内容正文:
第2节 细胞的多样性和统一性
第1章 走近细胞
生物
教学目标
①科学探究:使用高倍显微镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。
②生命观念:比较真核细胞和原核细胞,说出它们的区别与联系。
③科学思维:通过比较、归纳、抽象和概括,阐明细胞有统一的结构模式。
教学重难点
重点:
原核细胞和真核细胞的区别与联系。
难点:
使用高倍显微镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。
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1.请分辨一共有几种细胞?你能说出它们的名称吗?它们共同的特点有哪些?
提示: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、正在分裂的植物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)。
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2.你能从中举出一两个例子,说说造成细胞不同形态结构的原因吗?
提示: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(时间和空间)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,这有利于与氧气充分接触,起到运输氧气的作用;洋葱鳞片叶表皮细胞呈长方体形状,排列紧密,起到保护作用。
一、实验:使用高倍显微镜观察几种细胞
新课讲授
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显微镜结构结合功能回顾
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高倍镜的使用方法
高倍镜的方法步骤
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探究活动1
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问题1:在不同放大倍数的显微镜下观察到的细胞有何区别,是低倍镜还是高倍镜的视野大、视野明亮,为什么?
比较项目 物像大小 看到细胞数量 视野范围 物镜与玻片距离 视野亮度
低倍镜 小 多 大 远 亮
高倍镜
总结:低倍镜的视野大,透光率高,放大倍数小;高倍镜的视野小,透光率低,但放大倍数高)
大
少
小
近
暗
问题2:为什么要先用低倍镜观察清楚后,将观察目标移动到视野中央,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,并把要放大观察的目标移至视野的中央,再换高倍镜观察。
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问题3:换用高倍镜后,再转动粗准焦螺旋行不行?
提示:不行。用高倍镜观察,只需微调,若转动粗准焦螺旋,容易压坏装片。
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小结:(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。
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显微镜的使用方法
显微镜的使用方法
小结:(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。放大倍数指的是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。
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小结:(3)物像移动方向与装片移动方向的关系:由于显微镜下成的像是倒像,所以,物像移动的方向与载玻片移动的方向是相反的。
显微镜的使用方法
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”。
若将上图中的细胞移到视野正中央,应先将装片向右下方移动。
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探究活动2
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问题1:使用高倍镜观察的步骤和要点是什么?
提示:(1)首先转动反光镜使视野明亮。用低倍镜观察,找到要观察的物像,移到视野的中央。
(2)转动转换器,使用高倍镜观察,并轻轻转动细准焦螺旋,直到看清楚材料为止。
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问题2: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。
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。各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因: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产生的差异。体现了细胞的多样性和细胞的统一性。
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问题3:下图是大肠杆菌的照片和结构示意图,分析它与本实验所观察到的细胞有什么主要区别?
提示:从模式图中可以看出,大肠杆菌没有明显的细胞核,没有核膜,细胞外有鞭毛,等等。
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二、原核细胞和真核细胞
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归纳以下细胞在结构上的共同点和不同点,分析它们之间产生差异的原因。
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总结:细胞的形态、结构和功能是多样的,因此细胞具有多样性。但无论细胞的形状、结构如何多样化,所有的细胞都有共同的基本结构——细胞膜、细胞质,这又说明了细胞具有统一性。细胞有着共同的基本结构,但有一类细胞是没有成形的细胞核的。科学家根据有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞两大类。
探究活动3
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相关概念辨析
辨析以下概念之间的联系:拟核、原核细胞、原核生物、真核、真核细胞、真核生物。
提示:
具有拟核的细胞称原核细胞,由原核细胞构成的生物是原核生物。
具有成形细胞核的细胞称真核细胞,由真核细胞构成的生物是真核生物。
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原核生物的基本特征
以蓝细菌为例:
宏观:以细胞群体出现,如水体富营养化——赤潮、水华;如状如发丝,呈蓝黑色——发菜。
微观:没有以核膜为边界的拟核——环状DNA分子。
细胞质:藻蓝素和叶绿素——能进行光合作用(自养生物)。
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原核细胞和真核细胞的区别与联系
比较项目 原核生物 真核生物
多
样
性 细胞大小 较小(1~10 um) 较大(10~100 um)
本质区别 无以核膜为界限的细胞核(拟核) 有以核膜为界限的真正的细胞核
细胞壁 有细胞壁(除支原体外),
主要成分:肽聚糖 植物:纤维素和果胶;
真菌:主要是几丁质;
动物细胞无细胞壁
细胞质 仅有核糖体一种细胞器 有叶绿体、线粒体等多种细胞器
细胞核 无成形细胞核,无核膜、核仁等;有拟核 有成形的细胞核,有核膜和核仁等
统一性 遗传物质均为DNA;原核生物有大型环状DNA分子,位于拟核区;真核生物DNA与蛋白质结合形成染色质(体)
举例 蓝细菌(色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌)、其他细菌、支原体等 人、动植物、真菌等
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真核细胞和原核细胞的分类
提示:
原核生物:细菌、蓝细菌等。
真核生物:变形虫、衣藻、眼虫、草履虫、真菌、植物、动物等。
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总结1:
原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质,但没有以核膜为界限的细胞核,也没有染色体,但有环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核,真核细胞染色体的主要成分也是DNA,这让我们再一次看到了原核细胞与真核细胞的统一性。
真核细胞和原核细胞的总结
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总结2:
①原核细胞和真核细胞最大的区别在于——细胞核是否成形。
②细菌、蓝细菌不是指一种生物,而是指一大类生物。例如,大肠杆菌是细菌中的一种;蓝细菌又包括颤蓝细菌、念珠蓝细菌、色球蓝细菌等。
真核细胞和原核细胞的总结
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思考与讨论
细胞一定要有细胞核吗?一定要有染色体吗?拟核主要是什么物质?
