生命科学高中生物必修教学资源第--章

1、生命科学高中生物必修教学资源第5-6-7章 第五章生物体对信息的传递和调节 第1节动物体对外界信息的获取 一、教学目标 1、知识与技能 （1）知道物理感受器和化学感受器所感受的信息。 （2）能够列举人体主要的皮肤感受器。 2、过程与方法 根据教材中的示意图描述人体各类感受器在信息接收过程中的作用。 3、情感态度与价值观 进一步了解生物体结构和功能的协调关系，体验生命的奥秘。 二、重点与难点 1、重点 （1）任何动物感受外界信息的主要途径和信息类型。 （2）光感受器和声波感受器。 2、难点 光感受器和声波感受器的感受方式。 三、教学资源 1、皮肤感受器 人和脊椎动物的表皮下面密布着各种各样的感受

2、器。这些感受器有一定的分工，其中最简单的是痛感受器和接触感受器，为呈分枝状裸露的感觉神经末梢；其他感受器有特定的结构，它们都分布于近皮肤表皮下面；有些神经末梢缠绕在毛发根上，毛发受到外力时，神经末梢就受到刺激而产生神经冲动，是一种简单的机械感受器，可感受毛发弯曲引起的刺激；部分神经末梢外包有环层状排列的结缔组织，称为环层小体，位于皮肤深层，为压力感受器。 2、眼 眼球由眼球壁和遮光装置两大部分组成。 “小金鱼”：皮肤上的各种感受器对人体有什么意义？ 答：皮肤上的感受器能帮助人体感受直接接触到环境中的各种物理刺激。 第2节神经系统中信息的传递和调节 一、教学目标 1、知识与技能 （1）理解反射和

3、反射弧的概念。 （2）理解神经冲动的传导方式、突出的结构和功能。 （3）理解脊髓的调节。 （4）理解脑的高级调节功能条件反射。 （5）学会生理实验的基本方法。 2、过程与方法 （1）乐于动手，经历探索反射活动的过程。 （2）收集资料，以科学为依据，表达自己的观点。 3、情感态度与价值观 感受生物体各器官和系统之间、各种生命活动之间以及生物体与外界环境之间的辩证统一关系。 二、重点与难点 1、重点 （1）神经冲动和神经突触。 （2）脊髓的调节。 （3）脑的高级调节功能条件反射。 2、难点 （1）神经冲动传导、神经突触。 （2）脑的高级调节功能条件反射。 三、教学资源 1、基础知识 感受器将外界信

4、息转化为神经冲动，以“电”的形式在神经元上传导，在神经元之间，通过神经突触释放神经递质（化学物质），将信息传递给下一神经元或效应器。神经中枢由脑和脊髓组成，脊髓是低级中枢，脑则是高级中枢。 2、反射和反射弧 反射是指在中枢神经系统参与下的机体对内外环境刺激的规律性应答，通常可分为条件反射和非条件反射。非条件反射是指在出生后无需训练就具有的反射，如防御反射、食物反射、性反射等，这类反射能使机体初步适应环境，对个体生存与种系生存有重要的生理意义。条件反射是指在出生后通过训练而形成的反射，可以建立，也会消退，可以随生活环境而改变，因此条件反射的建立扩大了机体的适应范围。 反射弧是反射活动的结构基础，

5、包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。简单的反射过程：一定的刺激被一定的感受器所感受，感受器发生了兴奋；兴奋以神经冲动的方式经过传入神经传向中枢，通过中枢的分析与综合活动，中枢产生了兴奋过程，中枢的兴奋过程又经营的传出神经到达效应器，使效应器发生相应的活动。 3、突触传递 当神经冲动从轴突传导到末端时，突触前膜通透性发生变化，Ca2大量进入突触前膜，突触小泡移向突触前膜，当小泡与前膜相遇，小泡的膜与突触前膜融合，泡内的神经递质（如乙酰胆碱）排至突触间隙。神经递质与突触后膜上的受体结合，使介质中大量Na进入细胞，原来的静息电位变成动作电位，神经冲动发生。这种传导是单向的，只能从突出前

6、神经元传向突触后神经元。 神经元能合成乙酰胆碱酯酶，正常情况下，与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱很快被此酶所破坏，使突触间的传递中止。有机磷杀虫剂的致毒机理就是抑制乙酰胆碱酯酶的活性，使乙酰胆碱不被破坏，导致害虫痉挛而死。神经递质主要有乙酰胆碱（Ach）、去甲肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸递质以及多肽类神经活性物质。其中乙酰胆碱分布最广，是外周神经系统中最主要的神经递质，其他物质主要存在于脑。 4、中枢神经系统 人和脊椎动物的中枢神经系统都是由脑和脊髓组成，脑位于头骨组成的脑颅内，脊髓位于脊髓骨包围的椎管中，前端与脑的最后部分即延髓相连，后端终止于第一、二腰椎间。 脊髓的中央部分在横切面上成蝴蝶形

7、，称为灰质（gray matter）。神经元的胞体和突触都位于灰质中。感觉神经元的胞体位于脊髓外面的脊神经节中，它们的纤维从背角进入灰质。运动神经元的胞体位于灰质的腹角，它们的轴突从腹角伸出，分布到身体的各部。除运动神经元外，脊髓中还有中间神经元。白质中没有细胞体，主要是成束的神经纤维。脊髓有以下两个功能：传导，周围神经（脊神经）传来的冲动经脊髓而上行入脑，脑的信息也经脊髓中的脊神经而到达身体各部；低级反射中心。 脊椎动物的脑有5部分，由前向后依次为大脑、间脑、中脑、小脑和延髓。人和哺乳动物的大脑为最高神经中枢，其特点是大脑皮质发达，人的大脑皮质展开后的面积可达0.5m2。间脑包括丘脑和下丘脑

