第二章组成细胞的分子教案

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1、第2章 组成细胞的分子章节规划本章选取了构成细胞的物质这个最基本的知识，分别介绍这些物质的组成及功能，通过本章节的学习，学生将在微观层面上了解生命的物质性和生物界的物质统一性，活细胞中物质、能量和信息变化的统一，为以后细胞结构与功能的学习打下良好的基础。本章包括5节，即细胞中的元素和化合物生命活动的主要承担者蛋白质遗传信息的携带者核酸细胞中的糖类和脂质细胞中的无机物，按每节一课时来安排教学。“细胞的分子组成”内容的单元知识点有：细胞的元素组成、细胞的分子组成、水和无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸等。本章教学的要求是：简述生命元素的类别，说明生物大分子以碳链为骨架；检测生物组织中的还原糖、脂肪和

2、蛋白质。阐明蛋白质是由氨基酸为基本单位组成，是具有一定的结构和功能最复杂的生物大分子，认识蛋白质分子的空间结构对其功能起决定性作用；概述核酸的分子结构和功能；观察DNA、RNA在细胞中的分布。概述糖类的种类和作用，明确糖类既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源；知道脂质具有区别于糖类的特征组分，举例说出脂质的种类和作用；说出细胞内水和无机盐含量、存在形式和生理作用。本章的知识也是学习其他模块必备的基础。该单元阐述的生命分子的结构和功能，不仅是学习细胞的结构、功能、代谢和繁殖等知识的基础，而且也是学习遗传与进化、稳态与环境等知识的基础。例如，蛋白质和核酸等知识是进一步探讨DNA分子的结构

3、与功能，基因和遗传信息的概念，遗传信息的传递和表达，以及基因的调控等知识的必要前提。蛋白质的结构与功能等知识也是学习激素调节机制的必要前提。此外，生命系统的物质、能量和信息传递等知识是理解生态系统的物质循环、能量流动和信息交流的重要基础。由于知识点较多且这些物质的结构及组成都是平常不易直接观察到的，所以在学习过程中可运用多种多样的方法来学习。如第1节细胞中的元素和化合物的内容可运用比较法来学习，首先比较教材中地壳和细胞中的元素种类，然后比较这些元素的含量，使学生从比较中获得知识。第2节生命活动的主要承担者蛋白质可利用分层认识法学习，遵循元素氨基酸多肽肽链蛋白质这几个层次来认识，由易到难，由浅入

4、深。第3节遗传信息的携带者核酸可从学生感兴趣的指纹开门引入，来引起学生的兴趣，让学生在好奇中进入学习。第4节细胞中的糖类和脂质从生活中的熟悉事例入手，比如从糖尿病、肥胖症入手，认识糖类和脂质在生命中的作用。第5节细胞中的无机物这一节内容较为简单，可通过教师拟定提纲。如植物缺水的现象有哪些？足球场上常看到在比赛的末段有运动员抽筋，原因何在？等等，让大家通过讨论的方式来进行学习，并在这个基础上对前几节内容进行总结，明确元素和化合物之间是有机结合的，单一的化合物是不能完成生命活动的。重视实验教学。通过第一节的实验使学生了解实验的基本原理，如何选取实验材料，如何观察记录实验的现象，为今后的实验打好基础

5、。第1节 细胞中的元素和化合物从容说课细胞中的元素和化合物这一节，首先在节的引言中，明确指出自然界的生物体中的元素是生物有选择地从无机自然界中获得的，没有一种元素是细胞特有的。但细胞与非生物相比，各元素的含量又大不相同。说明生物界与非生物界的统一性和差异性内容。这部分内容较为浅显，但是结论非常重要，对于学生了解生物的物质性具有重要意义。关于组成生物体的化学元素的内容，一开始就指出组成生物体的化学元素主要有20多种，紧接着以人体细胞为例，将含量较多的化学元素以及各种元素的含量制成图形。通过对图形内容的分析，概括出两点：一是组成人体的基本元素是C、O、H、N；二是组成生物体的各种化学元素，在不同的

6、生物体内，含量相差很大，由此进一步说明了大量元素和微量元素的概念和种类。并且强调指出在大量元素中，C是最基本的元素。关于组成细胞的化合物，首先说明组成生物体的化学元素进一步组成多种多样的化合物，接着指出组成细胞化合物的种类及各种化合物的质量分数，从而说明它是生物体结构和生命活动的物质基础。对于构成细胞的有机化合物的种类的认识，从日常生活中都已有这方面的知识，比如知道瘦肉含有蛋白质较多，水果含有较多的糖类等。如何定性地区分这些常见的有机物，可通过实验教学来进行。该实验最主要是要规范实验过程，可通过分组分别来完成一个实验，然后每一组选出一人来介绍该实验的过程以及要注意的事项，学会展示成果及共享成果

7、。三维目标1.知识与技能（1）知道组成细胞的主要元素；知道为什么碳元素是构成细胞的基本元素。（2）学会检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法。2.过程与方法（1）通过对C元素的分析，说明有机化合物形成的可能性及必然性，初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。（2）通过对组成细胞中的元素的百分比的分析，通过对不同化合物的质量分数的学习，培养学生理解、思考和分析问题的能力。3.情感态度与价值观（1）认同生命的物质性。（2）认同生物界在物质组成上的统一性。教学重点1.组成细胞的主要元素和化合物。2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。教学难点1.构成细胞的基本元素是碳。2.检测生物组织中的糖类、脂肪

