第一篇:生物選修一《生物技術實踐》教材分析
生物選修一《生物技術實踐》教材分析《普通高中生物課程標準(實驗)》內容標準部分,對本選修模塊的說明中指出:“本模塊是實驗課,所說的生物技術,是指廣義的生物技術。而不限于(甚至主要不是)現代生物技術。內容包括微生物的利用、酶的應用、生物技術在食品加工中的應用和生物技術在其他方面的應用四部分。”這就是說,這是一門以學生為主體,通過實驗設計和操作實踐,學習科學探究的選修課程。《標準》在課程設計思路中則指出:“生物技術實踐模塊重在培養學生設計實驗、動手操作、收集證據等科學探究的能力,增進學生對生物技術應用的了解。本模塊適于繼續學習理工類專業或對實驗操作感興趣的學生學習。”這就是說,本模塊并非只要學生埋頭于實驗操作,還要求學生了解生物技術在社會生活、生產、發展中的應用,對學生進行STS教育,并對選擇學業(或職業)方向提供幫助。因為“繼續學習理工類專業或對實驗操作感興趣的學生”這一群體,其學業志向和職業選擇還將經歷復雜的分化。
《標準》還說:“教師應根據本校的條件,指導學生選做本模塊中的5~7個實驗。”這就是說本選修模塊的學習還存在著模塊內部的選擇性。
簡言之,本選修模塊既是一門學習科學探究的實踐課程,又是一門生物科學技術應用于社會的STS課程,還是一門在教師指導下尊重學生各取所需、各展其長的課程。
一、學習本模塊的意義和價值
本模塊的教材內容以“專題──課題”形式展開,共分6個專題,依次是:傳統發酵技術的應用,微生物的培養與應用,植物的組織培養技術,酶的研究與應用,DNA和蛋白質技術以及植物有效成分的提取。各個專題之間相對獨立,沒有嚴格的順序關系。每個專題下設2~3個課題,大體上也相對獨立,以利于師生選擇5~7個課題,完成本模塊的學習,獲得2個學分。由于所選課題的不同,其學習意義和價值也會有所差異。以下就共同的意義和價值作簡要的說明。
1.較全面、真實地培養學生的科學探究能力
“倡導科學探究”作為課程理念是貫穿于全部必修和選修模塊之中的。然而比之其他模塊中的科學探究活動,課題展現的是更加真實、豐富和完整的科學探究情景,學生擁有從選擇課題,了解、分析背景知識,理順研究思路,設計實驗流程,規范操作到評價結果的獨立自主權,且由于最終需要獲取某項“產品”,而具有實戰演練的性質。概括地說,學生的自主性將在以下方面得到發揮: ●學生自主選擇(在教師指導下)課題,有利于調動學生的學習興趣和特長。
●學生自主研習和設計出可行的實驗操作方案,并精心操作,將全面培養學生的科學探究能力(課標規定有11項科學探究能力,見課標P8~P9)。
●很多情況下,學生需要獲取某種成果或產品,并擁有改進成果或產品的機會,而不是理論認識或簡單的數據整理。這種真實性,帶來了壓力和挑戰。
●自我評價、相互評價,合作協調、小結反思等,將自然地貫穿于完成課題的全過程。
總之,這是經學生選擇后的任務驅動下的真實的科學探究實踐,對提升科學探究能力,作用巨大。
2.較嚴格地、多方位地培養學生的實際操作能力
本模塊教材中的課題,能否出色地完成,既依賴于實驗方案設計的正確,還需一絲不茍的、精確而細致的操作。在我們的生物學課程中,過去對操作技能的要求相對狹窄,要求的精確性也不高,而本模塊各課題中,操作對象、方法技能多種多樣,有許多都會因操作上的差之毫厘,導致結果的失之千里;有些還會因操作的失誤而引發安全問題。
在以下方面,教師對學生應嚴格要求,這將有利于提升學生的實際操作能力,并保證課題的完成。
●認清操作的目的和原理
●了解操作對象和工具的性質
●熟悉操作的順序和要領
●觀察和分析操作的效果
●多次練習操作的要領,熟能生巧
●杜絕操作中的安全事故
教師應充分發揮指導和示范作用,并把操作能力細化為形成性評價的一部分。
3.拓展和加深對生物科學技術知識的理解
探究需要相關的背景知識,而且常常是跨學科的。操作需要了解相關的原理,不應該是“照方抓藥”。對于過程和結果的總結和反思,形成一份科學的、有價值的課題報告,更反映了撰寫者的科學知識水準和思維的周嚴。
本模塊的教學內容,并非實驗指導手冊那樣簡單。例如微生物的培養、純化、分離和應用,對于中學生來說,完全是新的知識內容;組織培養中的花藥培養,涉及被子植物花粉發育和單倍體育種的專門知識;酵母細胞的固定化,DNA的粗提取和PCR技術,血紅蛋白的提取和分離等包涵著現代生物科學技術的基礎知識;植物有效成分的提取中有許多物理和化學知識的應用;即使是與生活密切相關的傳統發酵技術和酶制劑的應用,也需要復習有關的基礎知識。因此,本模塊仍具有獲取知識的教育價值。即使是技術操作,本質上也是知識、原理的應用。
拓展和加深對生物科學技術知識的理解,其教育價值仍不應忽視。與其他必修、選修模塊不同,本模塊的學習是為了應用去獲取知識,在實踐過程中理解知識,目的性更強,也因此會理解得更透徹,掌握得更牢固。
4.領悟科學、技術、社會的相互關系,凸顯科技價值觀的教育
本模塊教材的專題和課題,并非僅僅因為可以學到某項生物技術而選定,還考慮了它們的可行性,尤為重要的是考慮了它們和社會生活、經濟發展、科學研究需要的相關性,而最終確定的。
在專題的引言中和課題的課題背景中都用簡潔或富有情趣的文字指出了專題和課題與社會需求的關系,可大致歸納如下。
●指向生活:如“人類利用微生物發酵制作果酒、果醋的歷史,源遠流長。與這悠久的歷史一同沉淀的,是有關酒與醋的各種傳說與文化。……無論果酒還是果醋都具有一定的保健養生的功效。”──課題:果酒和果醋的制作。
●指向生產:如“地球上的植物每年產生的纖維素超過70億噸,其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用,這是因為它們能夠產生纖維素酶。對這些微生物的研究與應用,使人們能夠利用秸稈等廢棄物生產酒精,用纖維素酶處理服裝面料等。而要研究這些微生物,首先要將它們從土壤中種類眾多的微生物中分離出來。”──課題:分解纖維素的微生物的分離。此外,如酶的固定化技術,指向節約成本,提高產品質量;胡蘿卜素的提取指向提高產品的附加值;植物組織培養指向快速繁育和單倍體育種;等等。