8、两部分，前者是重要的感觉整合中心，来自脊髓和脑后部的感觉冲动要在丘脑转换神经元后进入大脑；后者是内脏机能的重要调控中心，有激素分泌的功能，除了分泌催乳激素、升压素外，还分泌多种“释放激素”控制脑垂体以及内脏活动，如促甲状腺素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素等。中脑是低等脊椎动物的最高神经中枢，在人和哺乳动物中，中脑是视觉和听觉反射中心。小脑的功能主要是调节肌肉活动，保持身体的正常姿势。延髓是脑的最后部分，含有多种“活命中枢”，如呼吸中枢、心搏和血压中枢以及控制吞咽、咳嗽、喷嚏和呕吐的中枢等。 5、人的语言中枢及其功能 语言功能是人类所特有的。人类有了语言和思维，就在大脑皮质出现相应的语言中枢

9、（听说读写），例如运动性语言中枢（说话中枢）、视觉语言中枢（阅读中枢）等。 临床发现，说话中枢受损时，可以引起运动性失语症，病人虽能看懂文字和听懂别人说话，但是已丧失说话能力，只能发出单个的声音；书写中枢损坏时，会引起失写症，虽然能听懂别人的话和看懂文字，自己也会说话，手部肌肉也活动自如，但写字、绘画等精细运动发生障碍。听性语言中枢受损时，会引起感觉性（听觉性）失语症，病人可以讲话，也能听到别人讲话的声音，但是不能理解讲话的含义。阅读中枢受损时会引起失读症，患者的视觉无障碍，但看不懂文字的含义，变得不能阅读。 实验5.1 分析和讨论 1、切除脑：没有脑存在时，可以证明此时神经系统作出的行为反应

10、，是由脊髓为中枢调节的；环割脚趾皮肤：结果反射活动丧失，证明脚趾皮肤中存在感受器，在缺少感受器的情况下，反射弧的5个环节不全，不能进行正常反射活动；破坏脊髓：所有的反射活动丧失，进一步证明脊髓是神经中枢。所以实验采用反证法验证相应器官的功能。 2、搔扒反射的中枢是脊髓，感受器位于腹部皮肤中，传入神经将刺激的信息穿入脊髓，由脊髓将信息整合后经传出神经传递到后肢肌肉，作出搔扒动作。 “小金鱼”：神经元合成神经递质的能力降低会造成什么后果？ 答：神经冲动传递能力下降，无法控制其支配的组织器官。 第3节内分泌系统中信息的传递和调节 一、教学目标 1、知识与技能 （1）知道人体主要激素及其调节功能。 （

11、2）理解激素作用的特点。 （3）理解内分泌的调节特点。 （4）理解神经和激素对机体的双重调节。 2、过程与方法 以教材中图5-20、21为例，描述内分泌腺反馈调节过程。 3、情感态度与价值观 （1）感悟生物体平衡与调节的辩证关系。 （2）从信息角度感悟生命的物质特性。 二、重点与难点 1、重点 （1）激素调节特点。 （2）反馈调节。 （3）神经系统和内分泌系统的双重调节。 2、难点 反馈调节。 三、教学资源 1、基础知识与基本技能 激素是由血液运输的，可随血液流经全身，但是每种激素仅对自己的靶器官（或靶细胞）起作用，原因是靶器官上的细胞有特异性的受体可与该激素结合起作用。这种激素作用的特异性对

12、维持机体生理活动的有序进行是非常重要的。 与神经系统一样，内分泌系统也是机体的生物信息传递系统，但两者的信息传递形式有区别。神经信息以电信号为信息的携带者在神经纤维上传输，遇到突触时电信号转变为化学信号。内分泌系统的信息在细胞与细胞之间进行传递。激素只传递信息，发挥增强或减弱靶细胞内原有的生理生化过程的作用，并不为靶细胞添加物质或能量。 胰高血糖素和胰岛素不仅作用于肝细胞，也作用于能量储存和代谢器官，如脂肪细胞和体细胞。在肝糖原得不到有效补充时，胰高血糖素可促进脂肪细胞水解脂肪，合成葡萄糖供给血液。同样，胰岛素也会促进体细胞的基础代谢，消耗葡萄糖以降低血糖。 2、脑垂体 位于下丘脑的腹面，由腺

13、垂体和神经垂体两部分组成，除本身分泌多种激素调节身体的生长和代谢外，还分泌激素调节其他内分泌腺如性腺、肾上腺、甲状腺的活动。 脑垂体的活动受到下丘脑的调节。一方面，下丘脑的神经分泌细胞分泌各种释放因子（激素）经由毛细血管网（下丘脑垂体门脉系统）影响腺垂体；另一方面，下丘脑的部分神经纤维直接与神经垂体相联系，由此调节垂体的激素分泌。 下丘脑释放的激素 神经垂体释放两种激素：血管升压素（抗利尿激素）和催产素。血管升压素（抗利尿激素）可引起体内小动脉的平滑肌收缩从而有升压作用，同时能够增加肾脏对水的重吸收；催产素有促进子宫平滑肌收缩的作用。 腺垂体分泌的激素 3、下丘脑调节控制激素分泌 下丘脑分泌的

14、各类因子能促进或抑制其他有关激素的分泌，其他有关激素的分泌反过来也可影响下丘脑的分泌活动，如人体血糖含量的调节。 人血液中葡萄糖的含量血糖必须维持在一个相对稳定的幅度内：当血糖含量稍有增高，如每毫升血液中血糖增加几毫克，机会对胰岛B细胞产生足够刺激，使其分泌胰岛素，导致肌细胞和肝细胞将葡萄糖合成糖原、脂肪细胞将葡萄糖合成脂肪，最终是血糖水平下降，胰岛素的分泌也随血糖的下降而下降；血糖水平过低对胰岛A细胞和肾上腺髓质细胞都是刺激信号，促使A细胞分泌胰高血糖素，肾上腺髓质分泌肾上腺素，这两种激素使肝脏和肌肉中的糖原转变为葡萄糖，肾上腺素还能是脂肪细胞中脂肪分解成甘油和脂肪酸，参加糖的合成。 长期饥