8、和蛋白质。教具准备细胞主要元素百分数挂图。课时安排1课时教学过程课前准备教师收集关于地球及生物体细胞中各元素组成的资料，玉米和人体的化学元素组成的材料并制成课件；准备实验材料。学生预习实验，初步了解实验的原理以及实验步骤。情境创设地球上的环境千变万化，但都是有一定的物质组成，比如地壳表面的水、岩石以及空气，那么这些物质由哪些元素组成呢？生物是生活在一定的环境中，这些生物从环境中获取物质，那么这些生物又由哪些元素组成？师生互动（一）组成细胞的元素（屏幕展示以下资料）组成地壳和组成细胞的部分元素含量元 素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.761

9、0.0问：组成生命的细胞和组成地壳的元素有没有什么不同？答：组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到，没有一种元素是生命特有的。但是元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别，说明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性。作为生命的基本组成单位细胞，它可以构成不同的生物体。那么元素在各种细胞中的含量是怎样的？引导学生分析图211和图212。问：组成生物体的化学元素种类有许多，它们的含量是否相同？答：不相同。问：人体细胞在干重状态下和鲜重状态下哪种元素含量最大？答：干重状态下和鲜重状态元素下元素含量最大的分别是C元素和O元素。 图211 组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比） 图212

10、 组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）下面我们以玉米和人体为例，来说明组成生物体的化学元素的种类和含量。（出示玉米和人体化学元素对比表投影片） 玉米与人体的化学元素组成（质量分数/%）元 素玉米人O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33Si1.170.005K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78Cl0.140.47Zn0.01Fe0.080.012问：从表中看，哪一种化学元素是玉米和人体中含量最多的？答：是C。问：除此之外，还有哪几种元素含量较多？答：O、H、N。从表中可以看出C、O、N、H

11、这4种元素在组成生物体的元素中含量最多，所以，C、O、N、H是组成生物体的基本元素。问：表中只列举了13种元素，那么是不是说玉米和人体内只含有这13种元素呢？答：不是。实际上除了表中的13种元素之外，还有Mn等。据统计，在生物体的细胞内至少可以找到62种元素，其中常见的约有29种，重要的有24种。所以，一般情况下可以说组成生物体的化学元素主要有20多种。问：构成生物体的这些元素的含量有什么特点呢？同学们可以相互讨论一下。答：有的含量非常多，有的较多，有的很少，差别较大。正是因为生物体内各种元素含量差别较大，所以可以按照含量的多少把它们分为两大类：一类是大量元素，一类是微量元素。问：什么是大量元

12、素？答：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。问：哪些元素属于大量元素？答：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。问：什么是微量元素？答：生物体内含量很少的一些元素。问：哪些元素属于微量元素？答：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。问：请同学们讨论一下，既然微量元素在生物体内含量很少，那么，是不是说它们在生物体内可有可无呢？答：不是。微量元素对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用。如碘是甲状腺激素的成分，铁是血红蛋白的成分，锌、硒、钼、铁等是很多酶的成分。在组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，从初中所学元素周期表中，知道C位于第14族位置，它的原子序数是6，说明一个碳原子核中含有6

13、个质子，核外有6个电子，由于电子排布的不同，在最外层有4个电子，这样，碳原子就具有了4个能够成键的价电子。正是这4个价电子，能够使碳原子之间、碳原子与其他元素的原子之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。C是构成生命有机物中最重要的元素。（二）组成细胞的化合物讨论：作为生命的细胞是由元素组成的，组成生物体的化学元素在生物体内是以什么形式存在的？比如花生和大豆的应用中有很大的不同，花生可用来榨油，大豆常用来做豆腐说明了什么问题？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），参考课本P17

14、提供的表来分析，总结归纳出构成细胞的化合物。无机化合物 水：85%90%无机盐：1%1.5%蛋白质：有机化合物7%10%核酸和糖类：1%1.5%脂类：1%2%（三）实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质教材中本实验安排为验证性实验,可与讲课同步进行。本实验难度并不大,但由于内容较多,实验时间较长,因此,必须作周密安排,才能按时完成。实验中应注意以下几点。1.增设教师演示实验。上课之前,教师应该准备好做演示实验所需的实验材料、用具、仪器和试剂等。同时,逐项完成可溶性糖、脂肪、蛋白质三类有机物的鉴定实验。在实验课上,将三个实验的正确结果分别展示在讲台上,并作扼要的介绍,以便使学生将自己的实验结果

15、与教师的演示实验作比较。2.实验中学生应分工合作。在“还原糖的鉴定”实验中,当每组2个学生中的1个制备生物组织样液时,另一个学生可以用酒精灯将水煮开,以便缩短实验的等待时间。在“脂肪的鉴定”实验中,1个学生制作临时装片时,另一个学生则可以调试显微镜。另外,在完成前2个实验时,1个学生洗刷试管、清洗玻片和整理显微镜,另一个学生则可以进行后1个实验的操作。3.鉴定可溶性还原糖的实验,在加热试管中的溶液时,应该用试管夹夹住试管上部,放入盛开水的大烧杯中加热,注意试管底部不要接触烧杯底部,同时试管口不要朝向实验者,以免试管内溶液沸腾时冲出试管,造成烫伤。如果试管内溶液过于沸腾,可以用手上提夹住试管的试

16、管夹。4.做鉴定糖和蛋白质的实验时,在鉴定之前,可以留出一部分样液,以便与鉴定后的样液的颜色变化作对比,这样可以增强说服力。5.斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用,切勿将甲液和乙液分别加入组织样液中。探究生物组织中的主要化合物可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定的实验原理、方法、步骤和现象：知识点可溶性还原糖脂 肪蛋白质实验原理与斐林试剂反应生成砖红色沉淀被苏丹染液染成橘黄色（或被苏丹染成红色）与双缩脲试剂反应产生紫色物质实验步骤样液制备选材含糖较高、颜色为白色或近于白色的植物组织，苹果、梨最好富含脂肪的种子，以花生最好浸泡12 d的黄豆种子（或用豆浆）或用鸡蛋蛋白方法苹果切块研磨过滤滤液制作

