(共114张PPT)
一
二
开创情境化的备考新生态
02
三
重点专题的二轮复习策略
四 积极探索学生主体式学习模式
(高考评体系价)
3
一、研究新高考评价导向和湖北省命题特点
撕纸游戏
10名老师或学生(随机)、每人1张白纸
要求:闭眼、都不能发声
听口令:
将纸对折一下,然后再对折一 下,在右上角撕去一个角,然后 转动180度,再将手中所拿纸的左
上角撕去,然后把纸打开。
一、研究新高考评价导向和湖北省命题特点
全 局 思 考
一、研究新高考评价导向和湖北省命题特点
沉下心来,克服“头疼医头,脚疼医脚”;
克服对当下变化的焦虑和急功近利的应激反应
1.贯彻国家意志,彰显价值引领
《中国高考评价体系》
《中国高考评价体系说明》
教育部考试中心杨帆等《基于高考评价体系的生物科考试内容改革实施路径》
高考真题(部分省份)、湖北省演练题、特别是湖北省高考题等
一、研究新高考评价导向和湖北省命题特点
“一核”
“四层”
“四翼”
“为什么考”(核心功能)
“考什么”(考查内容) “怎么考”(考查要求)
【2021年1月湖北省适应性考试】第20题:上世纪60年代,由于开沟疏浚等人 类活动的加剧,加上气候变化的胁迫,某高原湿地生态系统受到严重损害, 局部湿地逐渐退化成草地或荒漠,呈现出“沼泽→沼泽化草甸→草甸→沙漠化 地一荒漠”的生态演替趋势。关于上述现象,下列叙述正确的是( )
A.该演替类型属于初生演替
B.自然演替的速度和方向都会受到人类活动的影响
C.上述演替过程中群落结构呈现出由简单到复杂的趋势
D.荒漠生态系统的抵抗力稳定性高于草甸生态系统
【答案】 B
【命题分析】从历史上人类活动的影响、气候胁迫等因素,导致湿地生态系 统受到严重损害的演替过程,深深地触动学生,突出反映生态文明建设的迫 切性和必要性,助力学生内化和发展生态观,增强生态文明意识,引导学生 自觉积极投身于生态文明建设的行动之中。
2.立足学科本质,聚焦关键能力
关键能力是高考评价体系“四层”考查内容之一,是基于必备知 识的提升,也是发展学科素养的基础。尽管高考试题年年有创新, 但是高考试卷的大头,或者最主要的考查点还是学科思维能力。从 教育测量学的视角来看,重点测量目标也应保持一定的持续性。
基于学科素养导向,承接学科素养要求,结合学生认知发展, 高考评价体系确立了符合考试评价规律的三个方面的关键能力群:
高考评价体系、新高考、原高考生物科关键能力映射图
生物科对关键能力的考查是高考的拉分地带,如何提升思维 “硬核实力”?需要重点理解和关注关键能力的提升。
其中,理解能力是对原高考生物科理解能力及获取信息能力的延 续和提升,是对学科素养发展的铺垫,也是考查的立足点,强调在 学以致用的培养理念下,对知识的输出提出较高要求,要求学生 能够从生物学视角获取关键信息、解释生物学现象、解决生物学 问题,能够用科学准确的语言或图表等形式进行表达。
实验探究能力是生物学自然科学属性的鲜明体现,是考查的 着力点,考查学生能够对相关生物学问题进行科学探究,如分析 问题、设计实验、预测结果并得出结论或作出解释,掌握科学探 究的整个流程。此类题在高考题中比重大和难度高。
教学中需要充分利用教材中的经典实验,比如探究酶的相关特性、 遗传定律的发现、DNA是遗传物质的证据等,善于挖掘教材实验 的典型范例价值,适当归纳、建模、拓展和深化,从而建立清晰 的实验能力群,包括明确实验设计的原则、实验的原理、实验方 法和思路,分析结果的能力、设计能力和对实验的评价能力。
(2021年湖北卷)21.(13分)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型:一 类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不 能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。
实验材料和用具:蒸馏水,酶A溶液,甲物质溶液,乙物质溶液,透析袋(人工合成半透膜),试管,烧杯等。
为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,现提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路,并写出 实验预期结果。
(1)实验设计思路
取 支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加入等量 ,一段时间后,测 定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋 中取出酶液,再测定各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①: 。
