新课程高中生物必修1全套教案 第1章走近细胞 第1节从生物圈到细胞 第2节细胞的多样性和统一性 第2章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 第2节生命活动的主要承担者——蛋白质 第3节遗传信息的携带者——核酸 第4节细胞中的糖类和脂质 第5节细胞中的无机物 第3章细胞的基本结构 第1节细胞膜——系统的边界 第2节细胞器——系统内的分工合作 第3节细胞核——系统的控制中心 第4章细胞的物质输入和输出 第1节物质跨膜运输的实例 第2节生物膜的流动镶嵌模型 第3节物质跨膜运输的方式 第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 第2节细胞的能量“通货”——ATP 第3节ATP的主要来源——细胞呼吸 第4节能量之源——光和光合作用 第6章细胞的生命历程 第1节细胞的增殖 第2节细胞的分化 第3节细胞的衰老与凋亡 第4节细胞的癌变 探索生物大分子的奥秘 一、教学目标: 【知识】:初步了解分子与生物学之间的关系 了解中国合成牛胰岛素事件。 【技能】;培养分析分析资料的能力。 【情感与态度】:了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家,增强学生的民族自豪感; 初步了解分子生物学的成果,帮助学生树立学习的目标; 阅读访谈,学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。
二、教学重难点:激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。 三、教学用具:ppt幻灯片 四、教学准备 五、教学过程: (一)以概述《细胞与分子》模块作为引入。 师:比较初中阶段所学习的生物知识特点,大家拿到课本可能会想,初中的时候不是已经学过细胞了吗?为什么高中还要再学呢?初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况,而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力,所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧,初中的时候,老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成,至于细胞为什么是有生命的,细胞是怎么样生活的,都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样,当你掌握的知识越多时候,反而觉得自己不知道的东西就更多。 这个学期开设的《分子与细胞》模块,将为我们在化学分子的层面上,解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团,也为后面的学习打下基础。(二)人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录 师:要了解分子与生物学之间的关系,我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。(展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料)。 学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录,以问题引导:人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义?从访谈录中,你认为造就了这次成功的因素是什么?阅读完了这些资料,你觉得对于你学习高中生物,在方法上有什么启发呢? (三)简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义 1.教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修:分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境,简述三者之间知识结构上的关系;必修: 1.高中新教材的特点:需要学生更多的参与到教学活动中来;增加了探究活动(什么是探究活动、探究活动的流程:发现问题,作出假设,设计实验,作出结论)、模 型制作等,这些都要求学生全身心地投入到教学活动。 2.学习生物学的意义:生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果,各个学科之间的边界已经模糊,而出现了多学科的交叉;学习生物学不仅仅是知识的互动,更加 是能力培养和思维方式不断完善的过程。 第一章走进细胞第1节从生物圈到细胞 一、教学目标: 【知识】:举例说出生命活动建立在细胞的基础上。 说出生命系统的结构层次。 【情感态度】:认同细胞是基本的生命系统。 二、教学重难点:细胞是基本的生命系统是重点;说出生命系统的层次是难点 三、教学用具:ppt幻灯片 四、课前准备:让学生收集关于冠装病毒相关的资料。
胡萝卜素的提取(优秀教案) ★课题目标 (一)知识与技能 1、了解有关胡萝卜素的基础知识 2、掌握提取胡萝卜素的基本原理 (二)过程与方法 1、掌握萃取法提取胡萝卜素的技术 2、学会纸层析的操作方法 (三)情感、态度与价值观 领悟科学探究的方法,形成严谨、创新以及勇于实践的科学态度 ★课题重点 胡萝卜素的提取,纸层析的操作 ★课题难点 胡萝卜素的提取 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 (一)引入新课 上一节课我们学习了提取植物芳香油的原理、方法和提取技术,这一节我们再来学习萃取法提取胡萝卜素的原理、方法和提取技术 (二)进行新课 1.基础知识 1.1胡萝卜素的性质:橘黄色晶体,化学性质稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等。 1.2胡萝卜素的来源:植物、岩藻、微生物发酵。 1.3方法:萃取法。 影响因素:萃取剂性质、用量;原料颗粒大小、紧密程度、含水量;温度、时间等。 选择控制:溶剂:石油醚 原料:颗粒小、干燥。 条件:温度较高,时间长。 2.实验设计 2.1实验流程:阅读教材图6-6。 溶剂:应选择使用水不溶性有机溶剂,如石油醚(为什么?)。 2.2实验步骤: ①原料加工:取500g新鲜胡萝卜,清水清洗,沥干、粉碎、烘干。 ②原料装填:将胡萝卜粉与200mL石油醚装入蒸馏瓶。 ③加热萃取:安装萃取回流装置,沸水浴加热萃取30min。 ④过滤:将萃取物过滤,除去固体物,得到萃取液。 ⑤浓缩:安装水蒸气蒸馏装置,加热萃取液,萃取剂挥发,得到胡萝卜素。 *注意事项: 烘干胡萝卜时,温度过高、时间过长,胡萝卜素会分解。
