以下是小编为大家准备了蛋白质的教案及反思(共含15篇),欢迎参阅。同时,但愿您也能像本文投稿人“猫毛昴瑁”一样,积极向本站投稿分享好文章。
蛋白质的教案及反思
生命活动的主要承担者-----蛋白质 教学目标的确定 一、教材分析: 在课程标准的具体内容标准中,与本节内容相对应的条目是“概述蛋白质的结构和功能”。“概述”属于理解水平,要达成这一目标,首先要理解蛋白质的基本单位――氨基酸的结构特点,以及由氨基酸形成蛋白质的过程,因此,本节的知识目标确定为:“说明氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程”、由于本节是整章的难点内容,考虑此节用两个课时完成,重点介绍氨基酸及其种类、氨基酸如何构成蛋白质以及蛋白质多样性的原因。 二、学习目标: (一)知识目标: 1. 说明氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程 2. 理解蛋白质的结构多样性的原因 (二)能力、情感目标: 1. 认同蛋白质是生命活动的主要承担者 2. 关注蛋白质研究的新进展 三、本节重难点 重点:(1)氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程; (2)蛋白质多样性的原因。 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 四、知识框架: 组成元素 化学结构 种类 脱水缩合 空间结构 氨基酸 蛋白质 结构通式 蛋白质的多样性 结构特点 五、教学实施的程序 学习阶段 教师组织和引导 学生活动 教学意图 联系现实生活,明确学习目标。 组织教学:提问: 1. 的大头娃娃出现的原因? 2. 那些食物中含蛋白质较丰富? 评价学生回答,引入动物蛋白和植物蛋白,奔向研究主题 生命活动的承担着――蛋白质 提问:蛋白质能否直接被人体吸收? 氨基酸有哪些种类?结构是怎样的?请同学上台来给大家讲述 一、氨基酸及其种类 氨基酸是组成蛋白质的基本单位, 思考回答: 1.吃了缺少蛋白质的假奶粉 2.鸡鸭鱼肉,牛奶、大豆等 消化成氨基酸 学生听学生的讲课,必要时做好笔记 利用问题探讨创设问题情景 在黑板边缘写下 蛋白质 ↓ ↓ 氨基酸 (为小结做铺垫) 设置问题,让学生主动获取知识 知识的加工,构建知识体系 小老师讲述必需和非必需氨基酸,其中用一句话来概括八种必需氨基酸。然后进行情感教育,膳食均衡,不要挑食。 小老师结合“思考与讨论”中给出的4种氨基酸的结构式 回答: 1. 氨基酸的元素组成 2.四种氨基酸的`相同点和不同点 3. 喊同学上台写出结构通式,其他同学在草稿纸上写出。 4.四个结构式判断是否是组成蛋白质的氨基酸 教师在旁边提示提示氨基和羧基的书写都要有一个游离键。提示氨基羧基的多种写法以及R基的作用,并指明甘氨酸的R基是―H,丙氨酸R基是―CH3,最终得出氨基羧基要连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个侧链基团。 学生组织学生做个小游戏,合上书本在小黑板上用带元素符号的小纸片拼出氨基酸的结构通式。 二、蛋白质的结构及其多样性 开学第一课讲述邹承鲁院士合成了结晶牛胰岛素,由51个氨基酸组成的,蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。氨基酸不是蛋白质,氨基酸是如何组成蛋白质的呢? 利用粘在黑板上的拼图进行讲解脱水缩合,引导学生明白 ①脱水缩合②肽键、肽链③二肽、三肽、多肽 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。 (利用形象的手牵手,手心出汗的比喻,形象理解脱水的概念) 书上找出什么是必需氨基酸,什么是非必需氨基酸 1. 所有的氨基酸都有C、H、O、N 因此蛋白质也是主要有C、H、O、N四种化学元素组成的,很多重要的蛋白质还含有P、S两种元素 2.相同点都有氨基和羧基,都用中心碳原子,不同点是下面的侧链不同 3.三位同学上台总结出氨基酸的结构通式。 4.穿插例题,分组讨论习题,巩固知识。得出构成蛋白质的氨基酸的结构特点。 R基不同导致氨基酸不同。、.每个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碳原子上。 对整个游戏过程以小组为单位全员参与,进行比赛,既巩固了知识,又使学生增加了生物学兴趣。 请一个学生上台写出肽键的结构。 由学生写出由三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。 思考: 1.2个氨基酸形成的一条肽链中,共有肽键 1 个,失去水分子数 1 个,3个氨基酸形成的一条肽链中,共有肽键 2 个,失去水分子数 2 个。 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.,形成m-n各肽键。 肽键数=失去水分子数=n-m 利用顺口溜了解八种必修氨基酸 氨基酸结构特点是学习氨基酸形成蛋白质的基础,让学生自主对比观察,达到突出重点,突破难点的目的 通过小板拼图游戏增加学习乐趣,为后面的脱水缩合以及蛋白质的多样性原因埋下伏笔。 通过自主学习让学生掌握氨基酸怎样脱水缩合形成多肽链的并同过练习掌握相关概念及计算 学会深度思维,合作探究,归纳总结 三、蛋白质的多样性 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? 假设黑板上的三个氨基酸就构成了一个蛋白质分子,若给你这三个氨基酸分子,如何组装成多种蛋白质分子。 小结整个课堂所学内容。 作业:考一本上相关练习。 学生小组讨论探究,通过集体智慧得出结论 小结;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。 通过上述思考让学生理解蛋白质的多样性的原因,锻炼学生的深度思维能力。 课后反思:整堂课上下来学生热情非常高,表现欲非常强烈,充分带动了学生的积极性和表现欲,教学目标较好的达到,取得不错的效果,也得到了评课老师的一致肯定。主要不足之处:1、板书设计不合理,事先没有考虑到板书的书写位置,将学生的拼图板粘在黑板上后,占据了很大一块面积,导致板书没地方书写,可以将板书在课件中体现,也可以将拼图板裁小点;2、事先要学生准备讲述氨基酸种类及其结构部分,加重了该同学的负担,占用了学生的时间;3、一堂课的内容过多,导致后面的得出蛋白质多样性的原因时间太少,过于仓促。4、留给学生思考的时间过少,也没问题为学生深入思考埋下伏笔。5、多肽链的盘曲折叠方式不同导致蛋白质空间结构不同,此处用绳子来讲述,学生对此还是不太理解,应以动画的形式呈现也许效果会更好。总之,越来越觉得上课是一门艺术,没有最好,只有更好,要学习的地方还很多很多,要努力的方面还很多很多,以后要多多向师父和组内的许多优秀老师学习,争取以后的课能上得更加完美。前几天上了《蛋白质含量》一课,收获颇多。这节课主要内容就是“求一个数的百分之几是多少、把百分数化成小数、分数的.方法”,它是在学生学习了百分数的意义、明确了百分数同分数、小数的联系的基础上教学的。学习这部分的内容是为后面学习百分数的计算和应用题打下基础。在教学时我立足于从学生已有的知识经验出发,让旧知与新知的无缝衔接。我通过复习分数、小数转化为百分数的方法导入新课。教学中利用黄豆图这一情景,对教材内容略作了调整,改变已知条件 9/25,变化成36﹪,让学生列式计算。通过求黄豆中蛋白质的含量是多少?这一问题的探索,自然引出“求一个数的百分之几是多少也用乘法计算”这一新知。这一设计使学生的旧知复习,一切都以问题解决为目标,由点生发,水到渠成。在这个过程中我除了注重学生学习的自主性,还特别注重算理的讲解。这节课大部分学生还是掌握这节课所要学习的内容。
在一上完这节课我就反思,明白有些地方需要夯实:如18.4%是如何转换成分数的。这部分知识C层学生掌握的不牢固,百分数的分子部分的小数在化成分母是 100的分数时,分子有的没改写成整数,有的计算结果没进行化简,没写成最简分数。因而教学时作为教师应注意分层,进行差异化教学,有利于不同层次的学生获得更多知识。新课标“育人”目标是蕴藏在多个教学目标之中。本课中借助对黄豆营养含量的研究一方面要达成新知,另一方面就还要让学生明白蛋白质是人体很重要的营养成分,同学们处在生长发育期,需要注意营养搭配,形成健康饮食的好习惯。在以后教学中要进一步将教育目标与教学目标有机的统一起来。
佛山二中的李兆芬老师大胆的对教材内容进行了重整,教学流程为:情境导入----蛋白质功能----氨基酸结构----蛋白质特点----脱水缩合。衔接过渡自然,通过阅读(划关键词)与思考(讨论),锻炼学生的信息提取能力。课堂和学生沟通互动效果好。教学中强调细节,脱水缩合重点突出。
我是以生成概念图的方式统合教材,以问题引导学生学习和思考,使学生多动笔,多阅读,多动脑。学生课堂较活跃。但在细节上还有较多问题。
1、课堂时间驾驭不好。因为我平时教学是把蛋白质安排为2课时,但二中要求1课时,上课中不自觉的又进入了习惯性教学中,在评讲练习时前半段花的时间过多;又因为没有提前充分了解二中学生学情,还是象对着自己的学生一样,讲解过细,又耽误了不少时间。导致最后下课拖了堂,结束匆忙。反映出自己面临新场景时教学应变能力和临场控制能力还有欠缺。
2、因为使用了PPT,在板书上省略了许多,导致板书内容偏少,板书结构不是很完整。可能会影响学生笔记的有效性。
3、细节或基础知识强调过多(如预错分析),对纪中学生而言可能会更有效,但对二中生源质量而言设置问题应该更要加强梯度或层次性,引导学生学习更加深入,更加注重知识宏观或整体性。
4、可以适当创设更多的情境,为教学服务。
5、因为有点紧张,导致在课堂上某些环节没有处理好,比如重视阅读但没有提醒学生勾画关键词。而李老师就处理得较好。
1、教学应立足于从学生已有的知识经验出发,做到旧知与新知的无缝衔接。
本课中我充分利用黄豆图这一情景,对教材内容略作了调整,从对“如何知道谁的含量高?”这一问题的探索,引出“求一个数的几分之几是多少用乘法计算”和 “分数化百分数”两个旧知的复习。而又结合两者自然引出“求一个数的百分之几是多少也用乘法计算”这一新知。这一设计将以往单一、被动的开课旧知复习转变成了蕴藏于问题情境中的,学生主动的旧知复习,一切都以问题解决为目标,由点生发,水到渠成。
2、课堂教学应注重互动。
在课堂教学中,不仅要注重知识的形成过程,还要在知识的形成过程中注重与学生的互动.多运用鼓励的方法.多留给学生思考的时间,让学生真正动起来,成为课堂的主人.
