人教版高一生物必修一示范教案：第 三章 细胞的基本结构

第3章 细胞的基本结构
●章节规划
细胞作为地球上最基本的生命系统，其结构复杂而精巧。有边界，有分工合作的若干组分，有内部的调控机制。各种结构组分配合协调，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。本章用系统的视角，从《细胞膜——系统的边界》《细胞器——系统内的分工合作》和《细胞核——系统的控制中心》等三个层面描述细胞的基本结构。
第1节《细胞膜——系统的边界》，主要介绍细胞膜的成分和细胞膜的主要功能两方面的内容。细胞膜是如何提取，其成分是如何分析出来的呢？教材安排了“体验制备细胞膜的方法”的实验。这个实验的目的，不仅是让学生亲自动手，练习制备细胞膜，更重要的是让学生体验实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。关于细胞膜的组成成分，学生只需知道“细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%～10%”就可以了。
细胞膜作为细胞系统的边界，其功能是多种多样的。教材用学生能够理解的语言，采用类比、打比方等手法，深入浅出地介绍了“将细胞与外界环境分隔开”“控制物质进出细胞”“进行细胞间的信息交流”等几种主要功能。至于其他功能，则以开放的处理方式，鼓励有兴趣的学生自己去探究。
植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁。在介绍了细胞膜之后，还提到了细胞壁的化学组成和生理功能。
第2节《细胞器——系统内的分工合作》，主要讲述细胞质基质和细胞器、细胞器之间的协调配合以及生物膜系统三方面的内容。把细胞器作为系统的组分，既谈它们的分工，也讲到它们之间的合作。细胞内部就像一个繁忙的工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”，这些“车间”就是细胞器，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。在了解细胞器是怎样既有分工，又密切合作之前，即了解细胞器的结构和功能之前，学生也许会有这样的疑惑：科学家是怎样把各种细胞器分离开，分别研究它们的功能的呢？为了解决学生的疑惑，同时进行科学方法的教育，教科书安排了“分离各种细胞器的方法”的介绍。细胞质里，多种细胞器悬浮在细胞质基质当中。细胞质基质呈胶质状态,含有多种无机化合物和有机化合物,是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
线粒体和叶绿体是两种非常重要的细胞器，教材安排的《用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体》的实验，目的是让学生了解叶绿体和线粒体的形态和分布，增加对叶绿体和线粒体的感性认识，学习在光学显微镜下观察叶绿体和线粒体的方法。
学习了各种细胞器的结构和功能之后，“细胞器之间的协调配合”以分泌蛋白的合成和运输为例，通过让学生分析分泌蛋白合成并分泌到细胞外的过程，体会细胞器之间的分工和协调配合。参与这一过程的细胞器大都具有膜，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，由此引出下一个学习内容“细胞的生物膜系统”。
本节之后安排了“科学家的故事——细胞世界探微三例”。这个阅读资料可以让学生体会到：科学研究离不开探索精神、理性思维和技术手段的结合，受到情感态度价值观方面的启迪。
第3节《细胞核——系统的控制中心》，通过创设有利于学生开展探究性学习的情境，让学生对细胞核的重要性，以及结构与功能相适应的观点有深刻的领会。“细胞核的功能”从“资料分析”开始，给学生提供一系列的科学实验事实，让学生分析细胞核的功能。黑白美西螈的核移植实验、蝾螈受精卵的横缢实验、变形虫的切割实验、伞藻的嫁接实验和核移植实验，科学家分别用不同物种的细胞作实验材料，从几个方面有力地证明，细胞核是细胞代谢和遗传的“控制中心”。
细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的。关于细胞核的结构，简要介绍核膜、核仁和染色质的知识。最重要的结构是染色质。教材重点阐述了DNA、染色质、染色体的关系。正是由于DNA上储存着遗传信息，细胞核才能成为细胞代谢和遗传的控制中心。
在学习了细胞的结构和功能之后，安排学生在课后进行“模型建构——尝试制作真核细胞的三维结构模型”。为学生提供了适当的方法指导和评价模型的参考指标，如科学性、艺术性、成本低廉等。
本章的重难点：
1.重点：（1）细胞膜的制备和成分。
（2）细胞器的结构和功能。
（3）细胞核的结构和功能。
2.难点：（1）细胞膜的功能。
（2）细胞器之间的分工和协调配合。
（3）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
本章的知识结构：
本章的教学价值：
1.知识目标：（1）了解细胞膜的成分，理解细胞膜的结构特点和功能特点之间的关系。
（2）了解各种细胞器的分布、形态结构和功能特点。
（3）简述细胞膜系统的结构和功能。
（4）阐明细胞核的结构与功能。理解染色质和染色体的相互转变。
2.能力目标：（1）熟练使用显微镜,进一步提高实验技能。
（2）使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。
（3）尝试制作真核细胞的三维结构模型。
（4）训练学生利用资料分析判断问题，进行研究性学习的能力。
3.情感目标：（1）体验制备细胞膜的方法。
（2）体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命、热爱科学。
本章可安排5课时。具体是：第1节《细胞膜——系统的边界》，1课时；第2节《细胞器——系统内的分工合作》，2课时；第3节《细胞核——系统的控制中心》，2课时。
课文由组成细胞的分子引入，体会构成细胞的各种元素和化合物是生命活动的物质基础。蛋白质、核酸、糖类、脂质……这些生物分子固然重要，但是光有分子还不能表现出生命活动。只有当这些分子有机地组合在一起，形成细胞的各种结构，细胞才成为基本的生命系统。以自行车的拆装为例，用类比的手法揭示细胞作为系统的基本特征：系统不是其组分的简单堆砌，而是通过组分间结构和功能的密切联系形成的统一整体。进而激发学生对细胞结构和功能进行探索的兴趣。
开篇首先要明确说明，研究对象以真核细胞为主。作为系统，细胞有边界，有分工合作的若干组分，有信息中心对其代谢和遗传进行调控。教学中尽量为学生提供各种素材，积极调动学生参与分析讨论；为学生创造实验条件，亲身参与探究过程，培养基本的生物学研究能力，提高科学素质。
细胞的基本结构中，细胞膜的组成和功能是比较重要的知识能力培养点。要多花费一些精力和时间，让学生体会细胞膜的制备以及领会科学研究的方法。膜的结构和物质跨膜运输的功能在第4章《细胞的物质输入和输出》将有详细介绍，因此在这节只是简单带过。细胞器部分重点学习叶绿体和线粒体的结构，由于第5章《细胞的能量供应和利用》学习细胞呼吸和光合作用的有关内容的时候，还会进一步认识线粒体和叶绿体的结构和功能，因此功能方面不用涉及得太深。细胞核部分重点讲清细胞核的结构；讲清染色体和染色质的关系。其他内容将在细胞分裂以及遗传和变异部分再作深入探究分析。
教学资源充分利用实验、多媒体以及图片资料等组织教学。
第1节 细胞膜——系统的边界
●从容说课
本节通过前言部分的教学，把组成细胞的分子与细胞结构建立起联系。组成细胞的分子不能单独发挥生命功能，只有在细胞中以一定的方式有机地构建起来，才能表现生命。然后由外而内分析细胞各部分结构特点与其功能的适应性。本节中细胞膜的教学，通过制备细胞膜的实验和一些资料，介绍了两方面的内容：（1）细胞膜的主要成分。（2）细胞膜的功能。通过本节的教学，使学生对第1章中有关组成细胞的元素和化合物的功能的认识具体化、结构化，使学生对细胞的结构和功能的认识物质化（达到分子水平）。
本节实验是一个体验性的“制备实验”，要让学生从实验中体会科学研究的思路和方法，培养基本的生物学研究能力，提高科学素质。例如根据实验目的，如何选择合适的实验材料，用什么方法可以得到实验材料，以及如何纯化等等。考虑实验操作的具体细节，在操作过程中，细观察，勤思考。考虑如何克服实验中遇到的困难，改善实验，以达到最佳效果。
●三维目标
1.知识与技能
（1）简述细胞膜的成分和功能。
（2）临时装片的制作和显微镜的熟练操作。
2.过程与方法
（1）体验制备细胞膜的方法，学会调整视野与选择观察范围。
（2）通过设计和分析实验，培养学生的科学探究能力。
3.情感态度与价值观
（1）参与问题探讨与实验结果分析。
（2）通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命、热爱科学。
●教学重点
1.细胞膜的成分和功能。
2.实验技能的巩固提高。
●教学难点
1.制备细胞膜时，观察到红细胞的变化。
2.形象地理解细胞膜的功能，体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的重要意义。
●教具准备
1.红细胞稀释液与相关实验用具。
2.显微投影。
3.演示文稿与图片。
●课时安排
1课时
●教学过程
［课前准备］
课前老师准备好人或哺乳动物（猪、兔等）的新鲜的红细胞稀释液（血液加适量的生理盐水），以及相关的实验用具。
［情境创设］
翟中和院士说：“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧！”，你们认为他这话说得对吗？（学生思考，有的认为有道理，有的觉得很难判断）现代电脑的精密已经令人不可思议了，小小的一个细胞，怎么可能比电脑还精巧呢？大家别忘了，电脑再精密，也是人造出来的，而人类尽管已经分析出细胞的成分以及结构，却至今造不出细胞。为什么呢？别小看了小小的细胞，因为细胞不是简单的物质的堆砌，组成细胞的分子只有在细胞中以一定的方式有机地构建起来，才能表现生命。这就是细胞的精巧所在。下面，就让我们来看看细胞的基本结构吧。
