人教版高三生物教案全套

 2021-04-15 10:52:32

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人教版高三生物教案全套1

《伴性遗传》

一、说教材

《伴性遗传》选自人教版生物必修二第2章第3节。本节课讲述伴性遗传的现象和特点以及在实践中的应用。本节以及本章的其他两节《减数_和受精作用》、《基因在染色体上》都是在第一章认识孟德尔遗传规律的基础上，沿着科学家探究基因在细胞中位置的脚步而设计的。本节又为《人类遗传病》的学习打下基础。

二、说学情

在之前学生已经知道基因位于染色体上，这为他们理解本节课基因和性染色体行为一致打下了基础。生活中学生知道遗传病的概念但并不了解伴性遗传病的特点，因此适合带领学生以探究的方式学习伴性遗传。高中学生的逻辑思维已经接近成熟，而且通过之前的学习具备了一定的科学分析思维，可以对伴性遗传的例子红绿色盲症遗传进行探究。

三、说教学目标

【知识目标】

概述伴性遗传的特点。

【能力目标】

(1)通过分析资料，总结出伴性遗传的规律;发展分析问题，揭示事物规律的能力。

(2)通过伴性遗传规律在生产实践中应用的学习，提升解决实际问题的能力。

【情感态度与价值观目标】

(1)通过道尔顿发现红绿色盲症的过程，养成善于发现生活中小问题的习惯，形成探究生活中现象的意识。

(2)形成生物联系生活生产的观念，用生物学知识解决生活中问题的意识。

四、说教学重难点

根据教学目标确定本节课教学重点为：伴性遗传的特点。本节课主要以红绿色盲的分析为例学习伴性遗传的特点，所以难点为：分析红绿色盲遗传。

五、说教法学法

本节课主要是以红绿色盲为例进行问题探究，因此我会准备足够的资料，引导学生自主阅读、小组讨论，对问题进行自主的探究和讨论，得出伴性遗传的特点和应用。

六、说教学过程

1.导入新课

首先是导入新课环节。为了引起学生的学习兴趣，我会请同学们根据PPT上的红绿色盲检查图，检测自己的色觉。此时学生会积极的参与到检测和讨论中。之后教师引出：有一种色觉不正常的病症叫红绿色盲症，它是一种伴性遗传病，请大家说说什么是伴性遗传。在忙碌的高中学习生活中，教师采用这样的导入可以很迅速的引起学生的兴趣，在不知不觉中带领学生进入本节课伴性遗传的学习。

2.新课展开

接下来就是我的新课展开环节，将分为三步进行：

第一步是探究人类红绿色盲症，首先我会出示红绿色盲症家系图。提出问题串：①家系图中患病者是什么性别?说明色盲遗传与什么有关?②Ⅰ代中的1号是色盲患者，他将自己的色盲基因传给了Ⅱ代中的几号?③Ⅰ代1号是否将自己的色盲基因传给了Ⅱ代2号，这说明红绿色盲基因位于X染色体上还是Y染色体上?④为什么Ⅱ代3号和5号有色盲基因，而没有表现出色盲症?通过观察思考学生能知道红绿色盲症是伴X隐性遗传病。此时我会展示人类男性和女性的染色体组型图，请学生看图思考为什么色盲基因只存在于X染色体上?学生通过观察会得出：因为X染色体和Y染色体形态差异，Y染色体上没有色盲基因的等位基因。整个过程我用问题引导学生的思路，学生通过观察图得出结论，这样可以发展学生自主探究的能力。

接着请学生自己用表格总结出红绿色盲的基因型和表现型并且分析为什么色盲男性患者多于女性?通过以上的学习学生能够得出正确结论，此时我会请学生代表上讲台展示他的结果，师生对他进行评价。用表格做总结可以帮助学生理清思路，养成对比总结的习惯。

接下来带领学生分析正常女性与男性红绿色盲婚配、女性红绿色盲基因携带者与正常男性婚配的遗传图解。在学生学会如何分析遗传图解后，为了发展学生的分析能力。请学生以生物小组为单位分析女性红绿色盲基因携带者与男性红绿色盲婚配、女性红绿色盲与正常男性婚配的遗传图解。师生共同总结出红绿色盲的遗传的特点是交叉遗传、患者男性多于女性、一般为隔代遗传。

