(xiàn)：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法、實(shí)驗(yàn)的流程、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ榷喾矫娑加胁煌潭鹊奶岣?，學(xué)生對(duì)這類活動(dòng)很感興趣?；顒?dòng)中也有很多其他的想法，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維。

提示：本活動(dòng)內(nèi)容與人體健康的聯(lián)系緊密，涉及到多種血糖失衡癥。特別是糖尿病，它是日常生活中的常見病，發(fā)病率有上升的趨勢，并帶有一定的遺傳傾向；同時(shí)，由于現(xiàn)在許多人的生活方式不健康，糖尿病的患者也有年輕化的趨勢，目前尚無根治的方法。學(xué)生對(duì)此有一定的感性認(rèn)識(shí)，教師要充分利用學(xué)生的興奮點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的熱愛，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)際問題加以解釋和說明，并關(guān)注自己和幫助其他人改變不良的生活方式。

4深化拓展

4.1糖尿病可以遺傳嗎？是不是只缺乏胰島素才引起糖尿病

糖尿病可以遺傳，因?yàn)閹缀跛械奶悄虿』颊?，尤其是青少年型糖尿病患者，都有一兩位前輩人是糖尿病患者。青少年型糖尿病屬于多基因遺傳病，不僅表現(xiàn)出家族聚集現(xiàn)象，還比較容易受環(huán)境因素的影響，在群體中的發(fā)病率較高，大約4％的人一生中的某個(gè)時(shí)期可能發(fā)生某種程度的糖尿病。

老年人，尤其是肥胖者，常發(fā)生輕度的糖尿病。只要他們繼續(xù)過量進(jìn)食，血糖濃度就不會(huì)下降，但節(jié)制飲食，血糖常能恢復(fù)正常。肥胖導(dǎo)致糖尿病主要是由于血液內(nèi)有過多的脂肪酸，抑制葡萄糖代謝造成的。

近年采用放射免疫法測定證明，只有小部分糖尿病患者是絕對(duì)的缺乏胰島素，大部分患者血液中具有正?；虺Ａ康囊葝u素，這可能與靶細(xì)胞中胰島素受體的減少或親和力降低有關(guān)。另有資料表明，糖尿病不是一種激素不正常的疾病，而可能是胰島素和胰高血糖素都不正常的結(jié)果，即糖尿病可能伴有相對(duì)和絕對(duì)的血液中胰高血糖素過高癥。

4.2糖尿病的成因、癥狀與治療方法

糖尿病是由遺傳和環(huán)境因素相互作用而引起的一種常見病，與人們的飲食狀況和生活方式有直接的關(guān)系。飲食過多而不節(jié)制，營養(yǎng)過剩，體力活動(dòng)過少，從而造成肥胖（脂肪堆積）等是糖尿病的誘因之一。現(xiàn)代社會(huì)人們的壓力越來越大，伴隨著精神的緊張、情緒的激動(dòng)等多種應(yīng)激狀態(tài)，體內(nèi)升高血糖的激素（如生長激素、去甲腎上腺素、胰高血糖素及腎上腺皮質(zhì)激素等）會(huì)大量分泌，從而使血糖升高。

“三多一少”是糖尿病的主要癥狀，是由于糖尿病病人的胰島素分泌不足，使得葡萄糖進(jìn)入組織細(xì)胞和在細(xì)胞內(nèi)的氧化利用發(fā)生障礙，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)能量供應(yīng)不足，所以病人多食仍感覺饑餓。病人多食又使血糖來源增多、血糖含量升高，當(dāng)血糖含量高于160～180mg/dL時(shí)，糖就從腎臟大量排出，同時(shí)也帶走了大量水分，所以病人多飲仍感覺口渴。

糖尿病的治療必須以飲食控制、運(yùn)動(dòng)治療為前提。糖尿病病人應(yīng)控制進(jìn)食糖類食物，減少高脂肪及高膽固醇食物的攝入量，適量增加高纖維及淀粉類食物。經(jīng)常參加體育運(yùn)動(dòng)，盡可能做全身運(yùn)動(dòng)，包括散步和慢跑等。在此基礎(chǔ)上，適當(dāng)使用胰島素增敏劑等藥物。

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