3、数学课不仅是知识的传递,更是思想的传递。
本课中在对一个数乘百分数的算法探索时,当学生发现可以将百分数转化成分数和小数来帮助计算时,我向学生提出了“将新知识转化成学过的旧知识来解决问题是学习数学的好方法”。之所以提到“转化”思想,我认为,这既是对学法的指导,也是对学生进行数学思想的渗透。一节好的数学课,应该不仅仅是教师如何完美的将数学知识呈现给学生,更重要的是学生从数学学习中获得了哪些有价值的思想方法,如北师大新教材中已经体现出的类比、转化、集合、数形对应、符号化等数学思想方法,这些才对学生的后续学习真正受用。数学课的魅力应该体现在对学生思想的启迪。
4、数学的教育功能。
新课标从“育人”的角度出发,提出了一节课应该有情感、价值和态度观方面的目标。但这一目标又不是单独存在的,而是蕴藏在多个教学目标之中。本课中借助对黄豆营养含量的研究一方面要达成新知,另一方面就是要学生明白蛋白质是人体很重要的营养成分,同学们处在生长发育期,需要注意营养搭配,形成健康饮食的好习惯。我在教学时,这方面体现的还不够,从全课看,也不够流畅,自然,如何将教育目标与教学目标有机的统一起来,还需要进一步的思考和努力。
《蛋白质含量》是北师大版数学第十册第五单元的内容。教材借助“蛋白质含量”这一现实情境,提出问题“250克黄豆中,蛋白质约有多少克”,让学生从情境图中选择有用信息,结合百分数的意义列出算式:250×36%.怎样计算呢?在学生探索的过程中,发现需要把百分数化成分数或小数。在执教本课时,我从以下几方面入手:
1、立足于从学生已有的知识经验出发,做到旧知与新知的无缝衔接。
本课中我充分利用黄豆图这一情景,对教材内容略作了调整,从对“如何知道谁的含量高?”这一问题的探索,引出“求一个数的几分之几是多少用乘法计算”和“分数化百分数”两个旧知的复习。而又结合两者自然引出“求一个数的百分之几是多少也用乘法计算”这一新知。学生主动的旧知复习,一切都以问题解决为目标,由点生发,水到渠成。
2、课堂教学注重互动。
在课堂教学中,不仅要注重知识的形成过程,还要在知识的形成过程中注重与学生的互动。多运用鼓励的方法.多留给学生思考的时间,让学生真正动起来,成为课堂的主人。
3、数学课不仅是知识的传递,更是思想的传递。
本课中在对一个数乘百分数的算法探索时,当学生发现可以将百分数转化成分数和小数来帮助计算时,我向学生提出了“将新知识转化成学过的旧知识来解决问题是学习数学的好方法”。之所以提到“转化”思想,我认为,这既是对学法的指导,也是对学生进行数学思想的渗透。一节好的数学课,应该不仅仅是教师如何完美的将数学知识呈现给学生,更重要的是学生从数学学习中获得了哪些有价值的思想方法,如北师大新教材中已经体现出的类比、转化、集合、数形对应、符号化等数学思想方法,这些才对学生的后续学习真正受用。数学课的魅力应该体现在对学生思想的启迪。
上完《蛋白质含量》这节校级公开课后,我的感受颇多。这节课主要内容就是“求一个数的百分之几是多少、把百分数化成小数、分数的方法”,它是在学生学习了百分数的意义、明确了百分数同分数、小数的联系的基础上教学的。学习这部分的内容是为后面学习百分数的计算和应用打下基础。在教学时我立足于从学生已有的知识经验出发,做到旧知与新知的无缝衔接。课前我运用复习将分数、小数转化为百分数的方法导入,接着让学生通过对比的方法自主探索出将百分数转化为分数、小数的方法。在这个过程中我除了注重学生学习的自主性,还特别注重算理的讲解。接着本课中在对一个数乘百分数的算法探索时,当学生发现可以将百分数转化成分数和小数来帮助计算时,我向学生提出了“将新知识转化成学过的旧知识来解决问题是学习数学的好方法”。之所以提到“转化”思想,我认为,这既是对学法的指导,也是对学生进行数学思想的渗透。这节课大部分学生还是掌握这节课所要学习的内容。
可是在一上完这节课我就知道在一些细节的地方还存在一些问题:
1、由于备课的时间比较仓促,对板书的设计没有设计好,导致最后在总结时一部分学生不能很好说出“求一个数的百分之几是多少”用乘法来计算。所以一节好的数学课板书设计也是非常重要的,在自己今后的教学中应该引起重视。
2、在讲解完例题后,后面两个问题自己提问题,他们自己解决自己想要了解了问题会更激发学生的学习热情。而且新课标从“育人”的角度出发,提出了一节课应该有情感、价值和态度观方面的目标。但这一目标又不是单独存在的,而是蕴藏在多个教学目标之中。本课中借助对黄豆营养含量的研究一方面要达成新知,另一方面就是要学生明白蛋白质是人体很重要的营养成分,同学们处在生长发育期,需要注意营养搭配,形成健康饮食的好习惯。我在教学时,这方面体现的还不够,从全课看,也不够流畅,自然,如何将教育目标与教学目标有机的统一起来,还需要进一步的思考和努力。
3、我觉得的我的教学机智还不够,一遇到学生的想法与自己的预设不一样时就会特别紧张,导致某些教学环节出现错误,所以在以后还应该不断的磨练自己。
《蛋白质》这节课在设计过程中,注重与生物学科和学生生活经验的整合。如本节课的引入和学习蛋白质的组成时,通过精心设疑,引导学生回顾生物中所学内容,以复习的形式再现氨基酸形成蛋白质的'过程。从而突破难点,并为今后做与此处知识点有关的考题打下基础。而对于本节课的重点内容———蛋白质的性质,则通过精心设计实验和设置问题让学生结合生活中的实际问题,进行探讨、归纳。并且注重各实验间的过渡衔接,激发学生的学习兴趣,引导学生自主发现问题,解决问题。
《蛋白质》这节课的教学过程中,基本上完成了以上构思,但不足的是,由于学生对以前所学内容忘记,以及学生的生活经验不够丰富,课堂上的气氛不太活跃。而老师急于完成本节任务,给学生留的讨论,思考时间短,少了一些对学生的关注。
关于《蛋白质》的教学反思
本节课在设计过程中,注重与生物学科和学生生活经验的整合。如本节课的引入和学习蛋白质的组成时,通过精心设疑,引导学生回顾生物中所学内容,以复习的形式再现氨基酸形成蛋白质的过程。从而突破难点,并为今后做与此处知识点有关的考题打下基础。而对于本节课的重点内容———蛋白质的.性质,则通过精心设计实验和设置问题让学生结合生活中的实际问题,进行探讨、归纳。并且注重各实验间的过渡衔接,激发学生的学习兴趣,引导学生自主发现问题,解决问题。
在本节课的施教过程中,基本上完成了以上构思,但不足的是,由于学生对以前所学内容忘记,以及学生的生活经验不够丰富,课堂上的气氛不太活跃。而老师急于完成本节任务,给学生留有讨论,思考时间短,少了一些对学生的关注。
蛋白质(protein)是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16%~20%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.6~12kg。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。
目录简介定义及概述组成及特点蛋白质有关的计算代谢吸收生理需要病症收缩展开简介蛋白质是由 氨基酸 以“脱水缩合”的方式组成的多 肽链 经过盘曲折叠形成的具有一定空间结构的物质。