2.3胡萝卜素的纸层析鉴定: ①制备滤纸条:取18×30cm滤纸条,于距底端2cm处划基线,取ABCD四个点。 ②点样:用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在AD和BC点样,吹干。 ③层析:将滤纸卷成筒状并固定,放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析。 ④观察:取出滤纸条,使石油醚充分挥发后观察层析带。 *注意事项: 滤纸条预先干燥处理; 点样时快速细致、样点圆点尽量细小; 滤纸筒的竖直边缘不能接触; 石油醚易挥发,注意层析容器要密封。 (三)课堂总结、点评 (四)实例探究 例1. A.水 B. 解析:由于胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,根据相似相溶原理,应该考虑有机溶剂,而不能选 用水、无机盐及其他无机溶剂,故选C 答案:C 例2、下列有机溶剂中,不能作胡萝卜素萃取剂的是 A石油醚B乙醚 C 乙醇 D 苯 解析:乙醇是水溶性溶剂,萃取时能与水混溶而影响萃取的效果。 答案:B ☆综合应用 例3、在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中,哪种最适宜用来提取 胡萝卜素? 答:在这五种有机溶剂中,石油醚的沸点最高,在加热萃取时不易挥发,所以石油醚最适宜 用作萃取剂。 (五)巩固练习 1.乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗?为什么? 2.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中,哪种最适宜用来提取胡萝卜素? ★课余作业 1、当人体缺乏某种维生素时,胡萝卜素可在体内转化形成,这种维生素是:() A、维生素A B、维生素B C、维生素C D、维生素D 2、对叶绿体中的色素进行分析时,胡萝卜素的吸收峰在:() A、红光 B、绿光 C、蓝紫光 D、橙光 3.下列方法可以提取胡萝卜素的是:() A.直接压榨法 B.水蒸气蒸馏法 C.乙醇萃取法 D.石油醚萃取法 4.下列有关胡萝卜素的叙述,错误的是:() A.胡萝卜素是一种化学性质稳定,溶于水,不溶于乙醇的物质
胡萝卜素提取的设计方案 一,实验目的 1、学习柱色谱法、薄层色谱法的原理及其方法。 2、掌握从胡萝卜中分离提纯胡萝卜素的原理和方法。 3、学会用色谱法从胡萝卜中提取胡萝卜素并鉴定之。 4、初步了解胡萝卜素的来源以及生产方法。 二,实验原理: β-胡萝卜素可通过化学合成,植物提取和微生物发酵3种方法生产,根据生产方式不同分为化学合成β-胡萝卜素和天然β-胡萝卜素两大类。本实验是从胡萝卜中提取天然β-胡萝卜素。而提取的方法可选择色谱法。因为色谱法是分离、纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一。具有极其广泛的用途。色谱法的基本原理是利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解性能(即分配)的不同,或其他亲和作用性能的差异,使混合物的溶液流经该物质,进行反复的吸附或分配等作用,从而将各组分开。流动的混合物溶液称为流动相,固定的物质称为固定相(可以是固体或液体)。根据组分在固定相中的作用原理不同,可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、排阻色谱等;根据操作条件的不同,又可分为柱色谱、纸色谱、薄层色谱、气相色谱及高效液相色谱等类型。 1、柱色谱法 柱色谱(柱上层析)常用的有吸附柱色谱和分配柱色谱两类。前者常用氧化铝、硅胶作固定相。在分配柱色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂,以吸收大量的液体作固定相,而支持剂本身不起分离作用。吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大,经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。当待分离混合物溶液流过吸附柱时,各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时,由于不同化合物吸附能力不同,往下洗脱的速度也不同,于是形成不同层次,即溶质在柱中自上而下按对吸附剂亲和力大小分别形成若干色带,再用溶剂洗脱时,已经分开的溶质可以从柱上分别洗出收集;或者将柱吸干,挤出后按色带分割开,再用溶剂将各色带中的溶质萃取出来。对于柱上不显色的化合物分离时,可用紫外光照射后所呈现的荧光来检查,或在用溶剂洗脱是分别收集洗脱液,逐个加以鉴定。 2、薄层色谱法 薄层色谱法(ThinLayerChomatography,缩写TLC)是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术,也用于跟踪反应进程。它兼备了柱色谱和纸色谱的优点。薄层色谱是在载玻片上才、均匀铺上一薄层吸附剂,制成薄板,用毛细管将样品点在起点处,把此薄层板置于盛有展开剂的展开槽内,浸入深度为0.5cm,待展开剂前沿利顶端约1cm附近时取出,干燥后喷以显色剂,或在紫外灯下显色,测定斑点位置,计算比移值(Rf)。由于层析是在薄层上进行的,故称为薄层层析。薄层色谱常用的有吸附色谱和分配色谱两类。一般能用硅胶或活性氧化铝薄层色谱分开的物质,也能用硅胶或氧化铝柱色谱分开,凡能用硅藻土和纤维素作支持剂的分配柱色谱能分开的物质;也可分别用硅藻土和纤维素薄层色谱展开,因此,薄层色谱常用作柱色谱的先导。同时也可以用吸收剂非极性大孔吸附树脂,具本实验的类胡萝卜素具有末端带环的长链结构,故平均孔径为290~300A的X-5大孔吸附树脂更利于他们的吸附和吸附过程中的传质。 3、胡萝卜素的分离 β-胡萝卜素分子中的碳骨架是由8个异戊二烯单位连接而成的,是四萜类化合物。它的分子中有一个较长的π-π共轭体系,能吸收不同波长的可见光,因而,呈现一定的颜色,β-胡萝卜素是黄色物质,所以,又叫做多烯色素。β-胡萝卜素的结构式如下:
