第一章第2节细胞的多样性和统一性.docx
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第一章第2节细胞的多样性和统一性
第2节细胞的多样性和统一性
●从容说课
本节教学内容用2课时完成。
其中第一课时完成用高倍显微镜观察几种细胞的实验。
第二课时完成原核细胞和真核细胞的比较以及细胞学说的建立过程的学习。
在初中阶段，学生通常都是用光学显微镜的低倍镜来观察细胞，本节在此基础上，为学生提供不同的生物材料，让学生用高倍镜去观察、比较，从中理解细胞的多样性和统一性。
同时训练学生正确使用高倍显微镜和制作临时装片的实验技能。
原核细胞和真核细胞的比较是本节的教学难点，但由于有了上节课实验的感性认识，教师只要引导学生从“细胞核”入手进行观察和思考，学生就很容易掌握，然后列表总结。
为加深学生对原核生物的认识，引导学生观察教材图1-3，来具体说明原核生物的一些基本特征。
通过这一系列的比较，能使学生对细胞有进一步的认识：
真核细胞、原核细胞都是多种多样的，但它们有相似的细胞膜和细胞质，即它们具有共同性。
细胞学说建立的过程体现了科学探究的过程，是一则很好的生物科学史教育的素材。
课前，安排学生从不同的渠道收集细胞学说建立的资料，结合教材的资料，进行分析整理。
上课时让学生分组介绍自己整理的科学史实，最后使全体学生达成共识：
细胞学说的建立是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程；科学发展与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地推进科学的发展。
本节课后，有一个本章小结，教师引导学生阅读，对本章的知识进行一个全面的总结。
●三维目标
1.知识与技能
（1）用高倍显微镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点。
（2）运用制作临时装片的方法。
（3）说明原核细胞和真核细胞的区别联系。
（4）分析细胞学说建立的过程。
2.过程和方法
（1）自主探究：
根据使用低倍镜观察积累的经验，并参考教材P8图，小组讨论提出使用高倍镜的方法步骤和注意事项。
（2）思维训练：
训练归纳对比的学习方法。
（3）自主学习：
运用互联网、图书、杂志等进行资料的收集和整理。
3.情感态度与价值观
（1）参与小组合作交流，体验合作学习的快乐。
（2）认同细胞既具有多样性又有统一性。
（3）认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程，讨论技术进步在科学发展中的作用。
●教学重点
1.使用高倍显微镜的步骤和要点。
2.归纳比较观察到的细胞在结构上的异同点。
3.原核细胞和真核细胞的区别与联系。
4.分析细胞学说建立的过程。
●教学难点
1.观察到的细胞在结构上的异同点。
2.原核细胞和真核细胞的区别与联系。
●教具准备
1.各种实验仪器。
2.教师课件。
3.学生收集资料。
4.教师准备观察材料。
5.学生自带观察材料，但使用前应经老师的允许。
●课时安排
2课时
第一课时实验：
使用高倍显微镜观察几种细胞
●教学过程
［课前准备］
课前培训8个学生充当“小老师”协助老师指导同学使用显微镜。
教师课前10分钟，制作好所有已选材料的临时装片。
［情境创设］
屏幕显示教师课前10分钟，制作好所有已选材料的临时装片。
同学们，这是我课前10分钟制作好的所有已选材料的临时装片并显微投影出来的。
你们希望了解不同生物的细胞是什么样的吗？
请自己动手吧。
［师生互动］
教学内容
教师的组织引导
学生活动
教学意图
（一）高倍显微镜的使用步骤和要求
根据光学显微镜的构造和原理，以及使用低倍镜观察积累的经验，并参考课本P8图，请各小组讨论使用高倍镜的方法步骤和注意事项。
问题1：
是低倍镜还是高倍镜的视野大，视野明亮？
为什么？
问题2：
为什么要先用低倍镜观察清楚后把要观察放大观察的物像移至视野的中央，再换高倍镜观察？
问题3：
用转换器转过高倍镜后，再转动粗准焦螺旋行不行？
教师归纳高倍显微镜的使用步骤和要求，并用课件展示。
步骤：
对光——放置装片——使镜筒下降——使镜筒上升——观察——将要用高倍镜观察的部位移至视野中央——转动转换器，换至高倍镜——观察
小组讨论学生通过实际操作感受，后回答
考查和帮助学生回忆初中知识，并将其与实际操作结合起来，讨论、整理出高倍显微镜的使用步骤和要点