蛋白质是由α―氨基酸按一定顺序结合形成一条 多肽链 ,再由一条或一条以上的多肽链按照其特定方式结合而成的 高分子化合物 。蛋白质就是构成人体组织 器官 的支架和主要物质,在 人体 生命活动中,起着重要作用,可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。每天的饮食中蛋白质主要存在于 瘦肉 、蛋类 、豆类 及 鱼类 中。
定义及概述蛋白质 是一种复杂的 有机化合物 ,旧称“ 朊(ruǎn) ”。氨基酸是组成蛋白质的基本单位, 氨基酸 通过 脱水 缩合连成肽链。蛋白质是由一条或多条多肽链组成的 生物大分子 ,每一条多肽链有二十至数百个 氨基酸残基 (-R)不等;各种氨基酸残基按一定的顺序排列。蛋白质的氨基酸序列是由对应 基因 所编码。除了 遗传密码 所编码的20种基本氨基酸,在蛋白质中,某些 氨基酸 残基还可以被 翻译后修饰 而发生 化学结构 的变化,从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以一起,往往是通过结合在一起形成稳定的 蛋白质复合物 ,折叠或螺旋构成一定的空间结构,从而发挥某一特定功能。合成多肽的 细胞器 是细胞质中糙面型内质网上的 核糖体 。蛋白质的不同在于其氨基酸的种类,数目,排列顺序和肽链空间结构的不同。
食入的蛋白质在体内经过消化被 水解 成 氨基酸 被吸收后,重新合成人体所需蛋白质,同时新的蛋白质又在不断代谢与分解,时刻处于动态平衡中。因此,食物蛋白质的质和量、各种 氨基酸 的比例,关系到 人体 蛋白质合成 的量,尤其是青少年的 生长发育 、孕产妇的优生优育、老年人 的健康长寿,都与 膳食 中蛋白质的量有着密切的关系。蛋白质又分为完全蛋白质和 不完全蛋白质 。富含 必需氨基酸 ,品质优良的蛋白质统称完全蛋白质, 如奶、蛋、鱼、肉类 等属于完全蛋白质,植物中的大豆亦含有完全蛋白质。缺乏必需氨基酸或者含量很少的蛋白质称不完全蛋白质, 如谷、麦类、玉米 所含的蛋白质和 动物皮骨 中的 明胶 等。
组成及特点蛋白质是由C( 碳 )、H(氢)、O( 氧 )、N(氮)组成,一般蛋白质可能还会含有P( 磷 )、S(硫)、Fe(铁)、Zn(锌)、Cu(铜)、B( 硼 )、Mn( 锰 )、I(碘)、Mo(钼)等。
这些元素在蛋白质中的组成百分比约为:碳50% 氢7% 氧23% 氮16% 硫0~3% 其他微量
(1)一切蛋白质都含N元素,且各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16% ;
(2)蛋白质系数:任何生物样品中每1g元N的存在,就表示大约有100/16=6.25g蛋白质的存在, 6.25常称为蛋白质常数
蛋白质整体的结构
蛋白质是以 氨基酸 为基本单位构成的生物高分子。蛋白质分子上氨基酸的序列和由此形成的立体结构构成了蛋白质结构的多样性。蛋白质具有一级、二级、三级、四级结构,蛋白质分子的结构决定了它的功能。
一级结构 :蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,以及二硫键的位置。
二级结构 :蛋白质分子局区域内,多肽链沿一定方向盘绕和 折叠 的方式。
三级结构 :蛋白质的二级结构基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的空间构象。
四级结构 :多亚基蛋白质 分子 中各个具有三级结构的 多肽链 ,以适当的方式聚合所形成的蛋白质的三维结构。
连接方法:用约20种氨基酸作原料,在细胞质中的核糖体上,将氨基酸分子互相连接成肽链。一个氨基酸分子的氨基,脱去一分子水而连接起来,这种结合方式叫做 脱水缩合 。通过 缩合反应 ,在 羧基 和氨基之间形成的连接两个氨基酸分子的'那个键叫做 肽键 。由肽键连接形成的 化合物 称为肽。
分别向甲乙两支试管加入3毫升 蛋清稀释液 和清水,再依次向两支试管中加入双缩脲试剂A液和B液。观察甲乙俩试管中溶液发生的颜色变化。上述的演示实验结果表明, 双缩脲试剂 与 蛋白质 呈现紫色反应
蛋白质有关的计算有关原子数的计算
由m个氨基酸,n条肽链组成的蛋白质分子,至少含有n个―COOH,至少含有n个―NH2,肽键m-n个,O原子m+n个。
相对分子质量的计算
设氨基酸的平均相对分子 质量 为a,蛋白质的相对分子质量=ma-18(m-n)
有关基因控制的计算
基因中的 核苷酸 6
信使RNA中的核苷酸 3
蛋白质中氨基酸 1
代谢吸收蛋白质在胃液消化酶的作用下,初步水解,在小肠中完成整个消化吸收过程。氨基酸的吸收通过小肠黏膜细胞,是由主动运转系统进行,分别转运中性、酸性和 碱性氨基酸 。在肠内被消化吸收的蛋白质,不仅来自于食物,也有肠黏膜细胞脱落和消化液的分泌等,每天有70g左右蛋白质进入消化系统,其中大部分被消化和重吸收。未被吸收的蛋白质由粪便排出体外。
生理需要,中国营养学会重新修订了推荐的膳食 营养素 摄入量,新修订的蛋白质推荐摄入量如下:
中国居民膳食蛋白质的推荐摄入量
BD_BAIKE_TB20369943_TABLE ● RNI(推荐摄入量): 是指可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中绝大多数个体(97%~98%)的需要量的摄入水平。长期摄入RNI水平,可以满足机体对该营养素的需要,维持组织中适当的营养素储备,保持 健康 。
病症过量表现
...
蛋白质是构成人体组织细胞的重要成分,也是保证生理功能的物质基础,当摄入能量不足时也用作供能,故应摄入充足的其他供能营养素以节约蛋白质供组织增长和修复之用。
婴幼儿期由于生长发育旺盛,处于正氮平衡,需要的蛋白质相对较年长儿和成人为多(表4―1)。不同食物的蛋白质含有的氨基酸量不同,尤其重要的是其必需氨基酸之间的配比不同。
乳类和蛋类蛋白质具有最适合构成人体蛋白质的必需氨基酸配比,故其生理价值最高。动物蛋白质优于植物蛋白质,如谷类蛋白质由于赖氨酸含量较少,生理价值较低,大豆蛋白质却富含赖氨酸,故如豆米或豆面同食可互补有无,提高膳食的蛋白质利用率(蛋白质互补作用)。
小儿不宜长期摄食单一的谷类食物,以免发生蛋白质营养不良。
一、教学目标
(一)知识与技能目标:能准确描述遗传信息的转录过程。理解并掌握mRNA结构特点及作用。
(二)过程与方法目标:通过观察分析转录的Flas及动态组图,发展观察识图能力,提高分析归纳和推理判断的能力,体验用生物学观点认识和分析生物体生命活动的基本规律。
(三)情感态度与价值观目标:通过学习核糖核苷酸、mRNA、tRNA等物质的结构及功能特点,形成生物体结构与功能相适应的基本科学理念。
二、教学重难点
(一)重点:mRNA的结构特点,遗传信息的转录过程。
(二)难点:理解转录的过程。
三、教学过程
(一)情境导入
ppt展示一对双胞胎的照片并引发学生思考:这两个孩子如此相像,他们这些相似的性状是什么物质体现的?
学生思考回答:蛋白质。
教师设问:他们性状相似的根本原因是什么?
学生回答:基因相同。
教师设问:那么基因是如何控制蛋白质合成的呢?今天就让我们共同探究这一问题——基因指导蛋白质的合成。
(二)探求新知
1.RNA的结构特点
教师设问:遗传物质DNA一般都存在于细胞核中,而蛋白质的合成则是在细胞质的核糖体上进行的,那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中蛋白质的合成过程的呢?