课题2 胡萝卜素的提取 课题目标 (一)知识与技能 1、了解有关胡萝卜素的基础知识 2、掌握提取胡萝卜素的基本原理 (二)过程与方法 1、掌握萃取法提取胡萝卜素的技术 2、学会纸层析的操作方法 (三)情感、态度与价值观 领悟科学探究的方法,形成严谨、创新以及勇于实践的科学态度 课题重点 胡萝卜素的提取,纸层析的操作 课题难点 胡萝卜素的提取 教学方法 启发式教学 教学工具 多媒体课件 教学过程 (一)引入新课 植物有效成分提取的方法有哪些?这一节我们再来学习萃取法提取胡萝卜素的原理、方法和提取技术 (二)进行新课 1.基础知识 1.1胡萝卜素的性质:橘黄色晶体,化学性质稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等。 1.2胡萝卜素的来源:植物、岩藻、微生物发酵。 1.3方法:萃取法。 影响因素:萃取剂性质、用量;原料颗粒大小、紧密程度、含水量;温度、时间等。
选择控制:溶剂:石油醚 原料:颗粒小、干燥。 条件:温度较高,时间长。 2.实验设计 2.1实验流程:阅读教材图6-6。 溶剂:应选择使用水不溶性有机溶剂,如石油醚(为什么?)。 选择溶剂应注意哪些因素?:(提取效率、水溶性与水不溶性、沸点高低、有无毒性、是否易于产品分离等) 2.2实验步骤: ①原料加工:取500g新鲜胡萝卜,清水清洗,沥干、粉碎、烘干。 ②原料装填:将胡萝卜粉与200mL石油醚装入蒸馏瓶。 ③加热萃取:安装萃取回流装置,沸水浴加热萃取30min。 ④过滤:将萃取物过滤,除去固体物,得到萃取液。 ⑤浓缩:安装水蒸气蒸馏装置,加热萃取液,萃取剂挥发,得到胡萝卜素。 *注意事项: 烘干胡萝卜时,温度过高、时间过长,胡萝卜素会分解。 2.3胡萝卜素的纸层析鉴定: ①制备滤纸条:取18×30cm滤纸条,于距底端2cm处划基线,取ABCD四个点。 ②点样:用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在AD和BC点样,吹干。 ③层析:将滤纸卷成筒状并固定,放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析。 ④观察:取出滤纸条,使石油醚充分挥发后观察层析带。(BC处两个红色圆点是杂质形成的)*注意事项: 滤纸条预先干燥处理; 点样时快速细致、样点圆点尽量细小; 滤纸筒的竖直边缘不能接触; 石油醚易挥发,注意层析容器要密封。 (三)板书设计
专题6 植物有效成分的提取 课题1 植物芳香油的提取 一、课题目标 本课题通过设计简易的实验装置来提取植物芳香油,使学生了解提取植物芳香油的基本原理,研究从生物材料中提取特定成分的方法,初步学会某些植物芳香油的提取技术。 二、课题重点与难点 课题重点:植物芳香油的提取技术;针对原料的不同特点,采用适宜的提取方法。 课题难点:植物芳香油的提取技术;针对原料的不同特点,采用适宜的提取方法。 三、课题背景分析 课题背景从古代人类将芳香植物或花卉制成干品,当作药物和香料使用谈起,引入到欧洲中世纪香料贸易的发展,促成了植物芳香油提取技术的诞生,反映了社会生活的需要对科学技术的推动。随着有机化学的发展,人造香料日益普及,但人们对天然植物芳香油仍情有独钟,它一方面说明了科学技术的发展赋予了人类更多的自由,同时也反映了人造物依旧很难取代自然产物的事实。在充分体现了植物芳香油与人类社会生产生活的紧密联系后,教材说明了本课题的目标:了解提取植物芳香油的原理,设计简单的实验装置,从橘皮或玫瑰花中提取芳香油。教师在教学中可充分利用上述素材,对学生进行生动的科学、技术、社会的教育,并激发学生动手实践的兴趣。 四、基础知识分析与教学建议 (一)植物芳香油的来源 教学建议:教师在介绍植物芳香油的来源时,宜结合教材提供的旁栏资料进行讲解,让学生对植物芳香油的广泛来源有一个初步的了解。教师还可以采取学生查阅资料和介绍相关的小故事等方式,使学生大致了解植物芳香油的发展历史。 (二)植物芳香油的提取方法 知识要点:提取植物芳香油的三种基本方法:蒸馏、压榨和萃取。 教学建议:教师可以通过列举日常生活中的一些具体事例,帮助学生熟悉提取植物芳香油的三种基本方法,并理解其原理。例如,实验室制备蒸馏水就用到了蒸馏的方法;超市出售的
专题六植物有效成分的提取 课题2 胡萝卜素的提取 班级学号姓名 【学习目标】 1、了解胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理 2、学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法 【学习过程】 一、基础知识 【活动1】阅读教材P77“课题背景”和“基础知识”两部分,讨论并回答下列问题: 1、种类:依据的数目可以划分为三类,其中是最主要 的组成成分,一分子的β-胡萝卜素被氧化成两分子的。 2、用途: (1)治疗因缺乏而引起的各种疾病。 (2)广泛地用作的添加剂。 (3)使恢复成正常细胞。 3、性质:胡萝卜素是结晶,化学性质比较,不溶于, 微溶于,易溶于等有机溶剂。 4、提取途径:一是从,二是从中获得,三是利 用。 二、实验设计 【活动2】阅读教材P78【资料一】和【资料二】,讨论并回答下列问题: 1、萃取剂的选择 (1)种类:有机溶剂包括有机溶剂(如乙醇、丙酮等)和有机溶剂(如石油醚、乙酸乙酯、苯、乙醚等)。 (2)原则:萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有,能够充分,并且。最佳萃取剂为,由于的沸点最高,在加热萃取时不易挥发;乙醇和丙酮(能、不能)用于胡萝卜素的萃取。原因是萃取时乙醇和丙酮能与混溶而影响萃取效果。 例1、作为萃取胡萝卜素的有机溶剂,哪一项不符合实验要求( ) A、能充分溶解色素 B、与水混溶 C、对人无毒害作用 D、易与产品分离 2、影响萃取的因素
主要取决于和,同时还受到、、紧密程度、含水量、萃取的等条件的影响。 三、实验操作 【活动3】阅读教材P78【资料三】,讨论并回答下列问题: 1、流程:胡萝卜干燥过滤胡萝卜素。 2.萃取过程避免,应采用,因为直接使用明火加热易引起、。 3.在加热瓶口安装装置,以防止挥发。 4.在干燥时要注意控制温度,原因是。 5.胡萝卜素干燥的速度和效果与、有关。 例2、如图为提取胡萝卜素的装置图,请据图回答下列问题: (1)冷凝管的作用是。 (2)烧瓶内加入的萃取液一般是, 原料在加入前,一般要进行、处理。 (3)该萃取过程采用的是水浴加热, 其目的是。 四、结果分析与评价 【活动4】结合教材图6-8、9,阅读教材P79“结果分析与评价”,讨论并回答下列问题: l、方法:可通过进行鉴定。 2、步骤: ①量做基线:在18 cm×30 cm滤纸下端距底边处做一基线,在基线上取A、 B、C、D四点。 ②对照点样:A、D点点,B、C点点。 ③干燥层析:吹干,放入中层析。 ④对比观察:对比观察点与点的异同。 3.注意事项:
