原來我們已經(jīng)習(xí)慣于以教材為本,對(duì)教材研究很透,而對(duì)教學(xué)大綱研究不多,而現(xiàn)在就不一樣了,對(duì)于我們生物學(xué)科而言,僅山東省內(nèi)用的教材就有五個(gè)版本,而且看上去差別還很大,而高考是全省統(tǒng)一命題的。這就對(duì)老師提出了很大的挑戰(zhàn)。怎么教?具體教什么?教到什么程度?這些都是要面臨的新的問題。經(jīng)過認(rèn)真地研讀新課標(biāo),整合五個(gè)版本的教材,我對(duì)《分子與細(xì)胞》模塊的知識(shí)和能力目標(biāo)作了具體分析,現(xiàn)將個(gè)人觀點(diǎn)做一簡(jiǎn)述。
一、細(xì)胞的分子組成
1.概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能
蛋白質(zhì)的基本組成單位──氨基酸的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)特點(diǎn),元素組成,種類,肽鏈的形成過程及有關(guān)計(jì)算,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因,蛋白質(zhì)的功能,結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一關(guān)系。
2.簡(jiǎn)述核酸的結(jié)構(gòu)和功能
DNA、RNA的基本組成單位──核苷酸的具體組成,DNA的平面結(jié)構(gòu),堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的應(yīng)用和計(jì)算,DNA的空間結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),功能,結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,DNA、RNA的分布,RNA的分類。
3.概述糖類的種類和作用
動(dòng)、植物細(xì)胞中常見的單糖、二糖和多糖的名稱,相互關(guān)系,以及各自的功能。單糖:葡萄糖、核糖、脫氧核糖(單糖動(dòng)植物都有)。植物二糖:蔗糖、麥芽糖。動(dòng)物二糖:乳糖。植物多糖:纖維素、淀粉。動(dòng)物多糖:糖元(肝糖元、肌糖元)?扇苄赃原糖:果糖、葡萄糖、麥芽糖。
4.舉例說出脂質(zhì)的種類和作用
脂肪是生物體儲(chǔ)存能量的主要物質(zhì),脂肪元素組成特點(diǎn)與功能的關(guān)系,磷脂的功能,固醇的分類及功能。脂肪:儲(chǔ)能。 類脂:磷脂 (膜結(jié)構(gòu)基本骨架,腦、卵、大豆中磷脂較多)。固醇類:膽固醇、性激素、VD、醛固酮,維持新陳代謝和生殖過程。
5.說明生物大分子以碳鏈為骨架
(人教社課本把多糖也說成是生物大分子)蛋白質(zhì)、核酸的基本組成單位都是由若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架,碳是生物體最基本的組成元素。
6.說出水和無機(jī)鹽的作用
不同生物體內(nèi)含水量的規(guī)律,水的兩種存在形式以及各自的作用、含量的區(qū)別。無機(jī)鹽的存在形式及作用。主要是離子狀態(tài),組成成分:Mg→組成葉綠素、Fe→血紅蛋白、P、Ca、I。維持細(xì)胞形態(tài)和功能:生理鹽水。生命活動(dòng):Ca→抽搐(哺乳動(dòng)物)。維持細(xì)胞滲透壓和酸堿平衡,濃度越高→滲透壓越高。
7.活動(dòng)建議
觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布。甲基綠、吡羅紅兩種染色劑劑對(duì)DNA和RNA的親合力不同,甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色,吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。利用甲基綠和吡羅紅混合染色劑將細(xì)胞染色,可以顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。DNA主要存在于細(xì)胞核中,RNA主要分布于細(xì)胞質(zhì)中。檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)。分別用斐林試劑和雙縮脲試劑檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì),注意斐林試劑和雙縮脲試劑用法區(qū)別,為了使現(xiàn)象更明顯,注意取材原則的應(yīng)用。
二、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
1.分析細(xì)胞學(xué)說建立的過程
首先從人體的解剖和觀察入手。1543年比利時(shí)的維薩里發(fā)表了巨著人體構(gòu)造,揭示了人體的器官水平的結(jié)構(gòu)。法國(guó)的比夏指出器官是由低一層次的結(jié)構(gòu)──組織構(gòu)成,并把組織分為21種。然后于1665年英國(guó)科學(xué)家虎克首先發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞,最后德國(guó)科學(xué)家施萊登和施旺將理論思維與科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,他們指出:細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體,一切動(dòng)植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來,并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成;細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位,既有它自己的生命,又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用;新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。細(xì)胞學(xué)說在修正中前進(jìn)。
2.使用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞
了解細(xì)胞形態(tài)的多樣性。