学生回答:应该还有一种中间物质,在DNA和蛋白质之间充当信使。
教师对学生的设想给予充分的肯定,随后用ppt展示这一信使——mRNA的结构和功能特点:由核糖核苷酸A、G、C、U组成,与DNA配对,mRNA上的碱基可以携带DNA上的遗传信息。RNA分子较小,可以从核孔中出来进入细胞质中的核糖体。
学生自主阅读教材p62,自学tRNA和rRNA的内容并完成与DNA对比的表格,总结DNA与RNA在组成的基本单位、五碳糖、碱基、类型、分布、结构和功能方面的区别。
教师将学生汇总的表格展示在ppt上,并强调每种RNA的结构与功能的特点,让学生初步体会生物体结构与功能相适应的理念。
一、拉马克的进化学说(阅读教材P110~111)
1.主要观点
(1)生物来源:生物不是神造的,而是由更古老的生物进化而来。
(2)进化历程:由低等到高等。
(3)进化原因:用进废退和获得性遗传。
2.意义
(1)历第一个比较完整的进化学说。
(2)反对神创论和物种不变论,奠定了科学生物进化论的基础。
二、达尔文的自然选择学说(阅读教材P111~113)
1.主要内容
2.对自然选择学说的评价
(1)自然选择学说的科学性
(2)自然选择学说的局限性
三、达尔文以后进化理论的发展(阅读教材P113)
1.关于遗传和变异的研究,已经从性状水平深入到基因水平。
2.关于自然选择的作用等问题的研究,已经从以生物个体为单位,发展到以种群为基本单位。
3.形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。
重点聚焦
1.在达尔文之前,人们是怎样看待生物进化的?
2.达尔文的自然选择学说的要点是什么?
3.达尔文的自然选择学说有哪些局限性?
[共研探究]
材料一食蚁兽是吻部尖长、嘴呈管形、舌可伸缩并富有黏液适于舔食昆虫的一种哺乳动物。鼹鼠是外形像鼠、耳小或完全退化、眼小且视力完全退化、营土壤居生活的另一种哺乳动物。
材料二超级病菌是对几乎所有抗生素有抗药性的细菌的统称。能在人身上造成脓疮和毒疱,甚至让人的肌肉逐渐坏死。这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力,而是它对普通杀菌药物——抗生素的抵抗能力,对这种病菌,人们几乎无药可用。
1.结合材料,利用拉马克的观点解释下列事实
(1)用进废退
①食蚁兽吻部和嘴特征的形成:食蚁兽的吻部尖长、嘴呈管形、舌可伸缩并富有黏液是其长期伸向土洞舔食蚂蚁的结果。
②鼹鼠耳和眼特征的形成:器官长期废而不用的结果。
(2)获得性遗传
①超级细菌的形成:人们经常使用抗生素改变了细菌的生活环境,细菌发生定向性变异,而且逐渐积累和遗传,从而演化为超级细菌。
②长颈鹿脖子长:草地退化后,长颈鹿只能食用高处的树叶。由于经常使用颈部,导致颈部越用越长,并将长颈这一性状遗传给后代。
2.环境引起的性状改变不一定遗传给后代,只有环境使遗传物质改变进而引起性状改变时才能传给后代。
[总结升华]
1.拉马克进化学说的内容
(1)用进废退:凡是没有达到其发展限度的每一种动物,它的任何器官,如果持续地使用,会逐渐增强,并且发达起来。相反,任何器官如不经常使用,则会逐渐衰弱,其功能减退,最后导致器官的退化或消失。
(2)获得性遗传:在环境条件的影响下,一个动物经常使用某种器官或经常不使用某种器官的结果是发展某器官或丧失某器官,这种变异可以通过生殖遗传给后代。
2.拉马克进化学说的“用进废退”“获得性遗传”的观点具有局限性。他过于强调环境的变化直接导致物种的改变。实际上,如果环境的变化未引起遗传物质的改变,就不会使生物产生可遗传的变异。
[对点演练]
1.拉马克认为生物不断进化的主要原因是
A.不定向变异和定向的自然选择
B.基因突变和染色体变异
C.用进废退和获得性遗传
D.器官的反复使用
解析:选C拉马克的观点是用进废退和获得性遗传,器官经常用就进化,不用就退化,并且把这种性状遗传给后代。
[共研探究]
根据图示,结合教材内容,回答下列问题:
1.自然选择学说的内容
(1)自然选择的直接对象是生物的性状(表现型)。
(2)对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。
(3)生存斗争
①类型:包括生物之间的斗争、生物与无机环境之间的斗争。
②意义:生存斗争对生物的某些个体的生存不利,但对物种的生存是有利的,并能推动生物的进化。
③原因:过度繁殖、有限的生活资源。
(4)自然选择的结果:适者生存,不适者被淘汰。
(5)图乙表示生物变异是不定向的,自然选择是定向的。
2.自然选择学说四点内容之间的关系
(1)过度繁殖为自然选择提供了更多的原材料,加剧了生存斗争。
(2)生物进化是通过生存斗争来实现的,生存斗争是生物进化的动力。
(3)生物的变异是不定向的,具有有利变异的个体在生存斗争中易取得胜利而得以生存,有利变异通过遗传得以累积和加强,产生适应环境的新类型。
(4)适者生存是自然选择的结果。
3.请利用达尔文自然选择学说解释长颈鹿的形成。
提示:长颈鹿产生的后代数量超过了环境的承受能力(过度繁殖),导致现有食物不能满足所有个体的需要(生存斗争),又因个体间有颈长和颈短的差异(遗传变异),颈长的能吃到树叶而生存下来,颈短的因吃不到树叶而被淘汰。控制长颈的基因经过逐代积累,最终进化成长颈鹿。
4.达尔文认为生物进化的关键是自然选择。
[总结升华]
1.对达尔文的自然选择学说的理解
(1)内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
(2)关系图解:
2.达尔文自然选择学说与拉马克进化学说的比较
达尔文的自然选择学说拉马克的进化学说
区
别变异变异是不定向的,本来就有,环境和生物的意愿都不能决定生物变异的方向变异是定向的,环境和动物的意愿可决定变异的方向
适应
环境有利变异→适者生存
不利变异→不适者被淘汰环境和动物的意愿决定的变异都适应环境
进化
方向自然选择决定生物自身决定
联系承认生物非神所造,而是由更古老的生物进化而来,即由简单→复杂,由低等→高等进化,且都是“渐变”的结果
【易错易混】
(1)自然选择和变异的方向不一定是相同的,变异为自然选择提供材料,变异是不定向的,自然选择是定向的。
(2)达尔文进化论以生物个体为研究对象。
[对点演练]
2.对达尔文自然选择学说的正确理解是()
①环境改变使生物产生适应性的变异②可遗传的变异是生物进化的基础③变异是不定向的④变异是定向的⑤变异经过长期的自然选择和遗传积累可能产生出生物的新类型
A.②④⑤B.②③⑤
C.①②④D.①③⑤
解析:选B影响生物变异的因素是多种多样的,变异是随机的、不定向的。
1.下列叙述中哪一项不是拉马克的观点()
A.生物的种类是随着时间的推移而变化的
B.生物的种类从古到今是一样的
C.环境的变化使生物出现新的性状,并且将这些性状传给后代
D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用
解析:选B拉马克进化学说认为地球上的所有生物都不是神创的,也不是不变的,而是由更古老的生物进化来的;生物由低等到高等逐渐进化;生物的各种适应性特征的形成都是由用进废退和获得性遗传所致。
2.下列有关进化的说法,错误的是()
A.各种生物都有强大的繁殖力
B.生存斗争造成多数个体死亡,少数生存
C.适应是自然选择的结果
D.变异朝着适应环境的方向进行,通过遗传逐渐积累
解析:选D变异是不定向的。有利变异(适应环境的变异)通过自然选择被保留下来,并可以通过遗传逐代积累,而不利变异则被淘汰。
3.下列有关生物进化的论述,不符合达尔文学说基本观点的是()
A.遗传和变异是自然选择发生作用的基础
B.生物的变异是不定向的,自然选择是定向的
C.变异经过长期的自然选择和积累,就可能产生出新的物种类型
D.环境改变使生物产生定向变异,以适应变化的环境
解析:选D自然选择学说认为遗传和变异是生物进化的内因,变异是不定向的,为进化提供原材料。通过自然选择,不利的变异被淘汰,有利的变异被保存,并通过遗传积累起来,然后产生出生物的新类型。
4.如图表示达尔文对现代长颈鹿进化形成过程的解释,请据图回答下列问题:
(1)长颈鹿祖先过度繁殖的含义是____________________________。长颈鹿的颈和前肢的长短各异,这表明生物变异是________。变异提供生物进化的____________。
(2)在缺乏青草的时期,有的个体能吃到高处食物而活下来,有的个体因得不到食物而死亡,这个过程叫_________,它是通过生存斗争实现的。生存斗争是指