17、花生种子的切片黄豆浸泡切片研磨过滤 滤液鉴定步骤样液加斐林试剂振荡水浴加热煮沸切片染色漂洗镜检组织样液加双缩脲试剂A再加双缩脲试剂B观察颜色变化实验现象蓝色棕色砖红色沉淀脂肪被苏丹染液染成橘黄色（或被苏丹染成红色）加双缩脲试剂A无明显变化，加双缩脲试剂B后溶液变成紫色注意事项1.选材要用含糖较高、颜色为白色或近于白色的植物组织2.斐林试剂不稳定，一般配成甲液（NaOH：0.1 g/mL）乙液（CuSO4：0.05 g /mL）来保存，用时必须将甲、乙两液混合均匀后使用，切勿分别加入组织样液中进行检测1.切片要尽可能的薄2.染色后一定要用50%的酒精溶液洗去浮色3.观察时找最薄处，最好只有12层

18、细胞1.用鸡蛋蛋白时，一定要加以稀释，如果稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管内壁上，使反应不彻底，且试管不易洗干净2.双缩脲使用时，应先加A造成碱环境，再加B每组学生从教师提供的材料中选取两种进行鉴定，并记录（如下表）：成分材料还原糖脂肪蛋白质预测实测原因预测实测原因预测实测原因苹果汁梨汁马铃薯匀浆花生种子花生种子匀浆豆浆鲜肝提取液交流实验结果：每一组实验选取一个人介绍实验情况，然后分析实验成败的得失。教师精讲组成生物体的元素和非生命的元素种类没有区别，没有一种化学元素是生物界特有的，从这方面来看生物界和非生物界具有统一性。虽然从元素种类上看具有统一性，但从组成生命的元素的含量上来看

19、是有区别的，组成生命的化学元素在生物体内和在无机环境中的含量相差很大，从这方面看生物界和非生物界具有差异性。在细胞中，元素主要以化合物的形式存在。组成细胞的基本元素是C元素，它是构成有机物的标志性元素，有机物是生命中最重要的物质。不同的生物组织中，有机物的含量是不同的，要学会用恰当的方法来检测和区分不同的有机物。 评价反馈1.在植物体内，最基本的化学元素和含量最多的元素分别是A.C、OB.O、HC.C、HD.H、O2.做蛋白质鉴定实验时,事先留出一些大豆组织液的目的是A.与反应物混合的颜色作对比B.失败后重做C.鉴定还原糖用D.为了节约3.做还原糖的鉴定实验所需的材料最好选用的颜色是A.白色B

20、.红色C.紫色D.蓝色4.活细胞中含量最多的化合物是A.蛋白质B.糖类C.脂质D.水5.活细胞中含量最多的有机化合物是A.蛋白质B.糖类C.脂质D.核酸参考答案：1.A 2.A 3.A 4.D 5.A课堂小结本节课比较重要的就是理解生命的物质性即构成生命的细胞是由元素组成的，而且这些元素在细胞中大多数是以化合物的形式存在。这些化合物的存在可以通过实验来进行验证。可以区分出在组织中是否有糖类、脂质和蛋白质，但是具体是哪种糖类或蛋白质还要通过其他方法才能鉴定。布置作业P19一、基础题：2，P19二、拓展题：2。课后拓展根据日常生活中你所用的食谱，分析搭配是否合理？（可查阅有关人体每天需要的物质的资

21、料）资料：一个体重65千克，从事较轻劳动的成年男子，应该从每天所吃的主副食（粮食500克，肉100克，蛋一个，豆制品50克，蔬菜500克）中获得所需要的75克蛋白质。根据需要与可能，还应该适当地调剂副食，如增加些乳、蛋、肉类、豆制品、花生等提高蛋白质的质和量。充分发挥各种植物蛋白质和动物的“互补作用”，以保证蛋白质的需要。我们选择蛋白质食物，首先应考虑蛋白质含量的多少。如果食物中蛋白质含量很少，即使营养价值很高，也不能满足人体需要。在常用的每100克食物中，肉类含蛋白质1020克，鱼类含1520克，全蛋含1315克，豆类含2030克，谷类含812克，蔬菜、水果含12克。板书设计第2章 组成细胞

22、的分子第1节 细胞中的元素和化合物一、组成细胞的元素大量元素：C、H、O、N、P、S等微量元素：Fe、Mn、Zn、B、Cu、Mo等组成细胞的基本元素：C二、三、检测生物组织中的常见有机物习题详解一、练习（课本P19）（一）基础题1.（1） （2）2. 3.B（二）拓展题1.细胞是有生命的，它可以主动地从环境中获取生命活动需要的元素。这是生物与非生物的区别之一。2.不能。生命系统内部有严谨有序的结构，不是物质随意堆砌而成的。二、问题探讨（课本P16）通过问题探讨知道组成地壳和组成细胞的元素的含量从种类上看有相同性，从质量分数来看有差异性。同为细胞，元素的含量也会有所不同，比如水稻中i较多，西红柿

