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探索生物大分子的奥秘
一、教学目标:
知识方面
1、初步了解分子与生物学之间的关系 2、了解中国合成牛胰岛素事件。
技能方面:培养分析分析资料的能力。 情感态度价值观
1、了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家,增强学生的民族自豪感; 2、初步了解分子生物学的成果,帮助学生树立学习的目标; 3、阅读访谈,学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。 二、教学重难点:激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。 三、教学用具: 四、教学准备
五、教学课时:1课时。 六、教学过程:
(一)以概述《细胞与分子》模块作为引入。
师:比较初中阶段所学习的生物知识特点,大家拿到课本可能会想,初中的时候不是已经学过细胞了吗?为什么高中还要再学呢?初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况,而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力,所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧,初中的时候,老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成,至于细胞为什么是有生命的,细胞是怎么样生活的,都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样,当你掌握的知识越多时候,反而觉得自己不知道的东西就更多。
这个学期开设的《分子与细胞》模块,将为我们在化学分子的层面上,解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团,也为后面的学习打下基础。 (二)人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录
师:要了解分子与生物学之间的关系,我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。(展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料)。
学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录,以问题引导:人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义?从访谈录中,你认为造就了这次成功的因素是什么?阅读完了这些资料,你觉得对于你学习高中生物,在方法上有什么启发呢? (三)简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义
1、教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修:分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境,简述三者之间知识结构上的关系;必修:
2、高中新教材的特点:需要学生更多的参与到教学活动中来;增加了探究活动(什么是探究活动、探究活动的流程:发现问题,作出假设,设计实验,作出结论)、模型制作等,这些都要求学生全身心地投入到教学活动。
3、学习生物学的意义:生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果,各个学科之间的边界已经模糊,而出现了多学科的交叉;学习生物学不仅仅是知识的互动,更加是能力培养和思维方式不断完善的过程。
第1章 走近细胞
第1节 从生物圈到细胞
一、教学目标: 知识方面
1、举例说出生命活动建立在细胞的基础上。 2、说出生命系统的结构层次。 情感态度方面
1、认同细胞是基本的生命系统。
二、教学重难点:细胞是基本的生命系统是重点;说出生命系统的层次是难点。 三、教学用具:ppt幻灯片
四、课前准备:让学生收集关于冠装病毒相关的资料。 五、教学课时:1课时 六、教学过程
七、板书设计
第1节 从生物圈到细胞
一、为什么说生命活动离不开细胞
生命活动离不开细胞的实例
二、生命系统的结构层次
三、小结:细胞是最基本的生命系统。
新课程高中生物必修1全套教案
第1章 走近细胞
第1节 从生物圈到细胞 第2节 细胞的多样性和统一性
第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质 第3节 遗传信息的携带者——核酸 第4节 细胞中的糖类和脂质 第5节 细胞中的无机物
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜——系统的边界 第2节 细胞器——系统内的分工合作 第3节 细胞核——系统的控制中心
第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输的实例 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 第3节 物质跨膜运输的方式
第5章
细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶 第2节 细胞的能量“通货”——ATP 第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸 第4节 能量之源——光和光合作用
第6章 细胞的生命历程 第1节 细胞的增殖 第2节 细胞的分化
第3节 细胞的衰老与凋亡 第4节 细胞的癌变
探索生物大分子的奥秘
一、教学目标: 【知识】:初步了解分子与生物学之间的关系
了解中国合成牛胰岛素事件。 【技能】;培养分析分析资料的能力。 【情感与态度】:了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家,增强学生的民族自豪感;
初步了解分子生物学的成果,帮助学生树立学习的目标;
阅读访谈,学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。
二、教学重难点:激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。
三、教学用具:ppt幻灯片
四、教学准备
五、教学过程:
(一) 以概述《细胞与分子》模块作为引入。
师:比较初中阶段所学习的生物知识特点,大家拿到课本可能会想,初中的时候不是已经学过细胞了吗?为什么高中还要再学呢?初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况,而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力,所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧,初中的时候,老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成,至于细胞为什么是有生命的,细胞是怎么样生活的,都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样,当你掌握的知识越多时候,反而觉得自己不知道的东西就更多。
这个学期开设的《分子与细胞》模块,将为我们在化学分子的层面上,解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团,也为后面的学习打下基础。 (二) 人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录
师:要了解分子与生物学之间的关系,我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。(展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料)。
学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录,以问题引导:人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义?从访谈录中,你认为造就了这次成功的因素是什么?阅读完了这些资料,你觉得对于你学习高中生物,在方法上有什么启发呢?
