第3章 2.细胞器之间的分工合作 课时1 细胞器之间的分工（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞关键能力提升同步学案（人教版）

该高中生物学导学案聚焦“细胞器之间的分工”，涵盖细胞器的分类、结构与功能及观察叶绿体和细胞质流动实验。以C919飞机研制部门分工为导入，通过问题链引导学生从生活实例类比细胞内细胞器的分工合作，构建从宏观到微观的知识支架。 资料以核心素养为导向，通过资料分析与讨论培养结构与功能相适应的生命观念，实验设计注重科学探究与动手能力，典例结合易错提醒提升科学思维，帮助学生系统掌握知识并形成学科核心能力。

2 细胞器之间的分工合作 课时1　细胞器之间的分工 【定标-核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查 1.细胞器的分类、结构与核心功能2. 叶绿体观察与细胞质流动的实验分析 直击能力:(1) 能从教材文本、插图中提取细胞器的结构特征和功能信息，具备信息获取与信息整理能力；(2) 能根据细胞器的结构推测功能，或依据功能反推结构特点，具备演绎推理与辩证思维能力；(3) 能规范完成高倍显微镜操作，准确观察并描述实验现象，具备实验设计和动手操作能力；(4) 能构建细胞器的分类模型、结构功能关联模型，具备归纳概括及模型建构能力。 (1) 通过分析细胞器的结构与功能，阐明结构与功能相适应的生命观念，理解细胞是分工协作的统一整体；(2) 通过实验操作和现象分析，体验科学探究的基本流程，培养严谨的实验态度和误差分析能力；(3) 通过构建细胞器分类模型，强化模型与建模思维，提升对细胞结构系统的认知；(4) 结合细胞器功能异常与疾病的关联，关注生命科学在医疗健康中的应用，体现社会责任。 重点及难点 几种主要细胞器的形态和功能；理解细胞器结构与功能的对应关系、细胞器的分类；细胞质流动的影响因素分析 题型及难度 选择题为主，在非选择题的小问中嵌入生活应用情境，难度中等 【本课时主要内容】 细胞质 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动实验: 知识导航　细胞代谢　光合作用　绿色植物叶肉细胞中　有氧呼吸　粗面内质网　光面　加工、分类、包装及发送　水解酶　蛋白质合成场所　动物和低等植物细胞　蛋白质纤维　椭球形/球形　染色　叶绿体　温度　光照　黑藻幼嫩小叶　光学显微镜　视野中央　转换器　细准焦　光圈　顺时针/逆时针 探究1　细胞器的种类、分布、结构与功能 【问题导入】结合图片，C919飞机是我国研制的新一代大型客机。研制C919飞机需要若干部门分工合作，如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机载系统研发、总装制造等部门。 问题1：如果缺少其中的某个部门，飞机还能制造成功吗？ 提示：研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门合作与配合，缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。 问题2: 细胞中是否也具有多种不同的部门？这些部门也存在类似的分工与合作吗？ 提示：细胞是一个更复杂的系统，细胞质内分布着诸多的“部门”----细胞器,它们既有分工又有合作,相互配合共同完成生命活动。例如，核糖体是合成蛋白质的场所，同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。 【思考与讨论】分析细胞器的种类、结构和功能 细胞作为生命系统的基本单位，其细胞质中有哪些具体的“部门”—细胞器？科学家是如何发现的？它们分别行使着怎样的功能呢？请结合课本P47-50，观察动植物细胞的亚显微结构，思考讨论如下问题： 讨论1：细胞质、细胞质基质和细胞器有什么关系？ 提示：细胞质 = 细胞质基质 + 细胞器。细胞质基质是胶状液体，细胞器悬浮其中 讨论2：观察和分离细胞器的方法有哪些？ 提示：观察：光学镜（看大的）、电镜（看小的）、荧光标记（看活的）。 分离：差速离心法 讨论3：动植物细胞共有的细胞器有哪些？ 提示：线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、过氧化物酶体 讨论4：植物细胞特有的结构有哪些？植物细胞壁其什么作用？它的化学组成是什么？ 提示：细胞壁、叶绿体、液泡。 植物细胞壁主要有纤维素和果胶组成，对细胞起支持和保护作用。 