选修1基础知识点背诵 《果酒和果醋和制作》 一、果酒制作 1.原理:菌种 ,属于 核生物,新陈代谢类型 ,有氧时,呼吸的反应式为: ;无氧时,呼吸的反应式为: 。 2.条件:繁殖最适温度 ,酒精发酵一般控制在 。 (传统发酵技术所使用的酵母菌的来源) 3.菌种来源:???。:。:菌菌种分离获得得纯净的酵母 人工培养型酵母菌附着于葡萄皮上的野生自然发酵 现在工厂化生产果酒,为提高果酒的品质,更好地抑制其它微生物的生长,采取的措施 是 。 4.实验设计流程图 挑选葡萄→冲洗→______________→_______________→_______________ ↓ ↓ 果酒 果醋 5.根据教材P4操作提示设计实验步骤及装置。 充气口作用 ; 排 气口作用 ; 出料口作用 。 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的 是 。 使用该装置制酒时,应该关闭 ; 制醋时,应将充气口 。 6.实验结果分析与评价:可通过嗅觉和品尝初步鉴 定,并用______________检验酒精存在。可观察到的 现象为 二、果醋的制作: 1.原理:菌种:___________,属于___________核生物,新陈代谢类为_________ 醋酸生成反应式是___________________ _________ 。 2.条件:最适合温度为__________,需要充足的______________。 3.菌种来源:到______________或______________购买。 4.设计实验流程及操作步骤: 果酒制成以后,在发酵液中加入______________或醋曲,然后将装置转移至 ______________0C 条件下发酵,适时向发酵液中______________。如果没有充气 装置,可以将瓶盖打开,在瓶盖上纱布,以减少空气中尘土污染。 三、操作过程应注意的问题 (1)为防止发酵液被污染,发酵瓶要用 消毒。 (2)葡萄汁装入发酵瓶时,要留出大约 的空间。 (3)制作葡萄酒时将温度严格控制在 ,时间控制在 d 左右,可通过 对发酵的情况进行及时的监测。
专题1 传统发酵技术的应用 课题1:果酒和果醋的制作 学习目标: 1、说明果酒和果醋制作的原理。 2、设计制作果酒和果醋的装置。 3、尝试果酒和果醋的制作。 4、果酒和果醋制作中发酵需要的条件。 学习重难点: 1、说明果酒果醋制作的原理 2、果酒和果醋制作中发酵需要的条件 自主学习: 一、果酒制作的原理 1、酵母菌的生物学特征 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型:异氧兼性厌氧型。 酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,。反应式为:。在无氧条件下,酵母菌能进行,反应式为:。 ⑶繁殖方式:酵母菌可以通过出芽进行无性生殖,也可以通过形成孢子进行有性生殖。但多以出芽方式进行无性生殖。无性生殖即在环境条件适合时,从母细胞上长出一个芽,逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时,一些可进行有性生殖的酵母菌会形成孢子(一般是四个),进入休眠状态,在条件适合时再萌发。 2、在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的。 3、果酒制作时需控制温度在。 4、红色葡萄果酒的颜色成因:在发酵过程中,随着的提高,红葡萄皮的进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。 一、果醋制作的原理 1、醋酸菌的生物学特性 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型:异氧需氧型。 有氧呼吸的场所:细胞膜。好氧细菌与呼吸作用有关的酶主要分布在细胞膜上。 ⑶繁殖方式:二分裂 细菌没有核膜,只有一个大型的环状DNA分子,细菌细胞分裂时,DNA分子附着在细胞膜上并复制为二,然后随着细胞膜的延长,复制而成的两个DNA分子彼此分开;同时,细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长,形成隔膜,将细胞质分成两半,形成两个子细胞,这个过程就被称为细菌的二分裂。 2、果醋制作的原理 ⑴当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成。 ⑵当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为,再变为。 反应式为:。 3、果醋制作时需控制的条件 ⑴环境条件:充足。⑵温度:醋酸菌生长的最适温度为。 4、在变酸的酒的表面观察到的菌膜是在液面大量繁殖而形成的。溶液内部能形成菌膜吗? 三、果酒和果醋的制作过程 挑选葡萄→冲洗→________→______________→______________ ↓↓ 果酒果醋 四、发酵装置的设计 果酒和果醋的发酵装置示意图 1、设计思路 ⑴因为果酒制作初期需要氧,果醋整个制作过程都需氧,所以需要带开关的充气口,以调控对气体的需求。
教学准备 1. 教学目标 1、了解有关胡萝卜素的基础知识 2、掌握提取胡萝卜素的基本原理 3、掌握萃取法提取胡萝卜素的技术 4、学会纸层析的操作方法 2. 教学重点/难点 教学重点: 胡萝卜素的提取,纸层析的操作 教学难点: 胡萝卜素的提取 3. 教学用具 教学课件 4. 标签 教学过程 (一)引入新课 植物有效成分提取的方法有哪些?这一节我们再来学习萃取法提取胡萝卜素的原理、方法和提取技术。 (二)背景知识 1.基础知识 (1)胡萝卜素的性质:橘黄色晶体,化学性质稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等。 (2)胡萝卜素的来源:植物、岩藻、微生物发酵。
