1.2 细胞的多样性和统一性（情境任务式课件）（4大任务）生物人教版必修1

该高中生物学课件围绕“细胞的多样性和统一性”，以“疾控中心侦破不明传染病”为情境主线，通过岗前培训（高倍显微镜使用）、锁定嫌疑目标（细胞多样性观察）、寻找共同指纹（细胞统一性分析）、靶向致命差异（原核与真核区别）四个任务，构建连贯的探究学习支架，衔接显微镜操作与细胞分类、结构对比等知识点。 其亮点在于情境化探究实践，学生以调查员角色模拟样本观察、细胞分类及结构对比，结合科学思维（如原核与真核细胞表格对比）和生命观念（结构与功能观解释抗生素作用原理），提升探究能力与知识应用能力。教师可借助该资料的结构化活动设计，高效开展互动教学，激发学生学习兴趣。

第1章 走近细胞 第2节 细胞的多样性和统一性 本节以“疾控中心侦破不明传染病”为情境主线，贯穿全课，通过模拟科学探究过程，逐层揭示细胞的多样性与统一性。 1 同学们，假如你是疾控中心的一名见习调查员。刚刚接到紧急通知，某地出现不明原因发热病例，初步排除了已知病毒和细菌感染。上级要求你们实验室立刻对患者样本进行显微镜观察，尽快找到致病元凶并提供依据。今天，我们就将模拟这一过程，走进微观世界，撰写这份关键的“身份报告”。 情境导入 从学生熟悉的生命现象切入，引出“细胞”概念，激发探究兴趣。 原核细胞与真核细胞的区别是什么？ 怎样使用高倍显微镜？ 怎样理解细胞既有多样性又有统一性？ 学习目标 重点 难点 任务一：岗前培训——学习使用高倍显微镜 1 “这些微小结构就是我们今天要认识的——细胞。细胞为什么被称为生命活动的基本单位？让我们一起来探究。” 4 各位见习调查员，在正式观察患者样本之前，你必须先通过一项基本技能考核——学会使用高倍显微镜。只有熟练掌握了这个工具，你才能获得清晰可靠的“证据照片”。 任务一：岗前培训——学习使用高倍显微镜 任务探究 即时演练 探究新知 你还记得显微镜的基本结构吗？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 03 镜座 镜柱 镜臂 目镜 镜筒 转换器 物镜 载物台 通光孔 压片夹 遮光器 反光镜 粗准焦螺旋 细准焦螺旋 1.反光镜 平面镜 凹面镜 调亮 放大光圈 使用凹面镜 1.显微镜的基本结构 任务一：岗前培训——学习使用高倍显微镜 任务探究 即时演练 探究新知 目镜、物镜 （1）目镜： 有螺纹 物镜越长，放大倍数越大。 （2）物镜： 无螺纹 目镜越长，放大倍数越小。 物长目短倍数高，视野小而暗。 1.显微镜的基本结构 任务一：岗前培训——学习使用高倍显微镜 任务探究 即时演练 探究新知 7   物像大小 看到的细胞数 视野亮度 视野范围 物镜与装片的距离 高倍镜 低倍镜 大 小 少 多 暗 亮 大 小 近 远 目镜、物镜 1.显微镜的基本结构 任务一：岗前培训——学习使用高倍显微镜 任务探究 即时演练 探究新知 8 （3）放大倍数计算： 放大的倍数＝目镜倍数×物镜倍数 ②若视野中细胞均匀分布 （4）视野中的细胞数目的计算方法 ①若视野中细胞在直径上呈单行 放大后视野中的细胞数 =原数目×(原放大倍数/现放大倍数) 放大后视野中的细胞数 =原数目×(原放大倍数/现放大倍数)2 1.显微镜的基本结构 任务一：岗前培训——学习使用高倍显微镜 任务探究 即时演练 探究新知 9 倒立是指左右、上下均颠倒180度，相当于将观察物水平旋转180度。如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。 b q d 左右相反 上下颠倒 1.显微镜下所成的像是倒立且放大的虚像 目镜、物镜 1.显微镜的基本结构 任务一：岗前培训——学习使用高倍显微镜 任务探究 即时演练 探究新知 10 任务一：岗前培训——学习使用高倍显微镜 任务探究 即时演练 探究新知 显微镜的使用方法 低倍镜观察 高倍镜观察 取镜 安放 压片 调焦 对光 低倍镜观察 找 移 转 调 下找到物像 低倍镜 将物像移至____________ 视野中央 转动________换上高倍镜 转换器 调节光圈或________，使视野亮度适宜，调节____________，使物像清晰。 