（二）选材
小组成员分别选用上述材料1～2种，也可以选用自己带来的材料，与之合作，保证每种材料均有人选择
学生分工合作自选材料
（三）制作临时装片
多媒体课件展示临时装片的制作步骤：
1.单个细胞或平层细胞的材料制作临时装片的步骤是：
在载玻片上滴清水——用镊子夹起一小块材料放在载玻片上的清水中涂匀或展开——盖盖玻片。
2.莲叶等多细胞构成的器官临时装片的制作步骤是：
在载玻片上滴一滴清水——用双面刀片在叶的上表皮划一个小方块——用镊子撕取方块中的表皮——放在载玻片上的清水中展开——盖上盖玻片
由每个小组长向组员演示临时装片的制作步骤。
每一成员先观察自己制作的临时装片，再交换相互观察
让学生通过小组成员的相互切磋，掌握制作临时装片的方法
（四）实验结果与结论
教师设计一个观察表，要求学生将观察到的结果填入下表：
细胞种类
大小
细胞壁
细胞膜
细胞器
细胞核
结论
每个学生边观察边记录
考查学生观察能力和实事求是的科学态度
（五）讨论
问题1：
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。
问题2：
出示一个大肠杆菌的照片和结构示意图，它与本实验所观察到的细胞有什么主要区别？
归纳：
1.不同的细胞在形态、大小上千差万别，造成细胞之间产生差异的原因是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的结果。
2.大肠杆菌没有明显的细胞核，没有核膜，细胞外有鞭毛等
小组讨论回答、理解细胞的多样性和统一性
考查学生的归纳总结能力
［教师精讲］
1.高倍显微镜的使用应严格按照步骤和要求来进行：
（1）步骤：
对光——放置装片——使镜筒下降——使镜筒上升——观察——将要用高倍镜观察的部位移至视野中央——转动转换器，换至高倍镜——观察。
（2）注意事项：
①使粗准焦螺旋下降时，双眼要注视物镜与玻片之间的距离，到快接近时（约0.5cm）停止下降。
②在使用高倍镜观察时，不能转动粗准焦螺旋。
2.制作临时装片时不同的材料要做适当的调整：
对单个细胞或平层细胞的材料制作临时装片的步骤是：
在载玻片上滴清水——用镊子夹起一小块材料放在载玻片上的清水中涂匀或展开——盖盖玻片。
对莲叶等多细胞构成的器官临时装片的制作步骤是：
在载玻片上滴一滴清水——用双面刀片在叶的上表皮划一个小方块——用镊子撕取方块中的表皮——放在载玻片上的清水中展开——盖上盖玻片。
3.实验的结果与结论：
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、细胞核。
结论：
细胞既具有多样性又有统一性。
［评价反馈］
1.一个细小物体若被放大50倍，这里“被放大50倍”是指该细小物体的
A.体积B.表面积C.像的面积D.长度或宽度
2.在光照明亮的教室里，用显微镜观察植物细胞时，在显微镜视野上能够清晰看到细胞，但看不清楚内容物，为便于观察，此时应
A.改用凹面反光镜，放大光圈B.改用凹面反光镜，缩小光圈
C.改用平面反光镜，放大光圈D.改用平面反光镜，缩小光圈
参考答案：
1.D2.D
［课堂小结］
由各小组组长总结自己组在实验过程中成功的经验和失败的教训。
［布置作业］
1.“使用高倍镜前必须找到观察目标”，下列有关这句话的解释中，不正确的是
A.高倍镜下观察到的目标数量少，难以找到目标
B.高倍镜下视野暗，难以找到目标
C.高倍镜与玻片的距离较近，调节焦距时容易损伤透镜和玻片
D.在高倍镜下调节焦距和视野高密度都不太方便
2.当显微镜镜筒下降时，操作显微镜的人的目光注视的部位是
A.镜筒B.目镜
C.物镜D.物镜与装片的距离
3.使用高倍镜观察装片的步骤是
①转动转换器把低倍物镜移走，换上高倍镜②在低倍镜下找到目标③将目标移到视野中央④调节细准焦螺旋和反光镜，直到视野适宜、物像清晰为止
A.②③④①B.②③①④C.②④①③D.③④②①
4.当显微镜的目镜为10×，物镜为10×，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞。
若目镜不变，物镜换成40×时，则在视野中可看到这行细胞中的
A.2个B.4个C.16个D.32个
5.用显微镜的一个目镜分别与4个不同倍数的物镜组合来观察蛙的上皮细胞装片。
当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图1－2－1所示。
如果载玻片位置不变，用哪一物镜在一个视野中看到的细胞最多