第二步是探究抗维生素D佝偻病遗传特点，由于已经带领学生对人类红绿色盲症做了分析，他们有了一定的分析思路和知识基础，所以我会让学生以生物小组为单位自主学习抗维生素D佝偻病遗传这一部分的内容。在学生讨论过程中我会巡视指导，参与到他们的讨论中。经过讨论，我会请一位学生化身小老师上台讲这一部分的内容，之后我会注意总结抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传病，其遗传特点是：女患者多于男患者、世代连续、男患者的母亲和女儿定是患者。

第三步是学习伴性遗传的实践应用，学习生物科学不是为了单纯的学习知识，而是为了提高生物科学素养，用知识改变生活。所以生物学习要紧密的联系实践。这一部分我会给学生多举一些例子，如通过眼色区别子代果蝇的雌雄，通过芦花羽毛区别雏鸡的雌雄，通过分析家系图决定生男生女等。生活真实的例子更能直观的体现出这一部分学习的价值。

这一部分的知识有一定的难度，为了加深学生的理解。我会让学生做教材上的基础题，并请有兴趣的同学把拓展题也做了。通过分层次习题的练习满足不同学生的需求，也可以让我了解学生的掌握情况，以便针对性辅导。

3.小结作业

在课程结尾我会带领学生一起回顾本节课内容，总结伴X显性遗传病和伴X隐性遗传病的遗传特点，帮助学生形成完整的知识框架。并请同学们课后收集一个血友病患者家族的家系图，尝试分析血友病是什么遗传病。下一节课的时候进行分享。这样的作业既能应用本节课所学到的知识，同时也锻炼学生搜集、分析资料的能力。

七、说板书设计

下面说一说我的板书设计，我用表格的形式把本节课的重点呈现在黑板上，做到整洁清晰、大方明了。这就是我的板书设计。

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细胞的结构与功能

细胞是生物体结构和功能的基本单位，任何生命活动都是通过它进行的。细胞作为生命的结构基础，对于它的结构和功能以及它与前后知识之间的联系往往就作为高考出题的要点。下面就从细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核这几个方面谈谈我的复习思路。

一. 细胞壁

1. 具有细胞壁的生物：植物，几乎所有的真菌，原核生物中的细菌、蓝藻和放线菌等。

2. 细胞壁的成分：植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶;真菌细胞壁的成分为葡聚糖、几丁质等，不同的真菌其细胞壁成分也有所不同;原核生物细胞壁的主要成分为肽聚糖。

3. 与其他知识的联系：

(1)植物细胞有丝分裂末期，新细胞壁的形成与高尔基体有关。

(2)植物细胞工程进行体细胞杂交时，首先要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，以获得原生质体。

(3)植物细胞壁的存在与细胞的质壁分离有关。

(4)在基因工程的导入重组质粒这一步骤中，用处理细菌，以增加细菌细胞壁的通透性。

(5)青霉素杀菌的原理是青霉素可以抑制肽聚糖的合成，从而抑制细菌细胞壁的形成。

二. 细胞膜

细胞膜的成分、结构、功能及其流动性、选择透过性之间的关系：

膜的选择透过性

1. 细胞膜的成分

磷脂分子：①是双分子层构成膜的基本骨架;②是使脂质、脂溶性物质更易通过细胞膜。

蛋白质：①参与膜的组成和物质运输;②作为跨膜物质的载体具有专一性，膜的选择透过性决定于载体的种类和数量。

糖类：与某些蛋白质构成糖被，有识别、保护、免疫等作用。

2. 与其他知识的联系：生物膜的成分主要是蛋白质、磷脂和糖类，但是在不同的生物膜中，这三种物质的含量是有差别的。这种差别的存在体现了不同生物膜的功能不同。代谢越旺盛的膜中蛋白质的含量越高，如线粒体内膜;在所有的生物膜中，红细胞膜的糖类含量，这与红细胞膜的识别功能有关。

3. 细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。

体现膜流动性的例子：动物细胞有丝分裂末期时，细胞膜中央向内凹陷;细胞的融合;细胞的内吞作用与外排作用;内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间以小泡的形式间接联系;细胞的质壁分离与复原现象;白细胞吞噬病菌等。