15、饿时，由胰岛素、胰高血糖素以及肾上腺素组成的调节机制已不足以保证血糖的正常水平。由下丘脑、垂体、肾上腺皮质组成的间接调节机制被刺激启动，参与血糖调节。肾上腺素（饥饿作用于肾上腺髓质分泌产生）的连续刺激，使下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素作用于腺垂体，腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，作用于肾上腺皮质使其分泌糖皮质激素（一种肾上腺皮质激素），可刺激肝脏进一步释放葡萄糖，并使得蛋白质、脂肪更快的转变为葡萄糖。 第4节动物体的细胞识别和免疫 一、教学目标 1、知识与技能 （1）知道细胞识别的概念。 （2）知道非特异性免疫和特异性免疫的概念。 （3）知道抗原的概念及其不同类型。 （4）知道巨噬细胞、B淋巴

16、细胞和T淋巴细胞的免疫作用。 （5）了解疫苗的概念及其种类。 2、过程与方法 （1）在已有“细胞膜接受外界信息”的知识基础上，加深对细胞识别和受体的认识。 （2）学会区别各种免疫细胞的作用方式，还要理解它们在机体免疫活动中的协同作用。 3、情感态度与价值观 （1）在日常生活实际中遇到不同类型的抗原时，应学会应用所学的免疫学知识加以分析，并指导实际行动，培养健康的生活习惯和自我保护意识。 （2）知道我国人痘发明对近代免疫学发展的贡献。 （3）了解人工免疫的重要性后，要科学地对待疫苗接种，以达到提高机体免疫力和预防疾病的目的。 二、重点与难点 1、重点 （1）非特异性免疫和特异性免疫。 （2）三种

17、免疫细胞（巨噬细胞、B淋巴细胞和T淋巴细胞）的免疫作用。 （3）疫苗和人工免疫。 2、难点 （1）细胞识别。 （2）B淋巴细胞和T淋巴细胞的免疫作用。 三、教学资源 1、非特异性免疫 非特异性免疫又称先天免疫或天然免疫，是人类在长期进化过程中逐渐建立起来的一种天然防御功能。这种免疫的特点是生来就有的，不针对某一种特定的病原体，而是对多种病原体都有一定的防御作用。主要有一下几个方面： （1）屏障作用屏障作用可以分为皮肤和黏膜的屏障，血脑屏障和胎盘屏障。 皮肤和黏膜的屏障和防御作用 人体表面覆盖着完整的皮肤，人体与外界相通的腔道（如消化道呼吸道和泌尿道）表面也有完整的黏膜。健康和完整的皮肤和黏膜，

18、鼻孔中的鼻毛，呼吸道表面的粘液和纤毛，都有阻挡和排除病原体的作用。 皮肤的焊线能够分泌乳酸，使汗液和皮肤表面呈酸性，不利于大多数病菌的生长；皮脂腺分泌的脂肪酸，也有一定的杀菌作用；黏膜分泌多种物质，如溶菌酶、胃酸和蛋白水解酶等，也有明显的杀菌作用。 寄居在皮肤和黏膜表面的正常菌落，一般情况下对人体无害，而且对某些病菌还有抑制作用。如口腔中的唾液链球菌产生的过氧化氢，能够抑制白喉杆菌和脑膜炎双球菌；肠道内的大肠杆菌的酸性产物，能够抑制痢疾杆菌。 血脑屏障 血脑屏障主要是由软脑膜、脑毛细血管壁和包在血管壁外的星状胶质细胞形成的胶质膜所构成的。这些组织结构致密，能够阻挡病原体及其毒性产物从血液进入脑

19、组织和脑脊液，从而起到保护中枢神经系统的作用。婴幼儿的血液屏障因为尚未发育完善，所以比较容易发生脑膜炎、流行性乙型脑炎。 胎盘屏障 胎盘屏障是由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿的绒毛膜共同构成的。该屏障不妨碍母体与胎儿之间的物质交换，但却能组织母体内可能存在的病菌的通过，从而保护胎儿免受感染。胎盘屏障的作用于妊娠期有关，在妊娠的头三个月内，胎盘结构尚未发育完全，如果孕妇在此期间感染某些病毒（如风疹病毒、肝炎病毒），病毒由母体通过胎盘进入胎儿体内，可导致胎儿畸形、流产或死胎等。 （2）吞噬作用人体内有许多具有吞噬能力的细胞，统称为巨噬细胞。巨噬细胞主要有在血液中游走的中性粒细胞，和主要分布在淋巴结、脾

20、、肝、骨、肺等脏器中的巨噬细胞。 当病原体侵入机体后，中性粒细胞由毛细血管游出，向病原体侵入的部位聚集，进而将大部分病原体就地吞噬消化。未被吞噬的病原体经淋巴管到达附近的淋巴结，可被淋巴结内的巨噬细胞吞噬消化。虽然有些毒力强、数量多的病原体可能侵入血液或其他脏器，但仍可以被血液和脏器中的巨噬细胞吞噬消化。 巨噬细胞吞噬、杀菌的过程可以分为三个阶段：第一个阶段是巨噬细胞向侵入的病原体移动；第二个阶段是巨噬细胞将病原体吞入细胞内，形成吞噬体；第三个阶段是胞浆中的溶酶体与吞噬体合成为吞噬溶酶体，溶酶体中的多种水解酶将病原体消化，最后将消化后的残体排出细胞。 （3）正常体液的抗菌作用正常人的体液中，含