(三) 简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义
1.教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修:分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境,简述三者之间知识结构上的关系;必修:
1. 高中新教材的特点:需要学生更多的参与到教学活动中来;增加了探究活动(什么是探究活动、
探究活动的流程:发现问题,作出假设,设计实验,作出结论)、模型制作等,这些都要求学生全身心地投入到教学活动。
2. 学习生物学的意义:生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果,各个学科之间的边界已经模
糊,而出现了多学科的交叉;学习生物学不仅仅是知识的互动,更加是能力培养和思维方式不断完善的过程。
第一章 走进细胞 第1节 从生物圈到细胞
一、
教学目标:
【知识】:举例说出生命活动建立在细胞的基础上。
说出生命系统的结构层次。
【情感态度】:认同细胞是基本的生命系统。
二、 教学重难点:细胞是基本的生命系统是重点;说出生命系统的层次是难点 三、 教学用具:ppt幻灯片
四、 课前准备:让学生收集关于冠装病毒相关的资料。 五、
教学过程
教学内容
教师活动
(一) 引入新课 以“病毒是不是生物?”问题引入,简单 复习病毒的结构(没有细胞结构,只有蛋白质 外壳和核酸核心,但是能复制)。举引起SAS 的冠状病毒为例,提出问题,病毒在细胞外不 具备很多生命的基本特征,它是怎么复制的
呢?„„冠状病毒在那些细胞里面复制呢?
(二) 分析细胞
小结上面的内容,没有细胞结构的病毒在是生命活细胞外表现不出生命的特征,说明细胞是生命动的基本的基本特征。(为什么呢?)细胞的任何一部分单位
脱离了细胞就不具有独立生存的能力,大分子 物质也不具有生命的特征。所以细胞是生命活 动的基本单位。提出问题:细胞能表现出那些 生命活动呢?指导学生阅读资料,并开展讨论。
小结:(幻灯片展示提纲)细胞为什么是生 命结构和功能的基本单位。一个细胞能完成各 种生命活动;多细胞生物是在在细胞生命活动 基础上实现各种的生命功能。(举出一些实例)
(三) 生命系统
地球上生物的种类和数量可谓是恒河沙的结构层
数,但是这些生物,小到组成它们身体的细胞,次(难点)
大到一个生物个体,一个物种、甚至一个生态 系统、整个生物圈,都可以一个一个的生命系 统(什么是系统呢),而且这些生命系统之间还
有层次的关系。(以一只龟为例分析)
单一个心肌细胞就是一个生命系统,(为什 么呢?)因为细胞各个部分都是互相依存,互
相影响,而使细胞能表现生命特征;心肌也是小结
一个系统(分析略)。引导学生分析心脏、循环课后练习
系统、个体、种群、群落等也是一个系统。
学生活动
讨论、思考问题:病毒是怎么样复制的?(在细胞内)
汇报冠状病毒的相关的资料
阅读资料并讨论:
(实例一:草履虫除了分裂和运动,还能镊食、排泄,生长,应激;实例二:精子和卵细胞作为桥梁,胚胎发育与细胞的生长、分裂、分化有关系;实例4:例如疟疾、非典感冒等等
学生在老师的引导下,理解生物系统的层次性、以及尝试分析后面几个层次作为生命系统的原因。(着重引导说出多个组分互相配合影响成为整体)
完成资料后的“思考与讨论”。
第2节 细胞的多样性和统一性(2课时)
一、教学目标:
【知识】:了解细胞学说的发展过程
理解细胞的多样性和统一性;细胞形态多样性与功能多样性的关系 原核细胞与真核细胞的比较 【技能】:显微镜高倍镜的使用 制作临时装片 观察不同细胞的差异
【情感态度】:认同科学探索是一个曲折渐进的过程
认识水华对环境的影响以及禁采发菜的意义
二、教学重难点:显微镜高倍镜的使用;细胞的多样性,特别是真核细胞和原核细胞的比较是本课的重点。
而了解细胞学说的建立过程是本课的难点。
三、教学用具:实验材料、显微镜、ppt幻灯片。
四、课前准备:准备好实验的材料(选取多少种细胞?)。
五、教学过程: 教学内容 (一) 使用显微
镜的高倍
镜观察集中细胞
(二)第一课时的课后练习
教师活动
引导学生观察课本彩图,回忆4种细胞的来源以及复习在初中阶段所了解的细胞的结构。