________________________________________________________________________。
(3)适应有双重含义:一是生物体的________与环境相适应的表现,二是指生物____________________的过程。适应是____________的结果。
解析:适者生存,不适者被淘汰是自然选择的必然结果。自然选择总是选择有利于生存的变异,淘汰不利于生存的变异,所以,自然选择决定生物进化的方向。适应主要是指生物的性状与环境相适应,适应是在生物进化的过程中逐渐形成的,是生物改造自己形成适应环境的性状的过程,这是长期自然选择的结果。
答案:(1)后代数目超过环境承受的能力不定向的原材料(2)自然选择生物与生物之间以及生物与无机环境之间的斗争(3)性状改造自己形成适合环境的性状自然选择
【基础题组】
1.按照拉马克的观点,现代食蚁兽舌头细长的原因是()
A.用进废退B.适应性变异
C.自然选择的结果D.定向变异的结果
解析:选A拉马克的观点是用进废退、获得性遗传。
2.1937年,有人把原产丹麦和德国的白三叶草移到瑞典栽培,这里的气候比较寒冷。最初白三叶草茎、叶的单位面积产量很低,但经过若干年后,产量显著提高。人们对这一事实做出以下几点解释,其中不符合达尔文学说的是()
A.不耐寒的个体被自然淘汰
B.耐寒的个体得以生存并繁衍
C.白三叶草在生长过程中逐渐适应了新的环境
D.这是一个自然选择的过程
解析:选C白三叶草本身存在抗寒个体的变异,环境(气候比较寒冷)使抗寒个体得以生存并繁衍,从而使耐寒性状在后代中积累和加强。不耐寒的个体在与无机环境的斗争中被自然环境淘汰。
3.在下列几种简式中,能较确切地说明达尔文进化论的是()
A.遗传变异→生存斗争→适者生存
B.环境变化→定向变异→去劣留优
C.生存斗争→用进废退→适者生存
D.环境变化→用进废退→获得性遗传→适者生存
解析:选A在达尔文进化论中,强调了变异是不定向的,生存斗争是自然选择的动力,适者生存是自然选择的结果。
4.雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器,所以它的鹿角发达。根据达尔文的观点,鹿角发达的原因是()
A.鹿角不发达的个体被淘汰,鹿角发达的个体被保留
B.鹿角因经常使用而发达
C.鹿角的变异朝着有利于生存的方向发展
D.雄鹿为了繁衍后代的需要而使鹿角发达
解析:选A达尔文的观点认为,雄鹿的鹿角存在发达和不发达的变异,雄鹿之间为争夺配偶要进行生存斗争,有发达鹿角的个体能够得到配偶,并把这种变异遗传下去,没有发达鹿角的个体因争夺不到配偶,其变异就很难遗传下去,经过一代代的进化,就形成了如今有发达鹿角的雄鹿。
5.由于蟹类的捕食,某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。对这个现象的解释,正确的是()
A.人工选择B.适者生存
C.用进废退D.定向变异
解析:选B某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加,说明具有较厚外壳的蜗牛能适应其生活环境。
6.人工选择能选育出新品种,自然选择能形成新物种,其共同的选择基础是()
A.生物都具有很强的繁殖能力
B.生物普遍存在着遗传和变异的特性
C.生物都在进行生存斗争
D.人和自然界的选择力量
解析:选B选择的基础是生物之间存在差异,这种差异是由遗传和变异产生的。
7.如图所示,理论值与实际生存个体数差别很大,其原因可用达尔文的什么理论解释()
A.过度繁殖B.生存斗争
C.遗传变异D.适者生存
解析:选B从坐标图中可看出,生物个体实际值小于理论值,这是因为一部分个体在生存斗争中被淘汰。
8.关于达尔文自然选择学说和拉马克进化学说的区别,下列叙述正确的是()
A.达尔文自然选择学说认为环境的作用可引起不定向的变异
B.拉马克进化学说认为不定向的变异是由动物的意愿决定的
C.达尔文自然选择学说认为变异后就能适应环境
D.拉马克进化学说认为生物通过变异适应环境
解析:选D达尔文自然选择学说认为变异是自然界始终存在的,且变异是不定向的,只有有利变异才能适应环境,A、C错误。拉马克进化学说认为生物可根据自己的意愿产生适应环境的变异,变异是定向的,B错误。
【能力题组】
9.家鸡起源于原鸡,现在的家鸡年产卵量可达260个以上,而原鸡的年产卵量仅为12个。下列与此相关的叙述,正确的是()
A.原鸡在食物充足的饲养条件下产卵量逐渐增加,并将此变异遗传下去
B.发生了遗传物质变化的鸡蛋,孵化出了产卵量高的鸡,并经人工选择保留下来
C.人工饲养条件能够满足原鸡多产卵的营养需求,从而使其产卵量增加
D.家鸡的起源可以证明,生存环境的变化可导致生物性状的改变
解析:选B原鸡在食物充足的饲养条件下产卵多,该变异是由环境条件变化引起的不可遗传的变异;现在的家鸡产卵量高,是由于原鸡产生了遗传物质变化的受精卵,孵化出产卵量高的鸡,被人工选择保留下来。
10.某海岛上生活着一种昆虫,经调查,该昆虫翅的长度和个体数量的关系如图所示。后来该海岛上经常刮大风,若干年后再进行调查,你认为最能代表此时情况的曲线图是()
解析:选B海岛上经常刮大风,该昆虫的长翅个体比短翅个体更容易被海风吹到海里,在这种情况下,长翅个体不适应环境,数量变少,短翅个体数量增加。
11.在蔬菜的生产中长期使用某种杀虫剂,其结果是()
A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生,使害虫的抗药性增强
B.杀虫剂对害虫具有选择作用,使抗药性害虫的数量增加
C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达
D.害虫全部消失,最终导致某些害虫的物种灭绝
解析:选B由于基因突变,害虫群体中存在着能抵抗杀虫剂的变异个体,当使用某种杀虫剂后,绝大多数害虫被杀死,少数具有抗药性的个体生存下来并繁殖;具有抗药性的害虫大量繁殖后,再用该种杀虫剂,会有比以前更多具有抗药性的个体生存。因此,杀虫剂对害虫起到定向选择的作用。
12.下列说法符合拉马克进化学说的是()
①食蚁兽的舌头变得细长,是食蚁兽长期舔食蚂蚁的结果②比目鱼的双眼并列于向光的一面,是长期卧伏于海底的结果③长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长④鼹鼠由于长期生活于地下,眼睛萎缩、退化⑤病菌抗药性的不断增强是抗生素对病菌的抗药性变异定向选择并逐渐积累的结果
A.①②③B.④
C.①②③④D.①②③④⑤
解析:选C拉马克关于生物进化原因的两个观点是用进废退和获得性遗传,即动物的器官越用越发达,如果器官废而不用,就会造成形态上的退化,并且拉马克认为通过用进废退而获得的性状可以遗传给后代。①②③均为“用进”的实例,④为“废退”的实例,⑤符合达尔文自然选择学说的观点。
13.用达尔文的自然选择学说解释狼的进化过程:
(1)狼群中存在不同类型的个体,如有的跑得快,有的跑得慢,这说明生物具有________的特性,而这一特性一般是________的。________和________是生物进化的内在因素。
(2)随着环境的变化,食物越来越少,跑得快、凶猛的狼才能有机会获得食物,生存下去,否则就会被淘汰。这样,食物、环境对狼的进化起了________作用,而这种作用是________的,它决定着生物进化的________。
(3)有利的变异经过________,最终形成现代狼的快速奔跑和凶残的特征。促进狼进化的动力是________。
解析:适者生存,不适者被淘汰是自然选择的必然结果。自然选择总是选择有利于生存的变异,淘汰不利于生存的变异,所以,自然选择决定着生物进化的方向。
答案:(1)变异不定向遗传变异(2)选择定向方向(3)逐代积累生存斗争
14.如图为对一块甲虫成灾的农田使用两种杀虫剂的实验结果,试分析:
(1)曲线回升是通过____________之间的________来实现的。
(2)杀虫剂的使用对甲虫起了________作用,这种作用是________(填“定向”或“不定向”)的,结果导致甲虫的抗药性________(填“增强”或“减弱”)。
(3)根据以上分析,使用杀虫剂治虫的缺点主要有:
①_______________________________________________;②______________________________________________________。
针对这些缺点,你认为消灭甲虫应采用什么方法较好?