提示:
绝大多数细胞有细胞核,只有少数细胞没有细胞核。例如,人的成熟的红细胞就没有细胞核。细菌是单细胞生物,蓝细菌以单细胞或以细胞群体的形式存在,它们的细胞与植物细胞和动物细胞比较,没有成形的细胞核,而有拟核。拟核与细胞核的区别主要有两点:①拟核没有核膜,没有核仁;②拟核中的遗传物质不是以染色体的形式存在,而是直接以DNA的形式存在。
【练习1】
如下表所示,a、b、c、d最有可能是( )
项目 细胞结构 细胞壁 细胞大小 核膜
a 有 有 较大 有
b 有 无 较小 有
c 有 有 小 无
d 无 — — —
A.病毒、植物、动物、细菌
B.动物、植物、细菌、病毒
C.细菌、动物、植物、病毒
D.植物、动物、细菌、病毒
D
当堂练习
当堂练习
下列关于“一定”的说法正确的有( )
①原核细胞不一定含DNA ②细菌不一定是异养型 ③原核细胞一定是单细胞生物 ④原核细胞一定有细胞壁 ⑤细胞生物的遗传物质不一定是DNA ⑥真菌不一定是单细胞生物
A.有四个正确
B.有三个正确
C.有两个正确
D.有一个正确
【练习2】
B
当堂练习
关于①~⑥的物质或结构,下列叙述不正确的是( )
①叶绿素 ②染色体 ③细胞核 ④核膜 ⑤细胞壁 ⑥拟核
A.黑藻和蓝细菌共有的是①⑤
B.①~⑤在绿藻体内都存在
C.颤蓝细菌体内存在①⑤⑥
D.支原体和发菜体内都含有⑤⑥
【练习3】
D
当堂练习
某同学为了研究河水中的生物种类,从某河流中取样,做成临时装片后在显微镜下观察到下面几种生物,下列各图分别表示几种生物细胞的基本结构模式图。据图回答下列问题:
【练习4】
当堂练习
(1)这几种生物共有的结构有___________________________。
提示:细胞膜、细胞质、核糖体。
当堂练习
(2)图中属于原核细胞的是______,它们在结构上不同于真核细胞的最显著特点是________。
提示:蓝细菌和大肠杆菌;无以核膜为界限的细胞核。
当堂练习
(3)蓝细菌能进行光合作用的物质基础是因为其内含有__________________和光合作用所需要的酶。除蓝细菌外图中能进行光合作用的还有_____________________。
提示:叶绿素、藻蓝素;水绵、衣藻、眼虫。
当堂练习
(4)眼虫与动物和植物都有相同之处,从进化的角度看,你认为合理的解释是__________。
提示:眼虫具有叶绿体,能进行光合作用,属于过渡类型生物。
课堂小结
细胞的多样性和统一性:
形态、结构不同——多样性;
共同的基本结构——统一性;
原核细胞和真核细胞——多样性、统一性。
结论:细胞既具有多样性又有统一性。
比较项目 原核生物 真核生物
多
样
性 细胞大小 较小(1~10 um) 较大(10~100 um)
本质区别 无以核膜为界限的细胞核(拟核) 有以核膜为界限的真正的细胞核
细胞壁 有细胞壁(除支原体外),
主要成分:肽聚糖 植物:纤维素和果胶;
真菌:主要是几丁质;
动物细胞无细胞壁
细胞质 仅有核糖体一种细胞器 有叶绿体、线粒体等多种细胞器
细胞核 无成形细胞核,无核膜、核仁等;有拟核 有成形的细胞核,有核膜和核仁等
统一性 遗传物质均为DNA;原核生物有大型环状DNA分子,位于拟核区;真核生物DNA与蛋白质结合形成染色质(体)
举例 蓝细菌(色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌)、其他细菌、支原体等 人、动植物、真菌等
课堂小结
原核细胞与真核细胞的区别和联系
1.巩固本节课所学知识。
2.完成学案中的非测试性评价。
课后作业
谢谢大家
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