简单复习一下显微镜的使用。用幻灯片指导学生制作临时装片并使用高倍显微镜观察。并以问题作为引导:你观察的是什么细胞;从低倍镜转换到高倍镜后,视野发生了怎么样的变化?为什么要先用低倍镜找到目标并将其移动到视野中央,再转换高倍镜?尝试用简图来描述一下你观察的细胞;你认为造成细胞形态结构差异的原因是什么?(同种生物之间和不同种生物之间比较)
小结,造成细胞形态结构差异的原因由于功能上的差异。
课后联系第1、2题
第一题:答案是B 第二题:(1)上皮组织细胞、角质保护层细胞、皮下结缔组织细胞;表皮细胞、保卫细胞、叶肉细胞、导管细胞、筛管细胞。(2)共同点:细胞膜、细胞质、细胞核;相异点:植物细胞有细胞壁,液泡和叶绿体。(3)因为两者都有多种组织有机结合,并有一定生理功能。
学生活动 思考并回答问题
制作临时装片并观察。思考讨论老师的问题,并作出回答交流。
完成练习
(二) 真核细胞
与原核细胞(第二课时)
引导学生比较上一节实验课所绘制的细胞图与大肠杆菌相片、模式图的差异。提出问题:两种细胞之间的主要区别在哪里?
导出原核细胞与真核细胞的概念、以及两者之间的代表生物。(真核细胞如动物、植物、
比较两种细胞的差异,讨论并回答问题。(实验中所观察到的细胞都有成型的细胞核,而大肠杆菌的细胞内没有成形的细胞核)
(三)细胞学说及其建立过程
课后练习 科学前沿 本章小结 自我测试
真菌;原核细胞如细菌、蓝藻)
以蓝藻作为例子介绍原核细胞的生活习性。
1.什么是蓝藻,身边熟悉的蓝藻有那些代表生物?(发菜、水华)水华对环境的影响和禁采发菜的环保意义。
2. 形态:比较小,营养方式。细菌主要以寄生、腐生为主,而蓝藻可以进行光合作用。
3.没有成形的细胞核,只有拟核 4.用幻灯片比较一下真核细胞和原核细胞的不同点。然后比较两者的相同点,突出细胞核与拟核物质组成的共同性。
设问:被誉为现代生物学三大基石是什么?(达尔文的进化论、孟德尔遗传理论、细胞学说)
简单地解释细胞学说的三个要点:第一个要点描述了生物是由细胞组成;第二要点描述了细胞的生命活动;第三要点描述细胞的繁殖。(可以以设问的方式来引导学生讲)
以讨论题引导学生阅读“细胞学说建立过程”的资料。
课后练习3:根本区别是有无成形的细胞核;共性是细胞核的组成物质。
(略)
尝试解释细胞学说的内容
阅读资料,讨论问题并进行交流汇报。(1、例如科学发现是曲折,漫长的;2、主要是阐明了生物界的同一性;3、例如对神创论有力的打击等。
教案
高中生物(必修1)
1-1、从生物圈到细胞
教学目标:
1、举例说出生命活动建立在细胞的基础之上。 2、举例说明生命系统的结构层次。
3、体验探究和分析过程,激发学习兴趣,认同细胞是基本的生命系统。 教学重点和难点: 1、教学重点:
(1)生命活动建立在细胞的基础之上。 (2)生命系统的结构层次。 2、教学难点:
生命系统的结构层次。 教学资源的选择:
多媒体课件
2
3
4
1-2 细胞的多样性和统一性(第I课时)
一、三维目标
1.说出原核细胞和真核细胞的区别和联系。 2.分析细胞学说建立的过程。
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。
二、教学重点和难点 1.教学重点:
分析细胞学说建立的过程。 2.教学难点:
原核细胞和真核细胞的区别和联系。 三、双基提要 1.科学家根据细胞内有无以_______________为界限的细胞核,把细胞分为________细胞和____________细胞。 2.蓝藻细胞内含有____________素和_________素,是能进行____________作用的自养生物,属于____________核生物。水体富营养化会出现_____________,影响水质和水生动物的生活,其中有多种蓝藻。 3.细菌细胞中没有成形的_______________,绝大多数种类是营_________或_________的异养生物。
4.原核细胞与真核细胞的统一性体现在:①具有相似的___________和________,②______与细胞的遗传和代谢关系十分密切。原核细胞与真核细胞不同的地方体现在:没有由_________________________,也没有_______________,DNA分子呈_________状,位于_______________中。