出示几张光学显微镜下的细胞图片（图3－1－1），包括植物细胞和动物细胞、染色的和未染色的细胞。

植物细胞 经过染色的动物细胞 未经染色的动物细胞
图3－1－1
［师生互动］
1.问题探讨
从学生使用高倍显微镜观察几种细胞的经验引入问题探讨。
教师：懂得区分显微镜视野中的水泡、气泡和细胞吗？（学生思考讨论回答）
参考答案：水泡有一圈很粗的黑边，气泡是光亮的，水泡和气泡里面只有空气，而细胞可以观察到有具体的结构和内容物，如植物细胞的细胞壁，动植物细胞的细胞质、细胞核等。细胞是立体的，在显微镜下，通过调节焦距可以看到它的不同层面。
教师：光学显微镜下能不能看见细胞膜？（学生思考讨论回答）
参考答案：正常的植物细胞细胞膜紧贴着细胞壁，完全观察不到；动物细胞染色后很容易看出细胞与细胞之间，细胞与外界环境之间有明显的界限，未染色的动物细胞观察效果不明显，但仍然可以分辨它们的界限，这个界限我们判断就是细胞膜。
教师：如何确定细胞膜的存在？（学生思考讨论回答）
参考答案：鸡蛋的卵黄部分就是一个细胞，轻轻碰触完整的卵黄表面，可以感受到它有弹性，用尖锐的物体挑破它，黄色的浆液就流散出来。也就是说，那层包裹着黄色浆液的透明薄膜就是细胞膜了。
活细胞是具有生命活动的，每个活细胞都可以看作是一个独立的生命王国。在我们深入探寻这个生命王国的运行秘密之前，首先要跨越它的边界——细胞膜。
教师：这层神秘的屏障是由什么物质组成的？
要分析细胞膜的化学成分，首先要把这层屏障从细胞上剥落下来单独地进行研究。
教师：绝大多数的细胞个体都非常的小，如何才能使细胞膜和细胞的其他部分分离呢？
2.学生实验
下面我们通过一个实验来体验制备细胞膜的方法。
实验选材
教师：动植物细胞都有细胞膜，细胞内的细胞核以及叶绿体、线粒体等等这些细胞器也有膜结构，我们选择什么样的材料进行实验才会使细胞膜制备起来更容易，而又不会跟其他的膜混在一起呢？
哺乳动物成熟的红细胞是一种很好的材料，因为它没有细胞核和叶绿体等众多的细胞器，也没有细胞壁。因此我们可以选择人血、兔血或者猪血等容易取得的材料来进行实验。如果能够使红细胞的细胞膜破裂，里面的物质都流出来，剩下的空壳不就是细胞膜了吗？
教师：那么，用什么方法可以使红细胞的细胞膜破裂呢？
实验原理：
细胞吸水和失水的原理（图3－1－2）。

形态正常的人的红细胞 红细胞吸水膨胀 涨破的红细胞
图3－1－2
把红细胞放在蒸馏水当中，由于细胞内外浓度差的关系，水分就会不断进入细胞，细胞吸水开始膨胀，如同给气球吹气一样慢慢地鼓起来，太多的水分进入细胞，最后会将细胞膜撑破，使里面的物质流出来。
材料用具
兔（或人、猪）的新鲜的红细胞稀释液（血液加适量的生理盐水）、蒸馏水、滴管、吸水纸、载玻片、盖玻片、镊子、显微镜。
方法步骤
1.制作临时装片。
2.显微镜下观察。
3.滴加蒸馏水并吸引。
4.观察细胞变化。
操作要求
1.装片制作较好。
2.显微镜操作熟练。
3.蒸馏水的滴加不弄污镜头，吸引不吸走细胞。
4.寻找最先进水部分的细胞观察。
小结：教师选取学生实验效果明显的装片，通过显微投影投示出来，大家观看，交流成功制备的经验，寻找实验失败的原因。
讨论：如果不是在装片而是在试管进行实验，细胞破裂后，流出的内容物和细胞膜都混杂在蒸馏水中，还要用什么方法才能获得比较纯的细胞膜？
［教师精讲］
1.细胞膜的成分
科学家们通过电子显微镜观察细胞膜，并对细胞膜和细胞中其他各种膜进行微量化学成分分析,发现膜主要含有脂质和蛋白质两大类物质。蛋白质约占膜干重的40%,脂质约占50%（图3－1－3），其中脂质以磷脂为主。此外,细胞膜还含有约10%的碳水化合物,但是碳水化合物都是和膜蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂,分布在细胞膜的外表面（图3－1－4）。

图3－1－3 图3－1－4
各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关,机能活动较旺盛的膜,其蛋白质含量较高,因为膜的功能活动主要由蛋白质来承担。下面我们来看看细胞膜有什么功能。
2.细胞膜的功能
细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等功能密切相关。细胞膜的主要功能包括以下三个方面：
（1）将细胞与外界环境分隔开。细胞膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统，为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。
（2）控制物质进出细胞（图3－1－5）。细胞膜最重要的特性之一是半透性或选择透过性，即有选择地允许物质通过扩散、渗透和主动运输等方式出入细胞，包括代谢底物的输入与代谢产物的排出，从而保证细胞正常代谢的进行。

图3－1－5 图3－1－6
（3）进行细胞间的信息交流（图3－1－6）。大多细胞膜上存在激素的受体、抗原结合点以及其他有关细胞识别的位点，所以细胞膜在激素作用、免疫反应和细胞通讯等过程中起着重要作用。①受体：通过电子显微镜观察可看到细胞膜上存在着受体。受体是一种能够识别和选择性结合某种配基的大分子，与配基结合后，产生物理的或化学的信号，以启动一系列过程，最终表现为生物学效应，如神经细胞传递兴奋等。许多免疫反应均是在细胞膜上进行的。细胞膜上存在着细胞识别部位，这些识别部位均和细胞膜上的受体有关。②细胞识别：细胞膜能提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递。细胞识别是指生物细胞对同种和异种细胞的认识，对自身和异己物质的鉴别。无论是单细胞生物，还是高等动植物，许多重要的生命活动都和细胞间的识别能力密切相关。例如，单细胞生物有性生殖过程中的细胞结合，开花植物的雌蕊能否接受花粉进行受精，都要靠细胞识别能力。高等动物和人类的免疫功能更要依靠细胞的识别能力，如当细菌侵入体内时，就会被白细胞吞噬，但白细胞从不吞噬循环血液中的正常细胞。现已知道，细胞识别的部位是在细胞膜上，细胞相互识别的分子基础是细胞膜上的糖蛋白。③介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接。例如高等植物细胞之间的胞间连丝（图3－1－7），使相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
图3－1－7
细胞膜的这些功能，与它的结构密切相关。在第4章我们将会深入地体会到细胞膜的功能与结构相适应的关系。
3.细胞壁
在植物细胞膜外还有由细胞分泌的纤维素、果胶等物质构成的细胞壁。对细胞具有机械支持和保护的作用，同时还能防止细胞吸涨而破裂，保持细胞正常形态。
举例：用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持原来的形态。将这样的细胞放置在清水中时，它会像红细胞一样吸水破裂。
［评价反馈］
1.实验过程性评价
实验名称
体验制备细胞膜的方法
姓名
评价项目
自评
小组互评
老师评价
1.能制作出观察效果良好的临时装片
2.能熟练正确操作显微镜
3.能适当处理问题和改善操作方法
4.及时记录观察结果
说明：评价采用“A、B、C、D”四个等级
2.精选练习
（1）将红细胞放在质量分数为9%的食盐溶液中制成装片后，用显微镜观察，可以发现红细胞的状态变化是
A.不能判定 B.正常状态 C.细胞膜破裂 D.细胞皱缩
（2）实验中先用显微镜的10倍物镜观察细胞，然后转换40倍的物镜继续观察，其结果是
A.视野变亮，看到的细胞数目变多 B.视野变亮，看到的细胞数目变少
C.视野变暗，看到的细胞数目变多 D.视野变暗，看到的细胞数目变少
（3）在视野右上方发现一细胞，要将其移至视野正中，应将装片向什么方向移动
A.左上方 B.左下方 C.右上方 D.右下方
（4）1985年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有___________。后来，科学家还发现细胞膜除了会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解，这说明组成细胞膜的物质中还有___________。
（5）你能解释细胞为什么这么小吗？（直径小于0.1毫米）
参考答案：
（1）D （2）D （3）C （4）磷脂（脂质） 蛋白质 （5）体积越小，相对膜面积越大，越有利于新陈代谢。
［课堂小结］
无论植物细胞还是动物细胞，其原生质的最外层都是细胞膜。提取细胞膜通过电子显微镜观察并进行化学成分分析得知，细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子构成。细胞膜的生理功能主要包括保护作用、信息传递作用以及进行细胞内外的物质交换等。
［布置作业］
课本P43一、基础题，二、拓展题。学习册P36～P37（一）基础达标，（二）拓展创新。
［课后拓展］
体现活细胞的细胞膜功能的实验
用新鲜的花生（玉米或小麦等种子也可以）若干粒，晒干的种子先浸水吸涨（干的玉米或小麦种子等30～35 ℃时约浸5小时，20 ℃时浸15小时），然后用小刀将每粒花生（或玉米）沿中线切成两半，分成两组。其中一组放入烧杯加清水煮沸10分钟，另一组放入烧杯加清水室温放置10分钟。然后将两组种子分别放入两个培养皿中，都倒入稀释的红墨水中（1份红墨水加10份清水），浸没5分钟后取出，洗去浮色，观察染色情况：煮过的那一组种子的胚全染上了红色，而没煮过的那一组种子的胚，仅表层带有浅浅的红色。可见，活细胞的细胞膜有选择透过性的特点，所以不吸收红墨水；当煮沸杀死后便失去这一特性，红墨水进入细胞把胚染成红色。这说明活细胞的细胞膜有控制物质进出的功能。
●板书设计
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜——系统的边界
一、制备细胞膜
为什么要用哺乳动物红细胞作材料研究膜的组成?
