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教学目标
知识目标
    了解生物与生物科学的研究对象；了解生物的基本特征；了解生物科学的发展及高中生物学学习的主要内容；了解生物科学的研究方法；了解生物科学学习的意义和目标。
能力目标
　　在对生物特征的分析和讨论过程中，培养学生的思维能力和语言表达能力；在对生物科学研究方法的探究过程中，培养学生基本的科学探究意识和能力；在对生物科学发展的讨论中，培养学生收集、处理和表达信息的能力。
情感目标
　　 在生物科学发展过程的讨论中，激发学习生物科学的兴趣；在对生物科学研究基本方法的探究过程中，培养学生科学探究的兴趣；在问题的讨论和科学研究方法的探究过程中培养严谨的科学态度。
教学建议
知识体系图
章节地位和作用
　　本节为起始课，既是整个高中生物学学习的起点，同时生物的基本特征也是高中生物学学习的主要内容，因此应该是全书学习内容的概括，在整个高中学习占具有统领作用。
重点分析
（一）生物的基本特征
　　生物的基本特征是高中生物学研究的主要内容，既涵盖了生物学研究的基本内容，也是高中生物学的主要教学内容。生物的基本特征包括生命本身的特征和生物与环境的关系两个方面，生命本身的特征主要是新陈代谢和生殖，生物与环境的关系主要是生物与环境的相互适应。这部分内容的学习将有助于形成总体的概念，对高中的生物学起到重要作用。因此是教学的重点。
（二）生物科学的研究方法
　　生物科学研究的基本方法中所包含的科学研究基本程序，既是学习和探究生物学问题的基本方法，也是解决问题的基本思维方法。生物学研究的基本方法包括提出问题、提出假设、设计实验验证假设和得出结论等基本程序，在具体的问题探究过程中体会和学习这些基本方法，是本节教学的重点。
（三）激发学生学习生物学的兴趣
　　激发学生学习生物学的兴趣是绪论课的重要目标，激发出学生学习生物学的兴趣将非常有利于高中生物学的学习，绪论课成功与否的一个重要标志就是能否激发出学生学习生物学的兴趣。因此是教学的重点内容。
难点分析
（一）生物科学研究的基本方法
　　生物学科学研究的基本方法属于绪论中没有的内容，因此在教学上对教师的要求较高，在教学中可采用案例法，即以一个需要研究的生物学问题的研究过程来体验科学研究的基本过程和方法。
（二）激发学生学习生物学的兴趣
　　激发学生学习生物学的兴趣是本节教学的难点，教师可以在教学内容、教学方法、语言表达等各个方面激发学生的兴趣，为学生完成高中生物学的学习打下坚实的基础。
教法建议
（一）学生基础较好的学校或班级
　　可采用讨论与学生自学相结合的方式进行教学。
课时安排：二课时。
　　第一课时：以讨论为主的综合课。通过对几个典型问题的讨论，学习生物科学的研究对象；通过几个生物新技术发展事例的讨论，认识生物科学将成为二十一世纪领先发展的科学；通过讨论，认识学习生物科学的社会意义以及生物科学普及教育的目标。
　　第二课时：以讨论为主的综合课。在第一节课的基础上，总结生物的基本特征；在学生对一个典型问题的探究过程中，体会生物科学研究的基本方法；通过自学认识生物科学的发展史、认识生物学学习的方法和要求。
（二）普通学校
　　可采用讲解与讨论相结合的方式进行教学。
课时安排：二课时
　　第一课时：讲解生物学的研究对象、生物科学将成为二十一世纪领先发展的科学和生物科学普及教育的目的和意义。教师列举、展示、讲解生物科学研究的事例、生物科学与日常生活密切相关的事例、生物学现象的趣事等，主要目标是激发学生对生物学的兴趣以及学习生物学的兴趣。
　　第二课时：讲解生物的基本特征、生物科学研究的基本方法、生物科学的发展史、学习生物学的方法等。教师归纳总结生物的基本特征，在对一个实际问题的探究过程中归纳生物科学研究的基本方法，最后引领学生阅读教材学习生物科学的发展史和学习生物学的方法。

教学目标

知识目标
　　了解生命活动的物质基础是构成生物体的各种化合物；理解原生质的概念及其实质和含义；了解组成生物体的化学元素及其重要作用；通过生物体组成元素与非生物的对比，理解生物界与非生物界的统一性与差异性。

能力目标
　　通过对组成生物体的化学元素相关知识的学习和分析，培养学生理解、思考和分析问题的能力，初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。

情感目标：
　　通过学习组成生物体的化学元素，认识生物界与非生物界的统一性和差异性；使学生初步学会抓住知识中的主要矛盾和矛盾的主要方面的学习方法；培养学生用抓住事物之间的内在联系的观点分析事物、认识世界的思维方法。

教学建议

知识体系图解

重点分析

组成生物体的化学元素

组成生物体的化学元素是生物体的物质基础，组成生物体的化学元素种类很多，至少有62种，常见的有29种。这些元素的分类原则和方法及其各自具有的生理作用是本节教学的重点。根据不同的分类原则和方法，组成生物体的化学元素有不同的名称——大量元素和微量元素、基本元素和主要元素等。

难点分析

生物界与非生物界的内在联系、根本区别，以及表现出的统一性和差异性

在以前的生物学学习中，学生主要是从生物的主要特征了解生物与非生物之间的区别，现在从元素水平上认识生物与非生物之间的区别和联系，对学生来说比较困难，是教学的难点。因此抓住两点来分析，一是“生物界中没有自己特有的化学元素”——表现出生物界与非生物界统一性；二是“各种元素在生物界和非生物界中的含量存在着巨大的差异”——表现出生物界与非生物界之间的差异性。

教法建议

[学生基础较好的学校或班级]

可采用讨论与学生自学相结合的方式进行教学。

课时安排：1课时。

以讨论为主的综合课。通过对典型案例的分析和讨论，学习组成生物体的化学元素以及生物界与非生物界的统一性和差异性。

[普通学校]

可采用讲解与讨论相结合的方式进行教学。

课时安排：1课时

讲解组成生物体的化学元素、组成生物体的化合物中的水分和无机盐。教师列举、展示、讲解具体事例，帮助学生理解组成生物体的化学元素。

教学设计方案

引言：在绪论中我们知道了生物的基本特征,第一个特征是“生物体具有共同的物质基础和结构基础”，共同的物质基础是什么呢？今天我们开始学习生命的物质基础。

第一章  生命的物质基础

   组成生物体的化学元素和化合物大体是相同的，他们共同构成了生命活动的物质基础。

第一节  组成生物体的化学元素

物质都是由化学元素组成的，组成生物体的化学元素特殊在什么地方，通过研究原生质来研究。

一、  组成生物体的化学元素

　　问题1：组成生物体的化学元素有哪些？

　　案例1：经过科学家的研究，生物体内含有各种不同的化学元素。请根据“玉米和人体内化学元素含量对比表（见扩展资料）”来分析组成生物体的化学元素有哪些。

　　说明：设计问题串引导学生根据案例分析组成生物体的化学元素。

　　组成生物体的化学元素有哪些？与非生物界是否相同？

　　组成生物体的化学元素在生物体中含量是否相同？

　　哪些化学元素在生物体内含量很高？哪些很低？

最后归纳总结如下：

　　1、  基本元素：C、H、O、N

          　　　C为最基本元素

　　2、  大量元素：万分之一以上

         　　　C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等

　　3、  微量元素：必需、很少

         　　　、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl等

二、  组成生物体化学元素的重要作用

　　问题２：组成生物体的化学元素的重要作用是什么？

　　说明：教师提出问题后，可以通过介绍具体事例来引导学生体会化学元素的生理作用，或者引导学生阅读教材分析。总结归纳如下：

　　1、  组成化合物和原生质，作为生命活动的物质基础。

　　　C、H、O、N、P占97%

　　2、  影响生物体的生命活动。

　　如：B促进花粉的萌发和花粉管的伸长

　　Mo作为牧草生长的必需微量元素（新西兰草场与钼矿）

三、  生物界与非生物界的统一性和差异性

　　案例2：请比较生物与岩石圈所含元素，看能得出什么结论？
 原生质平均含量
 人体内含量
 岩石圈含量
 
C、H、O三种元素
 93%
 74%
 少于1%
 

　　说明：教师引导学生分析归纳生物界与非生物界的统一性和差异性

　1、  统一性：生命元素在自然界中都可以找到。

　　2、  差异性：生命元素在生物体和非生物体的含量不同

板书提纲

第一章  生命的物质基础

第一节  组成生物体的化学元素

一、组成生物体的化学元素

　　1．基本元素：C、H、O、N

　　2．大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等

　　3．微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl等

二、组成生物体化学元素的重要作用

　　1．组成化合物和原生质，作为生命活动的物质基础。

　　2．影响生物体的生命活动。

三、生物界与非生物界的统一性和差异性

　　1．统一性：生命元素不特殊

　　2．差异性：含量不同

教学目标

知识目标
　　理解由各种化合元素组成的水、无机盐、糖类、蛋白质、核酸等各种化合物的化学组成特点，在细胞和生物体内的存在形式和各自具有的生理功能；初步了解生物的各种生命活动是体内各种化合物按一定方式和规律有机地结合起来协调合作、共同作用的结果。

能力目标
　　通过对组成生物体的化合物相关知识的学习和分析，培养学生理解、思考和分析问题的能力；通过对不同化合物的组成、结构和生理功能的学习和分析，培养学生运用对比的方法独立解决问题的能力；通过对化合物的学习和分析，初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。

情感目标
　　通过各种化合物的结构特点和功能特点的学习，认识结构与功能相统一的观点；通过各种化合物的功能的学习，认识生物体的物质性和生命活动需要物质基础的观点；使学生初步学会抓住知识中的主要矛盾和矛盾的主要方面的学习方法；培养学生用抓住事物之间的内在联系的观点分析事物、认识世界的思维方法。

教学建议

知识体系图解

重点分析

1．组成生物体的六大类化合物的元素组成，该六大类物质在生物体内和细胞中的存在形式、在生命活动中的主要功能。

　　组成生物体的六大类化合物虽然都是由化学元素组成，但组成的各类化学元素的种类、数量、组成的方式是各不相同的，教师应指导学生运用对比的方法进行比较，使学生了解各种化合物的组成特点，并在此基础上掌握其功能；另一方面该部分的知识又是学习以后知识，如新陈代谢、遗传和变异的重要基础。所以必须作为重点指导学生学好、学扎实。

2．四类有机物的结构和功能

　　四类有机物是生物体特有的化合物，了解这四种化合物的结构和在生物体生命活动中的功能，特别是四种化合物在生物体生命活动的功能的侧重点，利于学生深入理解生物体的生命活动。糖类物质主要作为生命活动的供能物质，脂类物质主要作为生命活动的储能物质，蛋白质是生命活动的体现者，而核酸是生命活动的控制者，核酸对生命活动的控制是通过控制蛋白质来实现的。教师在教学中应重点引导学生对四种化合物的功能进行区分。

难点分析

1．组成蛋白质的结构单位——氨基酸的化学结构特点，蛋白质的空间结构及其与功能特点的相互关系。

　　蛋白质的结构单位以及蛋白质的化学结构特点及空间结构特点等，是有机化学的知识，由于学生还没有开始学习有机化学，因此是学习上的难点。教师在教学时应注意联系化学知识进行讲解，讲清楚氨基酸的结构通式，通过氨基酸的缩合反应引出蛋白质的化学结构，并直观演示蛋白质的空间结构（模型），帮助学生理解蛋白质的空间结构和生理功能特点的相互关系。

2．组成核酸的基本单位——核苷酸的结构特点，核酸的种类、结构特点和主要功能。

　　核酸的知识虽然简单，但知识繁多、琐碎，对于学生来讲学习和记忆都有一定的困难，因此是教学的难点。教师教学是一要注意与蛋白质的结构单位（核苷酸）区分开，二要区分核酸的不同种类（DNA、RNA），三要区分不同种类核酸的核苷酸，为后面遗传的物质基础的学习奠定基础。

教法建议

[学生基础较好的学校或班级]

　　可采用讨论与学生自学相结合的方式进行教学。

课时安排：2课时。

第一课时：以讨论为主的综合课。通过自学和对大量事例的分析和讨论，学习组成生物体的水分和无机盐及其生理作用，学习糖类和脂类的知识，认识糖类和脂类的化学元素组成、分类及生理作用。

第二课时：以讨论为主的综合课。通过分析和讲解，学习生物大分子——蛋白质和核酸的化学元素组成、基本组成单位、化学结构和空间结构特点、生理作用等知识。最后通过典型案例引出原生质的概念。

[普通学校]

可采用讲解与讨论相结合的方式进行教学。

课时安排：2课时

第一课时：讲解水分、无机盐、糖类和脂类知识。教师讲解时，要注意联系生物学实际，大量列举生物学事例，通过大量感性知识帮助学生理解糖类和脂类的相关知识。

第二课时：讲解蛋白质和核酸的知识。教师讲解时要注意联系化学知识，联系具体的生物学事例，联系生物体的具体功能，帮助理解相关的知识。最后总结归纳原生质的概念。

教学设计方案

第二节 组成生物体的化合物

　　问题1：组成生物体的化学元素在生物体内是以什么形式存在的？
　　说明：教师引导学生分析组成生物体的化学元素在体内以什么形式存在（单质还是化合态），分析时结合学生了解的生物体组成的化合物来分析，总结归纳出构成细胞的化合物。
一、构成细胞的化合物
　　无机化合物：水：80-90%
　　　　　　　　无机盐：1-1、5%
　　有机化合物：蛋白质：7-10%
　　　　　　　　核酸
　　　　　　　　糖类：1-1、5%
　　　　　　　　脂类：1-2%
二、水
　　问题2：水对于生物体是至关重要的，水对于生物体、对于细胞有什么生理作用呢？这种作用是如何体现的？
　　说明：引导学生从水的生理作用、水的存在形式等方面分析水分的相关知识，既要通过介绍实例来启发学生分析，也要鼓励学生自己举例分析水分的相关知识。归纳总结如下：
　　1、含量：最多
　　　　（1）不同生物含量不同：水母97%、毛豆60%
　　　　（2）不同结构含量不同：骨22%、肌肉76%、脑86%
　　　　（3）不同生长阶段含量不同：婴儿72%、成人60%、老人50%
　　2、存在形式：
　　　　（1）结合水（4、5%）：与细胞内其它物质结合
　　　　（2）自由水（94、5%）：以游离形式存在，可自由流动
　　　　如：种子烘干（水分为自由水）
　　3、生理作用：水是生命之源
　　　　（1）细胞核生物体的组成成分
　　　　（2）良好的溶剂，利于体内化学反应的进行
　　　　（3）利于细胞内物质运输
三、无机盐
　　问题3：无机盐在生物体内以什么形式存在？无机盐对于细胞和生物体的作用如何？这些生理作用是如何发挥的？
　　说明：引导学生从无机盐的存在形式、无机盐的生理作用等方面分析无机盐的相关知识，既要通过介绍实例（见下面总结）来启发学生分析，也要鼓励学生自己举例分析。归纳总结如下：
　　1、含量：很少
　　2、存在形式：离子态
　　3、生理作用
　　　　（1）细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分
　　　　　　镁离子：叶绿素；铁离子：血红蛋白
　　　　（2）维持生命活动
　　　　　　钙离子：激活凝血酶原，缺乏时表现抽搐现象
　　　　（3）维持细胞渗透压和酸碱平衡
　　　　　　生理盐水：保证细胞正常的渗透平衡
四、糖类
　　问题4：你所知道的糖有哪些？这些糖的共同特点是什么？它们对于细胞和生物体有什么生理作用？
　　说明：引导学生从自己感知的糖类出发，分析糖类的分类，再引导学生分析糖类的共同特点过程中分析糖类的元素组成和生理作用，教师再结合特定的事例（见总结）帮助学生分析理解糖类的特殊的生理作用。最后归纳总结如下：
　　1、组成元素：C、H、O
　　　

　　2、分类（根据水解情况分类）
　　（1）单糖：不能水解，五碳糖、六碳糖
　　　　葡萄糖：光合作用的产物
　　　　　　　　细胞重要的能源物质
　　　　
　　　　半乳糖：乳汁中
　　（2）二糖：水解后产生两个单糖
　　　　植物二糖：蔗糖、麦芽糖
　　　　动物二糖：乳糖
　　（3）多糖：水解后产生多个单糖
　　　　植物多糖：淀粉、纤维素
　　　　动物多糖：糖原（肝糖原、肌糖原）
　　3、生理作用
　　（1）核糖、脱氧核糖是核酸的重要组成分
　　（2）生物体生命活动的主要能源物质
　　（3）糖类与生物体的结构有关
五、脂类
　　问题5：你所知道的脂类有哪些？这些脂类的共同特点是什么？它们对于细胞和生物体有什么生理作用？
　　说明：引导学生从自己感知的脂类出发，分析脂类的分类，再引导学生分析脂类的共同特点过程中分析脂类的元素组成和生理作用，教师再结合特定的事例（见总结）帮助学生分析理解脂类的特殊的生理作用。最后归纳总结如下：
　　1、组成元素：C、H、O、（N、P）
　　　　C、H比例高，彻底氧化释放出更多能量

　　2、分类及生理作用
　　（1）脂肪：储能物质
　　维持体温恒定、减少摩擦、缓冲外界压力等
　　（2）类脂：磷脂（构成膜的主要成分）
　　　　　　　　脑磷脂、卵磷脂

六、蛋白质
　　问题6：你所知道的蛋白质有哪些？这些蛋白质的共同特点是什么？它们对于细胞和生物体有什么重要生理作用？
　　说明：引导学生从自己感知的蛋白质出发，分析蛋白质的元素组成及生理功能，在此基础上引导学生分析蛋白质功能的结构基础及结构特点，详细地分析讲解蛋白质的相关知识。最后归纳总结如下：
　　蛋白质被称做是生命活动的体现物质。在细胞的各种结构中都是非常重要的成分。大约占细胞干重的50%，是一种高分子化合物，或叫生物大分子。
　　1、相对分子量大
　　几千到几十万个原子，分子量几万到几百万
　　如：乳球蛋白3、6万
　　　　
　　2、分子结构复杂

　　1、种类多样性：蛋白质的多样性
　　分析原因：
　　（1）氨基酸的种类、数目、序列不同--多肽链多样
　　（2）空间结构多样

　　2、功能重要：一切生命活动的体现者
　　（1）构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）；
　　（2）有些蛋白质有催化作用（酶）；
　　（3）有些蛋白质有运输作用（载体蛋白）；
　　（4）有些蛋白质有调节作用（激素蛋白）；
　　（5）有些蛋白质有免疫作用（抗体）。
七、核酸：生物大分子
　　核酸是从细胞核中最初提取出来的酸性物质。分为两类：DNA、RNA
　　1、分子量大 名称 　　RNA　　 DNA
　　　　　　　分子量　　 104　　 106
　　　　　　　分布 　　　细胞质 　细胞核
　　2、结构复杂
　　　　（1）元素组成：C、H、O、N、P
　　　　（2）结构单位：核苷酸
　　　　　

　　　　分类：核糖核苷酸：4种
　　　　脱氧核糖核苷酸：4种
　　　　（3）化学结构：多核苷酸链
　　　　（4）空间结构：DNA的双螺旋结构
　　（注：第六章详细讲解）
　　3、种类多样：每种生物均不同
　　4、功能重要：一切生物的遗传物质
　　　　（1）控制生物的遗传和变异。
　　　　（2）控制蛋白质的生物合成。
　　过渡：六种化合物，蛋白质是生命活动的体现者，核酸是生命活动的调控者，二者最为重要，都是生物大分子，而糖类和脂类主要是作为能源物质出现的，同时参与一些生命活动调节，水和无机盐作为生命活动的辅助物质，这六种化合物共同组成了细胞的物质，即原生质。
八、原生质
　　案例1：小实验--科学家研磨活水螅，提取出各种化合物，然后再按真实比例混合，放在适宜的环境下培养，预测一下能否得到活细胞？这个实验能说明什么问题？
　　分析：当然不能
　　　　　原生质的具体存在形式是活细胞
　　　　　原生质具有特定的结构
所以：1、原生质的主要成分是蛋白质和核酸；
　　　2、原生质能表现出生命活动（如自我更新）；
　　　3、原生质分化成细胞质、细胞膜、细胞核等结构。
　　进一步了解生命的本质，需要研究细胞的结构。

板书提纲

第二节 组成生物体的化合物

一、构成细胞的化合物
　　无机化合物：水、无机盐
　　有机化合物：蛋白质、核酸、糖类、脂类
二、水
　　1．含量：最多
　　　　（1）不同生物含量不同：水母97%、毛豆60%
　　　　（2）不同结构含量不同：骨22%、肌肉76%、脑86%
　　　　（3）不同生长阶段含量不同：婴儿72%、成人60%、老人50%
　　2．存在形式：
　　　　（1）结合水（4、5%）：与细胞内其它物质结合
　　　　（2）自由水（94、5%）：以游离形式存在，可自由流动
　　3．生理作用：水是生命之源
　　　　（1）细胞核生物体的组成成分
　　　　（2）良好的溶剂，利于体内化学反应的进行
　　　　（3）利于细胞内物质运输
三、无机盐
　　1．含量：很少
　　2．存在形式：离子态
　　3．生理作用
　　　　（1）细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分
　　　　（2）维持生命活动
　　　　（3）维持细胞渗透压和酸碱平衡
四、糖类
　　1．组成元素：C、H、O
　　2．分类（根据水解情况分类）
　　（1）单糖：

　　3．生理作用
　　　　（1）核糖、脱氧核糖是核酸的重要组成分
　　　　（2）生物体生命活动的主要能源物质
　　　　（3）糖类与生物体的结构有关
五、脂类
　　1．组成元素：C、H、O、（N、P）
　　2．分类及生理作用
　　　　（1）脂肪：储能物质、维持体温恒定、减少摩擦、缓冲外界压力等
　　　　（2）类脂：磷脂（构成膜的主要成分）

六、蛋白质--生物大分子
　　1．相对分子量大
　　2．分子结构复杂

　　（4）空间结构：蛋白质--一条或多条多肽链形成空间结构
　　3．种类多样性：蛋白质的多样性
　　原因：（1）氨基酸的种类、数目、序列不同--多肽链多样
　　4．功能重要：一切生命活动的体现者
　　（1）构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）；
　　（2）有些蛋白质有催化作用（酶）；
　　（3）有些蛋白质有运输作用（载体蛋白）；
　　（4）有些蛋白质有调节作用（激素蛋白）；
　　（5）有些蛋白质有免疫作用（抗体）。
七、核酸--生物大分子
DNA和RNA
1．分子量大 名称 　　RNA 　　DNA
　　　　　　分子量 　104 　　106
　　　　　　分布 　　细胞质 细胞核
2．结构复杂
　　（1）元素组成：C、H、O、N、P
　　（2）结构单位：核苷酸

　　（3）化学结构：多核苷酸链
　　（4）空间结构：DNA的双螺旋结构
　　3．种类多样：每种生物均不同
　　4．功能重要：一切生物的遗传物质
　　（1）控制生物的遗传和变异。
　　（2）控制蛋白质的生物合成。
八、原生质
　　1．原生质的主要成分是蛋白质和核酸；
　　2．原生质能表现出生命活动（如自我更新）；
　　3．原生质分化成细胞质、细胞膜、细胞核等结构。

探究生物组织中的主要化合物

　　探究目的：探究生物组织中的主要化合物的种类
　　探究原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关化合物产生特定的颜色反应，生物组织中的有些化合物还可以通过其它方法鉴定它的存在。假设生物组织中含有水、无机盐等化合物，通过特定的方法可以鉴定其的存在。
　　问题：请你设计一个实验方案，探究生物组织中的主要化合物的种类，先写出实验设计报告（包括实验目的、实验原理、实验材料、实验方法和步骤、实验现象的观察记录等），如果条件允许，亲自做一下自己设计的实验。
　　方案设计示例：
　　材料用具：小麦种子及小麦面粉（或其它植物果实、种子等）、酒精灯、解剖针、火柴、试管架及试管若干支、显微镜、载玻片、斐林试剂、苏丹Ⅲ溶液、双缩脲试剂、碘酒
　　方法步骤：
　　（1）取小麦种子，置于干燥试管底部放在酒精灯上烘烤，看试管壁上有无水珠出现，证明水的存在。
　　（2）取烘烤过的小麦种子放在酒精灯上燃烧，说明有有机物的存在，燃烧后剩下的灰分，证明有无机盐的存在。
　　（3）取小麦种子的胚，做横切，用苏丹Ⅲ溶液染色后，放在显微镜下观察，看到染成的红色的透明物质，证明有脂肪的存在。
　　（4）小麦面粉制成淀粉溶液，用碘酒、斐林试剂、双缩脲试剂分别进行检验，证明是否有淀粉、还原性糖、蛋白质的存在。
分析讨论：
　　（1）为了能更有效地证明各种化合物的存在，应采取什么措施处理要检测的实验材料？
　　（2）不同植物器官中各种化合物的含量是否相同？判断的依据是什么？

　　参考资料：几种化合物与特定试剂的颜色反应
　　还原性糖（葡萄糖、果糖）与斐林试剂在加热的条件下发生作用，可以生成砖红色沉淀；
　　脂肪可以被苏丹Ⅲ溶液染成红色。
　　蛋白质与双缩脲试剂发生作用，可以出现紫色反应。
　　淀粉与碘酒会发生兰色反应。

教学目标

知识目标
　　1．认识动物细胞与植物细胞的亚显微结构，了解它们的共同点和重要的区别特征。
　　2．了解细胞膜的成分，理解细胞膜的结构特点和功能特点之间的关系；正确认识并会区分物质通过细胞膜的几种不同方式。
　　3．了解各种细胞器的分布、形态结构和功能特点。
　　4．认识细胞核的亚显微结构特点和主要生理功能。
　　5．理解染色质和染色体相互转变的动态关系。
　　6．了解原核细胞和真核细胞的区别。

能力目标
　　1．通过学习真核细胞亚显微结构，培养学生识图能力和绘图能力。
　　2．通过对细胞结构的学习，训练学生利用对比的方法归纳总结知识的能力。
　　3．通过设计和分析实验，培养学生的科学探究能力。
　　4．训练学生利用资料分析、判断问题，进行研究性学习的能力。

情感目标
　　1．培养学生树立辩证唯物主义的世界观和方法论。
　　2．通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命、热爱科学。
　　3．树立结构与功能相适应，局部与整体相统一的生物学观点。

教学建议

教材分析
　　在“生命的基本单位——细胞”一章中，“细胞的结构和功能”是全书的基础。因为细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位。生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础之上的。所以理解细胞不同于一般非生命结构的特点就是本节最首要的教学重点。
　　关于细胞的结构和生理功能，本章将重点分析细胞膜的结构和特性。物质透过膜的方式将在第三章中以水代谢和矿质代谢为例详细分析。细胞器部分将重点学习质体和线粒体，并在第三章中通过光合作用和呼吸作用进一步详细分析其结构和功能。核糖体的功能将在第六章基因控制蛋白质合成部分进一步阐明。细胞内的中心体将在细胞增殖部分介绍。液泡的功能在细胞渗透作用吸水部分有所体现。细胞膜的流动性对理解细胞在结构上的相互联系以及细胞的整体性方面都是非常关键的知识。如果对细胞内的膜体系进行简单介绍，将有利于学生理解、体会细胞这一有机整体在结构及功能上的联系性。细胞核的结构和功能只作简单介绍，但是染色质和染色体的知识要作为教学重点。因为细胞分裂、生物的遗传和变异等重要的章节都要用到此知识点。由此可以看出本章在教学中的地位及重要性。

教法建议
　　建议第一节“细胞的结构和功能”用3或4课时完成。
　　从病毒引入新课。可以起到在梳理原有知识体系的基础上进入新情境的目的。学生在复习各种化合物的主要生理功能后，体会构成细胞的各种化合物是生命活动的物质基础，仅有其中的几种，哪怕是最重要的成分也不可能完成新陈代谢的过程——这些物质不能单独发挥生命功能。根据细胞学说学生可以想到细胞是生物体结构和功能的基本单位。进而激发学生对细胞结构和功能进行探索的兴趣。
　　教学中尽量为学生提供各种素材，积极调动学生参与分析讨论。从分析前人实验逐渐过渡到让学生自己设计实验。亲身参与探究过程，培养基本的生物学研究能力，提高科学素质。
　　开篇首先要明确说明，研究对象以真核生物为主。
　　本节细胞的结构和功能中，细胞膜的结构和功能是非常重要的知识能力培养点。要多花费一些精力和时间。细胞质部分重点学习叶绿体和线粒体的结构，由于植物的新陈代谢部分还会继续学习叶绿体和线粒体的功能，因此功能方面不用涉及得太深。
　　细胞核部分重点讲清细胞核的结构；讲清染色体和染色质的关系。其他内容将在细胞分裂以及遗传和变异部分再做深入探究分析。

教学设计示例——细胞膜

教学题目：第二章 生命的基本单位——细胞

　　　　　第一节      细胞的结构和功能（建议4课时内完成）

教学重点：1、围绕细胞不同于非生物的生命特点进行学习和讨论。

　　　　　2、细胞膜的选择透过性。

　　　　　3、线粒体和叶绿体的结构，为第二章中的呼吸作用和光合作用奠定基础。

　　　　　4、细胞核的结构和功能，为第五章学习奠定基础。

教学难点：1、细胞的体积与相对表面积对于细胞的意义。

　　　　　2、细胞膜的结构和功能特点，理解膜的流动性。

　　　　　3、叶绿体、线粒体和高尔基体的结构和功能，理解细胞器间的关系。

　　　　　4、染色质与染色体间互相转换的动态关系

教学过程：

　　问题：病毒具有生命物质中最重要的两种成分——生命活动的体现者蛋白质和遗传物质核酸。可是病毒却不能单独存活，病毒只有侵入寄主细胞后才能体现生命的特点。上述事实说明了什么？你能分析这其中的原因吗？
　　小结：从物质基础方面考虑，病毒成分简单不足以完成复杂的新陈代谢；从结构基础上看病毒不具有细胞结构——细胞学说指出：细胞是新陈代谢的结构和功能的基本单位。因此病毒不能独立进行新陈代谢。病毒必须寄生于活的细胞生物中才能体现生命现象。
　　问题：根据初中知识，举例说明细胞生物可以分成哪几类？它们在结构方面的主要区别是什么？是否有什么共同的基本结构？

　　课件演示几种植物细胞、几种人体细胞、原核细胞。

　　小结讨论结果。

第一节：细胞的结构和功能

　　生物界把没有细胞结构的病毒单独分成一个特殊的界。有细胞结构的生物又根据细胞是否有细胞核分为原核生物和真核生物
　

明确指出：高中阶段主要学习以真核生物为中心的有关生物学问题。

　　真核细胞的亚显微结构：（电子显微镜下观察到的结构）

　　解释细胞的显微结构和亚显微结构。

　　引发学生探究细胞亚显微结构的兴趣。在电镜下人们发现了什么？

　　课件演示细胞壁、细胞膜、细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体等电镜照片。
　　指导学生读图：识记各结构名称以及各结构的形态结构特征；注意区分动物细胞和植物细胞的异同。

　　课件演示动物细胞和植物细胞模式图，辨认细胞亚显微结构。比较细胞的异同时要注意纠正错误。强调细胞共有的结构和特有结构，总结出笔记。
问题：

1、不同点？植物和动物组织细胞浸在清水中结局相同吗？为什么植物可以光合作用？

　　——植物细胞都有细胞壁；有的细胞有叶绿体或大液泡。动物细胞和低等植物细胞有中心体。

2、相同点？说明了什么？这些生命必不可少的结构究竟用什么作用？这些结构是如何体现出生命特点的呢？

分别学习细胞各部分结构及功能。（重在理解生命意义）

一、细胞膜

　　细胞都有细胞膜这足说明其对生命的重要性。根据细胞膜的相对位置可以推断细胞膜对细胞有保护作用。
学生讨论：哪些实事可以说明细胞膜是有生命的？
　　（相关内容见扩展资料）