图1－2－1
A.aB.bC.cD.d
6.你所观察到的酵母菌与大肠杆菌的结构最重要的区别是
A.有无细胞结构B.有无细胞壁C.有无核膜D.有无核糖体
参考答案：
1.B2.D3.B4.A5.D6.C
［课后拓展］
（一）显微镜的结构
显微镜
光学系统：
目镜、物镜、反光镜等
机械系统：
镜座、镜柱、镜臂、载物台、压片夹、遮光器、镜筒、粗（细）准焦螺旋
图1－2－2显微镜的结构
（二）显微镜的成像
1.光源（天然光或人工光源）→反光镜→光圈→物体→物镜（凸透镜）→在镜筒内形成物体放大的实像→目镜→把经物镜形成的放大实像进一步放大。
2.显微镜放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。
（三）显微镜的使用方法
1.取镜与安放
（1）右手握镜臂，左手托镜座。
（2）把显微镜放在实验台的前方稍偏左。
2.对光
（1）转动转换器，使低倍物镜对准通光孔。
（2）选一较大的光圈对准通光孔，左眼注视目镜，转动反光镜，使光线通过通光孔反射到镜筒内，通过目镜，可以看到白亮的视野。
3.低倍镜观察
（1）把所要观察的玻片标本放在载物台上，用压片夹压住，标本要正对通光孔的中心。
（2）转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜接近玻片标本为止（此时实验者的眼睛应当看物镜镜头与标本之间，以免物镜与标本相撞）。
（3）左眼看目镜内，同时反向缓缓转动粗准焦螺旋，使镜筒上升，直到看到物像为止，再稍稍转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。
4.高倍镜观察
（1）移动装片，在低倍镜下使需要放大观察的部分移动到视野中央。
（2）转动转动器，移走低倍物镜，换上高倍物镜。
（3）缓缓调节细准焦螺旋，使物像清晰。
（4）调节光圈，使视野亮度适宜。
（四）操作关键
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.镜头长度与放大倍数的关系：
目镜的长度与放大倍数成反比，物镜的长度与放大倍数成正比。
4.物像移动与装片移动的关系：
由于显微镜下成的像是倒立的像，所以，物像移动的方向与载玻片移动的方向是相反的。
5.放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的关系。
第一种情况：
一行细胞数量的变化，可根据放大倍数与视野成反比的规律计算。
第二种情况：
圆形视野范围内细胞数量的变化，可根据看到的实物范围与放大倍数的平方成反比的规律计算。
●板书设计
第2节细胞的多样性和统一性
第一课时实验：
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——用高倍镜观察
2.制片临时装片的步骤：
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、细胞核。
结论：
细胞既具有多样性又有统一性。
课后反思：
第二课时细胞的多样性和统一性
●教学过程
［课前准备］
1.学生上节实验课的作业。
2.辅导学生收集整理资料。
教师课前召集每个学习小组的组长，布置收集资料的内容、方法、时间，并强调要相互分工合作。
要求将收集到的资料，制作成电脑课件或文字资料，而且必须设计一些问题、习题便于相互提问。
教师布置任务后，要随时跟踪辅导，加强督促和鼓励。
［情境创设］
1.教师展示上节课学生的观察作业。
2.教师展示一个大肠杆菌的照片和结构式图。
［师生互动］
教师：
从你们观察到的不同细胞的比较表中，你们发现这些细胞有什么异同点？
学生：
不同的细胞在形态、大小、功能上都不相同，但它们都有细胞膜、细胞质、细胞核这些共同的结构，植物细胞还有细胞壁。
教师：
观察图中大肠杆菌的细胞，它与你们观察到的细胞有什么不同？
学生：
大肠杆菌没有明显的细胞核，没有核膜。
细胞外有鞭毛等结构。
教师：
请各小组同学讨论下列问题，并完成表格。
思考：
（1）细胞核和拟核在结构上有什么不同？
（2）拟核的成分是什么？
与真核细胞的染色体有什么不同？
（3）原核细胞中有什么结构？
植物细胞的细胞质有哪些结构？
（4）是原核细胞的结构简单，还是真核细胞的结构简单？
表格：
原核细胞与真核细胞的区别：
类别
原核细胞
真核细胞细胞
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、蓝藻