23、中Ca含量较多。三、本节聚焦（课本P16）1.组成细胞的主要元素是、N、a、Mg等。主要元素是指在细胞中起重要作用的元素，可以是大量元素也可以是微量元素。2.组成细胞的重要化合物主要有六大类，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸。3.检测生物组织中的这些物质常常通过某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机物产生特定的颜色反应来进行。生物组织中的糖类可分为还原性糖和非还原性糖。常用还原性糖可和斐林试剂反应生成砖红色沉淀来检验还原性糖的存在。脂肪可和苏丹染液或苏丹染液反应，生成橘黄色物质。蛋白质与双缩脲试剂发生反应生成蓝色物质。四、思考与讨（课本论P17）1.有机化合物和无机化合物的区别主要看它

24、们的分子组成中是否有碳元素，如糖类是有机化合物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机化合物，由氢、氧两种元素组成。当然这不是严格意义上的区别。比如二氧化碳虽然含有碳元素，但它的特性和无机物一样，所以它不是有机物。2.细胞内最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用，它既可作为生命活动的实施者又可以作为生命活动的调节者；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。3.植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子、马铃薯等含淀粉（多糖）较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻、向日葵等种子中含脂质多

25、；大豆种子中含蛋白质多，等等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。五、实验（课本P19）讨论：1.（略）.通过交流应该发现只要所用的材料相同、实验条件相同，实验的现象就相同。说明实验是可重复的。.通过对检测的生物材料中有机化合物的分析，发现材料中的有机化合物种类、含量都不一样。就是同一种材料中有机物的含量也可能不同。比如苹果中颜色较鲜艳的有机物的含量就比较多。我们选择食物的时候就应该多样化，不要偏食、挑食，以满足人体对各种物质的需要。第2节 生命活动的主要承担者蛋白质从容说课关于蛋白质的结构是本节教学的重点和难点。教师在讲述蛋白质的组成和结

26、构时,可以按照以下教学思路来设计教学过程：通过列举日常生活中我们每天必须摄取的营养物质入手使学生认识到蛋白质的重要性；指出对生物大分子结构的研究,常采取分层认识的方法；对蛋白质的组成和结构的教学,可从元素、基本单位氨基酸、肽、肽链间的结合和卷曲折叠而成的空间结构等几个层次逐步深入。在讲述肽时,要注意讲清缩合、肽键、二肽和多肽的概念。要指出每种多肽具有特定的氨基酸种类、数目和排列顺序,这种特点决定着肽的空间结构。为学生理解多肽间的区别和蛋白质的多样性打下基础。对于蛋白质的空间结构,教师不必详细讲述,可以让学生通过对教材中某种胰岛素空间结构示意图的观察,了解蛋白质具有一定的空间结构就可以了。但是应

27、该对学生指出,蛋白质的生理作用依赖于其自身特定的空间结构。在讲述蛋白质的功能时,应该注意从列举典型的、易于理解的例子中,概括出蛋白质是构成细胞和生物体的重要结构成分和在生命活动中发挥的重要作用。另外,在关于蛋白质结构内容的教学中,要充分利用剪贴图、投影片和教材中的示意图,来帮助学生理解动态的、抽象的知识内容。三维目标1.知识与技能（）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。（）蛋白质的结构和功能。2.过程与方法（）培养学生跨学科的分析综合能力。（）收集资料、分析资料的能力。3.情感态度与价值观（）认同蛋白质是生命活动的主要承担者。（）关注蛋白质研究的新进展。教学重点1.氨基酸的结构特点，

28、以及氨基酸形成蛋白质的过程。2.蛋白质的结构和功能。教学难点1.氨基酸形成蛋白质的过程。2.蛋白质的结构多样性的原因。教具准备肽键形成的动画课件。课时安排1课时教学过程课前准备教师准备几种氨基酸的结构图；学生准备一些食品的成分说明书。情境创设蛋白质是构成原生质的最重要的物质之一，它在细胞中的含量只比水少，大约占细胞干重的50以上。（1）它的基本组成是什么呢？（2）蛋白质含量这么大，在生命活动中承担什么作用呢？师生互动展示说明书，让大家分析问题讨论：蛋白质由哪些化学元素组成？从蛋白质的化学元素组成上看，它主要是由C、H、O、N 4种元素组成的，很多重要的蛋白质。此外，有些蛋白质还含有Fe、Cu、

29、Mn、I、Zn等元素。蛋白质的相对分子质量很大，下面可以通过比较得到证明。投影：计算下面几种物质的相对分子质量：H2O（水）、H2SO4（硫酸）、C30H4 816O872N280S8Fe4（血红蛋白）问：蛋白质的相对分子质量比起其他化合物有何特点？答：它的相对分子质量较大，是高分子化合物。（课本图示：显示胰岛素结构模型图，帮助学生理解什么是高分子化合物）讨论：通过胰岛素这种蛋白质分子的结构，同学们可以看出，蛋白质分子这种高分子化合物的结构确实是相当复杂，它是由很多氨基酸组成的，所以氨基酸就是组成蛋白质的基本单位。那么氨基酸的结构又是怎样的呢？下面请同学们写出一个甲烷的结构式。（一位学生在黑板

30、上写出甲烷结构简式：）讲述：用一个氨基、一个羧基、一个R基分别取代甲烷中的三个H，就组成蛋白质分子的基本单位氨基酸的结构通式：（投影：几种氨基酸的结构式） 甘氨酸 丙氨酸 半胱氨酸问：请同学们观察这几种氨基酸的结构式，它们在结构上有什么相同点和不同点？答：共同点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个C上；不同点：R基不同）总结得出：由于R基的不同，构成了氨基酸的种类不同，在生物体中组成的蛋白质的氨基酸约有20种。R基上可以有氨基，也可以有羧基，所以造成了氨基酸在溶液中呈现不同的pH。在人体内有的氨基酸是列有办法在人体细胞内合成的，如赖氨酸、色氨酸等，