　　细胞膜是如何保护细胞的？细胞膜的结构和成分与一般的膜存在什么根本的区别？

问题讨论：学生设计实验：

　　（1）证明膜的存在。（质壁分离；显微探针感受阻力；电镜观察。）

　　（2）研究细胞膜的结构需要得到实验的材料，选用什么样的生物提供材料？理由？如何得到细胞膜？

　　（培养学生在下结论或推测时要重证据、讲道理。表达观点时条理清晰的基本素质。）

　　介绍细胞膜的获取方法（相关内容见扩展资料）。使学生了解科学家设计实验的思路。

　　（3）如何定性、定量的测定细胞膜的成分？

　　观察法：电镜观察细胞膜：暗、明、暗三层结构。厚度约75~100埃（见扩展资料）。

　　实验法：科学家通过化学分析的方法测定了细胞膜的化学成分：

　　事实一：膜易被脂类溶剂溶解。容易被蛋白酶溶解。（处理后消失。）

　　事实二：脂类物质很容易通过细胞膜。

　　事实三：用指示剂可以确认其成分：磷脂分子和蛋白质分子。

　　对于一般学生，可以通过分析上述资料引导学生得出结论，同时了解实验设计的思路和方法。

　　1、成分：磷脂、蛋白质

　　2、结构：

　　问题讨论：（培养学生的分析推理能力。）

　　这两类物质分别隶属于亲水和疏水物质。这两类物质应该如何排布？

　　（1）磷脂分子结构特点：磷脂分子分疏水端和亲水端。

　　如果是一层分子排成一个平面会是什么样子？（不符合细胞膜内外均为水环境的实际情况，使细胞不能正常进行物质交换。）如果是两层会是如何排列？理由？

　　（2）亲水的蛋白质与磷脂分子的关系？

　　根据前面给出的信息判断：暗层和亮层哪层是脂类物质？哪层是蛋白质类物质？依据？

　　理解内外两侧暗中央发亮的观察结果。

　　由于观察技术所限，科学家对细胞膜的认识基本上是假说和推测，了解学说和假说的区别。为形象表示细胞膜的结构特点科学家根据假说设计了一些生物模型。其中被广为接受的是：液态镶嵌模型——突出液态结构

　　（1）两层磷脂分子——基本骨架

　　（2）蛋白质覆盖、镶嵌、贯穿于“骨架”上。

　　问题：这样的结构与一般的“膜”有什么重要区别？细胞膜的结构特点对其生理功能会产生什么影响？

　   亲水物质可以充分接近膜，但是不能随意通过膜！

　　磷脂分子相互之间不连接，而且分子始终处于运动中——液态流动状。

　　磷脂分子中的2分子脂肪酸总有一个是不饱和的链，因此脂肪酸长链在双键处发生弯折。当分子旋转时会使相邻分子发生位移，有可能制造出一个瞬间的缝隙，为物质扩散创造了机会。（——如果膜两侧存在浓度差、分子又比较小或是不被磷脂分子排斥的脂类物质即可以发生扩散。）

　　离子的直径应该是比较小的，应该按照浓度差扩散。可是事实上不是这样……。原因？

细胞膜上蛋白质的作用：

　　蛋白质是两性化合物。因此带电的离子不易通过细胞膜。细胞外有些离子或小分子有机物可能会与膜上某些蛋白质发生作用，导致相关蛋白质分子发生临时性该变。蛋白质会出现临时“隧道”或发生穿膜运动。结果是使相应的离子或小分子有机会通过细胞膜。膜上的这些蛋白质分子被称作载体。

糖蛋白形成的糖被的生理功能：

　　（1）保护润滑作用

　　（2）细胞识别作用：

　　实验一、取低等多细胞动物黄海绵和红海绵各一块。分别打散并充分混合。静置培养一段时间。结果：细胞重新聚集，形成黄海绵和红海绵。没有混合色海绵。

　　实验二、人类ABO血型的免疫反应。（选择讲述）

　　通过学习蛋白质的功能（如细胞间的信息传递；细胞的物质交换和免疫反应等），有助于学生理解蛋白质的分布特点及其作用。

　　载体：（蛋白质）分布于膜上，专一性运输特定物质的工具。

　　学生进行归纳总结：通过以上学习，总结细胞膜的结构特点。

　　证明细胞膜具有流动性的事实以及细胞膜的流动性对细胞的意义：

　　（1）草履虫食物泡的形成及发展变化。

　　（2）变形虫捕食和运动时伪足的形成；白细胞吞噬细菌；胞饮与分泌；

　　（3）细胞分裂时膜的流动性

　　（4）细胞杂交时的细胞融合

　　人——鼠细胞杂交实验：荧光标记膜上的蛋白质，（红色和绿色）细胞结合处界限分明。37℃、10分钟后，界限消失，红绿荧光标记的蛋白质均匀分布已经看不出任何界限了。

　　学生总结：细胞膜通过流动可以完成什么生命过程？

　　（为细胞吸收、分泌、修复、融合、运动、捕食、变形、分裂等提供了基础）

3、细胞膜的特点：①结构特点具有流动性。

　　　　　　　　　②功能特点具有选择透过性

　　通过学习使学生理解生物膜与一般非生物膜的不同，体会生物膜的生命特点。

　　学生讨论：细胞膜的流动性与功能上的选择透过性之间的联系。

4、各种物质通过膜的方式：（请参阅“细胞的亚显微结构.ppt”）

　　学生讨论生物模型：

　　（1）一碗水中滴一滴红墨水，会发生什么现象？物理学上属于哪类？原理？

　　（自由扩散的条件是：两个溶液之间存在浓度差）

　　注意纠正：强调扩散的双向性，总结局是扩散速率不同造成的。

　　（2）如果两个浓度不同的溶液之间存在半透膜——溶剂分子可以自由通过，溶质分子不能通过时，溶液中溶剂分子的扩散，又该是什么结果呢？（逆浓度方向发生）

　　（3）细胞需要的各种营养物质是否都可以通过扩散作用通过细胞膜呢？哪些不可以？为什么？扩散作用局限于哪些类型的物质？

　　小结：

　　扩散属于被动运输。根据是否需要载体帮助扩散分为：协助扩散和自由扩散。由于水分子的扩散是逆浓度差进行的，因此水分子的扩散又被称为渗透作用。

问题：扩散作用是细胞依靠浓度差进行的被动吸收方式。它的优缺点各是什么？

　　细胞是如何吸收离子和小分子有机物的？

　　讲解主动运输的特点：以生活中的相似事例比喻。使学生知道主动运输的特征。

　　列举主动运输的事实：

　　（1）海带细胞中的碘浓度30倍于海水；其他海藻有的甚至可以200万倍于海水；

　　（2）红细胞中的K离子30倍于血浆。

　　（3）不同植物吸收的元素的种类和比例不同。

学生总结归纳、填表：

方式
 通过方向
 载体辅助
 能量消耗
 物质形式
 
自由扩散
            
渗透作用
            
协助扩散
            
主动运输
            

总结：膜的保护作用是一种生物保护。一旦细胞死亡此作用将消失。

问题：

　　（1）细胞膜对细胞的保护有什么重要的生物学意义？

　　（细胞内环境稳定，害物质被屏阻。保证新陈代谢的需求原料及时供应，产物及时排除。）

　　（2）细胞膜不同于一般非生物膜的结构和功能特点是哪些？

　　（结构上的流动性，功能上的选择透过性。）

5、细胞的内吞和外排作用：不能透过细胞膜的大分子物质“出入细胞”的方式。

强调：物质始终没有透过细胞膜，其原理是利用了细胞膜的流动性。

6、细胞膜的作用：生物性保护。

细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等功能密切相关。

　　在植物细胞膜外还有有细胞分泌的纤维素、果胶等物质构成的细胞壁。对细胞具有机械支持和保护的作用。

　　事实：用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持原来的形态。将这样的细胞放置在清水中时，它会象红细胞一样吸水破裂。

复习引入新课：

　　1、 为什么说细胞膜是有生命的？它与塑料膜的本质不同是什么？

　　2、 细胞膜结构和功能特性之间的因果关系？

　　3、 膜的选择透过性对细胞的意义？

　　4、细胞膜内的细胞质在电子显微镜下可以看到哪些结构?它们各有什么重要的生命功能？生命过程是如何进行的？

教学目标

知识目标
　　1．认识动物细胞与植物细胞的亚显微结构，了解它们的共同点和重要的区别特征。
　　2．了解细胞膜的成分，理解细胞膜的结构特点和功能特点之间的关系；正确认识并会区分物质通过细胞膜的几种不同方式。
　　3．了解各种细胞器的分布、形态结构和功能特点。
　　4．认识细胞核的亚显微结构特点和主要生理功能。
　　5．理解染色质和染色体相互转变的动态关系。
　　6．了解原核细胞和真核细胞的区别。

能力目标
　　1．通过学习真核细胞亚显微结构，培养学生识图能力和绘图能力。
　　2．通过对细胞结构的学习，训练学生利用对比的方法归纳总结知识的能力。
　　3．通过设计和分析实验，培养学生的科学探究能力。
　　4．训练学生利用资料分析、判断问题，进行研究性学习的能力。

情感目标
　　1．培养学生树立辩证唯物主义的世界观和方法论。
　　2．通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命、热爱科学。
　　3．树立结构与功能相适应，局部与整体相统一的生物学观点。

教学建议

教材分析
　　在“生命的基本单位——细胞”一章中，“细胞的结构和功能”是全书的基础。因为细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位。生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础之上的。所以理解细胞不同于一般非生命结构的特点就是本节最首要的教学重点。
　　关于细胞的结构和生理功能，本章将重点分析细胞膜的结构和特性。物质透过膜的方式将在第三章中以水代谢和矿质代谢为例详细分析。细胞器部分将重点学习质体和线粒体，并在第三章中通过光合作用和呼吸作用进一步详细分析其结构和功能。核糖体的功能将在第六章基因控制蛋白质合成部分进一步阐明。细胞内的中心体将在细胞增殖部分介绍。液泡的功能在细胞渗透作用吸水部分有所体现。细胞膜的流动性对理解细胞在结构上的相互联系以及细胞的整体性方面都是非常关键的知识。如果对细胞内的膜体系进行简单介绍，将有利于学生理解、体会细胞这一有机整体在结构及功能上的联系性。细胞核的结构和功能只作简单介绍，但是染色质和染色体的知识要作为教学重点。因为细胞分裂、生物的遗传和变异等重要的章节都要用到此知识点。由此可以看出本章在教学中的地位及重要性。

教法建议
　　建议第一节“细胞的结构和功能”用3或4课时完成。
　　从病毒引入新课。可以起到在梳理原有知识体系的基础上进入新情境的目的。学生在复习各种化合物的主要生理功能后，体会构成细胞的各种化合物是生命活动的物质基础，仅有其中的几种，哪怕是最重要的成分也不可能完成新陈代谢的过程——这些物质不能单独发挥生命功能。根据细胞学说学生可以想到细胞是生物体结构和功能的基本单位。进而激发学生对细胞结构和功能进行探索的兴趣。
　　教学中尽量为学生提供各种素材，积极调动学生参与分析讨论。从分析前人实验逐渐过渡到让学生自己设计实验。亲身参与探究过程，培养基本的生物学研究能力，提高科学素质。
　　开篇首先要明确说明，研究对象以真核生物为主。
　　本节细胞的结构和功能中，细胞膜的结构和功能是非常重要的知识能力培养点。要多花费一些精力和时间。细胞质部分重点学习叶绿体和线粒体的结构，由于植物的新陈代谢部分还会继续学习叶绿体和线粒体的功能，因此功能方面不用涉及得太深。
　　细胞核部分重点讲清细胞核的结构；讲清染色体和染色质的关系。其他内容将在细胞分裂以及遗传和变异部分再做深入探究分析。

教学设计示例——细胞膜

教学题目：第二章 生命的基本单位——细胞

　　　　　第一节      细胞的结构和功能（建议4课时内完成）

教学重点：1、围绕细胞不同于非生物的生命特点进行学习和讨论。

　　　　　2、细胞膜的选择透过性。

　　　　　3、线粒体和叶绿体的结构，为第二章中的呼吸作用和光合作用奠定基础。

　　　　　4、细胞核的结构和功能，为第五章学习奠定基础。

教学难点：1、细胞的体积与相对表面积对于细胞的意义。

　　　　　2、细胞膜的结构和功能特点，理解膜的流动性。

　　　　　3、叶绿体、线粒体和高尔基体的结构和功能，理解细胞器间的关系。

　　　　　4、染色质与染色体间互相转换的动态关系

教学过程：

　　问题：病毒具有生命物质中最重要的两种成分——生命活动的体现者蛋白质和遗传物质核酸。可是病毒却不能单独存活，病毒只有侵入寄主细胞后才能体现生命的特点。上述事实说明了什么？你能分析这其中的原因吗？
　　小结：从物质基础方面考虑，病毒成分简单不足以完成复杂的新陈代谢；从结构基础上看病毒不具有细胞结构——细胞学说指出：细胞是新陈代谢的结构和功能的基本单位。因此病毒不能独立进行新陈代谢。病毒必须寄生于活的细胞生物中才能体现生命现象。
　　问题：根据初中知识，举例说明细胞生物可以分成哪几类？它们在结构方面的主要区别是什么？是否有什么共同的基本结构？

　　课件演示几种植物细胞、几种人体细胞、原核细胞。

　　小结讨论结果。

第一节：细胞的结构和功能

　　生物界把没有细胞结构的病毒单独分成一个特殊的界。有细胞结构的生物又根据细胞是否有细胞核分为原核生物和真核生物
　

明确指出：高中阶段主要学习以真核生物为中心的有关生物学问题。

　　真核细胞的亚显微结构：（电子显微镜下观察到的结构）

　　解释细胞的显微结构和亚显微结构。

　　引发学生探究细胞亚显微结构的兴趣。在电镜下人们发现了什么？

　　课件演示细胞壁、细胞膜、细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体等电镜照片。
　　指导学生读图：识记各结构名称以及各结构的形态结构特征；注意区分动物细胞和植物细胞的异同。

　　课件演示动物细胞和植物细胞模式图，辨认细胞亚显微结构。比较细胞的异同时要注意纠正错误。强调细胞共有的结构和特有结构，总结出笔记。
问题：

1、不同点？植物和动物组织细胞浸在清水中结局相同吗？为什么植物可以光合作用？

　　——植物细胞都有细胞壁；有的细胞有叶绿体或大液泡。动物细胞和低等植物细胞有中心体。

2、相同点？说明了什么？这些生命必不可少的结构究竟用什么作用？这些结构是如何体现出生命特点的呢？

分别学习细胞各部分结构及功能。（重在理解生命意义）

一、细胞膜

　　细胞都有细胞膜这足说明其对生命的重要性。根据细胞膜的相对位置可以推断细胞膜对细胞有保护作用。
学生讨论：哪些实事可以说明细胞膜是有生命的？
　　（相关内容见扩展资料）

　　细胞膜是如何保护细胞的？细胞膜的结构和成分与一般的膜存在什么根本的区别？

问题讨论：学生设计实验：

　　（1）证明膜的存在。（质壁分离；显微探针感受阻力；电镜观察。）

　　（2）研究细胞膜的结构需要得到实验的材料，选用什么样的生物提供材料？理由？如何得到细胞膜？

　　（培养学生在下结论或推测时要重证据、讲道理。表达观点时条理清晰的基本素质。）

　　介绍细胞膜的获取方法（相关内容见扩展资料）。使学生了解科学家设计实验的思路。

　　（3）如何定性、定量的测定细胞膜的成分？

　　观察法：电镜观察细胞膜：暗、明、暗三层结构。厚度约75~100埃（见扩展资料）。

　　实验法：科学家通过化学分析的方法测定了细胞膜的化学成分：

　　事实一：膜易被脂类溶剂溶解。容易被蛋白酶溶解。（处理后消失。）

　　事实二：脂类物质很容易通过细胞膜。

　　事实三：用指示剂可以确认其成分：磷脂分子和蛋白质分子。

　　对于一般学生，可以通过分析上述资料引导学生得出结论，同时了解实验设计的思路和方法。

　　1、成分：磷脂、蛋白质

　　2、结构：

　　问题讨论：（培养学生的分析推理能力。）

　　这两类物质分别隶属于亲水和疏水物质。这两类物质应该如何排布？

　　（1）磷脂分子结构特点：磷脂分子分疏水端和亲水端。

　　如果是一层分子排成一个平面会是什么样子？（不符合细胞膜内外均为水环境的实际情况，使细胞不能正常进行物质交换。）如果是两层会是如何排列？理由？

　　（2）亲水的蛋白质与磷脂分子的关系？

　　根据前面给出的信息判断：暗层和亮层哪层是脂类物质？哪层是蛋白质类物质？依据？

　　理解内外两侧暗中央发亮的观察结果。

　　由于观察技术所限，科学家对细胞膜的认识基本上是假说和推测，了解学说和假说的区别。为形象表示细胞膜的结构特点科学家根据假说设计了一些生物模型。其中被广为接受的是：液态镶嵌模型——突出液态结构

　　（1）两层磷脂分子——基本骨架

　　（2）蛋白质覆盖、镶嵌、贯穿于“骨架”上。

　　问题：这样的结构与一般的“膜”有什么重要区别？细胞膜的结构特点对其生理功能会产生什么影响？

　   亲水物质可以充分接近膜，但是不能随意通过膜！

　　磷脂分子相互之间不连接，而且分子始终处于运动中——液态流动状。

　　磷脂分子中的2分子脂肪酸总有一个是不饱和的链，因此脂肪酸长链在双键处发生弯折。当分子旋转时会使相邻分子发生位移，有可能制造出一个瞬间的缝隙，为物质扩散创造了机会。（——如果膜两侧存在浓度差、分子又比较小或是不被磷脂分子排斥的脂类物质即可以发生扩散。）

　　离子的直径应该是比较小的，应该按照浓度差扩散。可是事实上不是这样……。原因？

细胞膜上蛋白质的作用：

　　蛋白质是两性化合物。因此带电的离子不易通过细胞膜。细胞外有些离子或小分子有机物可能会与膜上某些蛋白质发生作用，导致相关蛋白质分子发生临时性该变。蛋白质会出现临时“隧道”或发生穿膜运动。结果是使相应的离子或小分子有机会通过细胞膜。膜上的这些蛋白质分子被称作载体。

糖蛋白形成的糖被的生理功能：

　　（1）保护润滑作用

　　（2）细胞识别作用：

　　实验一、取低等多细胞动物黄海绵和红海绵各一块。分别打散并充分混合。静置培养一段时间。结果：细胞重新聚集，形成黄海绵和红海绵。没有混合色海绵。

　　实验二、人类ABO血型的免疫反应。（选择讲述）

　　通过学习蛋白质的功能（如细胞间的信息传递；细胞的物质交换和免疫反应等），有助于学生理解蛋白质的分布特点及其作用。

　　载体：（蛋白质）分布于膜上，专一性运输特定物质的工具。

　　学生进行归纳总结：通过以上学习，总结细胞膜的结构特点。

　　证明细胞膜具有流动性的事实以及细胞膜的流动性对细胞的意义：

　　（1）草履虫食物泡的形成及发展变化。

　　（2）变形虫捕食和运动时伪足的形成；白细胞吞噬细菌；胞饮与分泌；

　　（3）细胞分裂时膜的流动性

　　（4）细胞杂交时的细胞融合

　　人——鼠细胞杂交实验：荧光标记膜上的蛋白质，（红色和绿色）细胞结合处界限分明。37℃、10分钟后，界限消失，红绿荧光标记的蛋白质均匀分布已经看不出任何界限了。

　　学生总结：细胞膜通过流动可以完成什么生命过程？

　　（为细胞吸收、分泌、修复、融合、运动、捕食、变形、分裂等提供了基础）

3、细胞膜的特点：①结构特点具有流动性。

　　　　　　　　　②功能特点具有选择透过性

　　通过学习使学生理解生物膜与一般非生物膜的不同，体会生物膜的生命特点。

　　学生讨论：细胞膜的流动性与功能上的选择透过性之间的联系。

4、各种物质通过膜的方式：（请参阅“细胞的亚显微结构.ppt”）

　　学生讨论生物模型：

　　（1）一碗水中滴一滴红墨水，会发生什么现象？物理学上属于哪类？原理？

　　（自由扩散的条件是：两个溶液之间存在浓度差）

　　注意纠正：强调扩散的双向性，总结局是扩散速率不同造成的。

　　（2）如果两个浓度不同的溶液之间存在半透膜——溶剂分子可以自由通过，溶质分子不能通过时，溶液中溶剂分子的扩散，又该是什么结果呢？（逆浓度方向发生）

　　（3）细胞需要的各种营养物质是否都可以通过扩散作用通过细胞膜呢？哪些不可以？为什么？扩散作用局限于哪些类型的物质？

　　小结：

　　扩散属于被动运输。根据是否需要载体帮助扩散分为：协助扩散和自由扩散。由于水分子的扩散是逆浓度差进行的，因此水分子的扩散又被称为渗透作用。

问题：扩散作用是细胞依靠浓度差进行的被动吸收方式。它的优缺点各是什么？

　　细胞是如何吸收离子和小分子有机物的？

　　讲解主动运输的特点：以生活中的相似事例比喻。使学生知道主动运输的特征。

　　列举主动运输的事实：

　　（1）海带细胞中的碘浓度30倍于海水；其他海藻有的甚至可以200万倍于海水；

　　（2）红细胞中的K离子30倍于血浆。

　　（3）不同植物吸收的元素的种类和比例不同。

学生总结归纳、填表：

方式
 通过方向
 载体辅助
 能量消耗
 物质形式
 
自由扩散
            
渗透作用
            
协助扩散
            
主动运输
            

总结：膜的保护作用是一种生物保护。一旦细胞死亡此作用将消失。

问题：

　　（1）细胞膜对细胞的保护有什么重要的生物学意义？

　　（细胞内环境稳定，害物质被屏阻。保证新陈代谢的需求原料及时供应，产物及时排除。）

　　（2）细胞膜不同于一般非生物膜的结构和功能特点是哪些？

　　（结构上的流动性，功能上的选择透过性。）

5、细胞的内吞和外排作用：不能透过细胞膜的大分子物质“出入细胞”的方式。

强调：物质始终没有透过细胞膜，其原理是利用了细胞膜的流动性。

6、细胞膜的作用：生物性保护。

细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等功能密切相关。

　　在植物细胞膜外还有有细胞分泌的纤维素、果胶等物质构成的细胞壁。对细胞具有机械支持和保护的作用。

　　事实：用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持原来的形态。将这样的细胞放置在清水中时，它会象红细胞一样吸水破裂。

复习引入新课：

　　1、 为什么说细胞膜是有生命的？它与塑料膜的本质不同是什么？

　　2、 细胞膜结构和功能特性之间的因果关系？

　　3、 膜的选择透过性对细胞的意义？

　　4、细胞膜内的细胞质在电子显微镜下可以看到哪些结构?它们各有什么重要的生命功能？生命过程是如何进行的？

教学目标

知识目标
　　1、了解真核细胞增殖的方式及意义。
　　2、理解细胞周期的概念。
　　3、准确描述细胞有丝分裂各阶段的重要特征。了解动、植物细胞有丝分裂过程的异同。
　　4、掌握有丝分裂的过程、特征和意义。尤其是DNA和染色体的规律性变化。

能力目标
　　1、学习用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律
　　2、通过学习有丝分裂过程培养学生分析图像、解读图像的能力。
　　3、通过实验培养学生制作临时装片的技能，培养学生的观察、分析能力以及识图和绘图能力。

情感目标
　　1、通过对细胞周期以及有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化的学习，培养学生树立唯物主义的世界观。使学生对生命的运动性、对事物发展变化过程中由量变到质变的转化等哲学问题有正确的认识。
　　2、通过对实验思路的分析和对实验现象的观察培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学工作作风。

教学建议

教材分析
　　细胞都是通过细胞分裂产生的，细胞分裂是生物体生长、发育和生殖的基础。在细胞的生命周期中，一个新形成的细胞要经历生长、分化以及衰老和死亡的过程；其中也有些细胞始终保持分裂增生能力，不发生细胞的分化过程。在细胞增殖这一部分中，有丝分裂是教学重点也是教学难点。
　　细胞分裂的三种方式是真核生物细胞增殖的方式。原核生物没有细胞核，因此不可能象真核细胞那样进行无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
　　细胞分裂的三种方式中，有丝分裂是最主要、同时也是最重要的方式。多细胞生物的生长发育过程中，体细胞的增多就是通过有丝分裂实现的。无论是单细胞真核生物还是多细胞生物他们各种形式的无性生殖也是通过有丝分裂完成的。这将在第五章“生物的生殖和发育”中再进一步阐述。有丝分裂还是学习减数分裂的基础，而减数分裂知识又是学习遗传变异规律的基础。由此可见有丝分裂是非常重要的基础知识。因此在教学过程中一定要讲透，要让学生真正掌握有关知识。可以通过不同方式；从不同的角度进行分析，要充分调动学生参与整个学习过程。通过学习使学生了解到认识和分析一个生命现象可以有多种不同的方法——除了一般的文字描述外，还可以用图形描述特点；用图解和表格突出重点；用曲线描述量的变化规律和趋势；通过实验观察、验证生物学知识等……。使学生在掌握知识的同时了解一些常用的生命科学研究的基本方法。

教学设计方案

教学题目：第二节 细胞增殖（建议4课时内完成）

教学重点：1、细胞周期的概念。
　　　　　2、细胞有丝分裂过程以及有丝分裂的特点
　　　　　3、有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化。
　　　　　4、细胞分裂的意义
　　　　　5、制作临时装片观察细胞有丝分裂的实验
教学难点：1、细胞周期的概念。
　　　　　2、细胞有丝分裂的特点及意义
　　　　　3、有丝分裂过程中DNA、染色单体和染色体的数量变化规律及其相互间的关系
教学过程：
讨论：生物体是如何长大的？
1、  从物质转化角度分析：同化作用强于异化作用
同化作用主要发生在细胞的那些结构上？这使细胞发生了怎样的改变？
（引导学生简要复习细胞的结构和功能）
2、  从细胞变化角度分析：细胞分裂——细胞数目增多

　　　　　　　　　　　　细胞生长——细胞体积增大

　　细胞的体积一般都是很小的，细胞生长到一定大小后就会通过细胞分裂使其体积减小。为什么细胞要进行细胞分裂呢？指导学生展开讨论。（请参考“细胞有丝分裂.ppt”）
学生总结： 细胞分裂的生物学意义。
　　对于单细胞生物体，细胞分裂意味着生物个体数的增加。多细胞生物体的生殖活动也是通过细胞分裂完成的。对于多细胞生物体，细胞分裂则是生物体生长发育的基础。细胞分裂保证了细胞有足够大的表面积与环境进行物质交换，从而保证了新陈代谢对物质更新的需求。因此细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。
　　根据对细胞分裂过程的观察，细胞分裂主要分为无丝分裂、有丝分裂和减数分裂三种不同的方式。
　　学生观察并讨论： 认真观察39页青蛙红细胞细胞分裂图、37页植物分生组织细胞分裂图和107页产生精子细胞的细胞分裂过程图，简要说出他们的主要区别特点。
　　归纳总结：提出三种细胞分裂方式并比较主要不同。

　　三种细胞分裂方式中，无丝分裂通常是已经分化的细胞所采取的细胞分裂方式，如青蛙血液中红细胞的细胞分裂。（见扩展资料）减数分裂只发生于有性生殖过程中，多是用于产生有性生殖细胞如卵细胞或精子细胞等；而有丝分裂则是最常见的方式，如生长发育过程中体细胞的产生以及无性生殖过程中新个体或生殖细胞——孢子的形成……。人体就是经过连续的有丝分裂由一个受精卵细胞生长发育成的。
　　有丝分裂可以连续发生，具有明显的周期性——细胞周期。

学生阅读并讨论：
　　1、学生分析有关文字描述找出关键词语（什么样的细胞？起、止的标志？为何这样划分？）
　　2、根据图解描述什么是细胞周期。
　　3、一个细胞周期包括哪两个阶段？它们在时间分配上的特点是什么？如果观察一个正在进行有丝分裂的组织，处于哪个阶段的细胞会更多些？
　　（一个细胞从它产生开始直到它又通过细胞分裂变成两个相同的子代新细胞这就是一个周期。它包括分裂间期和分裂期两个阶段。）

　　细胞周期：连续分裂的细胞。从上一次分裂结束开始，到下一次分裂结束时为止。包括两次分裂间期的遗传物质复制，和分裂期的遗传物质的均分两个过程。

　　设问： 为什么有丝分裂可以连续进行？
　　一般情况下，通过有丝分裂产生的全部细胞都具有相同的遗传性。克隆技术就是利用的这一原理。为什么有丝分裂能够产生相同的细胞呢？在一个细胞周期中分裂间期和分裂期这两个阶段各自完成了那些生命活动？
　　配合课件进行讨论学习，并且作笔记：
　　根据课本给出的数据等资料可以知道，在一个细胞周期中分裂间期占有极大的比例。分裂间期是一个新生的细胞进行物质积累生长成熟的阶段，与此同时这个细胞还要为新一代细胞的产生做好充分的物质准备。因此看似静止的分裂间期其实是细胞最繁忙的阶段。
　　根据给出的图形和照片比较并描述处于分裂间期的细胞具有哪些特点？是否发生了什么变化？分析造成这些变化的原因是什么？
　　分裂间期：为细胞分裂做物质准备。（占时90～95%）
　　细胞变化：细胞核大核仁明显，染色加深。核内渐出现染色体纤丝。
　　分子变化：DNA复制加倍，有关蛋白质大量合成。

总结：
　　1、细胞变化：细胞由扁变方，细胞核占有极大的比例。细胞核染色均匀，颜色渐深，核仁不止一个，非常显著。
　　2、物质变化（原因）：细胞核内完成了DNA分子的复制，细胞核内DNA分子数量增加了一倍。核酸容易被碱性染料染色，因此细胞核颜色明显变深。细胞内有大量的蛋白质被合成，其中有一部分与DNA分子一同构成染色体。根据书中图示可以知道复制的两个DNA分子是靠一个着丝点紧密地联系在一起的。（核仁部分见扩展资料。可以给接受能力较强的学生讲解。）
　　一切准备就绪后，细胞分裂就可以开始了。细胞分裂是一个相对较快的阶段，在这一阶段要完成遗传物质的均分和细胞质等结构的分离。分裂间期复制的DNA要完整地分离，使新形成的两个子代细胞分别获得完全相同的一整套DNA。如何保证复制的两套DNA分子能准确无误地分到两个子细胞中去呢？
根据课件引导学生讨论：
　　学习细胞分裂时要注意调动学生的积极性，引导学生学会观察——看图说话，学会抓重点、要点，学会比较、分析……。
　　细胞分裂是一个连续发展变化的过程，没有严格的阶段界限。在细胞分裂过程中细胞核的变化以及核内DNA、染色体的变化是观察的重点，遗传物质的平均分配是主线。要引导学生从中体会生命精密合理的美感。
　　为了研究方便，将有丝分裂的全过程被人为地分成前期、中期、后期和末期四个阶段。
　　细胞分裂期：细胞一分为二。主要是完成细胞核遗传物质的均分。（占时5 ～10 %）
　　1、前期：
　　进入分裂期时首先要解决的问题就是要让细胞核内的DNA散出来，只有这样才可能实现遗传物质的均分。观察前期细胞模式图及其变化过程，描述分裂前期细胞的主要变化特点。染色质转变成染色体的生物学意义？
　　根据对动画、图解和照片的观察，描述有丝分裂前期细胞的变化过程及细胞特征。
　　染色质 → 染色体。
　　每个染色体含2条姐妹染色单体，复制的两个DNA分子分别位于两条姐妹染色单体上。
　　核膜、核仁消失，细胞核解体。纺锤体形成。

