2024-2025學(xué)年高中生物 第二章 細(xì)胞的化學(xué)組成 2.2 細(xì)胞中的生物大分子 第2課時教學(xué)實錄 蘇教版必修1

2024-2025學(xué)年高中生物第二章細(xì)胞的化學(xué)組成2.2細(xì)胞中的生物大分子第2課時教學(xué)實錄蘇教版必修1主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課將圍繞蘇教版必修1第二章“細(xì)胞的化學(xué)組成”中的2.2節(jié)“細(xì)胞中的生物大分子”展開。具體內(nèi)容包括：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能、核酸的結(jié)構(gòu)與功能、脂質(zhì)的分類與作用以及糖類的分類與作用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握細(xì)胞中主要生物大分子的種類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其功能。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，包括生命觀念、科學(xué)思維、探究實踐和態(tài)度責(zé)任四個方面。學(xué)生將通過學(xué)習(xí)細(xì)胞中的生物大分子，建立對生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次的認(rèn)知，培養(yǎng)運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀分析問題的能力。同時，通過實驗探究，提高科學(xué)探究和實驗操作技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊合作精神。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)和糖類的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其功能。

2.不同生物大分子在細(xì)胞中的相互作用和重要性。

難點(diǎn)：

1.理解蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)的形成過程和功能多樣性。

2.核酸在遺傳信息傳遞中的作用及其分子機(jī)制。

解決辦法：

1.通過模型演示和實例分析，幫助學(xué)生直觀理解蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)及其功能。

2.結(jié)合實際案例，講解核酸在遺傳信息傳遞中的關(guān)鍵步驟，如DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。

3.利用小組討論和實驗操作，引導(dǎo)學(xué)生探究生物大分子之間的相互作用，如蛋白質(zhì)與DNA的結(jié)合。

4.通過對比不同生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，幫助學(xué)生建立結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系的概念。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源-軟硬件資源：多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）、白板、實物模型（如蛋白質(zhì)分子模型）、實驗器材（顯微鏡、離心機(jī)等）。

-課程平臺：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺、在線教育平臺（用于課件分享和課后練習(xí)）。

-信息化資源：生物大分子結(jié)構(gòu)動畫、相關(guān)實驗視頻、在線科普文章。

-教學(xué)手段：PPT演示、小組討論、實驗操作演示、案例分析、課堂提問。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

-教師展示細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖，引導(dǎo)學(xué)生回顧細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能。

-提問：細(xì)胞是如何維持其結(jié)構(gòu)和功能的？有哪些重要的分子參與其中？

-引出本節(jié)課主題：“細(xì)胞中的生物大分子”，并簡要介紹本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容。

2.新課講授（用時15分鐘）

-第一條：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能

-教師展示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，講解蛋白質(zhì)的一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)。

-分析蛋白質(zhì)的多樣性及其在細(xì)胞中的作用，如催化反應(yīng)、運(yùn)輸物質(zhì)、信號傳遞等。

-舉例說明蛋白質(zhì)功能異常導(dǎo)致的疾病，如鐮狀細(xì)胞貧血。

-第二條：核酸的結(jié)構(gòu)與功能

-教師展示DNA和RNA的分子結(jié)構(gòu)，講解DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和RNA的單鏈結(jié)構(gòu)。

-分析核酸在遺傳信息傳遞中的作用，如DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。

-舉例說明基因突變對生物的影響，如囊性纖維病。

-第三條：脂質(zhì)和糖類的分類與作用

-教師展示脂質(zhì)和糖類的分類表格，講解不同類型脂質(zhì)和糖類的結(jié)構(gòu)和功能。

-分析脂質(zhì)在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和信號傳遞中的作用，如磷脂、膽固醇等。