●指向發展新興科技:如“匯涓流而成江河,積跬步而致千里。在分子生物學領域,如果沒有一項項分子生物學技術的成熟與積累,就沒有分子生物學高速發展的今天。……正是通過一項項技術上的突破,人類才能完成像人類基因組計劃這樣恢宏龐大的工程。在本專題中,我們將從基礎入手,學習有關DNA和蛋白質的一些技術,或許這就是你邁向分子生物學研究的第一步。”──專題:DNA和蛋白質技術。
這些都說明教材從社會的需求出發,引導學生積極參與到生物技術實踐的學習中來,使學生認識到自己的科學探究活動對推動社會的進步是有意義的。學生既領悟科學、技術、社會的相互關系,又增強了對科學技術社會價值的認識,并提高了社會責任感。
5.砥礪科學精神,端正科學態度,鼓勵創新
這是一個以科學探究實踐為主的學習模塊,在“做”科學中,需要一絲不茍,百折不回,埋頭苦干的精神,需要求真務實,謙虛謹慎,嚴格要求的態度。對學生來說,是砥礪科學精神,端正科學態度的難得的錘煉機會。
本模塊的大部分課題只是給出了基礎知識和實驗設計以及操作提示的簡略框架,給學生留有創造的空間,學生完全可以遵循基本的原則和要求,對實驗方法或予以改進,或獨辟蹊徑,可謂“條條大路通羅馬”。此外課題延伸,也給學生以創造的機遇。因此,這也是一門鼓勵創新的課。
二、教學內容的設計思路和呈現方式
1.確定和安排好科學探究實踐的專題和課題
課標中這部分的具體內容標準,為保證所有模塊的表述形式的統一,仍分成“具體內容標準”和“活動建議”并列的兩欄。據此編寫教科書時,不能如其他模塊那樣以“具體內容標準”各條來分章或節,因為本模塊稱為“生物技術實踐”,應以“活動建議”中的學生探究活動來分章或節。
此外,還必須對這些探究實踐活動,進行比較科學的、便于學生選擇學習的方式進行歸類,于是歸類為6個專題:傳統發酵技術的應用,微生物的培養與應用,植物的組織培養技術,酶的研究與應用,DNA和蛋白質技術,植物有效成分的提取。大體上有個系統:從傳統到現代,從微生物到植物,從培養技術到生化分析和提取。這也克服了課標中某些歸類的不妥之處。
每一專題下設2~3個課題。顧名思義,課題是必須動手動腦去實踐,去解決的問題,由此導入了科學探究實踐過程。設2~3個課題,是因為同屬一個專題范圍的不同課題,完成過程中存在著內容、方法的相似性和教育價值的類同,便于學生從中挑選。
2.構建便于教師教、學生學的課題結構
本模塊中的大多數課題都采取了下圖所示的結構,也就是課題在教科書中的呈現方式,部分課題結構略有調整。
教材的課題結構體現了科學研究的過程,實際是對科研領域研究工作的借鑒。這樣,學生完成5~7個課題之后,不僅能掌握若干具體的生物技術,而且實踐了科學研究的一般過程,能夠達到課標對科學探究能力的11項初步學會的要求,并訓練了科學思維、實際操作和一定的實踐創新能力。
從上圖還可以看出呈現方式具有好教、好學的特點。
●課題背景突出了與學生生活經驗的聯系,并高度注意某項生物技術與社會生活、或生產、或發展的關系,以調動學生探究的積極性。
●融基礎知識、實驗設計和操作提示于一體,實際上提示學習過程(或教學過程)應關注知識和能力的統一,思維和實踐的統一,學科學、做科學、用科學的統一。
●以評價為杠桿,引導學生總結和反思,傾聽不同意見,不斷進取。評價又以學生自我評價和教師評價相結合,最終確定是否獲得了該課題應得的學分,使考核落到實處。
●課題延伸和相關鏈接體現了學習的開放性,鼓勵有興趣、有相應潛質的學生,得到進一步的發展。
3.滲透科學思維、科學方法方面的訓練
科學探究需要也鍛煉科學思維和科學方法的運用,這是不言而喻的。這里說“滲透”,是因為學生已經學習過三個必修模塊,在那里,科學方法是以顯性方式凸現的。于是,基本的科學方法已經有了較好的基礎。本模塊的特點是實踐,許多內容的組織都圍繞著完成實踐活動來展現,因此,科學思維和科學方法,常常是隱在其中。
舉例來說,如課題:土壤中分解尿素的細菌的分離,教材在介紹分離細菌的原理時,有意識地運用類比、歸納和演繹等思維方法。教材沒有直接講述篩選菌株的原理,而是從熱泉高溫條件篩選Taq細菌的實例過渡到實驗室中提供有利條件讓目的菌株生長、同時抑制其他微生物生長的原理。將熱泉篩選細菌的思路應用到實驗室微生物的篩選,體現了類比的方法;從Taq細菌篩選上升到微生物篩選的一般原理,體現了歸納的方法。在引導學生理解篩選的一般原理后,教材并沒有直接告訴學生培養基配方,而是請學生分析旁欄提供的配方是否具有以及具有怎樣的選擇作用。這個問題讓學生根
據一般的篩選原理判斷具體配方的作用,體現了演繹的方法。這些科學方法的訓練,并沒有標注于文字或凸顯于欄目,是自然而然地滲透的。
同樣,在土壤中分解尿素的細菌的分離與計數的操作中,重復和對照的設置是基本的和重要的方法。教材沒有直接去講這些方法,而是列舉學生的實際做法。其一是統計菌落的數目。一同學是涂布一個平板,獲菌落數230,另一同學則涂布了三個平板,獲菌落數分別為21、212、256,取平均值為163。請學生自己來區別誰的結果更接近真實值;其二是一同學篩選出的菌落數遠比其他同學多。該同學堅持自己的操作無誤,是緣于所選土壤樣品不同而造成的。但該同學并未設置對照,難以說服人。教材這樣處理,是以生動的實例讓學生領悟實驗中重復和對照的重要性。
教材中還有大量的旁欄問題,大多是引導學生科學地思維,選擇適切的科學方法。
4.圖文結合,化解技術操作的困難
本模塊技術操作內容多,有些僅依靠文字敘述,不易掌握要領,因此配有較多的相片、圖解,全書共80余幅。特別是難點部分,如微生物的培養與應用、DNA和蛋白質技術,圖示更多。
5.實驗室工作的有關規定或指導,集于附錄