二、细胞膜的成分
脂质（约50%）、蛋白质（约40%）、糖类（约2%～10%）。
三、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
四、细胞壁
化学成分：纤维素和果胶
功能：支持和保护
细胞壁是全通透的
●习题详解
一、练习（课本P43）
（一）基础题
1.C 2.A 3.C
（二）拓展题
1.把细胞膜与窗纱进行类比，有一定的合理性，因为两者都具有相同的特点：容许一些物质出入而阻挡另外一些物质的出入。但两者进行类比，又有不妥之处。物质是否透过细胞膜主要取决于膜的特点和细胞的需要，细胞对物质的透过有主动选择的作用。而物质是否透过窗纱取决于物质颗粒的大小，窗纱只是被动地在起作用。两者控制物质进出的作用在本质上是不同的。
2.细胞活力的测定有许多方法，最简便最常用的方法是台盼蓝染色法。台盼蓝又称锥蓝，是一种阴离子型染料，这种染料不能透过活细胞正常完整的细胞膜，因为活细胞的细胞膜能够控制物质的进出，细胞不需要的或者对细胞有害的物质不容易进入细胞，所以活细胞不着色。但当细胞死亡后，细胞膜就失去了这种控制作用，染料就可以通过细胞膜进入细胞，细胞被染成蓝色。染色排除法可以根据细胞染色与否鉴别细胞的活力。
二、问题探讨（课本P40）
1.气泡是光亮的，里面只有空气，而细胞可以观察到有具体的结构和内容物，如植物细胞的细胞壁，动植物细胞的细胞质、细胞核等。细胞是立体的，在显微镜下，通过调节焦距可以看到它的不同层面。光学显微镜下不能直接看见细胞膜，动物细胞可以从细胞内与细胞外的界限分辨出细胞膜的位置，而正常植物细胞的细胞膜紧贴着细胞壁更难观察，只有在细胞失水，发生质壁分离的情况下可以感受到细胞膜的存在。
2.科学家的研究发现，不同的物质进出细胞的速度和难易程度不同，说明细胞有一道屏障对进出细胞的物质有选择和控制作用。我们也可以确定细胞膜的存在：鸡蛋的卵黄部分是一个细胞，轻轻碰触完整的卵黄表面，可以感受到它有弹性，用尖锐的物体挑破它，黄色的浆液就流散出来。也就是说，那层包裹着黄色浆液的透明薄膜就是细胞膜了。
三、本节聚焦（课本P40）
1.细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，脂质约占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%。
2.把哺乳动物的红细胞放置在低渗溶液（清水）中，使细胞吸水涨破，里面的物质流出来，从而获得细胞膜。
3.细胞膜的主要功能有：将细胞与外界环境分隔开，控制物质进出细胞，进行细胞间的信息交流等。
四、实验（课本P41）
如果实验在试管中进行，细胞破裂后，细胞膜以及细胞中的其他物质混在一起组成匀浆，可以将匀浆放入离心管中，用高速离心机在一定的转速下进行离心，利用离心速度所产生的离心力，将细胞膜与其他物质分离开，这种方法可以获得较纯的细胞膜。
第2节 细胞器——系统内的分工合作
●从容说课
本节教材的编写不仅仅是介绍有关细胞器的基本结构以及功能的知识，而是把细胞作为一个基本的生命系统，引导学生用系统的观点来认识细胞，探讨组成生物体的各个细胞是怎样相对独立，又紧密联系的，细胞的生命活动是怎样通过各组成成分的协调配合完成的。由于该节知识微观、抽象，教学时，首先引导学生联系生活经验进行类比，认识细胞内各个细胞器及其分工，然后采用：识图——感知科学过程和方法——实验观察——解决问题的流程进行教学。
本节课计划用三个课时来完成。第一课时通过引导学生识图，感知科学过程和方法，了解细胞，细胞器的结构、形态和功能，达到从理性上认识细胞器。第二课时安排用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的实验，以增强学生对叶绿体和线粒体的感性认识，进一步了解叶绿体、线粒体的形态和分布，为下一步学习其功能打下伏笔，同时巩固使用高倍显微镜的方法步骤。
学生在学习了各种细胞器的结构和功能之后，脑子里还是一个个独立的细胞器的印象，还没有把这些细胞器作为一个系统的组成成分联系起来，所以，第三课时教师以分泌蛋白的合成和运输为例，通过设计的问题，创设问题情境，让学生分析分泌蛋白合成并分泌到细胞外的过程，体会细胞器之间的分工和协调配合，引导学生思考，在激活学生原有知识的基础上，进一步发现新的知识。细胞内的各种生物膜在结构上有一定的联系，同时，结构又决定功能，各种生物膜在功能上分工、协作，才能保证细胞的生命活动高效、有序地进行。因此必须以此为切入点，明确各种生物膜在结构上有哪些联系，在功能上又是如何分工协作的，才能深入理解细胞是生物体结构和功能的基本单位。使学生进一步理解生物膜系统的概念，形成一定的知识体系。最后适当补充一些资料，使学生知道相关知识发展的新动向，了解一些科研方法，并且有利于培养学生的阅读和分析能力。
●三维目标
1.知识与技能
（1）举例说明几种细胞器的结构和功能。
（2）了解分离各种细胞器的科学方法。
（3）了解植物细胞和动物细胞的区别。
（4）用高倍镜观察叶绿体、线粒体在细胞中的分布和形态。
（5）制作人的口腔上皮细胞临时装片；制作藓类植物叶片的临时装片。
（6）实验原理
①叶绿体是细胞中最大的细胞器之一，数量多，呈绿色，用高倍显微镜在活细胞状态下，不需要染色就可以清晰地看到。
②线粒体在动植物代谢比较旺盛的细胞中数量较多，健那绿染液是针对线粒体的专一性很强的活细胞染料，对活细胞进行染色后可以把线粒体染成蓝绿色，并用显微镜观察。
（7）明确生物膜的化学组成和基本结构。
（8）理解细胞的生物膜系统的概念和作用。
（9）理解细胞的生物膜系统是一个在结构和功能上都是紧密联系的统一整体。
（10）了解生物膜的研究成果及研究意义。
2.过程与方法
（1）自主学习：让学生通过类比认识细胞内各细胞器及其分工。通过资料的阅读和设计的问题的引导，培养学生分析和理解问题的能力，进而发展综合的能力。
（2）思维训练：利用课本插图、教学挂图和课件，培养和发展学生的读图能力，提高分析、类比归纳的学习方法。
（3）合作实验、自主探究、讨论答疑。
3.情感态度与价值观
（1）引导学生认同：细胞是一个基本的生命系统，其生命活动是通过各组成成分的协调配合完成的。
（2）让学生体验到科学研究离不开探索精神、理性思维和技术手段的结合。
（3）通过细胞内各种生物膜在结构和功能上联系的学习，进一步明确结构与功能相统一的观点以及事物之间存在普遍联系的观点。
（4）通过生物膜的研究成果的介绍，充分调动学生学习生物学知识的兴趣，激励他们对生命科学知识要有不断探索的精神，同时渗透STS思想。
（5）参与小组合作交流，体验合作学习的快乐。
●教学重点
1.几种细胞器的结构和功能。
2.使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。
3.各种生物膜在结构和功能上的联系。
4.细胞的生物膜系统的重要作用。
●教学难点
1.如何掌握几种细胞器的结构和功能。
2.如何将这些细胞器的功能和生物体的相关生命现象联系起来并灵活运用。
3.各种生物膜在结构和功能上的联系。
4.实验材料的选择。
5.生物图的绘制。
●教具准备
1.教师课件、细胞亚显微结构模型。
2.各种实验仪器、试剂。
3.教师准备观察材料：新鲜的藓类叶片、菠菜叶。
4.课前10分钟制作藓叶的临时装片和人的口腔上皮细胞临时装片。
●课时安排
3课时
第一课时 细胞器的结构和功能
●教学过程
［课前准备］
1.教师制作教学课件。
2.学生查阅资料，收集在“探究细胞的微观世界”方面的科学家及研究成果。
［情境创设］
利用课本“问题探讨”创设问题情境，同时出示本节课题：细胞器的结构和功能。
［师生互动］
教师：工厂一般都由若干个车间和部位组成，那么一件优质产品是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的？细胞内也存在类似的部门或车间吗？你能举出例子吗？
学生：讨论并回答上述问题。
教师：细胞在生命活动中发生着物质和能量的复杂变化。细胞内部像一个繁忙的工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”，这些“车间”都有一定的结构，如：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等，它们统称为细胞器。同学们可能会感到很疑惑：细胞器这么小，科学家是怎样把各种细胞器分离开来，分别去研究它们的生理功能的呢？
课前我曾请几位同学去做了这方面的资料收集工作，现在我们来看看他们的成果如何。
学生1：汇报科学家分离各种细胞器的分法。
学生2：汇报科学家对不同细胞器的研究方法及成果。
教师：这几位同学收集到的资料都非常珍贵。我们大家要向他们学习，现在我们一起来阅读课本P44和P51介绍的方法。
学生：阅读课文，并归纳。
1.分离各种细胞器的方法是差速离心法。
2.科学探究离不开探究精神、理性思维和技术手段的结合。
教师：细胞内有哪些细胞器？它们在形态、结构上有什么不同？在功能上如何分工？它们又是如何协调配合完成各种生命活动的呢？
课本中展示了各种细胞器的图，以及动物细胞、植物细胞的亚显微结构模式图。请仔细观察图、文和老师展示的资料，说出各种细胞器在细胞中的分布位置、形态结构，并推测它们的功能。
