内容正文:
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第2章 生物体的结构
第2节 生物体的构成
(第4课时)
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单细胞生物
单细胞生物
只由一个细胞构成
具有生物的基本特征
草履虫
衣藻
变形虫
酵母菌
裸藻(绿眼虫)
缤纷多彩的生命世界由形态各异的生物组成,大多数生物是由许多细胞构成的,比如人体就是由数量庞大的细胞构成。
其次,还有许多肉眼难以看清的生物,比如我们在观察池塘水时,有些同学可能看到裸藻,还有草履虫、变形虫等,它们的身体都只有一个细胞,我们把这些生物称为单细胞生物。
单细胞生物种类繁多,结构和生活方式也差异很大。接下来我们以草履虫为例,来探究草履虫的形态以及它是如何进行生命活动的。
活动一:观察草履虫
1.描述显微镜下观察到的草履虫形态。
2.尝试辨认细胞膜、细胞质、细胞核等结构。
【任务】
下图为草履虫结构模式图,请填写相应的结构名称。
细胞膜
细胞核
细胞质
在显微镜下我们发现草履虫的形状像一只草鞋,不停地游来游去,当遇到棉花纤维时还会改变游动方向。
据图,写出草履虫各结构的名称。
那么,草履虫的细胞各结构具有怎样的功能?它们的功能与一般的动植物细胞一样吗?
活动一:观察草履虫
草履虫是一个单细胞生物,它是通过什么结构获得氧气的呢?
老师在用显微镜观察草履虫的过程中,一段时间后,发现盖玻片上的草履虫大多聚集在盖玻片的边缘。请同学们思考,草履虫聚集在盖玻片的边缘可能是什么原因导致的?
草履虫是一种需要氧气的生物,水中溶解氧浓度高的地方,草履虫数量会增多。盖玻片下空间狭小,边缘和空气接触,所以草履虫聚集在盖玻片的边缘。
草履虫是一个单细胞生物,它是通过什么结构获得氧气的呢?动植物的细胞是通过细胞膜控制物质出入的,草履虫也是通过细胞膜获得氧气。草履虫的细胞膜很薄,有利于氧气进入细胞。
我们制作草履虫临时装片时,用滴管从表层取样,表层液体溶解氧浓度高,这样液滴中草履虫的数量会更多。草履虫的细胞膜不仅能够控制物质出入,还可以保护细胞。
活动一:观察草履虫——运动
纤毛:摆动,使草履虫在水中旋转前进
同学们请看视频中游动的草履虫,仔细观察细胞的表面有什么结构?细胞膜表面有一层细小的纤毛,不停摆动,这些纤毛摆动让草履虫在水中游动。
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活动一:观察草履虫——获得营养物质
口沟:内有纤毛,通过摆动获取食物
食物泡:随着细胞质的流动,其中的食物逐渐被消化
纤毛不仅与草履虫的运动有关,还和草履虫的摄食有关。草履虫细胞膜向内凹陷,形成口沟,口沟里的纤毛摆动,可以摄入水中的细菌和碎屑等食物。口沟处的细胞膜还能将食物包裹起来,形成食物泡,吞入细胞质进行消化和吸收。随着细胞质的流动,食物泡中的的食物逐渐被消化。
所以细胞质是草履虫进行消化、吸收等重要生命活动的场所,由此可见,草履虫虽然只有一个细胞,也能独立完成运动、摄食、消化等功能。
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活动一:观察草履虫——草履虫的分裂
思考:细胞分裂受哪个细胞结构控制?
草履虫吸收营养物质以后就会长大,当草履虫生长到一定大小的时候,就会通过细胞分裂繁殖新个体。细胞分裂受细胞核控制,细胞核是草履虫的遗传信息库,生命活动的控制中心。
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活动二:探究草履虫对外界刺激的反应
【任务】
下表列出了探究草履虫对氯化钠溶液的反应的一些实验因素,哪些因素在实验过程中应该保持一致?为什么?
单细胞生物大多生活在水体中,水环境可能会因各种因素发生改变,那么像草履虫这样的单细胞生物,会不会对水环境的变化产生反应呢?下面我们来分析一个实验,探究草履虫能否对外界刺激作出反应?
在载玻片上滴两滴草履虫培养液,并运用解剖针在两处培养液之间划几下,确保两个液滴中的草履虫能够自由移动。在一侧液滴旁滴加含氯化钠不含草履虫的培养液,用放大镜观察两侧培养液之间的草履虫运动方向,来判断草履虫对氯化钠溶液会产生怎样的反应?
在探究草履虫对氯化钠溶液的反应中,会有一些因素影响到实验结果,哪些因素应该保持一致呢?
草履虫的大小、吸取草履虫的部位及培养液的成分,都是会影响实验结果的因素,在实验过程中,这些因素应该保持一致,这样才能保证影响草履虫对外界刺激反应的因素是氯化钠溶液,而不是其他因素。
以上个因素保持一致了是否就可以了呢?同学们有没有注意到,在滴加氯化钠溶液时,液体也会震动,液体体积也会变大,那液体振动、液体体积变大也可能是该实验的影响因素,那么如何排除不是这些因素对实验结果的影响呢?如何操作?
我们可以用不含氯化钠、不含草氯虫的培养液,替代含氯化钠、不含草氯虫的培养液再做一组实验,和原来的那组实验做对照,这样也会出现液滴震动和体积变大,那影响草履虫运动的因素就只有氯化钠溶液了。
在科学探究活动中,通常影响生物体变化的因素会有多个,这些因素都称为变量,为了保证实验结果只受某一个因素的影响,需要控制变量。控制变量就是只改变其中的一个变量,让其他变量保持不变,从而研究这一变量对实验结果的影响,这种科学的研究方法就叫控制变量法。本实验中的变量是氯化钠溶液,该组实验为实验组。
为了增加实验结果的可信度和说服力,通常实验中还要设置一个对照组与实验组的结果做比较,本实验中滴加不含氯化钠安钠组即为对照组。
活动二:探究草履虫对外界刺激的反应
草履虫能对外界刺激作出反应(应激性)。
接下来请同学们看段视频,根据草履虫的分布情况来判断草履虫的运动方向。注意,关注草履虫运动的整体趋势,不要盯着某几个草履虫。
实验组的草履虫向没有滴加氯化钠溶液的一侧移动,对照组的草履虫在两个液滴之间没有明显的运动趋势。根据观察到的现象,我们能够得出结论,草履虫能对外界刺激作出反应,即具有应激性。
单细胞生物
大多数单细胞生物生活在水中或湿润的环境中,少数则寄生在其他生物体上。
我们要科学地看待这些单细胞的微型生物,研究它们的结构和生活方式,让它们在农作物病害防治、水体净化和监测等方面发挥重要作用。
现在我们知道草履虫虽然只有一个细胞构成,但是它仍然可以完成运动、摄食、呼吸、生殖等生命活动,并且可以对外界刺激做出反应,像这样的单细胞生物还有很多,如边缘假单胞菌、衣藻、双菱藻等。大多数单细胞生物生活在水中或湿润的环境中,少数则寄生在其他生物体上,它们直接或间接地与人类有着密切的关系。有一种边缘假单胞菌能够引发水稻、番茄、草莓等农作物患病。
衣藻却能在改善环境方面发挥着举足轻重的作用,能为其他水生生物提供食物来源和栖息地。水田中的衣藻还能吸收并处理水中的有害物质,所以我们要科学地看待这些单细胞的微型生物,研究它们的结构和生活方式,让它们在农作物病害防治、水体净化和监测等方面发挥重要作用。
思考
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