4. 物质通过细胞膜的方式：自由扩散和主动运输。

判断主动运输不能以物质是否是从低浓度到高浓度移动为依据，而是要分析物质通过时是否消耗能量，是否需要载体为依据。能量由呼吸作用提供，载体与遗传性有关(载体属于蛋白质，其合成受遗传物质的控制)。

主动运输的例子：植物细胞从土壤溶液中吸收矿质离子;人的小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等营养物质;肾小管上皮细胞重吸收各种营养物质等。

三. 细胞质

1. 细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的比较：

细胞质基质是新陈代谢的主要场所，有氧呼吸的第一阶段以及无氧呼吸的整个过程都在细胞质基质中完成。线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所。叶绿体基质是光合作用暗反应的场所。

细胞质基质和线粒体基质中可以合成ATP，而叶绿体基质中消耗ATP。

2. 线粒体与叶绿体的共同点：

①具双层膜结构。②含有少量的DNA。③都具有能量转换功能。线粒体中通过氧化分解有机物，释放能量，一部分以热能形式散失，另一部分转移形成ATP;而叶绿体在光合作用过程中，实现了由光能向化学能的转变，并将化学能储存在有机物中。④两者都能产生水。线粒体中有氧呼吸第三阶段氧化[H]产生水，而叶绿体基质中暗反应还原三碳化合物时有水生成。

四. 细胞核

1. 染色质和染色体：主要成分都是DNA和蛋白质。它们是同一种物质在不同细胞分裂时期的两种形态。在有丝分裂间期，以细长丝状的染色质形式存在，到了分裂期前期时，以染色体的形式存在。染色体是遗传物质的主要载体。

2. 核孔：是大分子物质进出细胞核的通道。细胞核中的RNA通过核孔进入细胞质，细胞质中的蛋白质通过核孔进入细胞核。

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生物被子植物的起源

被子植物是现代植物中占绝对优势的植物类群，目前已知有300—400科，20—30万种，这在数量上远远超过所有其他植物类群种数之和。被子植物的起源问题被达尔文称为“讨厌之迷”，已经被研究、争论了一个多世纪。与之有关的假说、理论层出不穷。

近30年以来，相关的研究取得了快速的发展。许多涉及被子植物起源的讨论和假说受到学术界较广泛的注意和认可。这主要应归功于古植物学的研究进展和基于形态学资料、分子生物学数据及两者结合的分之系统学的贡献。

被子植物的起源问题主要有3个方面：(1)被子植物的祖先类群;(2)被子植物的起源时间;(3)被子植物的起源地点。本文就从这3方面对被子植物的起源问题的研究现状作一简要的介绍。

1. 被子植物的祖先类群

这是有关被子植物起源的核心问题，也是争议最多的问题。在探究此问题之前，首先要清楚被子植物是否单系类群及其内各大类群之间的关系。

被子植物各类群之间形态学、生态学等方面的差异很大，许多学者都认为它不可能是单系类群。然而，由于被子植物的许多共性，绝大多数的学者都认为被子植物属于单系类群。分支系统学的分析结果可以对某一类群是否为单系类群进行自检。大量关于种子植物的分支系统学分析(尤其是基于分子数据的分析)的结果已经使得人民广泛的接受了被子植物是单系类群的观点。

关于被子植物的原始类群及其祖先的讨论，可分为三个阶段。

20世纪90年代中期之前，关于被子植物的起源问题主要体现在“假花说”与“真花说”的对立。假花说认为，被子植物的花是从单性的裸子植物的繁殖器官演化而来的，因此现生被子植物中具小型的、简单的、单性的风媒花的类群，即柔荑花序类，是原始类群。真花说认为，被子植物的花是从类似于裸子植物的本内苏铁目(Bennettitales, 已经绝灭的化石类群)的一个不分支的、两性的、其上螺旋状排列着胚珠和花粉器官的孢子叶球演化而来的，因此现生被子植物中具有较大型的、两性的、多离省心皮和雄蕊的、虫媒花的木兰科及其近缘的科是原始类群。由于化石资料的不断积累以及分支系统学的分析结果不断报道，现今真花说已被广泛用于几大被子植物的分类系统。关于被子植物祖先类群的讨论，也由于真花说的广泛认可而得到了较为统一的认识，即被子植物最直接的姐妹群是买麻藤目，而买麻藤目以及被子植物共同构成了本内苏铁目和五柱木(Pentoxylon，已绝灭的化石类群)的姐妹群。继续追溯下去，则种子厥的开通尼亚目(Caytoniales)可能是本内苏铁目加五柱木加买麻藤目加被子植物的共同的姐妹群。