-分析糖類在細(xì)胞能量代謝和細(xì)胞識別中的作用，如葡萄糖、糖蛋白等。

3.實踐活動（用時10分鐘）

-第一條：蛋白質(zhì)實驗操作

-學(xué)生分組進(jìn)行蛋白質(zhì)變性實驗，觀察蛋白質(zhì)在不同條件下的變化。

-學(xué)生記錄實驗結(jié)果，分析蛋白質(zhì)變性的原因和影響因素。

-第二條：核酸實驗操作

-學(xué)生分組進(jìn)行DNA提取實驗，觀察DNA的分離和純化過程。

-學(xué)生記錄實驗結(jié)果，分析DNA的特性和提取方法。

-第三條：脂質(zhì)和糖類實驗操作

-學(xué)生分組進(jìn)行脂質(zhì)和糖類的分離實驗，觀察不同脂質(zhì)和糖類的溶解性和分離效果。

-學(xué)生記錄實驗結(jié)果，分析不同生物大分子的特性。

4.學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

-第一方面：蛋白質(zhì)功能多樣性

-學(xué)生討論蛋白質(zhì)在不同細(xì)胞器中的功能，如線粒體中的酶、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的蛋白質(zhì)加工等。

-舉例回答：學(xué)生可能回答蛋白質(zhì)在細(xì)胞呼吸過程中的作用，如細(xì)胞色素c氧化酶催化電子傳遞。

-第二方面：核酸在遺傳信息傳遞中的作用

-學(xué)生討論基因突變對生物的影響，如遺傳病、進(jìn)化等。

-舉例回答：學(xué)生可能回答基因突變導(dǎo)致鐮狀細(xì)胞貧血的機(jī)制。

-第三方面：脂質(zhì)和糖類在細(xì)胞中的作用

-學(xué)生討論脂質(zhì)和糖類在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和信號傳遞中的作用。

-舉例回答：學(xué)生可能回答磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架，膽固醇調(diào)節(jié)細(xì)胞膜的流動性。

5.總結(jié)回顧（用時5分鐘）

-教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)和糖類在細(xì)胞中的重要作用。

-提問：這些生物大分子是如何相互作用的？它們在細(xì)胞中是如何維持生命活動的？

-總結(jié)本節(jié)課的重難點(diǎn)，如蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)的形成、核酸在遺傳信息傳遞中的作用等。

-強(qiáng)調(diào)實驗操作的重要性，鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)探究生物大分子的奧秘。

總用時：45分鐘教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-蛋白質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu)：可以進(jìn)一步研究蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)如何影響其功能，例如通過查閱蛋白質(zhì)晶體學(xué)資料，了解不同酶的三維結(jié)構(gòu)圖和它們催化反應(yīng)的機(jī)理。

-核酸的分子生物學(xué)：探索DNA重組技術(shù)、PCR技術(shù)等現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，這些技術(shù)在基因工程和醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用。

-脂質(zhì)的生物合成與代謝：學(xué)習(xí)脂質(zhì)在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的作用，以及它們在能量儲存和信號傳導(dǎo)中的作用。

-糖類的生物化學(xué)：研究糖蛋白和糖脂在細(xì)胞識別和免疫反應(yīng)中的作用，以及糖基化在蛋白質(zhì)功能中的重要性。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以通過圖書館或在線數(shù)據(jù)庫查找有關(guān)蛋白質(zhì)折疊和功能多樣性的最新研究論文，了解該領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

-建議學(xué)生參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)的科學(xué)講座，特別是關(guān)于生物技術(shù)和分子生物學(xué)應(yīng)用的講座，以拓寬視野。

-鼓勵學(xué)生參與實驗室的開放日，親身體驗分子生物學(xué)實驗，如DNA提取、蛋白質(zhì)電泳等。

-建議學(xué)生閱讀相關(guān)的科普書籍，如《生命的密碼》、《基因傳》等，以增進(jìn)對生物大分子和生命科學(xué)領(lǐng)域的興趣。

-可以組織學(xué)生觀看關(guān)于生物大分子研究的紀(jì)錄片，如《生命的故事》、《基因革命》等，以直觀地了解科學(xué)研究的魅力。

-通過網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到有關(guān)生物大分子結(jié)構(gòu)的3D模型制作，提高空間想象能力和科學(xué)繪圖技能。