反光镜 细准焦螺旋 ☆高倍镜下不能动粗 2.显微镜的使用方法 思考1：若需要你将物像移到视野中央，应该怎样移动装片？ 物像偏左下方 装片应向左下方移动 移动规律 　装片与物像移动方向相反，相对于视野中央，物像偏哪个方向，装片就向哪个方向移，即“同向移动（偏哪移哪）”，如物像偏左上方，则装片应向左上方移动。 任务一：岗前培训——学习使用高倍显微镜 任务探究 即时演练 探究新知 2.显微镜的使用方法 12 污点可能存在的位置： 装片(玻片标本)、物镜、目镜。 移动装片 在装片上 移动目镜 在目镜上 在物镜上 污点移动 污点 不移动 污点移动 污点 不移动 任务一：岗前培训——学习使用高倍显微镜 任务探究 即时演练 探究新知 2.显微镜的使用方法 思考2：若你发现显微镜操作过程中由污渍，怎么判断污渍存在的位置？ 13 1.在不同倍数的物镜下（目镜相同）观察血细胞，得到的视野如图，则（       ） A．若甲物镜为10×，则乙物镜可能为5× B．在乙中可看到细胞膜由两层磷脂分子构成 C．转动细准焦螺旋，可使视野由甲变为乙 D．观察乙视野时可能需要放大光圈 D 换用高倍镜 即时演练 任务探究 14 2.如图所示是用显微镜观察细胞时的几个视野，下列相关说法中，错误的是（　　） A.乙视野最暗，甲视野最亮 B.乙可用粗准焦螺旋 C.移动玻片才能观察到丙视野 D.观察顺序是甲→丁→丙→乙 B 即时演练 任务探究 高倍镜下不可使用粗准焦螺旋 15 任务探究 即时演练 探究新知 恭喜你通过技能培训！现在，开始你的实操，请使用高倍显微镜对患者的血液样本和咽部黏膜样本进行观察，并拍摄清晰的“证据照片”。 任务二：锁定“嫌疑目标”——初探细胞的多样性 2 “这些微小结构就是我们今天要认识的——细胞。细胞为什么被称为生命活动的基本单位？让我们一起来探究。” 17 作为调查员，你对患者送检的血液样本和咽部黏膜样本进行了显微观察，拍摄到了以下四种结构。请完成观察记录表，为后续鉴定提供依据。 任务二：锁定“嫌疑目标”——初探细胞的多样性 任务探究 即时演练 探究新知 ①人血细胞 ②人口腔上皮细胞 ③肺炎链球菌 ④消化道中的未知生物 学生活动：观察图片，尝试从大小、形态、有无细胞核等角度进行分类，完成表格。 任务探究 即时演练 探究新知 细胞名称 形态描述 （形状、大小等） 内部有无深色的“核”状结构？ 人血细胞 红细胞呈圆盘状，较小；白细胞较大，形状不规则 红细胞无核，白细胞有核 人口腔上皮细胞 扁平多边形，体积较大 有明显的圆形细胞核 肺炎链球菌 短链状排列的球形或椭圆形，极小 无明显的核 未知生物？？？ 杆状，极小 无明显的核 任务二：锁定“嫌疑目标”——初探细胞的多样性 真核细胞 原核细胞 根据 ， 　　　 　　　　的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞。 细胞内有无以核 1.分类依据： 膜为界限 任务探究 即时演练 探究新知 任务二：锁定“嫌疑目标”——初探细胞的多样性 原核生物 细菌： 蓝细菌： 衣原体： 支原体： 放线菌： 立克次氏体： 放线菌、链霉菌等。 可能是最小、最简单的单细胞生物，唯一无细胞壁的原核生物 色球蓝细菌、念珠蓝细菌、颤蓝细菌、发菜等。 ①硝化细菌、硫细菌、铁细菌、光合细菌； ②带形状的菌：杆菌、球菌、弧菌、螺旋菌等； ③根瘤菌、固氮菌、乳酸菌、醋酸菌等。 引起沙眼。 蓝（蓝细菌）色细（细菌）线（放线菌）支（支原体）毛衣（衣原体） 任务探究 即时演练 探究新知 任务二：锁定“嫌疑目标”——初探细胞的多样性 自然界中能以光合作用产能的细菌根据它们所含光合色素和电子供体的不同而分为产氧光合菌(蓝细菌、原绿菌)和不产氧光合菌(紫色细菌和绿色细菌)。 真核生物 植物： ①酵母菌： ②霉菌：曲霉菌、青霉菌、根霉菌、毛霉菌等。 ③食用菌：蘑菇、灵芝、木耳、银耳、猴头等。 