本模塊的各課題都必須在實驗室中完成,為方便實驗的進行和保證實驗操作的安全,在教科書的附錄中,載有生物學實驗室的基本安全規則,生物學實驗中常用的國際單位,常用培養基配方,常用的消毒滅菌操作方法,常用化學抑菌劑。這幾個附錄,也有助于學校添置實驗設備時進行參考。
三、教學建議
1.確定各課題的學分數
按《普通高中課程方案(實驗)》的規定,在一個學段(10周)內完成。按課標規定,學生選學其中的5~7個課題,考核通過,可獲2個學分。因此,必須將16個課題,按難易程度,厘定學分,例如可以0.1個學分為單位,20個0.1學分,分布到16個課題中去,學生方能選學。似應以學分多少考慮,決定選5或6或7個課題。至于選7個以上,是否可以,并沒有硬性規定。若有條件應鼓勵多選多做。具體實施方案,可由各校厘定。
2.從實際出發選擇課題
《生物技術實踐》中的課題從傳統發酵技術到現代分子生物技術都有所涉及,可謂“基礎”與“現代”并重。但應明確,無論課題針對的是哪項具體技術,它都同樣能夠培養學生的科學探究能力。課題的教育價值并不因為技術是現代技術或是傳統技術而提升或降低。教師在選擇課題時,不要追求時髦,應該結合本地教學資源的實際情況做出合理取舍。
3.“學”圍繞“做”
《生物技術實踐》與所有其他生物課程的一大區別在于,幾乎每個課題都要求制作產品。除個別情況外,產品均為物質實體,如葡萄酒、提純的血紅蛋白等。每個課題應圍繞怎樣做、怎樣做得更好進行,即使是科學原理和實驗技術的學習,也應圍繞著“做”進行。教師在教學中要擺脫傳統教學習慣的影響,將“做”擺在核心位置,讓“學”圍繞“做”。
4.自學為主,指導為輔
《生物技術實踐》強調學生的自主性,提倡自學和探究。教師在教學過程中需要保證學生的主體地位,在基礎知識、實驗設計、實驗操作等各環節都要讓學生動起來,同時又要發揮好指導作用,注意進程控制,及時給予提示和指導,避免學生陷入無助或盲動的困境。
5.確定有效評價體系
《生物技術實踐》要求學生積極參與探究的全過程,包括實驗設計、實驗操作、結果分析、方法改進等多個環節。如何對學生的學習情況進行合理評價是一個值得深入研究的問題,教材中提供的評價標準僅供教師參考。在教學實踐中,教師應根據實際情形確定準確和可操作的評價體系。
《生物技術實踐》,是我國普通高中首次開設的一門生物課程。本模塊教材的編撰,既是嘗試,也是創新。期盼在教學實踐中,能得到老師們的認可,更歡迎老師們提出寶貴的意見,共同建設好這門課程
第二篇:選修一生物技術實踐 知識點總結
選修一生物技術實踐 知識點總結 專題一 傳統發酵技術的應用 課題一 果酒和果醋的制作
1、發酵:通過微生物技術的培養來生產大量代謝產物的過程。
2、有氧發酵:醋酸發酵 谷氨酸發酵 ·無氧發酵:酒精發酵 乳酸發酵
3、酵母菌是兼性厭氧菌型微生物真菌 ·酵母菌的生殖方式:出芽生殖(主要)分裂生殖 孢子生殖
4、在有氧條件下,酵母菌進行有氧呼吸,大量繁殖。C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
5、在無氧條件下,酵母菌能進行酒精發酵。C6H12O6→2C2H5OH+2CO2 6、20℃左右最適宜酵母菌繁殖 酒精發酵時一般將溫度控制在18℃-25℃
7、在葡萄酒自然發酵的過程中,起主要作用的是附著在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在發酵過程中,隨著酒精濃度的提高,紅葡萄皮的色素也進入發酵液,使葡萄酒呈現深紅色.在缺氧 呈酸性的發酵液中,酵母菌可以生長繁殖,而絕大多數其他微生物都因無法適應這一環境而受到制約。
8、醋酸菌是單細胞細菌(原核生物),代謝類型是異養需氧型,生殖方式為二分裂
9、當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸;當缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變為乙醛,再將乙醛變為醋酸。2C2H5OH+4O2→CH3COOH+6H2O
10、控制發酵條件的作用①醋酸菌對氧氣的含量特別敏感,當進行深層發酵時,即使只是短時間中斷通入氧氣,也會引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最適生長溫度為30~35℃,控制好發酵溫度,使發酵時間縮短,又減少雜菌污染的機會。③有兩條途徑生成醋酸:直接氧化和以酒精為底物的氧化。
11、實驗流程:挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發酵→果酒(→醋酸發酵→果醋)
12、酒精檢驗:果汁發酵后是否有酒精產生,可以用重鉻酸鉀來檢驗。在酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應呈現灰綠色。先在試管中加入發酵液2mL,再滴入物質的量濃度為3mol/L的H2SO43滴,振蕩混勻,最后滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴,振蕩試管,觀察顏色
13、充氣口是在醋酸發酵時連接充氣泵進行充氣用的;排氣口是在酒精發酵時用來排出二氧化碳的;出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連接,其目的是防止空氣中微生物的污染。開口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用該裝置制酒時,應該關閉充氣口;制醋時,應該充氣口連接氣泵,輸入氧氣。疑難解答
(1)你認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗?為什么?