结论①:甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②:
。
结论②:甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③:
。
结论③:甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④:
。
结论④:甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂。
解决问题能力是考查学生学有所用、学以致用,反映了生物
学与生产生活的密切联系,要求学生能够运用生物学知识解释或
解决与生物学相关的生活生产实践等情境中的问题。这类试题,
从学生实际看,通常是比较陌生的领域;从思维过程看,通常倒 推逆行,从具体实践返回到知识载体,是思维的“卡脖子”问题。
在知识系统已经建立基础上,可以针对这类问题进行逆向思维的
刻意练习,比如针对教材中熟悉的现象,多问“为什么是这样”、
“原理是什么”、“如何解释现象”、“证据和逻辑关系怎样”
等,建立如因果关系的“条件(内因或外因)——生理过程——
结果”的分析问题逻辑范式,将习题中典型的倒推类习题进行专 项归纳总结,准确地进行“情境——知识挂钩”。
创新能力的考查反映了当前社会发展对创新型人才的强烈需 求。根据高中学生的认知水平,要求学生根据生活生产实践等情 境中的问题,能够运用知识、经验、获取的相应信息,提出新解 释、新方法、新思路或得出新结论;或者在已有知识的基础上, 能够依据新证据得出新结论或提出新观点。
这类题往往是学生的“跃迁”领域,考题设置的情境真实地 模拟现实,有些是学生未接触过的,但无论怎样变,总可以从教 材中找到知识的依据。通常还需要跳出原有知识框架,学习和研 读新情境材料,灵活地、创造性地运用不同方法,发散地、逆向 地解决问题;能够通过敏锐的洞察能力,发现复杂新颖情境中的 关键事实特征和有价值的新问题;能够将所学知识迁移到新情境, 解决新问题,得出新结论,并且能够科学地反思和验证自己的新 结论,以确保新结论的可靠性。
题目 难度系数 区分度 A(%) B(%) C(%) D(%)
19 0.28 0.24 50.48 28.41 10.92 9.82
原因分析:学生未能突破课本的条条框框。不能及时学习和大胆创新。
3.精心创设情境,助力全面发展
情境是实现“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”的综 合考查载体。创设情境是新高考命题的重要方向,高考命题中材 料的阅读量进一步增加,图表数据信息和实验场景大量出现。从 新高考地区生物试卷看,80%以上的题都有情境,整卷题干的文 字量约5500多字。
从试卷的情境设计可以发现,命题者试图给予学生一种解决生 活问题、科研问题的情境,考查的是学生在新的条件下,运用关 键能力和学科素养,怎样解决专业学科问题,让学生带着自己的 知识和能力解决问题,而不是回忆学科知识回答知识、记忆知识。
教 学
湖北卷 广东卷 山东卷 河北卷
湖南卷
模式 20+4 (75 min) 16+6 (100 min) 16+4+5 (100 min) 13+5+6 (100 min)
13+3+6
(100 min)
情境分析 选择题至少80%以上,非选择题全部具有情境 文字量 (题干 部分) 约5500 约5300 约5900 约6000
约5200
2021年部分“新”高考地区生物试卷分析
4.创新试题设计,减弱刷题收益
高考生物命题贯彻落实《深化新时代教育评价改革总体方案》精神, 创新试题设计,紧紧围绕学科核心主干,灵活转变考查思路与切入点, 减少“机械刷题”收益,引导考生讲求正确的学习方法。通过创设新 颖的问题情境,引导学生思考解决新问题。
试题设计情境的多元性和开放度加大,目的是克服考查知识的弊病, 使学生思考和答题有很大的自由发挥空间,减少传统上有唯一标准答 案的框限。
情境——生物科考查载体
(价值引领、素养导向、能力为重、知识为基)
生物学试题的任务情境包括3类:
1.
二、开创情境化备考的新生态
1.情境化教学的创新
案例:孟德尔经典遗传实验复习课中情境创设
假说演绎 步 骤 生活情境(“新冠肺炎的确 诊”) 孟德尔的豌豆杂交实验(一
(对应内容)
观察现象 提出问题 1.某人前几日从某高风险地区 返汉,昨日出现咳嗽发热症状 他想:“我有没有可能感染了 新冠肺炎病毒?”