真菌、植物、动物
学生：
1.小组讨论分别回答思考题，并展示填写的表格。
2.小组展示，并对其回答进行评价。
老师展示原核细胞与真核细胞区别表的具体内容，并点评回答中出现的错误。
教师：
由原核细胞构成的原核生物会表现什么样的特征？
学生：
观察课本P9图片，以蓝藻为例说明原核生物一些基本特征。
教师点拨如下：
教师：
真核细胞、原核细胞都是多种多样的，它们都表现了细胞的多样性，但它们在结构上，都有相似的细胞膜和细胞质，表现了结构的统一性。
在前面的学习，我们已经知道，细胞是生命系统中最基本的层次，是生物体结构和功能的基本单位，不同的生物体其细胞的形态大小，功能虽然千差万别，但它们却有共同的结构。
那么是谁发现了细胞呢？
他们是如何发现的呢？
课前各个学习小组都从不同的方面，收集整理了许多相关的资料，现在我们就来参观他们的研究成果吧！
学生1：
从发现细胞和建立细胞学说的科学家的角度来介绍。
维萨里→比夏→虎克→马尔比基→施莱登→施旺→耐格里→魏尔肖……
学生2：
从科学技术的发展程序来介绍。
肉眼观察→光学显微镜观察→电子显微镜观察……
学生3：
从科学实验的角度观察。
解剖人尸体→观察死细胞→观察动、植物的活细胞→观察受精卵的分裂……
学生4：
从理论思维与科学实验结合的角度来介绍。
教师：
上面各位同学的介绍，就是“细胞学说”的建立过程。
该学说有以下几个要点：
①细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物构成。
②细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
③新细胞可以从老细胞中产生。
请同学们思考、讨论并回答下列问题：
①通过分析细胞学说建立过程，你领悟到科学发展具有哪些特点？
②细胞学说主要是阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性。
③恩格斯把细胞学说、能量转化和守恒定律、达尔文进化论并列为19世纪自然科学的三大发现。
细胞学说的地位和意义为什么如此重要？
说出你的理解。
学生：
回答问题。
①通过分析细胞学说的建立过程，可以领悟到科学发现具有以下特点：
科学发现是很多科学家的共同参与、共同努力的结果；科学发现的过程离不开技术的支持；科学发现需要理性思维和实验的结合；科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
②细胞学说提示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础。
③细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地推进了生物学的研究进程。
［教师精讲］
生物界存在着真核细胞和原核细胞两大类细胞。
它们在结构上，都有相似的细胞膜和细胞质，表现了结构的统一性，它们的主要区别是有无核膜包被的细胞核。
在同一个有多细胞构成的生物体内，由于细胞结构和功能的分化，使构成生物体的细胞呈现了多样性。
19世纪建立的细胞学说，它的基本内容阐明了动植物都是以细胞为基本单位，论证了生物界的统一性。
细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地推进了生物学的研究进程。
科学发现是很多科学家共同参与、共同努力的结果，科学发现需要理性思维和实验的结合，科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
［评价反馈］
1.下列生物中，属于真核生物的是
A.酵母菌B.发菜
C.HIVD.乳酸菌
2.下列各项中，属于单细胞藻类的是
A.衣藻B.水绵
C.细菌D.酵母菌
3.水绵可以从下列哪种环境中采集到
A.大洋的海底
B.小河的浅水边
C.潮湿的土坡上
D.海边的洼地
参考答案：
1.A2.A3.B
［课堂小结］
细胞是最基本的生命系统，不同的细胞有着相似的结构：
细胞膜、细胞质和与遗传有关的核物质。
19世纪科学家建立细胞学说，它阐明了动植物都是以细胞为基本单位，论证了生物界的统一性。
本节的知识可归纳如下：
［布置作业］
教材P12练习。
［课后拓展］
1.用高倍显微镜观察酵母菌和乳酸菌，可以用来鉴别两者差异的主要结构是
A.细胞壁B.细胞膜
C.细胞质D.核膜
2.19世纪30年代创立的细胞学说的最主要的意义是
