分子与细胞第二章教学设计.docx

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分子与细胞第二章教学设计

生命活动的主要承担者—蛋白质

案例导入（幻灯图片）：

在安徽阜阳的农村，有一件怪事。

从去年开始，那里的100多名婴儿，陆续患上了一种怪病。

本来健康出生的孩子，在喂养期间，开始变得四肢短小，身体瘦弱，尤其是婴儿的脑袋显得偏大。

当地人称这些孩子为大头娃娃。

你们知道个中缘由吗？

如果你是质检人员将会如何进行检验？

我们当中很多人并没有喝牛奶，我们所需的蛋白质从何而来？

你知道哪些食物中含有较多的蛋白质吗？

（注意准确和广泛）

初步了解蛋白质：

组成生命体的化合物中蛋白质的含量是有机物中比例最大的，介绍蛋白质的元素组成和分子量。

（一）、蛋白质主要由C、H、O、N4种化学元素组成。

很多重要的蛋白质还含有P、S两种元素，有的也含微量元素Fe、Mn、Cu、Zn等元素。

（二）、蛋白质是一种高分子化合物，也就是说的相对分子量很大的生物大分子。

蛋白质分子质量的变化范围很大，从几千一直到100万以上。

例如，牛的胰岛素的相对分子质量是5700，人的血红蛋白的相对分子质量是64500。

设问：

如此之大的分子可不可以直接被人体吸收呢？

如何吸收？

（不能，必需消化成氨基酸才能被人体吸收和利用。

）

引出：

（三）、组成蛋白质的基本单位――氨基酸

（说明：

自然界中存在600多种氨基酸，而在生物体中组成蛋白质的氨基酸约20种。

我们今后探讨的就是生物体中组成蛋白质的氨基酸。

）

思考与讨论（幻灯图片演示氨基酸的分子结构，学生探究氨基酸分子的结构特点）

补充提示：

氨基、羧基的结构与写法

提问、归纳出：

（1）    氨基酸的结构通式

（2）    氨基酸的判断依据

后续问题：

（1）    氨基酸的种类是由什么决定的？

（2）    氨基酸中的P.S元素会存在于什么位置？

（3）    一个氨基酸分子中一定只有一个氨基、一个羧基吗？

（让学生在思考中明确R基的变化）　　

学生练习：

在P20四种氨基酸中画出氨基、羧基、R基（巡视指导）

人体对于不同氨基酸有何要求呢？

（幻灯展示某“氨基酸”口服液说明书并让学生结合教材P21了解“必需氨基酸”和“非必须氨基酸”）　　

过渡：

氨基酸只有20种，平均相对分子质量仅100多；蛋白质却有1010――1012种，分子量几千到几百万不等。

那么，不同氨基酸如何构成蛋白质分子，并导致其多样性呢？

（多媒体展示氨基酸之间的结合）

观察、讨论以明确以下几点：

（1）    氨基酸之间的结合方式:

脱水缩合

（2）    肽键的形成位置、写法与判断

（3）    脱去的水中的元素来源

（4）   从氨基酸到蛋白质的结构层次：

氨基酸――二肽――三肽――多肽――蛋白质

（5）    肽链数、肽键数、氨基酸数、水分子数之间的关系

思考巩固：

1.100个氨基酸形成的一条肽链中，共有肽键99个，若每个氨基酸平均分子量为128，则此多肽分子量为11018

2.一个有n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸，该蛋白形成过程中，共脱去

m-n分子水。

3.血红蛋白分子是由574个氨基酸组成，共有4条肽链，血红蛋白分子中共有肽键570个，每个血红蛋白分子中至少有4个氨基。

4．由10个氨基酸分子形成的多肽可能的结构有2010种。

归纳出：

（四）、蛋白质结构多样性的原因：

①组成每种蛋白质的氨基酸种类、数目不同

②组成每种蛋白质的氨基酸排列顺序不同

③每种蛋白质分子的空间结构均不相同。

过渡：

蛋白质分子结构的多样性为蛋白质的功能多样性提供了可能，那么，现在我们就从具体的生命活动现象中寻找蛋白质在生命活动中的作用。

（通过教材及多媒体展示各种实例让学生说明蛋白质作用。

――注意名称与作用的统一）

（五）、蛋白质功能的多样性

1.是结构物质，是构成细胞和生物体的重要物质。

（结构蛋白）

2.具有催化作用，如参加生物体各种生命活动的大多数酶。

3.有些蛋白质具有运输载体的功能（血红蛋白、载体）

4.有些蛋白质其信息传递作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素（激素）

5.有些蛋白质由免疫功能。

（抗体）

6．细胞识别（受体）

得出结论：

一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。

唯物主义思想教育：

从中不难看出，结构与功能的统一。

这也是我们认识事物的重要观点之一

总结（媒体展示概念图）

 遗传信息的携带者——核酸

教材分析】

“遗传信息的携带者——核酸”是普通高中课程标准实验教科书《生物模块一（必修）——分子与细胞》（人教版）第2章的重点内容之一。

本节主要包括核酸在细胞中的分布（实验：

观察DNA和RNA在细胞中的分布）、核酸是由核苷酸连接而成的长链等内容。

核酸是一切生物体的遗传物质，它对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。

本节的内容还是学习《生物2（必修）——遗传与进化》中“基因的本质与基因的表达”的重要基础。

【教学目标】

知识目标：

说出核酸的种类，简述核酸的结构和功能。

能力目标：

以人的口腔上皮细胞为材料，进行特定的染色，观察DNA和RNA在细胞中的分布。

情感态度与价值观目标：

认同生命的物质性，认同生物界在物质组成上的统一性。

【教学重点和难点】

教学重点：

核酸的结构和功能。

教学难点：

观察DNA和RNA在细胞中的分布。

【学情分析】

高一学生具有一定的抽象思维能力、综合思维能力，以及一定的实验操作能力，同时，他们对生命本质的探究，也有着浓厚的兴趣。

学生通过报刊、杂志等多种传播媒体的介绍以及初中生物课的学习，对核酸是遗传信息的载体已经有了一定的了解，但认识还是很浮浅的，没有深入到核酸物质结构的水平上，因此，教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认识规律，通过实验及适当的教学策略尤其是加强直观，从感性认识入手使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展。

【教法分析】

《普通高中生物课程标准》倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，突出创新精神和实践能力的培养。

基于这种理念，引导学生以探究性学习的方式学习“遗传信息的携带者——核酸”，从进行实验操作入手使学生初步学会生物科学探究的一般方法，并利用课件直观表达以加强学生的感性认识，除了按《标准》所设定的能力目标（分析、表达、表述、判断、反思、修改）培养学生能力外，还设计利用数学方法处理、解释数据。

【教学方法】实验、讲述和讨论的方法。

【教学课时】1课时

【教学准备】

质量分数为0.9%的NaCl溶液，质量分数为8%的盐酸，吡罗红甲基绿染色剂，蒸馏水，洒精灯，吸水纸，显微镜，温度计，载玻片，盖玻片，大烧杯等实验材料用具。

脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸分子结构课件。

【教学设计思路】

利用“问题探讨”，激发学习兴趣→实验观察，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布，获得感性认识→观察图解，认识核酸的种类、结构特点及其功能。

（可通过列表比较辅助认识）

学习过程

教师活动

学生活动

设计意图

联系、思考明确学习目标

1985年Jefferys博士首先将DNA指纹技术应用于法医鉴定。

1989年该技术获美国国会批准作为正式法庭物证手段。

我国警方利用DNA指纹技术已侦破了数千例疑难案件。

DNA指纹技术具有许多传统法医检查方法不具备的优点，如它从四年前的精斑、血迹样品中，仍能提取出DNA来作分析；如果用线粒体DNA检查，时间还将延长。

提问：

1、DNA是什么物质呢？

为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？

2、你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？

评价学生的回答，引入学习内容：

遗传信息的携带者——核酸。

回忆初中知识，结合其他途径的听闻联系生活，思考、交流回答：

1、DNA是主要的遗传物质，而每个人的遗传物质都有所区别，因此，DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。