。
提出假说 解释现象 2.他猜想:极有可能感染了。 因为新冠肺炎感染者会出现咳 嗽、发热等症状,正好符合。
演绎推理 3.万一真的感染,若是进行核 酸检测的话,结果会为阳性。
实验验证 4.他立即去医院做了核酸检测 最终结果显示为阳性。 ,
得出结论 5.此人感染了新冠肺炎。
)
二、开创情境化备考的新生态
教学案例:运用假说演绎法迁移探究的情境创设
观察现象 有两管果蝇,甲管全部是灰身果蝇,乙管果蝇既有灰身、又 有黑身,甲乙两管的果蝇为亲代和子代的关系。 提出问题 甲乙两管的果蝇为亲代和子代的关系是什么? 提出假说 解释现象 关系1: 甲管中“灰身 × 灰身”→乙管 关系2:
乙管中“灰身 × 黑身”→甲管
请用遗传图解解释题干中的 现象(基因符号为B、b): 请用遗传图解解释题干中的现
象:
演绎推理 设计实验:请利用遗传图解 表示推理过程及预期结果: 请利用遗传图解表示推理过程
及预期结果:
2.情境化试题的命制
情境分类 具体内容 高考命题指向
生活、学习和 实践情境、科 学实验和探究 情境、生命科 学史情境 学生日常生活中或社 会实践中常见的生物 学相关现象或问题; 主要来自于真实的生 物学研究的内容以及 由这些内容进行知识 迁移设定的情境或提 出的问题。 利用熟悉的生物学现象或事 实作为试题的情境,提出问题, 引发学生思考;
利用学生学习过的现象或问 题作为试题情境,在考查学生科 学探究能力,培养严谨的科学 态度和勇于探索的科学精神。
用生命科学史中的重要事件 作为试题情境,使学生能够在 科学研究精神和科学研究方法 方面得到启迪。
二、开创情境化备考的新生态
2021年湖北省演练题
23.(14分)上世纪90年代,Y染色体上的性别决定基因(SRY)被首次 报道。最初的线索来源于科学家发现有体细胞核型为XX,但表现男性 体征的人,推测这些XX男性的细胞中可能带有Y染色体片段,且该Y染 色体片段上存在性别决定基因。为验证此推测,科学家对4名XX男性的 体细胞进行染色体分析,发现这些男性体细胞中的一条X染色体上都带 有Y染色体DNA片段,将其中共有的60Kb的片段设定为甲片段。
个体 探针1 探针2 探针3 探针4 探针5 探针6 探针7
正常男性 + + + + + + +
XX男性-1 + + + + + + -
XX男性-2 - + + + + + -
XX男性-3 - - + + + - -
(1)根据上述信息,为缩小含有潜在性别决定基因在甲片段上 的范围,根据甲片段DNA序列设计并制备了一系列DNA探针
(DNA探针是带有荧光标记的可以与被检测DNA序列配对的 DNA片段,探针如下图所示)。利用探针对另外3名XX男性体细 胞DNA进行检测,结果如下表所示。3名XX男性中,带有的Y染 色体片段最长的是 ;寻找性别决定基因的存在区间可缩小 到探针 之间,将该区间设定为乙片段。
(2)根据基因序列相似性分析,科学家在雄性小鼠基因组中找到 了与乙片段同源的DNA序列,其中2.1Kb的DNA序列与人类高度同 源,将该序列设定为丙片段。Y染色体上缺失了丙片段的XY小鼠表
现为雌性性状,推测该片段存在性别决定基因。从进化的角度分析, 人类和小鼠都存在丙片段的原因是 。科学家将含有丙片段的 表达载体导入小鼠受精卵细胞,通过胚胎移植技术获得的子代小鼠 中出现了 小鼠,从而证实丙片段有性别决定功能。
试题背景
该试题情境的创设,源自科学工作者的真实研究。
从人类变异个例的发现→相关染色体变异 的细胞学证据→特定功能基因片段的染色体定 位 →寻求分子水平证据的实验设计→转基因性 逆转小鼠的成功出世。
还原了科学研究寻求实证的过程(如图所 示有关补充资料),科研场景的给予,可以给 学生一种身临其境的感觉,有利于学生全面认 清科学研究的过程、价值和意义,紧跟时代科 技发展,注重科学研究的内涵和价值所在,深 刻领会科学研究的实质特征。
