资源简介

1.2. 细胞的多样性和统一性教学设计
一、基本信息
教材版本：人教版高中生物必修 1《分子与细胞》
课题：第 1 章第 2 节《细胞的多样性和统一性》
课时：1 课时（45 分钟）
课型：新授课（含显微镜实验操作）
二、课标要求
依据普通高中生物学课程标准（2017 版 2020 修订）
使用光学显微镜观察多种多样的细胞，辨别不同细胞形态；
描述原核细胞与真核细胞的最大区别，即原核细胞无以核膜为界限的细胞核；
比较原核、真核细胞异同，说出细胞既具有多样性又具有统一性。
三、核心素养目标
生命观念：建立结构与功能观，认识细胞的多样性；理解原核细胞、真核细胞的统一性；知道蓝细菌无叶绿体，但含有光合色素可以进行光合作用。
科学思维：通过列表比较原核细胞与真核细胞，训练比较、归纳概括的思维；理解显微镜成像原理，学会相关计算。
科学探究：熟练掌握高倍显微镜的操作步骤，能独立完成 “找、移、转、调”；学会判断污物位置，规范显微镜操作。
社会责任：结合蓝细菌引起水华、赤潮现象，认识水体富营养化带来的环境问题，树立生态保护意识。
四、教学重难点
教学重点
高倍显微镜的使用方法；
原核细胞和真核细胞的区别与联系；
细胞的多样性与统一性。
教学难点
显微镜成像规律、放大倍数的计算；
区分原核生物与真核生物；
理解蓝细菌可以进行光合作用的原因。
五、学情分析
学生初中已经学习低倍显微镜使用，见过动植物细胞图片，但高倍镜操作不熟悉；对原核、真核没有概念，容易混淆酵母菌、蓝细菌、绿藻；容易错误认为蓝细菌有叶绿体。高一学生好奇心强，乐于动手实验，但操作规范性不足，需要教师示范纠错。
六、教学准备
教具：光学显微镜、载玻片、临时装片（口腔上皮细胞、洋葱表皮细胞等）；
PPT 课件（使用课件素材：多种细胞显微图、显微镜结构图、细菌模式图、蓝细菌模式图、课堂练习题）。
七、教学过程（45 分钟）
（一）情境导入（3min）
教师展示 PPT 中多种细胞图片：口腔上皮细胞、血细胞、洋葱表皮细胞、酵母菌、水绵。
提问：这些细胞形态大小各不相同，说明细胞具有什么特点？这些细胞又有哪些共同结构？
学生回答，引出课题：细胞的多样性和统一性。
（二）新知 1：使用高倍显微镜观察细胞（20min）
1. 显微镜结构区分
结合课件显微镜结构图讲解：
目镜：无螺纹，越长放大倍数越小
物镜：有螺纹，越长放大倍数越大
总放大倍数 = 目镜放大倍数 × 物镜放大倍数；放大的是物体长和宽，不是面积。
遮光器（光圈）、反光镜调节视野亮度：大光圈、凹面镜→视野变亮；小光圈、平面镜→视野变暗。
2. 高倍镜操作步骤（找 — 移 — 转 — 调）
找：低倍镜下找到物像；
移：移动装片，将目标移到视野中央（物像在哪，玻片向哪移动）；
转：转动转换器，换高倍物镜对准通光孔；
调：调节细准焦螺旋使物像清晰；视野暗，调节光圈或反光镜。
重点强调：换高倍镜后严禁使用粗准焦螺旋，防止压碎装片、损坏镜头。
3. 显微镜成像特点
成上下、左右均颠倒的虚像。
例：实物写 “b”，视野看到 “q”；细胞质实际流动方向与视野观察方向一致，看到顺时针，实际也是顺时针。
4. 污物位置判断
污物三处来源：目镜、物镜、装片。
移动装片：污物移动→污物在装片；不动，转动目镜，污物动→在目镜；否则在物镜。
5. 细胞计数计算
①细胞排成一行：观察细胞数 = 原细胞数 ÷ 放大倍数；
②细胞充满整个视野：观察细胞数 = 原细胞数 ÷（放大倍数） 。
6. 学生分组实验
学生动手观察细胞装片，教师巡视，纠正错误操作。
7. 即时练习
课件出示 4 道选择题，学生作答，教师讲评巩固显微镜知识点。
（三）新知 2：原核细胞和真核细胞（15min）
1. 分类依据：有无以核膜为界限的细胞核
真核细胞：有核膜包被的细胞核；由真核细胞构成的生物叫真核生物。
实例：动物、植物、真菌（酵母菌、霉菌）
原核细胞：无以核膜包被的细胞核，只有拟核；由原核细胞构成原核生物。
实例：细菌（大肠杆菌、乳酸菌）、蓝细菌（颤蓝细菌、发菜）、支原体、衣原体。
2. 原核细胞结构（细菌模式图）
细胞壁：肽聚糖（支原体无细胞壁）；细胞膜；细胞质；只有核糖体一种细胞器；
拟核：大型环状 DNA，无核膜、核仁，无染色体。
3. 蓝细菌重点讲解（蓝细菌模式图）
宏观：群体形式出现，淡水富营养化造成水华，海水富营养化造成赤潮。