應該先沖洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗時引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機會。
(2)你認為應該從哪些方面防止發酵液被污染?
如:要先沖洗葡萄,再除去枝梗;榨汁機、發酵裝置要清洗干凈,并進行酒精消毒;每次排氣時只需擰松瓶蓋,不要完全揭開瓶蓋等。
(3)制葡萄酒時,為什么要將溫度控制在18~25℃?制葡萄醋時,為什么要將溫度控制在30~35℃?
溫度是酵母菌生長和發酵的重要條件。20℃左右最適合酵母菌的繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內。而醋酸菌是嗜溫菌,最適生長溫度為30~35℃,因此要將溫度控制在30~35℃。課題二 腐乳的制作
1、多種微生物參與了豆腐的發酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一種絲狀真菌。代謝類型是異養需氧型。生殖方式是孢子生殖。營腐生生活。
2、原理:毛霉等微生物產生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。
3、實驗流程:讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制
4、釀造腐乳的主要生產工序是將豆腐進行前期發酵和后期發酵。
前期發酵的主要作用:1.創造條件讓毛霉生長。2.使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。
后期發酵主要是酶與微生物協同參與生化反應的過程。通過各種輔料與酶的緩解作用,生成腐乳的香氣。
5、將豆腐切成75px×75px×25px的若干塊。所用豆腐的含水量為70%左右,水分過多則腐乳不易成形。*水分測定方法如下:精確稱取經研缽研磨成糊狀的樣品5~10g(精確到0.02mg),置于已知重量的蒸發皿中,均勻攤平后,在100~105℃電熱干燥箱內干燥4h,取出后置于干燥器內冷卻至室溫后稱重,然后再烘30min,直至所稱重量不變為止。樣品水分含量(%)計算公式如下:
(烘干前容器和樣品質量-烘干后容器和樣品質量)/烘干前樣品質量
·毛霉的生長:條件:將豆腐塊平放在籠屜內,將籠屜中的控制在15~18℃,并保持一定的溫度。
來源:1.來自空氣中的毛霉孢子,2.直接接種優良毛霉菌種 時間:5天
·加鹽腌制:將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中,同時逐層加鹽,隨著層數的加高而增加鹽量,接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。加鹽腌制的時間約為8天左右。
·用鹽腌制時,注意控制鹽的用量:鹽的濃度過低,不足以抑制微生物的生長,可能導致豆腐腐敗變質;鹽的濃度過高會影響腐乳的口味
·食鹽的作用:1.抑制微生物的生長,避免腐敗變質2.析出水分,是豆腐變硬,在后期制作過程中不易酥爛3.調味作用,給腐乳以必要的咸味4.浸提毛酶菌絲上的蛋白酶。
·配制鹵湯:鹵湯直接關系到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的。鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右。
·酒的作用:1.防止雜菌污染以防腐2.與有機酸結合形成酯,賦予腐乳風味3.酒精含量的高低與腐乳后期發酵時間的長短有很大關系,酒精含量越高,對蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延長;酒精含量過低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質的水解,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗,難以成塊。
·香辛料的作用:1.調味作用2.殺菌防腐作用3.參與并促進發酵過程
·防止雜菌污染:①用來腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干凈后要用沸水消毒。②裝瓶時,操作要迅速小心。整齊地擺放好豆腐、加入鹵湯后,要用膠條將瓶口密封。封瓶時,最好將瓶口通過酒精燈的火焰,防止瓶口被污染。疑難解答
(1)利用所學的生物學知識,解釋豆腐長白毛是怎么一回事?
豆腐生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴格地說是直立菌絲,在豆腐中還有匍匐菌絲。
(2)為什么要撒許多鹽,將長毛的豆腐腌起來? 鹽能防止雜菌污染,避免豆腐腐敗。(3)我們平常吃的豆腐,哪種適合用來做腐乳?
含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳,不易成形。(4)吃腐乳時,你會發現腐乳外部有一層致密的“皮”。這層“皮”是怎樣形成的呢?它對人體有害嗎?它的作用是什么?