5.19世纪30年代德国科学家_______________和共同建立了细胞学说,揭示了细胞的___________和生物体结构的_____________________。
6.细胞学说的要点:①细胞是一个______________,一切动植物都由_____________发育而来,并由_________和____________所构成的。②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的____________,又对与其他细胞共同组成的______________起作用。③新细胞可以从_______________中产生。
7.细胞学说的建立过程,是一个在科学探究中开拓、_____________、_____________和发展的过程。1858年,德国的魏尔肖总结出“细胞通过_____________产生新细胞。” 四、课堂互动
(一)细胞的多样性和统一性 问题探讨
(教师展示课本问题探讨部分光学显微镜下的几种细胞图片,学生讨论一下问题) 1. 请分辨一共有几种细胞?你能说出它们的名称吗?它们有哪些共同结构?
2. 你能从中举一两个例子,说说造成不同种类的细胞形态结构不同的原因吗?
真核细胞和原核细胞
(根据教师所展示的动、植物细胞,蓝藻、细菌的结构模式图,比较细胞结构的异同,总结出真核细胞原核细胞的分类依据)
(在学生对原核细胞和真核细胞有所了解的基础上,学生讨论以下问题)
5
第 课,课题 第 课时,课型 复 习 。总序第 个教案。编写时间 执行时间
教学目的与要求:1、使学生理解生物的基本特征;
2、使学生理解生物的应激性、适应性及反射的概念和它们之间的关系。
重点 难点:1、生物的基本特征;
2、生物的应激性、适应性及反射的概念和它们之间的关系。
教 具:幻灯片。
教学程序:(导入)地球从诞生至今大约有46亿年了。在这46亿年中,生物从无到有,从少到多,逐渐形成了今天我们所看到的生机盎然,多姿多彩的生物世界。
也正因为有了这多姿多彩的生物世界,使地球上充满了无限的生机。人类的生存和发展同各种各样的生物
息息相关。在现代社会,生物科学在人类社会的各个领域发挥着日益重要的作用。学习生物科学,对于我们每一个人都非常重要。
一、生物科学:研究生命现象和生命活动规律的科学。
二、生物体都具有以下特征:
物质:蛋白质、核酸;
1
、共同的物质基础
结构:细胞是生物体结构和功能的基本单位(除病毒外)
实质:活细胞中全部有序化学变化的总称;
2、新陈代谢 自我
更新 过程
分解自身物质→排除废物;放能;
定义:对刺激发生反应,以适应环境;
3、应激性 实例:根的向地性(重力),茎的背地性(光);
与适应性的关系:应激性是生物产生适应性的生理基础。
注:(1)应激性:生物对刺激(如光、温度、声音、食物、化学物质、机械运动、地心引力等
所发生的反应。是生命的基本特征;
(2)反射:是指多细胞高等动物通过神经系统对各种刺激所发生的反应。可见,反射是应一切生命活 动的基础【高中生物必修一教案,,免费下载】
激性的一种表现形式,隶属于应激性的范畴。
(3)适应性:是指生物的形态结构和生理功能(性状)与环境相适应的现象。动物对各种
刺激发生的反应(包括反射)的应激性也是对环境的一种适应现象,植物的
向光性、向地性、向水性等生理功能也是一种适应。生物体所表现出的适应
特征,通过遗传传给后代,并非生物接受刺激后才产生的。这是与应激性不
同的。 应激性、反射属于生物的适应性,但并不是所有的适应具应激性(如
北极熊的白色、绿草地中蚱蜢呈绿色等)。
因为:应激性是一种动态反应,在比较短的时间内完成; 而应激性是通过长
期的自然选择,需要很长时间形成的。 应激性的结果是使生物适应环境,
可见它是生物适应性的一种表现形式。
(4)遗传性:是指亲代性状通过遗传物质传给后代的能力。要求生物体有一定的生长、发
育条件,并对生活条件做一定反应的特征。因此,生物体表现出来的应激性、
反射和适应性最终是由遗传决定的。
5、遗传和变异: 遗传:保持物种的稳定;
变异:使物种不断变化。
6、适应环境和影响环境:形态、结构、习性适应环境;生物影响环境。
三、生物学的发展历史可以分为以下三个阶段:
19世纪以前:积累知识阶段;