继续“真花说”与“假花说”的争论之后的是木本木兰说和古草本说的对立。木本木兰说直接源于真花说，认为的被子植物是一种木质的灌木或小乔木，具多心皮的花，舟形的、具覆盖层的、瘤状纹饰的花粉，因此木本木兰类(magnoliids)中的木兰目(Magnoliales,包括Winteraceae, Magnoliaceae, Myristiceae, Austrobaileyaceae, Degenericeae等科)处于被子植物系统树的基部。古草本说的化石证据近年来出现较多，该说法认为，原始被子植物可能是小型的、具根状茎或攀缘习性的、具细小简单花的多年生草本植物。“古草本”一词现指木兰类中除了木本木兰类之外的所有植物类群的总称，是一个常具较简单的单性花的类群，包括胡椒科(Piperaceae)、马兜铃科(Aristolochiaceae)、睡莲科(Nymphaeaceae)等。

关于被子植物的起源问题的最新成果是根据分子系统学的研究成果。一个被简称为“ANITA”的类群组合被认为位于被子植物系统树的基部，并代表了现生的被子植物的最原始类群。其中，Amborellaceae(“A”)被认为是其他所有现生被子植物的姐妹群。“N”为睡莲目(Nymphaeales)，“ITA”的类群组合包括：Illiciaceae，Trimeniaceae，Austrobaileyaceae等科。目前的研究成果采用的多基因、多类群的方法，所分析的类群数量多，所采用的特征多，分子生物学数据量大，因此所获得的系统树被认为是及其可靠的。后来的研究成果虽然有的对新系统树的准确性有些争议，但是并没有动摇新系统树的基本框架。

2. 被子植物的起源时间

发现于中国东北义县的“辽宁古果”(Archaefructus liaoningensis)，其时代是否为侏罗纪晚期还有争议。较早被公认的最早的被子植物化石发现于早白垩世地层中。对于被子植物的起源时间有两类不同的认识，这主要是基于对化石记录的不同解释以及是否应该完全的依赖于化石证据来推断起源时间。一种观点认为，起源时间为侏罗纪至白垩纪，另一种认为应起源的更早，如三叠纪、早于三叠纪、二叠纪、石炭纪、或石炭纪—早白垩纪之间等。最新的分子系统学分析推断被子植物和裸子植物的分离可能在石炭纪末约290 Ma之前。

3. 被子植物的起源地点

长期以来广泛接受的观点认为被子植物是热带起源的，这主要是依据西南太平洋和东南亚的热带地区集中了大部分的现生的被子植物原始类群。这一说法得到了来自孢粉和大植物化石的支持。然而，近年来在中国东北地区侏罗系上部和白垩系、蒙古下白垩统、俄罗斯贝加尔湖地区下白垩发现了大量的被子植物化石，因此现今处于高纬度的东北亚地区也被认为可能是被子植物的起源地，或者至少是起源地之一。

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第一节一、细胞膜的结构和功能(B)

板书

教学过程

(二)细胞膜的主要生理功能

1.物质出入细胞膜的几种方式:

(1)自由扩散:

特点:从高浓度一侧运输到低浓度一侧;不消耗能量。例如:O2、CO2、甘油、乙醇、苯等。

(2)主动运输:

①特点:从低浓度一侧运输到高浓度一侧;需要载体;需要消耗能量。

②意义:(略)

2.细胞膜的生理特点:选择透过性

(第二课时)

引言:上节课我们学习了细胞膜的结构,细胞膜的结构是与它的功能密切相关的,那么,细胞膜有哪些重要功能呢?