(3)分类 根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类,β-胡萝卜素是其中最主要的组成成分。 (4)用途 一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A,因此,胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,如夜盲症、幼儿生长发育不良,干皮症等。胡萝卜素还是常用的食品色素,广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。 (5)方法:萃取法。 影响因素:萃取剂性质、用量;原料颗粒大小、紧密程度、含水量;温度、时间等。 选择控制:溶剂:石油醚 原料:颗粒小、干燥。 条件:温度较高,时间长。 (三)胡萝卜素的提取 1.实验设计 1.1实验流程:阅读教材图6-6。 溶剂:应选择使用水不溶性有机溶剂,如石油醚(为什么?)。 选择溶剂应注意哪些因素?:(提取效率、水溶性与水不溶性、沸点高低、有无毒性、是否易于产品分离等) (1)提取方法 胡萝卜素易溶于有机溶剂,可以用萃取的方法提取。 (2)提取胡萝卜素的实验流程 胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素 (3)萃取剂的选择
第一章基因工程 一.基本工具 (一)限制性核酸内切酶 1.分布:原核生物 2.作用:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且在特定部位 进行切割,使两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。 3.作用结果:产生黏性末端或平末端 (二)DNA连接酶 1.分类(1)E.coliDNA连接酶来源:大肠杆菌 功能:只能连接黏性末端 (2)T4DNA连接酶来源:T4噬菌体 功能:连接黏性末端和平末端 2.作用:将DNA连接起来 (三)基因进入受体细胞的载体 1.条件(1)具有多个限制酶切割位点,供外源基因插入 (2)可自我复制或整合到染色体DNA中进行同步复制。 (3)具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择 2.种类:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒、质粒 质粒:双链环状DNA分子,最常用,要人工改造 二。基本操作程序 (一)目的基因的获取 1.目的基因:编码蛋白质的基因或具有调控作用的因子 2.获取方法(1)从基因文库中获取 **基因组文库,部分基因文库 (2)利用PCR技术扩增目的基因 (3)化学方法直接人工合成:基因小,核苷酸序列已知(二)基因表达载体的构建(核心步骤) 1.目的(1)稳定存在,遗传给下一代 (2)表达和发挥作用
2.结构:启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点 **启动子:RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录 **终止子:使转录在所需要的地方停止; **标记基因:鉴别受体细胞中是否含目的基因。 (三)将目的基因导入受体细胞 1.转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内 维持稳定和表达 2.将目的基因导入植物细胞(1)农杆菌转化法(2)基因枪法 (3)花粉管通道法 3.将目的基因导入动物细胞:显微注射法 4.将目的基因导入微生物细胞:Ca+处理使细胞处于感受态 **原核细胞特点:繁殖快,单细胞,遗传物质相对较少(四)目的基因的检测与鉴定 1.分子水平的检测 (1)检测受体细胞中是否插入了目的基因:DNA分子杂交技术(2)检测目的基因是否转录出了 mRNA:DNA分子杂交技术(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原—抗体杂交法 **检测成功会出现杂交带 2.个体生物学水平的鉴定:接种实验 三.基因工程的应用 1.动物、植物基因工程的成果 (1)植物:提高抗逆性、改良品质、生产药物; (2)动物:品种改良、建立生物反应器、器官移植; 2.基因工程药物:细胞因子、抗体、疫苗、激素; 3.基因治疗(1)概念: (2)方法体外基因治疗体内基因治疗 四.蛋白质工程的崛起 1.理论推测,人工合成 2.基因工程,蛋白合成(自然界没有的蛋白质)
课题1 植物芳香油的提取 ★课题目标 (一)知识与技能 1、设计简易的实验装置来提取植物芳香油 2、了解提取植物芳香油的基本原理 (二)过程与方法 初步学会用水蒸汽蒸馏法和压榨法提取植物芳香油 (三)情感、态度与价值观 形成严谨、科学、求实的态度和精神 ★课题重难点 植物芳香油的提取技术;针对原料的不同特点,采取不同的提取方法 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 (一)引入新课 在生物组织中,不但含有蛋白质和DNA ,而且含有很多人们需要的有效成分,如食用油、芳香油、植物色素、药物成分等。从这节课开始,我们学习植物有效成分的提取。 (二)进行新课 1.基础知识 1.1 1.2芳香油的性质:挥发性强(物理性质),以萜类化合物及其衍生物为主(化学本质)。 1.3芳香油的提取方法:蒸馏、压榨、萃取等。 (1)水蒸气蒸馏法 原理:水蒸汽可将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物,冷却后水油分层。 适用范围:易挥发、不溶于水、化学性质稳定的植物成分,如:玫瑰油、薄荷油等。 方法:水中蒸馏:原料放在沸水中加热蒸馏。 水上蒸馏:原料隔放在沸水上加热蒸馏。 水汽蒸馏:利用外来高温水蒸气加热蒸馏。 优点:简单易行,便于分离 不足:有些原料不适宜于水蒸气蒸馏,如柑橘、柠檬等易焦糊,有效成分容易水解。 (2)压榨法 原理:通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油。 适用范围:适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。 优点:生产成本低,以保持原料原来的结构和功能。 不足:分离较为困难,出油率相对较低。 (3)萃取法 原理:芳香油易溶于有机溶剂,溶剂蒸发后得到芳香油。 适用范围:挥发性强、易溶于有机溶剂的植物芳香油提取,要求原料尽可能细小,能充分浸泡在有机溶剂中。 优点:易分离,出油率高。 不足:有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质。 2.实验设计 2.1玫瑰精油的提取 (1)玫瑰精油性质:浅黄色至黄色,化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏 (2)实验流程: 鲜玫瑰花+清水→水蒸气蒸馏→油水混合物NaCl ????→加入分离油层24Na SO ??????→加入无水除水??? →过滤玫瑰油 ①采集玫瑰花:采集盛花期(5月中上旬)的玫瑰花,清水清洗沥干。 ②装入蒸馏原料:称取50g 玫瑰花放入蒸馏瓶,添加200mL 蒸馏水。
