【人教版】生物必修一:第四章细胞的物质输入和输出 备课参考(4份)

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【人教版】生物必修一:第四章细胞的物质输入和输出 备课参考(4份)

资源简介

●备课资料
探究过程要素
学习要求
达成目标
提出科学问题[来源:21世纪教育网]
在观察、调查、阅读等情境中发现问题,尝试提出可以通过科学探究来解决的问题
能对自然现象产生好奇心,提出可能通过科学探究解决的问题;领会提出问题的途径和方法;理解提出问题对科学探究的意义
进行猜想和假设
收集相关信息,将已有的科学知识和问题相联系,尝试提出可检验的猜想和假设
能针对所提出的问题依据已有的科学知识、经验,通过思考作出猜想和假设;了解猜想和假设在科学探究中的作用
制定计划,设计[来源:21世纪教育网]
实验
选择取得证据的途径和方法,决定收集证据的范围和要求,以及所需的相关材料、仪器、设备和技术等,并制定相应的计划
能针对探究目的和条件,选择合适的方法(实验、调查、访问、资料查询等);考虑影响实验结果的主要因素,能确定需要测量的量,并采用适当的方法控制变量;理解制定计划和设计实验对科学探究的意义
观察与实验,获取事实与证据
使用有关设备和材料进行调查、检索、观察、测量和实验;安全地操作;记录观察和测量的结果21世纪教育网
能使用基本仪器进行安全操作;能从多种信息源中选择有关信息;能进行一系列观察、比较和测量;会记录和处理观察、测量的结果;理解实验对科学探究的作用
检验与评价
分析、处理、观察、测量实验结果,与猜想和假设进行比较,作出解释;收集更多的证据支持解释,检查解释及过程、方法上是否存在问题,必要时提出改进措施
将证据与科学知识建立联系,得出基本符合证据的解释;能注意与预想结果不一致的现象,并作出简单的解释;能提出改进工作方法的具体建议;了解科学探究需要运用科学原理、模型和 理论
表达与交流
书写探究报告,并以适当的形式进行交流
能用语言、文字、图表、模型等方式表述探究的过程和结果;能倾听和尊重他人提出的不同观点和评议,并交换意见;认识表达和交流对科学探究的意义;认识探究的成果可能对科学决策产生积极的影响
[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
●备课资料
1.利用质壁分离现象可以解决什么问题
利用质壁分离现象可以解决下列几个问题:(1)说明原生质层是选择透过性膜:半透膜只能让液剂(水分子)通过,而不能让溶质分子(如蔗糖)通过。自动质壁分离复原现象说明,作为细胞渗透系统的原生质层(包括细胞膜、液泡膜和这二者之间的细胞质)是选择透过性膜,而不是真正的半透膜,外界溶质分子(如蔗糖)是可以进入细胞的。(2)判断细胞的死活:只有活细胞的原生质层才是选择透过性膜,才有质壁分离现象。若细胞死亡,原生质层结构破坏,选择透过性膜性质消失,不能产生质壁分离现象。(3)测定细胞液的渗透势:当植物组织细胞液与其周围的某种溶液处于渗透平衡状态,且此时植物细胞内的压力势为零时,细胞液的渗透势就等于该溶液的渗透势(该溶液的浓度称之为等渗浓度)。(4)从质壁分离的形式了解原生质黏性大小,是现今研究植物抗旱性和抗寒性时利用的原理。(5)从质壁分离复原时间的长短了解物质进入细胞的难易程度。总之,质壁分离法在研究植物生理活动中具有重要作用。21世纪教育网版权所有
2.“植物细胞的质壁分离和复原”实验注意事项21世纪教育网