3.簡(jiǎn)述細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成,流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容為磷脂雙分子層構(gòu)成了基本支架,蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層的表面,也有的部分或全部嵌入,也有橫跨整個(gè)磷脂雙分子層,磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)分子大都是可以運(yùn)動(dòng)的,具有一定的流動(dòng)性。細(xì)胞膜作為細(xì)胞系統(tǒng)的邊界不僅將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開,還可以控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞,以及進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。細(xì)胞膜的功能特性是選擇透過性。在細(xì)胞膜的外表,有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白,叫做糖被。消化道、呼吸道上皮細(xì)胞表面的糖蛋白具有保護(hù)和潤(rùn)滑作用,細(xì)胞識(shí)別作用。
4.舉例說出幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能
線粒體是具有雙層膜結(jié)構(gòu)的比較大的細(xì)胞器,內(nèi)膜的某些部位向內(nèi)折疊形成嵴,擴(kuò)大了細(xì)胞內(nèi)的膜面積,是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所,是細(xì)胞的動(dòng)力車間,新生細(xì)胞和運(yùn)動(dòng)細(xì)胞和新陳代謝旺盛的細(xì)胞中含量較多,不同細(xì)胞中線粒體的含量不同,體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一。葉綠體是綠色植物能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞含有的細(xì)胞器,由內(nèi)外雙層膜,內(nèi)部有許多個(gè)由類囊體組成的基粒,類囊體擴(kuò)大了膜面積,在類囊體的薄膜上分布著與光合作用有關(guān)的色素,是細(xì)胞的養(yǎng)料制造車間和能量轉(zhuǎn)換站。高爾基體是由單層膜組成的,與蛋白質(zhì)的加工修飾和分泌有關(guān)。溶酶體是消化車間,內(nèi)部含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。中心體常見于動(dòng)物細(xì)胞和低等的植物細(xì)胞中,無膜結(jié)構(gòu),與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。液泡主要存在于植物細(xì)胞中,內(nèi)有細(xì)胞液,含有糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等?梢哉{(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境。核糖體是細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所,不具有膜結(jié)構(gòu)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),擴(kuò)大了細(xì)胞內(nèi)的膜面積,也與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)的合成與加工有關(guān)。
5.闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能
主要由核膜、核仁、染色質(zhì)組成,核膜上有核孔,是某些大分子的運(yùn)輸通道,染色質(zhì)是由DNA和蛋白質(zhì)組成的,DNA是主要的遺傳物質(zhì),在分裂期形成染色體,染色體和染色質(zhì)是同一種物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種表現(xiàn)形式。細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù),是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。
6.試建立真核細(xì)胞的模型
通過實(shí)踐使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。
7.活動(dòng)建議
觀察線粒體和葉綠體。在高倍鏡下可以直接觀察葉綠體,健那綠染液是專一性染線粒體的活性染料,通過染色,在高倍鏡下可以看到綠色的生活狀態(tài)的線粒體。
三、細(xì)胞的代謝
1.說明物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式
蛋白質(zhì)等生物大分子通過胞吞或胞吐的方式進(jìn)出細(xì)胞,主要依賴于細(xì)胞膜的流動(dòng)性,小分子物質(zhì)或離子主要以主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出細(xì)胞,小分子物質(zhì)如水、二氧化碳、氧氣、甘油等以被動(dòng)運(yùn)輸中的自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞,進(jìn)出速率依賴于濃度差,不需要載體,也不消耗能量。主動(dòng)運(yùn)輸可以從低濃度到高濃度,需要載體,消耗能量。
2.說明酶在代謝中的作用
酶是活細(xì)胞所產(chǎn)生的具有催化作用的一類有機(jī)物,絕大多數(shù)屬于蛋白質(zhì),少數(shù)屬于RNA,可以通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高反應(yīng)速度。具有高效性、專一性和作用條件比較溫合等特性。
3.解釋ATP在能量代謝中的作用
是生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)。一分子ATP中含有兩個(gè)高能磷酸鍵,三個(gè)磷酸基,與ADP可以迅速地相互轉(zhuǎn)化,從而暫時(shí)貯存或直接為生物體的生命活動(dòng)提供能量。