“皮”是前期發酵時在豆腐表面上生長的菌絲(匍匐菌絲),對人體無害。它能形成腐乳的“體”,使腐乳成形。課題三 制作泡菜
·制作泡菜所用微生物是乳酸菌,其代謝類型是異養厭氧 型。在無氧條件下,降糖分解為乳酸。分裂方式是二分裂。反應式為:C6H12O62C3H6O3+能量 含抗生素牛奶不能生產酸奶的原因是抗生素殺死乳酸菌。常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。乳酸桿菌常用于生產酸奶。
·亞硝酸鹽為白色粉末,易溶于水,在食品生產中用作食品添加劑。
·膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康,國家規定肉制品中不超過30mg/kg,醬腌菜中不超過20mg/kg,嬰兒奶粉中不超過2mg/kg。亞硝酸鹽被吸收后隨尿液排出體外,但在適宜pH、溫度和一定微生物作用下形成致癌物質亞硝胺。·一般在腌制 10 天后亞硝酸鹽含量開始降低,故在10天之后食用最好 *測定亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發生重氮化反應后,與 N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色染料,與已知濃度的標準顯色液目測比較,估算泡菜中亞硝酸鹽含量。
第三篇:生物:選修教材知識點總結
選修教材知識點總結
1、穩態:神經系統、體液和免疫系統調節下,內環境的相對穩定
溫度、pH、滲透壓,水、無機鹽、血糖等化學物質含量
血漿 7.35—7.45 緩沖對 NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/NaH2PO4
2/3細胞內液 組織液2、65%體液 1/3細胞外液 血漿 淋巴
(內環境)不是血液 血液>血漿>血清
食物 排尿
3、體內水來源 飲水 水排出途徑 出汗 皮膚
代謝水(有氧呼吸)面蟲、駱駝 呼氣 肺
(氨基酸脫水縮合)排遺 消化道
4、K不吃也排 不經過出汗排
腎上腺分泌醛固酮(固醇)保Na排K
高溫工作、重體力勞動、嘔吐、腹瀉→→應特別注意補充足夠的水、Na(食鹽)細胞外液滲透壓下降,出現四肢發冷、血壓下降、心率加快
K對細胞內液細胞滲透壓起決定作用,維持心肌緊張、心肌正常興奮性 K心
5、血糖三來源(食物、分解、轉化)三去向
糖的主要功能:供能
胰島素 唯一降血糖激素;增加糖的去路,減少糖的來源 胰高血糖素、腎上腺素 升血糖胰高血糖素促進胰島素分泌,胰島素卻抑制胰高血糖素分泌
血 糖 升 高
↓ ↑ ↑
下丘腦某區域→胰島B細胞 胰高血糖素↑ 腎上腺素↑
↓ ↑ ↑
胰島素↑ 胰島A細胞 腎上腺髓質
↓ ↑ ↑ 下丘腦另一區域
血 糖 降 低
<50-60 低早 <45 低晚 >130高 >160-180糖尿
一次性攝糖過多,暫時尿糖 持續糖尿不一定糖尿病,如腎炎重吸收不行糖尿病 血糖高且有糖尿 驗尿驗血 三多一少癥狀?
不吃少吃多吃含膳食纖維多的粗糧和蔬菜
6、營養物質:
蛋白質不足:嬰幼兒、兒童、少年生長發育遲緩、體重過輕 成年人浮腫提供能量
營養物質功能 提供構建和修復機體組織的物質
提供調節機體生理功能的物質
維生素:維持機體新陳代謝、某些特殊生理功能
VA:夜盲癥
維生素 VB:腳氣病
VC:壞血病
VD:佝僂病、骨軟化病、骨質疏松癥
7、溫度感受器分為冷覺感受器和溫覺感受器(分布皮膚、粘膜、內臟器官)
體溫來自代謝釋放熱量(不是ATP提供),體溫恒定是產熱量,散熱量動態平衡結果寒冷 炎熱
↓ ↓
皮膚冷覺感受器 溫覺感受器 血管
↓傳入神經 ↓ 立毛肌
下丘腦體溫調節中樞 下丘腦 骨骼肌
傳出神經 ↓ 汗
皮膚血管收縮 骨骼肌戰粟(產能特多)血管舒張
皮膚立毛肌收縮 皮膚立毛肌收縮 汗液分泌增多
↓雞皮疙瘩 腎上腺素↑
縮小汗毛孔 甲狀泉激素↑
減少散熱 增加產熱 散熱量增加 不能減少產熱
調節水分、血糖、體溫
8、下丘腦 分泌激素:促激素釋放激素 抗利尿激素
感受刺激:下丘腦滲透壓感受器
傳導興奮:產生渴覺
第一道防線:皮膚、粘膜等
非特異性免疫(先天免疫)第二道防線:體液中殺菌物質、吞噬細胞
9、免疫 特異性免疫(獲得性免疫)第三道防線:體液免疫和細胞免疫
在特異性免疫中發揮免疫作用的主要是淋巴細胞
淋巴細胞的起源和分化:胸腺—T 骨髓—B
免疫細胞:B、T
免疫系統的物質基礎 免疫器官:扁桃體、淋巴結、脾
免疫物質:抗體、淋巴因子(白介素、干擾素)
10、抗原特點:①一般異物性 但也有例外:如癌細胞、損傷或衰老的細胞
②大分子性
③特異性 抗原決定簇(病毒的衣殼)
11、體液免疫: 記憶細胞
↓ ↓再次受相同抗原刺激
抗原→→吞噬細胞→→T細胞→→B細胞→→→效應B細胞→→→抗體
↑(攝取處理)(呈遞)(識別)
感應階段 反應階段 效應階段