-學(xué)生可以嘗試自己設(shè)計簡單的實驗，比如使用不同的緩沖溶液來觀察蛋白質(zhì)變性的效果，加深對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的理解。

-建議學(xué)生關(guān)注生物學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)新聞，了解基因編輯、基因治療等前沿技術(shù)的發(fā)展。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組研究項目，探討生物大分子在疾病治療中的應(yīng)用，如蛋白質(zhì)工程在藥物開發(fā)中的應(yīng)用。課后作業(yè)1.實驗報告：

-作業(yè)內(nèi)容：描述你在課堂上進(jìn)行的蛋白質(zhì)變性實驗，包括實驗?zāi)康摹嶒灢襟E、觀察到的現(xiàn)象和結(jié)論。

-答案示例：實驗?zāi)康氖怯^察不同溫度對蛋白質(zhì)變性的影響。實驗步驟包括將蛋白質(zhì)溶液分別置于不同溫度下，觀察蛋白質(zhì)的顏色變化和溶解度變化。觀察到隨著溫度的升高，蛋白質(zhì)逐漸失去顏色和溶解度，最終變性。結(jié)論是溫度可以影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。

2.小組討論總結(jié)：

-作業(yè)內(nèi)容：總結(jié)你在小組討論中關(guān)于核酸在遺傳信息傳遞中作用的討論內(nèi)容，包括DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的關(guān)鍵步驟。

-答案示例：DNA復(fù)制是通過半保留復(fù)制的方式進(jìn)行的，確保遺傳信息的準(zhǔn)確性。轉(zhuǎn)錄是指DNA模板合成mRNA的過程，翻譯是指mRNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程。關(guān)鍵步驟包括：DNA解旋、RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄、tRNA識別mRNA上的密碼子、氨?；?tRNA合成酶將氨基酸連接到tRNA上。

3.應(yīng)用題：

-作業(yè)內(nèi)容：解釋脂質(zhì)在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的作用，并舉例說明膽固醇如何調(diào)節(jié)細(xì)胞膜的流動性。

-答案示例：脂質(zhì)是細(xì)胞膜的主要成分，它們形成磷脂雙分子層，維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性。膽固醇嵌入磷脂雙分子層中，增加膜的流動性，使細(xì)胞膜在不同環(huán)境條件下保持適當(dāng)?shù)娜彳浂取?/p>

4.設(shè)計題：

-作業(yè)內(nèi)容：設(shè)計一個實驗方案，用以驗證糖蛋白在細(xì)胞識別中的作用。

-答案示例：實驗方案包括以下步驟：1.收集細(xì)胞樣本，分離糖蛋白；2.使用糖蛋白抗體進(jìn)行免疫熒光染色；3.觀察細(xì)胞表面的熒光信號；4.對照實驗：使用無糖蛋白的細(xì)胞進(jìn)行同樣實驗，比較結(jié)果。

5.分析題：

-作業(yè)內(nèi)容：分析糖基化在蛋白質(zhì)功能中的重要性，并舉例說明其在疾病發(fā)生中的作用。

-答案示例：糖基化是蛋白質(zhì)修飾的一種形式，它可以在蛋白質(zhì)表面引入糖鏈，改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。例如，糖基化的糖蛋白在細(xì)胞識別和免疫反應(yīng)中起重要作用。糖基化異常可能導(dǎo)致疾病，如糖尿病和癌癥，因為糖鏈的變化會影響蛋白質(zhì)的正常功能。板書設(shè)計①細(xì)胞中的生物大分子

-蛋白質(zhì)

-結(jié)構(gòu)：一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)、四級結(jié)構(gòu)

