生物必修1《分子与细胞》细胞的多样性和统一性教案及反思

这是一份生物必修1《分子与细胞》细胞的多样性和统一性教案及反思，共9页。教案主要包含了实验，原核细胞和真核细胞等内容，欢迎下载使用。
教学目标
1.科学探究:使用高倍显微镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。
2.生命观念:比较真核细胞和原核细胞,说出它们的区别与联系。
3.科学思维:通过比较、归纳、抽象和概括,阐明细胞有统一的结构模式。
评价目标
1.培养学生正确使用显微镜,增强学生实验能力和观察对比能力。
2.通过比较真核细胞和原核细胞的异同,引导学生总结出细胞的多样性和统一性。
教学重难点
重点:原核细胞和真核细胞的区别与联系。
难点:使用高倍显微镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。
教学方法
1.实验法:使用高倍显微镜,学生进行分组实验,观察几种细胞。
2.学案导学:见学案。
3.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。
课时安排
1课时
教学准备
1.学生的学习准备:预习实验“使用高倍显微镜观察几种细胞”,初步把握实验的原理和方法步骤。
2.教师的教学准备:制作PPT,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置:六人一组,教室内教学。课前准备好显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、清水等材料用具,配制常用染色液。
教学设计
导入新课
结合课本上的问题探讨进行。
1.请分辨一共有几种细胞?你能说出它们的名称吗?它们共同的特点有哪些?
总结:从图中至少可以看出5种细胞,它们分别是红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、正在分裂的植物细胞和洋葱表皮细胞。这些细胞共同的结构有细胞膜、细胞质和细胞核(植物细胞还有细胞壁,人的成熟红细胞没有细胞核)。
2.你能从中举出一两个例子,说说造成细胞不同形态结构的原因吗?
总结:细胞具有不同的形态结构是因为生物体内的细胞所处的位置(时间和空间)不同,功能不同,是细胞分化的结果。例如,红细胞呈两面凹的圆饼状,这有利于与氧气充分接触,起到运输氧气的作用;洋葱鳞片叶表皮细胞呈长方体形状,排列紧密,起到保护作用。
(设计意图:由学生熟悉的现象导入,创设问题情境,激发学生的探究欲望,发动学生主动地参与学习过程。)
教学过程:观察细胞
一、实验:使用高倍显微镜观察几种细胞
回忆初中有关显微镜的使用方法,参考课本P10图,请各小组讨论使用高倍镜的方法步骤和注意事项,在使用低倍镜的基础上学会使用高倍镜。
课前教师要准备好学生做实验时使用的材料。
(1)单细胞生物:酵母菌、衣藻、草履虫。
(2)多细胞生物:水绵、洋葱鳞片叶表皮细胞,人的口腔上皮细胞装片。
学生分组实验(以一个大组为单位,分别制作酵母菌、水绵、叶的保卫细胞、口腔上皮细胞装片)。
探究活动1
问题1:在不同放大倍数的显微镜下观察到的细胞有何区别,是低倍镜还是高倍镜的视野大、视野明亮,为什么?
(低倍镜的视野大,透光率高,放大倍数小;高倍镜的视野小,透光率低,但放大倍数高)
问题2:为什么要先用低倍镜观察清楚后,将观察目标移动到视野中央,再换高倍镜观察?
(如果直接用高倍镜观察,往往由于观察的对象不在视野范围内而找不到。因此,需要先用低倍镜观察清楚,并把要放大观察的目标移至视野的中央,再换高倍镜观察。)
问题3:换用高倍镜后,再转动粗准焦螺旋行不行?
(不行。用高倍镜观察,只需微调,若转动粗准焦螺旋,容易压坏装片。)
总结
(1)显微镜的使用应严格按照取镜→安放→对光→压片→观察的程序进行。
(2)显微镜的放大倍数(物像大小对物体大小的比例):显微镜的放大倍数等于目镜的放大倍数和物镜放大倍数的乘积。放大倍数指的是物体的宽度和长度的放大倍数,而不是面积和体积的放大倍数。
(3)物像移动方向与装片移动方向的关系:由于显微镜下成的像是倒像,所以,物像移动的方向与载玻片移动的方向是相反的。
探究活动2
问题1:使用高倍镜观察的步骤和要点是什么?