效應B細胞產生:抗體(免疫球蛋白)、抗毒素、凝集素
效應T細胞產生:淋巴因子、干擾素、白細胞介素
識別抗原:B細胞、效應T細胞、記憶B/T
效應B細胞獲得有三途徑(直接、間接、記憶)
記憶細胞受相同抗原再次刺激后引起的二次免疫反應:更迅速、更強
再次接受過敏原(概念)
過敏反應 抗體分布 細胞表面
組織胺:體液調節
12、免疫失調引起的疾病 自身免疫疾病:風濕…類風濕…系統性紅斑狼瘡
先天性:先天性胸腺發育不全
免疫缺陷病 獲得性:艾滋病、肺炎、氣管炎
(人類免疫缺陷病毒)HIV↓攻擊T細胞
(AIDS)獲得性免疫缺陷綜合癥
13、色素吸收、傳遞、轉換光能 色素不能儲存光能
蛋白質、氨基酸也不能儲存
少數特殊狀態葉綠素a 最終電子供體:水
高能量、易失電子 光能→ 電能 最終電子受體:NADP+
14、C4植物:玉米、高梁、甘庶、莧菜
既C3又C4 CO2固定能力強 先CO2+C3→C4
C3、C4葉肉細胞都含正常葉綠體
選修 C3維管束鞘細胞無葉綠體
圖 C4維管束鞘細胞含無基粒的葉綠體 不進行光反應
(P29)C4植物花環型結構 里圈:維管束鞘細胞 外圈:部分葉肉細胞
降低呼吸消耗 增加凈光合量
15、提高產量 延長光合作用時間 光:光質、強度、長短
提高農作物對 增大光合作用面積 溫度:影響酶的活性
光能利用率 提高光合作用效率 水
礦質元素 N、P、K、Mg
CO2 農家肥、CO2發生器
16、生物固氮:N2 → NH3
根瘤菌的特異性:蠶豆根瘤菌侵入蠶豆、菜豆、豇豆;大豆根瘤菌侵入大豆。
N素
根瘤菌 有機物 豆科植物 異養需氧
共生固氮菌 根瘤 薄壁細胞 愈傷組織
固氮菌 自生≠自養 根瘤菌拌種 豆科植物綠肥
自生固氮菌:圓褐固氮菌(固氮+激素)
生物固氮(主:根瘤菌)工業固氮 高能固氮
17、N循環 硝化、反硝化、氨化作用
反硝化:氧氣不足NO3-→N2
自生固氮菌的分離原理:無氮培養基對固氮菌的選擇生長
物質基礎:線粒體、葉綠體中的DNA(質基因)
…線粒體
18、細胞質遺傳 典型代表 …葉綠體 花斑植株→三種
特點 母系遺傳(受精卵中的細胞質幾乎全來自卵細胞)
后代性狀不出現一定分離比
(形成配子時,質基因不均等分配)
編碼區:編碼蛋白質 連續的原核細胞 非編碼區 編碼區上游:RNA聚合酶結合位點
基因結構 調控 編碼區下游
19、基因的結構 真核細胞 非編碼區
基因結構 編碼區 內含子:非編碼序列
外顯子:能編碼蛋白質內含子>外顯子
原核基因無外顯子內含子之說
主要分布于微生物
剪刀:限制性內切酶 特異性(專一性)
(200多種)獲得粘性末端
20、基因的操作工具 針線:DNA連接酶:扶手(磷酸二脂鍵)不是踏板(氫鍵)條件①復制保存②多切點③標記基因
種類:質粒、病毒
運輸工具:運載體 ①染色體外小型環狀DNA
②存在于細菌、酵母菌
質粒特點 ③質粒是常用的運載體
④最常用:大腸桿菌
⑤對宿主細胞的生存無
基因工程(基因拼接技術、DNA重組技術、轉基因技術)決定性作用
直接分離 常用鳥槍法
提取目的基因 人工合成(反轉錄法、根據已知AA序列合成DNA)
目的基因與運載體結合 同一種限制酶
21、基因操作步驟 將目的基因導入受體細胞→細菌、酵母菌、動植物
CaCl2處理細胞壁(受精卵好 繁殖速度快)
目的基因的檢測和表達:標記基因、目的基因是否表達?
逆轉錄 堿基互補配對
mRNA 單鏈DNA 雙鏈DNA
推測 推測 合成氨基酸序列 mRNA序列 DNA堿基序列 目的基因
藥(胰島素、干擾素、白細胞介素、乙肝疫苗)
22、基因工程的成果 治病:基因診斷與基因治療(基因替換)
新品種(轉基因)食品工業(食物)
環境監測(DNA分子雜交 探針)
生物固氮、基因診斷、基因治療、單細胞蛋白(微生物菌體本身)、單克隆抗體、生物導彈(單抗+抗癌藥物)
23、間接聯系 核心 核膜
高爾基體 內質網 細胞膜
線粒體膜
間接(具膜小泡)(內吞外排說明雙向)
分泌蛋白:抗體、蛋白質類激素、胞外酶(消化酶)等分泌到細胞外
粗面內質網上的核糖體 內質網運輸加工 高爾基體加工 成熟蛋白質 胞外
24、生物膜系統(不等于生物膜):細胞膜、核膜及由膜圍繞而成的細胞器
離體→營養物質+激素 適宜溫度+無菌
植物組織培養 離體→愈傷組織→根芽(胚狀體)→植物體
選無病毒 尖(生長點)紫草素
25、植物細胞工程 兩種不同→雜種細胞→新植物體
植物體細胞 去掉細胞壁→原生質體→雜種細胞→新植物體
雜交 種間存在生殖隔離 不能有性雜交
好處:克服遠源雜交不親和障礙 培育新品種
是其它動物細胞工程技術的基礎
動物細胞培養 液體培養基:動物血清
26、動 取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織
物 用胰蛋白酶處理
細 原代培養→傳代培養(細胞株→細胞系 遺傳物質發生改變)