动物： 真菌： 高等植物： 低等植物： 绿藻：衣藻、水绵、团藻、小球藻、伞藻等。 褐藻：海带等。 红藻：紫菜等。 高等动物： 低等动物： 单细胞：草履虫、变形虫、眼虫、疟原虫等。 多细胞：水螅 原生生物：最简单的真核生物 任务探究 即时演练 探究新知 任务二：锁定“嫌疑目标”——初探细胞的多样性 1.细菌是在生物圈中广泛生存的单细胞原核生物。下列各种菌中，属于细菌的是（ ） ①结核杆菌　 ②肺炎链球菌 ③霍乱弧菌 ④酵母菌 ⑤炭疽杆菌　 ⑥青霉菌　 ⑦金黄色葡萄球菌 A.①②④⑤ B.①②③⑤⑦ C.②③⑤⑥⑦ D.③④⑥⑦ B 即时演练 任务探究 真菌 23 任务三：寻找“共同指纹”——揭示细胞的统一性 任务探究 即时演练 探究新知 很好，你通过形态多样性成功锁定了“嫌疑体”——一种细菌。但报告要严谨，上级发来追问：凭什么说这种杆状物是细胞？它和人体细胞有没有共同的、最基本的特征来证明它们都属于“细胞”这一生命系统？ 接下来，你需要寻找证据，证明它们的“统一性”。 任务三：寻找“共同指纹”——揭示细胞的统一性 3 “这些微小结构就是我们今天要认识的——细胞。细胞为什么被称为生命活动的基本单位？让我们一起来探究。” 25 小组讨论，寻找并列出三种细胞在结构上的共同点。提示学生从外到内观察。 任务三：寻找“共同指纹”——揭示细胞的统一性 任务探究 即时演练 探究新知 1.1细菌细胞结构 细胞壁 细胞膜 细胞质 拟核 肽聚糖（蛋白质+多糖） 仅一种细胞器——核糖体 大型环状裸露DNA分子存在的区域无染色体 大肠杆菌 核糖体 鞭毛 细胞壁 细胞膜 细胞质 质粒 纤毛 1.2细菌生活方式 多数异养，少数自养（如蓝细菌）。 任务探究 即时演练 探究新知 任务三：寻找“共同指纹”——揭示细胞的统一性 27 蓝细菌细胞内含有 ，分布在光合片层上，是能进行光合作用的自养生物。 藻蓝素和叶绿素 蓝藻不是植物，是原核生物，其它藻类是真核。 细胞壁 细胞膜 拟核 核糖体 细胞质 任务探究 即时演练 探究新知 包括：颤蓝细菌、发菜、念珠蓝细菌、色球蓝细菌等 蓝细菌是指一类生物，而非一种生物。 2.1蓝细菌 任务三：寻找“共同指纹”——揭示细胞的统一性 28 任务探究 即时演练 探究新知 总结： 所有细胞（无论原核还是真核）共有的基本结构： 细胞膜：系统的边界。 细胞质：新陈代谢的主要场所。 遗传物质——DNA：储存遗传信息。 核糖体：合成蛋白质的机器。 任务三：寻找“共同指纹”——揭示细胞的统一性 29 1.草履虫、衣藻、变形虫和细菌都是单细胞生物。尽管它们的大小和形状各不相同，但它们都有相似的结构，即都具有 （ ） A.细胞膜、细胞质、细胞核、液泡 B.细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核 C.细胞膜、细胞质、细胞核、染色体 D.细胞膜、细胞质、储存遗传物质的场所 D 即时演练 任务探究 所有细胞（无论原核还是真核）共有的基本结构：细胞膜、细胞质、核糖体、DNA 30 2.关于单细胞生物，下列叙述正确的是(　 　) A.肺炎链球菌不含线粒体，只能进行无氧呼吸 B.大肠杆菌的细胞膜外无细胞壁，置于清水中会吸水涨破 C.支原体属于原核生物，细胞内含有核糖体和染色体 D.眼虫细胞内有叶绿体，能够进行光合作用制造有机物 D 能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体： 如硝化细菌是原核生物，没有线粒体，但其细胞质和细胞膜上含有与有氧呼吸有关的酶，也能进行有氧呼吸。 即时演练 任务探究 肺炎链球菌是原核生物不含线粒体，但一般是需氧型生物，可进行有氧呼吸，A错误；大肠杆菌的细胞膜外有细胞壁，原核生物只有支原体没有细胞壁，B错误；支原体属于原核生物，细胞内含有核糖体没有染色体，C错误；眼虫细胞内有叶绿体，是自养型生物，能够进行光合作用制造有机物，D正确。 31 任务四：靶向“致命差异”——深探原核与真核的区别 任务探究 即时演练 探究新知 然而，报告只写“它们都有细胞膜、细胞质”太笼统了。