总结：
　　1、完成了DNA的复制及其相关蛋白质的合成后，核仁逐渐解体消失。阻碍DNA分离的核膜也随着解体消失。
　　2、DNA分子很大，数目也较多，遗传物质以染色质形式高密度地聚集在细胞核内。在细胞分裂初期染色质高度螺旋化变成染色体，可以使DNA分子在分离过程中不损坏，保证了遗传信息的完整性。
　　3、简要介绍纺锤丝的来源和纺锤丝体的形成。
　　4、关于染色体与染色单体、染色体与DNA的关系，可以通过照片及动画进行讲解。
　　重点讲解染色体的结构。让学生明确：染色单体形成于细胞分裂间期，。在有丝分裂前期才能通过显微镜观察到。
　　通过复习染色体与遗传物质DNA的关系——染色体是转载遗传物质DNA细胞结构，让学生清楚地知道DNA分子与染色体、DNA分子与染色单体间的数量对应关系。DNA分子的行踪是通过观察细胞结构——染色体的行为了解到的。
　　2、中期：
　　根据对图解和照片的观察，描述有丝分裂中期细胞的特征。
　　DNA高度螺旋化。短粗的染色体清晰可见。
　　所有染色体的着丝点集中在“赤道板”上。
总结：
　　1、突出在纺锤丝的牵引下，染色体的着丝点集中到细胞中央的道板上。
　　2、强调赤道板是位于细胞中央部位的一个坐标面，不存在任何物质性结构。
　　3、由于染色体高度集中，造成纺锤体清晰可见。
　　4、强调绘图要点……。
　　3、后期：
　　根据对动画片段、图解和照片的观察，描述有丝分裂后期细胞的变化过程及特征。
　　染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分离。染色体数目增加一倍。
　　纺锤丝牵引染色体移向细胞两极。核遗传物质DNA均分。
总结：
　　1、在纺锤丝的牵拉下，每个染色体的着丝点分裂成两个。原来在一起的两条姐妹染色单体分离。——用词要准确。重点强调染色体数目增加的原因。
　　2、移向细胞两极的染色体上着丝点是受力点，染色体臂应该是顺向细胞中央的赤道板。
　　3、由同一条染色体上的姐妹染色单体分离形成的两条染色体，由于是复制品，因此形态、大小等特征应该完全相同。
　　4、末期：
　　遗传物质已经完成了均分过程，接下来就是细胞质的分离等收尾工作了。根据对图解和照片的观察，描述有丝分裂末期细胞的变化过程及特征。
　　DNA解螺旋，染色体 → 染色质。
　　新的核膜出现，细胞核重新形成。纺锤体消失。
　　赤道板中央位置出现细胞板，并向外围扩展形成新的细胞壁，细胞质分离成两部分。
　　1个亲代细胞  → 2个核遗传物质完全相同的子代细胞。
总结：
　　1、收尾工作与分裂前期正好相反。
　　2、由于细胞壁的物理特性，导致了植物细胞在分裂结束时只能是细胞板向外扩展形成新的细胞壁。
　　3、有丝分裂有效地保持了细胞内遗传物质的恒定性。对生物的遗传意义重大。
讨论：
　　1、为什么细胞只有在进行分裂的过程中出现染色体，其他阶段都以染色体形式存在呢？
　　2、同时出现或消失的结构都有哪些？其中细胞核结构与染色质几乎是同步存在的意义？
　　3、DNA是如何实现平均分配的？
　　4、简要说明有丝分裂的特点？其生物学意义是什么？
　　5、回味有丝分裂过程中精巧的程序设计，你从中能得到什么启示？
　　6、在一个细胞周期中，遗传物质的规律性变化设怎样的？可以通过哪些方式表示？
　　　用表格形式如何表现？表格的优点是？

用曲线如何描述？优点是什么？
　　根据表格中的内容，用曲线描述一个细胞周期中DNA、染色体、染色单体的数量变化

　根据这一图表可以清楚地读出一个细胞周期中各个不同阶段内DNA、染色体和染色单体的数量变化。
　　复习：(课件素材资料：可以选用网上下载的动、植物细胞有丝分裂过程动画、自制课件中的动画或下载的录像片断)
　　播放植物细胞有丝分裂过程动画
　　看有丝分裂过程中的“丝”，回忆遗传物质的均分过程。
　　展示动物细胞有丝分裂过程图片和动画片段，对比植物细胞的有丝分裂过程，讨论二者的异同。
　　讲解有关中心体的产生时间及组装过程（后者选讲）。
课堂练习：尝试用表格形式表示动物和植物细胞有丝分裂过程的异同。
讨论：

　　1、有丝分裂的特征和意义。
　　2、通过有丝分裂进行繁殖所产生的下一代个体有什么特点？
　　3、由同一个受精卵发育成的两个双胞胎个体应该具有什么特色？
　　4、科学技术方面有哪些成果是利用生物有丝分裂的特点实现的？
　　5、减数分裂与有丝分裂一样，在细胞进入分裂期以前也进行过一次遗传物质的复制过程。但是紧接着却连续发生了两次细胞的分裂——遗传物质两次被平均分配。你认为减数分裂产生的子代细胞中的遗传物质与亲代细胞相比还会相同吗？应该有什么特点？（这就是减数分裂名称的由来）
　　6、无丝分裂过程产生的子代细胞能否用于培养新一代个体？为什么?
　　7、分析比较三种细胞分裂方式的异同。他们各自适用于那些过程？为什么？（选作）

实验四：观察植物细胞的朋丝分裂

引导学生对实验进行分析：
　　实验目的是实验设计的依据，也是检验实验结果的依据。因此首先要明确实验目的。
实验目的：利用那些生物材料和实验工具来实现目的？
　　一、如何根据实验目的选择实验材料？实验材料应满足什么特点？如何培养？取材时有什么要求？如何实现？
　　二、分析实验设计思路……。
　　三、实验所必需的仪器和设备。
　　四、如何根据实验目的制作玻片标本？制片过程中需要注意的问题？
培养材料：需要注意的问题有哪些？为什么？还可以用那些材料替代？
解离：药品？作用？根尖最佳长度？原因？如何判定解离状况？
　　怎样才能看清细胞核的变化？药品性质？是否可以直接染色？为什么？怎么办？
　　漂洗： 目的？方法？要求？
　　染色：染色的方法？注意事项？染色时间受哪些因素影响？（解离状况、温度）作比较要有纪录。
　　制片：如何使解离的细胞分散开？
　　课件：录像带上截取的录像片断
　　观察：寻找什么形状的细胞？重点观察那些内容？
　　　　　视野内最多的是什么时期的细胞？为什么？
　　如何依据细胞的状态，确认细胞所处的时期？简图
五、学生操作、观察并用绘图的方法描述和记录实验结果。
六、填写实验报告。记录心得体会如你认为制作一个好的装片关键环节是什么？
　　如有时间，可以增加观察动物细胞有丝分裂装片的内容。

探究活动

观察膜的选择透过性

实验过程：
1、血细胞失水、吸水的过程：
　　（1）用生理盐水制成临时装片观察红细胞形态。
　　（2）从盖玻片一侧加入略高浓度的盐水，观察血细胞失水变形的过程。
　　（3）添加蒸馏水稀释后，观察血细胞吸水直至胀破的过程。
2、植物细胞的选择吸收过程：
　　（1）制成洋葱叶肉植物细胞临时装片。
　　（2）从盖玻片一侧添加少量2%氯化钙溶液，观察细胞形态改变过程。
　　（3）可以进一步进行实验：测定试验开始前与实验结束后，溶液PH值的变化。

对实验的改变及延续：
　　1、尝试用不同的实验材料制作临时装片观察细胞的有丝分裂过程。
　　例如：观察蛔虫受精卵细胞的分裂过程。
　　2、改变解离、染色时间摸索最佳实验效果。
实验设计：
　　（1）根据班级人数情况分成若干试验小组。
　　（2）注意解离时间和染色时间二者之间的密切关系。
　　解离时间短时最好染色之前对根尖做纵剖，以利于染色。
　　解离时间长时，染色时间就要短一些。此时根尖有可能松散开，而导致不能转移。因此建议不移动根尖，在同一载玻片上完成解离、漂洗、染色等全过程。
　　3、根尖放在载玻片上不动。只是改变根尖的环境——解离、漂洗、染色全在载玻片上完成。注意每个环节操作完成后用吸水纸吸除多余液体，以免影响下一步操作。

其他探究活动

一、观察实验：细胞叶绿体的流动与光照强度间的关系。
实验材料：黑藻叶片或藓的叶状结构
实验过程：
　　1、制作临时装片。
　　2、用高倍镜观察一般情况下细胞质的流动。
　　3、对标本施加强光照后观察叶绿体的流动以及叶绿体的朝向。
二、观察有色体的实验。
实验材料：成熟的辣椒外果皮或番茄果肉细胞等。
实验过程：制成临时装片，用高倍镜观察
三、观察草履虫食物泡的形成、伸缩泡的活动（膜的流动性）。
实验材料：草履虫培养液。稀释的红墨水、吸管、棉纤维等
实验过程：
　　1、用草履虫培养液制成临时装片。（加棉纤维限制草履虫游动。）
　　2、用高倍镜观察草履虫伸缩泡的活动。
　　3、滴加稀释的红墨水，用高倍镜观察草履虫食物泡的形成过程。

教学目标

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

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

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

教学建议

教材分析
　　一个细胞周期可能很短暂也可能相对长久些，而这些细胞的不同前程基本上是在他们产生时就已经被决定了。高等生物在胚胎发育过程中，细胞的增殖行为会出现差异。有连续分裂能力的细胞产生后它的使命就是去产生新一代细胞——通过细胞分裂增生来保证生物体的生长或生殖。有的细胞则不可逆地失去分裂能力——通过细胞分化形成具有一定形态和结构的功能体，通过新陈代谢展现自身的生命价值。还有一些细胞暂时失去分裂能力不进行增殖，但是在适当的刺激下还可以恢复增值能力。
　　有关细胞分化的知识在初中阶段已经有了初步的了解，粗浅地知道了组织和器官的形成原因是细胞分化的结果。在这里需要简单介绍一下细胞分化的原理。主要目的是让学生对细胞的生活有个较为完整的了解，也为学习生物的生殖发育、基因控制蛋白质的合成等知识以及了解最新生物学技术如克隆、细胞工程的原理奠定基础，这部分知识讲解要适度，不能过度展开更不能无限加深。
　　由于当今世界范围内环境污染比较严重，癌症成了威胁人类健康的头号杀手。因此了解癌症的病因、了解诱发癌症的主要因素就会使我们减少患病机会，这对提高全民健康水平提高人口质量有非常重要的意义。因此用科学的眼光去发现发生在我们身边的种种危险和错误的生活方式就显得很有意义。
　　本节知识与当今许多科技新进展热点问题都有紧密地联系，因此能联系实际了解或解决一些实际题就显得很重要。也会激发学生了解科学的积极性，也是激发学生社会责任感的良好契机。

教学设计方案

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

第三节 细胞的分化、癌变和衰老

一、细胞的分化
1、 细胞分化的概念（41页）
　　细胞分化是一种普遍的生命现象。由受精卵发育成为一个成熟个体的过程实际上就是一个细胞由全能性向专能稳定性发展的过程。细胞的分工加强，生命活动的效能得到了提高。与此同时已分化的细胞的发育潜能也逐渐受到抑制。细胞开始出现形态、结构和功能上的特异性，而且这种变化具有明显的区域性。形态结构相同的细胞通过细胞识别作用聚集粘连在一起，最终形成了一个个具有较明显差异的细胞群。细胞由同型到异型的发展过程就是细胞的分化过程。细胞分化的结果就是组织的形成。
　　讨论：多细胞生物体在胚胎早期随着细胞的有丝分裂，细胞数目迅速增加。这些细胞的遗传物质相同吗？（复习有丝分裂特点）从理论上讲具有同样的遗传性的体细胞就应该表现出相同的形态、结构和功能特点。事实果真如此吗？为什么？
　　教师提示（最好是引导学生回答）：“一切生命活动都离不开蛋白质。”“核酸对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用。”
2、 细胞分化的原因
　　决定细胞分化方向的根本原因是：虽然多细胞生物不同部位细胞内的遗传物质相同，但是由于它们所处的相对位置不同，因此它们控制蛋白质合成的状况就不完全相同，因而导致不同特定部位的细胞内的蛋白质和酶等重要生命物质的组成有区别，这最终导致了细胞的形态、结构和功能就会不同。从表象上看就是细胞分化，形成了不同的组织和器官。由上可以看出细胞质在细胞分化过程中对细胞核的活动是有影响的。生命活动的发展方向和最终结果是内因和外因工作的结果。细胞分化在胚胎期达到了最大限度，出生以后的胚后发育只是原有组织体积的增加，不再增加组织的新类型。
3、细胞分化的特点与细胞的全能性：
　　

　细胞分化的稳定性与细胞分化程度有关，分化显著的细胞稳定性会更强。一般情况下分化的细胞将失去继续分裂的能力，尤其是动物细胞最为显著。植物细胞在特定的环境下还有可能逆转，重新恢复分裂能力。恢复分裂能力的细胞在特定环境条件下仍可重新再分化。动物细胞的细胞核在离开原有的特定环境后，如果新的环境条件适宜也仍有可能恢复分裂能力。这是因为细胞分化过程中遗传物质并没有遭到破坏。细胞仍然保有该物种应有的全套遗传物质。这就是细胞的全能性。
4、知识应用：
学生讨论交流：以上科学原理在生产实际和科学研究领域中的应用
（105页克隆技术可以应用于珍稀动物的保护；42页的组织培养技术广泛地应用于名贵花卉、珍稀草药、优良物种的迅速繁殖等；医学上组织器官的体外培养扩增可以用于移植手术；骨髓中造血干细胞的体外培养和定向分化可以挽救许多血液病人的生命……）
细胞的分裂和分化如果出现异常将会造成什么后果呢？
二、细胞的癌变：（可以通过学生阅读后归纳总结也可以由教师讲解）
1、癌细胞的产生原因：
　　在细胞内有专门控制细胞分裂、分化、衰老和死亡的遗传信息DNA片断（基因）。当这些基因受到干扰发生程序紊乱或生理功能失衡时，细胞的分裂和分化就会失常。正常情况下细胞分裂不会超过50～60次，如果失控就会形成肿瘤和癌。癌细胞就是一团失去正常生理功能的恶性增殖的细胞群。
2、癌细胞的特点：（学生阅读后交流）
　　（1）无限恶性增生
　　（2）形态结构异常
　　（3）细胞膜异常，细胞容易分离扩散
　　癌症种类繁多，如肝癌、血癌（白血病）、骨癌、肠癌、膀胱癌等。随着环境的污染癌症的发病率急速提升，而且有低年龄化的趋势。因此癌症是当今世界上威胁人类健康的头号杀手。癌症已经无情地夺走了很多人的生命，严重地影响了人类的生活质量，缩短了人类的寿命。人体为什么会换上癌症，诱发癌症的因素是哪些？癌的特点是什么？如何有针对性地积极采取适当的方法加以预防和治疗？……
3、 致癌因素与癌症的预防：
　　在学生交流的基础上进行归纳整理（注意进行内因和外因关系的哲学教育）
　　（1）内因：人体内有致癌基因和抑癌基因
经过科学工作者的研究，目前已经发现了许多与癌症有关的基因。这些基因大体分成两类，普遍存在于人体的染色体上。是否患癌取决于两类基因是否被激活，是否能在适当的时间和空间内正常发挥作用。这属于生物体内的动态调节问题。
　　（2）外因：
　　①物理因素：各种有害辐射（如X射线、紫外线和核辐射等）
　　②化学因素：有害化学药物、制剂（如砷、苯、煤焦油等）
　　③生物因素：病毒引入。
学生交流讨论： 致癌因素究竟离我们有多远？在我们的日常生活中，上述有害环境我们接触到了多少？
　　吸烟和被动吸烟、厨房烟雾、汽车尾气、装修涂料中溢散的有害气体、过量的防腐剂、化妆品中的添加剂、色素香精、黄曲霉素、各种喷雾剂、制冷剂等等是否含有致癌物质？与癌症是否有直接或间接的关系。
　　日光浴的度如何把握？医院里是否有会诱发癌症的因素？如何防范？
　　目前癌症治疗的方法主要靠那些手段？原理是什么？
三、细胞的衰老和死亡
首先要明确：这是一个正常的生理过程。学生例举细胞自然衰老死亡的例子。
提示:人体红细胞、皮肤的表皮细胞、骨髓腔壁上的细胞、根冠细胞等。
　　1、 特点：
　　对5个特点进行分析，认识因果关系。共同点都是对细胞新陈代谢物质交换和物质转化的阻碍作用，导致新陈代谢减缓、变弱。最终结果就是细胞死亡。
　　2、原因：
　　简要介绍有关假说（教参中有相关内容）
　　3、细胞的死亡：
　　细胞死亡有正常凋亡和异常死亡两类。正常的细胞死亡是在细胞遗传物质的控制下进行的主动过程，它有一套严格的程序。
　　它对于生物体的正常发育具有重要的影响。比如胚胎发育期手的发育如果没有细胞的调亡就不会有纤细的手指；如果没有正常的细胞调亡，蝌蚪的尾部就不会消失，它将永远不能变成青蛙……。正常的细胞调亡骸肩负着维持各种组织器官固有体积和形态的功能；还会使机体内异常的细胞得到及时清除，去处潜在的隐患；例如癌症就是异常的细胞没有及时死亡的结果……。因此细胞的正常死亡是生物体的一种非常重要的调节机制，是机体平衡细胞增殖，调节机体细胞树木恒定的方式，是必不可少的生命过程。
　　对细胞的生命现象进行总结。

探究活动

到互联网上查找有关最新生物热点的信息
　　到网上查找有关克隆、组织培养、细胞工程、胚胎扩大培养等相关信息，更深入地了解有关原理。
形式：根据每个人自己整理的资料进行交流。
目的：使课内知识与课外生产、生活实践相联系；与相关领域科研相联系。培养学生的知识迁移能力、知识的应用能力；培养学生查找资料并用学习的知识对素材进行分析甄别的自学能力。
　　（1）办专刊展示个人或小组整理的资料，供大家交流使用。
　　（2）准备一或几个专题研讨会进行交流。

其他探究活动
　　1.查看有关癌症的信息，了解日常生活中可能诱发癌症的因素、癌症的治疗方法及原理、向家人及所在社区做保护环境预防癌症的宣传。（可以锻炼社会工作能力）
　　（1）可以通过办专栏或宣传窗的形式在学校或社区进行宣传。
　　（2）编排成文艺节目形式如小品、校园短剧等进行宣传。
　　（3）在做好准备的情况下与父母一起对家居环境进行调查。找出污染致癌的不良环境因素，制定整治改进措施。
　　（4）与家庭中有吸烟习惯的成员进行交谈，把自己学习到的有关知识传授给家人。做一回小老师，使科学知识、科学健康的生活方式以及相关卫生保健知识在家庭里得到普及。
　　2.查看有关白血病的相关知识，了解骨髓捐献的常识。
　　（1）可以上网查资料；也可以查找有关书籍资料
　　（2）可以去医学院校或红十字会等有关机构进行采访。
　　（3）可以请有关部门的老师、学者或专家做专题科普讲座。
　　3.调查自己家居环境中以及日常生活中是否存在可以诱发癌症的污染源。

教学目标

知识方面
　　1、使学生理解新陈代谢的概念及其本质
　　2、使学生了解酶的发现过程；初步理解酶的概念、酶的特性、影响酶活性的因素
　　3、使学生理解酶在生物新陈代谢中的作用

能力方面
　　在引导学生分析生物新陈代谢概念，探究酶的特性，探究影响酶活性因素的过程中，初步训练学生的逻辑思维能力，分析实验现象能力及设计实验的能力，。

情感、态度、价值观方面
　　通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用地位；通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系；体会科学、技术、社会之间相互促进的关系，进而体会研究生命科学价值的教育。

教学建议

教材分析
　　1、酶的发现
　　教材简单介绍酶的发现历史，从1783年意大利科学家斯巴兰让尼设计的巧妙实验到20世纪80年代科学家发现少数的酶是RNA，使学生对酶的研究历史中的一些重大发现有了一个大致了解。
　　2、酶的特性
　　酶的特性主要是通过安排了有关的学生实验，让学生通过实验，发现酶的三个特性，这样的编排方式符合学生由感性到理性的认知规律，有利于引导学生主动参与教学过程，并且有利于培养学生的多种能力。酶的高效性特点，是通过比较《实验五、肝脏内的过氧化氢酶比无机催化剂的催化效率》切入；酶的专一性的特点，是通过比较《实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》切入；

　3、影响酶活性的因素
　　本节教材主要讲述酶的催化作用需要适宜的条件，通过《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件（选做）》切入。
　　本节内容的最后，安排了课外读“造福人类的酶工程”，以开阔学生的视野，同时又有助于加强学生对本节基础知识的理解，使学生体会科学、技术在改变人类生活质量中的作用。

教法建议
　　1、使学生在理解细胞水平上的新陈代谢概念及其本质是本节的重点与难点
　　新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称，这是在细胞水平上对新陈代谢的描述。其实学生已不是第一次接触新陈代谢的概念，在初中生物课和高中生物课绪论中，学习已接触到诸如同化作用、异化作用及其关系等与新陈代谢有关的知识，但那是在生物个体水平对新陈代谢下的定义。本章的新陈代谢内容是对以往知识的深化和展开，教学教师要有意识地从细胞和分子水平引导学生分析出生物体是如何自我更新的，合成与分解是如何进行的，及其二者的关系，从而使学生更深刻地理解什么是生命。
　　例如，为使学生理解"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话，教师可结合前一章细胞的物质基础与结构基础的相关知识，引导学生分析活细胞中发生的各种化学反应，如发生在线粒体内的糖的氧化放能的化学过程；发生在叶绿体中的水和二氧化碳合成为有机物的化学过程；发生在核糖体上的氨基酸缩合成多肽链的化学过程等，使学生对"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话有一个感性认识。
　　2、使学生理解酶的概念是本节的重点。在本节教学中如何组织学生完成酶具有专一性的实验并实施有效的讨论是本节的难点。
　　生命体随时随刻发生着数量巨大的生物化学反应，同时又是一个稳定的，开放的系统。细胞中发生的各种化学反应不可能在高温、高压、强酸、强碱等条件下进行，而必须在常温、常压、水溶液环境下能快速、有序地进行的，这就要尽可能地降低化学反应能阈，这是新陈代谢为什么离不开生物催化剂，即酶的原因。
　　酶的概念和酶的发现可结合一起在让学生讨论，这样可让学生充分体会生产实践和科学实验对科学发展的促进作用。酶的特性这部分内容，可先组织学生依次完成实验，然后再由学生来讨论和总结。
　　在引导学生分析酶的特性时，引导学生与蛋白质的多样性联系起来，可使学生易于理解酶的催化作用的专一注必定意味着酶的多样性，而且蛋白质分子空间结构的多样性和酶的专一性催化关系密切。
　　3、使学生理解酶具有高效性、专一性和需要适宜条件是本节的重点，如何组织学生完成影响酶活性因素的选做实验并分析、讨论实验是本节教学的难点。
在组织学生操作、分析、讨论《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件（选做）》基础上，引导学生分析两个坐标曲线图，让学生概括酶的催化作用需要适宜的温度和pH。

教学设计示例

　　【课题】 第一节  新陈代谢与酶

　　【教学重点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶的特性、影响酶活性的因素、酶在生物新陈代谢中的作用

　　【教学难点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶在生物新陈代谢中的作用

　　【课时安排】1课时

　　【教学手段】板图、多媒体课件、实验

　　【教学过程】

　　1、引入新陈代谢的概念及本质

　　（1）学生在初中生物学课本、高中绪论课的学习或通过各种媒体的介绍，对新陈代谢已经有了一定的认识，首先，教师应了解学生对新陈代谢是如何理解的。为此教师可设计一些问题，引导学生以自身为例，剖析生命是如何维持的，以此引入本节的学习，如：

　　①人体的脑细胞是通过什么途径获得营养？脑细胞中产生的代谢废物又是通过什么途径排出体外的？

　　②进入脑细胞的营养物质是如何被利用的？

　　③学生如何理解同化作用、异化作用，物质代谢、能量代谢，它们之间有何关系？

　　④想一想，人体的身体有哪些系统参与了新陈代谢过程，各是如何参与的等等？

　　（2）学生一般只能从生物个体、器官或系统水平上，说明生物体与外界环境之间进行物质和能量的交换，在此基础上，教师应把讨论引向微观水平，即细胞和分子水平的代谢过程。如可以设问：

　　①你吃下的肉类蛋白质，通过什么途径转化成为你自身的蛋白质？

　　②你吃下的淀粉类食物，通过什么途径为你提供能量？等等

　　通过分析、讨论，使学生理解：细胞的结构和生命活动的维持，需要不断地合成与分解，不断地处于自我更新的状态，而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应，从而在细胞水平理解新陈代谢的本质，即“新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称”。

　　2、酶的概念、特性及其生理功能

　　在学生理解新陈代谢的本质后，可以利用学生已有的化学知识，分析出无机化学反应过程中所需的条件一般是很激烈的，再让学生分析出生物体细胞生存的条件是很温和的，可以提问，如：

　　（1）细胞生存的条件是很温和的，那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下，迅速高效的进行呢？

　　（2）在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢？

　　这样可顺利地引出活细胞产生的生物催化剂，即酶。

　　3、酶的发现史

　　这部分的教学，教师可让学生自己阅读，也可发给学生相应的补充资料，尤其是某种酶的研究过程方面的资料，目的是让学生对酶的研究过程、方法有一个较为全面的了解，让学生切身体会到生物学的实验研究对生物学发现的重要作用。

　　学生阅读后，可提问：酶都是蛋白质吗？并做一定的说明。

　　酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质。酶是细胞中促进化学反应速度的催化剂。现已发现的酶约有3000种以上。它们分别存在于各种细胞中，催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应，使生物化学反应在常温、常压、水溶液等温和的条件下就可顺利进行。

　　很多年来，人们一直认为所有的酶都是蛋白质。然而生物学家的实验证明：RNA也可以是高活性的酶。早在1982年，T.Ceeh发现原生动物四膜虫的26S rRNA前体在没有蛋白质的情况下进行内含子的自我拼接，最终形成L19RNA。当时因为只是了解它有这种自我催化的活性，没有把它与酶等同看待。

　　1983年Atman和Pace分别报导了在RNA前体加工过程起催化作用的酶是由20%蛋白质和80%RNA组成的。如果除去蛋白质部分，并提高镁离子的浓度，则留下的RNA具有与全酶相同的催化活性，这是说明RNA具有酶活性的第一例证。

　　“酶不都是蛋白质”，这一科学事实再一次有力地证明了实验在科学发展中所起到的举足轻重的作用，同时也让我们看到，科学是发展的，探索是无止境的，而真理是相对的，现在的科学事实可能在今后会被修正，甚至推翻。

　　另外，酶、激素、维生素之间的区别值得一提，学生在以后的学习中容易把这些物质和它们的作用搞混。可就高中生物学水平做一简单比较：
 酶
 激素
 维生素
 
从化学本质上看
 蛋白质
 蛋白质（如生长素、胰岛素等）、固醇类脂类物质（如性激素）
 多种多样，一般为小分子有机物。 如维生素D是固醇类物质；维生素A是脂类物质（萜类）；维生素C是抗坏血酸（葡萄糖的衍生物）等等。
 
从生理功能看
 可提高生物体生物化学反应的速度，是一种生物催化剂。
 激素又称“化学信使”，是特定细胞合成的，能使生物体发生一定反应的有机分子。它的作用力很强，很低的浓度就能引起很强的反应，但在细胞中不能积累，很快就会被破坏。
 维生素常常与酶结合，是较复杂酶的组成成分之一。天然食物中含量极少，但这些极微小的量对人体的生长和健康是必需的，人体一般不能合成它们或合成量不足，必须从食物中摄取。
 

　可把酶的发现史与酶的特性这两部分教学内容结合起来，这样可使学生用实验方法探索酶的特性顺理成章。

　　4、酶的特性

　　在进行酶的特性教学时，教师可提问：

　　酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，有何特点?

　　为解决这个问题，教师可演示有关实验，也可安排相应的学生实验，引导学生通过对实验现象的观察，分析得出结论，即酶的高效性、专一性与多样性特性。

　　（1）酶的高效特性实验，实验前有必要简单介绍两项内容：

　　一是过氧化氢这种物质，它是动植物在代谢中产生的，对机体有毒害作用。生物体可通过过氧化氢酶，催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。无机催化剂三价铁离子也可催化这一反应；二是本实验的实验步骤。

　　实验后，让学生讨论得出过氧化氢酶的催化效率高于铁离子的结论，在此基础上，教师可列举其他实例，概括酶的高效性。教师还应强调正是由于酶的存在及其高效性，所以许多代谢反应在体外很难发生，在体内却可迅速进行。

　　（2）酶的专一性特性

　　实验前可提问：“食物中的淀粉和蔗糖同属糖类，唾液淀粉酶能否消化水解这两种物质?”