讨论5：溶酶体膜为什么必须非常稳定？如果溶酶体膜破裂，会导致什么后果？ · 提示：溶酶体内含有多种酸性水解酶，稳定的膜结构是物理屏障，能将消化酶严格限制在溶酶体内部。如果溶酶体膜破裂，其内的水解酶泄漏到pH中性的细胞质中，可能造成细胞自身被“误消化”。 【资料1】1962年，里斯（Ris）和普兰特（Plaut）在衣藻叶绿体中观察到类似DNA的纤维，后经生化分析证实为叶绿体DNA（cpDNA）。 1963年，科学家玛格丽特·纳思（Margit Nass）等人通过电子显微镜观察鸡胚细胞，首次在线粒体中观察到细丝状结构，经DNA酶处理后消失。 科学家将从线粒体、叶绿体中提取出的核酸进行进一步成分分析，发现其含有rRNA（又叫核糖体RNA）。用吡罗红染色剂（能与RNA将其染成红色）对核糖体染色，发现核糖体呈红色。 讨论6：结合资料分析，你的结论是什么？ 提示：线粒体和叶绿体含有DNA和RNA，核糖体中含有RNA 【资料2】心肌细胞的线粒体数量远多于皮肤细胞，胰腺细胞的内质网和高尔基体比肌肉细胞发达。 讨论7：这一现象说明细胞器的分布与细胞的什么特点相关？体现了什么生命观念？ 提示：这一现象说明细胞器的分布与细胞的特定功能需求直接相关。这体现了生物学核心的结构与功能相适应的生命观念。 讨论8：细胞器并不是简单的漂浮在细胞质基质中，他们有一定的排布方式并且根据细胞生命活动的需要进行运动、增殖等，这与细胞中的何种结构有关？它的化学组成和功能有哪些？ 提示：细胞器的有序排布、运动与增殖，主要依赖于细胞内的细胞骨架系统。 细胞骨架是由蛋白质纤维构成的动态三维网络。细胞骨架参与细胞形态的维持，锚定并支撑细胞器；与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等密切相关。 通过细胞结构模式图观察和以上讨论辨析，归纳补全下表 细胞器名称 细胞器简图 分布细胞 有无膜 主要功能 线粒体 动植物细胞 双层膜 有氧呼吸主要场所（“动力车间”） 叶绿体 植物叶肉细胞、幼茎皮层细胞 双层膜 光合作用场所（“养料制造车间”“能量转换站”） 内质网 动植物细胞 单层膜 粗面 内质网：加工蛋白质、运输； 光面内质网：合成脂质 、解毒 高尔基体 动植物细胞 单层膜 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、“包装”及“发送站” 溶酶体 动植物细胞 单层膜 分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死病菌（“消化车间”） 液泡 植物细胞 单层膜 调节细胞内环境，维持细胞形态，储存物质 核糖体 动植物细胞 无膜 蛋白质合成场所（“生产蛋白质的机器”） 中心体 动物细胞、低等植物细胞 无膜 与细胞有丝分裂有关（形成纺锤体） 典例1如图所示是几种细胞器的模式图,下列相关叙述错误的是 (　　) 典例1 A. 细胞器c、e具有双层膜结构 B. a、d、f在分泌活动旺盛的细胞内含量较多 C. 绿色植物的细胞中都含有c、e、f,低等植物细胞中还含有b D. a、d及植物细胞的液泡都具有单层膜结构 必备知识　细胞器的分布、结构与功能;细胞器与细胞功能的适应关系。 关键能力　 【答案】　C　 【解题思路】 对标训练1“结构与功能相适应”的原则是生物学的基本观点之一。下列关于细胞结构及其功能叙述与该原则不相符的是 (　　) A. 叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积,有利于化学反应的高效进行 B. 溶酶体内含有水解酶,可以分解衰老、损伤的细胞器 C. 植物细胞壁由纤维素和果胶组成,能对植物细胞起到支持、保护的作用 D. 细胞骨架是由纤维素组成的网架结构,与细胞的运动、分裂等有关 【答案】　D　 【解题思路】 【易错提醒】 1.叶绿体仅存在于植物的 “绿色组织细胞” 中，根细胞、叶表皮细胞（无色）不含叶绿体。 2.溶酶体中的水解酶合成场所是核糖体，加工场所是内质网和高尔基体，其膜不会被自身酶分解（膜成分特殊）。 3.中心体不是动物细胞特有，低等植物细胞（如衣藻、水绵）也有；高等植物细胞无中心体。 4.线粒体是有氧呼吸的 “主要场所”，不是 “唯一场所”（有氧呼吸第一阶段在细胞质基质）；叶绿体是光合作用的 “唯一场所”。 5.内质网是细胞内面积最大的膜结构，连接核膜和细胞膜，是物质运输和信息传递的枢纽 6.