专题6植物有效成分的提取 课题2 胡萝卜素的提取 1.了解有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理。 2.初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法。 3.初步了解有机溶剂的相关知识。 【课题重点】胡萝卜素的提取,纸层析的操作。 【课题难点】胡萝卜素的提取 【知识准备】 叶绿体中的色素可以溶解于有机溶剂中,可以被层析液分离。 【学习过程】 一、基础知识 1.胡萝卜素是_____________结晶,化学性质比较_________,不溶于_________,微溶于_________,易溶于_____________等有机溶剂。根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类。是其中最主要的组成成分。与β-胡萝卜素化学结构类似的胡萝卜素约有100多种,它们大多存在于蔬菜中。等蔬菜是提取天然β-胡萝卜素的原料。2.工业生产上,提取天然β-胡萝卜素的方法主要有三种,一是从中提取,二是 从中获得,三是利用生产。本课题所提供的方法只能提取胡萝卜素的,若要获得β-胡萝卜素,还需要进一步的。 3.萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有较高的________,能够_____________胡萝卜素,并且不与_________混溶。 4.萃取的效率主要取决于萃取剂的____________和_____________,同时还受到 ______________________、紧密程度、_________、萃取的__________和时间等条件的影响。 5.萃取过程的注意事项: (1)萃取过程应避免明火加热,采用_____________。 (2)为防止加热时有机溶剂_________,要在加热瓶口安装_______________________。 (3)萃取液的浓缩可直接使用__________________。 (4)浓缩前要进行_____________。 6.提取的胡萝卜素粗品的鉴定:_____________法。 (1)在18cm×30cm滤纸下端距底边_______处做一基线。在基线上取A、B、C、D四点。 (2)用最细的注射器针头分别吸取_____________溶解在石油醚中的_____________和提 取样品,在_________和_________点上点样。 (3)将滤纸卷成圆筒状,置于装有1cm深的___________的密封玻璃瓶中。
课题1 微生物的实验室培养 ★课题目标 (一)知识与技能 了解有关培养基的基础知识;掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术 (二)过程与方法 分析实验思路的确定和形成的原因,分析实验流程,对比前面的实验设计,归纳共性,分析差异,增加印象 (三)情感、态度与价值观 形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神 ★课题重点 无菌技术的操作 ★课题难点 无菌技术的操作 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 (一)引入新课 在传统发酵技术的应用中,都利用了微生物的发酵作用,其中的微生物来自于制作过程中的自然感染。而在工业化生产中,为了提高发酵的质量,需要获得优良菌种,并保持发酵菌种的纯度。这就要涉及到微生物的培养、分离、鉴别等基本技术。现在我们开始学习微生物的培养和应用专题。 (二)进行新课 1.基础知识 1.1 培养基的种类包括固体培养基和液体培养基等。 〖思考1〗琼脂是从红藻中提取的多糖,在配制培养基中用作为凝固剂。 【补充】培养基的类型及其应用:
1.2 培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源四类营养成分。 〖思考2〗从细胞的化学元素组成来看,培养基中为什么都含有这些营养成分? C、H、O、N、P、S是构成细胞原生质的基本元素,约占原生质总量的97%以上。 【补充】碳源:如CO2、糖类、脂肪酸等有机物,构成微生物的结构物质和分泌物,并提供能量。 氮源:如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等,主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源,又可以作为氮源,如氨基酸等。 1.3 培养基除满足微生物生长的pH 、特殊营养物质和氧气等要求。 【补充】生长因子:某些微生物正常生长代谢过程中必须从培养基中吸收的微量有机小分子,如某些氨基酸、碱基、维生素等。 〖思考3〗牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供糖、维生素和有机氮等营养物质。 〖思考4〗培养乳酸杆菌时需要添加维生素,培养霉菌时需要将培养基pH调节为酸性,培养细菌时需要将pH调节为中性或微碱性。 活动2:阅读“无菌技术”,讨论回答下列问题: 1.4 获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。 1.5 无菌技术包括: (1)对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒; (2)将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌; (3)为避免周围微生物污染,实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行;