　　本实验所涉及的颜色反应要在实验前跟学生说明清楚。淀粉水解成的麦芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的条件下，与斐林试剂反应会有砖红色沉淀物质产生，淀粉和蔗糖与斐林试剂无此反应。因此，斐林试剂可以用来鉴定淀粉和蔗糖溶液中是否有麦芽糖和葡萄糖及果糖，进而推测淀粉和蔗糖是否被水解。

在此基础上，教师通过进一步实例说明酶的专一性是酶普遍具有的特性；

　　（3）酶的多样性原理，可在学生理解酶的专一性原理基础上，结合蛋白质的多样性让学生分析得出。

　　5、影响酶活性的因素

　　有条件的学校，应尽量让学生做《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件》，这对于训练学生分析实验能力，理解对照实验的设计方法等都是很帮助的。

　　在学生通过实验分析得出影响酶活性的因素后，可适当结合学生的生活实际，引导学生分析、讨论一些与之相关的生活常识。如可提问：“持续高烧不退或严重腹泻有时甚至会危及人的生命，学生知道其中的原因吗？”

　　人的正常体温是37℃，体温升高到38℃，虽然体温只是升高了1℃，但人已感觉非常没有精神，如果升高到39℃甚至40℃以上，而且持续高烧，就会出现一系列严重的反应，如昏睡、昏迷、惊厥、甚至危及生命，这是为什么呢？原来，酶作为生物催化剂，其催化活性受到很多因素的影响，如温度、pH值、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂、抑制剂等等，而酶的活性受上述因素的影响是非常敏感的，影响因素发生很小的变化的，酶活性就会发生很大的改变。人体中酶的最适温度一般为37℃，当人体体温高于或低于这个温度时，机体中酶活性就会大大降低，细胞内的各种生物化学反应不能正常进行了。

　　霍乱是一种烈性传染病，为霍乱弧菌所致，曾在世界上引起多次大流行，死亡率甚高。霍乱弧菌通过人的肠粘膜并大量繁殖，同时产生肠毒素引起剧烈腹泻造成迅速而严重的脱水，血容量明显减少，因而出现微循环衰竭，使细胞得不到钾、钠、钙、氯离子，导致肌肉痉挛；细胞得不到碳酸氢根离子而导致细胞内pH值发生较大的改变，酶活性即相应大大降低，严重的会出现代谢性酸中毒，最终病人肾功能衰竭，休克、死亡。人体大量出汗、腹泻都要相应地补充水就是这个道理；婴幼儿自身调节能力差，婴幼儿腹泻常常引起严重后果，就是这个道理。

　　或者问：“当人误食了含有重金属的食物或农药后，有一种应急措施，就是赶紧给病人大量喝牛奶或豆浆，学生知道这是为什么吗？”

　　酶活性除了与温度、pH有关外，还受有机溶剂、重金属离子等的影响。有机溶剂与重金属离子影响酶活性的主要原因是有机溶剂和重金属离子与酶蛋白上的某些化学基团结合，使酶的活性完全丧失，这也是人误食了有机磷农药、有机氯农药或含重金属离子的食物中毒甚至死亡的原因。

　　牛奶和豆浆中含有大量的蛋白质，这些蛋白质可以和重金属或有机物结合，而使这些金属离子和有机物发生沉淀。当人误食了含重金属的食品或农药后，大量饮用牛奶或豆浆可使这些有毒物质沉淀下来不被消化道吸收，从而也就避免了这些有毒物质与人体中正常的酶接触的机会，而保护了这些酶的活性。当然，这只是应急措施，还要去医院洗胃并进行进一步的治疗。

新陈代谢与ATP
教学目标

知识方面
　　1、理解ATP的分子简式及其结构特点
　　2、理解ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞中能量代谢中的意义
　　3、理解ATP的形成途径
　　4、掌握ATP是新陈代谢的直接能源，并理解ATP作为"能量通用货币"的含义

能力方面
　　学生通过分析ATP与ADP的相互转化及其对细胞内供能的意义，初步训练学生分析实际问题的能力。

情感、态度、价值观方面
　　让学生在分析自己身体内发生的ATP-ADP循环及其重要意义过程中，体验到生物学原理在生产实践中的价值，加强学生对身边的科学（RLS）这一理念的理解。

教学建议

教材分析
　　1、对于ATP的分子结构，教材首先介绍了ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，分子简式为A-P~P~P，其中A代表腺苷，T代表三个，P代表磷酸基，~代表高能磷酸键，然后从比较高能磷酸化合物释放能量的标准数值和ATP释放能量的数值入手，使学生很信服地认识到ATP的确是一种高能磷酸化合物。
　　2、对于ATP与ADP的相互转化，教材中首先介绍了ATP水解和重新合成的过程：ATP与ADP的转化中，ATP的第二个和第三个磷酸之间的高能磷酸键对于细胞中能量的捕获、贮存和释放都是很重要的。第二个高能磷酸键的末端，能很快地水解断裂，于是ATP转换为ADP，能量随之释放出来以用于各项生命活动；同样，在提供能量的条件下，也容易加上第三个磷酸，使ADP又转化为ATP。在ATP与ADP的转化过程中都需要酶的参与，活细胞内这个过程是永无休止地循环进行的。
同时还介绍了ATP与ADP的这种相互转化是十分迅速的，ATP在细胞中的含量是很少的，如肌细胞中的ATP只能维持肌肉收缩2钞钟左右。从而易于引发学生讨论ADP-ADP循环的意义，同时可使学生加强ATP是生物体维持各项生命活动所需能量的直接来源的观点。
　　3、对于ATP的形成途径，教材是在介绍了ADP-ATP循环的基础上，从动物（包括人体）和绿色植物两方面进行了阐述。对动物而言，产生ATP途径是是氧化磷酸化，即呼吸作用；对植物而言，产生ATP的过程包括氧化磷酸化（呼吸作用）和光合磷酸化（光合作用）。
　　4、对于ATP的生理功能，教材先分析了生物体内糖类、脂肪等物质具有储存能量的特点，指出新陈代谢不仅需要酶，还需要能量，糖类是细胞的主要能源之一，脂肪是生物体内重要的储能物质，但这些有机物中的能量都不能直接被生物利用，它们的能量只有在细胞中随着有机物的逐步分解而释放出来，且储存到ATP中才能被生物体利用，从而使学生易于理解为什么ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。在本节的最后，教材还用ATP是流通着的"能量货币"这一形象的比喻，以加深学生对ATP的生理功能以及ADP-ATP相互转化的认识，即伴随着ATP的水解与合成的过程，发生着能量的释放与储存，从而推动新陈代谢顺利进行。

教法建议
　　本节教学内容中，ATP的分子简式、ATP的生理功能是重点，ATP与ADP的相互转变在新陈代谢中的作用，既是教学重点也是难点。
　　1．引入本节课时，首先要让学生明确以下事实，即生物体的生存不仅仅要依靠物质上的支持，同时还必须有能量的维持，在生物体内发生物质变化的同时，必定伴随着能量的获取、储存、释放、利用和散失。这样，引入ATP这一生物体直接能源就顺理成章了。
　　2．引出ATP这一高能化合物时，还是先从学生较为熟悉的能量形式入手比较容易被学生接受。比如，可先从宏观上引导学生分析绿色植物的光合作用过程把光能以化学能的形式储存在糖类、脂肪等有机物中；动植物又通过呼吸作用分解体内的有机物而获取生命活动所需的能量。在此基础上，引导学生进一步分析出：光能只有转化成一种活跃的化学能，才能被绿色植物利用；同样，动、植物通过呼吸作用分解有机物释放出的能量，除了一部分以热能的形式散失或维持体温外，其余的都要转化成一种活跃的化学能，才能用于各项生命活动。那么这种活跃的、随时可以利用的化学能是什么呢?这样自然而然地就引出ATP这一生物体的直接能源物质。
　　3．ATP的分子结构不宜讲授得过于深入。学生只要了解ATP中具有不稳定的高能磷酸键，ATP水解时释放其能量，形成ATP时需要能量就可以了，应把学生讨论的重点放在ATP释放出的能量用于哪些生理过程，及形成ATP的高能磷酸键时，能量来自哪些生理过程，以便使学生易于理解ATP和ADP的相互转变在细胞中能量的储存、转移和利用中的作用。
　　4．ATP与ADP的相互转化及这种转化在能量的储存、转移和利用中的作用，是本节学习的难点。为使学生的讨论顺利进行，教师应适时给学生以下提示：其一，细胞内ATP的含量是相对稳定的；其二，ATP在细胞内的含量是极少的，其三，细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用，ATP的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源；其四，呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用，只有这些能量转移给ATP，且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到ATP与ADP之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的，ATP是生物体的直接能源，是细胞能量代谢的"通用货币"。
　　5．ATP的形成途径也不宜太深入，因为光合作用、呼吸作用的具体过程还没学到。注意引导学生分析出绿色植物通过光合作用，将光能转化成ATP中的化学能，并将ATP中的化学能最终储存在糖类等有机物中，即光合作用过程中固定的光能是绿色植物、动物和人形成的ATP的能量源泉。

教学设计示例

【课题】 第二节 新陈代谢与ATP
【教学重点】ATP的分子简式及其结构特点、ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、ATP的形成途径、ATP是新陈代谢的直接能源，能理解ATP作为“能量通用货币”的含义
【教学难点】ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、理解ATP作为“能量通用货币”的含义
【课时安排】1课时
【教学手段】板图、挂图、多媒体课件
【教学过程】
　　1、引言
　　设计1：通过学生列举生活实例引入ATP这一高能化合物。
　　新陈代谢的物质变化过程中，必定伴随着能量的转化。为了使学生对能量的转化有一个感性的认识，教师应鼓励学生从自己的生活中找一些能量转化的实例，比如可以提问：
　　（1）“你能举出几个生物体内发生的诸如能量转化、或能量的吸收储存、或能量的释放利用的例子来吗？”
　　（2）“绿色植物能把光能直接用于有机物的合成吗?”或“生物体通过呼吸作用把有机物中的能量释放出来，这些能量能直接被细胞利用吗？”
　　不能，光能必须要转化为一种活跃的化学能才能用于有机物的合成；有机物中的能量通过呼吸作用释放出来后，也必须转化为一种活跃的化学能才能用于生物体的各项生命活动，携带这种活跃的化合能的物质就是一种高能化合物，即ATP，这样很自然地引入了ATP这个概念。
　　设计2：从细胞中能量利用存在的矛盾入手，设计相关的问题串引入ATP这一高能化合物。
　　（1）“细胞中主要是由什么细胞器来产生能量的？”
线粒体的呼吸作用氧化分解有机物释放能量
　　（2）“细胞中有哪些生理过程在不断地消耗着能量？”
细胞分裂、细胞核中DNA的复制、核糖体合成蛋白质、细胞膜主动运输、高尔基体合成分泌等需要能量
　　（3）“细胞内产能与用能很明显地存在着空间上的隔离，细胞是怎样解决这一矛盾的呢?”
　　（4）“细胞内存在有糖类、脂肪等有机物，这些有机物含有大量且稳定的能量，但某项生命活动可能不用大量的能量就足以进行，而且糖类、脂肪中储存的能量又过于稳定，不易被生物体利用，细胞又是怎样解决这一矛盾的呢？”
这样就可自然地引入ATP这种储能少、不稳定、可为所有生理活动供能的高能化合物。
　　2、ATP的分子简式及其结构特点
　　在引导学生讨论ATP的分子结构简式及其特点时，可从ATP的英文名称中的三个字母含义、中文名称、ATP是高能化合物等方面入手，使学生易于理解ATP的结构特点及其生理作用。
　　需要向学生解释清楚高能化合物的概念，即高能磷酸键水解过程中，释放的能量是一般的共价键的2倍以上，如ATP末端磷酸水解生成ADP和磷酸时，释放出的能量约30.5kJ/mol上，而6-磷酸葡萄糖水解成葡萄糖和磷酸时，释放的能量只有13.8kJ/mol。这种键称为高能键，常以“~”符号表示。含有高能键的化合物统称为高能化合物。
　　然后让学生自己分析ATP的结构简式的含义，如ATP中两个磷酸基团之间（P和P之间用“~“表示）的化学键是高能磷酸键。
　　细胞内释放能量的反应，如呼吸作用常会伴随ADP转变成ATP；而耗能的反应，如蛋白质的合成等，需要用ATP水解成ADP再将能量释放出来，以推动需能代谢反应的进行。
　　ATP和ADP在体内总是处于不停地转化中，且处于动态平衡之中。
　　3、ATP和ADP之间的相互转变及其意义
　　在引导学生讨论ATP和ADP之间的相互转变时，需强调细胞内ATP的含量是相对稳定的；ATP在细胞内的含量是极少的，细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用，ATP的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源，呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用，只有这些能量转移给ATP，且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到ATP与ADP之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的，ATP是生物体的直接能源，是细胞能量代谢的“通用货币”。
　　4、在讨论了ATP和ADP之间相互转变及其意义后，在小结ATP在细胞内能量的转换、运输、利用中的关键作用时，可结合本节所讲的内容，提一些与ATP有关的综合性问题供学生讨论，让学生在讨论中加深对ATP这一生物体直接能源物质的理解。比如，可以讨论下面几个问题：
　　（1）众多能源物质中，ATP这种绝对含量极少的物质为什么成为直接能源？
葡萄糖、糖元、淀粉、脂肪、氨基酸、脂肪酸、磷酸肌酸等，这些都可作为生物体的能源物质，但生物体不能利用这些能源物质中的能量，这些物质中储存的能量必须要转移给ATP中。生物体直接从ATP中获得生命活动所需的各种形式的能量，如ATP可转化为机械能、电能、渗透能、化学能、光能和热量等。
　　（2）为什么ATP是细胞内能量释放、储存、转移和利用的中心物质，成为生物的直接能源呢？
　　我们来看看葡萄糖和ATP分子中储存能量的差异就明白了。ATP末端磷酸基团水解时，释放出的能量是30.5kJ/mol，一般把水解时释放20.92 kJ/mol以上能量的化合物叫高能化合物，可见ATP是高能化合物，而且其能量与某些高能化合物（如磷酸肌酸）相比，要低一些，因此磷酸肌酸中的能量可在不需额外供能的情况下转移给ATP。而葡萄糖分子彻底氧化为二氧化碳和水后，释放出2870kJ/mol的能量。结果，存在于葡萄糖分子中的能量就像存在银行里的钱，而储存在ATP分子中的能量则像“零钱”，它更容易在细胞中被使用，因此还有的说ATP是能量的“通用货币”就是这个道理。
　　（3）ATP对生命的维持是极其重要的，试想：当产生ATP的过程停止时，会发生什么？
　　举一个例子，学生可能知道氰化物可以在非常短的时间内使人死亡，其毒理就是阻挡ATP的形成。当人体ATP合成受阻后，机体没有ATP，神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续，人在3-6分钟内就会失去知觉。
　　（4）还有一个问题值得一提，就是ATP在生物体中的绝对含量是极小的，但生物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着ATP，但在正常情况下，生物体内的ATP量可满足机体的要求，奥妙何在呢？
　　生物体可把其它能源物质的能量高速地转移给ATP，以补充ATP的消耗，即ATP—ADP循环速度是很快的。

光合作用
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著名的实验；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著名实验，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著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。

　　划滤液细线是本实验的结果明显清晰的关键。滤液细线必须待第一次完全干燥后才能划第二遍，重复次数可多一些，滤液细线要齐、细、颜色深，其中齐更重要一些。

　　用纸层析法分离色素时，特别要注意滤液细线一定要处于层析液的上面，否则光合色素会溶解于层析液中，而不会沿层析液向上扩散、分离，这会使实验效果极差，甚至不发生分离，导致实验无效；另外，层析液是石油醚、丙酮、苯等有机溶剂的混合液，具有挥发性且有毒，要注意密闭。

　　正常的实验现象从上到下应为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素（a）、叶绿素（b），一般可看到下面三种色素，最上面的胡萝卜素如果操作不适当效果可能不很明显。

　　还有这个实验过程用了有毒的有机药品，因此实验后要用肥皂把手洗干净。

　　在学生观察的基础上，教师总结光合色素的种类、色素颜色、色素的吸收光谱及在滤纸条分布。

　　②学生实验结束后，教师可给学生演示叶绿体的色素吸收光谱的现象。方法是：用红、橙黄、绿、蓝紫色的薄膜，分别遮住同一光源。把盛有叶绿体的色素提取液的试管，分别放在红、橙黄、绿、蓝紫色光前、让学生观察这些光透过色素提取液的情况。可明显地看到红和蓝紫色光透过的较少（暗），橙黄和绿色光透过的较多（亮）。引导学生分析这些现象，得出叶绿体中的色素，主要吸收红光和蓝紫光。在此基础上，出示教材中的光合色素吸收光谱曲线，引导学生分析曲线含义，总结光合色素吸收光波的不同特点。

　　③教师还可引导学生进一步分析叶绿体结构特点与其光合作用功能相适应的特点，例如：与光合作用有关的各种酶集中分布于叶绿体中，有利于光合反应高效地进行；再如，叶绿体内的片层薄膜，垛叠成基粒，每个基粒由10~100个片层结构组成，这样的结构可增大叶绿体内的膜表面，扩大色素的附着面，有利于提高光能的利用效率

　　（2）有条件的学校或班级还可引导学生对色素、光合色素有关的问题做较为深入的讨论，比如可讨论下面几个问题：

　　①学生知道我们平常吃的韭黄和蒜黄是怎么培育出来的吗？

　　这个问题涉及到了植物叶绿素合成时的条件问题。

　　叶绿素是光合色素中最重要的一类色素。绿色植物的叶绿体中有四种色素，绿色植物只在光下才能合成叶绿素，这样学生已经知道这个问题的答案了。韭黄、蒜黄是在黑暗条件下培育出来的，因为植物此时不能合成叶绿素，只能长成黄化苗，而黄化苗的薄壁细胞比较多，所以吃起来比较嫩，口感比韭菜、蒜苗好一些。但要注意，植物不能长期处于无光条件下，这个道理学生应该是明白的。

　　叶绿素的形成除了有光照之外，还与什么因素有关呢？叶绿素是一种较复杂有机化合物，其中心存在一个镁离子，因此叶绿素的形成还与镁这种矿质元素有关，没有镁，叶绿素也是形成不了的。

　　②如果土壤短期缺镁，植物的叶片会出现什么现象呢？

　　可给学生适当的提示，镁与叶绿素是以不稳定化合物的形式存在的。学生可以想一想我们在植物矿质代谢中学习的内容，还记得吗？有两类矿质元素可以移动，一是像氮、磷、钾这样以离子态运输的矿质元素，还有一就是像镁这样与不稳定化合态存在的矿质元素；另一类矿质元素不能自由地在植物体内移动，如钙、铁这样以稳定难溶的状态存在的化合物。能移动的矿质元素才能被重复利用，而且这些矿质元素一般都运输到植物体生长比较活跃的地方，如茎尖、芽尖、幼叶等处。因此土壤中短期缺乏镁这种可移动的离子时，整个植物体中的叶片受损伤的程度是不一样的，此时老叶先受损变黄，而幼叶暂时不会受到缺镁的损伤，依然鲜绿。反之，如果土壤中缺乏的是钙、铁这些不能移动的离子，植物体首先受损伤的则是新叶。

　　③浅海中自上而下为什么会出现绿藻、褐藻、红藻等藻类植物的分层分布现象？

　　这也是一个和光有关的生物学问题。

　　我们平常看到的物体的颜色实际上是这个物体反射的光，如学生看到叶片是绿色，说明叶片反射绿光，而吸收了其它色光；学生看到一个物体是白色的，说明这个物体不吸收任何光，并全部反射回来；学生看到一个物体是黑色的，说明这个物体把所有光都吸收了，没有反射任何光。这是理解这个问题的关键。通过上面的分析学生可能已经知道，绿藻反射了绿光；褐藻反射了黄光，而红藻反射了红光。

　　绿藻中含有叶绿素等光合色素，红藻中有藻红蛋白（藻红素）和类胡萝卜素等光合色素。图1是太阳光的光谱示意图；图2中A是藻红蛋白的吸收光谱示意图。

图1

图2

　　通过学生所学的物理学知识，知道光子能量E=hυ，光速c =λυ， 则：υ=c/λ，从而E=（h c）/λ，即波长越短，光子的能量越高。由此可知，水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即水深层的光线相对富含短波长的光。

　　所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层；含藻红蛋白和类胡萝卜素，吸收由蓝紫光和绿色光较多的红藻分布于海水深的地方。这是植物在演化过程中，对于深水中光谱成分发生变化的一种生理适应。

植物对水分的吸收和利用
教学目标

一、知识方面
　　1、使学生了解植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式。
　　2、使学生理解渗透作用的原理。
　　3、理解植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失等过程。
　　4、理解蒸腾作用及其对植物的作用。
　　5、使学生了解合理灌溉在生产和生活实践中的运用。
二、能力方面
　　1、通过细胞质壁分离和复原的实验，进一步训练学生制作临时装片的技能，同时培养其分析实验的能力。
　　2、通过分析渗透装置得出渗透吸水原理，培养学生研究问题的能力，训练其科学思维的能力。
三、情感、态度、价值观方面
　　1、通过联系生产和生活实际，如应用植物吸水原理进行合理的灌溉，培养学生理论联系实际的理念。
　　2、通过学生对水资源现状的了解，增强学生关心、自觉保护地球水资源的意识。

教学建议

教材分析
　　本节教材主要讲述了渗透作用的原理，植物细胞的吸水和失水，水分的运输、利用和散失以及合理灌溉等方面的知识内容。
　　1、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
　　教材选简要介绍了一下植物吸收水分的器官（主要器官是根，叶等器官也可以吸收水分）、吸收水分的部位（主要是根尖的成熟区的表皮细胞）、植物根尖的结构、以及植物吸收水的两种主要方式，即吸胀吸水和渗透吸水，指出未成熟的植物细胞，还没有形成大液泡，主要依靠吸胀作用吸水；而成熟的植物细胞，即有大液泡的细胞主要以渗透作用方式吸收水分。
　　为使学生更好地理解渗透吸水原理，教材通过分析渗透装置，总结出：
　　（1）渗透作用的概念。即渗透作用是指水分子，或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
　　（2）发生渗透作用的两个条件。即一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液之间具有浓度差。
　　接着分析为什么一个成熟植物细胞相当于一个渗透系统，指出当成熟的植物细胞具备上述两个条件时，就会发生渗透作用。
　　然后安排学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》，以验证成熟植物细胞的确是一个渗透系统。
　　2、水分的运输、利用和散失
　　水分是如何从根毛细胞最终进入植物体的每一个细胞的呢？
　　（1）教材先分析了土壤溶液中的水分进入根尖以内的导管的两条途径
　　①另一条途径是通过渗透作用进入根尖成熟区的表皮细胞、并且通过成熟区表皮细胞以内的层层细胞向内渗入，最终进入导管。
　　②一条途径是通过成熟区表皮细胞细胞壁，以及成熟区表皮细胞以内层层细胞之间的细胞间隙向里渗入，最终进入导管。
　　（2）教材接着又简单介绍了水分如何通过根、茎、叶中的导管在值物体内的运输、以及少部分水被植物体利用和大部分水通过蒸腾作用散失掉的情况
　　3、本节的最后教材联系生产和生活实际，简要讲述了合理灌溉的原理和应用。

教法建议
　　1、引言
　　课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据；也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施；或者是植被对水资源起到保护作用的事例，这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题，激发学生学习的积极性，同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会，同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林有较深的体会。
　　2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水是本节的重点也是难点
植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生，因此，教师可提出一些问题，以了解学生对水分代谢的理解程度，找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足，从而进行有针对性的教学。
　　在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后，教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一教学内容。
　　（1）分析渗透装置，总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理，这是本节的难点。
　　教师一定要充分利用教材所给的渗透装置，引导学生把与该装置有关问题讨论透彻，这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
　　在渗透作用中，水分子总是从密度高的一侧更多地向密度低的一侧运动，由于在细胞中水是溶液的溶剂，因此从溶液的角度来说，水分是从溶液浓度低的一侧更多地向浓度高的一侧渗透，对此学生的理解不易明白，应注意解释清楚。
细胞壁是全透性的，而细胞膜是半透性的（选择透过性），二者在通透性上的差别，以及这种差别对渗透作用的影响、对植物细胞质壁分离的产生，都需要学生很好的理解。
　　（2）引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
　　在搞清楚渗透系统满足的两个条件后，教师先引导学生分析一个成熟植物细胞（比如根尖成熟区表皮细胞）的结构，它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过，而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液，这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
　　通过引导学生分析一个成熟的植物细胞，使学生意识到：渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的，从而得出结论，成熟的植物细胞是一个渗透系统。
　　（3）学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
　　在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后，可以提出这样一个问题：
“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢？”
　　鼓励学生大胆地提出假设或自己的实验设计，之后与书上的实验九进行比较。
　　之后，学生做实验九，实验结束后，根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确，同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象？为什么会发生质壁分离的复原等问题。
　　3、水分的利用和散失，这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义，这是本课题的教学的重点。
　　学生可能在初中已经知道，植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了，据此，可以提出下面的问题：
　　蒸腾作用是对水分的浪费吗？
　　从而引出蒸腾作用对植物生活，以至整个生态系统的重要意义。
　　4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例，一边让学生分析该措施的生物学原理的方式，以强化学生对水分代谢知识点的理解。

教学设计方案

【课题】 第四节 植物对水分的吸收和利用
【教学重点】植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式；渗透作用的原理；植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失的大体过程；蒸腾作用及其对植物的作用；合理灌溉在生产和生活实践中的运用
【教学难点】渗透作用的原理
【课时安排】授课1课时，实验1课时
【教学手段】挂图、多媒体课件、实验
【教学过程】
1、引言
　　课前可准备两组天竺葵植株，一株正常浇清水，一株浇浓盐水，以备上课学生观察之用；课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据；也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施；或者是植被对水资源起到保护作用的事例，这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题，激发学生学习的积极性，同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会，同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林也会较深的体会。
　　学生讨论水资源方面的资料，同时观察两株天竺葵的生长异同，从而引入植物细胞吸水与失水的学习。
　　植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生，因此，教师可提出一些问题，以了解学生对水分代谢的理解程度，找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足，从而进行有针对性的教学。比如，教师可提出以下问题：
　　①植物吸水的主要器官是什么?
　　②植物吸水的主要部位是什么？
　　③你了解植物根尖的结构吗？
　　④植物体运输水和无机盐的通道是什么？你知道这些通道在植物体的哪个部位吗？
　　⑤水在植物体内都可以参与哪些生理功能？
　　⑥植物体内水分是如何散失的？
　　⑦你了解蒸腾作用吗？这个生理过程对植物体的生活有什么重要意义？
　　在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后，教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一难点内容。
　　在向学生介绍植物的吸胀吸水后，可提出下面的问题供学生讨论：
　　同样干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中一段时间后，大豆种子和玉米粒相比，你认为哪种籽粒膨胀幅度更大？为什么？
　　干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中后，它们的细胞是采用吸胀的方式来吸水的，即大豆和玉米中的亲水性物质，如蛋白质、淀粉、纤维素这些物质吸水引起的。而蛋白质、淀粉、纤维素的亲水能力是不一样的，其吸水能力的顺序由大到小为蛋白质、淀粉、纤维素。而大豆种子中主要的储存物质是蛋白质，而玉米粒中主要的储存物质是淀粉，且它们的细胞壁中都含纤维素。因此豆类种子的吸胀现象就比谷物的种粒明显。
　　2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
　　向学生介绍植物吸水最主要的方式，即渗透吸水。
　　（1）分析渗透装置，总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理。
　　教师一定要充分利用教材所给的渗透装置，引导学生把与该装置有关问题讨论透彻，这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
　　让学生特别注意渗透模型装置所选用的膜是一种半透膜，并向学生说明，这种膜的特点是水分子可以自由通过而蔗糖分子很难通过。
　　学生在观察实验现象的同时，提出下面的问题引发学生的思考：
　　①同学们已经观察到，漏斗中的蔗糖液面会高于烧杯中清水的液面，此时蔗糖液的上升是逆重力方向上升的，而且长颈漏斗的管径又不是很细，所以排除了毛细现象的原因，请你想一想，是什么力量使蔗糖液会逆着重力方向上升?
　　②如果把蒙住长颈漏斗的半透膜，换成全透性纱布，你认为蔗糖液面会上升吗？
　　使学生得出半透膜的存在是发生渗透作用的关键。
　　③如果在烧杯中也放入与长颈漏斗中的相同的蔗糖液，你认为长颈漏斗中的蔗糖液还会上升吗？
　　使学生得出浓度差是发生渗透作用的另一重要条件
　　④如果把这个渗透装置再放置下去，漏斗中的液面会不断持续上升吗?为什么?
　　使学生理解渗透压这一概念
　　通过以上的分析，引导学生总结出，渗透作用是指水分子透过半透膜的扩散；发生渗透作用的条件是：一是有半透膜的存在，二是半透膜两侧具有浓度差；水分渗透的趋势是：水分子由浓度高的一侧向低的一侧渗透。
　　（2）引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
　　在搞清楚渗透系统满足的两个条件后，教师先引导学生分析一个成熟植物细胞（比如根尖成熟区表皮细胞）的结构，它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过，而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液，这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
　　通过引导学生分析一个成熟的植物细胞，使学生意识到：渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的，从而学生可以得出结论：成熟的植物细胞是一个渗透系统。
　　（3）学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
　　①在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后，可以提出这样一个问题：
　　“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢？”
　　或“如果将成熟的植物细胞置于清水中（或低于细胞液浓度的水溶液中），这个细胞会发生什么现象呢？”
　　鼓励学生大胆地提出自己的实验设计，之后与书上的实验九进行比较，讨论：
　　书上的实验设计好在呢？
　　自己的实验设计好在呢？
　　自己的实验设计中哪些地方还需要改进？
　　鼓励学生大胆地提出对实验九的假设
　　②之后，学生做实验九，实验结束后，根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确，同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象？为什么会发生质壁分离的复原？
　　③实验结束后，教师可提出一些综合性的问题引发学生的讨论，使学生对本节内容有一个全面深入的理解，比如教师可以问：
　　《植物细胞质壁分离及其复原》的实验为什么可作为鉴别细胞死活的依据？
通过分析渗透装置中发生的渗透吸水现象，应该能得出以下的结论：
　　作为一个渗透系统要满足两个条件，其一，两溶液系统间一定有半透膜隔开；其二，两溶液系统间一定要存在浓度差。
　　植物细胞质壁分离及其复原实验分析
　　通过对植物质壁分离及其复原实验的分析，应该得出这个结论：植物细胞是一个渗透系统。因为植物细胞满足渗透系统成立的两个条件，
　　其一，细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质合称原生质层，而完整的有生理功能的膜结构是选择透过性的，因此原生质层就相当于一层半透膜。
　　此处要请学生注意，半透膜与选择透过性膜是有区别的。半透膜的透性是由半透膜上的孔隙大小决定的，即分子直径大于膜孔隙的物质不能通过半透膜，只有分子直径小于膜孔隙的物质才能通过，因此半透膜是一种物理膜；而选择透过性膜的透性是由膜上磷脂双分子层的物理化学性质和膜上蛋白载体共同决定的，当然大分子物质是不能过膜的，但何种小分子物质过膜是受到严格选择的，不单纯由该物质的分子直径而定，因此细胞的膜结构是生物膜。
　　其二，植物细胞液泡中有细胞液，植物细胞外是环境溶液，它们之间被原生层这个半透膜隔开，且这两种溶液之间存在浓度差。
　　当植物细胞死亡后，其细胞中的膜结构也会随之解体，变得不完整，这样植物细胞作为渗透系统的第一个条件也就没有了，质壁分离也就不会发生。
　　还有一个问题值得一提，请学生想一想，如果把植物细胞放在高浓度的尿素溶液中，此时会发生什么现象呢？提示一下，蔗糖是不能通过膜结构的，而尿素的过膜方式为自由扩散。想到了吗，植物细胞在高浓度蔗糖液中时，因为蔗糖不能过膜，细胞液和外界溶液之间总会有浓度差，植物细胞会不断失水而发生质壁分离，除非把外界溶液换成清水，才可能出现质壁分离复原现象；而当植物细胞在高浓度尿素溶液中时，细胞液和外界溶液之间会有浓度差，植物细胞会不断失水而发生质壁分离，但因为尿素可过膜，随着尿素不断进入植物细胞，两种液体之间的浓度差会消失，此时就是不把外界溶液换成清水，也可能出现质壁分离复原现象。
　　其实这个简单的实验还可证明很多生物学事实，有必要向学生提一下。如可证明细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性、细胞膜的选择透过性、植物细胞是一个渗透系统、细胞得失水分与浓度差的关系，甚至可以定量地测定出细胞液的浓度，可以请学生琢磨一下。
　　3、水分的利用和散失，这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义，这是本课题的教学的重点。
　　学生可能在初中已经知道，植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了，据此，可以提出下面的问题：
　　蒸腾作用是对水分的浪费吗？
　　从而引出蒸腾作用对植物生活，以至整个生态系统的重要意义。
　　这部分教学可在引导学生分析蒸腾途径、蒸腾方式以及与水分吸收和运输的关系后，使学生理解蒸腾作用是植物体水分的吸收和运输的主要动力，也是植物体水分的利用和散失的主要方式。
　　有时间的话，教师让学生了解蒸腾作用的强弱在一定程度上可反映植物水分代谢状况，可以判断植物对水分的利用效率。不同生态类型的植物，适应环境的形态和结构特征，与影响蒸腾作用有关。
　　4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例，一边让学生分析该措施的生物学原理的方式，以强化学生对水分代谢知识点的理解。

探究活动

测定蒸腾作用强度

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

鉴定植物细胞的死活

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

植物的矿质营养
教学目标

一、知识方面
　　1、使学生理解矿质元素的概念，了解植物必需的矿质元素的种类和来源
　　2、使学生理解根对矿质元素离子的吸收过程及其与植物根细胞呼吸作用之间的密切关系
　　3、使学生理解根吸收矿质元素离子与根吸水的联系和区别
　　4、使学生了解矿质元素在植物体内的存在形式、运输方式和利用特点
　　5、使学生了解合理施肥、无土栽培原理和实用。

二、能力方面
　　通过引导学生分析根对矿质元素离子的吸收过程与呼吸作用的关系以及分析影响根吸收矿质离子的环境因素，训练学生分析实验和实际问题的能力。

三、情感、态度、价值观方面
　　通过在教学中介绍合理施肥、无土栽培原理和实用，增加学生学以致用的意识；培养学生关注科学、技术在现代农业生产中的应用，对学生进行生命科学价值观的教育。

 
教学建议

教材分析

　　教材主要讲述了植物必需的矿质元素、根对矿质元素离子的吸收、矿质元素的运输和利用、合理施肥以及无土栽培的基础知识。

　　1、植物必需的矿质元素

　　教材在第一章中已经学习过组成生物体的化学元素基础上讲述了：

　　（1）什么是矿质元素

　　将植物烘干后充分燃烧，植物体中的C、H、O、N元素会以二氧化碳、水分、分子态氮和氮的氧化物等气体形式散失，而矿质元素以氧化物的形式存在于灰分中，所以矿质元素元素也叫做灰分元素，它们主要是由根系从土壤中吸收，氮元素虽在燃烧过程中散失，不存在于灰分中，但是氮与其它矿质元素一样，也是植物从土壤中以无机盐的形式吸收来的，因此，也将氮归于矿质元素一类。