21、有一些特殊物质，如溶菌酶、补体等，这些物质具有抑菌杀菌以及协助加强吞噬等作用。 2、非特异性免疫 非特异性免疫与特异性免疫之间有着极为密切的联系。以抗病原体来说，非特异性免疫是基础，它的特点是出现快，作用范围广，但强度较弱，尤其师弟某些致病性较强的病原体难以一时消灭，这就需要特异性免疫来发挥作用。特异性免疫的特点是出现慢，但是针对性强，在作用的强度上也远远超过了没有针对性的非特异性免疫。由于机体在任何时间、任 何地点。都有可能接触到各种各样的异物，如果全部都以特异性免疫来对付，机体的消耗就会过大，因此先以非特异性免疫来处理，对机体更为有利。 特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的。例如，进入

22、机体的抗原，如果不经过巨噬细胞的加工处理，多数抗原将无法对免疫系统起到刺激作用，相应的特异性免疫也就不会发生。此外，特异性免疫的形成过程，又反过来增强了机体的非特异性免疫。例如，人体接种卡介苗以后，除了增强人体对结核杆菌的免疫能力以外，还增强了巨噬细胞对布氏杆菌和肿瘤细胞的吞噬、消化能力，以及增加了干扰素的含量等。 3、抗原 能够刺激机体产生免疫反应，并受免疫反应排斥的物质叫做抗原。抗原具有两种性能：一是免疫原性，就是能刺激机体产生特异抗体或致敏淋巴细胞；另一是反应原性，就是能与相应抗体或致敏淋巴细胞发生反应。同时具有上述两个性能的物质称为完全抗原，简称抗原，如异种动物血清、病原微生物等。缺乏

23、免疫原性而只具有反应原性的物质称为不完全抗原，简称半抗原，如各种类脂和多糖。 抗原物质必须具备下列三个特点，才能具有抗原性。 （1）异物性抗原大都是机体内不存在的异种或异体的物质。生物间种族血缘关系越远，其组织成分的抗原性越强。同种异体之间的组织成分也有抗原性。 （2）大分子性凡具有抗原性的物质，其分子量通常大于10000.一般是分子量越大，抗盐性越强。一些小分子的半抗原若与一些大分子的蛋白质结合起来，也往往可以成为免疫原。 （3）特异性某一抗原进入机体时，可刺激机体产生特异性抗体；同时该抗原也只能与这种特异性抗体发生反应。决定这种特异性的只是抗原分子上的一小部分化学基团，称为抗原决定簇。抗原

24、分子量越大，含抗原决定簇数目也越多。 4、抗体的结构和种类 抗体是存在于体液中的免疫球蛋白，它的基本结构都是由4条肽链组成的。以IgG为例，它由两对相同的多肽链组成，一对长链和一对短链。长链有440-460个氨基酸，分子量约55000，故也称重链（H链）；短链由214个氨基酸组成，分子量为22500，故也称为轻链（L链）。每条长链或短链又分为两部分。在多肽链的氨基端（N端），短链的二分之一和长链的四分之一，这部分氨基酸的排列顺序因抗体种类不同而有所变化，称为可变区（V区）。在多肽链羧基端（C端），短链的二分之一和长链的四分之三，这部分氨基酸的排列顺序比较稳定，称为稳定区（C区）。两条相同的长链

25、借助二硫键而相互连接，呈Y型；两条相同的短链，则分别借助二硫键连接在长链N端的两侧。因此，免疫球蛋白都是对称性的高分子。 用木瓜蛋白酶将IgG从长链间二硫键的近氨基端裂解，获得三个主要片段。其中两个完全一样的片段，各含有一条短链和长链的近氨基端的一半，因为这两个片段都能和抗原结合，称为Fab。另一片段，含两条长链近羧基端的一半，称为Fc，它虽不能与抗原结合，但抗体的许多特性，如结合补体、能否通过胎盘等，都是有它决定的。 人体免疫球蛋白可分、为五类，IgA、IgD、IgE、IgG以及IgM。 IgG在人体血清中含量最高，约占血清免疫球蛋白总量的75%。IgG是抗感染的主要免疫球蛋白，对各种细菌。

26、病毒、细菌毒素等均有不同程度的免疫活性。治疗用的丙种球蛋白，主要含有IgG。 IgA有两种存在形式。存在于人类血清中的主要抗体，称血清型IgA。在外分泌液中主要是双体，成分泌型IgA。分泌型IgA是机体黏膜局部抵抗微生物感染的重要因素，它能中和毒素，并抑制细菌附着于黏膜上皮细胞。 IgM由五个单体组成，是机体受病原体感染后首先出现的免疫球蛋白，然后出现IgG。IgM出现虽早，但消失也快。临床上检出IgM，可作为传染病的早期诊断。IgM杀菌作用强，但中和毒素和病毒的作用低于IgG IgE一般分布在血管外，正常血清中很少，但在过敏性哮喘等变态反应时显著增加，儿童有肠寄生虫病时，血液及肠粘液中IgE

27、可增高数十倍。IgE的功能主要是参与变态反应和抗肠寄生虫感染。 IgD在血清中含量很低，其功能还不十分清楚。 5、抗体的抗感染作用 抗体抗病原菌感染的方式有下列三种： （1）抑制病原菌吸附宿主细胞有些病原菌需要通过黏膜侵入机体，细菌黏连在黏膜上皮细胞是造成感染的先决条件。有的抗体能阻止这类病原菌与上皮细胞的黏连。例如，抗百日咳抗体可阻止百日咳杆菌与上呼吸道纤毛上皮细胞的黏连。又如，肠粘膜表面的抗霍乱弧菌抗体，也能阻止该均对长刀上皮细胞的黏连。 （2）溶菌或杀菌作用有些病原菌与抗体结合后，激活了存在于正常血清里的补体，可导致 细菌裂解（如霍乱弧菌被溶解）或死亡（如伤寒杆菌被杀死）。 （3）调理作