2019-2020学年人教版选修胡萝卜素的提取教案 学习目标 1.了解胡萝卜素的价值、工业提取方法,掌握胡萝卜素的性质和作用。 2.掌握胡萝卜素提取的方法及实验装置。 3.掌握用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。 一、胡萝卜素的性质及萃取要求
1.胡萝卜素的基础知识 (1)胡萝卜素的性质:胡萝卜素是橘黄色结晶,化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。 (2)种类划分:胡萝卜素的化学分子式中包含多个碳碳双键,根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类,最主要的组成成分是_β-胡萝卜素。 (3)提取途径????? ①从植物中提取②从大面积养殖的岩藻中获得③利用微生物的发酵生产 2.提取胡萝卜素的基本原理 (1)萃取剂的选择 ①选择萃取胡萝卜素的有机溶剂的原则 a .具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。 b .萃取效率要高。 c .对人无毒性,不易燃,易与产品分离,不影响产品质量。 ②有机溶剂的分类 有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种:a.乙醇和丙酮能够与水混溶,是水溶性有机溶剂;b.石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶,称为水不溶性有机溶剂。 (2)影响萃取的因素 ①主要因素:萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。 ②次要因素:萃取的效率受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。
1.提取胡萝卜素能否用乙醇或丙酮作为萃取剂?为什么? 提示不能。因为乙醇和丙酮都属于水溶性有机溶剂,而胡萝卜素应该用水不溶性有机溶剂进行提取,如石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等。 2.为什么用于提取胡萝卜素的萃取剂要有较高的沸点? 提示有机溶剂的沸点较高,可以充分溶解胡萝卜素。 3.影响萃取效率的因素除了萃取剂的性质和使用量之外,还有哪些因素? 提示原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。 4.萃取胡萝卜素时为什么要避免明火加热? 提示因为有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧或爆炸。 1.下列关于胡萝卜素的说法,不正确的是( ) A.胡萝卜素存在于叶绿体类囊体薄膜上 B.胡萝卜素可划分为α、β、γ三类,其中β-胡萝卜素是最主要的组成成分
课题2 胡萝卜素的提取 教材内容解读 要点1 胡萝卜素 (1)性质 胡萝卜素是橘黄色结晶,化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于石油醚等有机溶剂。 (2)分类 根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类,β-胡萝卜素是其中最主要的组成成分。 (3)用途 一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A,因此,胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,如夜盲症、幼儿生长发育不良,干皮症等。胡萝卜素还是常用的食品色素,广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。 要点2 胡萝卜素的提取方法 提取天然胡萝卜素的方法主要有三种,一是从植物中提取,二是从大面积养殖的岩藻中获得,三是利用微生物的发酵生产。如果需要获得β-胡萝卜素,还需要对产物进行进一步的分离。 要点3 实验设计 (1)提取方法 胡萝卜素易溶于有机溶剂,可以用萃取的方法提取。 (2)提取胡萝卜素的实验流程 胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素 (3)萃取剂的选择 胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮,但他们是水溶性的有机溶剂,因能与水混溶而影响萃取效果,所以不用它们作萃取剂。在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种溶剂中,石油醚的沸点最高,在加热萃取时不易挥发,所以石油醚最适宜用作萃取剂。 (4)影响萃取的因素 萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。一般来说,原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能够充分溶解,萃取效果就好。 (5)胡萝卜素提取装置的设计 采用水浴加热,因为有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。在加热瓶口安装冷凝回流装置,目的是防止加热时有机溶剂挥发。 要点4 实验案例 胡萝卜素的提取 提取胡萝卜素的主要步骤如下。 1.选取500 g新鲜的胡萝卜,用清水洗净,沥干、切碎,然后在40 ℃的烘箱中烘干,时间约需2 h,将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。 2.将样品放入500 mL圆底烧瓶中,加入200 mL石油醚混匀,按教科书中图6-7所示安装萃取回流装置,萃取30 min,然后过滤萃取液,除去固体物质。