关注热点问题:长江流域生态保护治 理。以三峡消涨带植被恢复工程为情 境设问,考查生态系统的结构、功能、 稳定性等方面。从学科素养层面考查 保护环境的责任意识。
2021年武汉市3月调考
【2022年武汉市2月调考】21.(16分)
神农架川金丝猴是我国特有物种和国家极度濒危物种,研究者于1977年首次 在湖北神农架发现川金丝猴种群,随后我国在神农架建立了国家自然保护区,
颁布并实施了一系列保护措施,如禁止人类猎杀、加强栖息地植被保护、食 物匮乏期人工补食等。下表是研究者在不同时期调查神农架川金丝猴的种群 数量情况。回答下列问题:
(2)成年金丝猴在繁殖期为驱赶其他雄性发出的呜叫声,属于 信息。综合 以上信息,从生物之间关系的角度推测影响种群数量变化的因素主要有
(答出两点)。
题目 难度系数 小题 难度系数
21总 0.42 21(1) 0.78
(1)食物中糖类的消化吸收是血糖的主要来源。小肠上皮细胞膜上 的SGLT1逆浓度梯度转运葡萄糖时没有直接消耗ATP,其转运葡萄糖 时依赖于肠腔的Na+浓度 高于(3分)(填“低于”或“高于”) 小肠上皮细胞内的Na+浓度。若利用药物抑制细胞膜上钠钾泵的功 能后,小肠上皮细胞对肠腔中葡萄糖的吸收能力会下降(3分()填 “不变”、“增强”或“下降”)。膜上GLUT2转运葡萄糖的运输 方式是 协助扩散(2。分)
驱动主动转运的三种方式
【 2021武汉市3月调考】在光合作用过程中可产生大量H+,当H+通过ATP合成酶时, 可以使ADP+Pi合成ATP。为研究光合作用过程中ATP产生的原理,科学家分离出类囊 体进行了图示的实验。下列分析错误的是
A.实验模拟了光合作用光反应阶段的部分过程 B.实验应在黑暗中进行,以避免类囊体产生了H+ C.当类囊体膜两侧存在H+浓度差时,就能合成ATP
D.推测光合作用过程中产生的大量H+主要集中在类囊体腔
三、重点专题的二轮复习策略
老师的困惑:时间短,任务重;考试多,讲题时间长,进度推进难; 学生分化明显,统一讲解标高不好把握……
观察叶绿体和细胞质流动
1.对教材实验分类,轻重划分
(删除)
(删除)
发现问题,需要探究
提出假说 设计实验方案 预测实验结果
实施实验方案
取得实验结果(记录现象、数据等)
分析实验结果
支持假说 则建立某一理论
否定假说 则放弃假说
否定假说 改进实验设计
再试验
2.重点聚焦探究实验
必修I P.84 影响酶活性的条件
实验设计的关键量:
控制
观察检测 排除干扰
实验设计原则
自变量 因变量 无关变量
单一变量、对照、重复
规 范 描 述 模 型
必修I P.102 研究光合作用释放的氧气来自CO2还是H2O
①自变量控制
分组处理
无关变量控制
③因变量观测
无关变量控制
无关变量控制
规范描述模型
自变量 控制
因变量观测
取生长状况相同的某生物材料均 分为几组,分别编号为A、B……
分别对A、B进行不同处理。 施加溶液的量相同
相同且适宜的条件下培养
分别观察或测量A、B组的某具 体指标。(有时需要前测和后测)
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究温度对淀粉酶 活性的影响 不同温度 (至少三种) 酶的活性(加碘液后溶液颜 色的变化) pH、底物量、酶量、试管 的洁净程度、反应时间、 操作程序等
探究pH对过氧化氢 酶活性的影响 不同pH (至少三种) 酶的活性(气泡的数量或带 火星的卫生香燃烧的猛烈程 度) 温度、底物量、酶量、试 管的洁净程度、反应时间、 操作程序等
探究酵母菌的呼吸 方式 氧气的有无 CO2生成量(澄清石灰水的 混浊程度等);酒精的产生 (重铬酸钾检测) 葡萄糖溶液、石灰水的量、 温度、pH、锥形瓶的洁净 程度、连接导管的大小等
探究生长素类似物 促进插条生根的最 适浓度 不同浓度的生长 素类似物 扦插枝条的生根数量或长度 实验材料的一致性、激素 浓度的准确性、处理时间 的一致性等
【思考】试题中,可以从哪些地方找到自变量?