　　（2）什么是植物必需的矿质元素

　　目前，科学家确定的植物必需的矿质元素有13种，其中N、P、S、K、Ca、Mg 等6种属于大量元素，Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl等 7种属于微量元素。

　　（3）简要地讲述了确定植物必需的矿质元素的方法

　　在人工配制的培养液中，除去某一种矿质元素后，植物的生长发育不正常了，而补充这种矿质元素后，植物的生长发育又恢复正常的状态，就说明这种矿质元素是植物必需的矿质元素。

　　2、根对矿质元素离子的吸收

　　教材主要从植物吸收矿质元素的器官、植物吸收矿质元素的主要部位、矿质元素的存在形式、矿质元素被植物吸收的形式、根吸收矿质元素的过程几个方面介绍了植物对矿质元素离子吸收，其中根吸收矿质元素的过程是重点，也是难点，这个过程教材概括为两步：首先矿质元素离子通过交换吸附到根细胞表面；然后吸附在根细胞表面的离子通过主动运输进入细胞内。

　　教材特别强调了根对矿质元素离子吸收与根细胞呼吸作用的密切关系。

　　3、矿质元素的运输和利用

　　（1）矿质元素的运输

　　教材简要讲述了矿质元素进入根毛以后如何最终进入导管和矿质元素如何被利用的知识。教材还通过列举科学家所做的实验强调了根对矿质元素离子的吸收与根对水分的吸收是两个相对独立的过程，即植物运输水分和运输矿质元素是一个同一过程；而植物吸收水和植物吸收矿质元素离子不是同一过程，因此蒸腾作用能促进水的吸收和运输，也能促进矿质元素的运输的道理，但不能促进矿质元素离子的吸收。

　　教材还提到了植物体除了根以外、叶片等部位也能吸收矿质元素离子，及其在农业生产实际中的重要意义。

　　（2）矿质元素离子的利用

　　教材介绍了矿质元素离子在植物体内的存在形式与其能否被重复利用之间的关系。

　　4、教材注意联系生产和生活实际，概括地讲述了合理施肥的基础知识，并且简要讲述了无土栽培这一新技术的基本原理、特点以及优点。此外，本节还在“课外生物科技活动”栏目，鼓励学生利用无土栽培技术培养植物。

教法建议

　　1、引言

　　课前指导生物小组的同学用完全培养液和缺素培养液培养出一些植物体，以便课上展示给学生，引发他们对矿质元素对植物生活的作用的思考，以此引入本节内容。

　　也可以从分析植物体内化学物质的元素组成入手引入课题。例如，植物体内的物质中，蛋白质通常含有N，S、叶绿素含有Mg，核酸含有P，但植物体通过光合作用可从二氧化碳获得C和O，通过根的吸水中获得H和O。以此引导学生分析出植物体内含有的元素种类与植物吸收的元素种类之间的矛盾，从而很自然地引入植物还可从土壤吸收矿质元素这一事实。

　　也可以从根的渗透吸水直接引入，因为学生都知道土壤溶液中还溶解有各种矿质元素离子，这时可引发学生思考：溶于水的这些矿质元素离子是否是和水一起被吸收的？从而引入矿质元素离子的吸收。

　　2、矿质元素的概念

　　和根对水分的吸收情况一样，学生在初中已学过有关无机盐吸收有关的初步知识，因此，教师可提出一些问题，以了解学生对矿质代谢的理解程度，找出学生对矿质代谢理解上的偏差和不足，从而进行有针对性的教学。

　　在讨论了问题的基础上，引导学生分析矿质元素的概念、必需元素的概念、植物体内哪些元素是大量元素、哪些元素是微量元素。

　　可把学生讨论的重点放在“如何确定某种元素是植物必需的矿质元素的方法？”鼓励学生提出自己的观点和设计方案，以便渗透研究方法，对于激发学生学习兴趣，丰富学生研究问题的思路有重要作用。

　　3、根对矿质元素离子的吸收过程，是本节教学的重点，也是难点

　　（1）根细胞对矿质元素的交换吸附

　　这是根细胞吸收矿质元素离子的第一步

　　可先让学生做《根对矿质元素离子的离子交换吸附》实验，在实验过程中或实验结束后，教师通过一系列问题串引发学生对交换吸附的思考和理解。

　　学生在讨论问题时，教师可根据需要适当做一些知识和方法上的提示，最终使学生明白矿质元素离子交换的原理，然后可就上述实验做进一步讨论。

　　（2）吸附在根细胞表面的离子通过主动运输进入细胞内

　　可让学生回忆主动运输所需要的条件，即需要ATP和膜上有相应的载体蛋白；进而讨论“为什么矿质元素离子具有选择性？”等问题

　　（3）根对矿质元素离子和水分的吸收是两个相对独立的过程，是教学的难点。

　　引导学生讨论一些实验问题的基础上加深对上述观点的理解

　　3、矿质元素的运输和利用

　　（1）矿质元素的运输

　　引导学生讨论出植物运输水分和运输矿质元素是一个同一过程；而植物吸收水和植物吸收矿质元素离子不是同一过程，因此蒸腾作用能促进水的吸收和运输，也能促进矿质元素的运输的道理，但不能促进矿质元素离子的吸收。

　　老师可向学生介绍植物体除了根以外、叶片等部位也能吸收矿质元素离子，及其在农业生产实际中的重要意义。

　　（2）矿质元素离子的利用

　　教材介绍了矿质元素离子在植物体内的存在形式与其能否被重复利用之间的关系。

　　4、教材注意联系生产和生活实际，概括地讲述了合理施肥的基础知识，并且简要讲述了无土栽培这一新技术的基本原理、特点以及优点。此外，本节还在“课外生物科技活动”栏目，鼓励学生利用无土栽培技术培养植物。

教学设计方案

【课题】第五节 植物的矿质代谢

【教学重点】植物必需的矿质元素及其种类；根对矿质元素离子的吸收过程。

【教学难点】根对矿质元素离子的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。

【课时安排】实验、授课一共两课时。

【教学手段】挂图、多媒体课件、实验

【教学过程】

　　1、引言

　　课前指导生物小组的同学用完全培养液和缺素培养液培养出一些植物体，以便课上展示给学生，引发他们对矿质元素对植物生活的作用的思考，以此引入本节内容。

　　也可以从分析植物体内化学物质的元素组成入手引入课题。例如，植物体内的物质中，蛋白质通常含有N，S、叶绿素含有Mg，核酸含有P，但植物体通过光合作用可从二氧化碳获得C和O，通过根的吸水中获得H和O。以此引导学生分析出植物体内含有的元素种类与植物吸收的元素种类之间的矛盾，从而很自然地引入植物还可从土壤吸收矿质元素这一事实。

　　也可以从根的渗透吸水直接引入，因为学生都知道土壤溶液中还溶解有各种矿质元素离子，这时可引发学生思考：溶于水的这些矿质元素离子是否是和水一起被吸收的？从而引入矿质元素离子的吸收。

　　2、矿质元素的概念

　　和根对水分的吸收情况一样，学生在初中已学过有关无机盐吸收有关的初步知识，因此，教师可提出一些问题，以了解学生对矿质代谢的理解程度，找出学生对矿质代谢理解上的偏差和不足，从而进行有针对性的教学。比如，教师可提出以下问题：

　　①植物收矿质元素离子的主要器官是什么?

　　②植物矿质元素离子的主要部位是什么？

　　③矿质元素在植物体主要以什么存在？

　　④植物体运输水和矿质元素离子的通道是什么？知道这些通道在植物体的哪个部位吗？

　　⑤矿质元素离子在植物体内都可以参与哪些生理功能？

　　⑥植物体内矿质元素离子是如何散失的？等等。

　　在讨论了上述问题的基础上，引导学生分析矿质元素的概念、必需元素的概念、植物体内哪些元素是大量元素、哪些元素是微量元素。

　　可把学生讨论的重点放在“如何确定某种元素是植物必需的矿质元素的方法？”鼓励学生提出自己的观点和设计方案，以便渗透研究方法，对于激发学生学习兴趣，丰富学生研究问题的思路有重要作用。

　　3、根对矿质元素离子的吸收过程，是本节教学的重点，也是难点

　　（1）根细胞对矿质元素的交换吸附

　　这是根细胞吸收矿质元素离子的第一步

　　可先让学生做《根对矿质元素离子的离子交换吸附》实验，在实验过程中或实验结束后，教师通过下面的问题串引发学生对交换吸附的思考和理解：

　　①通过《观察根对矿质元素离子的交换吸附现象》的实验，如何理解设置对照实验的重要性。

《观察根对矿质元素离子的交换吸附现象》实验是一个简单的单因子对照实验。在单因子对照实验中，有一个非常重要的要求，即，除了要研究的那个因素设置为可变外，其它所有条件都尽量保证一致。

　　在该实验中，可变的因子只一个，即染色后的根放入的溶液不同，一个是氯化钙溶液（为实验组），另一个蒸馏水（为对照组），除了这个因素不一样外，该实验要求其它因素都尽量要保证一样，如根发育的时期、剪取的根的条数，剪取的根的长度，染色的时间，两种溶液的体积，等待的时间等等，这个实验虽然很简单，但学生对它包含的对照思想一定要重视并理解。

　　②为什么亚甲基蓝可使根细胞染成蓝色？

　　③为什么实验后蒸馏水与其中的根都没有发生颜色上的变化？

　　④为什么实验后氯化钙溶液变成浅蓝色，而根的蓝色褪去了一些？

　　⑤为什么在实验中要选择生长旺盛的根来做实验？

　　⑥为什么要选择亚甲基蓝这种活体染色剂，如果换成别的能杀死细胞的染色剂的话，这个实验的结果是否不受影响？

　　学生在讨论这些问题时，教师可根据需要适当做一些知识和方法上的提示，最终使学生明白矿质元素离子交换的原理，然后可就上述实验做进一步讨论：

　　①在这个实验一共进行了几次矿质元素离子的交换吸附？

　　本实验过程中实际涉及两次交换吸附，第一次是在染色过程中，亚甲基蓝阳离子与根细胞表面的氢离子交换；第二次是根细胞表面的亚甲基蓝阳离子与氯化钙溶液的钙离子交换；

　　②本实验的对照组是哪一组？

　　本实验中用蒸馏水作对照的原因是蒸馏水中基本不含可供交换的离子。

　　③在这个实验中，与亚甲基蓝阳离子发生过交换的离子有哪些？等等。

　　（2）吸附在根细胞表面的离子通过主动运输进入细胞内

　　可让学生回忆主动运输所需要的条件，即需要ATP和膜上有相应的载体蛋白；进而讨论：

　　① “为什么矿质元素离子具有选择性？”

　　或“为什么同种植物对同一溶液中的不同离子或同一盐分中的阴阳离子的吸收量不同？”

　　或“为什么不同种植物对同一种矿质离子的吸收量不同？”

　　植物对矿质元素有选择吸收的原因是什么呢？根吸收矿质元素离子是一个主动运输过程，而主动运输是需要蛋白载体的，因此，根细胞膜上如果有某种离子的载体，这个细胞就可以吸收这种离子，而且该离子的载体越多，一定范围内，根细胞对这种离子的吸收也就越多。

　　理解了这点后，学生就可以解释下面的现象，即硝酸钠溶液水解后是中性的，为什么常施用这种氮肥后土壤会呈碱性？学生在化学课已学过，硝酸钠是强酸强碱盐，硝酸钠水溶液水解后呈中性，但为什么土壤长期使用这种氮肥后土壤会碱化，即pH升高呢？同学可从根细胞膜上的载体去分析：我们已学过，根细胞在进行离子交换吸附时，硝酸根阴离子与碳酸氢根离子相交换，钠离子与氢离子相交换。氮元素是植物体生长所必须的，而钠元素在植物体含量甚微，可以想见，植物根细胞膜上运输含氮离子的载体数量要远远超过运输钠离子的载体数量，因此根细胞吸收的硝酸根离子多，而吸收的钠离子数量少，即硝酸根离子与碳酸氢根的交换量大，结果土壤中的碳酸氢根量就大于氢离子，从而使土壤碱化。

　　有了上面的基础，学生还可以分析下面两个例子：

　　（1）硝酸氨溶液水解后是酸性的，为什么常施用这种氮肥后土壤溶液pH不会发生很明显的变化？

　　（2）硫酸氨溶液水解后是酸性的，为什么常施用这种氮肥后土壤会呈酸性？

　　②“当外界溶液中某种矿质元素离子的浓度足够大时，为什么矿质元素离子吸收速率达到一定程度后就不再升高了？”

　　③“为什么矿质元素的吸收与植物细胞的呼吸作用有密切的联系。？”

　　（3）根对矿质元素离子和水分的吸收是两个相对独立的过程，是教学的难点

学生讨论下面的问题：

　　①引导学生对课文中讲述的有关用菜豆做的实验等实例进行分析和讨论。

　　②增加不同植物在同一营养液中吸收矿质元素离子数量的差异的讨论。

　　③增加农业生产实践上中耕松上、除草、保墒外、通气起什么作用的讨论。

　　④离子的吸收为什么有载体饱和效应，例如根细胞中K+或其他矿质元素离子的浓度已高于土壤溶液中的浓度、但是， 植物的很仍然吸收这些必需的矿质元素离子。可以引导学生对这一现象进行讨论，使学生明白植物的吸水量与离子吸收量不呈正相关。

　　⑤呼吸抑制剂为什么能抑制离子吸收，却不抑制水的吸收

　　⑥植物对离子的吸收速率远比吸水慢

　　3、矿质元素的运输和利用

　　（1）矿质元素的运输

引导学生讨论：

　　①矿质元素进入根毛以后如何最终进入导管和矿质元素如何被利用？

　　②为什么说根对矿质元素离子和水分的吸收是两个相对独立的过程？

　　或有的同学认为蒸腾作用是吸收矿质元素的动力，同时也是运输矿质元素的动力？学生认为这个说法对吗？

　　通过分析蒸腾作用的过程，引导学生得到下面的结论：

　　蒸腾作用是植物体的根吸收水分和运输水分的动力。

　　通过分析矿质元素吸收过程，学生应该已经知道，植物的根细胞吸收矿质元素与两方面条件有关，

　　其一，根细胞对矿质元素的吸收与其呼吸作用密切相关，尤其是有氧呼吸，因为呼吸作用为根细胞进行离子交换吸附提供了可供交换的离子，即碳酸氢根离子和氢离子；同时根细胞呼吸作用过程中合成的ATP又为吸附在根细胞表面的矿质离子进入根细胞的主动运输过程提供了能量。所以说，水分的吸收其动力是蒸腾作用，而矿质元素吸收的动力则不是蒸腾作用。

　　其二，由于根吸收矿质元素离子是一个主动运输过程，而主动运输是需要蛋白载体和能量的，因此，根细胞膜上运输矿质元素的载体及其数量就起着重要的作用，这点一会儿还会谈到。

　　通过分析矿质元素运输过程，让学生知道，矿质元素是与水一起由植物体的导管运输的，其动力为植物的蒸腾作用。因此说，水分和矿质元素运输的动力都是植物的蒸腾作用。

　　因此说，植物吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程，虽然二者是一起被运输出，而二者的吸收方式独立。

　　综上可知，认为蒸腾作用是吸收矿质元素的动力，同时也是运输矿质元素的动力，这种说法是不正确的，因为认为蒸腾作用是运输矿质元素的动力，而与矿质元素的吸收无关，即植物运输水分和运输矿质元素是一个同一过程；而植物吸收水和植物吸收矿质元素离子不是同一过程，因此蒸腾作用能促进水的吸收和运输，也能促进矿质元素的运输的道理，但不能促进矿质元素离子的吸收。

　　如果有时间的话的，教师可引导学用表解的形式总结根细胞吸水与根细胞吸收矿质元素离子的异同：
 水分吸收
 矿质元素的吸收
 
区别
 原理与过程不同
 渗透作用
 交换吸附和主动运输
 
吸收的动力不同
 细胞内、外溶液的浓度差；蒸腾作用形成的蒸腾拉力
 ATP
 
运载工具
 不需
 细胞膜上运载离子的载体
 
联系
 1、矿质元素一定要溶解在水中，才能被根部吸收

2、水参与完成交换吸附的离子的生成过程

3、矿质元素在植物体内的运输是随着水分的运输达到植物体的各部分

4、矿质元素被根细胞吸收后，又会影响细胞内外溶液的浓度，从而影响根对水分的渗透吸收
 

　老师可向学生介绍植物体除了根以外、叶片等部位也能吸收矿质元素离子，及其在农业生产实际中的重要意义。

　　（2）矿质元素离子的利用

　　教材介绍了矿质元素离子在植物体内的存在形式与其能否被重复利用之间的关系。

　　老师可引导学生进行列表比较，如

矿质元素的利用取决于矿质元素在植物体内的存在形式

存在形式
 离子
 不稳定的化合物
 稳定的化合物
 
移动情况
 容易移动
 可以转移
 不能转移
 
利用情况
 反复
 多次
 一次
 
集中部位
 大多分布于分生区和幼叶等代谢旺盛的部位
 大多分布于分生区和幼叶等代谢旺盛的部位
 往往在越老的器官中含量越多
 
缺乏时受害部位
 老
 老
 幼嫩
 
举例
 K
 K、P、Mg
 Ca、Fe
 

人和动物体内三大营养物质的代谢
教学目标

一、知识方面
　　1、使学生掌握糖类代谢的主要途径
　　2、使学生掌握蛋白质代谢的主要途径
　　3、使学生掌握脂类代谢的主要途径
　　4、使学生理解糖类、蛋白质、脂类三大类营养物质代谢的特点
　　5、使学生理解三大类营养物质代谢与人体健康的关系
二、能力方面
　　通过引导学生分析讨论糖类、脂类、蛋白质的代谢途径及其相互关系，训练学生分析、判断、推理等科学思维品质。
三、情感、态度、价值观方面
　　1、通过引导学生分析肝脏在三大营养物质代谢中的重要作用，使学生认识到生物体结构与其功能相适应的基本生物学观点，对学生进行生命科学观点的教育。
　　2、通过引导学生分析讨论三大类营养物质代谢与人体健康的关系，使学生体会到生命科学在人们的生产实践中的价值，对学生进行生命价值观方面的教育。

教学建议

教材分析
　　本节包括糖类代谢，脂类代谢、蛋白质代谢、三大营养物质代谢的关系、人营养物质代谢与人体健康五部分的内容。
　　1、三大营养物质的代谢途径
　　教材中糖类、脂类和蛋白质代谢途径是本节的重点和难点。由于学生缺乏有关的生物化学基础知识，而这三大营养物质的代谢途径实际上是由一系列生物化学反应组成的，而且这些变化又相当复杂。因此，处理这部分教材时一定要把握好教学内容的深度和广度，在学生能接受的情况下，尽量向学生展示三大营养物质代谢的总体轮廓。
　　（1）糖类代谢
　　教材从细胞或血浆中的葡萄糖来源，葡萄糖在细胞中的利用，即去路两个方面，简明扼要地介绍了糖类代谢，最后教材以表解的形式对这部分知识做了归纳。
　　主要内容有：细胞或血浆中葡萄糖的来源主要有三，即①食物中糖类物质的消化吸收②血糖浓度低于80-120mg/dL时，由肝糖元分解产生③由其它非糖物质（如甘油、氨基酸、乳酸等）在代谢中转化产生；细胞或血浆中葡萄糖的去路也有三，即①在细胞中氧化分解提供能量②血糖浓度高于 100mg/dL时，在肝脏或骨骼肌中合成糖元③在细胞中转化为其它非糖物质。
　　（2）脂类代谢
　　教材选择了脂类物质的三个组成，即脂肪、磷脂和胆固醇中学生熟悉的脂肪作为重点，简要介绍了脂肪的代谢途径及其特点，并用表解的形式做了归纳总结，最后教材提了一下血脂和胆固醇相关知识。
　　（3）蛋白质代谢
　　教材也从细胞或血浆中的氨基酸来源，以及氨基酸在细胞中的利用，即去路两个方面，简明扼要地介绍了蛋白质代谢，最后教材以表解的形式对这部分知识做了归纳总结。
　　主要内容有：氨基酸的来源有三，即①从食物中的蛋白质消化吸收获得②自身蛋白质分解产生③通过转氨基作用产生新氨基酸；氨基酸的去路也有三，即①合成各种组织蛋白和酶②通过转氨基作用产生新的蛋白质③通过脱氨基作用分解，其中含氮部分转化为尿素，不含氮部分转化糖类、脂肪等其它物质。
　　2、三大营养物质代谢的关系
　　教材指出，细胞内糖类、脂类和蛋白质这三类物质的代谢在时间、空间上是同时进行的，它们之间既相互联系、又相互制约，形成一个协调统一的过程。但是，糖类、脂类和蛋白质之间的转化是有条件的，不是三类物质之间都可以相互转化。
　　教师还应通过实例给学生一个明确的观点，即在三大营养物质的代谢关系中，糖类代谢处于中心地位。
　　3、三大营养物质代谢与人体健康
　　结合糖类代谢，教材简要地从人在饥饿初期和长期饥饿时血糖含量的变化，不良的饮食或偏食及不良的生活习惯导致的肥胖，阐述了这些因素对人体健康的影响，同时给出了具体的预防和治疗方法。
　　结合脂类代谢，教材从脂肪肝的产生及其预防、治疗措施介绍了合理膳食，适当运动的重要性。
　　最后教材结合蛋白质代谢，介绍了有关氮平衡的知识，如足量的蛋白质供应对于婴幼儿、儿童少年和老年人的重要意义，以及食入各种蛋白质对人体健康的重要性。

教法建议
　　1、引言
　　这部分内容由于学生缺乏相应的化学基础，加之有一部分内容涉及到了较深的生物化学方面的知识，因此本节的知识内容适于讲授为主。但本节内容又学生的日常生活、医疗保健、预防疾病联系紧密，因此本节的突破口可放在学生感兴趣的自身健康话题上引入本节课题。
　　在学生对本节的内容提起兴趣后，引导学生回忆：
　　人类摄入的营养素都有哪些？
　　从而使学生全面了解营养物质除糖类、脂类、蛋白质外，还有水、无机盐类、维生素、纤维素，即七大营养物质，并着重引导学生讨论膳食纤维（即纤维素）的有关问题。
　　2、糖类代谢
　　糖类代谢可以让学生听过或见过的一些生活经验入手，提出一些与糖类有关的问题串，引发学生的分析、思考、讨论；最后教师可把学生讨论得出的结论总结成课本中的表解。
　　3、脂类代谢
　　（1）脂肪代谢
　　脂肪代谢也应从学生自身入手，设计一些与脂肪代有关的问题串，引发学生的思考，从而归纳出脂肪代谢途径谢；最后教师可把学生讨论得出的结论总结成课本中的表解。
　　（2）血脂和胆固醇代谢
　　血脂的高低是人体健康状况的一个重要指标，是学生关心的话题，有条件的话可让学生参照我国正常成年人空腹时主要的血脂含量来衡量一下自己的血脂水平。虽然教材中没有提及胆固醇的代谢，但胆固醇与人体的健康是学生比较关心的，有可能的话，可适当补充上胆固醇在人体中的来源与去路的问题。
　　4、蛋白质代谢
　　蛋白质代谢也可采用一边结合学生自身实际，一边总结细胞中氨基酸的来源与去路的方式进行教学，最后，把学生讨论的结论归纳为教材中表解的形式。
　　5、三大营养物质代谢之间的关系
　　这部分内容涉及生物化学的内容比较多，且理论性比较强，学生在这方面接触的生活实例也不是很多，因此教师在处理这部分内容时主要通过实例讲授为主，学生思考、讨论为辅。
　　（1）糖类、脂类、蛋白质之间的转化关系
　　①糖类代谢与脂类代谢之间的关系
教师应让学生清楚，糖类与脂肪之间的转化是双向的，但它们之间的转化程度不同，糖类可以大量形成脂肪。
　　②糖类代谢与蛋白质代谢的关系
　　首先使学生明确必需氨基酸和非必需氨基酸的概念，然后教师应指出糖类与蛋白质之间的转化也可以是双向的：糖类代谢的中间产物可以转变成非必需氨基酸，但糖类不能转化为必需氨基酸，因此糖类转变蛋白质的过程是不全面的；然而几乎所有组成蛋白质的天然氨基酸通过脱氨基作用后，产生的不含氮部分都可以转变为糖类。
　　③蛋白质代谢与脂类代谢的关系
　　教师应向学说明，蛋白质与脂类之间的转化依不同的生物而有差异，例如人和动物不容易利用脂肪合成氨基酸，然而植物和微生物则可由脂肪酸和氮源生成氨基酸；某些氨基酸通过不同的途径也可转变成甘油和脂肪酸，例如用只含蛋白质的食物饲养动物，动物也能在体内存积脂肪。
　　教师最后应总结一下三大营养物质代谢之间的关系
　（1）糖类、脂类、蛋白质之间转化是受到制约的
教师可举例说明三大营养物质转化的制约条件：
　　例如，糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪却不能大量转化成糖类，而且糖类供应充足时才有可能大量转化成脂肪；
　　再如教师还可举人和动物体内糖类、脂类、蛋白质作为能源物质的先后顺序这个例子，或者提问下面的问题：长期营养不良的人为什么会全身浮肿？
　　教师应向学生阐明三大营养在人和动物体的作用是各有侧重的，糖类是主要的供能物质，脂肪是主要的储能物质，蛋白质的主要作用于是构成生物体和调节生命活动。人体所需要的能量主要来自于糖类氧化分解，只有当糖类代谢发生障碍，人体才会动用脂肪和蛋白质氧化分解供能，当糖类和脂肪的摄入量都不足时，体内蛋白质就将成为主要的供能物质；然而当糖和脂肪供应充足，且其代谢过程又都正常时，体内蛋白质的分解供能就会相应减少。
　　6、三大营养物质代谢与人体健康
　　（1）糖类代谢与人体健康
　　教师可引导学生分析教材中的血糖的来源与去路的示意图，分析人体对血糖浓度的调节机制。
　　人体血糖浓度一般维持在80-120mg/dL（0.1%），食物中的糖类物质被消化为葡萄糖，然后被吸收入血液，血糖增加，此时一部分葡萄糖会在肝脏和肌肉等处转化为肝糖元和肌糖元，使血糖浓度维持在80-120mg/dL（0.1%）的正常水平；反之，血糖浓度下降时，肝脏中的肝糖元又可以转变为葡萄糖陆续释放到血液中，使血糖浓度继续维持稳定状态。
　　人在长期饥饿状况下或肝功能减退的情况下，血糖含量降低到50-60 mg/dL，为低血糖，主要表现为头晕、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等症状。出现低血糖早期症状，又得不到及时的缓解，因为脑组织功能活动所需要的能是主要来自葡萄糖的氧化分解，而脑组织中含糖元极少，需要随时从血液中摄取葡萄糖来氧化供能，所以会出现惊厥和昏迷等症状，当血糖含量低于45mg/dL时，脑组织就会因得不到足够的能量而发生功能障碍。
　　③从三大营养物质代谢的角度分析，造成人体肥胖的原因可能有哪些？
　　（2）脂肪代谢与人体健康
　　教师可与学生一起讨论脂肪肝的问题，可提问：你听说过脂肪肝吗？知道为什么会得这种病吗？知道脂肪肝对人体带来的危害吗？
　　3、蛋白质代谢与人体健康
　　教师可通过下面的问题引起学生兴趣和思考：
　　①你觉得动物性蛋白的营养学价值高，还是植物性蛋白的营养学价值高？为什么？
　　②为什么说在食物中掺食豆类可以提高其它蛋白质的利用率？

教学设计方案

【课题】第六节 人和动物体内三大营养物质的代谢
【教学重点】糖类、脂类和蛋白质的代谢途径、三大营养物质的代谢之间的关系、营养物质代谢与人类健康的关系
【教学难点】糖类、脂类和蛋白质的代谢途径、三大营养物质的代谢之间的关系
【课时安排】3课时
【教学手段】挂图、板图
【教学过程】

第一课时

1、引言
　　这部分内容由于学生缺乏相应的化学基础，加之有一部分内容涉及到了较深的生物化学方面的知识，因此本节的知识内容适于讲授为主。但本节内容又学生的日常生活、医疗保健、预防疾病联系紧密，因此本节的突破口可放在学生感兴趣的自身健康话题上。例如，教师可从：为什么偏食会引起肥胖？如何科学地减肥？如何科学地制定自己每周的的食谱？如何预防心血管方面的疾病？如何预防脂肪肝？科学饮食与长寿的关系？为什么生命在于运动？等等学生日常生活常涉及的问题入手，引入三大营养物质的代谢；也可让学生自己提出一些他们想知道的，与自身健康有关的问题，供全班讨论，在此基础上引入本节课题。
　　在学生对本节的内容感到有兴趣后，引导学生回忆：
　　人类摄入的营养物质都有哪些？
　　从而使学生全面了解营养物质除糖类、脂类、蛋白质外，还有水、无机盐类、维生素、纤维素，即七大营养物质，并着重引导学生讨论：
　　①为什么膳食纤维（即纤维素）属于糖类，为什么单列出来，成为营养物质的一类？
　　因为膳食纤维不为人和多数动物所消化，但由于其独特的作用，故仍称为营养物质。
　　②以前人们没有把膳食纤维列为营养物质，现在却它高度重视起来了，把它列为第七大营养素，你知道纤维素对人类健康有什么积极意义吗？

2、糖类代谢
　　糖类代谢可以学生听过或见过的一些生活经验入手，如：
　　①人体细胞中的葡萄糖可以通过哪些途径获得？
　　②可引导学生分析低血糖为什么会引起人头晕？从这种现象你能想到葡萄糖在人类内主要的生理功能是什么吗？
　　③糖尿病的病因、病症、预防治疗措施是什么？
　　④胰岛肿瘤为什么会引起的低血糖昏厥？
　　⑤人体血糖浓度总是保持在较稳定的水平，其调节机理如何？
　　⑥北京鸭吃的一般是淀粉类食品，为什么会很快育肥，而且体内脂肪含量很高？等等
　　在上述这些问题的讨论中，学生就可对人和动物的糖类代谢途径，即细胞内或血浆中的葡萄糖的来源及其去路有一个明晰的认识。
　　最后教师可把学生讨论得出的结论总结成课本中的表解。