28、用有些毒力较强的病原菌，如有夹膜的肺炎球菌、葡萄球菌等不易被巨噬细胞吞噬消化。但当抗体与上述病原菌结合后，菌体表面覆盖上免疫球蛋白分子，即可使它们易于被巨噬细胞杀灭。 抗体不能直接杀灭病毒，但抗病毒的中和抗体与病毒结合之后，就能阻止病毒吸附或侵入宿主细胞。病毒只能在活细胞中寄生，离开细胞它就不能繁殖，也容易被机体消灭。 “小金鱼”：哪些物质被认为是“异己”物质？ 答：“异己”物质包括病原体及其病毒物质、异种动物的血清、同种异体的组织细胞等，免疫细胞还会把自身的衰老细胞或损伤的细胞以及兵变后的细胞也识别为“异己”物质。 “想一想做一做” 1、教室里，甲和乙是丙的同桌，丙患感冒，甲也跟着患感冒，而

29、乙却没有，乙说两个星期前已经患过感冒了，解释乙为什么没有像甲那样患感冒？ 答：因为乙两星期前曾患过感冒，体内保存的记忆细胞正好能识别丙的感冒病原体，一起二次免疫反应，所以没有像甲那样患感冒。 2、为什么有些人在前一次感冒刚痊愈不久，又患感冒？ 答：因为引起感冒的病原体种类很多，而且病原体在不断地发生变异，转变成新的病原体，所以，机体的免疫力也需要在与病原体的斗争中不断提高和适应。 第5节植物生长发育的调节 一、教学目标 1、知识与技能 （1）知道生长素的发现史。 （2）理解生长素对植物生长发育的调节作用及生长素的作用特点。 （3）理解植物体内信息的传递和调节。 （4）理解植物激素及生长素类似物

30、在生产上的应用。 2、过程与方法 （1）阅读科学家探索生长素的历史，讨论归纳科学家的研究思路。 （2）收集有关植物激素在农业生产中的应用的资料，思考和讨论科学技术对人类生活的贡献以及滥用植物激素可能带来的危害。 3、情感态度与价值观 （1）通过对植物生长素探索史的学习，体验科学家的研究思路和科学精神。 （2）通过学习，了解植物的生长发育是受到多种植物激素的协同调节，初步学会辩证地看待植物激素的作用效果。 二、重点与难点 1、重点 （1）生长素的发现史。 （2）植物体内信息的传递和调节。 （3）生长素及其类似物在生产上的应用。 2、难点 植物不同器官对不同浓度生长素的不同反应 三、教学资源 1、

31、植物激素 植物激素是指一些在植物体内合成，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著调节作用的微量小分子有机物。植物体内的激素有五大类：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯。一般来说，前三类是促进植物生长发育的物质，脱落酸是一种抑制生长发育的物质，乙烯主要是促进器官成熟。 2、植物生长调节剂 植物生长调节剂是指人工合成的具有类似植物激素活性的物质，如萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）、2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）等（这些物质的功能与生长素相似，又称为生长素类似物），其他如矮壮素、多效唑、乙烯利等也都是植物生长调节剂，这些物质在生产上有广泛的应用。 3、生长素的化学性质

32、 最早发现的生长素是吲哚乙酸（IAA），通常人们所说的狭义的生长素就是指吲哚乙酸，后来在植物体内还发现了吲哚丁酸、吲哚乙醇等，都具有生长素活性，所以广义上称为生长素类。生长素主要存在于植物体生长旺盛的部位，如胚芽鞘、根尖、幼叶、发育中的种子等。生产上常用的生长素类似物有萘乙酸、吲哚乙酸、2,4-二氯苯氧乙酸等。由于生长素类似物生产过程简单，原料丰富，成本低，可以大量生产，而且使用效果比天然生长素稳定得多，所以在农业生产中得到广泛的使用。 4、生长素在植物体内有极性运输的特点，即生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输，而不能倒过来运输。如把含有生长素的琼脂小块放在一段切头去尾的小麦胚芽鞘的形态

33、学上端，把另一块不含生长素的琼脂小块接在下端，过些时间，下端的琼脂中会含有生长素。但是，假如把这一段胚芽鞘颠倒过来，将形态学的下端向上，做同样的试验，生长素就不向下运输。 5、生长素的作用机理 生长素有广泛的生理作用，但最基本的作用是促进植物细胞的伸长生长。生长素是如何促进细胞的伸长生长的呢？大家知道，植物细胞有细胞壁，细胞要伸长的话，细胞壁就必须相应扩大，前体是细胞壁要软化、松弛，增加可塑性。酸生长学说和生长素促进核酸、蛋白质的合成理论对此问题作出了解释：生长素可促进所作用的细胞中氢离子由细胞内向细胞外运输，使细胞壁酸化，从而使一些水解酶的活性增加，分解细胞壁内与强度有关的氢键，因此细胞壁松

34、弛，细胞容易扩张。另外生长素能促进核酸、蛋白质的合成，从而实现了细胞的生长。 6、赤霉素类 20世纪20年代科学家在研究水稻恶苗病的过程中发现一种叫做赤霉菌的分泌物可是水稻植株异常徒长，并将这种分泌物质称为赤霉素（gibberellin，简称GA）。赤霉素在高等植物体内主要由发育中的种子、果实、幼茎和幼根合成，主要作用是促进茎的伸长，促进-淀粉酶的合成，促进单性结实和打破休眠等。 7、细胞分裂素类 细胞分裂素（简称CTK）是腺嘌呤的衍生物，是一类能促进细胞分裂、延缓叶片衰老、促进侧芽生长（如抗顶端优势）的植物激素，在组织培养中加入细胞分裂素可诱导芽的分化。细胞分裂素最早是子玉米中发现的，所以也