(1)首先转动反光镜使视野明亮。用低倍镜观察,找到要观察的物像,移到视野的中央。
(2)转动转换器,使用高倍镜观察,并轻轻转动细准焦螺旋,直到看清楚材料为止。
问题2:试归纳观察到的细胞在形态、结构上的共同点,并描述它们之间的差异,分析产生差异的可能原因。
这些细胞在结构上的共同点是有细胞膜、细胞质和细胞核,植物细胞还有细胞壁。
各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因:这些细胞的位置和功能不同,其结构与功能相适应,这是个体发育过程中细胞分化产生的差异。体现了细胞的多样性和细胞的统一性。
问题3:出示一个大肠杆菌的照片和结构示意图,分析它与本实验所观察到的细胞有什么主要区别?
(从模式图中可以看出,大肠杆菌没有明显的细胞核,没有核膜,细胞外有鞭毛,等等。)
二、原核细胞和真核细胞
我们借助高倍显微镜观察了几种细胞的形态和结构,现在我们首先来回忆一下这些细胞的形态和结构。
(结合课本问题探讨中的五种细胞的图片、细菌和蓝细菌图片,组织学生进行思考讨论。)
复习讨论题:
①归纳这些细胞在结构上的共同点和不同点;
②分析它们之间产生差异的可能原因。
总结:细胞的形态、结构和功能是多样的,因此细胞具有多样性。但无论细胞的形状、结构如何多样化,所有的细胞都有共同的基本结构——细胞膜、细胞质,这又说明了细胞具有统一性。
细胞有着共同的基本结构,但有一类细胞是没有成形的细胞核的。科学家根据有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞两大类。
探究活动
指导学生自学课本P11~12。
(1)看书过程中,重点内容、相关概念用笔划一下,等会方便回答问题,也便于以后进行复习。
(2)充分利用课本里的模式图来辅助文字的理解,读图能力对于学习生物很重要。
(3)看完书以后以小组为单位讨论刚才所提的问题,并思考讨论以下问题。
探究活动3
(1)找出一些相关概念:拟核、原核细胞、原核生物、真核、真核细胞、真核生物。
(2)原核生物的基本特征。
(3)原核细胞和真核细胞的区别与联系。
总结
①请学生给以下概念定义。
原核细胞、原核生物、拟核
真核细胞、真核生物、真核
教师强调这些概念的层次关系。例如,具有拟核的细胞称原核细胞,由原核细胞构成的生物是原核生物。
②原核生物的基本特征(以蓝细菌为例)。
宏观:以细胞群体出现,如水体富营养化——赤潮、水华;如状如发丝,呈蓝黑色——发菜。
微观:没有以核膜为边界的拟核——环状DNA分子。
细胞质:藻蓝素和叶绿素——能进行光合作用(自养生物)。
③根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。
展示原核生物和真核生物的类群。
原核生物:细菌、蓝细菌等。
真核生物:真菌、植物、动物等。
总结:原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质,但没有以核膜为界限的细胞核,也没有染色体,但有环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核,真核细胞染色体的主要成分也是DNA,这让我们再一次看到了原核细胞与真核细胞的统一性。
总结
①原核细胞和真核细胞最大的区别在于——细胞核是否成形。
②细菌、蓝细菌不是指一种生物,而是指一大类生物。例如,大肠杆菌是细菌中的一种;蓝细菌又包括颤蓝细菌、念珠蓝细菌、色球蓝细菌等。
思考与讨论
细胞一定要有细胞核吗?一定要有染色体吗?拟核主要是什么物质?