第二课时

1、引言
　　从学生自身入手，设计一些与脂肪代谢有关的问题串，引发学生的思考，从而引入脂肪代谢，比如教师可提问：
　　①你吃下的脂肪类食物，在消化道内被消化成哪些小分子物质？
　　②脂肪酸和甘油的吸收与葡萄糖、氨基酸相比有什么不同的地方？
　　③你知道人类的脂肪一般都储存在哪些部位吗？
2、脂类代谢
　　（1）脂肪代谢
　　教师可从脂肪的来源、储存、去路三方面引导学生讨论，如可提出以下问题：
　　①脂肪酸和甘油在人体主要的生理功能是什么？
　　②你知道为什么生物体以脂肪而不是糖元作为长期的、主要的储能物质吗？等等
　　最后教师可把学生讨论得出的结论总结成课本中的表解。
　　（2）血脂和胆固醇代谢
　　血脂的高低是人体健康状况的一个重要指标，是学生关心的话题，有条件的话可让学生参照我国正常成年人空腹时主要的血脂含量来衡量一下自己的血脂水平。虽然教材中没有提及胆固醇的代谢，但胆固醇与人体的健康是学生比较关心的，有可能的话，可适当补充上胆固醇在人体中的来源与去路的问题。
　　教师提问：“胆固醇大部分来自动物及植物，少量在体内合成”，这句话为什么不对？”
　　胆固醇的来源：人和动物体内胆固醇，除少量来自于动物性食物外，主要在体内合成，其中肝脏是合成胆固醇的主要器官。因此说：“胆固醇大部分来自动物性食物，少量在体内合成”的说法是不正确的。
　　胆固醇的去路：其一，参与构成生物体的组织，是细胞膜和细胞器膜以及神经髓鞘的主要组成部分。其二，转化为具有重要生理作用的化合物，如某些类固醇激素，如肾上腺皮质激素、性激素、维生素D、胆汁酸等。
3、蛋白质代谢
　　蛋白质代谢也可采用一边结合学生自身实际，一边总结细胞中氨基酸的来源与去路的方式进行教学，最后，把学生讨论的结论归纳为教材中表解的形式。
　　在引导学生讨论时，教师可以提出以下的问题：
　　①人体细胞中的氨基酸主要来源于哪些生理过程？
　　②人体细胞中的氨基酸可用于哪些生理过程？
　　③为什么儿童、孕妇、大病初愈的病人，在他们的食物应含有更多的蛋白质？
　　④产生尿素与排出尿素的部位分别在哪里？
　　⑤为什么肾脏功能不全或肾衰竭的患者不宜多吃含蛋白质高的食物？
　　⑥排尿、出汗是排泄过程，那么你认为排便也属于排泄吗？
　　新陈代谢是一切生命活动的基础，是生命的基本特征，是生物体自我更新的过程，而细胞是新陈代谢的场所，这是同学们易忽略的，有的同学总认为人体的物质代谢过程发生在消化道中，这是一个错误的认识。排泄是生物体把新陈代谢异化过程产生的最终产物排出体外的过程。搞清楚这些问题后，学生就容易理解下面这个问题：为什么排尿过程属于排泄；而排出食物残渣的过程就不能叫排泄？因为排尿过程、出汗过程是排出人体代谢终产物的过程，代谢终产物，如二氧化碳、水、尿素、尿酸是细胞内产生的；而食物残渣是消化的终产物，而消化是在消化道内，即细胞外完成的。因此出汗、排尿过程是属于排泄，而排便过程不属于排泄，而称为排遗。
　　⑦为什么肝炎病人要检测血液中的谷氨酸-丙酮酸转氨酶（简称GPT）含量？
　　人体中有两种转氨酶的活性较高，即GPT（谷丙转氨酶）和GOT（谷草转氨酶），它们分别催化下面的两个反应：
　　α-酮戊二酸+丙酮酸→谷氨酸+丙酮酸
　　α-酮戊二酸+天冬氨酸谷氨酸→谷氨酸+草酰乙酸
　　正常人血清中GPT（谷丙转氨酶）和GOT（谷草转氨酶）的活性很低，急性肝炎患者的血清中GPT含量显著升高，心肌梗塞时GOT的含量明显上升，故血清GPT和GOT的测定有助于肝病和心脏的诊断和疗效观察。
　　肝脏中氨基酸代谢比其他组织中的氨基酸代谢活跃，这是因为肝脏中含有丰富的催化氨基酸代谢的酶类。正常肝细胞中的GPT很少进入血液，只有肝病变时，由于肝细胞的细胞膜通透性增加，或肝细胞坏死，GPT可以大量进入血液。所以，临床上常用测定血清中GPT的数值，作为诊断肝脏疾病的重要指标之一。
　　⑧想一想，如果早餐只喝牛奶，吃鸡蛋，这种早餐的食谱搭配合理吗？如何改进？
　　⑨若人体在糖类代谢、脂肪代谢失调的情况下，主要依靠蛋白质作为主要的能源来源，你认为这种情况下人体的哪些脏器的负担会加重？（肝脏、肾脏）

第三课时

1、引言
　　学生已经分别学习了糖类代谢、脂类代谢和蛋白质代谢的途径，可先让学生根据所学，用关系图的方式，把这三大营养物质之间的转化关系画下来，教师以此了解学生对以前所学知识的掌握程度，并针对学生的理解上有错误或偏差的地方有的放矢地进行讲解。
2、三大营养物质代谢之间的关系
　　这部分内容涉及生物化学的内容比较多，且理论性比较强，学生在这方面接触的生活实例也不是很多，因此教师在处理这部分内容时主要通过实例讲授为主，学生思考、讨论为辅。
　　（1）糖类、脂类、蛋白质之间的转化关系
　　①糖类代谢与脂类代谢之间的关系
　　教师应让学生清楚，糖类与脂肪之间的转化是双向的，但它们之间的转化程度不同，糖类可以大量形成脂肪，例如酵母菌放在含糖培养基中培养，细胞内就能够生成脂类，个别种类的酵母菌合成的脂肪可以高在这酵母菌干重的40%；然而脂肪却不能大量转化为糖类，例如某些动物在冬眠的时候，脂肪可以转变成糖类。
　　②糖类代谢与蛋白质代谢的关系
　　首先使学生明确必需氨基酸和非必需氨基酸的概念：所谓非必需氨基酸是指在人体细胞中可能合成的氨基酸；所谓必需氨基酸是指在人体细胞中不能合成的氨基酸，人体的必需氨基酸共有8种，它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸。
　　然后教师应指出糖类与蛋白质之间的转化也可以是双向的：糖类代谢的中间产物可以转变成非必需氨基酸，但糖类不能转化为必需氨基酸，因此糖类转变蛋白质的过程是不全面的；然而几乎所有组成蛋白质的天然氨基酸通过脱氨基作用后，产生的不含氮部分都可以转变为糖类，例如，用蛋白质饲养患人工糖尿病的狗，则有50%以上的食物蛋白质可以转变成葡萄糖。
　　③蛋白质代谢与脂类代谢的关系
　　教师应向学说明，蛋白质与脂类之间的转化依不同的生物而有差异，例如人和动物不容易利用脂肪合成氨基酸，然而植物和微生物则可由脂肪酸和氮源生成氨基酸；某些氨基酸通过不同的途径也可转变成甘油和脂肪酸，例如用只含蛋白质的食物饲养动物，动物也能在体内存积脂肪。
　　教师最后应总结一下三大营养物质代谢之间的关系，并可用下图表示：

（1）糖类、脂类、蛋白质之间转化是受到制约的
　　教师可举例说明三大营养物质转化的制约条件：
　　例如，糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪却不能大量转化成糖类，而且糖类供应充足时才有可能大量转化成脂肪；再如教师还可举人和动物体内糖类、脂类、蛋白质作为能源物质的先后顺序这个例子；教师应向学生阐明三大营养在人和动物体的作用是各有侧重的，糖类是主要的供能物质，脂肪是主要的储能物质，蛋白质的主要作用于是构成生物体和调节生命活动。人体所需要的能量主要来自于糖类氧化分解，只有当糖类代谢发生障碍，人体会动用脂肪和蛋白质氧化分解供能，当糖类和脂肪的摄入量都不足时，体内蛋白质就将成为主要的供能物质；然而，当糖和脂肪供应充足，且其代谢过程又都正常时，体内蛋白质的分解供能就会相应减少。
　　这部分教学的最后，教师可提出一些综合性的问题供学生分析讨论，如：长期营养不良的人为什么会全身浮肿？
　　所谓浮肿是组织细胞之间的细胞液中的水分含量多于正常状态所致。我们知道，内环境中的淋巴、血浆、组织液之间从物质流动角度看有以下关系：组织液与血浆之间可双向交换物质，淋巴中的物质可单向流入血浆，组织液中的物质单向流入淋巴，且正常生理状态下如果保持着动态平衡的组织液多了，就意味着这种动态平衡被破坏。造成这种破坏的原因是什么呢？组织液多于正常状态，可能有两种原因，其一血浆的浓度低于正常状态；其二，组织液浓度高于正常状态。
我们先分析第一个原因是否成立，血浆浓度有没有可能低于组织液浓度呢？当人长期营养不良，这里说的营养不良主要是饥饿引起的，而不是因为偏食引起的。当人长期营养不良，结果会使血浆中的蛋白质含量降低，使血浆浓度下降，当其浓度低于组织液浓度时，组织液含量会增多，表现出水肿的现象，因此长期营养不良的人会全身浮肿。
　　我们再来分析第二个原因有没有可能发生。学生这能有过这样的经历，不小心被桌椅碰得较重时，并没有碰破，也没出现皮下出血，但被撞的地方会肿起来。这也是由于组织液多于正常状态所致，为什么呢。原来，身体的某个部位被碰得较重后，皮下毛细血管并没有破裂，因此不会流血，但毛细血管还是受到了损伤，表现为毛细血管的通透性比以前大，正常情况下，毛细血管是不允许大分子物质如蛋白质通过的，但受伤后，毛细血管对大分子的通透性增高，平时不能进入组织液的蛋白质现在进入组织液了，结果造成细胞液浓度高于正常状态，导致吸水增多，同样表现出水肿的现象。
　　至于受伤后消肿的过程是组织液被重吸收回血浆或淋巴的过程。消肿的关键是组织液中的蛋白质减少，以降低组织液的浓度。在组织液中的蛋白质不易通过毛细血管回到血浆，但可从毛细淋巴管进入淋巴，因此淋巴在回收蛋白质方面起着很重要的作用，淋巴回流不畅，也会引起水肿。
3、三大营养物质代谢与人体健康
　　（1）糖类代谢与人体健康
　　教师可引导学生分析教材中的血糖的来源与去路的示意图，分析人体对血糖浓度的调节机制。
　　人体血糖浓度一般维持在80-120mg/dL（0.1%），食物中的糖类物质被消化为葡萄糖，然后吸收血液，血糖增加，此时一部分葡萄糖会在肝脏和肌肉等处转化为肝糖元和肌糖元，使血糖浓度维持在80-120mg/dL（0.1%）的正常水平；反之，血糖浓度下降时，肝脏中的肝糖元又可以转变为葡萄糖陆续释放到血液中，使血糖浓度继续维持稳定状态。
　　人在长期饥饿状况下或肝功能减退的情况下，血糖含量降低到50-60 mg/dL，为低血糖，主要表现为头晕、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等症状。出现低血糖早期症状，又得不到及时的缓解，因为脑组织功能活动所需要的能是主要来自葡萄糖的氧化分解，而脑组织中含糖元极少，需要随时从血液中摄取葡萄糖来氧化供能，所以会出现惊厥和昏迷等症状，
　　当血糖含量低于45mg/dL时，脑组织就会因得不到足够的能量而发生功能障碍。
　　教师可适时提出下面的问题：
　　①出现低血糖早期症状后，应该采取什么样的措施能迅速缓解？
　　②出现低血糖昏迷症状后，应该采取什么样的措施能迅速缓解？
　　③从三大营养物质代谢的角度分析，造成人体肥胖的原因可能有哪些？
　　（2）脂肪代谢与人体健康
　　教师可与学生一起讨论脂肪肝的问题，可提问：你听说过脂肪肝吗？知道为什么会得这种病吗？知道脂肪肝对人体带来的危害吗？
　　脂肪的来源太多时，肝脏就会将多余的脂肪合成脂蛋白，从肝脏中运输出去，如果肝脏功能不好，或合成脂蛋白原料磷脂不足时，会使脂蛋白的合成受阻，脂肪不能顺利的从肝脏中运输出去，积累在肝脏中的脂肪会导致脂肪肝的形成，长期下去学会使肝细胞坏死，造成肝硬化。
　　3、蛋白质代谢与人体健康
　　提问：
　　①你觉得动物性蛋白的营养学价值高，还是植物性蛋白的营养学价值高？为什么？
　　动物性食物（如乳、蛋、肉）中氨基酸的种类较全，有些植物性食物中的蛋白质，缺少人体的某些必需氨基酸，如玉米中蛋白质缺少色氨酸，赖氨酸和半胱氨酸，大米等谷类蛋白质一般都缺少赖氨酸。因此，植物性食物如果不好，就容易出现氨基酸缺乏，导致蛋白质合成受阻，出现营养不良。如只吃玉米和大米，由于必需氨基酸种类不全，蛋白质合成不能进行，结果出现营养不良。
　　②为什么说在食物中掺食豆类可以提高其它蛋白质的利用率？
　　豆类蛋白质中赖氨酸的含量比较丰富，可以补充其他蛋白质的不足，所以掺食豆类可以提高其它蛋白质的利用率。
生物的呼吸作用
教学目标

一、知识方面
　　1、使学生了解呼吸作用的概念
　　2、使学生掌握有氧呼吸的过程
　　3、使学生理解有氧呼吸和无氧呼吸的异同
　　4、使学生理解呼吸作用的意义
　　5、使学生理解呼吸作用的本质
　　6、使学生理解呼吸作用和光合作用这两种生物界最重要的两种生理过程的区别与联系
二、能力方面
　　1、通过分析有氧呼吸的过程，训练学生分析问题的能力，培养他们良好的思维品质。
　　2、通过让学生对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同、光合作用和呼吸作用的异同，培养学生列表比较能力和归纳的能力。
三、情感、态度、价值观方面
　　通过引导学生讨论利用光合作用、呼吸作用的原理，提出使作物增产的措施，激发学生学习生物学的兴趣，增强学生对科学、技术、社会的理解，培养学生关心身边的科学的意识，同时进行生命科学价值观的教育。

教学建议

教材分析

　　本节是本章的重点内容之一。教材包括、有氧呼吸、无氧呼吸以及呼吸作用的意义等四部分内容。
　　1、呼吸作用的概念
　　教材中提及的呼吸的概念基本上和初中生物课本中提到的类似，只是更加强调发生的部位在细胞中，氧化的底物不只是葡萄糖，还有糖类、脂类和蛋白质，这部分内容对学生进一步深入学习呼吸作用原理起到承上启下的作用。
　　2、有氧呼吸
　　教材首先指出有氧呼吸是高等动、植物进行呼吸作用的主要形式，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。
　　接着教材给出了有氧呼吸的总反应式，在此基础上结合插图阐述了有氧呼吸全过程的三个阶段、并且指出了各阶段进行的场所：
　　第一阶段是葡萄糖脱氢，产生还原性氢、丙酮酸和少量的ATP，这个阶段在细胞质的基质中进行。
　　第二阶段是丙酮酸继续脱氢，同时需要水分子参与反应，产生还原性氢、二氧化碳和少量的ATP，这个阶段在线粒体中进行。
　　第三阶段是前两阶段脱下的氢与氧气结合生成水，这一阶段产生了大量的ATP，这个阶段也在线粒体中进行。
　　3、无氧呼吸
　　教材首先说明生物一般是在无氧条件下能进行无氧呼吸，并分别阐述了高等植物细胞的无氧呼吸及其场所、高等动物细胞的无氧呼吸及其场所。
　　然后教材对一些高等植物的某些部分在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸又做了补充说明；同时教材还用小号字对有氧呼吸的进化做了简要的介绍。
　　教师在这里应补充无氧呼吸与发酵这一组学生易混淆的概念。
　　4、有氧呼吸与无氧呼吸的异同
　　教材是以图表结合讲述的形式，对有氧呼吸和无氧呼吸的区别进行了比较。
　　5、呼吸作用的意义
　　教材从两个方面论述了呼吸作用的意义，其一，为生物体的生命活动提供能量；其二，为其他化合物的合成提供能量；在这里教师有必要对呼吸的意义作适当的补充，如：呼吸作用过程中的中间代谢产物是进行各物质转化的原料；再如有氧呼吸的出现对生物进化速度所起的巨大推动作用等。

教法建议

1、引言
　　因为呼吸作用在初中生物课上也是重点学习的重要生物学原理之一，所以学生对呼吸作用的最基本的物质变化和能量变化还是有基础的，因此引言可从学生已有的对呼吸的理解作为切入点，教师可设计问题串检测学生对呼吸的理解程度，并把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起进行教学。

2、有氧呼吸
　　（1）让学生比较初中和高中生物学课本所给的有氧呼吸的总反应方程式，在比较中体会有氧呼吸的产物与反应物都需要水这一事实。
　　（2）有氧呼吸的过程
　　①有氧呼吸过程程中的物质变化和ATP的产生
　　在引导学生讨论以葡萄糖为底物的有氧呼吸的三个阶段时，可采用如下教法：教师一边写化学反应程式，一边让学生配平反应式，同时参看课本图解的方法来进行教学。
　　A、第一阶段：在细胞质的基质中，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，同时脱下4个[H]；在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生少量的ATP。
　　B、第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下，共脱下20个[H]，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳；在此过程释放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，产生少量的ATP。
　　C、第三阶段：在线粒体的内膜上，前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水；在此过程中释放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生大量的ATP。
　　教师可指导学生把有氧呼吸的三个阶段进行表解分析。
　　（3）有氧呼吸过程中能量变化
　　教师应向学生说明，在有氧呼吸过程中，葡萄糖彻底氧化分解，1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都有以热能的形式散失了。
　　（4）在学生完全清楚了有氧呼吸的三个步骤后，教师应提一些综合性的问题，让学生在讨论过程中，深化对有氧呼吸过程的理解。
　　为使学生树立学以致用的观念，同时也是对上节课所学内容的复习，教师还可以提一些利用有氧呼吸原理用于生产实践的相关问题，供学生讨论，同时加深对有氧呼吸的理解。比如教师可设计这样的问题：
　　“如果有人向你请教怎么能长期储存农作物种粒、蔬菜或水果，你能利用学过的呼吸作用原理，提供一些有价值的建议或措施吗？”
　　3、无氧呼吸
　　（1）无氧呼吸的概念
　　教师可引导学生讨论：“生物体在什么情况下，可能会供氧不足？”，这样很自然地有了下一设问：“在缺氧条件下，生物体如何呼吸呢？”从而引入对无氧呼吸的学习。
　　教师应向学生解释我们平常所说的呼吸作用实际上指的有氧呼吸，它是在有氧的条件下进行的。无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等生物称为无氧呼吸，如果是微生物（如乳酸菌、酵母菌），则习惯上称为发酵。
　　（2）无氧呼吸的过程
　　教师可采用一边写化学方程式，一边让学生配平反应式的方法进行教学，引导学生分析讨论高等植物细胞的无氧呼吸过程及其场所、高等动物细胞的无氧呼吸过程及其场所。最后总结无氧呼吸的全过程。
　　第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。
　　第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。
　　为使学生加深对无氧呼吸的理解，教师可设计一些问题供学生讨论。
　　4、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
　　有氧呼吸和无氧呼吸从葡萄糖到丙酮酸这一阶段完全相同，只是从丙酮酸开始它们分别沿不同的途径形成不同的产物。
　　教师可引导学生用表解的形式比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同。
　　教师为学生提供有价值的，与学生生活密切相关的讨论话题，以强化对二者联系的理解。如可提问题：
　　①你每天都进行很多运动吧？你是否想过，当你进行不同形式的运动时，你的身体其实采用不同的方式为你供能呢？
　　②病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸？
　　5、有氧呼吸与光合作用的异同
　　教师可引导学生用表解的形式比较有氧呼吸与光合作用的异同。
　　此时教师可为学生提供一些可供讨论的与人类生产实践相联系的话题来分析，以训练其分析问题的能力。如教师可问：
　　“你能利用光合作用、呼吸作用原理，提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗？”
　　6、呼吸作用的意义
　　教师可从下面几个方面引导学生分析呼吸作用的意义
　　（1）为生物体的生命活动提供能量；
　　（2）为其他化合物的合成提供能量；
　　（3）呼吸作用过程中的中间代谢产物是进行各物质转化的原料，例如，呼吸作用的中间产物丙酮酸，在酶的作用下可迅速转化为甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各类物质。可以说，呼吸作用是生物体内各种有机物相互转化的枢纽，它把生物体的糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢等连成了一个整体。
　　（4）有氧呼吸的出现对生物进化速度所起的巨大推动作用。

教学设计方案（一）

【课题】 第七节  生物的呼吸作用

【教学重点】 有氧呼吸的过程；有氧呼吸和无氧呼吸的异同；呼吸作用的本质；呼吸作用和光合作用的区别与联系。

【教学难点】有氧呼吸过程；无氧呼吸的过程

【课时安排】2课时

【教学手段】挂图、板图、多媒体课件

【教学过程】

第一课时

1、引言

　　因为呼吸作用在初中生物学课上也是重点学习的重要生物学原理之一，所以学生对呼吸作用的最基本的物质变化和能量变化还是有基础的，因此引言可从学生已有的对呼吸的理解作为切入点，教师可用下面的问题串检测学生对呼吸的理解程度：

　　你能写出呼吸作用的化学反应方程式吗？

　　呼吸作用的最本质的物质变化是什么？

　　呼吸作用最本质的能量变化是什么？

　　呼吸作用发生在生物体的哪个部位？

　　呼吸作用的原料是什么？等等

　　因此，可以把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起进行教学。

2、有氧呼吸

　　（1）让学生比较初中和高中生物学课本所给的的有氧呼吸的总反应方程式，在比较中体会有氧呼吸的产物与反应物都需要水这一事实。

　　（2）有氧呼吸的过程

　　①有氧呼吸过程程中的物质变化和ATP的产生

　　在引导学生讨论以葡萄糖为底物的有氧呼吸的三个阶段时，可采用如下教法：教师一边写化学反应程式，一边让学生配平化学反应式，同时参看课本的图解的的方法来进行教学。

　　A、第一阶段：在细胞质的基质中，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，同时脱下4个[H]；在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生少量的ATP。

　　B、第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下，共脱下20个[H]，丙酮被氧化分解成二氧化碳；在此过程释放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，产生少量的ATP。

C、第三阶段：在线粒体的内膜上，前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水；在此过程中释放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生大量的ATP。

教师可指导学生把有氧呼吸的三个阶段进行表解分析，如
 第一阶段
 第二阶段
 第三阶段
 
场所
 细胞质基质
 线粒体
 线粒体
 
反应物
 葡萄糖
 丙酮酸和水
 还原性氢和氧气
 
生成物
 丙酮酸和还原性氢
 二氧化碳和还原性氢
 水
 
产生ATP数量
 少量（2）
 少量（2）
 大量（4）
 
需要ATP数量
 需要（2）
 不需要
 不需要
 
氧的关系
 无关
 无关
 有关
 

（3）有氧呼吸过程中能量变化

　　教师应向学生说明，在有氧呼吸过程中，葡萄糖彻底氧化分解，1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了。

　　（4）在学生完全清楚了有氧呼吸的三个步骤后，教师应提一些综合性的问题，让学生在讨论过程中，深化对有氧呼吸过程的理解：

　　①如：教师应使学生明白有机物在体外氧化（即燃烧）与有机物在体内氧化的化学本质是完全一样的，但其化学反应的历程却是不一样的，为此可提出这样的问题：“有人说葡萄糖在细胞内的氧化就是葡萄糖在体内的“燃烧”过程，你认为这一说法有道理吗？”

　　本题涉及到了生物体的另一项极其重要的生理过程，即呼吸作用。首先分析一下葡萄糖在细胞内的这种生理作用为什么可以叫“燃烧”，我们从对下表的分析入手，深入了解一下呼吸作用。

　　②再如：引导学生分析明白有氧呼吸为什么是一个氧化分解过程，教师可提出这样问题：“你能分析一下为什么呼吸作用与有机物的氧化分解是同一个含义吗？”

　　氧化还原反应的本质实际上是物质得失电子的问题，对于一个有机化学反应，可以有一个较为简单的方法判断是氧化反应还是还原反应，若一个有机化合物去氢或加氧，这个物质就是被氧化了，如果一个有机化合物加氢或去氧，这个物质就是被还原了。

新陈代谢的基本类型
教学目标

一、知识方面
　　1、使学生了解新陈代谢的基本类型
　　2、使学生理解化能合成作用与光合作用的区别与联系
二、能力方面
　　1、通过学生对新陈代谢基本类型的学习，培养学生对概念进行科学分类的能力
　　2、通过学生分析、比较光合作用和化能合成作用的异同，培养学生科学的思维品质。
　　3、通过学生分析某个生物的新陈代谢类型，培养学生利用概念进行科学判断的能力。
三、情感、态度、价值观方面
　　通过学生生物体新陈代谢类型的了解，使学生能较全面的、辩证的观察纷繁复杂的生命自界。

教学建议

教材分析
　　本节可看成对第三章内容的总结，包括新陈代谢的概念和新陈代谢的基本类型两部分内容。
　　1、新陈代谢的概念
　　教材先定义了新陈代谢的概念：新陈代谢是活细胞中全部有序的化学反应的总称，它包括物质代谢和能量代谢两个方面；然后着重讲述了新陈代谢中物质代谢、能量代谢、同化作用、异化作用这四个概念这含义，并用表解的形式概括了它们之间的关系。
　　2、新陈代谢的基本类型
　　教材讲述了同化作用的两种类型，即自养型、异养型，并在自养型中讲述了化能合成作用；教材还讲述了异化作用的两种类型，即需氧型、厌氧型。

教法建议
　　本节的知识内容除了化能合成作用以外，其余的都是学生在生物课中学习过的相关内容，可以说本节是是对全章学习的总结，因此教师可在学生自学并讨论相关问题基础上，加以适当概括总结即可。
　　1、引言
　　由于本节所涉及的大部分知识点都是学生学过的，因此引入本节内容时，可选择的方式就比较自由，凡与新陈代谢有关的，学生感兴趣的话题都可作用为切入点。比如通过如下的问题引入本节课题：绿色植物的光合作用是生物界与非生物界建立联系的关键，其本质是把无机物合成了有机物，把光能转化为贮存在有机物中的化学能。其实，自然界有些生物虽然不是绿色植物，也可把无机物转化为有机物，那些生物合成的有机物中的能量来源于哪里呢？
　　以此直接引入化能合成作用的学习。
　　2、化能合成作用
　　在本节中，只有化能合成作用对学生而言是新知识点，学生只有在清楚了这个生理过程之后，教师才能较为顺利地引导学生通过自学或讨论完成新陈代谢的概念和新陈代谢的基本类型的总结和归纳。
　　在引导学生讨论化能合成作用的机理时，教师可让学生写出绿化植物的光合作用总反应式，以此作为与化能合成作用的进行比较的参照。
　　然后教师可以先硝化细菌为例，向学生介绍化能合成作用的机理。
　　教师可先让学生比较硝化细菌、硫细菌、铁细菌由无机物（二氧化碳和水）合成有机物（葡萄糖）的过程中从物质变化和能量变化上的相同之处。
　　之后，比较硝化细菌合成有机物与光合作用有机物的生理过程，比较两者在物质变化和能量转化之间的异同。
　　3、新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型
　　在学生理解清楚化能合成作用这一知识难点后，本节的其它内容对学生而言应该是全都学过的，教师在处理新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型这两部分教学时，更多地应让学生自己有时间来梳理所学的知识内容，所以采用自学或问题讨论的方式可能适于这部分的教学。教师可在学生自学的基础上提出一些相关问题供学生分析、讨论。
　　教师可把学生讨论的结果表解的形式总结新陈代谢的基本类型。
　　4、为加强学生对新陈代谢的基本类型的理解，教师设计一些学生感兴趣的问题供学生分析、讨论。

教学设计方案

【课题】 第八节 新陈代谢的基本类型

【教学重点】 新陈代谢的基本类型

【教学难点】 化能合成作用与光合作用的区别与联系

【课时安排】1课时

【教学手段】 板图

【教学过程】

　　本节的知识内容除了化能合成作用以外，其余的都是学生在生物课中学习过的相关内容，可以说本节是对全章学习的总结，因此教师可在学生自学并讨论相关问题基础上，加以适当概括总结即可。

1、引言

　　由于本节所涉及的大部分知识点都是学生学过的，因此引入本节内容时，可选择的方式就比较自由，凡与新陈代谢有关的，学生感兴趣的话题都可作用为切入点。比如，教师可从下面的问题之一引入本节课的学习。

　　①我们总说新陈代谢是生物最基本的特征，而且我们也学习了不少与生物的新陈代谢有关的原理，你能否举例说明你是怎么理解“一旦生物的新陈代谢停止，生命也就终止了”这句话的？

　　②请举例说明什么样是同化作用？什么样是异化作用？

　　③在某一个生物个体中，同化作用和异化作用之间是什么关系？

　　④动物和植物在同化作用方面（或摄取营养物质方面），最显著的差异是什么？

　　⑤你能否列举尽可能多的生物种类，它们可进行无氧呼吸吗？

　　⑥你能否理清楚同化作用、异化作用、能量代谢、物质代谢之间的相互关系？

　　⑦绿色植物的光合作用是生物界与非生物界建立联系的关键，其本质是把无机物合成了有机物，把光能转化为贮存在有机物中的化学能。其实，自然界有些生物虽然不是绿色植物，也可把无机物转化为有机物，那些生物合成的有机物中的能量来源于哪里呢？以此直接引入化能合成作用的学习。

2、化能合成作用

　　在本节中，只有化能合成作用对学生而言是新知识点，学生只有在清楚了这个生理过程之后，教师才能较为顺利地引导学生通过自学或讨论完成新陈代谢的概念和新陈代谢的基本类型的总结和归纳。

　　在引导学生讨论化能合成作用的机理时，教师可让学生写出绿化植物的光合作用总反应式，以此作为与化能合成作用的进行比较的参照。

　　然后教师可以先硝化细菌为例，向学生介绍化能合成作用的机理。由于学生对硝化细菌根本不知道，而且生物化学又很抽象，因此这部分内容学生有畏难情绪，教师应先简要介绍一些有关硝化细菌的感性知识，以消除学生的这种陌生感。在此基础上，教师写出亚硝化细菌氧化氨、硝化细菌氧化亚硝酸的化学反应式，最后再写出二氧化碳和水产生葡萄糖的反应式；图解如下：

　如果条件允许，教师还可以硫细菌、铁细菌为例，写出硫细菌把硫单质氧化成＋6价硫，并使二氧化碳和水合成葡萄糖的反应式；铁细菌把＋2价铁氧化为+3价铁的化应式，并使二氧化碳和水合成葡萄糖的反应式。

　　教师可先让学生比较硝化细菌、硫细菌、铁细菌由无机物（二氧化碳和水）合成有机物（葡萄糖）的过程中从物质变化和能量变化上的相同之处，从而引导学生总结出：这些细菌是利用氧化无机物时释放出的化学能，将无机物合成有机物，并把氧化无机物时所释放出的化学能储存在合成的有机物中。

　　之后，比较硝化细菌合成有机物与光合作用有机物的生理过程，比较两者在物质变化和能量转化之间的异同，从而引导学生总结出：化能合成作用与光合作用相同之处在于二者都可把无机物合成有机物，因此光合作用与硝化细菌都为自养生物；二者的不同点在于能量来源不同，即光合作用储存在合成的有机物中的化学能来源于光能，而化能合成作用储存在合成的有机物中的化学能来源于细菌是利用氧化无机物时释放出的化学能。

　　3、新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型

　　在学生扫清了化能合成作用这一知识难点后，本节的其它内容对学生而言应该是全都学过的，教师在处理新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型这两部分教学时，更多地应让学生自己有时间来梳理所学的知识内容，所以采用自学或问题讨论的方式可能适于这部分的教学。教师可在学生自学的基础上提出一些相关问题供学生分析、讨论，如：

　　①在某一个生物个体中，同化作用和异化作用之间是什么关系？物质代谢和能量代谢之间也是什么关系？

　　引导学生分析同化作用和异化作用的下面几层含义：

　　A、同化作用和异化作用都存在着物质变化，即异化作用分解有机物，同化作用合成有机物；

　　B、同化作用和异化作用都存在着能量转变，同化作用储存能量，异化作用释放能量；

　　C、同化作用和异化作用都存在着与外界环境的关，同化作用从外界环境摄取物质和能量，异化作用向外界环境排放物质和能量。

　　前两点综合起来理解就可得出新陈代谢是“体内物质和能量的变化”，而第三点则体现了新陈代谢的另一观点，即“生物体外界环境的物质和能量的交换”。

　　最终使学生建立新陈代谢准确的概念，即准确的新陈代谢是生物体与外界环境之间物质和能量的交换，以及生物体内物质和能量的转变过程，生物体的这种不断的自我更新，是新陈代谢的实质。

　　②你能否理清楚同化作用、异化作用、能量代谢、物质代谢之间的相互关系？

　　③划分生物新陈代谢类型的标准是什么?

　　④化能合成自养型与光能合成自养型有什么区别?

　　⑤自养型代谢与异养型代谢根本的区别是什么?

　　⑥需氧型代谢与厌氧型代谢的根本区别是什么?

　　⑦酵母菌与乳酸菌相比，其代谢类型有何特点?