(一)描述性生物学阶段 19世纪前叶:寻找生命内在联系,概括事实资料;
↓ 19世纪中叶:阐述事实资料(细胞学说、物种起源)。
19世纪中后期:用实验手段和理化知识分析;
(二)实验生物学阶段 ↓ 生命活动过程和生命活动规律。
(三)分子生物学阶段:20世纪以来,研究蛋白质、核酸和DNA分子双螺旋结构。
四、当代生物科学的新进展:
细胞水平→分子水平;
概述:生物科学 + 工程技术
1、微观方面:生物工程 医药:乙肝疫苗、干扰素、人类基因组计划;
成
果 开发能源和环境保护:石油草、超级菌。
生态学:
个体→种群→群落→生态系统→生物圈
2 前景(作用):对解决人口爆炸、环境污染、资料匮乏、能源短缺和能源危机等
问题具有重要作用;
我国成就:生态农业。
五、学习生物学的意义:
六、作业:
七、后记: “关于病毒、类病毒、朊病毒”
1、病毒:是一类没有细胞结构,但有增殖、遗传和变异、细胞内寄生、对抗菌不敏感,而对于干扰素敏感等特
征的微生物。
病毒个体微小,可通过细菌不能通过的滤器,一般在光学显微镜能看到,常见的病毒有牛痘苗病毒、传染性
浓泡皮炎病毒、腮腺炎病毒、偶数噬菌体、烟草花叶病毒、“非典”病毒等。
病毒的基本化学组分是核酸和蛋白质,而且一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)。 病毒通过核酸复制
的方法来增殖,不进行二均分裂。
病毒体内无核糖体,缺乏独立的代谢能力。正在细胞外的病毒颗粒处于静止状态,基本上是无生命的物体
相似。
病毒在生物进化中处于何种地位,目前还没有最后的结论:有人认为病毒是地球上最原始的生命类型,有细
胞结构的生物是从这类生物进化而来的;有人认为病毒可能是长期营寄生生活的原核生物退化而成的。
2、类病毒:最近几年,人们还发现一种比病毒更简单的生命形式,叫做类病毒。它的大小相当于病毒的1/80,【高中生物必修一教案,,免费下载】
没有蛋白质外壳,仅是一单链核糖核酸分子。
病毒、类病毒都属于专性寄生的生物,都没有细胞结构,都不能独立生活。它们虽无细胞结构,但与其它生物一样具有严整的结构。
3、朊病毒:1997年,诺贝尔生理医学奖授予朊病毒研究做出卓越贡献的美国学者普鲁辛纳。朊病毒只有蛋白质,
没有核酸。例如疯牛病的病原体。
第 课,课题 第 课时,课型 复 习 。总序第 个教案。编写时间 执行时间
教学目的与要求:1、识记生物体的主要元素的种类及其重要作用;
2、识记生物界与非生物界的统一性与差异性。
重点 难点:1、组成生物体的化学元素的种类及其重要作用;
2、生物界与非生物界的统一性与差异性。
教 具:幻灯片。
教学程序:(导入)在绪论部分我们已经知道了生物体有6个基本特征。其中,第一个特征就是生物体具有共同的物质基础和结构基础。对于地球上已知的大约200万种生物来说,无论它们个体的大小、形态、结构和生理功能如何,它们生命活动都有共同的物质基础。这些共同的物质基础主要是指组成生物体的化学元素和化合物大体相同的。
一、组成生物体的化学元素:
(一)自然界的生物和非生物都是由化学元素组成的。
(二)实验证明:C、H、O、N是组成生物体的基本元素。另外,组成生物体的化学元素虽然大体相同,但是,在不同的生物体内,各种化学元素的含量相差很大。
其实,生物体除了常见的9种元素之外,还有Si、Cl、Al、Fe、Na、Zn„„据统计,在生物体的细胞内至少可以找到62种元素,其中常见的约有29种,其中重要的有24种。所以,一般情况下,可以说组成生物体的化学元素主要的有20多种。
(三)种类:20多种。
因为生物体内各种元素含量差别较大,所以,可以按照元素含量的多少把它们分为两类:
1、大量元素:指含量占总重量万分之一以上的元素。如C、H、O、N、P、S、Ca、Mg等。
2、微量元素:通常指生物生活所必需,但是需要量却很少的一些元素。如:Fe、Zn、Cu、B、
Mo等。
注:大量元素是从含量上看,指含量占生物体总重量的万分之一以上的元素,例如,C、H、O、
N、P、S、K、Ca、Mg等;主要元素是从对生物体的作用上看,在组成生物体的大量元素中,C是最基本的元素,没有C就没有生命;C、H、O、N、P、S六种元素是组成原生质的主要元素,大约占原生质总重量的97%,生物体的大部分有机物是由这六种元素组成的。它们之间的关系如下:
二、组成生物体的化学元素的重要作用:
1、组成原生质的成分。
C、H、O、N、P、S 6种元素是组成原生质的主要元素,大约占原生质总量的97%。生物体的大部分有机化合物是由上述6种元素组成的,如蛋白质是由C、H、O、N等元素;核酸是由C
、
人教版新课程高中生物必修1全套教案
第1章 走近细胞
第1节 从生物圈到细胞
第2节 细胞的多样性和统一性
第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
第3节 遗传信息的携带者——核酸
第4节 细胞中的糖类和脂质
第5节 细胞中的无机物
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜——系统的边界
第2节 细胞器——系统内的分工合作
第3节 细胞核——系统的控制中心
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
第3节 物质跨膜运输的方式
第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
第2节 细胞的能量“通货”——ATP
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
第4节 能量之源——光和光合作用
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
第2节 细胞的分化
第3节 细胞的衰老与凋亡
第4节 细胞的癌变
第一章走近细胞
第1节 从生物圈到细胞
一、 教学目标
1.举例说出生命活动建立在细胞的基础之上。
2.举例说明生命系统的结构层次。
3.认同细胞是基本的生命系统。
二、教学重点和难点
1.教学重点
(1)生命活动建立在细胞的基础之上。
(2)生命系统的结构层次。
2.教学难点
生命系统的结构层次。
三、教学策略
生物圈是所有生物共同的家园,生物圈中的生物尽管多种多样,千姿百态,但细胞是构成生物体结构和功能的基本单位,并且有的生物就是由一个细胞构成的,即使是没有细胞结构的微小生物──病毒,也必须依赖活细胞生活。因此,从宏观的生物圈逐级深入到微观的细胞,有利于学生用全局的、系统的观点来认识生物界。同时,从细胞到生物圈这些生命系统的各个结构层次,是本模块和其他模块将要逐一研究和学习的内容。
本节教学建议用1课时。
本节在教学上可以采取以下策略。
选择SARS病毒作为“问题探讨”的素材,是基于以下两点理由。
(1)SARS病毒给人类的健康造成非常严重的后果,是社会关注的热点,是学生经历过并且相对比较熟悉的一类病毒,容易激发学生的学习兴趣。
(2)病毒不是一个细胞,不具有细胞的结构,但它不能离开活细胞而独立生活,选择SARS病毒侵害人体肺部细胞作为“问题探讨”的素材,有助于服务“生命活动离不开细胞”的主题。因此,在教学时应注意将病毒与细胞联系起来,但不宜要求学生深入学习SARS病毒的相关知识。
教师可以展示SARS病毒的电镜照片或模式图、SARS患者肺部X光片示弥漫性阴影图,引导学生回顾初中学习过的病毒的结构组成,并与细胞作简单比较。同时探讨教材中的两个问题,达成“像病毒那样没有细胞结构的生物,也必须依赖活细胞才能生活”的认识。
关于让学生理解“生命活动离不开细胞”的观点,教材中的资料分析已比较全面,分别是从生命特征的不同方面,不同生物体的不同生命活动等来论证这一观点的。下表反映了编者的意图。
免疫作为机体对入侵病原微生物的一种防御反应,需要淋巴细胞的参与
由于本资料中的一些事例是义务教育阶段七年级涉及的内容,因此,在分析本资料时,除按照教材的问题引导学生讨论外,教师还可以补充一些问题供学生思考。例如,草履虫是单细胞生物还是多细胞生物?它具有生物的哪些基本特征?人类发育的起点是从什么细胞开始的?新生儿逐渐发育长大是由于细胞发生了怎样的变化?等等。
“生命系统的结构层次”是本节的难点,教师应引导学生系统地理解这几个层次,在理解这些结构层次时,教师可以适当地补充各个层次的名词解释,以利于学生从微观到宏观,步步紧扣地理解生命系统的严密性、层次性和多样性。教师可以按下表的方式呈现这几个层次的递进关系。
教师在引导学生学习这些层次时需要注意以下几点。