讲述:科学家经研究发现,细胞膜有多种生理功能。比如说,物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫,等等。其中,与周围环境进行物质交换是细胞膜的重要生理功能。

活细胞不停地进行新陈代谢活动,就必须不断地与周围环境进行物质交换,而物质交换必须通过细胞的“门户”——细胞膜来完成。离子和小分子物质是通过自由扩散和主动运输等方式进入细胞的,而大分子和颗粒性物质主要是通过内吞作用进入细胞的。首先,我们学习一种比较简单的运输方式。

(教师展示事先制作好的自由扩散活动图板,对照活动图板作简要说明:图中黄色表示细胞膜,红色球状物表示某物质。红色球状物多的部分为膜外,少的部分为膜内。接着教师演示红色球状物不断由膜外通过膜进入到膜内的情况。)

提问:如果红色球状物的多少代表某种物质浓度大小的话,那么,这物质进入细胞是由浓度高的一侧向浓度低的一侧运输,还是由浓度低的一侧向浓度高的一侧运输?

(回答:略。)

讲述:对了,是从浓度高的一侧向浓度低的一侧运输,而且在运输过程中,不需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。上边这种运输方式叫做自由扩散。自由扩散相对于主动运输来说,又叫做被动运输。符合这种方式运输的物质仅限于小分子物质。

另外,还有一些物质在进入细胞时,不同于自由扩散方式,例如:轮藻细胞中的K+浓度比它所生存的环境中K+ 多63倍,海带细胞中的I- 比海水高出40倍,人的红细胞中的K+比血浆高30偌,而红细胞中的Na+ 浓度却是血浆中Na+ 的浓度的1/6。由此可见,以上细胞具有不断积累K+、I-的能力和运出Na+的能力,以致不使膜内外的Na+、K+、I-达到平衡。上述这些物质是怎样进行运输的呢?(教师展示事先制作好的主动运输活动图板,在做简要说明后演示物质由膜外进入到膜内的过程,同时启发学生进行观察和思考。)

提问:上述这种运输方式具有哪些特点?

(回答:略。)

讲述:当物质通过细胞膜由低浓度一侧向高浓度一侧移动时,就像物体沿斜坡上移一样,必须由外部提供能量,在对上述Na+、K+、I-等物质的运输中,所需要的能量是由细胞来供给的。通过上面的学习,我们可以总结出主动运输主要有以下两个特点:①是从浓度低的一侧运输到浓度高的一侧;②需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。

提问:物质的主动运输方式在生物学上有什么意义呢?

(请同学们阅读课文并讨论,最后请一位同学回答,略。)

讲述:由物质通过细胞膜的两种运输方式可以看出,细胞膜可以让O2、CO2、水分子等小分子自由通过,细胞要选择吸收的离子或小分子也可以通过,而另一些离子,小分子和大分子则不能通过。这一现象说明细胞膜在生理功能上有什么特点呢?

回答:具有选择性

讲述:对,细胞膜是一种选择透过性膜。关于细胞的内吞作用和外排作用,请同学们阅读课本中小字部分。

小结:今天我们学习了细胞膜的生理功能,了解到细胞结构与它的生理作用是相统一的,尤其是物质出入细胞膜时具有选择透过性的特点,对于细胞完成正常生命活动具有十分重要的意义。下面,请同学们根据今天所学的内容,填写下表。

出入细胞物质举例

物质出入细胞的方式

细胞膜内外物质浓度高、低

是否需载体蛋白质

是否消耗细胞内的能量

甘油

进入红细胞的K+

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教学目标

一、知识方面

1、使学生了解光合作用的发现过程。

2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。

3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。

4、应用所学的光合作用的知识,了解植物栽培与合理利用光能的关系。

二、能力方面

1、通过叶绿体色素的提取与分离实验,初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。

2、通过探讨光合作用的氧来源,初步训练学生的实验设计能力。

3、通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,培养学生良好的思维品质。

三、情感、态度、价值观方面

1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解,增强学生保护生态环境的意识。

2、通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会(STS)的关注。

教学建议

教材分析

因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义,所以本节是本章的重点内容之一。教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素(并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验)、光合作用的过程、光合作用的重要意义以及植物栽培与光能的合理利用。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上,更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个着名的实验;讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。

一、教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程,同时介绍了在研究光合作用过程中的几个着名实验,如:1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;1864年,德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验;1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法,从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。