线粒体：
屏幕显示资料一：
学生：观察资料以及课本P45图3－3和P46图3－7，讨论回答：
1.解析：用“结构与功能相统一”的观点解释。
答案：（1）心肌细胞运动量大，因不停地收缩舒张，需能量多 （2）冬眠时，动物维持生命活动的能量主要靠肝脏，肝脏代谢加强，需能量多 （3）细胞新陈代谢的强弱
2.答案：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量的能量，所以，飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数目多。同样道理，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。
教师：线粒体大多是颗粒状、短线状，均匀地分布在细胞质基质中，但它在活细胞中能自由移动，往往在细胞内代谢旺盛的部位比较集中。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量。所以，线粒体是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，95%来自线粒体。线粒体由内外两层膜构成，外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开，内膜向内折叠成嵴，加大了内膜的表面积，有利于有氧呼吸的顺利进行。
叶绿体：
屏幕显示资料二：
叶绿体是绿色植物叶肉细胞中，进行光合作用的细胞器。因此，有人把它比喻为“养料制造工厂”和“能量转换站”。
在光学显微镜下观察高等植物的叶绿体，可以看到它一般呈扁平的椭球形或球形。在电子显微镜下，可以看到叶绿体的外面有双层膜，使叶绿体内部与外界隔开，叶绿体的内部含有几个到几十个基粒。基粒与基粒之间充满着基质。叶绿体的每个基粒都是由一个个囊状的结构堆叠而成的，在囊状结构的薄膜上，有进行光合作用的色素，这些色素可以吸收、传递和转化光能。在叶绿体的基粒上和基质中含有许多进行光合作用所必需的酶。基质中还含有少量的DNA。
学生：观察资料以及课本P45图3－4和P46图3－7，讨论。
教师：叶绿体是扁平的椭球形或球形，有两层膜，膜光滑透明，内部含有几个到几十个基粒，每个基粒是圆柱形，由一个个囊状的结构垛叠而成，囊状结构的薄膜上有进行光合作用的色素，可以吸收、传递和转化光能，是进行光合作用的场所。它是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
内质网：
屏幕显示资料三：
从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网，放入含有放射性标记的氨基酸的培养液中。培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件。很快连续取样，并分离核糖体和内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如图3－2－1所示。请回答：
图3－2－1
（1）放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累，最可能的解释是________。
（2）放射性氨基酸继在核糖体上积累之后，在内质网中也出现，且数量不断增多，最可能的解释是_____________________。
（3）实验中，培养液相当于细胞中的________。
学生：观察资料以及课本P45图3－5和P46图3－7讨论回答。
解析：用“结构与功能相统一”的观点解。首先知识归类：核糖体是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所，内质网是蛋白质的运输通道。分析：在细胞内，游离的氨基酸应先进入核糖体，在核糖体内合成蛋白质，蛋白质合成后进入内质网被内质网运输。与图中曲线对照（读图），看是否符合曲线变化态势。整个实验过程中，培养液相当于细胞质基质，内含蛋白质合成等生化反应所需的一系列酶及必要条件。
答案：（1）核糖体是蛋白质合成的场所 （2）蛋白质进入内质网中 （3）细胞质基质
教师：内质网是由膜连接而成的网状结构，有光面内质网和滑面内质网两种类型。内质网增大了细胞内的膜面积，膜上附着很多种酶，它是细胞内蛋白质合成和加工，以及糖类、脂质合成的“车间”。
高尔基体：
屏幕显示资料四：
高尔基体位于细胞核附近的细胞质中,它的形状一般呈网状。在不同的生理情况下,可以转变为颗粒状、杆状或其他形状。在电镜下,高尔基体是一些紧密地重叠在一起的囊状结构。有些膜紧密地折叠成片层状的扁平囊,有些扁平囊的末端扩大成大小不等的泡状或囊泡状结构。
高尔基体的主要功能有三方面。一是与分泌有关。早期根据光镜的观察,已有人提出高尔基体与细胞的分泌活动有关。近年来,运用电镜、细胞化学及放射自显影技术更进一步证实和发展了这个观点。放射自显影技术证明,高尔基体自身还能合成某些物质,如多糖类。它还能使蛋白质与糖或脂结合成糖蛋白和脂蛋白的形式。在某些细胞（如肝细胞）,高尔基体还与脂蛋白的合成、分泌有关。二是与溶酶体的形成有关。三是高尔基体还有其他功能,如在某些原生动物中,高尔基体与调节细胞的液体平衡有关系。
学生：观察资料以及课本P46图3－6和图3－7，讨论。
高尔基体是单层膜结构，由一些紧密地重叠在一起、排列比较整齐的扁平囊状结构和囊状小泡组成。在动物细胞中，高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和分泌，所以它是蛋白质的“加工车间”和“发送站”。在植物细胞中，高尔基体与新细胞壁的形成有关。
教师：刚才同学们对细胞中的四种细胞器进行了详细的分析讨论，从课本的图中我们可以看出，细胞中还有其他的细胞器，你能根据课本的介绍对它们进行比较，并完成下列表格吗？
屏幕显示八种细胞器的比较表。
学生：小组讨论，并完成表格。
八种细胞器的比较表
名 称
分 布
形 态
结 构
成 分
功 能
线粒体
普遍存在于动植物细胞
大多数呈椭
球形
外膜、内膜（双层膜结构）、嵴、基粒、基质
蛋白质、磷脂、有氧呼吸酶、少量DNA和RNA
有氧呼吸的主要场所，“动力车间”
叶绿体
主要存在于叶肉细胞和幼茎皮层细
胞内
球形、椭球形
外膜、内膜（双层膜
结构）
蛋白质、磷脂、光合作用的酶、色素、少量DNA和RNA
光合作用的场所，“养料制造车间”，“能量转
换站”
内质网
绝大多数动植物
细胞
网状
（单层膜
结构）
蛋白质、磷脂等
增大了细胞内的膜面积；与蛋白质、脂质、糖类的合成有关；蛋白质等的运输通道；“有机物的合成加工车间”
高尔
基体
普遍存在于动植物细胞
囊状
（单层膜
结构）
蛋白质、磷脂等
动物细胞：与分泌物的形成有关，表现在对蛋白质的加工和转运
植物细胞：与植物细胞壁的形成有关
“蛋白质的加工车间”和“发送站”
核糖体
普遍存在于动植物细胞
椭球形粒状
小体
游离于基质，附着在内质网、核外膜上（无膜结构）
蛋白质、rRNA
合成蛋白质的场所，“生产蛋白质的机器”
中心体
动物细胞、低等植物细胞
“十”形
两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成（无膜结构）
微管蛋白
动物细胞的中心体与有丝分裂有关
液泡
植物细胞
泡状
液泡膜、细胞液（单层膜）
蛋白质、磷脂、有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素等
调节细胞的内环境，使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀状态
溶酶体
动物细胞、植物细胞
囊状
囊状（单
层膜）
“酶仓库”和“消化
车间”
教师：引导学生一起，利用表格对各种细胞器的分布、形态、结构和功能进行归纳，然后提问：我们如何去记忆和理解这些细胞器的结构和功能呢？
学生：小组讨论提出记忆的方法。
方法一：通过列表比较来记忆。
方法二：用“结构与功能相适应”的生物学科思想来理解记忆。
方法三：用绘结构简图的形式来记忆各种细胞器的结构。
方法四：将这些细胞器的功能与生物体的相关生命现象联系起来理解记忆及表格运用。（要求举例说明）
教师：对学生提出的方法进行简单的评价和补充。
教师：通过上面的学习，谁能归纳细胞质的结构由哪几部分组成？
学生回答：
［教师精讲］
通过对细胞质各种成分的学习，我们知道，细胞质主要包括细胞质基质和细胞器两大部分，各种细胞器的结构和功能虽然不同，但它们分工协作，密切配合，共同完成细胞的各种生命活动。
［评价反馈］
教师出示细胞的亚显微结构模型（一半为动物细胞，另一半为植物细胞）并提问：
1.请说出各个细胞器的名称。
2.这个模型是否为一个完整的细胞？你判断的依据是什么？
学生：
1.到讲台面向全体同学说出各个细胞器的名称。
2.不是一个完整的细胞，它分别属于植物细胞和动物细胞，判断的依据是：有一半模型中有细胞壁、叶绿体、液泡，所以它是植物细胞；而另一半模型中则没有这些细胞器，但它有中心体，所以它是动物细胞。
教师：从刚才同学的回答中，由我们今天的学习内容可拓展了解动物细胞和植物细胞的区别。现请同学们完成下列表格（出示植物细胞和动物细胞的比较表）。