1.在这些层次中,只有种群和群落这两个名词是学生陌生的,需要教师用具体的事例补充讲解。例如,在一个池塘中的全部鲫鱼就是一个种群,而池塘中的全部生物就构成了一个群落。这两个概念不需要掌握,只需要学生能通过具体的事例理解就行。
2.除种群和群落外,其他的几个层次都是学生在义务教育阶段七年级接触过的概念,可以让学生分组回忆、讨论。
3.除教材列举的事例外,教师还可以让学生列举其他的事例。例如,与心肌细胞同层次的还有平滑肌细胞、骨骼肌细胞、上皮细胞、神经细胞,等等;与心肌组织同层次的有上皮组织、结缔组织、神经组织,等等。另一方面,教师可以让学生以一个人、一棵松树或一只草履虫为例,用不同生物研究生命系统各个层次的关系,以便理解生命系统的复杂性和多样性。
四、答案和提示
(一)问题探讨
1.提示:病毒尽管不具有细胞结构,但它可以寄生在活细胞中,利用活细胞中的物质生活和繁殖。
2.提示:SARS病毒侵害了人体的上呼吸道细胞、肺部细胞,由于肺部细胞受损,导致患者
呼吸困难,患者因呼吸功能衰竭而死亡。此外,SARS病毒还侵害人体其他部位的细胞。
(二)资料分析
1.提示:草履虫除能完成运动和分裂外,还能完成摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。如果没有完整的细胞结构,草履虫不可能完成这些生命活动。
2.提示:在子女和父母之间,精子和卵细胞充当了遗传物质的桥梁。父亲产生的精子和母亲产生的卵细胞通过受精作用形成受精卵,受精卵在子宫中发育成胚胎,胚胎进一步发育成胎儿。胚胎发育通过细胞分裂、分化等过程实现。
3.提示:完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与,如由传入神经末梢形成的感受器、传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞,等等。人的学习活动需要种类和数量繁多的细胞参与。由细胞形成组织,由各种组织构成器官,由器官形成系统,多种系统协作,才能完成学习活动。学习活动涉及到人体的多种细胞,但主要是神经细胞的参与。
4.提示:例如,胰岛细胞受损容易导致胰岛素依赖型糖尿病;脊髓中的运动神经元受损容易导致相应的肢体瘫痪;大脑皮层上的听觉神经元受损可导致听觉发生障碍,等等。
5.提示:例如,生物体的运动离不开肌细胞;兴奋的传导离不开神经细胞;腺体的分泌离不开相关的腺(上皮)细胞,等等。
(三)思考与讨论
1.提示:如果把龟换成人,图中其他各层次的名称不变,但具体内容会发生变化。例如,心脏应为二心房、二心室;种群应为同一区域的所有人,等等。应当指出的是,生物圈只有1个。如果换成一棵松树,图中应去掉“系统”这个层次,细胞、组织、器官、种群的具体内容也会改变。如果换成一只草履虫,细胞本身就是个体,没有组织、器官、系统等层次。
2.提示:细胞层次;其他层次都是建立在细胞这一层次的基础之上的,没有细胞就没有组织、器官、系统等层次。另一方面,生物体中的每个细胞具有相对的独立性,能独立完成一系列的生命活动,某些生物体还是由单细胞构成的。
3.提示:一个分子或一个原子是一个系统,但不是生命系统,因为生命系统能完成一定的生命活动,单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。
(四)练习
基础题
1.(1)活细胞:A、D、G、I;
(2)死细胞:B、E;
(3)细胞的产物:C、F、H。
2.(1)细胞层次(也是个体层次,因为大肠杆菌是单细胞生物);
(2)种群层次;
(3)群落层次。
拓展题
1.提示:不是。病毒不具有细胞结构,不能独立生活,只能寄生在活细胞中才能生活,因此,尽管人工合成脊髓灰质炎病毒,但不意味着人工制造了生命。
2.提示:人工合成病毒的研究,其意义具有两面性,用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的。从肯定的角度看,人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒,例如,研制抵抗病毒的药物和疫苗,从而更好地为人类的健康服务;从否定的角度看,人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒,如果这些病毒传播开来,或者被某些人用做生物武器,将给人类带来灾难。