35、称为玉米素。 8、脱落酸 脱落酸（简称ABA）是在研究棉桃的脱落和槭树的休眠过程中发现的。脱落酸是含15个碳原子的化合物，在成熟萎蔫的叶片和根冠总合成较多，它能促进花、果实、衰老的叶片脱落、促进休眠，抑制生长，从而提高植物的抗逆性。 9、乙烯 乙烯（简称Eth）是最简单的烯烃，常温下是一种气体，乙烯在植物体的各部分均可生成，但在成熟的果实中形成迅速，可以促进果实自身成熟，还能引起其他未成熟的果实内有机物的转化，达到可是状态，所以用乙烯处理青苹果、青香蕉或青番茄可是其加快成熟。乙烯还能抑制茎的伸长，与生长素构成负反馈调节系统，调控植物的生长。 10、多数情况下，植物激素不是各自单独地发挥作用，而

36、是相互作用，表现为协调、拮抗、反馈、交替等关系。比如赤霉素可以促进生长素的合成，表现为协同作用；生长素与细胞分裂素对顶端优势的作用是相反的，表现为拮抗作用；超过合适浓度的生长素会促进乙烯的合成，而乙烯达到一定数量后，又会抑制生长素的合成与运输，使生长素浓度下降，从而反馈调节植物的生长。 “小金鱼”： 1、你能说出科学家在探索生长素时的思路吗？ 答：科学家在探索生长素时的基本思路是：观察现象、提出问题、作出假设、设计实验、研究证实。科学家不但善于观察，而且对观察的现象善于思考“为什么”，提出假说解释自己的疑问，设计实验证实假设是否成立，再进一步完善实验设计，研究，不断探索，直到研究出结果并证明假

37、设。 2、小麦幼苗同样接受单侧光照射，为什么结果不一样呢？ 答： 3、对于移栽的幼苗，要促进其根的生长，可采取什么措施呢？ 要促进移栽幼苗根的生长，可用低浓度萘乙酸溶液浸泡或蘸取移栽植物的根部，可促进其生根。 “想一想做一做” 1、将盆栽植物水平放置，过一段时间观察茎的生长发生了怎样的变化？如何解释？ 答：将盆栽植物水平放置，过一段时间，茎会向上弯曲生长，这与植物的向重力性特性有关，而生长素的不均匀分布与植物的向重力性有关。当植物水平放置后，植物茎部上侧生长素含量降低，下册含量增加，茎部下侧生长快于上侧，表现为向上生长。 第六章遗传信息的传递和表达 第1节遗传信息 一、教学目标 1、知识与技能

38、 （1）理解DNA分子的化学组成、碱基配对原则。 （2）理解DNA分子的双螺旋结构。 （3）知道DNA与基因的关系。 2、过程与方法 （1）阅读实验证据，认识核酸是遗传物质的事实。 （2）经历DNA模型搭建活动。 3、情感态度与价值观 （1）通过学习DNA是遗产物质的实验证据，感受科学谈及的过程，感悟科学家在探索过程中勇于探索的精神以及严谨的科学态度。 （2）懂得遗传物质和遗传信息的重要价值。 二、重点与难点 1、重点 （1）DNA是遗传物质的实验证据。 （2）DNA分子的结构特点。 （3）基因的概念。 2、难点 （1）DNA双螺旋结构。 （2）DNA与基因的关系。 三、教学资源 1、噬菌体

39、噬菌体是以细菌为宿主的病毒，故又称细菌病毒。噬菌体的种类很多，形态结构和遗产物质也很不一致。 一个典型的噬菌体生活周期，可以分为三个阶段：侵染阶段、增值阶段和成熟阶段。 （1）侵染阶段包括吸附和注入两个基本步骤。噬菌体是依靠尾丝，识别和附着在细菌体表的特定区域上的。尾丝收缩使尾管与菌体细胞壁相接触，尾管放出酶使细胞壁水解产生小孔，随后尾鞘收缩把坚硬尾管刺入细胞，噬菌体DNA即通过尾管注入菌体内部，而蛋白质衣壳则留在细菌体外表。由于噬菌体DNA的注入，引起细菌DNA解体。 （2）增殖阶段包括复制、合成和装配三个基本步骤。噬菌体DNA侵入细菌后，利用宿主细胞的结构和化学成分，大量地自我复制，产生许

40、多子代噬菌体的DNA。接着以噬菌体DNA 为模板转录形成信使RNA，以信使RNA为模板合成噬菌体蛋白质。噬菌体DNA和噬菌体蛋白质先自动组装成含有DNA的头部，然后尾管、尾鞘和基板等结构再连接上去，结果在宿主细胞里装配形成许多子代噬菌体。 （3）成熟阶段子代噬菌体成熟后，溶解宿主细胞壁的溶菌酶逐渐增加，促使细菌裂解，从而释放出子代噬菌体。释放出的子代噬菌体又去侵染临近的细菌细胞。在37度时，只要经过40min，一个受感染的大肠杆菌内能够释放出100-300个完整的子代噬菌体。 2、细菌转化实验 所谓转化实验是指从甲种细菌提取出转化因素（即遗传物质）来处理乙种细菌，使乙种细菌获得甲种细菌的某些遗

41、产性状。1928年，英国细菌学家格里菲斯利用肺炎双球菌的两个品系为实验材料，首先发现细菌转化现象，由此证实DNA能够引起可遗传变异，从而确定DNA是遗传物质。 肺炎双球菌有两种类型：S型肺炎双球菌有致病性，可引起人类肺炎和脑膜炎，也可使小鼠患败血症，它们的菌体外有多糖夹膜，在琼脂培养基上形成的菌落是圆而光滑的，故称光滑型；R型肺炎双球菌无荚膜，不具致病性，它们在琼脂培养基上形成的菌落是粗糙的，故称粗糙型。 3、烟草花叶病毒 烟草花叶病毒是研究最早的一种植物病毒，1892年，俄国科学家伊凡诺夫斯基首先发现烟草花叶病毒是由一种病毒引起的，这种病毒以后就叫做烟草花叶病毒，简称TMV。由单链RNA和蛋