(绝大多数细胞有细胞核,只有少数细胞没有细胞核。例如,人的成熟的红细胞就没有细胞核。细菌是单细胞生物,蓝细菌以单细胞或以细胞群体的形式存在,它们的细胞与植物细胞和动物细胞比较,没有成形的细胞核,而有拟核。拟核与细胞核的区别主要有两点:①拟核没有核膜,没有核仁;②拟核中的遗传物质不是以染色体的形式存在,而是直接以DNA的形式存在。)
本节课设计意图
问题探讨→回忆初中实验中用低倍镜观察过的几种细胞
↓
观察细胞→尝试用高倍镜观察几种细胞
↓
原核细胞和真核细胞→总结、比较两大细胞类型
↓
细胞的多样性和统一性→让学生认识到科学的探索是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程
非测试性评价
1.你喜欢这堂课吗?你最喜欢哪个环节?哪个环节你认为还有不足?
。
2.在这节课上你学到足够的知识了吗?
。
3.你参与小组合作探究时积极吗?
。
4.你对本堂课重难点的突破还有别的创意吗?
。
(设计意图:该环节是本节课教学环节的延续,通过这几个问题让学生对自己、对小组、对教师、对课堂都进行评价,根据学生的回答,可以促使教师进一步改进自己的教学,是师生交流的另一个平台。)
课堂小结
细胞的多样性和统一性:
形态、结构不同——多样性;
共同的基本结构——统一性;
原核细胞和真核细胞——多样性、统一性。
结论:细胞既具有多样性又有统一性。
布置作业
1.巩固本节课所学知识。
2.完成学案中的非测试性评价。
教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方;课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等;最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
本节课的使用高倍显微镜观察几种细胞是课本上重要的学生必做实验,学生分组实验并合作探究,在老师的引导下完成教学重点内容——高倍显微镜的使用步骤和要求,并通过亲身实践进一步领会了实验原理;突破了本节课的难点——观察到的细胞在结构上的异同点;在探究实验的过程中学生也提升了生物学的科学素养。整堂课学生求知欲旺盛,亲自动手操作,加深了印象,提高了能力。生物学科是一门自然科学,需要学生做的实验必须做,长时间不做实验学生的动手能力明显下降,同样也会影响学生的分析拓展能力。在小组的合作实验中,实验能力强的学生动手能力较好,实验能力弱的学生就差一些。所以教师要着重强调实验的规范性,特别是实验仪器的使用。
板书设计
第2节 细胞的多样性和统一性
一、使用高倍显微镜观察几种细胞
1.高倍显微镜的使用步骤和注意事项
步骤:
对光——放置装片——用低倍镜观察——将要放大观察的部位移至视野中央——转换高倍镜——用细准焦螺旋调焦并观察
2.制作临时装片的步骤
3.实验结果与结论
结果:(1)不同的细胞,其形态、大小千差万别。
(2)不同的细胞有共同的结构:细胞膜、细胞质和细胞核。
结论:细胞既具有多样性又有统一性。
二、细胞的多样性和统一性
1.原核细胞与真核细胞的区别
2.原核生物的特征
蓝细菌宏观:当以细胞群体的形式存在时,可出现水体富营养化——赤潮、水华状如发丝,呈黑蓝色——发菜微观没有成形的细胞核、有拟核——环状DNA分子细胞质有藻蓝素和叶绿素——能进行光合作用(自养生物)核糖体
备课资源
1.细胞的形态、结构和大小
(1)细胞的形态
自然界中几乎所有的生物都是由细胞组成的,只是不同的生物体细胞的大小和形态有所不同。有的细胞能被人的眼睛直接看到,如鸟类的蛋黄,最大的直径近10 cm(鸵鸟蛋的蛋黄)。有的细胞直径只有0.1 μm左右,要借助于显微镜才能看到,如细菌。大多数细胞的直径为10~100 μm,用低倍显微镜就能看到。细胞的大小,即使在同一生物体的相同组织中也不一样。同一个细胞,处于不同发育阶段,它的大小也在变化。