________________________。
解析:从图中可以看出使用这两种杀虫剂在早期都取得了一定的效果,甲虫的种群密度都明显下降,但下降到一定程度后,又会增加,说明杀虫剂的使用没有杀死有抗药能力的甲虫,而这部分有抗药能力的甲虫大量繁殖导致种群密度回升。
答案:(1)甲虫与杀虫剂生存斗争(2)选择定向增强(3)①使具有抗药性害虫的比例上升②对环境造成污染生物防治等
15.检测细菌对各种抗生素的药敏程度的实验方法为:将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基表面,抗生素向周围扩散,如果抑制生长,则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圈),检测结果如图所示。
(1)衡量本实验结果的指标是________________________________________________。
(2)上述图中最有效的是________培养皿中的抗生素。
(3)用上述最有效的抗生素对该细菌进行处理,并测定细菌数量变化,如图所示:
①向培养基中加抗生素的时刻为________点。
②细菌种群的进化是定向的,而变异是________,细菌的抗药性产生在环境变化之______(填“前”“中”或“后”)。
③抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”而是________。
④尽管有抗药性基因存在,但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染,原因在于细菌种群中________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)衡量实验结果的指标即对实验结果的表述。本实验是利用抗生素抑制细菌的生长来表述实验结果的,即通过抑菌圈的大小来确定杀菌能力。(2)抑菌圈越大杀菌能力越强。(3)①抗生素会使细菌中不具抗性的个体大量死亡,所以b点是使用抗生素的起点。②变异是不定向的,而在自然选择下进化是定向的,使用该抗生素后,题图中细菌数量并未降到0,说明细菌的抗药性在环境变化之前就已经产生了。③自然选择是性状的选择者,而不是诱导者。④在细菌种群中,含有抗药性基因的个体只占少数。
答案:(1)抑菌圈的大小(2)B(3)①b②不定向的前③选择④有抗药性基因的个体占极少数
一、种群是生物进化的基本单位
(阅读教材P114~115)
1.种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体。
2.基因库和基因频率
(1)基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。
(2)基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
3.生物进化的实质:种群基因频率的改变。
二、突变和基因重组产生进化的原材料
(阅读教材P116~117)
1.可遗传变异的来源突变基因突变染色体变异基因重组
2.可遗传变异的形成、特点和作用
(1)形成
①基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化。
②通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型。
(2)特点:随机的、不定向的。
(3)作用:只是提供生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
三、自然选择决定生物进化的方向(阅读教材P118)
1.原因:不断淘汰不利变异的个体,选择积累有利变异的个体。
2.结果:种群的基因频率发生定向改变。
四、隔离与物种的形成(阅读教材P119~121)
1.隔离
(1)概念:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
(2)类型:常见的有地理隔离和生殖隔离。
2.物种的形成
(1)三个基本环节:突变和基因重组、自然选择及隔离。
(2)新物种形成的标志:生殖隔离。
五、共同进化与生物多样性的形成
(阅读教材P123~126)
1.共同进化:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
2.生物多样性的形成
(1)生物多样性的内容:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
(2)生物多样性形成的原因:生物的进化。
六、生物进化理论在发展(阅读教材P126)
1.有些学者认为:大量的基因突变是中性的,决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。
2.有些人认为:物种形成并不都是渐变的过程,而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
重点聚焦
1.为什么说种群是生物进化的基本单位?
2.种群的基因频率为什么会发生变化?
3.自然选择与种群基因频率的变化有什么关系?
[共研探究]
资料:某种群中有AA、Aa、aa三种基因型的个体,其中AA、Aa所占比例随时间的变化如图所示。
请分析作答:
1.生物进化
(1)为什么说生物进化的基本单位是种群而不是个体?
提示:个体的基因型是终身不变的,无论它在自然选择中具有多大优势,其基因型也不可能一成不变地遗传给下一代个体,因为个体的基因组成来自双亲。种群中个体的基因来自种群基因库,个体死亡后又通过其后代把基因延续下去。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代,这个个体在进化上就没有意义。
(2)生物进化的实质是种群基因频率的改变。
2.种群、种群的基因频率
(1)判断种群发生变化的依据是种群基因频率发生改变。
(2)除自然选择外,基因突变、迁入和迁出等因素都会使种群基因频率发生变化。
(3)基因频率与基因型频率的相关计算
①若该种群中基因型为AA、Aa和aa的个体数目分别为a1、a2、a3,则种群中A的基因频率=A的数目(A+a)的总数目×100%=2a1+a22(a1+a2+a3)×100%。
②若已知AA、Aa和aa的基因型频率分别为P1、P2、P3,A的基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率=P1+1/2P2。
③根据资料中的图,第36个月时,基因a在种群中的频率是多少?
提示:三种基因型频率之和为1,故第36个月时,Aa=0.4,AA=0.2,aa=0.4,基因a的频率为0.4+(1/2)×0.4=0.6。
[总结升华]
1.相关概念的比较
比较项目含义变化后与进化的关系
基因型
频率该基因型个体数种群个体总数×100%
生物不一定进化
基因频率该基因数全部等位基因数×100%
导致生物进化
基因库种群中全部基因可导致生物进化,它的变化是形成新物种的前提
2.基因频率与基因型频率的计算
(1)已知基因型个体数计算基因频率(以等位基因A、a为例)
A基因频率=A基因的总数A基因的总数+a基因的总数×100%
a基因频率=a基因的总数A基因的总数+a基因的总数×100%
(2)已知基因型频率计算基因频率
设种群的个体数为N,AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3,A、a的基因频率分别用PA、Pa表示,AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示,则:
PA=2n1+n22N=n1N+1/2×n2N=PAA+1/2PAa
Pa=2n3+n22N=n3N+1/2×n2N=Paa+1/2PAa
(3)根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
①遗传平衡定律
在一个有性生殖的自然种群中,符合以下五个条件时,各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持着基因平衡的。这五个条件是:
a.种群足够大;b.种群中个体间的交配是随机的;c.没有突变发生;d.没有新基因加入;e.没有自然选择。
②基因频率与基因型频率的特点
设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则p+q=1。
雄配子
雌配子A(p)a(q)
A(p)AA(p2)Aa(pq)
a(q)Aa(pq)aa(q2)
即AA%=p2,Aa%=2pq,aa%=q2。
③实例:若已知AA的基因型频率为m,则A的基因频率为m。
【规律方法】伴X染色体遗传基因频率的计算
若基因(假设为A与a)位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因,计算基因频率时,只需考虑X染色体,不考虑Y染色体的数量,若N表示基因频率,则计算公式如下:
NXA=2NXAXA+NXAXa+NXAY2(NXAXA+NXAXa+NXaXa)+(NXaY+NXAY)
NXa=2NXaXa+NXAXa+NXaY2(NXaXa+NXAXA+NXAXa)+(NXaY+NXAY)
[对点演练]
1.下列关于基因频率和生物进化的说法正确的是()
A.生物只要发生进化,基因频率就会改变
B.只有新物种形成时,才发生基因频率的改变
C.基因频率的改变不一定引起生物的进化
D.生物在进化的过程中不一定有基因频率的改变
解析:选A生物进化的实质是基因频率的改变。所以基因频率改变生物就进化,基因频率不改变生物就没有进化。
2.基因型为BB的个体占18%、基因型为Bb的个体占78%,基因B和b的基因频率分别是()
A.18%82%B.36%64%
C.57%43%D.92%8%
解析:选CB的基因频率=18%+1/2×78%=57%,b的基因频率=1-57%=43%。
[共研探究]
请根据图示,结合教材相关内容,回答下列问题:
1.桦尺蠖种群中发生的可遗传变异有突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组。
2.在树干变黑的环境下,浅色桦尺蠖易被天敌发现和捕食,ss的个体越来越少,SS和Ss的个体越来越多,决定黑状的S基因的基因频率越来越高,决定浅状的s基因的基因频率越来越低。发生上述变化的原因是环境变化了,即自然选择决定生物进化的方向。
3.对桦尺蠖种群来说,在自然选择过程中直接受选择的是表现型,因为天敌看到的是性状,而不是控制性状的基因。
4.基因突变和基因重组都对种群遗传组成产生影响,但影响角度不一样。
(1)基因突变产生新基因,丰富基因库,改变基因频率,从而影响种群的遗传组成。
(2)基因重组增加基因型的种类,以此来影响种群的遗传组成。
5.有人认为“发生在体细胞中的基因突变不能传递给后代,因此不能为生物进化提供原材料”,这种说法不正确(填“正确”或“不正确”),因为发生在体细胞中的突变,可以通过无性繁殖的方法传递给后代,能为生物进化提供原材料。
[总结升华]
1.突变和基因重组产生进化的原材料
(1)突变和基因重组使种群的基因频率发生不定向的改变。
(2)由于突变和基因重组都是随机的、不定向的,因此它们只提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
(3)变异的有利和有害是相对的,由生存环境决定。
2.自然选择决定生物进化方向的原理分析
[对点演练]
3.下列与生物进化相关的叙述,正确的是()
A.进化总是由突变引起的
B.如果没有可遗传的变异,生物就不可能进化
C.变异个体总是适应环境的
D.进化改变的是个体而不是群体
解析:选B自然选择、迁入、迁出等只要改变种群的基因频率就能引起生物进化;变异是不定向的,并具有多害少利性,此处的“害”与“利”即指能否适应所生存的环境;生物进化中发生改变的是种群的基因频率,单位是种群,故改变的是种群的特征,而非个体。
4.腕足类动物海豆芽,从4亿年前出现至今面貌基本没变,又没有灭绝,对此现象的合理解释是()
A.自然选择对其不发生作用
B.海豆芽在漫长的年代中基因频率发生了较大变化
C.海豆芽很少变异,适应性强
D.海豆芽的生活环境基本没有改变
解析:选D自然选择决定了生物进化的方向,该生物的“面貌基本没变”,说明其生存环境基本没变,基因频率也基本没变,所以性状基本没变。
[共研探究]
1.物种形成
(1)判断下列描述是否属于同一个物种,并说明理由
①生活在同一区域的两个种群不属于同一物种,因为种群指生活在一定区域内同种生物的总和,生活在同一区域的两个种群属于两个物种。
②生活在不同区域的两个种群不一定属于同一物种。若两个种群能在自然状态下相互交配并产生可育后代,则属于同一物种;否则不属于同一物种。
(2)物种形成的一般过程:种群――→地理隔离多个种群――→突变和基因重组自然选择基因库出现差别――→逐代积累产生生殖隔离(物种形成)。
2.隔离
(1)图中A属于地理隔离,一旦发生某种地质变化,两个分开的种群重新相遇,可以再融合在一起。
(2)图中B属于生殖隔离,一旦形成就保持物种间基因的不可交流性,从而保证了物种的相对稳定。
(3)产生生殖隔离的根本原因是种群基因库的差异。
(4)地理隔离和生殖隔离对种群影响的共同点是阻断种群间的基因交流。
(5)思考下列问题
①地理隔离一定能形成生殖隔离吗?