(1)选材 为了观察植物细胞质壁分离和复原的过程,了解具有液泡的植物细胞发生渗透作用的情况,理想的材料应当是液泡较大,原生质层较薄,液泡中含有一定的色素。这种材料完成实验速度快且观察清晰,所以,最好选用紫色洋葱。如果到时刚好没有紫色洋葱,则可选用葫芦藓、水绵以及白菜、空心菜、女贞、紫茉莉等叶片下表皮。像水绵、葫芦藓之类,是由叶绿体的分布来标志质壁分离和复原的,可直接观察。如果液泡无色,还可用稀释的红墨水染色观察。总之,最好选能观察到液泡的大小变化的材料,以便更能说明渗透作用的原理。21cnjy.com
(2)质壁分离试剂 实验中应使用浓度适当、在短时间内对细胞没有损伤作用的溶液。浓度过大,质壁分离快,但影响细胞活力,而且复原较慢;浓度太低,质壁分离速度慢,现象不明显。常用的溶液是0.30~0.35 g/mL的蔗糖溶液或1 mol/L的硝酸钾溶液。
(3)换液技术 由于实验要求用高倍镜观察,在盖玻片下换液和技术要求较高。除按实验指导进行操作外,应提醒学生要耐心,不要一次滴液太多,避免溢至盖玻片上,污染物镜头。如果糖液是从左侧滴入,右侧吸引,那么清水应从右侧滴入,左侧吸引。这样实验速度可能会快一些。www.21-cn-jy.com
3.渗透原理的应用
(1)食品加工防腐处理的应用21世纪教育网
食醋中的醋酸分子是活细胞不需要的小分子物质,蔗糖是活细胞需要的大分子物质,用食醋和蔗糖可将新鲜的大蒜腌制成醋蒜,其原因是【来源:21·世纪·教育·网】
A. 醋酸和蔗糖分子均能被活细胞选择吸收
B. 因腌制时间过久,两种物质慢慢进入活细胞[来源:21世纪教育网]
C. 醋酸将活细胞杀死后,使细胞膜失去了选择性
D. 两种物质通过细胞壁,附着在细胞膜的外表面
解析:这是一个细胞膜选择透过性、渗透作用原理在生活中应用的实例。蔗糖是不能通过细胞膜进入细胞内的,加之蔗糖溶液会使细胞发生渗透作用失水,从而杀灭细菌,保存食物。加醋的目的是尽快杀死蒜细胞,细胞被杀死后,细胞膜失去了选择透过性,各种物质能尽快进入细胞内,这样腌制的味道和颜色便产生了。2·1·c·n·j·y
答案:C
(2) 作物水肥管理方面的应用
家庭养花,如施肥过多,会引起花卉萎蔫,这时可采取的措施有21世纪教育网
①加强光照 ②改善空气流通 ③适当浇灌清水 ④更换盆中泥土
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
解析:这是渗透作用原理在生产上应用的实例。引起花卉萎蔫的原因是土壤溶液浓度大于花卉细胞的细胞液浓度,从而导致细胞发生渗透失水,引起萎蔫,因此,只要把土壤溶液浓度降低(如浇灌清水等),即可补救。21教育网
答案:D
(3) 观察植物细胞的细胞膜及细胞内的寄生物
如观察寄生在人体红细胞内的微丝蚴,可把红细胞置于蒸馏水中制成装片,让其发生渗透吸水,引起膨胀以至破裂,造成溶血现象,此时微丝蚴便直接暴露出来,便于观察。相反观察植物细胞的细胞膜则利用细胞渗透失水,由于植物细胞的细胞膜紧贴着细胞壁,在一般情况下看不到细胞膜,而通过植物细胞发生渗透失水,造成质壁分离,则能清楚地看到与细胞壁分离开来的原生质层最外面的细胞膜。21·cn·jy·com
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●备课资料
1.中国生物膜研究新进展