-功能：催化、運(yùn)輸、信號傳遞、結(jié)構(gòu)支持

-核酸

-結(jié)構(gòu)：DNA（雙螺旋）、RNA（單鏈）

-功能：遺傳信息傳遞（復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯）

-脂質(zhì)

-分類：磷脂、固醇、甘油三酯

-功能：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、能量儲存、信號傳遞

-糖類

-分類：單糖、二糖、多糖

-功能：能量來源、細(xì)胞識別、細(xì)胞間通訊

②生物大分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

-蛋白質(zhì)

-氨基酸序列決定蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)

-二級結(jié)構(gòu)通過氫鍵形成α-螺旋和β-折疊

-三級結(jié)構(gòu)由多種化學(xué)鍵維持

-四級結(jié)構(gòu)由多個蛋白質(zhì)亞基組裝

-核酸

-DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)由兩條互補(bǔ)的鏈組成

-RNA的單鏈結(jié)構(gòu)具有局部二級結(jié)構(gòu)

-脂質(zhì)

-磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架

-膽固醇調(diào)節(jié)細(xì)胞膜的流動性

-糖類

-糖鏈連接在蛋白質(zhì)或脂質(zhì)上形成糖蛋白或糖脂

-糖蛋白在細(xì)胞識別中起重要作用

③生物大分子功能

-蛋白質(zhì)

-酶催化化學(xué)反應(yīng)

-受體傳遞細(xì)胞信號

-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)和離子

-核酸

-DNA存儲遺傳信息

-RNA參與蛋白質(zhì)合成

-脂質(zhì)

-構(gòu)建細(xì)胞膜

-調(diào)節(jié)細(xì)胞信號傳導(dǎo)

-糖類

-能量來源

-細(xì)胞間通訊

-免疫識別課堂1.課堂評價

-提問環(huán)節(jié)：通過課堂提問，教師可以了解學(xué)生對細(xì)胞中生物大分子知識的掌握程度。例如，提問學(xué)生關(guān)于蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)和糖類的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能以及相互作用的細(xì)節(jié)。學(xué)生的回答將直接反映他們對這些概念的理解程度。

-觀察環(huán)節(jié)：教師在課堂上觀察學(xué)生的參與度、實驗操作能力以及合作情況。例如，在實驗操作中，觀察學(xué)生是否能夠正確使用實驗器材，是否能夠按照實驗步驟進(jìn)行操作，以及是否能夠與同伴有效合作。

-測試環(huán)節(jié)：通過小測驗或隨堂測試，教師可以評估學(xué)生對知識的記憶和應(yīng)用能力。測試題目可以包括選擇題、填空題和簡答題，以全面評估學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況。

-具體評價方式舉例：

-提問：教師提問“蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是如何形成的？”以檢查學(xué)生對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次的理解。

-觀察：在實驗操作環(huán)節(jié)，教師觀察學(xué)生是否能夠準(zhǔn)確地將蛋白質(zhì)溶液加熱至適宜溫度，并記錄觀察到的現(xiàn)象。

-測試：隨堂測試中包含“簡述DNA復(fù)制過程中DNA聚合酶的作用”的簡答題，以評估學(xué)生對DNA復(fù)制機(jī)制的理解。

2.作業(yè)評價

-作業(yè)批改：教師對學(xué)生的課后作業(yè)進(jìn)行細(xì)致的批改，包括實驗報告、討論總結(jié)和應(yīng)用題等。批改時，教師會關(guān)注學(xué)生的答案是否準(zhǔn)確、邏輯是否清晰、表達(dá)是否規(guī)范。

-反饋與鼓勵：在批改作業(yè)后，教師會給予學(xué)生及時的反饋，指出錯誤和不足，同時鼓勵學(xué)生在下一次作業(yè)中改進(jìn)。對于表現(xiàn)出色的學(xué)生，教師會給予表揚(yáng)和肯定，以增強(qiáng)