资源简介

1.2 细胞的多样性和统一性教案
【教材分析】
本节内容位于人教版《生物学 必修 1 分子与细胞》第一章第 2 节，是细胞生物学中最基本的知识，是其他学习内容的基础，在其他版本的教材中，也作为基础内容呈现。教材引导学生通过观察和比较来认识细胞的多样性和统一性，初步建立“结构与功能相适应”的生命观念。本节内容的重难点是高倍镜的使用和真核细胞、原核细胞的区别和联系。本节内容需要安排两课时，第一课时，我们完成理论知识的讲解，图片展示各种细胞，让学生对细胞结构统一性和多样性有深刻的理解，从而引出真核细胞、原核细胞的区别和联系。为后续学习细胞显微结构打下基础；第二课时，主要是安排学生动手实际操作使用高倍镜观察永久装片及学生自制的临时装片，培养学生动手能力，为后面的实验打下基础。
【学情分析】
本节是新课程标准高一生物第1章第2节的实验内容，学生在初中已经学习了显微镜的用法，但很多条件有限的学校并没有真正开设实验操作，对部分学生来说，该节实验课是对显微镜的“扫盲”，对所有学生而言，做好这个实验对高中实验基本技能的建立过程极为重要，也为以后的生物实验操作打好坚实的基础。因此该节实验的重要程度可见一斑。
【核心素养】
1.使用高倍镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点
2.比较原核细胞和真核细胞，说出它们的区别与联系
3.通过比较、归纳、抽象和概括，阐明细胞有统一结构模式
【教学重难点】
重点：用高倍显微镜观察细胞，并分析不同细胞的异同点；比较原核细胞和真核细胞的异同点
难点：比较原核细胞和真核细胞的异同点
【新课导入】
教师利用课件展示细胞图片，并提问：
1.图中共有几种细胞？它们的名称分别是什么？有哪些共同的结构？
2.请举一两个例子，说说不同种类细胞的形态结构不同的原因。
教师讲解以上问题：
1.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、洋葱根尖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.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，这有利于与氧充分接触，起到运输氧的作用；洋葱表皮细胞呈长方体形状，排列紧密，有利于起到保护作用。
教师：那么这些细胞图片是怎么得来的？只用肉眼我们能看到吗？现在让我们来学习一下显微镜的使用。
【新课讲解】
观察细胞
1.回忆显微镜的结构
2.引导学生回忆显微镜的使用步骤
【操作示范】示范显微镜的使用方法，强调由低倍镜转换成高倍镜的注意事项，提出思考问题：
（1）如何将目标物移到视野的中央？ 同向原则
（2）如何调节视野的亮度？
（3）如何调节物象的清晰度？
注意：换到高倍镜后， 禁止调节粗准焦螺旋
3．显微镜的成像原理
(1)显微镜下所成的像与实物相比是倒立的，即显微镜成倒像。若观察的实物为“b”，则显微镜中看到的物像应为“q”。
(2)若将下图中的细胞移到视野正中央，应先将装片向右下方移动。
(3)放大倍数＝目镜放大倍数×物镜放大倍数，这里的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积的放大倍数。
(4)甲、乙两图为(10×)物镜和(10×)目镜下的观察结果，若将物镜换成40×，则能观察到的细胞数目分别为多少？试总结推算规律。
【总结规律】
（1）一行细胞数量的变化，可根据放大倍数与视野范围成反比的规律计算。如：在10×10放大倍数下看到32个细胞在视野的直径上排成一行，则转换为10×40的放大倍数后，看到的一行细胞数为8个。
（2）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。如：在10×10放大倍数下看到32个细胞充满视野，则转换为10×40的放大倍数后看到的细胞数为2个。
提示　甲为4个，乙为4个
4．高倍镜与低倍镜的比较以及使用方法
下图Ⅰ～Ⅳ分别是放大倍数不同的目镜和物镜，Ⅴ～Ⅵ分别是在高倍镜和低倍镜下看到的细胞，请分析回答：
（1）结合图Ⅰ～Ⅵ所示，从以下方面比较低倍镜和高倍镜，完成表格：
项目 目镜长度 物镜长度 物镜与玻片的距离 细胞数目 细胞大小 视野范围 视野亮度
放大倍数低 长 短 远 多 小 大 亮