42、白质衣壳构成，其中RNA占50%，蛋白质占95%。 4、证实RNA也是遗传物质的实验 1956年，德国科学家弗伦克尔-库兰特将烟草花叶病毒颗粒在水和苯酚中震荡，使RNA和蛋白质分开。再把它们分别涂抹在烟草的叶子伤口上。结果发现涂抹有病毒RNA的叶子发生感染，并在植物细胞内产生新的TMV颗粒，而涂抹病毒蛋白质的叶子则并不发生感染。这证明了RNA是作为TMV的遗传物质在起作用，依靠这种RNA可在宿主细胞里制造出新的TMV个体。 5、DNA分子结构 DNA的基本结构单位是脱氧核苷酸，每一种脱氧核苷酸可以分解成脱氧核苷和核酸，脱氧核苷又可进一步分解成脱氧核糖和碱基。四种脱氧核苷酸聚合成多核苷酸链，其中

43、每两个脱氧核苷酸之间通过3,，5,磷酸二酯键相连接。组成DNA分子的两条多核苷酸链上的碱基通过氢键配对连接，形成双链结构。碱基的配对连接是很有规律的，因为两条多核苷酸长链之间的空间是一定的，其距离为1nm。由于嘌呤和嘧啶的分子结构不同，嘌呤是双环化合物，嘧啶是单环化合物。若组成碱基对的两个碱基都是嘌呤，则所占的空间太大；若组成碱基对的两个碱基都是嘧啶，则相距太远，不能形成氢键。所以碱基配对必须由一个嘌呤和一个嘧啶组成。另外，A与T配对是通过两个氢键相连，G与C配对是通过三个氢键相连，因此碱基配对只能是A与T或G与C，绝不能是A与C或G与T。根据碱基配对原则，双链DNA分子中嘌呤碱的分子总数等于

44、嘧啶碱的分子总数，即（AG）/（TC）= 1。DNA分子中的两条反向平行的多核苷酸链围绕一个中心轴盘旋，形成右旋的双螺旋结构，每个螺旋包括10个碱基对，螺距为3.4nm。 DNA的分子结构具有相对的稳定性、多样性和特异性三大特点。DNA分子结构的相对稳定性主要依靠两种力来维系，一是碱基之间的氢键，二是碱基对之间的分子引力（范德华力）。在DNA分子中碱基对之间以其平面互相平行，相距仅0.34nm，所以相互间存在一定的引力。这种引力虽然很弱，但因DNA分子中碱基对数量多，引力的总和对维持结构稳定起着重要作用。DNA分子的特异性和多样性由分子中四种碱基比例和排列顺序决定的。不同生物物种的DNA分子中

45、，四种碱基的含量和比例不同，决定了DNA分子具有种的特异性。此外， DNA分子中碱基对数目众多，排列方式不受限制，这就决定了DNA分子具有多样性。 “分析与讨论” 实验6.1 1、用相同数量和种类的脱氧核苷酸制作的DNA分子模型中，多核苷酸链的碱基序列相同吗？为什么？ 不同，因为DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序是多样的。 2、DNA只含有4中脱氧核苷酸，它如何能够储存大量的遗传信息？ DNA分子中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同，所携带的遗传信息就不同。 实验6.2 1、提取洋葱鳞叶中的DNA，为什么要用洗涤剂和NaCl进行处理？ 洗涤剂用于溶解细胞膜和细胞核膜，而NaCl高盐溶液使蛋白质沉淀，

46、用于分离蛋白质和DNA。 2、实验所获得的提取液是否纯净？并分析原因。 不纯净，可能含有糖、蛋白质、脂质等。 3、在实验中，观察到DNA具有哪些物理性状？ 在乙醇溶液中呈白色絮状沉淀。 4、尝试用猪肝或其他动物材料做这个实验，注意比较动物材料和植物材料在处理上的差别。 动物细胞没有细胞壁，较容易粉碎。 5、真核生物细胞中DNA主要存在于细胞核中，要提取DNA就必须破碎细胞及细胞核，并且破碎细胞必须充分。以洗涤剂溶解细胞膜及细胞核上的脂质分子，使DNA分子得以释放（实质上是释放染色质）。应用高盐溶液可使蛋白质沉淀而溶解DNA的特性，通过过滤获得DNA的粗提取液。再应用DNA分子不溶于95%乙醇的

47、特性析出DNA的沉淀，同时以玻璃棒轻轻搅拌，可得到絮状物。取少量絮状物置载玻片上，滴加甲基绿液染色，絮状物被染成蓝绿色。 经过以上实验步骤和各种试剂的处理，均可以从植物材料和动物材料中获得DNA的粗提取液。经进一步鉴定，发现洋葱DNA的粗提取液中含有少量的还原性糖，猪肝DNA的粗提取液中含有少量的蛋白质。 “小金鱼”：DNA的双螺旋结构对其功能体现有什么意义？ 答：DNA分子螺旋化时比较稳定，不易被降解或破坏。解螺旋后，则可以进行复制和转录。 “阅读与思考” 1、为什么要加热处理S型肺炎双球菌？加热会破坏细菌中的哪类物质，而不会破坏哪类物质？ 答：加热处理是为了杀死S型肺炎双球菌，加热会破坏细

48、菌中的蛋白质，而不会破坏核酸。 2、为什么加热杀死的S型肺炎双球菌不致病？为什么加热杀死的S型肺炎双球菌与活的R型肺炎双球菌混合后注射，会使小鼠死亡？ 答：加热杀死的S型肺炎双球菌已经没有活性了，所以不会致病。加热杀死的S型肺炎双球菌与活的R型肺炎双球菌混合后，S型肺炎双球菌的未被破坏的DNA转入R型肺炎双球菌，使不具有致病性的R型肺炎双球菌转化成具有致病性的S型肺炎双球菌，导致小鼠死亡。 “想一想做一做” 1、教室里，甲和乙是丙的同桌，丙患感冒，甲也跟着患感冒，而乙却没有，乙说两个星期前已经患过感冒了，解释乙为什么没有像甲那样患感冒？ 第2节 DNA复制和蛋白质合成 一、教学目标 1、知识与

