2.6 原核细胞内无成形的细胞核（教学课件）生物浙科版必修1

原核细胞内无成 形的细胞核 浙科版高中生物必修1《分子与细胞》第2章第6节 授课人：XXX 蓝细菌显微结构艺术渲染图 生命观念 通过对比原核细胞与真核细胞 的结构差异，形成“结构与功 能相适应”“生物进化与环境 相适应”的生命观念。 科学探究 通过分析水华成因资料、完成 原核真核细胞结构对比任务， 提升信息提取、合作探究的能 力，能基于证据推导生物的结 构特征。 科学思维 通过归纳蓝细菌的进化意义、对比 原核与真核细胞的异同，培养归纳 概括、演绎推理的逻辑思维能力， 能准确区分两类细胞的核心特征。 社会责任 能结合原核生物的特征提出水 华防控的可行方案，能向家人科 普幽门螺杆菌的防控知识，树立 环境保护意识和健康生活理念。 学习目标 抄 ■ --- . Cyanobacteria Photosynthetic Akinete Rendowarns Heterocysts -Cyanobacteria Akinetes 分情境一：追根溯源—— 蓝细菌的进化地位与作用 》情境探究之旅 主情境：太湖之痛——2024年 夏季蓝藻水华暴发事件 迁移应用：学以致用—— 水华与幽门螺杆菌的防控战 分情境二：微观解密—— 原核细胞与真核细胞的异同 真挨细跑 核校一 核核医区 一 Mitochondnia Photosyndelle Eukaryotine 檀物的熙器 枝扶细趣 植构细總 真扰继跑 放线杭购 Photosethetic lamellae Nycleoid 区 现 主情境导入：太湖蓝藻水华事件 ```markdown ``` 9 ```markdown ``` 连锁反应： 1. 周边城市自来水水源 受污染，出现异味。 2. 水体缺氧，导致鱼虾 等水生生物大量死亡。 3. 破坏水生态系统平衡， 响周边居民生活与健康。 直击现场：2024年太湖蓝藻水华 新闻报高：中在北太湖蓝藻马上“绿来绿 油漆”滑滑强的刺鼻异味，现生漆强来场 量和还底肉的搔道。 思考3:为什么科学家会说， 正是这种微小得肉眼看不见 的蓝细菌，曾经改变了整个 地球的演 化进程? 思考2:它的微观结构与我 们之前系统学习过的真核细 胞(如植物叶肉细胞)有 什么本质 差异? 浙科版高中生物必修1《分子与细胞》第2章第6节 蓝细菌显微结构细节(艺术渲染) 思考1:引发这场生态危 机的“罪魁祸首”一究 意一种怎样的 生物? 核心驱动问题 3 授课人：【您的名字] 分情境一：蓝细菌的进化地位与作用 教学情境过渡页设计 · 蓝细菌(旧称蓝藻):一类古 老的单细胞生物。 · 形态多样：有的呈球状(如色 球蓝细菌),有的呈丝状(如 颤蓝细菌、念珠蓝细菌)。 · 显微观察：在光学显微镜下， 它们通常呈现蓝绿色，没有明 显显的细胞核结构。 念珠蓝细菌 念珠蓝细菌( Nostoc) 丝状 初识“肇事者”:蓝细菌 微观观察结果 球状(色球蓝细菌) 无成形细胞核结构 认知冲突：无叶绿体如何光合作用? 高等植物叶肉细胞 蓝细菌 观察发现：蓝细菌的细胞内没有叶绿体。 矛盾点：蓝细菌是自养生物，能够进行光合 作用。它究竟依靠什么物质来完成这一过程? S 依 罪T 绿 体 已知事实：植物细胞依靠叶绿体进行光 光合作用，制造有机物。 (高亮显示) 细胞膜 细胞壁 细胞壁 没有叶绿体 叶绿体 × 无 · 叶绿素：吸收光能的主要色素。 · 藻蓝素：辅助吸收光能，使蓝 细菌呈现特有的蓝绿色。 --- 揭秘：蓝细菌的光合色素 物质基础 核心色素 结论 物质基础：虽然没有叶绿体， 但蓝细菌的细胞质中含有丰富 的光合色素。 叶绿素 藻蓝素 结论：蓝细菌依靠细胞质中的 叶绿素和藻蓝素，以及相关的 酶，完成了光合作用，属于自 养养生物。 光能转化为化学能 的过程图解 时光倒流：35亿年前的地球 · 地质研究资料显示，太古宙时期的地球环 境极其恶劣： · 大气成分：几乎无氧气，主要为二氧化 碳、甲烷等。 · 辐射极强：没有臭氧层保护，紫外线强度 是现在的100倍。 ●极端高温：温室效应严重，地表平均温度 超过50℃。 ·生存状况：生命只能躲藏在深海中，陆地 是生命的禁区。 早期地球：生命禁区 当时大气成分 二氧化碳 太古宙环境结构艺术渲染图 ·氧气飙升：大气氧气含量上升至1%。 ·保护伞形成：高空形成了臭氧层。 ·气候冷却：地表平均温度降至20℃左 右 。 生命的飞跃：最早的陆生生物 开始出现，生命从海洋走向陆地。 3.5 3.0 2.5 时间(亿年前) --- 沧海桑田：蓝细菌带来的巨变 蓝细菌出现10亿年后，地球环境发生了翻天覆地的变化： 探究任务：结合前述地质资料，4人一组讨论蓝 细菌的生理功能是如何一步步改变地球环境的? 关键问题： 1.蓝细菌释放的氧气，对生命演化有两个关键作 用，分别是什么? 2. 蓝细菌是如何导致地球地表温度大幅下降的? (请各小组梳理出逻辑链条，准备分享) 合作探究：蓝细菌的“超能力” 环境改变 (如：全球 冰化海) 蓝细菌 活动 逻辑推导框 进化意义一：释氧造伞，庇护生命 致命辐射 臭氧层吸收紫外线 →阻挡致命辐射 演化结果：为生物从水生走向陆生提供了安全保障，保护了早期生命免受紫外线伤害 蓝细菌进行光合作用 →形成臭氧层 (O₃) 氧气在紫外线作用下- →释放大量氧气 演化结果：将地球从50℃的“大火炉”改造成了20℃左右的宜居星球， 为复杂生命的繁衍创造了气候条件。 ■ 进化意义二：固碳降温，改造气候 温室效应减弱 降低地表温度 50℃ 20℃ 大量固定 二氧化碳 (CO₂) 大气中温室 气体减少 地球热量 散失增加 小结：地球生命演化的转折点 小结：地球生命演化的转折点 蓝细菌虽然微小，但其强大的光合作用能力，彻底重塑了地球的大气圈和生物圈。 生物进化与环境相适应，同时生物的生命活动也在 深刻地影响和改变着环境。 核心价值： 1. 改变大气成分(无氧→有氧) 2. 创造陆地生存条件(形成臭氧层) 3. 调节全球气候(降低温室效应) 生命观念升华 分情境二：原核细胞与真核细胞的异同 细胞的两大阵营 科学家根据细胞结构的复杂程度，特别是细胞核的特征，将细胞分为两大类： 细胞核 细胞核 细胞椟 集蔫 细胞核 细胞植物 细胞垫 原核细胞(Prokaryotic cell) 结构相对简单，进化上更古老。 真核细胞(Eukaryotic cell) 结构复杂，进化上更高等。 真核生物 原核生物 由真核细胞构成的生物称为真核生物。 由原核细胞构成的生物称为原核生物。 18 细胞大比拼：直观对比 观察以下四种细胞的电镜/模式图，寻找它们结构上的差异： 驱动问题：这四种细胞相比，最核心的结构差异是什么? 高等植物叶肉细胞 (真核代表) 酵母菌 (真核代表) 幽门螺杆菌(原核代表) ```markdown ``` 原核细胞 无核膜 无核膜 最本质的区别：有无核膜包被的细胞核 * 原核细胞：没有核膜包被的细胞核，也 没有成形的细胞核。 真核细胞：具有由核膜包被的、成形的细 胞核。遗传物质被安全地包裹在核内。 判定标准：“有无核膜包被的细胞核”是区分原核细胞与真核细胞的核心标准。 Q1: 何 原核细胞存怎么吗? Q2:DNA 原核细胞的遗传物质? ○拟核 (Nucleoid) · 拟 核(Nucleoid) ,强大型DNA, 住在细胞内的拟核，其中有的物质。 质，形在，大型环状DNA分子。 ·裸露，原核细胞触大细胞的拟核， 其绿鼎抵性的物质。 裸露 环状 裸露 (环状与蛋白质核心) ```markdown ``` ● DNA存在形式 · 裸 露 ，环 状DNA 分子存在形成 · 原核是DNA的移成，能含量状大同子 ,花 犬 ，就呈间常拟核 原核细胞的遗传物质：拟核 拟核一 大型环状DNA 分子 裸露 ● 对比真核细胞： ● 遗传物质主要存在于细胞核内。 · DNA存在形式： · 呈线状。 · DNA分子与蛋白质紧密结合，形成 染色体(或染色质)。 ● 结构与功能相适应：复杂的染色体结 构有助于真核细胞储存和管理更庞大的 遗传信息。 细胞核 真核细胞 nucleus 染色质丝 组蛋白 真核细胞的遗传物质：染色体 对比：原核细胞核区 DNA+ 蛋白质 浙科版高中生物必修1 授课人：[您的名字] 组蛋白质 细胞的“外衣”:细胞壁成分差异 细胞的“外衣”:细胞壁成分差异 许多原核细胞和真核细胞都有细胞壁，但它们的“建筑材料”截然不同： 原核细胞(肽聚糖)vs. 真核细胞(纤维素/果胶、几丁质):成分的特异性。 原核细胞(如细菌、蓝细菌) 支原体是特例，它没有细胞壁。 真核细胞 ■ 原核细胞 · 原核细胞： ·细胞质相对简单。 · 唯一的细胞器是核糖体 (用于合成蛋白质)。 ● 没有线粒体、叶绿体等由膜包被的细胞器。 ● 细胞质中含有多种复杂的细胞器 (如线粒体、 叶绿体、内质网、高尔基体等)。 · 内部有复杂的生物膜系统，分工明确。 ```markdown ``` 细胞的“内脏”:细胞质与细胞器 如线粒体 核核 内质网 Golgi 高尔基体 生物膜系统 真核与原核细胞质对比艺术渲染图 真核细胞 真核细胞： 第24页 ● 动物 真核生物 植物 真菌 (如酵母菌、霉菌、蘑菇) 体型与分类艺术化示意图 体型与家族成员 细胞大小对比 原核细胞 ● 原核细胞：通常较小(直径一般为1~10μm) ● 真核细胞：通常较大(直径一般为10~100 μm) 标尺 代表生物大盘点 细菌 细菌(如大肠杆菌、乳酸菌、幽门螺杆菌) 原核生物 (记忆口诀： “蓝细线织衣”) ```markdown ``` 蓝细菌 放线菌 支原体 衣原体 真核细胞 100μm 统一性 两者都具有细胞膜、细胞质、核糖体，都 以DNA作为遗传物质 较大 植物：纤维素和果胶； 真菌：几丁质 有多种复杂的细胞器 本质区别 无核膜包被的细胞核 有核膜包被的细胞核 比较项目 原核细胞 真核细胞 较小 肽聚糖(支原体无) 只有核糖体 归纳总结：原核与真核细胞异同对比 代表生物 细菌、蓝细菌、支原体等 细胞核：DNA与蛋白质 结合成染色体 动物、植物、真菌等 蓝细菌显微结构艺术渲染图 细胞大小 细胞壁成分 细胞器 拟核：大型环状DNA, 不与蛋白质结合 遗传物质 存在形式 迁移应用：学以致用 措施：严格控制工业废水、农业化肥和生活污水排 入太湖，切断营养源。 2.生物防治：利用生态系统食物链。 措施：向太湖投放鲢鱼、鳙鱼等滤食性鱼类，直接吞食蓝细菌 菌，控制其种群数量。 3. 物理打捞：在水华暴发初期，使用机械船只进 行水面蓝藻打捞，减少水体富营养化负荷。 ■ 【文字内容】:角色扮演：如果你是当地环保部门的工作人员，结合蓝细菌的结构与代谢特征， 提出防控水华的可行措施。 真实任务一：太湖蓝藻水华防控 1. 控源截污：蓝细菌大量繁殖需要氮、磷等营养物质。 防控建议 公筷公勺 1. 切断传播途径：幽门螺杆菌主要通过口-口传播。 建议：家庭共餐使用公筷公勺，注意口腔卫生。 治疗原理(抗生素的作用) 原核生物 站黏膜 背景：幽门螺杆菌(原核生物)是我国感染率超50%的胃部致病菌，可引发胃炎、胃溃疡。 科普任务：结合其特征，给家人科普防控建议及治疗原理。 抗生素 ( 如 青 素 类 ) 0muuor⁰uyc 0umumuyu 真实任务二：幽门螺杆菌感染防控 许多抗生素的杀菌原理是抑制细菌细胞壁(肽聚糖)的合成。 人体细胞 (真核，天细胞壁， 对其伤害小) 酸产的细胞 胃黏膜 Hp 黏壁 释放氧气→形成臭氧层→阻挡紫外线，保护生物 蓝细菌的进化意义 固定二氧化碳→降低地表温度→为陆生生物出现创造条件 蓝细菌的进化意义 原核细胞内无成 分形的细胞核 核心区别：无/有核膜包被的细胞核 大小：较小/较大 细胞壁：肽聚糖/植物纤维素、真菌几丁质 细胞质：仅核糖体/多种细胞器 DNA形式：大型环状不结合蛋白质/与蛋白质结合成染色体 举例：细菌、蓝细菌、支原体/动物、植物、真菌 课堂总结 原核与真核细的异同 $