没有细胞壁的细胞不一定都是动物细胞，如支原体细胞也没有细胞壁 探究2　用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 【问题导入】 通过对细胞器的学习，我们知道叶绿体是植物细胞的“能量转换站”，细胞质是充满生机的“原生质海洋”，但这一切，都只停留在文字和静态的图片上。我们如何才能亲眼目睹他们的“真容”呢？请大家一起开启探究实践之旅：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。 问题1：叶绿体是什么形态，是否能够在细胞质中移动？观察叶绿体是否需要染色？ 提示：在显微镜下，叶绿体通常呈扁平的椭球形或球形，分布于细胞质中。叶绿体会随着细胞质流动而在细胞内缓慢移动，这种移动有利于其更高效地捕获光照和交换物质。 观察叶绿体一般不需要专门染色。因为叶绿体本身含有大量的叶绿素，在光学显微镜下呈现天然绿色，对比明显，易于直接观察。 问题2：通常细胞质基质颜色很浅，我们如何判断细胞质在流动？ 提示：叶绿体会随着细胞质流动而在细胞内缓慢移动，我们通过观察叶绿体等细胞内颗粒的位置变化来判断细胞质的流动。 【思考与讨论】结合苔藓小叶和菠菜叶子、黑藻叶片、小叶黄杨叶子的特点，以及细胞质的特点，为取得较好的实验效果，请尝试解答以下问题。 讨论1 在众多的实验材料中，观察叶绿体时为什么选用藓类的叶片或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮？ 提示：苔藓类小叶一般为绿色单层细胞，且其含有的叶绿体大而清晰，便于观察 下表皮附带少量叶肉的叶肉细胞活性好，还有的叶绿体少，大而清晰，便于观察。 讨论2：叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？ 提示：叶绿体呈扁平的椭球形，紧贴细胞边缘（细胞壁）分布，有利于叶绿体增加受光面积，高效捕获光能，叶绿体的流动路径是环绕着中央液泡、贴着细胞壁内侧做循环或网状运动和排列，以适应光照变化，避免强光损伤。 讨论3 观察细胞质流动时，如何加快细胞质流动以便于观察？ 提示：为便于观察，可采取以下方法促进细胞质流动：使用幼嫩、代谢旺盛的叶片部位，将材料浸在清水里，进行光照（温水照射） 或轻微升温（约25-30℃），以提高细胞代谢活性。 讨论4 植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？ 提示：细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要的原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动为细胞内物质运输创造了条件，从而保证了细胞生命活动的正常进行。 讨论总结：藓类小叶或菠菜靠下表皮的叶肉细胞的叶绿体大而清晰，且数量相对少，便于观察叶绿体。叶绿体的贴壁分布及环绕着中央液泡、贴着细胞壁内侧做循环或网状运动和排列有利于高效受光，通过适当的升高培养水温或光照可促进细胞质流动，便于通过观察叶绿体移动观察细胞质流动。细胞质流动实现了细胞内物质运输与能量传递，是维持细胞生命活动的重要基础。 典例2下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述,错误的是 (　　) A. 制作的临时装片要始终保持有水的状态 B. 观察细胞质的流动,可用细胞质中的叶绿体的运动作为标志 C. 把黑藻事先放在光照、室温条件下培养再制片观察,实验效果更明显 D. 若在显微镜下观察到叶绿体随细胞质顺时针方向流动,则实际的流动方向为逆时针 必备知识　实验原理、实验操作要点、显微镜成像原理。 关键能力　 【答案】　D　 【解题思路】 对标训练2下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述,正确的是 (　　) A. 制作临时装片时,实验材料不需要染色 B. 在高倍镜下可观察到叶绿体的双层膜结构 C. 制作临时装片时,应在载玻片中央滴加生理盐水 D. 实验材料应选择藓类的小叶或菠菜叶的上表皮 【答案】　A　 【解题思路】 【易错提醒】 1.选材错误：未选幼嫩、深绿、带叶肉的叶片（如黑藻幼叶），导致叶绿体少、活性差。 2.装片失水：临时装片未保持有水状态，细胞失水死亡。溶液是清水而不是生理盐水。 3.显微镜操作错误：未遵守先低倍后高倍的观察顺序，或高倍镜下误用粗准焦螺旋压碎装片。 4.细胞质流动方向混淆：误以为显微镜下观察到的流动方向与实际方向相反。实际为：镜下见顺时针流动，真实方向也是顺时针（旋转180°成像，非左右颠倒）。 学科网（北京）股份有限公司 $