49、技能 （1）知道DNA分子的半保留复制，即遗传信息的传递过程。 （2）知道遗传信息的转录和翻译，即蛋白质合成的过程。 （3）知道遗产密码和密码子的概念。 （4）知道中心法则的基本内容。 2、过程与方法 （1）在了解DNA分子的结构和碱基配对原则的基础上，感受生物体遗传信息的准确性。 （2）了解密码子的功能，注意DNA核苷酸排列顺序与蛋白质氨基酸顺序的关系。 3、情感态度与价值观 在学习遗传信息的传递和表达过程中，体验核酸和蛋白质在生命活动中的分工和联系，以及基因对蛋白质合成的控制功能。 二、重点与难点 1、重点 （1）DNA复制。 （2）遗传信息的转录和翻译（蛋白质合成）。 （3）中心法则。

50、2、难点 （1）DNA复制。 （2）遗传信息的转录。 （3）遗传信息的翻译。 三、教学资源 1、DNA半保留复制的实验证明 DNA半保留复制是在1953年由沃森和克里克提出的。1958年梅塞尔森和斯塔尔采用15N同位素培养大肠杆菌，然后用氯化铯密度梯度离心技术，来测定细菌分裂时前后代菌体内DNA密度的变化，终于证实了DNA复制的半保留机制。 CsCl密度梯度离心是一种离心新技术。氯化铯溶液在高速离心处理时，氯化铯分子被甩到离心管的底部。与此同时，扩散作用又使分子向管的中部和上部扩散。经过若干小时后，离心作用与扩散作用之间达到平衡，管内形成了一个连续的氯化铯密度梯度，即管内氯化铯的密度从底部到顶

51、部逐渐由大变小。DNA分子能溶解在氯化铯溶液中，经过离心，将逐渐集中在一条狭带上，带上DNA分子密度与该处氯化铯的密度相等。再由于DNA分子吸收紫外线，所以用紫外线照相即可记录下DNA分子带在离心管中的部位。 把大肠杆菌在含15N的培养基中培养几代后，菌体DNA中所含的氮均为15N。15N比14N多一个中子，质量稍大。故从这种大肠杆菌中提取的DNA，在氯化铯溶液中离心，在离心管中形成的带位置较低，称为“重”带。对照的含14N的DNA在离心管中形成的带位置较高，称为“轻”带。如果将含有15N的大肠杆菌在14N的培养基中培养一代，取样离心，在离心 管中形成的带，正好在“重”带和“轻”带的中间。如果

52、DNA是半保留复制的话，这恰是实验实验所预期的。当含15N的大肠杆菌转入14N中生长两代以后，DNA开始聚集为两条带，一条呈“中间”密度，一条呈“轻”密度。在以后相继的世代，样品中DNA的梯度分布都精确地符合半保留复制的预期结果。 2、DNA分复制过程 DNA的复制是以极高的速度进行的。如大肠杆菌的全部基因组含有4X106个碱基对，可以在40分钟内被复制完成，其速度大约是1700个/s碱基对。DNA的复制全过程可分为起始、复制叉的增长和终止三个阶段。原料是4种三磷酸脱氧核苷酸，催化剂是DNA聚合酶和镁离子。 （1）起始 DNA复制是从一个固定的起点开始的。原核生物和病毒DNA通常只有一个复制起

53、始点。真核生物DNA复制时，可以在许多起始点上开始。DNA的复制兄起始点开始后，以同样的速度向两侧进行。这种双向复制是DNA复制的主要形式。但也有些DNA的复制虽也从定点开始，却是单向进行的。DNA双链解开后即形成复制的起始点，这种双链解开的过程需要有解旋酶的参与作用。 （2）复制叉的增长 DNA分子复制时，在起始点的两侧形成叉状结构，称为复制叉。复制叉向两个方向移动是大多数生物的共同特征。在体内，DNA的两条链都能作为模板，同时合成出两条新的DNA链。由于DNA分子的两条链是反向平行的，一条链的走向为5，3，另一条链则为3，5，。但是所有已知DNA聚合酶的合成方向都是5,3，而不是3-5，这

54、就不能说明DNA的两条链为何能够同时进行复制。为了解决这个矛盾，日本学者冈崎等提出了DNA的不连续复制模型，认为3-5走向的DNA链实际上也是有许多5-3方向合成的DNA片段连接起来的。这些DNA片段的长度大约为1000个脱氧核苷酸左右，称为冈崎片段。以3-5链为模板合成的新链是按5-3方向聚合，因而是连续的，这条链的合成活动完成较早，称为先行链。反之，以5-3链为模板合成的新链，要先经过合成冈崎片段，因此开始和完成活动较晚，称为后行链。由于DNA复制是双向进行的，因而在每一股新合成的互补链上以起始点为界，一侧为先行链，另一侧为后行链。 此外实验证明，冈崎片段合成时要先合成一小段RNA引物。在RNA引物的作用下DNA聚合酶才能催化脱氧核苷酸合成冈崎片段，以后这段引物被切除，待缺口被补满之后，冈崎片段由DNA连接酶连接成一条长链。 （3）复制的终止 DNA复制的终止因DNA分子是线性还是环状而有所不同。线性DNA来说，复制叉到达分子末端，复制即停止，两个子代分子即自行离开。对于环状分子来说，情况稍复杂一些。两个复制叉在离原点180度处相遇，即同时到达一个部位，复制即告终止。但若两个复制叉要在特定部位相遇，一个复