二、叶绿体中的色素是本节的重点,实验是本节的难点。

学生必须在搞清楚叶绿体中色素的种类及其吸收光谱,基粒片层结构的垛叠形式、色素在片层上的分布、基粒和基质的关系基础上,才有可能深刻理解光合作用的光反应和暗反应及其相互关系。

教材在介绍叶绿体中的色素时,设计了一个学生实验,即《叶绿体中色素的提取和分离》,使学生易于对叶绿体色素有一个感性认识。本实验可以在讲授完叶绿体色素后作为验证实验处理,也可用于叶绿体色素的探究实验;另外教材中叶绿体中各色素的吸收光谱也可作为课上学生讨论叶绿体色素生理作用的探究课题处理。

三、教材中光合作用的过程是本节的重点内容,也是本节的难点。

1、其中光合作用的总反应式,即概括出了光合作用的场所、条件、原料、产物及氧气的来源,但是,该反应式不足以表示光合作用的具体过程。因此,教材以图解的形式简明扼要地介绍了光合作用的两个重要过程,即光反应和暗反应。

2、光反应阶段

教材中光反应阶段可概括为光反应场所和光反应过程两个方面。

(1)光反应场所:叶绿体基粒片层结构的薄膜(类囊体)上进行。

(2)光反应过程:光反应的本质是由可见光引起的光化学反应,可分为两方面内容:

①水的光解反应:通过光合色素对光能的吸收、传递,在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧,氧原子结合形成氧气释放出去,氢与NADP结合形成NADPH,用[H]表示,叫做还原性氢,作为还原剂参与暗反应。

②ATP的合成反应:另一部分光能由光合色素吸收、传递的光能转移给ADP,结合一个磷酸形成ATP,也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。

3、暗反应阶段

教材中暗反应阶段也可概括为暗反应场所和暗合应过程两个方面。

(1)暗反应场所:叶绿体基质中进行。

(2)暗反应过程:暗反应实际上是一个由多种酶的催化才能完成的酶促反应,光对暗反应没有影响。主要包括三个步骤:

①二氧化碳的固定:一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子结合形成两个三碳化合物分子,这个反应的作用在于使反应活性不高的二氧化碳分子活化。

②三碳化合物的还原:在有关酶的催化下,一些三碳化合物接受光反应产生的ATP分解时释放的能量并被光反应产生的[H]还原,经一系列复杂的变化,形成糖类,一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接产生的。

③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物则经复杂的变化,又重新生成五碳化合物,从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。

4、教材中光合作用的意义可从以下几个方面归纳:光合作用是生物界有机物的来源; 光合作用是生物生命活动所需要能量的来源;光合作用可调节大气中氧气和二氧化碳的含量;光合作用在生物的进化具有重要作用,即:使无氧呼吸进化为有氧呼吸成为可能,同时为水生生物进化到陆生生物创造了条件。

教材在最后总结道:“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”,充分概括光合作用在生态系统中的地位。

5、植物栽培与光能的合理利用是教材的选学内容,其目的是使学生意识到科学、技术、社会(STS)的理念,这部分内容易于调动起学生的讨论热情。

教法建议

1、引言

因为与光合作用相关的问题涉及面非常广泛,尤其是一些广为人们关注的话题,所以本节可引入的话题很多,如可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等,或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施;或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用的。这样的引入方式,可有意识地培养学生的社会责任感,也可较好地体现科学、技术、社会的教育的精神。

2、光合作用的发现

这部分的教学要特别重视,这不仅仅是进行科学史的教育,学生可从科学家二百多年的研究历程体会到科学发现的艰难;同时还能感受到科学研究方法的重要;实验设计的巧妙,如1880年德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;以及新技术、新理论的发现和综合应用在科学发现中的重要作用,再一次体验科学、技术、社会的理念。例如,没有核科学的进展,就不会有放射性同位素示技术,也就不会有美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

3、引导学生讨论叶绿体中的光合色素及其生理功能时,《实验八叶绿体中色素的提取和分离》可以在讲授完光合色素后作为验证实验处理,也可用于光合色素的探究实验,这样做不但可使学生学会有关方法,激发学生学习生物学的兴趣,还可加深对这部分知识的认识,同时训练其实验探究能力;在引导学生讨论叶绿体中各色素的吸收光谱时,教材上的光合色素吸收光谱曲线可作为课本探究的素材,以训练学生分析曲线的能力。