在对照实验中,人为增加某种影响因素即加法 原理,人为去除某种因素即为减法原理。
实验组与对照组的区别:
运用加法原理设计的实验,做了加法处理的那 一组就是实验组,没有做加法处理(处于自然状态
)的那一组就是对照组;
运用减法原理设计的实验,做了减法处理那一 组是实验组,没有做减法处理那一组是对照组。
实验组、对照组常见判断方法——加减法
常用模板:自变量与因变量的内在联系、因变量的观测指标(+方法或技术)
细胞呼吸的测定
教材实验:探究光照强度对光合作用强度的影响
实验原理:
①叶片含有空气,叶片上浮。抽出气体后,细胞间隙充满水,叶片会下降;
②光照下,叶片光合作用大于呼吸作用,释放的O2使细胞间隙又充满气体, 叶片上浮。
③一定时间内,不同光照强度下圆叶片上浮的数量不同。
实验步骤:
预处理:①打出叶圆片(避开大叶脉)
预处理:②排出叶圆片中的空气,置于装有清水中的小烧杯中,放于暗处备用。
正式实验:准备3只小烧杯,装有富含CO2的清水(1 ~2 的NaHCO3溶液)
浓度过高,会导致叶肉细胞失水过多,影响细胞代谢,光合速率下降
⑤记录叶圆片浮起所用的时间
④向小烧杯内加入叶圆片,控制光强
烧杯编号 1 2 3
菠菜叶圆叶片数 量 10片 10片 10片
CO2浓度控制 质量分数1%或2% NaHCO3溶液 光照强度的定量 控制 将烧杯分别放置于距光源不同距离 处 10cm 20cm 30cm
其他无关变量的 控制 相同且适宜
干旱条件下,某植物发生萎蔫现象,降低了产量,推测可能是由于缺水减小 了植物叶片的气孔开度而导致,请设计实验予以验证。
情境1
情境2
经研究发现,该植物气孔开度的减小还有可能是由于ABA(脱落酸)引起,
请设计实验予以验证。
(2019全国卷I )29题(3)
进一步研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由 ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设 计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
情境3
取ABA缺失突变体+正常情况——测气孔开度(开度不变) 取ABA缺失突变体+干旱处理——测气孔开度 (开度不变)
干旱处理的ABA缺失突变体+ABA——测气孔开度 (开度减小)
干旱处理的ABA缺失突变体+不加ABA——测气孔开度(开度不变)
A组:植株——不去掉顶芽——侧芽不生长 B组:植株——去掉顶芽——侧芽生长
C组:植株——去掉顶芽 + 施加生长素——侧芽不生长
D组:植株——去掉顶芽 + 不加生长素——侧芽生长
合并:分三组同时进行
A组:植株——不去掉顶芽 B组:植株——去掉顶芽
C组:植株——去掉顶芽 + 施加生长素
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,请以该 种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论,要求简要 写出实验思路和预期结果。
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,请以该 种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论,要求简要 写出实验思路和预期结果。
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,请以该 种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论,要求简要 写出实验思路和预期结果。
【例】(15分)科研人员向离体叶绿体悬浮液中加入适量 NaHCO3溶液和必要物质,在适宜 条件下进行闪光实验。结果如下图:
分析:
实验条件分析
自变量、因变量、无关变量
补画对照组的实验结果
对照分析实验结果的差异及原因
(1)光合作用时,叶绿体中ATP的移动方向是 类囊体薄膜到叶绿体基质 。只要供给 了ATP、NADPH两种高能物质,即使在黑暗中,叶绿体也可将CO2转变为糖。
(2)该实验直接测量出来的是 总 (填“总”或“净”)光合作用速率,阴影部分的 面积可用来表示一个光周期的光照时间内[H]和ATP的 积累量 ,出现阴影部分的原 因是 光反应速率大于暗反应速率 。
(3)光能量、光照总时间和实验时间相同的情况下,闪光照射的光合效率要
大_于 (填“大于”“等于”或“小于”)连续光照下的光合效率,这是因为光合 作用时的光反应和暗反应会有物质和能量上的联系,闪光照射时
暗反应更_能充分利用光_反应 提供的[H]和A_TP 。
同位素标记
放射性同位素
稳定同位素
密度或相对分子质量
放射性
检测
检测
若组织切片中含有放射性物质, 可通过曝光的银颗粒显示
物理性质有差异(如放射性、 原子量),化学性质相同
用物理性质特殊的同位素来 标记化学反应中原子的去向
同位素:原子序数相同,质子 数相同、中子数不同的原子
放射性同位素放出的电离射线可 以使感光乳剂曝光,形成银颗粒
追踪放射性物质 的分布及数量
利用放射性同位素的电离射线对乳胶(含 AgBr 或 AgCl)的感光作用,对细胞内生 物大分子进行定性、定位与半定量研究
两个主要步骤:即同位素标记的生物大分 子前体的掺入和细胞内同位素的显示
放射自显影技术
胰岛B细胞电镜放射自显影结果
该实验的自变量是 因变量是
,
。
卡尔文给小球藻悬浮液中通入14CO2,光照不同的时间(从1秒到数分钟)后杀死小球藻, 提取产物并分析。实验发现,在RuBP羧化酶的作用下,一分子的14CO2首先结合一分子
的C5(核酮糖二磷酸RuBP),生成一分子不稳定的C6,随后这一分子的C6分解生成两 分子C3(3—磷酸甘油酸),之后3—磷酸甘油酸在NADPH、ATP以及酶的作用下,形成 三碳糖,经过一系列复杂的生化反应,一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环, 剩下的五个碳原子经一系列变化,再生成一个C5,循环重新开始。循环运行六次,生成 一分子的葡萄糖。这一过程被称为卡尔文循环,结合材料回答下列问题:
(1)卡尔文该实验的目的是 探究光合作用中CO2中的碳转化成有机物中。的碳的转移途径
通入14CO2,光照不同的时间(反应时间)
叶绿体中含有14C的化合物出现的先后顺序
(2)在光合作用开始后,二氧化碳可快速转化为许多种类的化合物。若要探究14CO2转 化成的第一个产物是否为C6,可对植物进行极短时间的光照,并检测叶绿体中
是否除C_O2_外只有C_6_具有放射性 。
经典实验分析
经典实验分析
14
14
14
思考:
1、该实验的自变量是什么?如何控制自变量来确定碳的途径?