膜生物学是一门既传统又崭新的交叉学科。生物膜是由蛋白质、脂类及糖等组成的超分子体系。几乎所有细胞的重要功能都与生物膜相关。人类基因组中编码并可表达为蛋白质的基因约为30 000~40 000,据估计,表达的蛋白质中内在膜蛋白也占1/4~1/3。这些膜蛋白在细胞信号转导、物质运输、能量转换等细胞生命活动中发挥重要作用。目前知道,有一半以上的药物作用靶标是膜蛋白。近年来,生物膜研究的创新成果不断涌现,发展迅猛。由于生物物理学、结构生物学、分子生物学、细胞生物学、生理学等不同学科的广泛交叉,以及分子和细胞生物学技术、膜片钳技术、单分子技术、超敏探测技术、生物膜传感技术、纳米技术和显微成像技术的应用,大大促进和拓宽了膜生物学的发展。 21世纪教育网版权所有
(1)膜蛋白三维结构的研究
中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室杨福愉院士及其他专家认为,正在成为研究的热点问题。 [来源:21世纪教育网]21教育网
(2)物质跨膜运输和跨膜信号转导
物质的跨膜运输,特别是蛋白质在细胞内的运输和定位是目前国际研究的热点问题之一。 [来源:21世纪教育网]21cnjy.com
(3)植物信号转导与光合膜的研究
植物细胞的物质运输、光合作用及植物信号转导在生物膜研究领域受到广泛关注。
(4)生物膜与细胞凋亡
近10年来细胞凋亡研究取得了突飞猛进的进展,研究表明,细胞凋亡在多种疾病,如肿瘤、神经退行性疾病、心脏病、免疫疾病和艾滋病等疾病的发生中起重要作用。
(5)生物膜与疾病
生物膜/膜蛋白的变化与多种疾病直接相关。线粒体基因组的变异及其编码的氧化磷酸化酶蛋白结构和功能的缺陷和失控都涉及心血管病、老年痴呆、帕金森氏等神经退行性疾病,糖尿病、肿瘤以及衰老和细胞死亡等医学问题,形成了一个线粒体医学新领域。
(6)新技术在生物膜研究中的应用 21世纪教育网
不断涌现的新技术在生物膜研究中起关键作用。例如研究生物单分子,就是对单个分子进行成像观察、构象变化、动力学、分子操纵以及分子间相互作用的探讨。
(7)仿生物膜的研究
用于仿生膜研究的分子组装技术,使得有可能构造出具有表面纳米阵列的生物膜模拟材料,即具有表面纳米阵列的固体支撑磷脂膜。微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆,使其形成微小粒子的技术。这种微小粒子称为微胶囊。它们能保护物质免受环境影响,具有屏蔽气味、颜色,改变物质重量、体积、状态或表面性能,隔离活性成分,降低挥发性和毒性,控制释放等多重作用,因而可广泛应用于医药、食品、农药、化妆品等诸多领域。
2.膜流动性的控制机制
所谓膜的流动性,包括膜脂的流动性和膜蛋白质的运动性。膜脂的流动性随温度不同而有变化,或处于固相,或处于液相。当缓慢提高温度时,脂双层可由晶态(凝胶)熔融为较为流动的液态,发生这一变化的熔融温度即相变温度。在相变温度以上,脂类处于液晶态,膜脂分子具有多种运动方式,如绕化学键旋转、左右摆动、围绕与膜平面相垂直的轴左右作旋转运动、沿膜平面作侧向扩散或侧向移动、由一个单分子层倒翻至另一层。有许多因素会影响膜脂的流动性,其中脂肪酸本身的不饱和程度起着主要的作用。膜的流动性对膜的功能活动,特别是酶的活性,具有重要意义。21世纪教育网21·cn·jy·com
关于膜蛋白的运动性,指膜蛋白在不同情况下都可以发生位置的变动。膜蛋白的运动方式有侧向扩散和旋转运动等。膜蛋白的运动要受其周围的膜脂性质和相态的制约,还要受细胞内部结构的控制,它在膜中的运动并不是随机性的“漂流”。www.21-cn-jy.com
3.膜蛋白