提示:不一定,当地理隔离时间足够长,基因库差异明显时,才能形成生殖隔离。
②产生生殖隔离一定经过漫长的地理隔离吗?
提示:不一定,如植物多倍体的形成,没有经过地理隔离,直接产生生殖隔离。
[总结升华]
1.地理隔离与生殖隔离的比较
(1)区别
地理隔离生殖隔离
概念同一种生物由于地理上的障碍而被分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代
特点自然条件下不能进行基因交流,一定条件下可以进行基因交流不能发生基因交流
举例东北虎和华南虎马和驴
结果形成不同的亚种形成不同的物种
(2)联系:地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变阶段;长期的地理隔离通常会形成生殖隔离,生殖隔离是物种形成的关键,是物种形成的最后阶段。
2.物种形成的方式
(1)渐变式
(2)爆发式
爆发式物种形成是在一个较短时间内完成的,主要起源于个体的染色体变异或远缘杂交以及染色体加倍等,如普通六倍体小麦的形成。
【易错易混】
(1)生物进化的实质是基因频率改变,这种改变可大可小,不一定会突破物种的界限。
(2)生物进化不一定导致新物种的形成。
[对点演练]
5.隔离在物种形成中的作用是()
A.导致种群基因频率不断改变
B.阻止了种群间的基因交流
C.决定了生物进化的方向
D.导致不同种群出现不同的突变和基因重组
解析:选B隔离阻止了种群间的基因交流,是物种形成的必要条件。
6.下列关于物种形成的叙述,错误的是()
A.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是常见的物种形成方式
B.隔离是物种形成的必要条件
C.两个同种.种群一旦产生生殖隔离就形成了新的物种
D.基因频率改变一定导致新物种形成
解析:选D形成新物种的方式一般是由地理隔离导致生殖隔离;隔离是形成新物种的必要条件,而基因频率的改变导致生物进化,但不一定导致新物种形成。
[共研探究]
1.生物多样性的直接原因是蛋白质多样性,根本原因是基因多样性。生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行选择的结果。
2.生物多样性三个层次的关系:基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础,物种多样性和生态系统多样性影响基因多样性。
3.物种之间的共同进化有通过种间互助实现的,如某种兰花和专门给它传粉的蛾;也有通过种间斗争实现的,如猎豹和斑马。
4.生物的共同进化不仅是生物与生物之间的相互影响,还包括生物与无机环境之间的相互影响。
[总结升华]
1.生物多样性三个层次之间的联系
(1)基因多样性:生物存在各种各样的变异,并且变异是不定向的,进而出现了基因多样性。
(2)物种多样性:基因的多样性决定了蛋白质的多样性,基因多样性是形成物种多样性的根本原因,蛋白质多样性是形成物种多样性的直接原因。
(3)生态系统多样性:生态系统是由生物和非生物的环境共同组成的,所以物种的多样性和无机环境的多样性共同组成了生态系统的多样性。
2.生物多样性的形成过程分析
[对点演练]
7.下列关于生物多样性的叙述,正确的是()
A.生物多样性包括基因多样性、个体多样性和生态系统多样性三个层次的内容
B.生物多样性的形成是不同生物之间、生物与无机环境之间共同进化的结果
C.物种的灭绝不利于生物多样性的形成
D.生物多样性的形成是新物种形成的过程
解析:选B生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次;物种的灭绝说明该生物不适应环境,被新物种代替;生物多样性的形成是生物与生物、生物与环境共同进化的结果。
1.下列有关现代生物进化理论的叙述,正确的是()
A.突变和基因重组导致种群基因频率发生定向改变
B.只有出现了生殖隔离,才标志生物发生进化
C.种群基因频率改变一定导致生殖隔离
D.通过漫长的共同进化过程,形成了多种多样的生态系统
解析:选D突变和基因重组产生进化的原材料;隔离是物种形成的必要条件;在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向的改变,导致生物朝着一定的方向不断进化;通过漫长的共同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,也形成了多种多样的生态系统。
2.下列有关生物进化的叙述,正确的是()
A.母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”,说明了并不是所有物种间都存在生殖隔离现象
B.在自然选择过程中,黑色与灰色桦尺蠖发生了进化,表现为共同进化
C.基因型为Dd的高茎豌豆逐代自交的过程中,纯种高茎的基因型频率在增加,表明豌豆正在进化
D.被巨大河流分隔成两个种群的Abert松鼠,两种群基因频率的改变互不影响,而种群内的基因频率改变在世代间具有连续性
解析:选D母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”,但“狮虎兽”没有生殖能力,说明它们之间仍存在着生殖隔离;共同进化强调的是不同物种之间,黑色与灰色桦尺蠖属于同一物种;种群发生进化的本质是基因频率发生改变,而不是基因型频率发生改变。
3.某生物兴趣小组抽样调查的200人中,各种基因型及其对应人数如表所示,则这200人中,Xb的基因频率为()
基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY
人数781487030
A.85%B.30%
C.20%D.15%
解析:选CXb基因频率=Xb的基因数/全部等位基因数=(14+8×2+30)/(78×2+14×2+8×2+70+30)×100%=20%。
4.在一个海岛中,一种海龟中有的脚趾是连趾(ww),有的脚趾是分趾(Ww、WW),连趾便于划水,游泳能力强,分趾游泳能力较弱。若开始时,w和W的基因频率各为0.5,当岛上食物不足时,连趾的海龟更容易从海中得到食物。若干万年后,基因频率变化为W为0.2,w为0.8。
(1)该种群中所有海龟所含有的全部基因称为该种群的________,基因频率变化后,从理论上计算,分趾海龟中杂合子占整个种群的比例为________。
(2)该种群中海龟有多种多样的类型,其中可遗传的变异来源于________________,但由于变异是不定向的,因此只是产生了进化的原材料,进化的方向是由________________决定的。
(3)海龟是否发生了进化?__________________________________________________,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)这种基因频率的改变,是否产生了新的物种?理由是
________________________________________________________________________。
解析:(1)种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。该海岛中海龟的基因频率变化后,从理论上计算,分趾海龟中杂合子占整个种群的比例为2×0.2×0.8=32%。(2)海龟的类型有很多种,但没有新的基因产生,故其中可遗传的变异来源于基因重组。但变异是不定向的,只是产生了进化的原材料,决定生物进化方向的是自然选择。(3)(4)海龟的种群基因频率发生改变,可认为海龟发生了进化,但未与原物种个体产生生殖隔离,故并没有形成新的物种。
答案:(1)基因库32%(2)基因重组自然选择
(3)发生了进化种群基因频率发生了变化(4)没有产生新的物种。只是种群基因频率改变,并没有产生生殖隔离
人教版生物蛋白质教案
【教学目标】
一、知识与技能
1、了解蛋白质的组成,知道蛋白质的生理作用;
2、了解蛋白质的盐析和变性;
二、过程与方法
1、通过对蛋白质性质的探究,认识化学与生活的紧密联系,增加生活常识;
2、通过蛋白质的学习,提高对“蛋白质是生命的基础”的认识;
三、情感态度与价值观
1、感受蛋白质对生命活动的重要意义;
2、感受生命的复杂、脆弱,学会尊重生命、热爱生命。 【教学重点】蛋白质的性质
【教学难点】辨析盐析与变性过程 【教学方法】讲授法、实验探究法 【教学课时】一课时
【教学资源】多媒体辅助教具 【教学过程】
板书: 蛋白质 氨基酸
导入:这节课我们来共同学习蛋白质。蛋白质是组成细胞的基础物质。像动物的肌肉、血液、人体中的酶、运输氧气的血红蛋白以及引起疾病的细菌和病毒等都含有蛋白质。一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关。蛋白质在希腊文Proteios的意思是“第一”,即蛋白质是生命的基石。也就是说,没有蛋白质就没有生命。
现在我们通过一段视频来共同了解蛋白质的强大功能。
多媒体播放:蛋白质的功能
讲述:蛋白质是由C、H、O、N、S等元素组成。蛋白质的相对分子质量很大,从几万到几千万。因此,蛋白质属于天然有机高分子化合物。
板书:
一、蛋白质的组成:C、H、O、N 高分子
讲述:蛋白质是日常生活中必不可少的营养成分,特别是婴幼儿需要补充大量的蛋白质满足生长发育的需要。成年人一天要摄入60~80g蛋白质。鱼类、鸡蛋、乳制品都是优质的高蛋白食物。 PPT展示:鱼类、鸡蛋、乳制品图片
讲解:通过视频我们了解到蛋白质确实是维持我们正常生命活动的大功臣。那么,同学们动脑思考蛋白质是否还有其他的功能?在生活中,我们经常会利用蛋白质进行解毒。譬如,用鸡蛋清或者牛奶解毒。这是利用了蛋白质的什么性质呢?