上级对你的报告细节不满意，又发来终极任务：既然都是细胞，为什么抗生素能杀死这种致病细菌，却不会伤害我们的人体细胞？请从结构上找出它们的根本差异，为精准用药提供理论依据。 任务四：靶向“致命差异”——深探原核与真核的区别 4 “这些微小结构就是我们今天要认识的——细胞。细胞为什么被称为生命活动的基本单位？让我们一起来探究。” 33 学生任务：深度对比致病细菌（原核细胞）与人体细胞（真核细胞），绘制一份精细的差异比较图，解释抗生素的选择性毒性。 任务四：靶向“致命差异”——深探原核与真核的区别 任务探究 即时演练 探究新知 任务四：靶向“致命差异”——深探原核与真核的区别 任务探究 即时演练 探究新知 原核细胞（支原体最小） 真核细胞（卵细胞最大） 细胞壁 细胞膜 细胞质 DNA的 存在形式 共有的结构或物质 主要成分是肽聚糖 主要成分是纤维素和果胶（植物细胞） 主要成分为几丁质（真菌细胞) 只有核糖体 有多种功能复杂的细胞器 DNA裸露，环状，不形成染色体，存在于拟核中； 拟核外：小型环状（质粒） 在细胞核中，DNA与蛋白质等物质构成染色体（质）； 在细胞质中DNA裸露存在 成分和结构基本相同，都具有流动性和选择透过性 细胞膜、细胞质(核糖体)、DNA 任务四：靶向“致命差异”——深探原核与真核的区别 任务探究 即时演练 探究新知 解释“抗生素选择性毒性”的原理。 例如，青霉素类药物可以抑制细菌细胞壁（肽聚糖）的合成，而人体细胞没有细胞壁，因此不受影响；某些抗生素能特异性作用于细菌的核糖体，而人体细胞核糖体结构有差异。这正是利用了原核与真核细胞的“根本差异”。 课后作业 调查任务圆满完成，你的专业能力得到了上级认可。很快，疾控中心转来一份来自环保部门的协查通报，希望你从细胞学角度提供分析意见。 “近日，我市某景观湖出现大面积‘水华’现象，湖水呈蓝绿色浑浊，大量鱼类因缺氧死亡。初步检测发现，水体中氮、磷含量严重超标。请从细胞学角度协助分析：是什么生物大量繁殖导致了水华？它们属于哪类细胞？为什么常规杀菌方法难以根除？” 这就解释了为什么“常规杀菌方法难以根除”——蓝细菌是原核细胞生物，不是一般意义上的“菌”，且它与环境中的营养物质富集有关，是生态问题，不仅是杀菌问题。 1.细胞学说为生物学的发展起到了奠基的作用，主要原因是它揭示了（ ） A.植物细胞与动物细胞的区别 B.原核细胞和真核细胞的区别 C.生物体结构的统一性 D.生物界细胞的多样性 C 2.沙眼衣原体是一类导致人患沙眼的病原体，通过电子显微镜观察其细胞结构，可以确定沙眼衣原体是原核生物。作为判断的主要依据是（ ） A.有细胞壁 B.有细胞膜 C.没有线粒体 D.没有以核膜包被的细胞核 D 随堂小练 38 3.生命系统存在着从细胞到生物圈各个不同的结构层次。下列相关叙述错误的是（ ） A.细胞是基本的生命系统 B.草履虫可以看作是基本的生命系统 C.植物体和动物体共有的生命系统层次有细胞、组织、器官、个体 D.生态系统中存在非生命的物质和成分，不属于生命系统 D 随堂小练 39 4.细胞是生物体的基本结构和功能单位。下列有关细胞的叙述，正确的是（ ） A.原核细胞结构简单，所以不具有多样性 B.原核细胞与真核细胞之间不具有统一性 C.除病毒外，生物体都是由细胞构成 D.新细胞是从老细胞的细胞核中产生的 C 随堂小练 40 (2)与绿色开花植物细胞的结构和功能类似的生物是___________，你判断的依据是： 与哺乳动物细胞的结构和功能类似的生物是 ，你判断的依据是： 5.下图是人们常见的几种单细胞生物，据图回答下面的问题。 (1)这几种生物共有的结构是 ： 细胞膜、细胞质、细胞核(或储存遗传物质的场所) 眼虫、衣藻 变形虫、草履虫 具有细胞膜、细胞质和成形的细胞核，不具有细胞壁。 含有叶绿体能进行光合作用，衣藻还有细胞壁 随堂小练 41 下节再见 “这些微小结构就是我们今天要认识的——细胞。细胞为什么被称为生命活动的基本单位？让我们一起来探究。” 42 $