　　⑧你如何说出腐生与寄生之间的区别？

　　教师可把学生讨论的结果表解的形式总结新陈代谢的基本类型：

　　⑨请你用列表比较的形式比较同化作用的类型

　　4、为加强学生对新陈代谢的基本类型的理解，教师设计一些学生感兴趣的问题供学生分析、讨论，比如：

　　①你能说出下面所列出的生物的新陈代谢类型吗？

　　绿色植物、人、灵芝、乳酸菌、蛔虫、猪肉绦虫、酵母菌、硝化细菌、蘑菇、霉菌等。

　　②有人认为寄生植物、食虫植物是自养型和异养型之间的过渡类型，这种观点对吗？为什么？

　　③你能举例说明自然界存在兼自养、异养于一身的生物种类吗？（寄生植物、食虫植物、绿眼虫等）

　　④你能举例说明自然界是否存在兼需氧、厌氧于一身的生物吗？（酵母菌等兼性厌氧的生物）

　　⑤你认为原始生命的新陈代谢类型应该是什么？

　　⑥“硝化细胞的代谢类型属自养型”，这一说法准确吗？

　　自然界除了绿色植物可进行光合作用外，还有没有自养生物呢？答案是肯定的，有。这类生物就是可进行化能合成作用的细菌。如硝化细胞、铁细菌、硫细菌等。

　　通俗地说，光合自养和化能自养的共同之处都在于可自己养活自己，即不用吃东西，自己可利用二氧化碳和水这些无机物合成葡萄糖等有机物。

　　而光合自养与化能自养的区别在于光合作用合成的葡萄糖中的化学能来源于太阳能，而化能合成作用合成的葡萄糖中的化学能来源于氧化无机物所释放出来的化学能。

　　还要注意下面四个概念，即同化作用、异化作用、自养型、异养型（为同化作用的一种类型）同化作用类型包括自养型和异养型（通俗地说是别的生物养活自己）；异养型包括腐生型（生活在无生命的有机质中）和寄生型（生活在活的生命体内或表面）。

　　其实这部分内容并不难，但有一个地方学生要特别注意，这就是三种问法的区别，以硝化细菌为例：

　　（1）硝化细菌的代谢类型是什么？         答案是：自养需氧型

　　（2）硝化细菌的同化作用类型是什么？     答案是：自养型

　　（3）硝化细菌的异化作用类型是什么？     答案是：需氧型

　　这三种问法的答案是不一样的，要细心，注意不要答非所问。

植物的激素调节

教学目标

知识目标：
　　通过教学活动使学生知道植物感性运动和向性运动的现象；知道科学家研究认识生长素的过程；知道生长素的生理作用及其在农业生产上的应用；理解植物向光生长的机理；通过了解其他植物激素的作用，理解植物激素对植物生命活动调节的基本原理。

能力目标：
　　通过引导学生设计实验，进行实验观察，培养学生投身科学实验的参与精神；通过组织学生活动，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；培养学生的创新精神，训练学生细致观察的能力和动手操作能力。

态度情感目标：
　　通过教学和实验、实习活动，培养学生“科学为社会、科学为大众”的意识；培养学生的探究意识；使学生养成“由表及里、从现象到本质”分析问题的思维习惯和认真的工作态度。

教学建议

教材分析
　　“能够适应环境”是生物的一个基本特征。但对“生物如何适应环境?”，特别是“植物如何适应环境？”这些问题学生过去很少接触。本节内容沿着科学家的足迹向学生逐一介绍了一种植物激素——生长素的合成部位、产生影响的部位、在植物体内运输的规律、化学性质、生理作用以及在生产实践中的应用等多方面的知识。
　　有关生长素的合成部位、在植物体内运输规律以及生长素生理作用的知识，能够使学生能够从化合物、细胞的角度理解植物产生向性运动的原因，了解有关生长素的知识在生产实践中的应用，因而成为本节的重点知识。
　　由于不同植物器官要求的最适生长素浓度不同，植物产生“向地性”与产生“向光性”、“背地性”的机理并不完全相同，如果在教师在讲述的过程中未能给予明确的区分，将会造成学生理解上的混乱，而成为学生学习上的一个难点。
在介绍主干知识的同时，教材并没有把学生的眼光局限在知识本身，局限在对某一种激素的认识上，而是及时介绍了科学研究成果怎样应用于农业生产实践，以及与植物产生向光性有关的生长抑制物和其他植物激素，使学生能够认识到科学研究与生产实践的关系，也对植物生命活动的调节机理有一个较全面的认识。
　　对学生进行能力训练，使学生初步具备一种能力需要一个过程。这就需要教师在教学过程中有意识地抓住教材中提供的机会，不失时机地对学生进行能力训练。利用科学研究的过程呈现科学知识在教材中有四处。其中比较集中而完整地反映科学研究全过程的有两处。生长素的发现过程是第一处，孟德尔研究遗传的基本规律是第二处。与孟德尔发现遗传基本规律的过程相比较，对生长素的发现、认识过程历时较长，其中提出假设、通过实验求证（或检验）假设的过程也不很清晰。因此，教师在处理教材时要特别给学生点明这条科学研究的线索，让学生初步了解人类认识自然的过程。并在活动的过程中理解知识，学会运用知识，掌握科学研究的一般方法。
　　植物的根向下生长，茎尖向光生长的虽然是生活中常的现象，但学生有可能对此熟视无睹，并不深究其中的原因。以此作为研究内容，启发学生自己设计验证实验，使学生在活动中学习，既可以调动学生学习的积极性，又给学生提供了展示自己创新能力的机会。教师在此过程中要充分发挥主导作用，引导学生在实验材料的选择、实验装置的设置上拓展思路，帮助学生灵活运用所学知识，考虑如何实施好自己的实验方案。以达到使学生掌握知识、提高能力的目的。

教法建议
一．导入新课：
　　1．方式一，以问题导入：
　　问题1：“当我们把一粒种子种在土壤中，各种条件合适、种子开始萌发。它的根和芽会朝向什么方向生长？”――根向下，芽向上、向光生长。
问题2：“为什么植物的根总是向下，而芽总是向上、向光生长？”
陈述：对于植物的芽总是向光生长，很早就有人注意到了这一现象。达尔文不仅观察到了这一现象，而且还针对这一现象，进行了实验，提出了自己的看法。
　　2．方式二，以观察活动引入：
　　陈述：种子播撒在土壤中，它的方向并不是固定的。让我们看一看种子的方向对它萌发出的根和芽的生长方向有什么影响。组织学生观察教师事先准备好的实验装置或课文中的彩图。
　　“植物的芽为什么总是朝向固定的方向――光源的方向生长呢？”生物进化论的创立人――达尔文曾对这一现象进行过研究。
二．主体知识的呈现方式：
　　对于生长素发现的科学史实可以采用动画媒体呈现的方式，使学生沿着科学家的足迹亲历科学发现的过程。教师可以呈现一个实验，与学生一起分析、讨论一个实验的结论。这样逐步推进，给学生在课堂上说话的机会，学生的积极性就会被调动起来。学生真正参与进来了，他们对知识的理解和掌握就会更加深入和透彻，他们对问题进行分析的能力才能得到真正的提高。
三．学生活动的组织：
　　1．演示实验的组织：
　　教师在上课前可提前4－5天请两三名同学预先将达尔文的实验用玉米种子（或其他在形态上有明显方向性、容易萌发的种子）重复出来。到上课时，由完成实验的学生对实验的全过程向全班进行介绍。然后，再由教师组织学生讨论。这种方法需要教师提前进行准备，但可以引起学生的兴趣，对完成实验的学生在各个方面都是一个锻炼。如果能在课堂上经常安排这样的活动，也可以考虑让班级中的学生轮换，以保证能有较多的学生参与到课堂教学活动中来。
　　2．实验方案设计活动的组织：
　　这是学生第一次自己设计并实施一个实验。教师首先要就实验方案的设计要求做一介绍。在实验处理上不仅要考虑设置对照组，还要考虑设置单因子变量以保证实验的信度。在对实验材料的选择上，课本中用了玉米种子，学生很容易想到用植物的种子。教师可引导学生：“比较明显的向性运动发生在植物的根和芽。我们在生活当中可以找到的既能长根又能长芽的材料还有什么？”当学生的思路打开以后，就可以以分组讨论的方式开展实验方案的设计活动了。
教师同时还要帮助学生考虑实验装置的可行性：所投入的成本、实验装置是否能够满足植物生长所需要的各项条件，以及实验装置的安全性、操作是否方便等。
因为观察到植物产生向性运动的时间会稍长一点，所以“植物向性运动的实验设计和观察”活动应在本章教学活动结束之前安排、实施并完成。

教学设计方案

第一节　植物的激素调节

设计思想：

1、设计主线

　　以植物生长素的发现实验、生长素的生理作用及其在农业生产中的应用、植物激素调节的作用机理为主线展开教学活动。在此过程中及时渗透科学史、科学方法、科学精神、科学价值观的教育；培养学生的参与意识、训练学生的观察能力、设计实验的能力、动手操作的能力。

2、课时计划：

　　采用互动式教学模式，用三课时完成。以教师提供讨论素材，组织引导学生讨论、活动，最后由师生共同总结的形式进行。

第一课时：第一阶段，由教师提问或呈现植物感性运动、向性运动的材料，启发学生思考、讨论；练习，提出假说、设计实验求证假说；第二阶段，由教师介绍达尔文的实验以及达尔文根据实验观察提出的假说。

第二课时：第一阶段，由教师提供有关验证达尔文假说的实验素材，组织学生讨论分析实验素材，引导学生得出对达尔文假说的验证实验结果，并总结对激素进行研究的具体实验方法；第二阶段，组织学生进行实验设计的练习。

第三课时：提供素材使学生了解生长素的生理作用以及各种植物激素间的相互关系，懂得植物激素调节的作用机理，以及在生产实践中如何应用有关生长素的知识。

3、重难点分析

重点：

　　（1）生长素发现过程中的三个实验以及对实验结果的分析。

　　在科学研究与发现的历史过程中，不断发生着观察（包括实验观察）、根据观察过程中所发现问题进行的分析、根据分析提出的假说和对假说的求证活动。课文中所介绍的生长素发现历史中的三个实验，完整地再现了一个假说的提出和求证过程，是对学生进行科学史教育的极好素材。如果能很好地利用这一素材，也可以使它成为对学生进行科学方法训练的一个极好机会。

　　（2）生长素的生理作用及其在农业生产中的应用。

　　科学研究的成果只有通过技术转化为社会生产力才能造福于人类。通过教学活动使学生理解生长素的生理作用，及其在生产实践中的应用，既有助于学生理解科学研究要为社会生产服务，也有助于学生理解激素调节的作用机理。

　　（3）植物激素间的相互作用。

　　其他植物激素以及植物激素间的相互作用这部分内容，也是在教学中应着重处理的一个重点。只有让学生对植物体内的其他激素有所了解，才能使学生理解植物的生命活动是由多种激素共同调节的。

难点：生长素生理作用的两重性及其运用两重性分析问题。

　　“引起不同器官（茎尖、根尖）细胞生长的生长素浓度不同”。如果学生没有很好地掌握这一特点，就会在运用生长素生理作用的两重性分析实际问题时出现混乱，因此此部分是学生掌握知识的一个难点。因此，教师在教学过程中一定要设法突出地明确两点：第一：生长素对各种器官具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点；第二：生长素对不同器官促进生长的最适浓度不同。

4、教学过程：

导入新课：通过语言陈述、由课本的彩图呈现或由教师呈现事先准备好的植物的向性运动实验装置，首先应与绪论课的内容联系，明确所发生的现象是植物应激性的表现。提出问题：为什么会产生这种现象？引起学生的兴趣，吸引学生的注意。

主要教学过程：通过动画媒体介绍发现生长素的一系列实验，介绍科学研究的一般过程，训练学生根据实验结果，分析问题，提出假说、求证假说、得出结论的能力。

第一课时

对实验结果的分析与讨论：

　　“植物为什么会表现出向性运动呢？早在1880年达尔文就针对这一现象进行过实验。”（可利用动画课件,分为两部分对达尔文实验的进行介绍，从而实现引导学生学会对实验结果的分析）“根据实验的第一部分结果，你认为产生向光运动的部位在植物体的什么位置？” “――在胚芽鞘的尖端。”学生会很自然地得出这个结论。

　　“根据实验的第二部分结果，你是否能够知道胚芽鞘的尖端是受了环境中的什么因素的刺激才产生影响的？它的影响方向大概是朝向哪个方向？” “――胚芽鞘的尖端是受到单侧光的刺激才发生影响的。”但要得出“它的影响作用方向是从胚芽鞘的尖端朝向下方。”这个结论，还需要教师进一步引导学生注意观察：胚芽鞘尖端之所以产生向光运动是因为在胚芽尖端的下方发生了弯曲。至此，就可以介绍达尔文根据实验结果提出的假说――尖端产生了某种向下的影响。

科学方法训练：

　　要落实对学生的科学素质培养和训练，既要把对科学研究一般过程的介绍贯穿在生物学的知识教学过程之中，还要注意及时为学生总结前人进行工作的具体的实验（操作）方法。

　　“回顾生长素的发现历史，我们可以发现：在1880年到1934年的几十年时间里，有不同国家的科学家在为揭开植物生命活动的奥秘进行了不懈地努力。我们还可以尝试着分析一下科学家们所使用的一些具体的实验方法。”“在达尔文实验的第一部分中，他对胚芽鞘进行了什么样的处理？”“――切除了一部分胚芽鞘的尖端。”“这就是达尔文使用的实验方法――切除的方法。”“在切除了这部分胚芽鞘尖端的同时，是否只观察被切除胚芽鞘尖端的幼苗呢？”“――是将切除了胚芽鞘尖端的幼苗和没有切除胚芽鞘尖端的幼苗对比观察。” “这就是开展实验必须设置的对比实验的方法。”

第二课时

对实验结果的分析与讨论：

　　“1928年，荷兰科学家温特利用胚芽鞘进行了进一步的实验。他在达尔文实验的基础上，对实验的操作进行了技术上的改进。”（利用动画课件介绍温特的实验）“从温特的实验结果我们可以得到什么结论？”――“证实了达尔文关于植物向光性运动原因的假说――确实存在一种物质致使胚芽尖端产生了向光运动”。

　　“1934年，荷兰科学家郭葛等人从植物中分离出了这种能使植物产生向光性的物质，并确定它就是吲哚乙酸。”这就真正从化学物质的角度证实了达尔文的假设。

科学方法训练：

　　“温特的实验不仅证实了达尔文关于植物产生向光运动原因的假说――确实存在某种物质致使胚芽鞘的尖端弯向光源生长，而且在实验方法上又做了进一步的改进――在切除之后又设法把假设存在的物质添加回植物体，然后进行对比观察。这成为后来的植物学家对激素进行研究常用的‘切除－添加’的实验方法。”

第三课时

科学方法训练：

　　学生了解了研究植物体激素的具体操作方法，才能展开思维的翅膀，使教师对学生进行拓展思维的训练成为可能。

　　（1）“根据温特的实验，你能否设计一个实验证明：胚芽鞘尖端产生的生长素，只能向下运输，而不能向上运输？”通过这样提问，可以激发学生的兴趣、启发学生的思考。

　　（2）“要想知道在植物体内，除了胚芽鞘尖端能产生生长素之外，还有哪些部位的细胞能产生生长素？你认为应该选择哪种细胞进行检测？”经此一问，可以启发学生思考，也可转入对生长素的产生部位和分布的教学活动。

　　（3）“在能够从植物体中分离提取出生长素之后，要想知道：‘除了能使植物产生向光运动之外，生长素对于植物的器官还有什么作用？’你可以采用哪种方法来进行试验？”通过这一提问，既可以启发学生思考，也可以顺利地转入关于生长素的生理作用的教学活动。

对难点的破解：生长素作用的两重性

陈述：当科学家们能够分离、提取生长素后，利用生长素做进一步的实验就成为可能。

引导分析：从对实验结果的描述中我们能发现什么？三种生长素难点变化曲线图

师生讨论：从图中我们可以看出：随着添加的生长素浓度加大，植物器官的生长速度并不总是随之加大。而是当浓度超过一定值以后，随着生长素浓度增加植物器官的生长速度反而呈下降趋势。这就使科学家们得出了这样一条结论：“生长素促进生长的生理作用具有两重性――低浓度促进生长、高浓度抑制生长”。

进一步的分析：“那么，促进或抑制生长的生长素浓度是否对植物体的所有器官都是相同的呢？”从实验结果我们可以看出：根、芽、茎所需要的促进生长的生长素浓度各不相同，对它们起抑制作用的生长素浓度也是各不相同的。如：   这个浓度值对根和芽都是起抑制生长作用的，而对茎来说则是起促进作用的。

创设问题情景：把一粒正在萌发的蚕豆种子水平放置，持续提供生长所需要的条件，蚕豆的胚芽会向上生长、胚根会向下生长。分析在胚芽、胚根转弯的那一部分，生长素浓度的分布情况是怎样的呢？动画片段

进一步的讨论分析：茎的背地性是较高浓度的生长素促进了近地一侧细胞的生长。而根的向地性是较高浓度的生长素抑制了近地一侧细胞的生长。根和茎在生长素的作用下都表现出了应激性的现象，但生长素对它们的作用机理并不相同。这其中的原因主要是：不同器官对生长素浓度的敏感性不同。

总结提高：无论是生长素的生理作用，还是其他植物激素的调节作用，都存在着促进或抑制某种植物生命活动两个方面的过程。这两个相互矛盾的过程，共同调节着植物体的生命活动。

【板书设计】

第一节  植物的激素调节

一、生长素的发现过程：

　　1．达尔文通过对比观察提出了假设：尖端产生了某种物质，在光的刺激下对下面的部分产生了影响。

　　2．温特通过实验证实了达尔文的假设：确实存在某种物质。

　　3．郭葛分离并鉴定出了产生影响的物质：吲哚乙酸，即生长素。

二、生长素的合成与分布：

合成部位：生长旺盛的细胞、分生组织。

分布：1、向光一侧比背光一侧少

　　　2、在尖端产生，向下运输

三、生长素的生理作用：

　　1、低浓度促进生长，高浓度抑制生长。例：顶端优势。

　　2、能促进植物不同器官生长的生长素浓度不同

四、生长素在生产中的应用：

　　1、促进扦插枝条生根

　　2、促进果实发育

　　3、防止落花落果

五、其他植物激素：

　　1、赤霉素

　　2、脱落酸

　　3、细胞分裂素

　　4、乙烯

探究活动

探究芽的向性运动

　　在验证植物向性运动的设计实验中，可以提示学生将大蒜、洋葱、萝卜等植物倒放或侧放，观察芽的向性运动。

探究植物的茎运输生长素运输的方向

　　可以就"植物的茎是否会把生长素向上运输？"这个问题展开探究活动，指导学生从选材到实验的设计与实施开展探究活动。具体的实施方法是：在春天（3月），选未长叶的杨树将几个枝条折弯，使其顶芽向下，观察生长发育的现象。在实验设置完成以后，应对可能的实验结果做出预期，并做观察记录。当枝条上的叶片全部长出后，汇总观察记录，做出总结报告和实验结果分析。

人和高等动物生命活动的调节
教学目标

知识目标
　　通过教学活动使学生知道高等动物生命活动调节的基本方式；识记高等动物体内主要激素的种类及其生理作用；理解体液中的化学物质和神经系统对高等动物生命活动以及行为的调节机理；

能力目标
　　通过教学活动深化学生对有关研究方法的理解，培养学生分析问题和解决问题的能力；使学生初步认识到生命形式是自然界物质运动的最高级形式，生命活动变化的本身就是物理、化学变化，帮助学生初步建立学科间综合的观念。

态度情感目标
　　通过教学活动，培养学生了解自己、关注自身健康与行为的习惯，培养学生科学、健康的自我意识。

教学建议

教材分析

　　对外界刺激做出反应是高等动物能够生存的先决条件之一。本节内容集中介绍了动物激素调节的机理，包括：激素的反馈调节；几种激素的协同作用和拮抗作用；激素调节与神经调节的关系；介绍了神经兴奋沿反射弧传递的过程、大脑皮层的主要功能区；介绍了动物行为产生的生理基础。

　　动物的神经调节、体液调节是动物产生反射乃至产生行为的生理基础，是生物学基础知识中非常重要的内容。这部分知识对于学生理解动物的生命活动、动物的行为，以及理解人类自身的生命活动特点，具有十分重要的意义，是本节的重点内容。

　　有关“神经调节”和“激素调节”是学生在生活中接触较少的问题，特别是这部分内容中的“兴奋沿神经纤维的传导”、“激素的拮抗作用”等内容比较抽象，给教师的教学和学生的学习都带来一定的困难，因而成为本节的难点内容。

　　虽然动物激素调节的知识比植物激素调节的知识复杂，但它们有着相似的调节作用机理。教师在教学过程中，应注意引导使学生逐步体会出生物体生命活动调节的一般规律。

　　在对动物行为的生理基础有所了解之后，引导学生认识到人不仅具有自然属性（动物属性）的一面，也具有社会属性（行为受社会道德、法律制约）的一面。使学生了解自身，认识自己，建立科学的、健康的自我意识。从而培养学生自我约束的社会责任感。

　　在开展基础知识教学的同时，还要通过备课力求达到使科学方法训练和能力训练连续不断，使学生不仅理解和掌握知识本身，而且受到系统的科学教育。这需要教师在教学过程中有意识地抓住教材中提供的机会，不失时机地对学生开展教育和训练。遗憾的是这一部分教材内容中并没有明显的可供用来进行科学教育的内容。但深挖这部分知识的背后，就会发现人类对动物激素的研究使用的也是“切除－添加”的研究方法。甚至于对动物神经系统功能的研究，使用的也是基于“切除－添加”研究思想的操作方法。最早在动物身上使用 “切除－添加”方法进行实验并获得有关激素调节认识的时间比达尔文实验的时间还要早。这就使我们可以沿着人类认识自然的过程、人们使用的研究方法这条线索不断强化科学方法的训练。为了避免学生在认识上出现误解，在强化科学方法训练的同时教师还要特别指出的是：“对高等动物激素的研究，有许多是来自于医疗实践，起自于对疾病原因的探究，而不是随意进行的、无目的的动物实验。”强调不能随便进行动物实验，以培养学生对于科学实验的严肃认真的态度。

　　用动物激素饲喂小蝌蚪的实习活动耗时较长。在活动过程中既要训练学生的观察、测量、记录的实际操作能力，还要培养学生耐心、细心、认真实验的态度。组织好这个实习活动，可以把对学生的能力训练真正落到实处。

教法建议

一．导入新课：

（一）以活动导入：

　　1．方式一：通过在课堂上组织学生进行屏气时间的测量，引入对体液调节的介绍。

　　在新课开始时组织一个小的测量活动，测一测“谁屏住呼吸的时间最长？”，请屏气时间最长的学生谈一谈在屏气最后阶段的感受。达到使学生体验“二氧化碳通过体液的传送，实现对人体呼吸运动的调节”。

　　2．方式二：事先安排好一位学生，嘱其在实验时控制住小腿的运动，表现出“膝跳反射是受高级神经中枢控制的反射”。当学生发现差异、引起思考时，再揭穿谜底。短小而有趣的学生活动，能有效地激发学生的兴趣，调动学生的学习积极性。

（二）以复习提问导入：

　　通过讨论“膝跳反射是条件反射还是非条件反射？”复习反射的概念，区分非条件反射与条件反射。导入对神经调节的介绍。

二．主体知识的呈现方式：

　　对人和高等动物的生命活动调节的介绍可以围绕“调节是如何实现的？”这一问题展开。例如：血液中二氧化碳的浓度过高时人体如何调节？血糖浓度过高或过低时人体如何调节？生长发育如何调节？等等。结合实例、围绕着问题展开学习，有利于吸引学生参与到教学过程中来，在探究的过程中掌握知识。 

三．学生活动的组织

1．课堂活动的组织：

　　通过呈现“摘除、移植鸡生殖腺实验”的结果，提出：“这个实验表明了哪些问题？”来引起学生的思考和讨论。

　　问题1：“摘除了生殖腺的公鸡，鸡冠萎缩，也不再产生打鸣和求偶的行为”这个实验结果说明了什么？

　　问题2：“给摘除了生殖腺的公鸡重新移植公鸡的生殖腺，公鸡恢复了打鸣和求偶的行为”，又说明了什么？

　　问题3：“公鸡的求偶行为是否需要神经系统的参与？”

　　问题4：“公鸡求偶的过程中起主要作用的是神经系统还是激素？”

　　问题5：“性腺分泌激素是否是受其他器官的调节控制？”

通过上述问题的讨论，总结出鸡正常交配行为的产生机理：
 

2．实习活动的组织：

　　“用动物激素饲喂小蝌蚪”的实习活动是一项长期、且需要耐心细致的工作。在此之前学生已经实际练习过如何设计实验方案，因此教师可利用这一机会让学生巩固在前一节学过的设计实验的方法。先提要求，让学生拿出实验方案，然后根据设计实验的要点指导学生修改方案，讨论实验中应注意的问题，并着手准备实验材料。实验开始后，对观察、测量、记录都要进行具体的指导，并要求学生把每天的工作情况、观察到的现象、测量到的数据一一记录下来以备最后进行实验结果分析时使用。

教学设计方案

课题：人和高等动物的生命活动调节

设计思想：

1、设计主线

　　围绕主题分前后两部分展开。前一部分主要介绍激素对生命活动的调节；后一部分介绍神经系统的结构和功能。最后通过对“公鸡生殖腺的阉割和移植实验”进行分析之后，指出“激素是与神经系统共同调控动物行为的。” 在介绍知识的同时，注意总结对激素研究的基本方法，巩固设计实验的相关练习，延续科学方法的训练。

2、课时计划：以下建议教师可根据各校情况灵活选用。

（1）三课时：以教师启发性讲授和有组织的学生讨论形式进行。

　　第一课时：第一部分，通过复习植物激素的研究方法导出对动物激素的调节应如何研究。再以激素对糖代谢的调控为代表，了解各种激素在物质代谢的各个环节中是如何发挥调节作用的。第二部分，围绕激素分泌过程中的激素调节，介绍垂体分泌的促激素对内分泌腺分泌激素的调节作用。

　　第二课时：第一部分，由教师介绍动物完成反射的神经结构基础――反射弧和神经传导的细胞学基础。第二部分，通过教学活动使学生了解植物性神经调节和高级神经活动。

　　第三课时：通过提供鸡的阉割和移植生殖腺实验的素材，复习、总结内分泌研究的一般方法、分析激素和神经系统对动物行为的影响、认识体液调节与神经系统调控在对动物生命活动调节过程中的关系。了解本能行为与非条件反射、后天性行为与条件反射的关系。

（2）四课时：主要以教师讲授和部分学生活动的方式进行。

　　第一课时：从血液中二氧化碳对呼吸运动的调节引入，介绍各种激素对生理活动的调节。

　　第二课时：从膝跳反射引入，复习反射的种类。介绍神经兴奋传递的细胞学基础。

　　第三课时：从膝跳反射是受高级神经中枢控制的反射引入，复习完成反射的神经结构基础，介绍神经系统对生命活动的调节。

　　第四课时：从组织学生对摘除、移植鸡的生殖腺实验结果的分析，引导学生得出有关动物行为产生的生理基础的结论，并总结神经调节与激素调节的关系。

3、重难点分析

重点：

　　（1）激素通过体液的传送实现对高等动物生命活动调节的机理。

　　激素对高等动物生命活动的调节具有重要意义，学习这部分知识可以使学生对自身的生理活动有较深入的认识。激素对高等动物生命活动的调节与植物激素对其自身生命活动的调节既有不同之处，也有着共同之处，了解这一部分知识，可以使学生对生物、对自身生命活动调节机理的共性有更深入的理解。

　　（2）激素对高等动物行为的影响。

　　有关“动物行为产生的生理基础”是生理心理学的一个重要内容。在了解激素对动物生理活动调控的基础上，学习这部分内容，有助于学生更加深入的了解自身的行为，培养符合科学的、健康的自我意识。

　　（3）动物神经系统的调节

　　神经系统是动物对刺激做出反应的主要结构基础。了解神经系统的调节方式，特别是植物性神经以及大脑的高级神经中枢对各种生命活动的调节，对于学生了解自身，培养科学的学习习惯、生活习惯有着重要的实际意义。

难点：

（1）激素对物质代谢的调节

　　由于物质代谢本身是许多连续的化学反应，教材只能对其作简要的概述，而激素对物质代谢的调节也多以结论的形式呈现，学习起来内容多而抽象、枯燥，因而成为教学的难点内容之一。

（2）神经细胞对冲动的传导

　　神经细胞对冲动的传导依赖于神经细胞膜两侧的电位改变和突触传递。神经细胞膜两侧的电位变化既抽象，又难于理解，是学生学习这部分知识的又一个难点。

4、教学过程：

导入新课：能够调节自身生命活动是生物生存的前提条件之一。调节是生物对体内外变化做出的相应的反应。植物能够对外环境中的变化做出相应的应激性反应。毫无疑问，动物也能对外界变化做出反应。对于体内的变化动物是如何调节的呢？我们来做一个小测验。

　　当测量结束时首先要肯定屏气时间长的学生肺活量大，紧接着要引导学生分析：“为什么大家最后都会恢复呼吸，而不受意识的控制？”，“是什么原因导致我们大家不停地呼吸？”。

主要教学过程：围绕“调节是如何实现的？”这一问题展开。吸引学生参与到探究的过程中来，在探究过程中掌握知识，接受方法能力训练。

　　能通过教学活动使学生的思维“动”起来是最好的教学方式。如果教材内容限制了学生的思维活动，就要设法使学生的手、眼、口“动”起来。由于本节教材内容中抽象概括的结论性知识比较多，加上课时的限制也不可能过多的展开，因此在教学活动的组织上就要多给学生“动”的自由。从课本的文字和图表中读取信息、学习用组织结构图的形式表示生理活动的过程，都是学生在学习的过程中应该掌握的基本的学习技能。通过对这些方法技能的训练活动使学生“动”起来，也就成为突破本节难点的一种方法。在连续三次的课堂教学过程中让学生由“简单”到“复杂”、由“初学”到“重复”练习使用同一种方法，无疑会使学生的学习能力得到提高。

第一课时

阅读能力训练：

　　步骤一：复习旧知识。“通过前面的学习我们已经知道葡萄糖是人体新陈代谢的主要供能物质。人体每分钟都会消耗葡萄糖、人在进食后会吸收大量的葡萄糖。同学们是否还记得血液中的葡萄糖是如何变化的？”

　　“人体又是如何调控血液中葡萄糖浓度，使其既不升得太高，也不降得很低呢？”

　　步骤二：通过提出“哪些激素在糖代谢的什么过程中发挥了调节作用？”的问题，指导学生阅读，逐步完成下表。

　　逐步呈现的“血糖浓度调控过程示意图”，使学生在复习旧知识的基础上，通过阅读前人的科学研究结论——课本知识来认识和解决问题。使学生对激素在糖代谢过程中的调控作用有一个直观的整体印象，达到便于学生理解、记忆的教学目的。

科学史教育：介绍胰岛素的发现过程，说明在研究方法上与植物激素研究方法的一致性。

第二课时

对难点的破解：本课时中的“神经细胞对冲动的传导依赖于神经细胞膜两侧的电位改变”和“突触传递”两个内容都比较抽象，难于接受。要破解这个难点还要很好地利用第二章 “细胞的结构和功能” 中的有关知识基础。配合媒体素材（神经兴奋传导与突触传导）突破难点。

　　利用膝跳反射的反射弧首先说明这个反射弧由感觉神经元和运动神经元组成。然后说明神经细胞在未受到刺激时保持“内负外正”的状态。

　　利用媒体素材“突触的亚显微结构模式图”说明突触是如何将一个神经细胞的兴奋传递给另一个神经细胞的。

　　问题一：结合细胞膜的功能，想一想神经细胞可能怎样保持“内负外正”的状态？

　　问题二：结合细胞器的功能，想一想哪种细胞器具有分泌功能？

　　通过回忆和复习细胞膜上载体的主动运输功能以及高尔基体的功能，有助于学生理解神经兴奋沿反射弧传导的过程。

第三课时

阅读能力训练：

　　膝跳反射是较低级的反射，它是受高级神经中枢控制的反射。以“控制膝跳反射的高级神经中枢在什么位置上？”引导学生看懂图，从图中读取有关信息。

　　学生要在图4－14中找到“膝”的位置并不难，难的是准确理解“膝”所在具体的位置。教师要引导学生把图4－13与图4－14结合起来看，准确理解这一功能区的位置。

科学方法与态度教育：

　　“人们是如何确定这些大脑皮层功能区的？”这样的问题在学生读懂了图4－14后会很自然地提出来。教师要借此机会向学生说明：“这些功能区是医生通过对病人病情的观察、记录和对尸体的解剖分析，结合动物实验的结果逐步积累和整理出来的。” “这也说明前人是带着问题去探究的，不能随随便便地、无目的地进行实验。而且，对实验或观察到的结果都要做认真的记录。