不同生物膜中蛋白质的含量不同。例如,线粒体内膜的蛋白质可占膜总物质的75%,而神经纤维的髓鞘膜的蛋白质只有膜重的25%或更少。在一般质膜中,蛋白质约占膜重的50%,蛋白质与脂类分子数之比约为1∶50。2·1·c·n·j·y
膜蛋白可分为两大类,即固有蛋白或内在蛋白和外在蛋白。固有蛋白都是以其疏水的部分直接与磷脂的疏水部分共价结合的。它们大多是两端都带有极性的,因而大多都贯穿膜的内外。两个极性端则暴露于膜的表面。也有些固有蛋白只是部分地插入脂双层,只有一端是亲水的,暴露在膜外。外在蛋白不与磷脂分子的疏水部分直接结合,它们只是以非共价键结合在固有蛋白的外端上,或结合在磷脂分子的亲水头上。【来源:21·世纪·教育·网】
膜蛋白的功能是多方面的。有些膜蛋白可作为“载体”而将物质带入或带出细胞。有些膜蛋白是激素或其他化学物质的特异受体,如甲状腺细胞上有接受来自脑垂体的促甲状腺素(TSH)的受体。膜表面还有各种酶(蛋白质),使特异的化学反应能在膜上进行,如内质网膜上的酶能催化磷脂的合成等。细胞的识别功能也是决定于膜的表面蛋白的。这些蛋白可统称为表面抗原。表面抗原能和特异的抗体结合,如人细胞表面有一种蛋白质抗原HLA,这是一种变化极多的双链分子。不同的人有不同的HLA分子,器官移植时,被植入的器官常被排斥,就是因为植入细胞的HLA分子不为受体所接受之故。21·世纪*教育网
很多膜蛋白在脂双层中能自由移动,这可通过人、鼠两种细胞的融合实验而得到证明。在诱导人、鼠细胞融合时,从开始诱导到两个细胞实现融合之间陆续取出细胞,用固定剂(戊二醛)杀死,使表面抗原停留原地,然后将一种细胞的抗体,假定是小鼠细胞的抗体,染以荧光染料,将这种带有荧光的抗体放入融合细胞的外面介质中,抗体就和小鼠细胞的表面抗原结合,结果小鼠细胞表面也有了荧光,而人细胞由于不和小鼠抗体结合,没有荧光。这样就可在荧光显微镜下分清两种细胞的表面抗原(蛋白质)了。实验结果表明,细胞开始融合时,人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分明”,各自只分布于各自的细胞表面;但在融合之后,两种抗原就平均地分布在融合细胞的表面了。另外一例:淋巴细胞的表面抗原蛋白在抗体或植物凝集素(即从植物中分离出的能使细胞凝集成团的物质)的作用下,不再均匀分布而聚集到膜表面的某些部位上。这两例都说明膜蛋白是可以移动的,也证明了生物膜的流体性。
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1.下列甲、乙、丙图反映的是中国古代封建王朝中央机构设置的主要情况,其中第三幅图反映的朝代是
A.秦朝 B.西汉 C.唐朝 D.明朝
2. 穿越时空隧道小明来到明朝,他想参加科举考试,那么他必须准备复习的内容是
A.唐诗 B.《资治通鉴》 C.四书五经 D.《三国演义》21世纪教育网版权所有
3.北京正式成为明朝都城是在
A.明太祖时期     B.建文帝时期   C.燕王朱棣时期    D.明成祖时期
4.学完明朝君权加强内容后,某班同学在微博上发表评论,有同学说:“明朝的官员没有隐私权,太可怕了!” 他评论的是明朝哪项措施造成的后果
A.梵书坑儒 B.设置厂卫特务机构 C.八股取士 D.大兴文字狱
5.有学者认为“世界海洋第一人”,不是哥伦布、麦哲伦,而是中国古代航海家郑和。下列关于
郑和下西洋

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