4.說明光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過程
光合作用的發(fā)現(xiàn)過程中的幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。光反應(yīng)階段物質(zhì)、能量的變化,暗反應(yīng)階段物質(zhì)、能量的變化,以及兩者之間的聯(lián)系。
5.研究影響光合作用速率的環(huán)境因素
環(huán)境中的二氧化碳濃度、土壤中水分的多少,光照的長(zhǎng)短和強(qiáng)弱,光的成分以及溫度的高低等,注意分析它們的綜合作用和主導(dǎo)作用。
6.說明細(xì)胞呼吸,探討其原理的應(yīng)用
有氧呼吸、無氧呼吸的生理過程,記準(zhǔn)三個(gè)反應(yīng)方程式,以及能量的釋放量和相關(guān)計(jì)算。影響細(xì)胞呼吸的因素──氧氣濃度、溫度等。
7.活動(dòng)建議
通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性,觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原,從而總結(jié)失水和吸水規(guī)律,細(xì)胞條件,溶質(zhì)要求,以及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用;探究影響酶活性的因素:酶都有各自的適宜的溫度和pH值,注意單一變量和對(duì)照性原則的應(yīng)用;葉綠體色素的提取和分離,要記準(zhǔn)四種色素的名稱、顏色和作用,以及分離開的原理;探究酵母菌的呼吸方式,注意酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸也能進(jìn)行無氧呼吸。
四、細(xì)胞的增殖
1.簡(jiǎn)述細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖的周期性
細(xì)胞的生長(zhǎng)就是細(xì)胞體積的增大,本質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)增多,主要發(fā)生在新細(xì)胞剛形成后,長(zhǎng)大后細(xì)胞要進(jìn)行增殖,是通過細(xì)胞分裂來完成的,連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開始,到下一次分裂完成時(shí)為止,這是一個(gè)細(xì)胞周期。
2.描述細(xì)胞的無絲分裂
一般是核先延長(zhǎng),從中部縊裂成兩個(gè)細(xì)胞核,然后整個(gè)細(xì)胞從中部也縊裂成兩部分,形成兩個(gè)子細(xì)胞。分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化,如蛙的紅細(xì)胞。
3.觀察細(xì)胞的有絲分裂并概述其過程
注意,解離──漂洗──染色──制片的順序,間期和前期、中期、后期、末期各時(shí)期的主要變化。深刻理解遺傳物質(zhì)的變化規(guī)律。這是體細(xì)胞形成的主要方式。
4.活動(dòng)建議
模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系。從感性上認(rèn)識(shí)單個(gè)細(xì)胞體積越大,表面積與體積之比越小,不利于物質(zhì)的運(yùn)輸以及細(xì)胞核的控制。
五、細(xì)胞的分化、衰老和凋亡
1.說明細(xì)胞的分化
在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化是一種持久性的變化,在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。
2.舉例說明細(xì)胞的全能性
細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化了的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。如植物組織培養(yǎng)的成功,就可以說明高度分化的植物細(xì)胞具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力,克隆綿羊的成功,說明高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性,在動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞──干細(xì)胞。細(xì)胞全能性的原因是因?yàn)槿跃哂性撋锏娜窟z傳物質(zhì)。
3.探討細(xì)胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系
細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程。不同于細(xì)胞壞死。細(xì)胞的衰老和凋亡是生物界正常的生命現(xiàn)象,對(duì)于多細(xì)胞生物完成正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定,以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用。
4.說出癌細(xì)胞的主要特征,討論惡性腫瘤的防治
癌細(xì)胞是指有的細(xì)胞在致癌因子的作用下,細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。其特點(diǎn)有:在適宜的條件下能夠無限增殖。細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。細(xì)胞的表面發(fā)生了變化,糖蛋白等物質(zhì)減少,容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。致癌因子導(dǎo)致癌變的主要原因是使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變。目前還缺少有效的治療癌癥的手段,應(yīng)盡量遠(yuǎn)離致癌因子。
5.活動(dòng)建議
搜集有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展和應(yīng)用的資料。搜集惡性腫瘤防治方面的資料。
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