胞 滅活的病毒做誘導劑+物理、化學方法
工 動物細胞融合 最重要用途:制備單克隆抗體
程 理論基礎:細胞膜的流動性
單克隆抗體→指單個B淋巴細胞經克隆形成的細胞群產生的化學性質單
一、特異性強的抗體(優點:特異性強、靈敏度高)。每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體(共百萬種)*雜交瘤細胞 *生物導彈
27、微生物包含了除植物界和動物界以外的所有生物
質粒(小型環狀DNA)控制抗藥性、固氮、抗生素生成核區(大型環狀DNA)控制主要遺傳性狀 有的細菌有莢膜、芽孢、鞭毛
碳源:無機/有機碳源 自養/異養
28、微生物生長 氮源:加不加額外的氮源
所需的營養物質 生長因子:(維生素、氨基酸、堿基→構成酶和核酸)
水:
無機鹽:
固體培養基:分離、鑒定、計數
物理性質 半固體培養基:運動、保藏菌種
液體培養基:工業生產
29、培養基 天然培養基:工業生產
化學性質 合成培養基:分類鑒定
選擇培養基 青霉素→選出酵母菌、霉菌等真菌
用途 NaCl:金黃色葡萄球菌
鑒定培養基:伊紅美藍→大腸桿菌→深紫色和金屬光澤
自己設計實驗:把混合在一起的圓褐固氮菌、硝化細菌、大腸桿菌區分開,并篩選純種。
酶合成的調節 誘導酶:基因和誘導物控制
30、微生物代謝調節 酶活性的調節 結構改變 可逆 快速 準確
必需物質,一直產生 氨基酸、核苷酸、維生素
初級代謝產物 無種的特異性 多糖、脂類
31、代謝產物 非必需物質,一定階段 抗生素、毒素
次級代謝產物 有種的特異性 四素 色素、激素
32、微生物群體生長曲線: 3
(1)調整期:代謝活躍,開始合成誘導酶 初級代謝產物收獲的最佳時期
(2)對數期:形態和生理特性穩定,代謝旺盛;科研用菌種,接種最佳時期
(3)穩定期:次級代謝產物收獲最佳時期,芽孢生成(種內斗爭最劇烈)及時補充營養物質,可以延長穩定期
(4)衰亡期:多種形態,出現畸形,釋放次級代謝產物 生存環境惡劣與無機環境斗爭最激烈的是4衰亡期。
營養物質消耗有害代謝產物積累PH不適宜導致3.4時期的出現。注意:前三個時期類似“S”型增長曲線,但是多了衰亡期
33、影響微生物生活的環境因素
PH值:影響酶的活性、細胞膜的穩定性,從而影響微生物對營養物質的吸收溫度:影響酶和蛋白質的活性
O2濃度:產甲烷桿菌
34、高壓蒸汽滅菌法:1/
5、1/
2、2/
3、75% 由里向外、細密、不重復溶化后分裝前必須要 調節pH
細菌培養的過程:培養基的配制→滅菌→擱置斜面→接種→培養觀察實例:谷氨酸發酵(黃色短桿菌、谷氨酸棒狀桿菌)
概念:
菌種選育:誘變育種、基因工程、細胞工程
培養基的配制:成分、比例,pH適宜
35、發酵工程 內容 滅菌:去除雜菌
擴大培養和接種:菌種多次培養達到一定數量
發酵過程:(中心階段)控制各種條件,生產發酵產品
分離提純 菌體:過濾、沉淀(單細胞蛋白即微生物菌體本身)
代謝產物:蒸餾、萃取、離子交換
應用 醫藥工業:生產藥品和基因工程藥品
食品工業:傳統發酵產品、食品添加劑、單細胞蛋白等
36、C/N=4/1 菌體大量繁殖但產生的谷氨酸少(P79)
記住 C/N=3/1 菌體繁殖受抑制,但谷氨酸的合成量大增
溶氧不足: 產生乳酸或琥珀酸
pH呈酸性: 產生乙酰谷氨酰胺(P95)
第四篇:一雙手教材分析
一雙手教學設計
天祝縣城關小學 全麗莉(2011年3月)
教材分析:
《一雙手》是四年級下冊第4單元的第二篇課文。這篇文章通過對林業工人“全國五一勞動獎章”獲得者張迎善一雙奇手的細節描寫,透射出這位普通勞動者為綠化祖國,為大家的幸福甘愿奉獻的高尚情懷。課文兩次對張迎善的手作了特寫,第一處:第5―7自然段,作者從顏色、紋絡、掌面、手指、左手、關節等幾個方面進行了細節描寫,并多次運用了比喻句:“掌面像鼓皮一樣硬。”“一個手指好似三節老干蘑”。這些打比喻句,凸現了這雙手的與眾不同。第二處:第17自然段:“我丈量土地似的量起他的手來:長24厘米,寬10厘米,厚2.5厘米,這是我今生見到的天下第一號大手。”這里通過數字描寫的方法讓人感受到這雙手是天下第一號大手。這樣一雙手就在作者濃墨重彩之下像特寫鏡頭一樣展示在讀者面前,透過這雙手我們看到的是張迎善這位普通勞動者甘心奉獻的高尚情懷和造福人們的美好愿望。
教學目標:
1、學會本課生字,能正確流利有感情的朗讀課文;
2、了解張迎善一雙手的特點,探討這雙手形成的原因,從而感受張迎善甘愿奉獻的高尚情懷和造福大家的美好心愿;
3、學習抓住關鍵詞句、聯系上下文、結合生活經驗理
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第五篇:高三生物選修一知識點總結
學好初中生物課,不僅要有明確的學習目的,還要有勤奮的學習態度,科學的學習方法。針對生物科學的特點,下面是小編整理的高三生物選修一知識點總結,歡迎參考借鑒!