自变量是时间 过程:经过不同时间的光照,迅速将小球藻放进沸酒精中,使酶变性,利用双向 纸层析法将浸提液中的化合物分开,放射自显影鉴定放射性碳在哪些化合物中,根 据光照的时间长短,找出化合物出现的顺序,并测定放射性强度,从而确定数量。
2、该实验是否存在对照实验? 前后自身对照
重读教材,感悟相关生物科学史中实验思维和方法
确定实验目的
可用于研究细胞内的元素或化合物的组成、分布、来源和去向、功能 等,研究代谢反应过程和反应机理,进而了解细胞的结构和功能;研 究病毒遗传物质的类型,测定化石的年代等
确定实验分组(明确自变量和对照方法)
确保一组实验(一种物质)只用一种同位素标记一种物质。
(前后自身对照或相互对照)
确定同位素种类
根据实验目的,一般先确定需要标记的化合物;再选择同位素种类。
确定结果检测方法(因变量)
根据所选同位素的特点,确定结果是检测放射性还是区别原子质量。
经典实验分析
思考:
(提示该实验的选材?)
1、该实验的自变量又是什么?能否准确描述? 自变量:复制次数(实质是时间控制)
大肠杆菌繁殖迅速,20—30分钟的生命周期, 安全、易培养,操作简单。
2、该实验的因变量是什么?(观察指标?)
因变量:子代DNA分子分子质量
观察指标:经密度梯度离心后,在离心管内 的分布(条带位)
3、能否用32P标记DNA探究DNA在半保留复制 方式? 不建议
因为每一代都有放射性,无法区别;
原子核不稳定会衰变,所以原子质量区别有误差
速度沉降
用超离心技术分离细胞组分----密度梯度离心
用途:分离密度相近而大小不等的细
胞或细胞器。
特点:介质密度较低。
原理:介质密度梯度平缓,分离物按 各自的沉降系数以不同的速度沉降而 达到分离。
问题:实验过程中,样品液的密度一定要 大于(在“大于”“等于”“小于”中选择)密度梯度 介质的最大密度,否则就不能使样品各组分得到有效分离。
经典实验分析
思考:
为什么该实验要分2组实验进行?
因为氧气可以来源水也可以来源二氧化碳,有2种需要探究的物质,分别实验研究
该实验结论的依据是放射性检测还是分子质量的区别?
分子质量的区别,两组产生的氧气分子质量比为8:9
(二)遗传专题
经典遗传+分子遗传学+技术
案例1:从孟德尔一对相对性状的杂交实验中发现什么?
案例2:从孟德尔两对相对性状的杂交实验中发现什么? 案例3:从摩尔根将果蝇基因定位的杂交实验中发现什么?
思维方法培养——回到遗传规律发现的史料中
雄 配 子
雌 配 子
受 精 卵
基因分离定律实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源 染色体上的等位基因,具有一定的独立性,生物体在进 行减数分裂时,等位基因会随着同源染色体的分开而分 离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代
自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位 基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形 成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离, 同时非同源染色体上的非等位基因自由组合
Aa
A
a
AaBb
AB
Ab aB ab
个体 水平
细胞 水平
分子 水平
受精时,雌雄配子的结合是随机的
生物的性状是由遗传因子决定的(颗粒式遗传)
体细胞中遗传因子是成对存在的
形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分 别进入不同的配子中
雄 配 子
雌 配 子
受 精 卵
提出假说
假说
受精时,雌雄配子的结合 是随机的
生物的性状是由遗传因子 决定的(颗粒式遗传)
体细胞中遗传因子是成对 存在的
形成配子时,成对的遗传
因子彼此分离,分别进入不 同的配子中
值得思考的问题:
1.分别是从哪些方面作出假设的?
(物质、数量、位置、关系、行为) 2.该假说中,你认为最为核心的观点 是什么?
3.验证假说的方法是如何确定的?