A.证明病毒不具有细胞结构
B.使人们对生物体的结构认识进入微观领域
C.证明生物之间存在亲缘关系
D.发现动、植物细胞的不同之处
3.某同学在低倍镜下看到了标本，但太小，换用高倍物镜后，来回调节细准焦螺旋，始终看不到要放大的物像，其可能的原因是_____________________。
4.阅读下面材料，并回答
（1）～（4）题。
美国“9·11”事件后，炭疽杆菌这一恐怖的生物武器已变得家喻户晓。
由这种细菌感染的疾病症状之一是皮肤创面中央略凹陷，外形似毒疮，上覆黑色似炭块的坏死组织，故称为“炭疽”。
虽然炭疽杆菌是形体较大的致病菌，但如果不借助放大仪器，人们仍看不到它。
炭疽杆菌对营养条件要求不高，在普通培养基中分裂繁殖形成长链状，在含有血清的培养基上形成荚膜，这是炭疽芽孢杆菌的特点。
氧气充足，温度适宜（25～30℃）的人工培养基上易形成芽孢，芽孢没有繁殖作用，是生命活动微弱的休眠体，芽孢不仅对低温、潮湿等不良环境的抵抗力极强，也不会因阳光照射、喷洒消毒药品而死亡，是炭疽杆菌被用作生物武器的主要形式。
炭疽杆菌为需氧芽孢杆菌，在有氧环境中生长发育良好，在无氧条件下则不生长。
人和动物接触被炭疽芽孢污染的环境如空气、水、食物、土壤等，经皮肤伤口、皮肤黏膜、消化道和呼吸道等途径侵入机体，引起皮肤炭疽、肺炭疽、肠炭疽、脑炭疽等。
炭疽杆菌释放炭疽毒素，这种毒素能杀死血液中的免疫细胞；增强微血管的通透性，导致出血和组织肿胀；抑制中枢神经系统，从而发生呼吸衰竭和心脏衰竭。
炭疽杆菌作为生物武器的剂型就是其芽孢附着在一定的载体（羽毛、树叶、昆虫或滑石粉等）上后，再进行大面积的扩散传播。
炭疽杆菌虽有致病力强、感染后潜伏期短、致死率高等特点，但让人感到恐惧的真正原因是它的高度隐秘性，发病初期常被当作感冒、皮肤病，以致延误最佳治疗时间。
抗生素能够抑制炭孢感染，但条件是必须在接触炭疽杆菌后的48小时内使用。
（1）炭疽杆菌和酵母菌在结构上的重要区别是___________。
A.前者无细胞壁，后者有细胞壁
B.前者比后者结构复杂
C.前者无核膜，后者有核膜
D.前者无染色体，后者有染色体
（2）生物界中的菌类，它们获取营养物质的基本方式是吸收，与之相适应的是它们的个体一般都很小。
下列关于炭疽杆菌体积小的意义叙述，其中不正确的是___________。
A.体积小，使其繁殖力强，数量大，分布广
B.体积小，使其结构简单，有利于自养
C.体积小，使其表面积相对较大，有利于吸收
D.体积小，使其菌类利用更多寄主
（3）炭疽杆菌经感染动物的皮肤伤口、皮肤黏膜、呼吸道等途径侵入机体，抵抗吞噬作用引起临床症状，炭疽杆菌与易感染动物的这种关系叫___________。
（4）炭疽杆菌在活体内不易形成芽孢，在人工培养基或外界环境中易形成芽孢。
当吸入带有炭疽芽孢的尘埃时，芽孢会繁殖产生毒素。
炭疽杆菌产生芽孢这是__________________的一种形式。
参考答案：
1.D（酵母菌是一种真菌，属于真核生物；乳酸菌是一种细菌，属于原核生物。
二者的主要区别是：
前者有成形的细胞核，即有核膜，后者无成形的细胞核，即无核膜）
2.C（1665年罗伯特·虎克发现了细胞，从而使人们对生物体的认识进入细胞这一微观领域。
19世纪30年代施莱登和施旺建立了细胞学说，指出“一切动植物都是由细胞发育而来”，从而“证明两大有机界最本质的联系，推倒了分隔动植物界的巨大屏障”，也就是说证明了生物之间存在亲缘关系）
3.解析：
实验室所使用的显微镜，低倍物镜和高倍物镜是配套的。
移走低倍物镜换用高倍物镜后，稍稍转动细准焦螺旋，就应该能看到清晰的放大的物像，如果看不到，则很可能是在换用高倍物镜前，未将目标移到低倍镜视野的中心。
答案：
未把低倍镜下将要观察的目标移到视野中心
4.解析：
炭疽杆菌是一种细菌，属于原核生物，而酵母菌是一种真菌，属于真核生物。
二者的主要区别在于：
前者无核膜，后者有核膜。
炭疽杆菌易形成芽孢，芽孢对低温、潮湿等不良环境的抵抗力极强，这体现了生物对环境的适应性。
答案：
（1）C
（2）B（3）寄生（4）适应外界环境
●板书设计
第二课时细胞的多样性和统一性
1.细胞与真核细胞的区别
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、蓝藻
真菌、植物、动物
2.原核生物的特征
课后反思：
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