第2节 细胞的多样性和统一性
一、 教学目标
1.说出原核细胞和真核细胞的区别和联系。
2.分析细胞学说建立的过程。
3.使用高倍镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。
4.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。
二、教学重点和难点
1.教学重点
(1)使用高倍镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。
(2)分析细胞学说建立的过程。
2.教学难点
原核细胞和真核细胞的区别和联系。
三、教学策略
本节教材引导学生通过观察(大量的实验材料)和比较(原核细胞和真核细胞的异同)来认识细胞的多样性和统一性,从细胞学说的建立过程(科学史)中认识细胞的统一性。本节在教学策略上也应该体现这些思路。
本节教学建议用2课时。其中1课时完成观察细胞的实验,1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。
1.领悟原理,细心操作,学会使用高倍镜。
教师应注意提供不同的生物材料,不同生物的各种细胞可以更好地说明细胞的多样性,而不同生物的细胞共有的结构又可以说明细胞的统一性。根据材料的多样性和可行性,教师可以提供给学生下面的一些材料。
教师也可以展示这些生物细胞的图片,给学生观察时提供参考。
正确使用高倍显微镜和制作临时装片是重要的实验室操作技能。在实际教学中,学生的积极性很高,但动手能力较差,很可能找不到所要观察的细胞,制作的临时装片也不合格,因此,需要教师详细示范和指导。高倍显微镜的使用方法步骤见教材图示,但学生并不知其所以然,因此,教师可以在操作前提出问题引导学生思考,学生只有真正理解了这些操作步骤,才能更好地完成观察细胞的任务。
教师针对高倍显微镜的使用可以提出下列问题。
(1)是低倍镜还是高倍镜的视野大,视野明亮?为什么?
提示:低倍镜的视野大,通过的光多,放大的倍数小;高倍镜视野小,通过的光少,但放大的倍数高。
(2)为什么要先用低倍镜观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野的中央,再换高倍镜
观察?
提示: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,并把要放大观察的物像移至视野的中央,再换高倍镜观察。
(3)用转换器转过高倍镜后,转动粗准焦螺旋行不行?
提示:不行。用高倍镜观察,只需微调即可。转动粗准焦螺旋,容易压坏玻片。
另外,临时装片的制作也是难点,学生容易犯的错误是:用的材料过多;切片太厚;不盖盖玻片,或者盖盖玻片的方法不当;压片的方法不当;气泡太多而不容易观察到细胞,等等,这些都需要教师示范和指导。
使用高倍镜观察各种细胞是手段,认识细胞的多样性和统一性是目标,教师应在学生观察之后及时进行总结。
2.比较见异同,出真知──原核细胞和真核细胞的学习。
原核细胞和真核细胞的学习是本节的教学难点。教师可先采用“顾名思义”的方法,从字面上分析这两类生物的最主要区别在于细胞核。例如,“原核”是指原始的细胞核,“真核”是指真正的细胞核。这两类细胞的“核”到底有什么区别呢?还有没有其他的区别呢?教师可展示细菌细胞和蓝藻细胞的模式图,让学生识图、辨认、归纳和总结,通过比较,学生很自然地得出原核细胞的“核”叫拟核,教师可进一步提出下列问题引导学生观察和思考。
(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?植物细胞的细胞质中有哪些结构?
(4)你认为原核细胞的结构简单,还是真核细胞的结构简单?
学生回答问题后,教师可进一步列表总结:
表5 原核细胞与真核细胞的区别(教学用简表)
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和液泡等
生物类群
细菌、蓝藻 真菌、植物、动物
为加深学生对原核生物的认识,教师应以蓝藻为例,具体说明原核生物的一些基本特征。
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