细胞的形态多种多样,有球体、多面体、纺锤体和柱状体等。由于细胞内在的结构、自身表面张力以及外部的机械压力,各种细胞总是保持一定形态。细胞的形态结构和功能之间有密切关系。例如,有的动物的神经细胞会伸展几米,这是因为伸长的神经细胞有利于兴奋的传导。高大的树木之所以能郁郁葱葱,是因为植物体内的导管、筛管细胞是管状的,有利于水分和营养的运输。
(2)细胞的亚显微结构
普通光学显微镜的分辨极限约为0.2 μm,而细胞内更加细微的结构,如核糖体、微管等直径均小于0.2 μm,用普通光学显微镜是观察不到的。电子显微镜以电子束代替光照,对细胞的超微结构的分辨能力可达0.1~0.2 nm。用电子显微镜看到的细胞超微结构叫作细胞的亚显微结构。
(3)由于细胞很微小,用电子显微镜观看的细胞膜、细胞器则更加微小,所以在表示它们的大小时,测量单位通常用微米(μm)、纳米(nm)、埃(Å)表示。
换算关系如下:
1米(m)=103毫米(mm)
1毫米(mm)=103微米(μm)
1微米(μm)=103纳米(nm)
1纳米(nm)=10埃(Å)
1 m=103 mm=106μm=109 nm=1010Å
即1Å=10-1 nm=10-4 μm=10-7mm=10-10m
2.病毒
病毒是已知最微小的生活在细胞内的非细胞生物体,它的大小为10~300 nm。常见的有球状(实际上是二十面体对称球状,如流感病毒、腺病毒)、杆状(如烟草花叶病毒)以及蝌蚪状(如大肠杆菌噬菌体)。
通过化学方法,可将病毒提纯成结晶状态。结晶的病毒在试管里就像普通的化学药品,看不出有任何生物的特征。但是,一进入活细胞内,病毒就变得十分活跃,表现出生物的特征。这就是说,病毒只有寄生在其他生物的细胞中才能繁殖。
据统计,人和动物约60%的疾病是由病毒感染引起的,其中腮腺炎、脊髓灰质炎、流行性感冒、病毒性肝炎、狂犬病、流行性乙型脑炎等是常见的威胁人类健康的病毒性疾病。
猪瘟、鸡瘟、口蹄疫等病毒性疾病是发展畜牧业的严重障碍。蚕脓病、蜜蜂瘫痪病是养蚕和养蜂生产中最严重的病毒性昆虫疾病。番茄花叶病、水稻黄矮病、大白菜孤丁病等能够严重地威胁农业生产。
3.生物圈
地球表面有生命的地带被称为“生物圈”。它包括地球上一切生命有机体(植物、动物和微生物)及其赖以生存和发展的环境(空气、水、岩石、土壤等)。生物群落与环境之间以及生物群落内部通过能量流动、物质循环和信息传递形成一个统一整体,即生态系统。生物圈是地球上最大的生态系统。群落内部依靠食物链(网)维系着物质和能量的平衡和流动,生物和环境之间也因物质和能量的制约而达到一种较稳定的状态,即生态平衡。生物与环境之间、生物群落内部以及人类与生物环境之间时刻存在着复杂的相互作用,研究这些相互作用将有助于人类更好地保护自身生存的环境。比较项目
物像大小
看到细胞数量
视野范围
物镜与玻片距离
视野亮度
低倍镜
小
多
大
远
亮
高倍镜
比较项目
原核细胞
真核细胞
不同点
大小
较小
较大
本质区别
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的细胞核
遗传物质
裸露的DNA分子
染色体上的DNA分子
细胞器
只有核糖体
有各种细胞器
细胞壁
主要成分是肽聚糖
植物:纤维素和果胶
相
似
点
都有细胞膜、细胞质,都以DNA作为遗传物质
细胞类别
原核细胞
真核细胞
细胞大小
较小
较大
细胞核
无成形的细胞核、无核膜、无核仁、无染色体,有拟核
有成形的真正的细胞核,有核膜、核仁和染色体
细胞质
有核糖体
有核糖体、线粒体等,植物细胞还有叶绿体、液泡等
生物类群
细菌、蓝细菌等
真菌、植物、动物等