学生：讨论完成表格。
植物细胞和动物细胞结构的比较表
动物细胞
植物细胞
不同点
没有细胞壁
有细胞壁
没有叶绿体
有叶绿体
有中心体
中心体见于低等植物
某些低等动物有液泡
有液泡
相同点
都有细胞膜、细胞质、细胞核。细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、核糖体和高尔基体等
［课堂小结］
1.请4～5名学生来总结本节课的学习内容和自己掌握的情况。
2.教师重新出示“八种细胞器的比较表”和“植物细胞和动物细胞的比较表”对本节内容的知识点、重点、难点进行总结。
［布置作业］
课本P50基础题1、2、3。
［课后拓展］
1.阅读下文，并回答问题。
把菠菜叶放进适当的溶液中，进行研磨，将研磨液用纱布过滤后，除去未磨碎的组织，得到一种绿色的液体。把其放入离心管中，进行适当强度的离心分离，得到沉淀（沉淀A），将此沉淀用电子显微镜进行观察，可发现细胞壁的碎片和（甲）膜上具有许多小孔的球状结构。将其上层清液的绿色部分进行较强的离心分离时，绿色部分几乎全部沉淀（沉淀B）。用电子显微镜观察此沉淀，发现有许多直径为几微米的细胞器（乙）。又把几乎透明的上层清液，用更强的离心力分离时，可得沉淀（沉淀C）。用电子显微镜观察此沉淀，则发现许多直径为0.5 μm的球形或短棒形，内外包着两层膜且向内折叠的细胞器（丙）。如继续进行强力离心，可使上部的澄清部分中的小微粒都沉淀，此沉淀（沉淀D）其中含有许多直径为0.02 μm的致密小颗粒（丁）和由该颗粒所附着的膜构成的细胞器（戊）。
（1）上述文章中画线处（甲）～（戊）所示的细胞结构名称分别是
A.细胞核—叶绿体—线粒体—内质网—核糖体
B.线粒体—叶绿体—细胞核—内质网—核糖体
C.细胞核—叶绿体—线粒体—核糖体—内质网
D.线粒体—叶绿体—细胞核—核糖体—内质网
（2）下文①～⑨是对上述沉淀A～D所含有细胞结构的叙述，请从①～⑨中找出正确答案填写在各自横线上。
沉淀A___________；沉淀B___________；沉淀C___________；沉淀D___________。
①与渗透吸水有关
②具有全透的性质，对植物细胞的形态具有维持作用
③是蛋白质合成的场所
④含有大量的DNA
⑤含有与有氧呼吸有关的酶
⑥与氧的产生和ATP的生成有关
⑦细胞内CO2浓度最高处
⑧含有与CO2合成葡萄糖或淀粉有关的酶
⑨是合成某些专供输送到细胞外的蛋白质的细胞器
参考答案：
（1）C （2）②④ ⑥⑧ ⑤⑦ ③⑨
●板书设计
第2节 细胞器——系统内的分工合作
第一课时 细胞器的结构和功能
一、分离细胞器的方法
二、细胞器的结构和功能
三、细胞质基质
成分：多种物质和酶。
功能：新陈代谢的主要场所。
四、细胞质的统一性
细胞质基质和细胞器及细胞器之间相互依存，密切联系，是一个不可分割的整体。
●习题详解
一、练习（课本P50）
（一）基础题
1.图1中，注字的“内质网”应是“高尔基体”，“高尔基体”应是“内质网”。染色质的注字指示线位置有误。中心体还应包括指示线下方的中心粒。
图2中，注字的“核仁”应是“叶绿体”，“叶绿体”应是“线粒体”，“核糖体”应是“中心体”。
2.C
3.B
二、问题探讨（课本P44）
1.提示：一件产品是由许多个零部件组成的，不同车间生产不同的零部件后，要有组装车间完成装配工作，质量检测部门负责检查产品的质量。同时要有部门提供原材料，有部门提供设计图，还要有部门负责动力供应，等等。部门齐全，配合协调，才能生产出优质产品。
2.提示：例如蛋白质的合成。细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，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。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。
三、本节聚焦（课本P44）
1.不同的细胞器功能不同，线粒体是有氧呼吸的主要场所；叶绿体是光合作用的场所；内质网增大了细胞内的膜面积，还与蛋白质、脂质、糖类的合成有关；是蛋白质等的运输通道；动物细胞的高尔基体与分泌物的形成有关，表现在对蛋白质的加工和转运，植物细胞的高尔基体与植物细胞壁的形成有关；核糖体是合成蛋白质的场所，是“生产蛋白质的机器”；动物细胞的中心体与有丝分裂有关；植物细胞的液泡可调节细胞的内环境，使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀状态；溶酶体是细胞的“酶仓库”和“消化车间”。
2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白是在内质网上的核糖体初步合成，在内质网内加工。由囊泡运输到高尔基体做进一步加工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
3.细胞中线粒体、叶绿体、溶酶体等的膜化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
生物膜系统有下列三点重要功能：第一，使细胞具有一个相对稳定的内环境，并使细胞与周围环境进行物质运输、能量交换、信息传递；第二，为酶提供大量的附着位点，为生化反应有序进行创造条件；第三，将细胞分成小区室，使生化反应互不干扰。
四、旁栏思考题（课本P45）
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量的能量，所以，飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数目多。同样道理，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。
第二课时 实验：用高倍镜观察叶绿体和线粒体
●教学过程
［课前准备］
课前培训8名学生充当“小老师”，协助教师指导同学进行实验。课前10分钟制作藓叶的临时装片和人的口腔上皮细胞临时装片。
［情境创设］
屏幕显示：课前教师制作的几种材料的临时装片，并显微投影给学生观察。
教师：上节课我们通过图片和资料，了解了细胞器的分布、形态和功能，那么实际生物体中的细胞器是怎样的呢？这是老师刚才制作的临时装片，请仔细观察其中的叶绿体和线粒体的分布和形态，下面请各小组自行制作临时装片并观察。
屏幕显示本节课题：用高倍镜观察叶绿体和线粒体。
［师生互动］
1.观察叶绿体的形态和分布情况
屏幕显示：制作藓类叶片的临时装片的方法步骤和观察叶绿体的方法步骤。
制作藓类叶片临时装片的方法：在洁净的载玻片中央滴一滴清水，用镊子取一片藓类的小叶，或者撕取菠菜叶稍带叶肉的下表皮，放入水滴中，盖上盖玻片。
观察叶绿体的步骤：将制作好的叶片临时装片放在低倍镜下观察，找到叶片细胞后，换用高倍镜仔细观察叶片细胞内叶绿体的形态和分布情况。
学生：各小组在小组长的指导下，制作和观察临时装片，并绘制图。
教师：巡回检查，指导。
学生：各小组分别用显微投影仪展示自己制作的装片，并指出叶绿体的位置，以及自绘的叶绿体形态图，提出疑惑。
学生：各小组讨论，对展示小组的实验结果进行评价，对展示小组的疑惑进行解答。
教师：（1）点评学生实验过程中操作的优点和存在的不足，如：叶片取材不当，装片中的水分过多或过少等。
（2）由于取材于活的植物体，叶片中的叶绿体在不同的光照条件下是可以运动的，因此，在不同光照条件下采集的葫芦藓，其叶内叶绿体椭球形的形状不完全一样。
（3）点评并纠正高倍显微镜操作中错误的做法。
2.观察线粒体的形态和分布情况
屏幕显示：制作人的口腔上皮细胞临时装片的方法和步骤，以及使用高倍显微镜观察线粒体的步骤。
制作人的口腔上皮细胞临时装片的方法和步骤：在洁净的载玻片中央滴一滴健那绿染液，用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下，把牙签上附有碎屑的一端，放在染液中涂抹几下，盖上盖玻片。
观察线粒体的步骤：在高倍镜下观察经过染色的口腔上皮细胞临时装片，可以看到蓝绿色的线粒体，细胞质接近无色。
学生：各小组在小组长的指挥下，制作和观察临时装片，并绘图。
教师：巡回检查、指导。
学生：各小组分别用显微投影仪展示自己制作的临时装片，指出线粒体的位置，同时展示自己绘制的线粒体图。
学生：各小组讨论，对展示小组的实验结果进行评价，对展示小组的疑惑进行解答。
教师：（1）点评学生实验操作过程中的优缺点。
（2）点评学生绘制的生物图。
［教师精讲］
1.生物图的画法和注意事项（屏幕显示）：
①图的大小要适当，在纸上的位置要适中，一般稍偏左上方，以便在右侧和下方留出注字和写图名的地方。
②先用削尖的铅笔（一般为3H的），根据观察到的物像（不能抄书），轻轻地画出轮廓，经过修改，再正式画好，务必使图形真实。
③图中比较暗的地方，如叶绿体、细胞核，用铅笔点上细点来表示，越暗的地方，细点越多，不能涂阴影表示暗处。
④字尽量注在图的右侧，用尺子引出水平的指示线，然后注字。
⑤在图的下方写上所画图形的名称。
2.叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，一般散布在细胞质基质中，靠近细胞膜的叶绿体较多一些，光照强的一面叶绿体分布较多一些。靠边叶脉部分的叶肉细胞中的叶绿体数量要多一些。