雄 配 子
雌 配 子
受 精 卵
×
Aa→
AaBb→
AaBbDd→
AO(缺失)→
AA+(突变)→
AAa(三体)→
AAaa(四倍体)→
(2021年湖北卷)24.(15分)疟疾是一种由疟原虫引起的疾病。疟原虫为单细胞生物,可在按蚊和人两类宿 主中繁殖。我国科学家发现了治疗疟疾的青蒿素。随着青蒿素类药物广泛应用,逐渐出现了对青蒿素具有抗 药性的疟原虫。为了研究疟原虫对青蒿素的抗药性机制,将一种青蒿素敏感(S型)的疟原虫品种分成两组: 一组逐渐增加青蒿素的浓度,连续培养若干代,获得具有抗药性(R型)的甲群体,另一组为乙群体(对照 组)。对甲和乙两群体进行基因组测序,发现在甲群体中发生的9个碱基突变在乙群体中均未发生,这些突变 发生在9个基因的编码序列上,其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。
为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性,现从不同病人身上获取若干疟原虫样本,检测疟原虫对青蒿素 的抗药性(与存活率正相关)并测序,以S型疟原虫为对照,与对照的基因序列相同的设为野生型“+”,不 同的设为突变型“-”。部分样本的结果如下表。
回答下列问题:
(1)连续培养后疟原虫获得抗药性的原因是 ,碱基突变但氨基酸序列 不发生改变的原因是 。
(2)7个基因中与抗药性关联度最高的是 ,判断依据是 。
若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因,利用现代分子生物学手段,将 该突变基因恢复为野生型,而不改变基因组中其他碱基序列。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表 现为 。
根据生物学知识提出一条防控疟疾的合理化建议:
。
【2022年武汉市二月调考】鱼类的肌间骨,俗称“鱼刺”,其发育一般经历肌腱、软骨、肌间骨三个阶段。我国的大 多数淡水鱼类都存在一定数目的肌间骨,极大限制了其加工以及出口创汇,而且还给食用者带来麻烦和一定的受伤 风险。培育无刺或少刺的淡水鱼是当前研究的热点之一。我国科学家经过科研攻关,成功找到了控制“鱼刺”生长的 主效基因,并已培育出无刺鱼。结合所学知识,回答下列问题:
筛选控制“鱼刺”生长的候选基因的流程为:从成体鱼身上挑出每一根“鱼刺”→剔除结缔组织→提取mRNA→经
和 过程得到在鱼刺中表达的DNA片段→测出DNA片段的序列→数据库比对找到对应的基因。
经筛选,科研人员找到了A、B、C、D、E、F、G这7个控制“鱼刺”生长的候选基因,然后利用二倍体斑马鱼(模式 鱼,多刺)检测了它们在不同生长发育时期肌肉与肌间骨中的表达情况,结果如下表所示:
注:“↑”表示表达量高,“↓”表示表达量低, “一”表示不表达。
根据上述检测结果,推测基因 最可能是控制“鱼刺”生长的主效基因,理由是:
。
(3)科研人员采用基因编辑技术,将正常二倍体斑马鱼的一个上述主效基因进行敲除,得到了一条杂合斑马鱼F0, 若要通过杂交得到稳定遗传的基因敲除斑马鱼,最快需繁育至 代,才能获得目标鱼。(假设基因敲除的斑马 鱼均能正常生长、发育、繁殖)
2021年12月18日,华中农业大学水产学院高泽霞教授带领的团队, 已经找到了控制鱼刺的基因,并且成功培育出了第一代无刺鱼。
检测的3 种细胞 基因 蛋白质 卵清蛋 白基因 唾液淀粉 酶基因 胰岛素 基因 卵清蛋 白RNA 唾液淀粉 酶RNA 胰岛素 RNA
输卵管细胞 + + + + - -
唾液腺细胞 + + + - + -
胰岛B细胞 + + + - - +
细胞分化是基因选择性表达的结果,即个体发育过程中,不同种类的 细胞中遗传信息的执行情况不同
细胞分化的实质
不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
柳穿鱼花的形态结构的遗传分析
mRNA是从DNA转录而来,是蛋白 质合成的模板
输卵管细胞
胰岛细胞
红细胞
表达
表达
表达
卵清蛋白 珠蛋白 胰岛素
不同类型的细胞选择性表达不同种类的蛋白质
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
红细胞
合成血红蛋白
(不合成肌动蛋白)
血红蛋白基因关闭
肌动蛋白基因开启
肌细胞
合成肌动蛋白
(不合成血红蛋白)
奢侈基因
在不同细胞内特异 性表达的基因,赋 予细胞不同特性
管家基因
在所有细胞内都需 要表达的基因,维 持细胞基本的生命 活动