性別決定與伴性遺傳
名詞:
1、染色體組型:也叫核型,是指一種生物體細胞中全部染色體的數目、大小和形態特征。觀察染色體組型最好的時期是有絲分裂的中期。
2、性別決定:一般是指雌雄異體的生物決定性別的方式。
3、性染色體:決定性別的染色體叫做性染色體。
4、常染色體:與決定性別無關的染色體叫做常染色體。
5、伴性遺傳:性染色體上的基因,它的遺傳方式是與性別相聯系的,這種遺傳方式叫做伴性遺傳。
語句:
1、染色體的四種類型:中著絲粒染色體,亞中著絲粒染色體,近端著絲粒染色體,端著絲粒染色體。
2、性別決定的類型:(1)XY型:雄性個體的體細胞中含有兩個異型的性染色體(XY),雌性個體含有兩個同型的性染色體(XX)的性別決定類型。(2)ZW型:與XY型相反,同型性染色體的個體是雄性,而異型性染色體的個體是雌性。蛾類、蝶類、鳥類(雞、鴨、鵝)的性別決定屬于“ZW”型。
3、色盲病是一種先天性色覺障礙病,不能分辨各種顏色或兩種顏色。其中,常見的色盲是紅綠色盲,患者對紅色、綠色分不清,全色盲極個別。色盲基因(b)以及它的等位基因——正常人的B就位于X染色體上,而Y染色體的相應位置上沒有什么色覺的基因。
4、人的正常色覺和紅綠色盲的基因型(在寫色覺基因型時,為了與常染色體的基因相區別,一定要先寫出性染色體,再在右上角標明基因型。):色盲女性(XbXb),正常(攜帶者)女性(XBXb),正常女性(XBXB),色盲男性(XbY),正常男性(XBY)。由此可見,色盲是伴X隱性遺傳病,男性只要他的X上有 b基因就會色盲,而女性必須同時具有雙重的b才會患病,所以,患男>患女。
5、色盲的遺傳特點:男性多于女性 一般地說,色盲這種病是由男性通過他的女兒(不病)遺傳給他的外孫子(隔代遺傳、交叉遺傳)。色盲基因不能由男性傳給男性)。
6、血友病簡介:癥狀——血液中缺少一種凝血因子,故凝血時間延長,或出血不止;血友病也是一種伴X隱性遺傳病,其遺傳特點與色盲完全一樣。
DNA是主要的遺傳物質
1.19世紀末葉,生物學家通過對細胞的有絲分裂、減數分裂和受精過程的研究,認識到染色體在生物的遺傳中具有重要的作用。染色體的化學組成如何?到底哪種成分才是遺傳物質? 染色體主要由DNA和蛋白質組成,還含有少量的RNA。由于染色體不是單一物質組成,因而,遺傳物質到底是DNA,還是蛋白質的爭論相當激烈,隨著噬菌體侵染大腸桿菌實驗的進行,使人們普遍接受了DNA才是遺傳物質的結論。
2.你認為作為遺傳物質應該具有怎樣的特點? 一是分子結構具有相對的穩定性;二是能夠進行自我復制,使前后代具有一定的連續性;三是能夠指導蛋白質的合成,從而控制新陳代謝的過程和性狀;四是能夠產生可遺傳的變異。
3.在遺傳物質的發現過程中,一批批科學家前赴后繼,作出了巨大貢獻,他們的創造性地進行了一系列實驗。這些經典實驗的創新之處及其他們的結論怎樣? 格里菲思在肺炎雙球菌轉化實驗中,將加熱殺死的S型肺炎雙球菌與R型肺炎雙球菌一起注入到小鼠體內,導致小鼠死亡并分離得到了能夠穩定遺傳的S型肺炎雙球菌。據此,他得到了:加熱殺死的S型肺炎雙球菌中含有促進R型肺炎雙球菌轉化的“轉化因子”。
艾弗里及其同將組成S型肺炎雙球菌的各種成分分離開來,將它們分別加入到已培養了R型肺炎雙球菌的培養基中,并創造性的將S型肺炎雙球菌的DNA經DNA酶處理后加入,發現只有加入DNA才能促使R型肺炎雙球菌的轉化。他們首次提出了:DNA是遺傳物質,蛋白質不是遺傳物質。
讓人們普遍接受“DNA是遺傳物質,蛋白質不是遺傳物質”結論的科學家是赫爾希和蔡斯,在于他們找到一種特殊的實驗材料——大腸桿菌T2噬菌體(蛋白質與DNA可以有效分離),并借助于同位素標記的方法進行了噬菌體侵染細菌的實驗,通過實驗,他們發現噬菌體侵入到細菌的成分是DNA而不是蛋白質,從而證明了親子代間具有連續性的物質是DNA而不是蛋白質。
4.為什么只能用35S和32P這兩種同位素分別標記DNA和蛋白質?不能用14C和18O?如何標記? 標記兩種物質的目的是為了證明進行噬菌體中侵入到細菌體內的是DNA還是蛋白質,因而標記元素應該是蛋白質或DNA特有的,如果選用14C和18O兩種物質均含有不具有特異性,因而不可以。而DNA含P,蛋白質含S,P、S是他們各自特有的元素,因而可以用35S和32P這兩種同位素分別標記DNA和蛋白質。由于噬菌體等病毒的生命活動不能離開宿主細胞單獨進行,其生命活動及物質合成必需依賴于活的宿主細胞,因而,利用同位素標記噬菌體時,應先利用同位素標記其宿主細胞,然后以噬菌體病毒侵染已被標記的細菌,使形成的噬菌體含有被標記的元素。
5.如何理解DNA是主要的遺傳物質? 正確理解DNA是主要的遺傳物質,應注意三個方面:一是對所有生物而言,DNA不是唯一的遺傳物質,還可能是RNA或蛋白質;二是含有DNA的生物的遺傳物質是DNA;三是絕大多數生物含有DNA。
細胞的多樣性和統一性
一、高倍鏡的使用步驟(尤其要注意第1和第4步)
1.在低倍鏡下找到物象,將物象移至(視野中央),2.轉動(轉換器),換上高倍鏡。
3.調節(光圈)和(反光鏡),使視野亮度適宜。
4.調節(細準焦螺旋),使物象清晰。
二、顯微鏡使用常識
1.調亮視野的兩種方法(放大光圈)、(使用凹面鏡)。
2.高倍鏡:物象(大),視野(暗),看到細胞數目(少)。
低倍鏡:物象(小),視野(亮),看到的細胞數目(多)。
3.物鏡:(有)螺紋,鏡筒越(長),放大倍數越大。
目鏡:(無)螺紋,鏡筒越(短),放大倍數越大。
三、原核生物與真核生物主要類群:
原核生物:藍藻,含有(葉綠素)和(藻藍素),可進行光合作用。
細菌:(球菌,桿菌,螺旋菌,乳酸菌)
放線菌:(鏈霉菌)
支原體,衣原體,立克次氏體
真核生物:動物、植物、真菌:(青霉菌,酵母菌,蘑菇)等
四、細胞學說
1、創立者:(施萊登,施旺)
2、內容要點:共三點。(1)新細胞可以從老細胞中產生;(1)一切動植物都由細胞發育而來,并由細胞和細胞產物所構成;(1)細胞是一個相對獨立的單位,既有他自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
3、揭示問題:揭示了(細胞統一性,和生物體結構的統一性)。