3.线粒体的形态多种多样，有短棒状、圆珠状、线形、哑铃形等。人的口腔上皮细胞中的线粒体均匀地分布在细胞质基质中。在细胞内新陈代谢旺盛的部位比较集中，例如，在人的受精卵分裂面附近线粒体较多，人的心肌细胞中线粒体的数量比平滑肌细胞中线粒体的数量多。
［评价反馈］
1.绿色植物叶片细胞中含有大量的叶绿体，叶绿体位于细胞的________中，显________色，一般呈____________形状。
2.线粒体的主要功能是____________，其形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。在实验中观察发现，染色后的线粒体显___________色，细胞质显___________色。
参考答案：
1.细胞质基质 绿 扁平的椭球形或球形 2.有氧呼吸的场所 无 蓝绿
［课堂小结］
1.观察叶绿体、线粒体的形态和分布的实验方法和步骤
取材→制片→观察
2.实验中几个问题的分析
（1）为什么用藓类的小叶，或者菠菜叶的下表皮（稍带叶肉）作观察叶绿体的实验材料？
藓类属阴生植物，菠菜叶的下表皮是菠菜叶的背阳面，这样的细胞中的叶绿体大且数目少，便于观察叶绿体的形态和分布。
（2）为什么观察叶绿体的临时装片时要始终保持有水状态？
防止细胞内的叶绿体失水。如果叶绿体失水，叶绿体就缩成一团，无法观察叶绿体的形态和分布。
（3）细胞质基质中的叶绿体，是不是静止不动的？为什么？
不是静止不动的。叶绿体存在于细胞质中，它会随着细胞质的流动而运动。
（4）叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？
①叶绿体呈椭球形或球形，可以减少运动时的阻力，有利于叶绿体的运动。叶绿体在细胞质中散乱地分布，相互不重叠，有利于其内部的每一个基粒充分接受光照。
②叶绿体呈椭球体形，在不同的光照下可以运动，改变椭球体的方向，这样即能接受较多的光照。叶绿体在细胞中的运动又有利于其内部的每一个基粒充分接受光照。
③叶绿体的形态和分布都有利于按受光照，完成光合作用，如叶绿体呈椭球体形，能够对不同光照条件改变方向；又如，叶肉细胞中的栅栏组织，其中的叶绿体分布比海绵组织的多，可以接受更多的光照。
3.高倍镜使用中的注意事项
（1）一般地讲，在低倍镜下调节清晰后，可直接转动转换器，使高倍镜对准通光孔。但若高倍镜不是原配的，则应先稍微转动粗准焦螺旋，使镜头上升后再换高倍镜，下降镜筒时必须从一侧注视物镜下降到一定距离。
（2）换高倍镜后因镜头与装片间的距离很小，切记不可再转动粗准焦螺旋，以防损坏镜头或装片。应该一面从目镜里观察，一面逆时针方向转动，直到清晰为止。
（3）在高倍镜下若要换装片，必须升高镜筒后才能进行。
［布置作业］
1.高倍镜下看到的叶绿体是
A.绿色、棒状 B.红色、棒状
C.红色、扁平的椭球形或球形 D.绿色、扁平的椭球形或球形
2.如图3－2－3所示，1、2为物镜长度；3、4为目镜长度；5、6为观察时物镜与标本装片距离大小。欲获得最大放大倍率的观察效果，其正确的组合是
图3－2－3
A.1、3、5 B.2、4、6 C.2、3、5 D.2、4、5
3.在不同光强下，有关叶绿体的椭球体方向改变的说法正确的是
A.强光下，叶绿体的椭球正面朝向光源 B.强光下，叶绿体的椭球侧面朝向光源
C.任何光下，叶绿体的椭球体正面朝向光源 D.弱光下，叶绿体的椭球体侧面朝向光源
4.植物叶片含叶绿体较多的是
A.下表层 B.叶肉海绵组织 C.叶肉栅栏组织 D.导管
5.在视野右上方发现一后期的细胞，要将其移至视野正中，应将装片移向
A.左上方 B.左下方 C.右上方 D.右下方
6.下列关于高倍物镜使用的叙述中，正确的是
A.因为藓类的叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察
B.在低倍镜下找到叶片细胞，即可换高倍物镜观察
C.换用高倍物镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调到物像最清晰
D.为了使高倍镜下的视野亮一些，可用最大的光圈或凹面反光镜
7.（2001年上海高考题）某学生用显微镜观察装片时，见视野中有甲、乙、丙三异物。为判断异物的位置，他先转动目镜，见甲异物动，然后转换物镜，三异物仍在。据此，三异物可能在
A.目镜 B.物镜 C.反光镜 D.目镜和装片
8.制作菠菜叶的临时装片时，应取菠菜叶的________表皮并稍带些叶肉为观察对象，因为该细胞内的叶绿体的体积________，而且数目________。高倍镜下可观察到叶绿体分布于细胞质基质中，并随细胞质的流动而________。
9.现有如下材料和器具，欲观察植物细胞叶绿体的形态和分布，及光照强弱对叶绿体分布的影响，请选择最理想的材料完成实验并回答问题。
材料和用具：藓类的小叶、菠菜叶、棉花叶、玉米叶、200 W灯泡、25 W灯泡、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子等。
（一）实验原理
高等植物的叶绿体存在于____________细胞的细胞质基质中，一般呈绿色、扁平的椭球形或球形，可以用____________显微镜观察它的形态和分布。高等植物的叶绿体作不同的光照下，可以运动，改变椭球形的方向，改变其分布。
（二）实验步骤
（1）取材：选取最理想的材料________三份。该材料最理想的原因是______________________。
（2）将上述三份材料分别放在载玻片中的清水滴中，盖上盖玻片，制成临时装片。
（3）将三个临时装片分别入在200 W、25 W的白炽灯和暗处，依次处理5 min、10 min、10 min。
（4）观察：先用________观察，找到相应的细胞，然后转动________，换上________，调节________使视野高度适宜，最后调节________螺旋，直到物像清晰。
（三）实验现象
（1）叶绿体的形态：___________________。
（2）在弱光下，叶绿体以其________面朝向光源，好处是________；在强光下，叶绿体以其________面朝向光源，好处是________。
10.图3－2－4示光学显微镜的一组镜头，目镜标有5×和15×字样，物镜标有10×和40×字样。请看图回答：
图3－2－4
（1）仔细观察叶绿体的形态时，显微镜的目镜、物镜及其与盖玻片间距离的组合为________（用标号作答）。此时放大的倍数为________。
（2）在观察叶绿体时，③与④的显微视野中比较明亮的是________。
（3）若在低倍镜视野中发现有一异物，当移动装片时，异物不动，转换高倍镜后，异物仍可观察到，此异物可能在________。
A.物镜上 B.目镜上 C.装片上 D.反光镜上
参考答案：
1.D 2.C 3.B 4.C 5.C 6.D 7.D
8.下 大 少 流动
9.（一）叶肉 高倍 （二）（1）藓类的叶 藓类植物的叶片薄而小，叶片是单层细胞，叶绿体清楚，不需要加工即可进行观察 （4）低倍镜 转换器 高倍镜 光圈 细准焦 （三）（1）扁平的椭球形或球形 （2）椭球形的正 便于接受较多的光照 椭球形的侧 不至于被强光灼伤
10.（1）②③ 600 （2）④ （3）B
［课后拓展］
1.增加“不同光照条件下叶绿体的形态变化”的实验,使学生了解叶绿体对不同光照条件的适应性。实验课前,在讲台前摆放3台显微镜,载物台上分别放着强光（200 W灯泡照射5 min）、弱光（25 W灯泡照射10 min）、黑暗处理过的3片葫芦藓小叶装片。让学生轮流观察,看清楚不同条件下叶绿体位置的改变。应该注意的是,如果用强光照射叶的装片,灯泡不能离装片太近（灯泡距装片应大于20 cm）,否则叶绿体会被强光灼伤而解体。
某同学在观察细胞质流动实验时，选用了如下材料和用具：新鲜的黑藻、带有测微尺的显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、秒表、30 ℃的温水、室温下的温水、冰水。现请你利用上述材料，完成下面的实验，以观察细胞质的流动，证明温度对细胞质流动速率的影响，并回答问题。
Ⅰ.实验原理
活细胞中的细胞质处于不断流动的状态，观察细胞质的流动，可用细胞质基质中________的运动作为标志，利用测微尺和秒表分别测出不同温度下运动距离和所用的时间，就可求出各自细胞质的流动速率。
Ⅱ.方法步骤
第一步：用事先培养好的黑藻和室温下的水做成临时装片。
第二步：在室温下用显微镜观察。寻找靠近________部位的细胞进行观察，以___________作为标志，测出运动的距离和时间，计算出室温下的细胞质流动速率。
第三步：________________________________。
第四步：________________________________。
Ⅲ.实验结果和结论：_____________________。
Ⅳ.问题
（1）用黑藻作实验材料的原因是___________________。
（2）细胞质处于不断流动状态的意义是___________________。