31、但是它又是构成蛋白质必不缺少的，所以要对这类没法合成的氨基酸（必需氨基酸）要有一定量的补充，这样才能满足生长发育的需要。讨论：蛋白质分子作为一种高分子化合物，往往是由很多个氨基酸构成的，那些氨基酸之间是如何连接在一起构成蛋白质分子的呢？是通过一种叫做脱水缩合的化学反应来完成连接的。（展示动画课件）（教师以板图形式讲解两个氨基酸之间的脱水缩合反应。并请同学注意肽键是如何形成的，以及把形成的产物叫做二肽的原因）（教师再以同样的方法，演示三肽化合物的形成）该过程由学生写出由四个氨基酸通过脱水缩合形成的四肽化合物结构式，并注明生成的水分子数和形成肽键的数目。学生到黑板上演示，如有错误予以纠正。许多的氨

32、基酸通过肽键相互连接成多肽链，多肽链盘曲折叠构成了蛋白质分子的结构。师生共同归纳出：氨基酸肽链（一条或多条）蛋白质讨论：既然蛋白质都是按照上述方式构成的，那么，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？（投影：血红蛋白的空间结构图）问：学生对血红蛋白和胰岛素的空间结构进行对比，分析组成这两种蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序是否相同？答：因为组成每种蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列次序不同。组成蛋白质的氨基酸数目很多，由于数目、种类、排列顺序不同，会不会形成不同种类的蛋白质。再加上构成蛋白质的肽链的空间结构千差万别，这些都是细胞中的蛋白质种类繁多的原因。小结：蛋白质结构多样性的原因：（1）组成每种蛋白

33、质的氨基酸种类、数目不相同；（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。讨论：根据生物学中结构和功能相适应的原理，蛋白质有多种结构，必然会有多种功能，请大家回忆初中生物学中涉及了蛋白质分子的哪些功能？学生经过讨论可举出如抗体、酶、激素（胰岛素）作用的例子，教师加以归纳，总结出蛋白质的多种功能，即功能的多样性（教师引导学生去看课后的科学史话，使学生了解我国在人工合成蛋白质上取得的成就，增强民族自豪感）教师精讲蛋白质作为生命活动的主要体现者，它在生命活动中担当无可替代的作用，它的作用主要表现在以下几个方面：有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）；有

34、些蛋白质有催化作用（酶）；有些蛋白质有运输作用（载体蛋白）；有些蛋白质有调节作用（激素蛋白）；有些蛋白质有免疫作用（抗体）。对于生物体来说，蛋白质是必不可少的，这在生物体的各项生命活动中都担当重要的作用，所以可以说一切生命活动都离不开蛋白质，这是生命活动的主要承担者。评价反馈1.根据下列化学简式回答：（1）此化合物名称叫_，生成此化合物的反应叫_，反应所产生的化学键叫_。（2）填写方框内的名称：_；_；_。（3）每个氨基酸的平均相对分子质量为180,该物质的相对分子质量约为_。2.2003年春季发生了非典疫情，讲卫生达到了前所未有的重视。当时灭毒消毒产品供不应求，为了达到灭毒消毒的效果，家中每

35、天把吃过的碗筷等进行蒸煮，你认为这样做的理由是什么？参考答案：1.（1）二肽 缩合反应 肽键 （2）氨基 肽键 羧基 （3）342 2.能导致人体生病的微生物的主要成分是蛋白质，高温能让蛋白质变性，失去活性，达到灭菌消毒的功能。课堂小结元素（C、H、O、N等）氨基酸（约20种）多肽蛋白质（承担各种功能）布置作业P24一、基础题1、2、3。课后拓展查资料：当前蛋白质研究的现状，以及研究它的现实意义在哪？蛋白质的结构蛋白质结构的近代概念 已有证据证明，蛋白质是由氨基酸结合而成，水解后产生氨基酸。这种结合是1个氨基酸的氨基与另1个氨基酸的羧基以肽键（即酰胺键）结合成肽链，再由1个或1个以上的肽链按各

36、自特殊的方式组合成为蛋白质分子。随着氨基酸的分子数目、排列次序，以及肽链数目和空间结构的不同，遂形成了不同的蛋白质。根据长期研究蛋白质结构的结果，已确认蛋白质的结构可分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一级结构 又称初级结构，是指氨基酸如何连接成肽链以及氨基酸在肽链中的排列顺序。在一级结构中，一致公认肽键（CONH）是主要连接键，而多肽链（由多个氨基酸以肽结合形成的长链）无疑是一级结构的主体。二级结构 蛋白质的二级结构是指蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式。根据已有的实验证明，多肽链的二级结构主要是螺旋结构，其次是折叠结构，还有转角，环和无规则卷曲。在二级结构中有氢键参加以维持其稳定性。

37、三级结构 蛋白质的三级结构是指螺旋肽链结构盘绕、折叠成复杂的空间结构，包括肽链中一切原子的空间排列方式，即原子在分子中的空间排列和组合的方式。四级结构 是指蛋白质的亚基（subunit，亦称亚单位）聚合成大分子蛋白质的方式。板书设计第2节 生命活动的主要承担者蛋白质1.含量50%以上（干重）2.元素组成 主要有元素C、H、O、N等3.基本组成单位氨基酸，大约20种结构通式： 4.蛋白质的结构：氨基酸连接方式5.蛋白质的主要功能（具有多样性）习题详解一、练习（课本P24）（一）基础题1.（1） （2） 2.A 3.B（二）拓展题提示：红细胞中的蛋白质和心肌细胞中的蛋白质，其氨基酸的种类、数量和排