下面我们就一起通过蛋白质的性质探究来回答这个问题。 板书:
二、蛋白质的性质
实验一:取1mL鸡蛋清溶液于一支试管中,逐滴加入饱和硫酸铵溶液,振荡至出现沉淀。再加蒸馏水,振荡。 提问:从本实验可得出何结论?
学生思考并得出结论:向蛋白质溶液中加(NH4)2SO4等饱和盐溶液时,会使蛋白质从溶液中沉淀出来,加入蒸馏水沉淀重新溶解。 讲解:对了,实际上往蛋白质溶液中加入饱和无机轻金属盐溶液,会导致蛋白质的溶解性降低,蛋白质转化为沉淀而析出,这种作用,我们称之为盐析。
板书:
1、盐析
讲述:盐析是可逆的,注意加入的物质为无机轻金属盐 板书:
2、盐析:可逆
无机轻金属盐
实验二:按照实验一的步骤,我们一起来试验稀硫酸、硫酸铜溶液、甲醛溶液与蛋白质作用的情况。 下面,我请三位同学上来动手做做。
学生报告实验结果:蛋白质均凝结,分别加入清水后凝结的蛋白质不能重新溶解。
设疑:不能溶解?这事有蹊跷,是不是几位同学操作出问题? 演绎:当然不是,大家有没有注意到,实验二与实验一的区别,对了,加入的物质不同,实验一加入的是无机轻金属盐,而这里,加入的是强酸、重金属盐和甲醛。蛋白质遇到强酸、重金属盐、2
和甲醛时发生的不是简单的物理变化,而是化学变化,此时蛋白质失去原来的活性,这种改变叫蛋白质的变性。 板书:
2、变性
讲解:关于变性,我们要注意两点,(1)由蛋白质变性引起的凝结不可逆的,会使蛋白质的性质变化。(2)蛋白质变性凝结后丧失可溶性,还失去生理活性,是不可逆的。 板书:
2、变性 不可逆
追问:究竟有哪些因素可使蛋白质变性?
讲解:除了刚刚提到的强酸、重金属盐、甲醛,还有哪些因素会导致蛋白质变性呢?请同学们观察一个演示实验。
演示实验三:取2mL鸡蛋清溶液于试管中,放在酒精灯上加热。再加入蒸馏水,不断振荡。
学生观察得出结论:加热也可以使蛋白质变性。
教师补充:除了上述因素,强碱、酒精、紫外线也会使蛋白质变性。
板书:
2、变性:不可逆
因素:强酸、重金属盐、甲醛、酒精
强碱、加热、紫外线
讲解:通过三个实验,我们来总结一下实验现象。 PPT展示:
讲解:从这些现象,我们可以将盐析与变性进行对比。 PPT展示:表格
提问:(1)医院抢救重金属中毒的病人时会采取哪些措施?
学生回答:可以服用大量牛乳、蛋清或豆浆,以吸收重金属盐解毒,免使人体蛋白质变性中毒。
提问:(2)为什么打针前先用卫生酒精擦洗皮肤 ?
学生回答:用卫生酒精擦洗皮肤,能使皮肤表面附着的细菌(体内的蛋白质)凝固变性而死亡,达到消毒杀菌,避免感染的目的。提问:(3)冬天为什么要在树木的枝干上涂抹石灰浆?
学生回答:可以消灭寄生在树干上的一些越冬的真菌、细菌和害虫。
提问:(4)你知道哪些消毒方法?
学生回答:高温消毒、酒精消毒、紫外消毒 泛问:为什么用福尔马林浸泡动物标本? 学生回答:甲醛使蛋白质凝固变性,使标本透明而不浑浊,说明甲醛溶液能长期保存标本,不影响展示效果。
讲述:说到动物标本,你们希望自己和自己的家人朋友长生不老吗?遗憾的是长生不老是不可能的,但科学家们正积极研究如何防治衰老保持青春活力,也就是防止蛋白质缓慢变性。各种各样的化妆品,防衰老保健品应运而生,如大宝SOD蜜等。
讲解:在一定条件下,蛋白质可以发生水解,最终转化为氨基酸。氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元 板书:
3、水解
板书:
三、组成蛋白质的基本结构单元—氨基酸 PPT展示
提问:大家观察甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸的结构简式,能总结出他们在结构上的共同点吗? 学生回答:都有氨基、羧基
讲解:不错,胺基和羧基是氨基酸的特征官能团 板书:
1、通式
教师补充:大家注意氨基的位臵,我们发现三种氨基酸中氨基连接在离羧基最近的碳原子上,这样的氨基酸叫做a-氨基酸。 板书:
2、a-氨基酸
讲解;在一定条件下,氨基酸之间能发生反应,合成更复杂的化合物多肽,构成蛋白质。
小结;本节课我们重点学习了蛋白质的性质,大家要注意辨析蛋白质的盐析和变性过程。
附:主板书
一、蛋白质的组成: C、H、O、N 高分子
二、蛋白质的性质
1、盐析:可逆 饱和轻金属盐
2、变性:不可逆
因素:强酸、重金属盐、甲醛、酒精
强碱、加热、紫外线
3、水解
三、组成蛋白质的基本结构单元—氨基酸
1、通式
2、a-氨基酸
现场练兵:
1.下列说法正确的是 ( )
A.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应
B.糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的 C.糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物 D.油脂有油和脂肪之分,但都属于酯
2.下列物质不能发生水解反应的是( )
A.蛋白质 B.油脂 C.蔗糖 D.葡萄糖 3.下列物质加入蛋白质中,会使蛋白质变性的是( ) A.水 B.饱和Na2SO4溶液 C.饱和(NH4)2SO4溶液 D.硝酸
作业:
1、P79 第六题
2、背景:同学们对最近发生的三鹿奶粉事件应该都有所耳闻,毒奶粉里的罪魁祸首就是三聚氰胺。三聚氰胺是一种化工原料,国家规定食品中是绝对不允许添加的。不法厂商为了牟取暴利,就在奶粉中添加三聚氰胺,通过增加含氮量而提高奶粉中的蛋白质含量,从而蒙混过关,严重伤害了婴幼儿的身体健康。三聚氰胺和奶粉都是白色晶体,从外观上根本看不出二者的区别。请同学们设计实验证明三聚氰胺不是蛋白质。
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