影响黑藻细胞质流动的外界因素还有___________________；影响黑藻细胞质流动的内部因素是___________________。
2.增加“不同外界条件下细胞质的流动情况”的演示实验。在讲台前摆放3台显微镜,分别是缺水（萎蔫）、光照（强光照射过）、化学刺激（质量分数为5%的盐酸刺激过）三种不同条件下黑藻叶的装片,让学生轮流观察细胞质的流动情况。要使学生了解,细胞质的流动不是一成不变的,而是在不同的外界条件下,细胞质的流动速度不完全一样。
观察细胞质流动可用小麦根毛细胞作为实验材料。实验步骤如下：
（1）剪下0.5～1 cm小麦根（带有根毛），纵剖为二，将剖面朝下，放于载玻片上。
（2）制装片，滴一滴蔗糖溶液，盖上盖玻片。
（3）观察。观察时首先在________镜下找到根尖成熟区，选取1个细胞，然后换上________镜。由于根毛细胞无色透明，光照充足时难以观察到它的细胞质流动。要________光圈，改用___________面反光镜，进行观察，在辨认细胞质流动时，要选取细胞内____________结构作为________。结果可以发现细胞质流动从根尖端转向基部，然后回转不断循环。
枟卉同学想观察小麦根毛细胞质流动，于是做了如下实验：
步骤：剪下一段长0.5～1 cm的带有根毛的小麦根，纵剖成两半。让剖面向下，放在载玻片上。然后加一两滴预先制备的蔗糖溶液。盖上盖玻片，轻压盖玻片。观察时，先在低倍镜下找到根毛区，再选取一个根毛细胞换用高倍镜观察。
（4）根据根毛细胞的细胞质的特点，观察它的细胞质流动，为使观察效果显著，应采用________反光镜、________光圈。
（5）实验中，她滴加蔗糖溶液的目的是_____________________。
（6）她选择根毛区细胞观察的原因是_____________________。
（7）实验时，老师要她将盖玻片四周用凡士林封好，原因是___________。
（8）最后，她向老师借了块秒表，说是想测细胞质的流动速度。你知道她准备怎样做吗？
1.解析：本题主要考查学生对课内实验的拓展和探究能力，对于实验的具体操作能力，对实验现象进行分析的能力及应用课本理论知识，灵活处理及解答问题的能力。
答案：Ⅰ.叶绿体
Ⅱ.叶脉 叶绿体 在载玻片上不断滴加30 ℃的温水，按上述方法观察测量 在载玻片上滴加冰水，按第二步的方法观察、测量
Ⅲ.在30 ℃温水中的黑藻细胞，细胞质流动速度最快，冰水中的黑藻细胞，细胞质的流动速度最慢
结论：细胞质的流动速度受温度的影响
Ⅳ.（1）黑藻的叶片薄而扁平，含有叶绿体便于观察；（2）有利于细胞内物质的运输和交换，有利于细胞器的移动，能够为细胞内的新陈代谢提供所需要的物质及合适的条件 （3）光照、含水量 新陈代谢的强弱
2.解析：本题主要考查学生对课内实验的拓展和探究能力，对不同实验材料的处理能力，对实验现象进行分析的能力及应用课本理论知识，灵活处理及解答问题的能力。
答案：（3）低倍 高倍 缩小 平 相对 参照物 （4）平面 缩小 （5）维持根细胞的生命活动 （6）此处的细胞生命活动旺盛，细胞质流动较快 （7）避免水分蒸发散失，导致蔗糖浓度较高，影响实验效果 （8）知道在一定放大倍数下的视野直径，或者用带有计量刻度的目镜观察，并用秒表测出所用的时间，就可以计算出细胞质的流动速度。
●板书设计
第二课时 实验：用高倍镜观察叶绿体和线粒体
一、观察叶绿体的形态和分布
先低倍镜
后高倍镜→绘图
二、观察线粒体的形态和分布
先低倍镜
后高倍镜→绘图
●习题详解
实验（课本P47）
叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，一般散布在细胞质基质中，靠近细胞膜的叶绿体较多一些，光照强的一面叶绿体分布较多一些。靠边叶脉部分的叶肉细胞中的叶绿体数量要多一些。
线粒体的形态多种多样，有短棒状、圆珠状、线形、哑铃形等。人的口腔上皮细胞中的线粒体均匀地分布在细胞质基质中。
第三课时 细胞的生物膜系统
●教学过程
［课前准备］
将豚鼠胰腺腺泡细胞中分泌物的形成过程，制作成课件，动态演示分泌物的运输过程，适当补充一些资料并配以一定的问题，这样，可以帮助学生理解教材内容，使文字内容形象地保留在记忆中，从而降低了本知识点的难度。
课前给学生布置作业：通过网络、报纸、杂志等渠道收集科学界对生物膜和生物膜工程研究的相关资料，经筛选后，课上交流。
［情境创设］
屏幕显示细胞的亚显微结构。并设计如下问题：
（1）细胞内有哪些细胞器？各有何功能？
（2）蛋白质的合成场所是什么？
（3）核糖体有哪几种存在形式？
教师引导：这两种类型的核糖体所合成的蛋白质有何不同呢？
教师：科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，发现了各种生物膜在功能上有一定联系。下面介绍证明各种生物膜在功能上有一定联系的实验。
屏幕显示课题：细胞的生物膜系统
屏幕显示资料一：
蚕的丝腺细胞在5龄的初期主要是细胞本身增大，这时细胞质中的核糖体多为游离型的，而内质网很贫乏。但到5龄的后半期，腺细胞开始大量合成和分泌丝心蛋白时，则核糖体都与内质网结合，形成发达的粗面内质网。
［师生互动］
1.细胞器之间的协调配合
教师：通过资料一事实你可得出什么结论？
学生：丝心蛋白是在附着于内质网上的核糖体上合成的，它是一种分泌蛋白。
教师：有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白质叫做分泌蛋白。豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程的研究就采用了同位素标记法。
屏幕显示资料二：简介同位素标记法
同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，化学性质不变。人们可以根据这种化合物的放射性，对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素标记法。
屏幕显示：豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程
首先给豚鼠的胰腺腺泡细胞注射氚（3H）标记的亮氨酸，进行脉冲标记，然后制作电镜的显微放射自显影标本，如课本P48的三组图。
课件显示观察结果是：3 min后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中。
教师：被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中说明了什么？
学生：在附着有核糖体上合成的蛋白质进入到内质网中。
课件继续显示：脉冲标记后17 min和117 min后的情况。学生仔细观察并回答下列问题：
教师：17 min和117 min后被标记的氨基酸相继出现在哪些部位？
学生：分别在高尔基体和细胞外出现。
教师：与此分泌物的合成和分泌有关的结构有哪些？
学生：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
教师：这些分泌物的合成和运输方向是怎样的？
学生：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→细胞外。
教师：这些分泌物通过哪种方式被运输到细胞外？
学生：外排作用。
课件连续显示豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程，教师引导学生总结分泌蛋白的合成与分泌的过程。
教师：在核糖体上合成的分泌蛋白，为什么要经过内质网和高尔基体，而不是直接运输到细胞膜呢？内质网和高尔基体与蛋白质的形成有何关系呢？
学生思考并复习内质网和高尔基体的功能，然后讨论回答。
教师归纳：分泌蛋白的形成过程是这样的：首先在内质网的核糖体上由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网后，还要经过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能形成具有一定空间结构的蛋白质。然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的囊泡，囊泡包裹着蛋白质转移到高尔基体，与高尔基体膜融合，把蛋白质输送到高尔基体腔内，作进一步的加工。接着，高尔基体边缘突起形成囊泡，把蛋白质包裹在囊泡里，运输到细胞膜，囊泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要大量的能量。这些能量的供给来自线粒体。
同时教师板书。
在细胞内，许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙的运输“货物”，而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽的作用。
综上所述，细胞内的各种细胞器在功能上既有明确的分工，又有紧密的联系。各种细胞器相互配合，协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能够继续、高效地运转。这些细胞器为什么在功能上有如此紧密的联系呢？这是由它们的结构决定的。（引出下一个内容）