专题三3.1 体内受精和早期胚胎发育 (共2课时) 一、教学目标 1.知识与技能 (1)简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。 (2)简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。 2.过程与方法 快速阅读提高自学的能力,有助于理解精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念3.情感态度和价值观 认同胚胎工程建立及发展的意义;体会运用合作探究学习的成果,通过合作探究学习,在评价过程中发现自己,肯定自己,不断感受成功的喜悦。 二、教学重点和难点 1.教学重点 (1)哺乳动物精子和卵子的发生 (2)哺乳动物的受精过程 (3)哺乳动物的胚胎发育 2.教学难点 (1)哺乳动物受精过程中精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。(2)哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点。 三、教学方法 1.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 2.学案导学:见后面的学案。 四、课时安排 2课时 五、教学过程第1课时 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。 (二)情景导入、展示目标。
教师首先提问:有一对夫妇,妻子因病切除了子宫,但他们一直想有一个亲生(携带他们遗传信息)的孩子,你能从理论上想一办法替他们完成这一愿望吗? 学生观看关于“试管婴儿”的一个科学片。 教师:近年来通过科学技术人员的不懈努力,这方面的成就已是硕果累累。书本59页的照片展示的就是胚胎移植处理后同时期出生的高产羊的小羔羊。本专题介绍的就是这方面的技术-- 胚胎工程。 我们来看本节课的学习目标。多媒体展示学习目标,强调重难点。然后展示探究的第一个问题,检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。 设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。 (三)合作探究、精讲点拨。 探究一:各种家畜精子发生的过程如何? 教师多媒体演示精子发生的过程。让学生先自读课文然后分组讨论提出的问题。 多媒体展示探究思考题。 1.请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。 2.阅读P61,观察图3-2,精子变形发生了哪些变化? 3.观察P62图3-3,哺乳动物成熟的精子分为哪几部分?与动物体型大小有没有关系? 4.精子细胞变成精子过程中,细胞核和线粒体都保留,如何理解此现象? 5.为何精子中的线粒体集中在尾的基部? 展示学习成果,每小组选一位代表介绍。 评价及总结:多 媒体展示
专题6植物有效成分的提取 课题1 植物芳香油的提取 【学习目标】 1.了解提取植物芳香油的基本原理,研究从生物材料中提取特定成分的方法,初步学会某些植物芳香油的提取技术。 2.设计简易的实验装置来提取植物芳香油。 【课题重点】植物芳香油的提取技术;针对原料的不同特点,采用适宜的提取方法。 【课题难点】植物芳香油的提取技术;针对原料的不同特点,采用适宜的提取方法。 【知识准备】 芳香油的来源 1.植物:根、茎、叶、花、果实、种子。 2.动物:主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等。 3.微生物:真菌。 【学习过程】 基础知识 1.天然香料的主要来源是和。动物香料主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等,植物香料的来源更为广泛。植物芳香油可以从大约50多个科的植物中提取。例如,工业生产中,玫瑰花用于提取,樟树树干用于提取。提取出的植物芳香油具有很强的,其组成也比较,主要包括及其 2.植物芳香油的提取方法有、和等。具体采用那种方法要根据植物原料的特点来决定。是植物芳香油提取的常用方法,它的原理是。根据蒸馏过程中的位置,可以将水蒸气蒸馏法划分为、和。其中,水中蒸馏的方法对于有些原料不适用,如柑橘和柠檬。这是因为 等问题。因此,柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用法。 3.植物芳香油不仅,而且易溶于,如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。不适于用水蒸气蒸馏的原料,可以考虑使用法。萃取法是将 的方法。芳香油溶解于有机溶剂后,只需蒸发出有机溶剂,就可以获得纯净的了。但是,用于萃取的有机溶剂必须,,否则会影响芳香油的质量。 4.植物芳香油的提取方法
3、再次过滤能,常温下 不发生化学 反应,质量 提高 有机溶剂萃 取 使芳香油溶解在有 机溶剂中,蒸发溶 剂后就可获得芳香 油 1、粉碎、干燥 2、萃取、过滤 3、浓缩 适用范围广,要 求原料的颗粒 要尽可能细小, 能充分浸泡在 有机溶液中 出油率高, 易于分离 使用有机溶 剂处理不当 会影响芳香 油的质量 1.请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题: (1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、________和________。 (2)芳香油溶解性的特点是不溶于________,易溶于________,因此可用________作为提取剂来提取芳香油。 (3)橘子果实含有芳香油,通常可用________作为材料提取芳香油,而且提取时往往选用新鲜的材料,理由是__________________。 (4)对材料压榨后可得到糊状液体,为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是________。 (5)得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后,芳香油将分布于液体的________层,原因是__________________________________________________________。 加入氯化钠的作用是 __________________________________________________________。 (6)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠,此试剂的作用是 _________________________________________________________。 2、下图是用水蒸气蒸馏法从薄荷叶中提取薄荷油的装置图,请据图补充完成下面的实验并回答有关问题。 水蒸气蒸馏装置 ①实验步骤: (1)安装好如图所示的装置,特别要注意将冷凝器夹好。 (2)将薄荷叶尽量剪碎,取适量的薄荷叶放入瓶内。 (3)向瓶内加水,至容积的左右。为防止出现水碱,可加入数滴稀硫酸。此时应向瓶中放入几粒以防暴沸。