38、列顺序以及蛋白质分子的空间结构都不同，它们的功能也不相同。二、问题探讨（课本P20）1.富含蛋白质的食品有大豆制品，如豆浆、豆腐、腐竹；奶类制品，如奶粉、酸奶、袋装奶；还有肉、蛋类食品，如烤肉、肉肠、鸡蛋，等等。2.有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分，如结构蛋白；有些蛋白质能够调节生命活动，如胰岛素、生长激素；有些蛋白质有催化作用，绝大多数酶都是蛋白质，如胃蛋白酶；有些蛋白质具有运输载体的功能，如红细胞中的血红蛋白；有些蛋白质有免疫功能，如人体内的抗体。3.因为氨基酸是构成蛋白质的基本单位，在人体内约有20种氨基酸，其中有8种是人体需要而不能自己合成的，必须从外界环境获得，如赖氨酸、苯丙氨

39、酸、色氨酸等，它们被称为必需氨基酸。所以有些食品中要添加赖氨酸或苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。三、思考与讨论（课本P20）1.每个氨基酸都有氨基和羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上（又叫中心碳原子）。2.“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分氨基和羧基。四、思考与讨论（课本P22）1.氨基酸二肽三肽多肽，一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质，或几条多肽链折叠形成蛋白质。2.食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入细胞后，重新按照一定的排列顺序缩合形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋

40、白质不一样，它们之间氨基酸的数目、种类和排列次序都不同。人体的蛋白质有完成人体生命活动的结构和功能。3.10个氨基酸能够组成2 010条互不相同的长链。氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因。五、旁栏思考题（课本P22）n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉n1个水分子，形成n1个肽键。同理，n个氨基酸形成m条肽链时，脱掉nm个水分子，形成nm个肽键。 第3节 遗传信息的携带者核酸从容说课遗传信息的携带者核酸的知识，学生在日常生活中很少有感性的认识，所以教学的直观性非常重要。但是学生对遗传物质会产生强烈的好奇心，我们可以利用这一点，再结合新的科技成果来创设情景，例如

41、课文中的问题探讨：DNA指纹法技术在侦破工作中的用途，来进入新课程的教学。本节虽然提出了遗传信息，但是对遗传信息的深入理解需要在遗传进化模块中完成。这一节重点是让学生了解承载遗传信息的物质核酸。通过实验，观察DNA和RNA在细胞中的分布，让学生在实验中通过试剂的特殊显色反应，感受到遗传物质核酸的真实存在和分布情况，这样对核酸有一个比较直观的感性认识，从而更好地理解核酸的种类有两种：脱氧核糖核酸（简称DNA）和核糖核酸（简称RNA）。教师在教学中要注意引导学生正确地使用显微镜的方法和关键的实验步骤，引导学生分析问题以及如何得出结论。此实验是本节一个很重要的内容。第二个重点内容是理解核酸是一种生物

42、大分子，它是由核苷酸连接而成的长链。教师可以从学生已有的学习知识入手，从核酸的基本组成元素出发，由元素组成核苷酸，由核苷酸组成核苷酸链，再形成核酸。注意利用课文中两种核苷酸的比较，以区分DNA和RNA的基本组成单位的不同，组成两种核苷酸碱基的不同和所含的五碳糖不同，提高归纳判断能力。三维目标1.知识与技能（1）说出核酸的种类。（2）简述核酸的分子结构和功能。（3）懂得以特定的染色剂染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。2.过程与方法（1）尝试进行自主学习和合作学习。（2）学会运用比较、归纳等方法分析实验结果。（3）运用互联网、图书、杂志进行资料的收集和整理。（4）积极参加社区实践活动，

43、并尝试进行调查报告的写作。3.情感态度与价值观（1）参与小组合作与交流，培养学生自主、探究、合作式的学习方式。（2）认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。教学重点1.核酸的分子结构和功能。2.观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。教学难点观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。教具准备1.实验材料的准备。2.学生的探究性学习预习作业：观察DNA和RNA在细胞中的分布。3.脱氧核苷酸和核糖核苷酸分子组成示意图、脱氧核苷酸长链示意图、DNA与RNA在化学组成上的区别图。4.实验的多媒体课件。课时安排1课时教学过程课前准备1.实验材料用具：人的口

44、腔上皮细胞或青蛙皮肤细胞、蛙的红细胞、蚕豆叶表皮，洋葱表皮大烧杯，小烧杯，温度计，滴管，消毒牙签，载玻片，盖玻片，铁架台，石棉网，火柴，酒精灯，吸水纸，显微镜质量分数为0.9%的NaCl溶液，质量分数为0.8%的盐酸，吡罗红甲基绿染色剂（取A液20 mL,B液80 mL配成染色剂，使用时现配。A液：取吡罗红甲基绿粉1 g，加入100 mL蒸馏水中溶解，放入棕色瓶中备用。B液：取乙酸钠16.4 g,用蒸馏水溶解至1 000 mL。取乙酸12 mL，用蒸馏水稀释至1 000 mL。取稀释的乙酸钠溶液30 mL和乙酸20 mL，加蒸馏水50 mL,配成pH为4.8的溶液），蒸馏水。2.学生实验人员的