拓展延伸:基因的选择性表达的类型
1)基因在不同的空间里表达
皮肤细胞
神经细胞
外胚层
内胚层
肺泡细胞
胰腺细胞
中胚层
红细胞 肌细胞 骨细胞
肾细胞
细胞在机体所处的位置不同,其表达的基因不尽相同
拓展延伸:基因的选择性表达的类型
武汉市高中生物慕课工作室
2)基因在不同的时间(发育进程)里表达
基因的选择性表达还表现在时间上有早晚之分
淀粉形成 光合作用
蔗糖水解 淀粉水解 碳固定
葡萄糖 果糖
椰枣果实不同发育时期 糖代谢相关基因的表达谱
拓展延伸:基因的选择性表达的类型
武汉市高中生物慕课工作室
3)基因在特定外界条件作用下表达
光照影响叶绿素基因的表达
韭 菜
正 常 光 照
韭 黄
黑 暗 条 件
鱼类的肌间骨,俗称“鱼刺”,其发育一般经历肌腱、软骨、肌间骨三个阶段。
根据上述检测结果,推测基因
理由是:
最可能是控制“鱼刺”生长的主效基因,
。
2021年湖北省演练题
23.(14分)上世纪90年代,Y染色体上的性别决定基因(SRY)被首次 报道。最初的线索来源于科学家发现有体细胞核型为XX,但表现男性 体征的人,推测这些XX男性的细胞中可能带有Y染色体片段,且该Y染 色体片段上存在性别决定基因。为验证此推测,科学家对4名XX男性的 体细胞进行染色体分析,发现这些男性体细胞中的一条X染色体上都带 有Y染色体DNA片段,将其中共有的60Kb的片段设定为甲片段。
个体 探针1 探针2 探针3 探针4 探针5 探针6 探针7
正常男性 + + + + + + +
XX男性-1 + + + + + + -
XX男性-2 - + + + + + -
XX男性-3 - - + + + - -
技术支持
电泳图谱的应用练习
【例题1】在基因工程操作中常用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测不同 DNA片段,电泳图谱中DNA片段越小,距离起点越远。科研人员利 用 EcoRI和SamI两种限制酶处理DNA分子甲,得到如下电泳图谱, 其中 1号泳道是标准DNA样品,2号、3号、4号分别是EcoRI单独处 理、Sami单独处理、EcoRI和SamI共同处理甲后的电泳结果。下列 说法正确的是( )
据图可知,B端是电泳的起始端
甲最可能是含1000bp的链状DNA分子
EcoRI和Sami能够催化甲的氢键断裂
EcoRI和Sami的切点最短相距约200bp
SamI
EcoRI
EcoRI
SamI
【例题2】.研究表明,正常女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活,浓缩形成染色较深 的巴氏小体。肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示), 女性杂合子中有5%的个体会患病。下图1为某患者家族遗传系谱图,利用图中四位女性细胞中 与此病有关的基因片段进行PCR,产物经酶切后的电泳结果如图2所示(A基因含一个限制酶切 位点,a基因新增了一个酶切位点)。下列叙述不正确的是()
女性杂合子患ALD的原因很可能是巴氏小体上的基因无法正常表达
II-3个体的基因型是XAXa,患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活
a基因酶切后会出现3个大小不同的DNA片段,新增的酶切位点位于310bpDNA 片段中
若II-1和一个基因型与II-4相同的女性婚配,后代患ALD的概率为0
改变重视教而轻视学的教学惯性
凸显情境化教学中学生的主体地位
当考试中遇到信息量大、书写量 大、理性思维要求高的复杂情境时, 学生害怕信息题,缺乏分析信息的能 力,表现出读不进题、读不懂题、读 懂了不会做、会做不会写等状况,而 教师懊恼在“我讲了多少遍了,学生 怎么还记不住?”“这个类型我们也 做过的,情境稍微一变学生怎么就抓 瞎了?”。
四、积极探索学生主体式学习模式
案例:学生自主讲评习题课
课前准备:某次考试后,挑出本班学生出错率较高的试题作为课堂重点讲 评示例。 轮流安排某学习小组的同学作为“讲题小老师”,分工做讲题准备。
课堂上:首先按照计划由“讲题小老师”依次讲评典型错题,教师指导学 生根据具体情境选择讲题引导问题。如:
(1)自己是如何解析情境的?
(2)回扣哪些基础知识点?
(3)比较新情境与教材内容或科学方法的异同点?
(4)确定哪几个得分关键点?
(5)有怎样的内在逻辑关系?
(6)规范表述需要注意什么?
(7)失分原因是什么?