微观：细胞内含有叶绿素和藻蓝素，无叶绿体，可进行光合作用，属于自养生物。
4. 表格对比原核细胞与真核细胞
类别 原核细胞 真核细胞
细胞大小 较小 较大
细胞核（本质区别） 无核膜、核仁；拟核，无染色体 有核膜、核仁；DNA 和蛋白质形成染色体
细胞质 仅核糖体一种细胞器 多种复杂细胞器
细胞壁 除支原体外，肽聚糖 植物 纤维素和果胶；动物无；真菌有
（四）新知 3：细胞的多样性和统一性（4min）
多样性：细胞形态、大小、结构、功能多种多样；原核细胞和真核细胞结构存在差异。
统一性：原核、真核细胞都具有细胞膜、细胞质；都含有核糖体；都以 DNA 作为遗传物质。
（五）课堂小结（2min）
师生共同梳理本节课主干：
高倍镜操作四步：找移转调；
原核、真核本质区别；蓝细菌特点；
细胞多样性、统一性表现。
（六）作业与拓展学习设计（1min）
基础巩固（全员必做·夯实基础）
（一）单项选择题
1. 下列关于高倍显微镜使用的叙述，正确的是（ ）
A. 直接使用高倍物镜观察装片
B. 换高倍镜后先用粗准焦螺旋调焦
C. 高倍镜视野更亮、观察范围更大
D. 先低倍镜找到清晰物像并移至视野中央，再换高倍镜
2. 下列生物中，全部属于原核生物的一组是（ ）
A. 大肠杆菌、蓝细菌、乳酸菌
B. 酵母菌、草履虫、变形虫
C. 霉菌、发菜、噬菌体
D. 衣藻、水绵、醋酸菌
3. 原核细胞和真核细胞最根本的区别是（ ）
A. 有无细胞膜
B. 有无细胞质
C. 有无以核膜为界限的细胞核
D. 有无核糖体
（二）判断题（对的打√，错的打×）
1. 原核细胞没有细胞核，也没有任何细胞器。（ ）
2. 所有细胞都含有细胞膜、细胞质，都以DNA为遗传物质，体现细胞的统一性。（ ）
3. 蓝细菌含有叶绿体，可以进行光合作用。（ ）
（三）填空题
1. 真核细胞与原核细胞的本质区别是________________________________。
2. 原核生物常见类群：、、支原体、衣原体等。
3. 细胞的统一性体现在：都有________、遗传物质都是________。
能力提升（课时选做·理解辨析）
（一）单项选择题
1. 下列关于显微镜成像特点的叙述，错误的是（ ）
A. 显微镜成倒立、放大的虚像
B. 视野中物像偏左，需向左移动装片可将物像移至中央
C. 放大倍数越大，看到的细胞数目越多
D. 换高倍镜后需要调细准焦螺旋使物像清晰
2. 下列关于蓝细菌的叙述，正确的是（ ）
A. 蓝细菌是真核生物
B. 蓝细菌无叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用
C. 蓝细菌依靠细胞核控制代谢
D. 蓝细菌不能独立代谢
3. 下列生物结构中，不具有细胞壁的是（ ）
A. 植物细胞 B. 大肠杆菌 C. 动物细胞 D. 蓝细菌
（二）简答题
1. 请简要写出高倍显微镜的操作步骤。
2. 列表简要说明原核细胞与真核细胞在细胞核、细胞器、染色体三方面的主要区别。
拓展探究（拔高选做·综合思维）
1. 情境分析
池塘水体富营养化时会出现“水华”现象，主要由蓝细菌大量繁殖导致。结合本节知识回答：
（1）蓝细菌属于原核生物的依据是什么？
（2）蓝细菌能光合自养的原因是什么？与绿色植物光合结构有何区别？
2. 综合归纳
结合本节课所学，从结构、物质、遗传三个角度，全面阐述“细胞的多样性与统一性”。
3. 深度思考
为什么原核细胞结构简单，但依然可以独立完成生长、繁殖等生命活动？体现了细胞的什么特点？
八、板书设计
1.2 细胞的多样性和统一性
一、高倍显微镜的使用
步骤：找（低倍镜）→移（装片）→转（转换器）→调（细准焦螺旋）
高倍镜禁止粗准焦螺旋
成像：颠倒虚像；放大倍数 = 目镜 × 物镜（长宽）
二、原核细胞 VS 真核细胞
本质区别：有无以核膜为界限的细胞核
蓝细菌：含叶绿素、藻蓝素，自养；水华、赤潮
三、细胞的多样性与统一性
多样性：形态、结构功能不同
统一性：细胞膜、细胞质、核糖体、遗传物质 DNA
九、教学反思
学生实验时间把控：部分学生显微镜操作慢，课前要做好示范；
高频易错点反复强调：蓝细菌无叶绿体；酵母菌属于真核生物；高倍镜不能调粗准焦螺旋；
容易混淆的生物可以整理清单，帮助学生区分原核、真核生物。

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