45、分组（一般4人为一个小组），实验的预习作业。3.调查报告的一般写法资料准备。情境创设首届国际DNA证据研讨会于2004年11月23日至25日在北京人民警察学院举行。迄今为止，没有任何一项法庭证据鉴别技术像DNA鉴定一样，能够以99.999 9%的精度锁定或排除犯罪嫌疑人。在全国司法系统推广DNA证据鉴定技术，建立全国联网的犯罪现场DNA证据数据库以及重点监控人群DNA数据库，对于大幅提高破案率、缩短结案时间，震慑强奸、杀人等恶性犯罪分子，维护社会安定具有重要意义。以下是一个真实的故事：检验荔枝DNA找到杀人者 一个年仅12岁的女孩，失踪数日后，在村边的臭水沟中被人发现尸体。侦查人员在死者胃里发

46、现了一种呈咖啡色的肉丝状物质，随后又在嫌疑人家中发现了一些发霉的荔枝壳和荔枝核，两者之间究竟有无关联？检验人员运用植物DNA检验技术，采用多对引物进行扩增检验，结果证明在死者胃内发现的咖啡色肉丝状物质就是荔枝肉。检验进一步证明，死者胃内所发现的荔枝肉和嫌疑人家中发现的荔枝壳具有同一来源的特性，在所有的引物扩增检验结果中，果肉和外壳都呈现出相同的DNA谱带。同时，警方从市场上随机购买的荔枝却与前两者的DNA谱带不同。这个结果说明一个事实，在死者胃内发现的荔枝肉与在嫌疑人家中发现的荔枝壳是同一棵树上结的果实，具有同一性。在证据面前，嫌疑人供认了犯罪过程。DNA指纹法技术在侦破工作中有着重要的用途。

47、众所周知，每个人都有指纹，而且每个人的指纹都很独特，刑侦人员将从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。那么什么是DNA指纹呢？DNA是什么？为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？师生互动（一）学生分小组进行合作式的讨论和交流学生对DNA指纹法在案件侦破中的作用可能略有所闻，让学生分组进行合作式的讨论，然后让学生进行交流表达、回答提出的疑问，尽可能地让所有学生分享他们对遗传物质核酸的认识。1.DNA指纹是不是平时说的手指印？（不是）2.怎么知道那些DNA是否来自同一个人？（根据复杂的检测，观察DNA谱带是否完全相同）3.DNA可

48、以做身份证吗？（可以。而且这种身份证是终身的，也是唯一的，能避免同名同姓同地点同时出生的人身份混淆）可以由学生自由提问，在老师组织下，由同学答疑，回答不上来的，再由老师作补充。为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息，这与DNA是遗传物质的本质是分不开的，因此通过对DNA指纹的鉴定，可以判断两个人之间的亲缘关系，DNA指纹在人的一生中是无法改变的，因此，科学家只需要一滴血、一根头发等就可以对其DNA指纹进行鉴定。DNA指纹分析除了用于破案以外，还广泛用于其他很多方面，如亲子鉴定、鉴别移民、孤儿、难民、遇难者的身份等。4.DNA的中文名称是什么呢？（脱氧核糖核酸）5.脱氧核糖核酸属于哪一类的有机化合

49、物？（核酸）6.核酸有哪些种类？有什么功能？（核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；一类是核糖核酸，简称RNA。核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有重要的作用）7.一个细胞的基本结构是什么？核酸存在于细胞的哪些部位？（细胞有细胞膜、细胞质、细胞核等几个部分，植物细胞还有细胞壁、液泡等特殊结构）8.大家能否通过实验，判断DNA和RNA在细胞中的分布情况？（二）老师介绍实验的原理以及科学认识的模式原理：甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿和吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示

50、DNA和RNA在细胞中的分布。盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合。科学认识模式是“假设检验”，即在提出问题后，接着提出猜测性的假设，然后用观察和实验来检验。这种科学认识模式的程序是问题试探性假设批判与检验。这是科学探究的一般程序，也是探究性学习的一般程序。（三）找一个预习作业做得比较好的同学，陈述实验如何进行A.问题的提出：DNA和RNA在细胞中是怎么分布的？B.试探性假设：DNA分布在细胞核，RNA分布在细胞质。C.实验检验：甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，通过观察两种颜色出现的部位来判断DNA和RNA

51、在细胞中的分布。实验方法步骤1.取口腔上皮细胞（1）在洁净的载玻片上，滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液。（2）用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下，把牙签上附有碎屑的一端，放在载玻片的液滴中涂抹几下。（3）点燃酒精灯，将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干。2.水解（1）在小烧杯中加入30 mL质量分数为8%的盐酸，将烘干的载玻片放入小烧杯中。（2）在大烧杯中加入30 温水。（3）将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温5 min。（如下图所示）图2313.冲洗涂片用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10 s。4.染色（1）用吸水纸吸去载玻片上的水分。（2）将吡罗红甲基绿染色剂滴2滴在载玻片上

52、，染色5 min。（3）吸去多余染色剂，盖上盖玻片。5.观察先用低倍镜找到染色均匀、色泽浅的区域，再用高倍镜观察各部分的染色情况。（四）教师把实验关键的步骤作多媒体演示请你把观察到的实验现象记录在下表中，分析得出结论。选用材料细胞核的颜色细胞质的颜色人的口腔上皮细胞洋葱鳞片叶表皮细胞自选材料_结 论（五）各实验小组的学生交流实验结果请你和其他实验小组交流实验现象和结论，你们得出的结论是一样的吗？结论：通过各种动植物实验材料的观察，同学们观察到的结果非常相似，在细胞核部分被染成了绿色，而在细胞质部分被染成了红色。说明DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。（六）学生带着三个主要问题阅