放大倍数高 短 长 近 少 大 小 暗
(2)若将高倍镜下的视野调亮，应该换用大光圈和凹面镜。
(3)使用高倍镜观察的步骤是亮→移→转→调，能否将“移”和“转”颠倒顺序？为什么？
提示　不能，因为高倍镜的视野范围小。
(4)高倍镜下，为使物像清晰，应该调节细准焦螺旋而不是粗准焦螺旋，为什么？
提示　高倍镜下，物镜与玻片的距离近，因调节粗准焦螺旋会导致镜筒调节幅度过大，容易压碎玻片或损坏物镜镜头，且容易错过清晰物像。
【视频指导】播放实验视频：酵母菌、水绵、叶的保卫细胞、人的口腔上皮细胞的形态结构
教师：把学生分成几个实验小组。并要求学生完成以下表格：
细胞名称 形态 细胞核 细胞质 细胞膜 细胞壁
酵母菌细胞 有 有 有 有
…
【结果分析】
实验在制作临时装片时，为什么植物细胞用清水，而动物细胞用生理盐水？
提示：植物细胞有细胞壁，植物吸水后不会撑破细胞，便于观察。而动物细胞没有细胞壁，为了防止细胞失水过多影响生理活性或吸水过多而破裂，要用与细胞质浓度相同的生理盐水，以维持动物细胞的正常结构和功能。
2．实验结果分析：试归纳所观察的细胞在结构上的共同点，并描述它们之间的差异，分析产生差异的可能原因。
提示　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。各种细胞之间在形态、结构、功能上不同，这种差异和产生差异的可能原因是这些细胞的结构和功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化产生的结果。
3．实验结论：通过观察各种各样的细胞，你能得出什么结论？
提示　细胞既有统一性，又有多样性。
4．视野模糊原因分析
(1)整个视野模糊——细准焦螺旋未调节好。
(2)视野一半清晰，一半模糊—观察材料有重叠，观察材料应薄而透明。
(3)有异物存在。
5．调节视野亮度的操作
(1)观察染色标本或高倍镜观察——光线宜强。
(2)观察无色或未染色标本或低倍镜观察——光线宜弱。
(3)视野一半暗一半亮——应调反光镜。
原核细胞和真核细胞
1．细胞结构的生物分类
结合刚刚在显微镜下看到的细胞以及大肠杆菌照片思考：是否所有细胞都有细胞核？
展示大肠杆菌的和蓝细菌的细胞模式图。引导学生总结得出：根据细胞中有无以核膜包被的细胞核可以将细胞分为原核细胞和真核细胞。
指导学生自学P10~P12，并根据大肠杆菌模式图、植物细胞模式图，比较原核细胞和真核细胞，师生共同完成表格：
类别 原核细胞 真核细胞
细胞大小
染色体
细胞核
细胞质
DNA
生物类群
2．原核生物：由原核细胞构成的生物，其细胞内的环状DNA分子主要存在于拟核区。依次介绍不同种类的原核生物。
（1）蓝细菌：
展示不同种类的蓝细菌（色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌），引导学生讨论蓝细菌与人类的关系（水华、发菜）。
教师和学生一起对蓝细菌进行总结：
（2）细菌：
教师展示不同种类的细菌：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霍乱弧菌。教师强调判断细菌的小技巧：凡是“菌”前面有“杆”、“球”、“弧”、 “螺旋”都是细菌。
（3）放线菌、支原体、衣原体：
教师展示放线菌、支原体和衣原体的图片，并指出支原体细胞是生物界最小的细胞。
3．真核生物
由真核细胞构成的生物称为真核生物。
教师介绍不同的真核生物：酵母菌、树菇、灵芝、大熊猫、冷箭竹、婴儿等。
对生物进行总结：
【板书】
细胞的统一性和多样性
一、显微镜的使用方法和注意事项
1、目镜和物镜的区别
2、高倍镜的使用方法
二、原核细胞和真核细胞
1、生物种类
2、结构区别
3、判断方法
【课后反思】
学生对显微镜的兴趣是非常浓厚，但是实验操作对高中生而言，存在一定的难度。本节课使用共二课时。第一课时中包含显微镜的结构介绍、使用及注意事项，和视频使用高倍显微镜观察几种细胞，因学生初中对显微镜有所了解，所以在回顾显微镜的使用上并不难，但低倍镜和高倍镜的成像原理、区别、放大倍数计算，增加了学习难度。
在原核细胞和真核细胞上面，利用很多小技巧、小口诀来帮助学生记忆理解。

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