2、DNA鉴定技术还可以用于亲子鉴定，死者遗骸的鉴定等（确定十几年前被拐儿童的身份；千年古尸的鉴定；在俄国革命时期被处决沙皇尼古拉的遗骸；以及最近在前南地区的一次意外事故中机毁人亡的已故美国商务部长布朗及其随行人员的遗骸鉴定；都采用了DNA指纹技术。

此外，它在人类医学中被用于个体鉴别、确定亲缘关系、医学诊断及寻找与疾病连锁的遗传标记；在动物进化学中可用于探明动物种群的起源及进化过程；在物种分类中，可用于区分不同物种，也有区分同一物种不同品系的潜力。

在作物的基因定位及育种上也有非常广泛的应用。

）

联系学生的现实生活，利用“问题探讨”，创设问题情境，激发学习兴趣，主动参与学习过程。

问题导学，主动探究，获取知识

通过上面的讨论及对初中相关知识的回忆可知，核酸是生物体内的遗传物质。

提问：

1、你知道生物体内的核酸有几种？

它们在细胞中是如何分布的？

2、如何观察核酸在细胞中的分布？

针对问题，引导学生阅读教材及相关实验内容，组织学生进行实验。

巡视、指导学生实验。

引导学生通过观察与思考，主动获得知识。

倾听、总结学生的实验结论，

继续引发学生思考：

原核细胞的DNA位于细胞内的什么部位？

阅读课文及“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，回答问题。

讨论，明确实验原理、目的及方案，两人一组进行实验操作，观察、分析、记录实验结果。

小组合作完成实验后，选派代表就实验所观察到的现象进行小结，主动获得结论：

真核细胞的DNA主要分布在细胞核中。

（补充：

线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA）。

RNA主要分布在细胞质中。

思考回答：

原核细胞的DNA位于何处？

（拟核区域内。

）

给学生机会，参与学习过程，有利于对知识的感知和对科学研究方法的领悟。

有利于突破难点。

加工、整合信息,构建知识体系。

组织学生阅读教材并讨论：

1、核酸同蛋白质一样，也是生物大分子物质，那么，核酸由哪些元素组成？

组成它的基本单位是什么？

2、DNA和RNA的化学组成有何异同？

3、组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有几种？

投影“脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸分子结构”及“DNA和RNA在化学组成上的区别”图。

引导学生阅读教材，观察图示，启发学生思考、讨论。

（引导由DNA分子中碱基数目、种类和顺序变化入手）

让有代表性的学生表达核酸的结构特点及功能。

倾听、总结学生的讨论结果，用列表比较的形式，说明核酸的种类、结构特点与功能。

阅读教材，观察图示，在理解的基础上回答问题。

倾听、交流，获得对核酸结构的认识，由碱基数目、种类和顺序变化初步理解核酸的多样性。

与教师一起归纳总结：

核酸是由核苷酸连接而成的长链，遗传信息就贮存在其中。

（用数字变化推理所谓遗传信息的变化和内涵——排列和组合的数学思想）

认识到生命的各种复杂现象都是建立在一定的物质基础之上的。

根据这一部分的特点，课后可以试着制作DNA连接模型，回校后互作比较。

充分利用教材中图示和课件的直观性特点，发挥学生主体作用，引导学生通过观察、讨论，感知知识的形成，突出重点

系统小结,反馈与矫正

小结：

核酸是细胞内携带遗传信息的物质，核酸有DNA和RNA两大类，组成它们的基本单位是核苷酸。

通过染色可以观察到DNA和RNA在细胞分布，我们还试图弄清核酸的结构特点及功能。

但实际上还必须有更多的知识储备才可以更清晰的认识，多多学习，多多探究才是我们最恰当的选择。

评价学生学习情况。

说出核酸的种类、结构特点及功能。

完成练习。

拓展探究：

课后利用各种途径了解DNA指纹鉴定的有关原理。

巩固强化，同时了解学生学习情况，及时调整教