4、光合作用过程的的教学是本节的核心内容。教学时可从光合作用的总反应式入手,或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手,可采用老师讲授,或学生讨论,或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设,即水中的氧是来源于水还是二氧化碳,还是共同来源于二者,条件好的班还可让学生想办法证明这些假设,以训练学生的实验设计能力。通过总反应式的分析,应使学生明确光合作用氧来源这一关键问题。

在学生理解了光合作用总反应式的基础上,使学生明确另一个重要观点,即光合作用是非常复杂的多步反应,总反应式不能表示光合作用具体的进行历程,这样很自然地就引入了光合作用的光反应和暗反应的过程的学习。

光合作用光反应与暗反应教学时,因为都是较为枯燥的化学反应过程,且又无法在实验中让学生看到这些变化,可采取图解、表解或多媒体动画的方式展示给学生,这样学生一是乐于接受,二是学生能“亲眼看到”物质的微观化学变化,也降低了理解这部分知识内容的难度。还应引导学生讨论光合作用的光反应与暗反应之间的区别和联系,尤其是二者的联系应多加注意。

时间允许的话,还可引导学生讨论影响光合作用的因素,进而讨论“如何提高光合效率的途径”,“采取哪些措施提高农业产量?”等问题,使学生体会到学习生物学理论的实际价值,强化学生学以致用、理论联系的理念。

5、进行光合作用的意义的教学时,可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料,课上选择几个典型的事例,围绕光合作用的生态意义这个中心,引发学生的思考和讨论,使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”。

6、植物栽培与光能的合理利用的教学,可以综合性讨论题的形式,比如:学生能利用光合作用原理,提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗?这样的问题容量使学生有更大的想象和思维的空间,也易于在高中学生中展开讨论。

教学设计方案

【课题】第三节光合作用

【教学重点】光合作用的发现过程;叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义;植物栽培与合理利用光能的关系。

【教学难点】光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义

【课时安排】2课时

【教学手段】板图、挂图、多媒体课件、实验

【教学过程】

第一课时

1、引言

本节可引入的话题很多,如:

①可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等入手;

②或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施入手;

③或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;

④或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用;

⑤还可通过教材提供的光合作用的发现所列举的几个着名实验为切入点进入光合作用的学习,其中较易作为切入点的实验有:德国科学家萨克斯成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验(学生在初中就做过);德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用场所,且氧由叶绿体释放出来的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

教师应特别重视光合作用发现这部分内容的教学,因为通过分析科学家对光合作用的研究历程,学生可以不仅了解到放射性元素示踪技术在生物学研究中的重要作用,从中也可以深切体会到技术的发现和应用,特别是物理、化学技术的使用对生物学起到的推动作用,因此有人说“技术是人类延长了的手臂”。

2、叶绿体及其光合色素

用板图或挂图显示出叶绿体结构模式图,提问复习叶绿体的亚显微结构,教师应适时指出,光合作用所以能在叶绿体中进行一是由于其中含有催化光合作用的酶系,这些酶分布在叶绿体的基质中和片层的薄膜上;二是在基粒片层的薄膜上,有吸收转化光能的色素,这样就引出了叶绿体上的光合色素这一教学内容。

(1)学生做《实验八叶绿体中色素的提取和分离》

可作为探究实验,也可作为验证实验,但实验过程都应让学生自己看书总结,之后引导学生讨论下面的问题:

①“想要做好《叶绿体中色素的提取和分离》实验,学生应注意哪些问题?

这个实验是高中生物学实验难度较大的一个,涉及的药品多,实验原理复杂,实验操作也较烦琐,而且实验现象也不是很明显。如何才能顺利地完成这个实验呢?下面就这个实验要注意的问题做一些说明。

提取光合色素过程中,关键是速度。提取光合色素过程中,因为光合色素都是脂溶性的,因此用丙酮这种有机溶剂作为提取液,因为丙酮易挥发且有一定毒性,因此提取过程要速度要快,同时提取液要用胶塞塞好,以防止其挥发;利用二氧化硅硬度极大的特点,其粉末可增加研磨时磨擦力,加快研磨的速度;又因为叶绿素容易破坏,因此需要保护,而碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏;把绿叶剪碎的目的也是为了加快研磨速度。