第四课时

方法训练：当对“摘除、移植鸡生殖腺的实验”结果的讨论分析结束之后，要求学生运用前面学过的方法把“鸡正常交配行为的产生机理”表示出来，以达到复习巩固的目的。

【板书设计】

第二节  人和高等动物生命活动的调节

一、体液调节

　　1．激素调节是体液调节的主要方式。包括：促激素对内分泌腺功能的调节；激素对生命活动的调节；性激素对生殖活动的调节。

　　2．激素调节的原理

　　①下丘脑对激素调节的调控

　　②激素间的相互作用

　　协同作用：例如生长激素与甲状腺素对生长发育的协同作用。

　　拮抗作用；例如胰岛素与胰高血糖素在调节血糖浓度中的拮抗作用。

　　3．其他化学物质的调节作用

二、神经调节

　　1．神经调节的基本方式是反射

　　2．神经兴奋沿反射弧传导实现反射

　　3．大脑皮层高级神经中枢对生命活动的调节

三、动物行为产生的生理基础

　　1．对鸡的阉割和移植实验结果的分析表明：
　

　　2．神经调节和激素调节共同决定动物的行为。

探究活动

调查某种内分泌系统的疾病及治疗方案

　　调查一种内分泌系统的疾病及其治疗方案，写出一份报告。如：关于糖尿病的报告。内容包括：病人的症状、医生是怎样检查、怎样确诊的，对糖尿病的治疗方案是什么？正常人的血糖数值是多少？对糖尿病症状产生原因的分析等。

生物的生殖
教学目标

知识目标：
　　了解生物生殖方式的 多样性，掌握有性生殖和无性生殖的概念和特点，理解生殖方式的进化趋势；通过学习高等动物精子、卵细胞的形成过程，理解减数分裂中染色体的规律性变化，掌握减数分裂的概念，理解减数分裂和受精作用的意义。

能力目标：
　　通过总结无性生殖和有性生殖的概念，培养学生分析、概括和归纳能力；通过分析有性生殖细胞形成过程，培养学生运用图形语言解释和说明相关知识的能力；通过对比减数分裂和有丝分裂、精子和卵细胞的形成过程的异同，培养学生比较、分析问题并认识事物实质的思维能力。

情感目标：
　　通过分析两大类生殖方式的特点，使学生能够辩证地认识生命现象；通过介绍克隆技术及其带来的社会问题，对学生进行生命科学价值观的教育；通过理解生殖方式的进化趋势，对学生进行适应、进化等生命科学观点的教育；通过分析有性生殖细胞种类的多样性及形成过程，形成生物界中多样性与共同性相统一的观点，树立辩证唯物主义的自然观。

教学建议

本节知识结构体系

重点分析

（1）无性生殖和有性生殖的特点

　　这部分内容是理解生殖方式进化的知识基础。分析两类生殖方式的特点，阐明二者对于物种生存发展的不同意义，有助于培养学生辩证思维能力。无性生殖和有性生殖的特点分别与细胞的有丝分裂和减数分裂密切相关，加强这一知识点的教学，将巩固有丝分裂的知识，引出减数分裂的知识，做到温故知新。

　　在本课题教学中，应对无性生殖有关内容的教学给予充分重视。特别是1997年英国科学家克隆绵羊获得成功，引起了世界的震惊，使无性生殖技术即克隆技术成为全球关注的热点。从激发学生兴趣、关心科学技术带来的社会问题的角度出发，在教学中加重这部分知识的份量，有利于培养学生的科学素质，形成科学的价值观。

（2）减数分裂的过程

　　减数分裂是理解有性生殖方式的特点和进化地位的知识基础。高等动物通过减数分裂产生染色体数目减半的配子，通过受精作用形成受精卵，发育成新个体，维持了亲、子代体细胞中染色体数目一致，保证了物种的稳定；通过减数分裂产生遗传内容不同的配子，是有性生殖产生的后代具有丰富变异性的重要原因，决定了有性生殖和无性生殖之间的本质区别，说明了在生殖方式上有性生殖的进化地位更高级。

　　减数分裂是三大遗传规律的细胞学基础。减数第一次分裂同源染色体分离，是基因分离规律的细胞学基础；减数第一次分裂时期，在同源染色体分离的同时，非同源染色体随机进入到不同的配子，这是基因自由组合规律的细胞学基础；减数第一次分裂中的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体间进行交叉互换，这是基因连锁互换规律的细胞学基础。

难点分析

（1）分析两类生殖方式的特点

　　一方面，无性生殖产生的后代保持亲代的性状，有性生殖产生的后代具有丰富的变异性，这两类生殖方式的特点分别与细胞有丝分裂和减数分裂相关，而教材中未加以充分说明，加之还没有学习减数分裂和遗传物质基础等关键知识，造成学生理解上的先天不足；另一方面，无性生殖和有性生殖特点的差异极大，都普遍存在于生物界，甚至很多物种在生活史的不同时期，分别具有无性或有性生殖方式，这在学生看来似乎有些矛盾和难以解释。教师应充分估计学生理解这些知识的难度，阐明这两类生殖方式各自的重要的生物学意义及在生物进化中的作用。

（2）减数分裂中染色体的行为

　　减数分裂过程中染色体行为复杂，除了具有有丝分裂中出现的——染色体复制、染色体与染色质的周期性变化、姐妹染色单体分离等行为外，还出现了同源染色体联会、非姐妹染色单体交叉互换、同源染色体分离、非同源染色体的自由组合等特殊行为。这部分内容涉及染色体的概念、有丝分裂过程等知识，这些知识掌握程度如何，直接影响学生正确理解减数分裂的概念；这部分内容具有知识点分散、理解难度大（如同源染色体）、概念易混淆（如同源染色体、非同源染色体、姐妹染色单体、非姐妹染色单体）等特点。因此，在教学过程中应及时复习，分散难点，加强对比，突破难点。

（3）同源染色体的概念。

　　学生较难理解关于同源染色体“一条来自父方，一条来自母方”的含义。这是由于学生对于从受精作用形成受精卵，到形成新个体的发育过程及其细胞学基础不十分了解。因此，在首次讲到这一概念时，可以暂时不提这一点，仅强调“形状、大小一般相同”；在讲受精作用后可以说明，受精过程形成受精卵，其中形状大小相同的两条染色体，一条来自父方（精子），一条来自母方（卵细胞），是一对同源染色体。在学习生物个体发育的内容时，再强调体细胞是受精卵经过有丝分裂形成的，每个体细胞中染色体的情况与受精卵完全相同，体细胞中有成对的同源染色体。

教法建议

可采用讨论与学生自学相结合的方式进行教学。

课时安排：三课时。

第一课时：以讨论为主的综合课。通过对不同生物生殖类型典型案例的分析和讨论，学习生物生殖的类型；通过典型案例分析，学习无性生殖技术。

第二课时：以讨论为主的综合课。通过展示和分析精子形成过程的图解，和学生共同讨论分析精子的形成过程，认识减数分裂的过程以及在精子形成过程中的作用。

第三课时：以讨论为主的综合课。通过对比精子和卵细胞的形成过程的对比，归纳总结减数分裂的过程，总结配子形成过程及特点。学习讨论受精作用及在生殖过程中的意义，并认识被子植物的双受精作用。

教学设计方案

引言：有生就有死，生物个体死亡，依靠生殖产生新个体来保证种族的延续，通过个体发育而成成熟的生物体。

第五章  生物的生殖和发育

生殖：生物体产生新个体的过程。

发育：生物体从一个细胞开始，经过细胞分裂、组织分化和器官形成，直到发育成性成熟个体的过程。

第一节  生物的生殖

一  生殖的类型

　　1．通过设问“生物通过什么方式来传宗接代？不同生物的繁殖方式有何不同”，引出本节要研究的问题，即生殖的种类。

　　2．复习高等动植物的有性生殖过程。请学生举例说明桃的自然繁殖过程、人类生殖过程。注意要尽可能让学生多次参与，教师充分调动学生的积极性，做到相互启发、互相补充、互相完善。学生回答中如有遗漏、错误和模糊的问题，教师应注意补充和纠正，并提供有关图片如桃的生活史图，人类生殖的示意图等直观教具。桃开花结实进行有性生殖，开花、传粉、受精，果实和种子的形成等，非常复杂，复习时应突出生殖细胞及所在位置、受精过程及特点。还应注意复习子房和胚珠的结构、果实和种子的形成等，这些内容是学习被子植物个体发育的基础。如果学生对“人的生殖过程”讨论有困难，可由教师带领复习。注意复习有关睾丸、卵巢的位置、形态、结构和功能等，同时也为学习减数分裂的知识作铺垫。也可以复习青蛙的生殖过程，为学习蛙的个体发育内容做准备。

　　3．指出低等生物也存在有性生殖方式。利用挂图讲解团藻的卵式生殖。

　　4．要求学生归纳：上述三种生殖方式中共同的核心过程是：产生精子和卵细胞；精子和卵细胞结合形成受精卵。指出这类生殖方式属于有性生殖。

　　5．由教师引导总结有性生殖的概念：通常有父方、母方；产生两性生殖细胞；经过两性生殖细胞的结合；生活史的某一阶段发生减数分裂。进行这部分内容的教学时，应注意补充下列内容：

　　（1）有性生殖的“性”在这里不仅是指性别，而且还指两性生殖细胞的结合，这种生殖方式产生的后代通常有父方、母方。（若有同学提出有关“雌雄同体”的问题，应指出雌雄同体的生物也常常是异体受精，如水螅、蚯蚓、大多数开花植物等，只有极少数开花植物进行自花传粉，而自体受精）在师生分析、总结的基础上，指出，有性生殖的后代具有亲代双方的遗传特征，会产生丰富的变异，有利于生物的进化。

　　（2）两性生殖细胞也称为配子。根据雌雄配子形态大小的差异，可将有性生殖分为同配生殖和异配生殖。大多数生物产生的卵和精子，两者大小、形状相差悬殊，卵具有较多营养物质作为胚胎发育的基础，精子小、能游动，精子和卵细胞结合形成受精卵然后发育成新个体，这种生殖方式又称为卵式生殖。

　　（3）两性生殖细胞的结合，大多数情况下可称为受精作用，在卵式生殖中的合子可称为受精卵。从动植物的进化过程中，可看出受精方式是由体外受精发展到体内受精。

　　上述内容的补充能使学生了解，整个生物界的生殖是由简单到复杂，由低级到高级进化的，加深学生对有性生殖概念的理解，了解生殖方式的进化趋势。

　　（4）关于“生活史中某一阶段要发生减数分裂”，教学中可启发学生分析精子和卵的成熟是经过细胞分裂完成的，这种细胞分裂是否是有丝分裂？如果是，后代体细胞的染色体数目将发生什么变化？由此推测精子和卵的形成必须经过减数分裂，才能维持后代体细胞染色体数，从而保证物种的稳定性。事实上，有性生殖的后代具有丰富的变异，还与减数分裂产生的配子中染色体的多种多样的组合有关，这将在后面进一步学习。

　　6．在师生讨论的基础上，小结有性生殖的特点和意义。强调，有性生殖产生的后代继承了双亲的遗传物质，从遗传性上来说结合了双亲的特性，后代将产生广泛的性状变异，提高对环境的适应能力，有利于物种的生存和发展。

　　7．提出问题“生物界除有性生殖外，有没有其它的生殖方式，请举例说明”，引入到无性生殖内容的教学中。由于多数学生对无性生殖了解较少，所举实例有限，且常将蒲公英种子的传播、蚯蚓的再生等，误以为是无性生殖方式，教师应注意纠正。

　　8．利用直观教具介绍各种无性生殖方式。

　　介绍分裂生殖时，提醒学生仔细观察教材中关于变形虫的分裂生殖的图，要求学生指出“这是哪种细胞分裂方式？这种分裂方式的重要特征是什么？分裂后形成的子代变形虫与亲代相比，大小、形状如何？”。（有学生可能提出此子代变形虫与亲代形态中不完全相同，教师应说明这是因为变形虫身体形状在不断变化的缘故。）通过学生的观察和回答问题，可以巩固以前学过的细胞有丝分裂的知识。

　　介绍孢子生殖时，强调孢子也是一种生殖细胞，但这种生殖细胞不经结合就直接通过有丝分裂形成新个体。绝大多数真菌以此方式繁殖后代。

　　介绍出芽生殖时，注意提醒学生与高等植物营养生殖中用芽繁殖的方式相区别。

　　9．在学生了解各种有无性生殖方式的基础上，要求学生指出各种无性生殖方式的共同点，并对照有性生殖的概念，总结无性生殖的概念，强调无性生殖只有1个亲体（母体）；不产生两性生殖细胞；不经过两性生殖细胞的结合；一般通过有丝分裂产生后代。

　　10．由教师通过一系列设问，引导学生分析无性生殖的特点，并与有性生殖的特点进行比较，明确这两类生殖方式的进化地位，从中培养辩证思维的能力。设问如下：

　　（1）无性生殖一般都由母体经过有丝分裂产生后代，后代从遗传性上来说，具有什么特点？

　　（2）无性生殖的后代保持了与亲代遗传性的一致，这对于该物种的生存发展是否有利？为什么？

　　（3）无性生殖不利于物种的生存和发展，那么为什么有很多生物保留这类生殖方式呢？

　　（4）在生物进化过程中，生殖方式的进化趋势如何？为什么？

　　上述问题中有难度的是第（2）、（3）题，在教学过程中应当使学生在教师的启发下进行独立思考，努力探求答案，这样才能训练思维能力实现教学目标。对于“无性生殖为什么不利于物种的发展”，教师可以逐步启发学生进行讨论，指出，生物的生存离不开一定的环境，适者生存，不适者被淘汰，这是自然选择的结果。外界环境是复杂多变的，无性生殖产生的后代与亲代极为相似，在环境发生变化时，面临着“全军覆没”的危险，影响物种的延续。对于“为什么许多生物仍然保留无性生殖方式”，可提醒学生比较无性生殖与有性生殖过程。无性生殖在短时间内能够迅速增加种群的数量，占领生存空间，在相对稳定的环境条件下，有利于该物种的延续。因此，许多以有性生殖为主的生物保留无性生殖的方式，如高等植物的营养生殖。再比如，水螅在条件恶劣的情况下，进行有性生殖，而在条件良好的环境中则进行无性生殖。最后教师总结从生物进化的角度来看，有性生殖方式比无性生殖高等。

　　11．介绍无性生殖技术及其应用。无性生殖技术在工农业生产中有着广泛应用，如植物栽培中，人们很早就运用扦插、分根、嫁接方法，保持植物的良好品质；组织培养技术已经大量使用在花卉、林木的工业化生产中；酿造工业中使用的特定菌种也是以无性生殖来代代保持相似的性状，获得遗传性质一致的产品；1997年克隆羊多莉的诞生，说明借助一定的技术手段，高等脊椎动物（包括人）也可实现无性生殖。可以预测无性生殖技术将对人类产生更大的影响。适当扩充这部分内容进行教学，不仅能开阔学生眼界，展现生物技术发展前景，还能进一步加深对无性生殖特点的理解。

　　教材中提到的分根、嫁接等人工方法在初中已经学习过，利用图片简单说明即可。关于组织培养技术的知识，教师可根据实际情况（学生水平和课时）选择有关内容，如植物细胞的全能性、组培技术的发展史、组培技术的应用价值。

　在介绍完上述内容后，指出扦插、嫁接、组培等就是植物的克隆。克隆就是人工诱导的无性繁殖方式。学生对“克隆”的了解多来自“克隆羊多莉”，出示相关“克隆”图解，请学生简要介绍培育过程。（取A绵羊乳腺细胞在实验室培养，并取其细胞核备用；取出B绵羊成熟卵细胞，用电击或其他方法破坏其细胞核及遗传物质，把取自A绵羊的细胞核植入；把换了核的卵细胞进行人工培养，形成早期胚胎；把早期胚胎植入C棉羊的子宫中孕育，成熟后分娩即为克隆羊。）提问：（1）多莉长得像谁？为什么？（2）这种繁殖属于哪一类生殖方式？为什么？（3）是否应对克隆动物技术的应用给予限制？受舆论媒体影响，学生的认识更多地倾向于克隆技术应用产生的负面影响。对于问题（3）的讨论，要引导学生认识某些现代科技是把“双刃剑”，关键在于人类如何去把握，如何去运用。

二  减数分裂和有性生殖细胞的形成

1．通过提问复习，引出本课内容。

　　（1）生物界普遍存在的生殖方式是哪一类？

　　（2）有性生殖的核心过程是什么？

　　（3）精子和卵是通过哪种分裂方式产生的？

　　在讨论第（3）题时，出示有丝分裂过程示意图，引导学生复习有丝分裂过程，强调“染色体复制一次，细胞分裂一次，分裂后子细胞的染色体数目与母细胞相同。”若通过有丝分裂方式形成精子和卵细胞，那么受精卵中染色体数目将增加一倍，这将无法保证物种的稳定。下面以高等动物精子（卵细胞）的形成过程为例学习减数分裂。

2．出示高等动物精子的形成过程图解，要求学生仔细观察并回答下列问题：

　　（1）这是哪一种生殖细胞的形成过程？

　　（2）细胞中所示的结构（教师指向图中的染色体）是什么？

　　（3）比较图中1号染色体和2号有何区别？

　　（4）细胞分裂了几次？

　　（5）分裂前后细胞染色体数目如何变化？

3．利用示意图、活动模型、复合投影片等直观手段，按照下列图解的思路，引导学生观察、描述，教师总结精子的形成过程（减数分裂的过程）。

　　（1）可先用一对染色体的细胞减数分裂过程为例，讲解染色体复制、第一次分裂时同源染色体联会、同源染色体分离、第二次分裂时姐妹染色单体从着丝点分离等行为，重点明确“染色体数目在减数分裂过程中是如何减少一半，减半发生什么时候？”，然后说明同源染色体联会时发生的非姐妹染色单体交叉互换的现象及其意义。在此基础上再增加一对同源染色体，一方面复习前面学习的内容，另一方面重点说明非同源染色体的自由组合现象及其意义。

　　（2）关于精原细胞的知识要说明：精原细胞位于动物的睾丸内；动物进入发育的成熟阶段时，精原细胞要通过有丝分裂增殖；其中一部分精原细胞继续保持有丝分裂状态，另一部分精原细胞要进行减数分裂形成精子；精原细胞中形状、大小相同的一对染色体称为同源染色体。

　　（3）第一次分裂结束后，要求学生数染色体的数目，明确减半发生在第一次分裂结束；减半的关键在于同源染色体分离，这是第一次分裂最为突出的特点。

　　（4）讲解非同源染色体自由组合的意义时，可以让学生计算具有n对同源染色体的精原细胞经减数分裂可能产生多少种类型的精子。

　　（5）减数第二次分裂是一般的有丝分裂，但此时细胞内不存在同源染色体，而在体细胞的有丝分裂过程中存在同源染色体。
生物的个体发育
教学目标

知识目标
　　了解高等植物受精卵发育成胚、受精极核发育成胚乳的过程，理解个体发育的概念；了解从受精卵、囊胚、原肠胚至形成幼体的胚的发育过程；了解蛙胚后发育的主要特点；理解个体发育的一般概念。

能力目标
　　通过系统复习被子植物生活史及相关知识，培养学生对知识进行归纳、综合的学习能力；通过学习种子的形成有关内容培养学生观察、分析和解决问题的能力；通过胚胎发育过程的观察、思考，经过语言表述将思维外化，培养学生观察、思维、表达能力。

情感目标
　　种子的萌发、植株的生长和发育等内容与农业生产密切相关，通过这部分知识的学习，应培养学生理论联系实际的好学风；通过学习动物个体发育主要由遗传物质决定，并受外界环境条件的影响，使学生树立“事物发展是内因和外因共同作用的结果”的辩证唯物主义观点；通过学习陆生脊椎动物羊膜的出现，培养进化论的思想以及生物与环境相适应的观念。

教学建议

本节知识结构图解

重难点分析

1．教学重点：

（1）植物胚的发育

　　植物个体发育的过程的主线是，受精卵→胚→幼苗→成熟植株，这一过程可分为两个阶段，即胚的发育和胚后发育。胚后发育是从种子萌发开始，初中教材已介绍了这部分内容。教材着重从细胞水平介绍植物胚的发育过程，体现了高中生物教学的特点。植物胚的发育体现了发育的一般过程，即从受精卵开始，经过细胞分裂、组织分化、器官形成，直至形成植物幼体——胚。受精卵是个体发育起点，这是植物进化的胚胎学证据之一。

（2）蛙胚的发育

　　蛙个体发育过程包括胚的发育和胚后发育。对胚后发育学生有较多的感性认识，初中教材做了较详实的介绍，但侧重在个体（至多是器官）的水平；高中教材从细胞水平介绍胚的发育过程，揭示了动物个体从受精卵到幼体的结构变化，使学生对生命现象的认识更深刻、全面，也为学习生物进化的胚胎学证据打下了知识基础。另外，在这部分内容的教学中可介绍现代生殖工程技术，如试管婴儿、克隆动物等，以充分体现素质教育的要求。

2．教学难点：

（1）被子植物个体发育的生活史

　　由于学生缺乏有关生活史全面、系统的认识，因此，不清楚被子植物个体发育的时空概念，造成对本课新知识在理解上的困难。教师应安排一定时间复习初中的知识，扫清学习障碍，使学生对被子植物生活史有较系统的认识，并且培养其对知识的综合能力。

（2）被子植物的个体发育知识与有性生殖知识的关系

　　教材仅介绍了高等动物生殖过程中的减数分裂和受精作用，而被子植物在这方面存在着特殊性（见小资料），教材却缺乏相关的内容。比如，在教材有关于胚、胚乳细胞染色体数目的练习题，这就涉及到高等植物减数分裂、双受精等内容，需要在教学中予以明确。

（3）动物的个体发育与环境的关系

　　对“个体发育主要受遗传物质控制”的认识，由于学生遗传学知识的不足，难以深刻、全面地理解；环境因素对个体发育影响很大，如环境污染对生物生殖发育的危害等，其中内在机理很难讲清；个体发育过程是遗传和环境因素共同作用的结果，这一结论比较抽象，需要结合具体实例说明。这些内容是理解基因型和表现型的关系（第五章）、生物与环境关系（第七章）的知识基础。

教法建议

可采用讨论与学生自学相结合的方式进行教学。

课时安排：两课时。

　　第一课时：以讨论为主的综合课。在复习被子植物的种子和果实形成的基础上，重点讨论胚的发育、胚乳的发育，最后小结被子植物的生活史。

　　第二课时：以讨论为主的综合课。通过对蛙胚胎发育过程的图解的观察、分析、讨论，学习高等动物胚胎发育的过程，并形成对生物个体发育的整体概念和认识。

动物的个体发育歌诀

受精卵分动植极，胚胎发育四时期，

卵裂囊胚原肠胚，组织器官分化期。

外胚表皮附神感，内胚腺体呼消皮，

中胚循环真脊骨，内脏外膜排生肌。

蛙的原肠胚发育歌诀

内胚两道上肝胰，外胚表附神感器，

中胚脊索和真皮，肌内泻殖循环系。

（“两道上”是最基本的消化道和呼吸道上皮，肝和胰则是腺体的代表）

教学设计方案

引言：“开门见山”引入课题，在学习生物的生殖知识后，开始研究生物的发育。

第二节  生物的个体发育

过渡：以被子植物为例学习植物的个体发育。

一  被子植物的个体发育

1．设问：被子植物通过种子繁殖，发育的起点是否是种子？

　　利用菜豆种子、玉米种子结构图，讨论下列问题：菜豆种子结构如何？玉米种子结构如何？两者的主要区别在哪儿？种子结构中最重要的部分是什么？它由哪几部分构成？

　　引导学生复习种子的结构。明确种子最重要的结构——胚，已经是植物体的雏形。因此，种子不是发育的起点。

2．设问：整个种子、胚从何而来？

　　指出种子由胚珠发育而来。出示桃子房壁和胚珠结构模式图（图3-7），讨论下列问题：

　　（1）胚珠位于哪儿？其结构如何？

　　（2）胚珠内部结构中与生殖有关的细胞是哪些？

　　（3）被子植物的受精是如何完成的？受精方式有何特点？

　　复习被子植物子房和胚珠的结构、双受精特点，了解种子和果实的形成过程。指出，子房是未发育的果实，胚珠是未发育的种子，如荷兰豆、西瓜果实中含未成熟的种子。指出，胚珠在子房内，胚珠外有珠被，内有胚囊，胚囊中与生殖直接有关的是近珠孔处的卵细胞和中央的两个极核。极核和卵细胞一样是经过减数分裂形成的，所以都含有n条染色体。

　　被子植物进行受精时，花粉管中的两个精子分别与卵细胞和2个极核结合，形成受精卵（2n）和受精的极核（3n）。受精卵是植物个体发育的起点；受精卵将发育成胚，受精极核发育成胚乳，珠被发育成种皮，整个胚珠发育成种子。

　　3．通过表解方法总结被子植物的个体发育概况。

　　第一阶段：种子和果实的形成。

　　第二阶段：种子萌发成幼苗，长成成熟植株。被子植物个体发育过程：

　　4．胚的发育。

　　出示标本或挂图，简要介绍荠菜的分类学特点。

　　出示荠菜胚的发育图。指导学生认识胚珠的结构及受精卵、受精极核的位置，明确胚发育的场所；请学生根据图解大致描述胚的发育过程（细胞分裂、分化），按下列表解总结：

　　指出，胚的发育进行的是有丝分裂；球状胚体细胞继续分裂，细胞数目增多，同时形态和机能发生分化，形成胚根、胚芽、胚轴、子叶，这四部分组成胚。

　　5．胚乳的发育。

　　玉米、水稻、小麦等大多数单子叶植物种子有胚乳。结合教材玉米胚乳发育图，让学生描述胚乳发育过程，教师总结。

　　指出，形成胚乳过程中进行有丝分裂；绝大多数双子叶植物种子形成后胚乳被子叶吸收，绝大多数单子叶植物种子保留胚乳。

　　另外，请学生考虑：胚的发育和胚乳的发育关系？胚乳发育先于胚的发育，有何生物学意义？胚乳为胚的发育提供营养。

　　6．总结被子植物的生活史。提问并以图解（图3-8）的方式回顾被子植物“种子→种子”的过程。

　　强调：①减数分裂发生的时间、部位；②植物开花、传粉、受精的生殖特点；③受精卵是发育起点，发育成胚，胚珠发育成种子；④种子在适宜条件下萌发，通过营养生长和生殖生长，长成成熟植株，开花结实，继续繁衍。

二  高等动物的个体发育

　　引言：直接引入课题。本课时研究动物的个体发育。以蛙为研究对象的理由是：蛙进行体外受精，受精卵在体外发育，受精卵外保护性结构较少，易于观察和研究。

　　1．通过下列问题的讨论，介绍蛙的胚后发育（属于变态发育）的特点。

　　（1）青蛙是由什么变来的？

　　（2）蝌蚪和青蛙在形态、结构和功能方面有哪些不同？

　　（3）蝌蚪是怎样发育为青蛙的？（早期蝌蚪用外鳃呼吸，后转用内鳃呼吸；蝌蚪先生后肢，再出前肢；尾部逐步萎缩，开始用肺呼吸，皮肤辅助呼吸，登陆为幼蛙，逐渐长为成蛙。）

　　出示蛙个体发育过程的挂图和青蛙生活史的浸制标本，指导学生进行观察、讨论。指出除表中列出的不同点外，蛙和蝌蚪在内部结构和生理功能上也存在差别，如蝌蚪的心脏一心房一心室，血液循环为单循环；蛙的心脏为两心房一心室，血液循环为不完全双循环等。

   生活环境
 呼吸
 四肢
 尾
 
幼体（蝌蚪）
 水中
 鳃
 无
 有
 

　　指出，蝌蚪具有鱼类的特征，说明了两栖类是由古代鱼类进化而来的。

　　2．通过提问“蝌蚪是从哪来的？”，引导学生得出“蝌蚪自受精卵发育而来”。小结蛙的个体发育过程：

　　高等动物的个体发育包括胚的发育和胚后发育。胚的发育是指受精卵发育成幼体的过程；胚后发育是指由幼体从卵膜内孵化出来（卵生动物）或从母体生出来（胎生动物）并发育为成体的过程。如人在母体中的“十月怀胎”即胚的发育，分娩后的婴儿进入胚后发育阶段。因此，从出生之日起计算人的年龄并不科学，所谓“虚岁”更符合实际。

　　3．按下列所示思路，利用蛙胚发育挂图和模型，引导学生观察、描述和讨论，讲解蛙胚发育过程和各个时期的特点。

　　（1）在介绍蛙胚发育起点时，可先复习有关青蛙的生殖现象（抱对、受精、受精卵特征）。出示蛙卵模型，指导学生观察上下部的区别。教师指出，由于颜色浅的一部分（植物极）含卵黄多、比重大，颜色深的一部分（动物极）含卵黄少、比重小，因此，在水中始终动物极朝上，植物极朝下。问：这有何生物学意义？（保护色、便于吸收大量的阳光，保证受精卵发育需要的温度条件。）

　　（2）指出卵裂是一种有丝分裂，细胞体积不增加。

　　（3）囊胚的组成细胞没有发生分化，这些细胞具有全能性。实验胚胎学证明，将这些细胞进行物理性分离后，各自能发育成完整的胚胎。人的同卵双生（即受精卵分裂为两个，各自完成发育过程）的孪生婴儿从性别、外貌等特征是一致的，也说明了早期分裂产生的子细胞还没有分化，具有全能性。

　　（4）囊胚经过动物极外包、植物极内陷，形成原肠腔和原肠胚。这个微观的动态过程，仅凭借挂图、模型、语言很难准确地表述出来，可用带帽里的帽子或气不足的皮球来演示。强调原肠胚后期内卷的动物极细胞，在外胚层和内胚层之间，形成了中胚层，这时胚体的细胞已发生分化，以后的胚胎发育是三胚层的进一步分化。

　　（5）利用教材中的表解，讲解三个胚层分别发育成哪些器官和组织。对于蛙胚发育的组织器官分化阶段，外、中、内三个胚层分化成相应的器官、组织，学生在记忆上有一定困难。在理解知识的基础上，可考虑由于外胚层、内胚层发育出的组织、器官种类少，指导学生先记住内、外胚层发育的组织、器官名称，而其它的组织器官则由中胚层发育而来。

　　4．展示爬行动物胚胎示意图，引导学生分析认识羊膜卵的结构。

　　5．讲解蛙的胚后发育。并引导学生分析：由于蛙的个体发育在体外进行，因此受环境因素影响很大。目前，某些地区环境条件恶化，导致蛙的种类和数量急剧减少，还出现了五条、三条腿的畸形青蛙。

　　6．小结个体发育的一般概念。在了解动物、植物个体发育的基础上，要求学生总结。

　　个体发育的起点是受精卵；发育过程：细胞分裂、组织分化、器官形成；发育方向决定于遗传因素（内因）和环境因素（外因）的共同作用。

板书提纲

第二节  生物的个体发育

一  被子植物的个体发育

被子植物个体发育过程：

1．种子和果实的形成。

2．胚的发育

3．胚乳的发育

4．被子植物的生活史

营养生长和生殖生长

二  高等动物的个体发育

蛙的个体发育过程：

1．胚胎发育

2．羊膜和羊膜卵

3．胚后发育——变态发育

4．小结

　　个体发育的起点是受精卵；发育过程：细胞分裂、组织分化、器官形成；发育方向决定于遗传因素（内因）和环境因素（外因）的共同作用。