53、读课本P28P29，进行自主学习和交流1.核酸的组成元素有哪些？2.核酸的分子结构是怎么样的？3.如何区分DNA和RNA？老师投影图片：课本P28，图28脱氧核苷酸和核糖核苷酸、图29脱氧核苷酸长链，课本P29，图210 DNA与RNA在化学组成上的区别，由学生对上述问题一一回答，老师对学生理解不到的地方作必要的补充说明。核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。核酸水解后得到很多核苷酸。核苷酸是核酸的基本组成单位。观察图28脱氧核苷酸和核糖核苷酸，比较脱氧核苷酸和核糖核苷酸分子结构有什么异同？（观察能力的培养）相同点：一个核苷酸都是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。很快也能观察到

54、组成两者的糖不一样，组成脱氧核苷酸的糖比核糖核苷酸的糖少了一个氧原子。观察脱氧核苷酸长链图。此图是一小段脱氧核苷酸长链，图中有多少个脱氧核苷酸分子？（5个）每个核酸是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的。绝大多数生物体的细胞中，DNA由2条核苷酸链构成。RNA由1条核苷酸链构成。观察DNA与RNA在化学组成上的区别图，由学生归纳并说出它们的区别。教师精讲观察DNA与RNA在细胞中的分布是一个重要的学习活动，懂得实验的原理是基础。甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。要想实验得到明显的效果，必须注意用盐酸水解的实验步骤，改变细胞膜的通透性和使染色体中的DNA与蛋白质分离。看懂脱氧核糖核苷

55、酸和核糖核苷酸图解，DNA和RNA在化学组成上的区别图解，以及核苷酸长链的特点，也是本节对同学们在观察能力、分析归纳能力方面的一个重要的要求。应该指出的是遗传信息是指DNA的脱氧核苷酸序列。DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但若数量不限，在连成长链时，排列顺序就极其多样化，它的信息容量就非常大了。有关DNA和RNA知识的深入了解，在第二模块遗传与进化中继续学习。评价反馈学习过程评价表班级：_姓名：_评定结果：_评价内容评价的主体（评价者）维度自评 互评教师评价学习能力善于搜集信息和分析信息，通过自主学习获取知识能积极参加课堂教学活动，在合作学习和合作讨论中表现积极实践能力积极参加学科实践，能在实

56、践中发表自己的看法或意见能熟练制作口腔上皮细胞或洋葱表皮细胞正确使用显微镜，并能观察到较明显的实验现象有较强的合作精神，能与小组成员共同完成任务学习情感和态度学习态度认真，有坚定的学习信念，能克服学习中的困难有课前预习，堂上听课注意力集中，按时完成作业有学习诚信，不抄袭他人的作业能主动设疑、解疑，积极思考、发言有协作精神，能与他人交流自己的学习体验任课教师（签名）：_等级建议：A.优秀B.良好C.合格D.不合格 课堂小结遗传信息布置作业1.课本P29练习题。2.如何写调查报告。课后拓展（一）调查报告的一般格式调查课题：核酸保健品的种类调查或核酸保健品功效调查调查目的：1.初步学会调查和统计的基

57、本方法。2.培养接触社会，并从社会中直接获取资料的能力。3.在调查实践中，培养学生的团队精神、探索精神和实事求是的科学态度。调查过程：1.调查单位：2.调查时间：3.调查方式：（包括组成人员）板书设计第3节 遗传信息的携带者核酸一、 核酸的种类和功能功能：二、核酸在细胞中的分布DNA：主要分布在细胞核内RNA：主要分布在细胞质中三、核酸的分子结构习题详解一、练习（课本P29）（一）基础题（1）绝大多数生物的遗传信息储存在DNA分子中，部分病毒（如HIV、SARS病毒、烟草花叶病毒、狂犬病毒等）的遗传信息直接储存在RNA中（2）（脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸都是由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含

58、氮的碱基组成）（3）（DNA主要分布在细胞核内，细胞质中的线粒体和叶绿体也有少量的DNA；RNA主要分布在细胞质中，但细胞核中的染色体也含有少量的RNA）2.C（DNA是由脱氧核苷酸分子组成的，每个脱氧核苷酸含有的五碳糖是脱氧核糖）3.C（豌豆叶肉细胞中核酸有DNA和RNA两种类型，组成DNA的碱基种类有A、T、C、G四种，组成RNA的碱基种类有A、U、C、G四种,所以豌豆叶肉细胞含有A、T、C、G、U五种碱基）（二）拓展题提示：根据网上收集的各种资料以及社会调查的结果显示，迄今为止卫生部共批准了十种核酸保健食品：恒达核酸口服液、泼力金核酸饮品、正分子牌核酸胶囊、中西新生力牌核酸胶囊、珍奥核酸

59、胶囊、珍奥核酸口服液、迪源牌鲁迪核酸口服液、安泰核酸口服液、御麟牌御麝核酸胶囊、莱福赛茵牌敬尊核酸片。其保健功能也仅限于免疫调节、抗疲劳、改善记忆、延缓衰老。（人民健康网）二、问题探讨（课本P26）1.全名为脱氧核糖核酸。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鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面,也可以利用DNA鉴定技术。3.需要。因为DNA鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物质方面的信息,还需要有嫌疑人是否有作案动机、时间，是否在犯罪现场，是否有证人等其他证据。如果有人蓄意陷害某人,也完全有可能将他的头发、血液等含有DNA的物质放在现场。因此案件侦查工作应在DNA鉴定的基础上,结合其他证据确定罪犯。三、本节聚焦（课本P26）1.组成DNA和RNA的五碳糖和含氮的碱基种类不同。组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，碱基中有胸腺嘧啶T，而RNA的五碳糖是核糖，碱基没有T而有尿嘧啶U。2.核酸的基本组成单位是核苷酸。3.DNA中脱氧核苷酸的排列顺序就代表了生物的遗传信息。四、实验（课本P27）