2.细胞的生物膜系统
屏幕显示细胞的亚显微结构。并设计如下问题：
（1）具有单层膜的细胞结构有哪些？
（2）具有双层膜的细胞结构有哪些？
（3）细胞膜的化学成分是怎样的？结构如何？
学生讨论并回答如下：
（1）图中所标注的一些结构：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体的膜等均为具单层膜的细胞结构。
（2）而线粒体、叶绿体膜为具双层膜的细胞结构。
教师：是不是所有膜的成分和结构都与细胞膜一样呢？
学生：阅读课本P41和P49后，讨论回答。
（3）生物膜的化学组成是蛋白质、脂类和糖类。
教师点拨：但生物膜的化学成分中的脂类不是专指磷脂，实际上组成脂双层的脂类成分随不同生物而不同。在动物细胞中，胆固醇在脂双层中所占的比例较大，特别是在哺乳动物细胞中，它可和磷脂分子一样多。而细菌、蓝藻等原核细胞和植物细胞中一般没有胆固醇，细胞中线粒体、叶绿体、溶酶体等的膜化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
教师：各种生物膜在结构上有什么联系呢？
学生观察课件和课本插图，分析出各种生物膜在结构上有哪些联系。
学生1：内质网向内与外层核膜相连，内质网腔与内、外隔膜之间的腔相通；内质网膜向外与细胞膜相连，并与核糖体、线粒体紧密相连。
学生2：从刚才对细胞器之间的协调配合的学习中可见，各细胞器膜之间以及与细胞膜之间可通过“具膜小泡——囊泡”以“出芽”“突起”“内陷”的形式相互融合。
教师引导：生物膜的厚度一般为7～8 nm，真核细胞的生物膜约占细胞干重的70％～80％，最多的是内质网膜，因此内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位。需给学生指出的是：液泡、叶绿体的膜与其他有膜结构也有一定的联系。
教师提问：内质网既可以与核膜、线粒体、细胞膜直接相连，还可以借助于囊泡与高尔基体间接相连，其物质基础是什么？
学生：他们的物质基础都是蛋白质、脂类和糖类。
教师引导：既然它们之间有着直接或间接的联系，它们之间能否相互转化呢？
大屏幕显示资料
Grimstone曾观察到：饥饿的原生动物逐渐停止形成高尔基体，同时粗面内质网也减少或几乎完全消失，由于这些细胞于实验期间还继续形成分泌小泡，所以每一个高尔基体的囊的数目减少了，但当给动物重新喂食后，形成了新的粗面内质网，同时产生新的高尔基体，囊的功能也恢复了。
教师提问：该实验说明了什么问题？
学生思考并回答：
细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性，它们之间是可以相互转化的。
教师归纳：可见，细胞内的各种生物膜不仅在功能上有明确的分工和紧密的联系，在结构上也有一定的联系。各种生物膜相互配合，协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能够继续、高效地运转。
教师：细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着什么样的作用呢？
学生：根据已有的各种生物膜的基础知识，加以讨论、分析，试述生物膜的重要作用。
学生：阅读课本，总结生物膜系统的重要作用如下：
第一，使细胞具有一个相对稳定的内环境，并使细胞与周围环境进行物质运输、能量交换、信息传递。
第二，为酶提供大量的附着位点，为生化反应的有序进行创造条件。
第三，将细胞分成小区室，使生化反应互不干扰。
教师：设计问题，温故知新，加深学生对知识的理解。
（1）细胞膜使细胞所具有的内环境与人体的内环境有何区别？
（2）细胞膜在控制物质进出细胞时是如何发挥作用的？
（3）列举实例说明在生物膜上发生的重要的化学反应。
教师介绍：20世纪70年代以来，由于各种新的物理、化学技术和方法的使用，使得生物膜的研究已深入到分子水平，并且取得了突飞猛进的发展，成为分子细胞生物学研究中的前沿领域之一。
课前给同学们已经通过网络、报纸、杂志等渠道收集科学界对生物膜和生物膜工程研究的相关资料，现在请各小组的代表上台来介绍，让我们大家共享。
学生：各小组的代表上台来介绍。
教师：对学生的汇报进行简评，然后把自己收集的资料展示给大家。
屏幕显示：生物膜与膜生物工程国家重点实验室的介绍。
（1）生物膜与膜生物工程国家重点实验室是由中国科学院与我国著名的北京大学、清华大学有关实验室组成的联合实验室之一，它是在中国科学院动物研究所、北京大学生物系、清华大学生物科学与技术系有关从事生物膜及工程的实验室基础上于1988年创建的，1990年建成，向国内外开放。
中国科学院动物研究所膜生物化学分实验室
清华大学膜生物物理分实验室
北京大学兴奋膜电生理分实验室
主要研究方向：在近代生物学与近代物理学及有关工程学科相互结合的基础上，探讨生物膜的能量转换、信息识别与传递和物质转移等基本生命现象的分子机理及其结构基础；揭示这些与生物膜密切相关的基本生命过程的内在联系。一方面，为发展膜分子生物学和解决生物学、医学及农学中的重大理论问题服务，如肿瘤和其他主要疾病的防治，神经和免疫功能的调节，发育和遗传的控制等；另一方面，通过生物膜的人工模拟研究，当前着重运用人工膜生物技术作为药物和遗传物质的定向导运系统，为解决医学临床和动、植物和微生物遗传工程等方面的重大实际问题服务。从较长远的发展方向上看，膜生物工程将包括在阐明生物膜的换能机理、选择透性、信息感受、识别和传递等工作原理的基础上结合其他工程技术发展“生物换能器”“生物分离浓缩器”“生物传感器”“生物电子计算机”及“生物光计算机”等新兴技术领域，更广泛地为国民经济和国防建设服务。
主要研究成果：
研究了线粒体氧自由基的生成、转移和靶向的作用机制，提出活性氧理论。
研究了Mf细胞膜上离子通道活动的变化与GM－CSF激活过程的关系以及Mf与NK细胞对同种和异种抗原的识别作用。
研制出对癌细胞恶性增殖有较强抑制活性的药物和有明显降糖效果的口服脂质体新剂型。
蛋白质构象变化及基因导入的研究。用表面园二色谱法以及FTIR－ATR（全内反射傅利叶红外谱）和固体荧光谱法测定了蛋白质与生物医用材料表面作用后蛋白质构象的变化；
在国内率先建立了磁园二色谱（MCD）技术，在蛋白质二维晶体组装的基础研究和突触形
成过程中突触前后膜相互作用的研究中，都取得了许多重要的成果。研制并开展了一系列导入外源基因的新方法，用超声波法在植物完整细胞及组织块中实现外源基因的转移。
细胞膜离子通道特性的研究。人工合成的22肽在肌细胞膜上组装成具有离子选择性的通道，分离纯化了具有生物活性的抗吗啡肽和芋螺毒素，在离子通道水平上研究其作用机理；阐明心肌细胞早后去极化的发生机制、电生理学特性及各种抑制因素。
（2）介绍科学技术在攻克人类疾病、提高粮食产量、改善作物品质等方面的例子。
工业上：人工模拟生物膜功能。如：海水淡化、污水处理。
农业上：改善作物品质。如：抗寒、抗旱、耐盐机理的研究。
医学上：人工膜代替病变器官。如：人工肾中的“血液透析膜”。
（3）归纳研究生物膜的重要意义。生物膜与膜生物工程是现代生物科学的重大方向之一，它将近代生物学与近代物理学及有关工程学科互相结合起来，对阐明生物能量转换、信息识别、传递和物质转移等诸多生命现象具有重大意义，同时在生物学、医学及农学中具有实际应用的前景。随着科学技术的不断发展，可以更广泛地为国民经济和国防建设服务。
［教师精讲］
本节内容课要求同学们从分析细胞器之间的协调配合为切入点，重点掌握各种生物膜在结构和功能上的联系；细胞的生物膜系统的概念和细胞的生物膜系统的重要作用。
细胞内的各种生物膜在结构上有一定的联系，同时，结构又决定功能，各种生物膜在功能上分工、协作，才能保证细胞的生命活动高效、有序地进行。因此必须明确各种生物膜在结构上有哪些联系，在功能上又是如何分工协作的，才能深入理解细胞是生物体结构和功能的基本单位。
［评价反馈］
1.对生物膜化学组成的表述最全面的是
A.蛋白质、糖类、类脂 B.糖蛋白、类脂
C.蛋白质、糖类、脂类 D.糖蛋白、脂类
2.内质网膜与核膜、细胞膜相连，这种结构特点表明内质网的重要功能之一是
A.扩展细胞内膜，有利于酶的附着 B.提供细胞内物质运输的通道
C.提供核糖体附着的支架 D.参与细胞内某些代谢反应
3.完成与内环境之间的信息传递的膜是
A.细胞膜 B.核膜 C.高尔基体膜 D.内质网膜
4.生物膜结构与功能的研究成果，在工业生产和医学实践中有重要的用途，下列有关生物膜的应用叙述中，错误的是
A.模拟生物膜可以处理污水、淡化海水
B.研究生物膜可以找寻改善农作物品质的途径
C.模拟生物膜可以人工合成人体的病变器官
D.通过生物膜工程技术可以诊断、治疗疾病、病变细胞的遗传特征
参考答案：
1.C 2.B 3.A 4.C
［课堂小结］
4.细胞的生物膜系统
内质网、高尔基体、线粒体等细胞器膜和细胞膜、核膜等都由膜构成，这些膜的化学组成相似，基本结构大致相同，共同构成细胞的生物膜系统。
［布置作业］
课本P50一、基础题：4，二、拓展题。
［课后拓展］
阅读下列资料后，回答问题：
人工肾能部分替代真正的肾脏起作用。患者的血液在中空纤维中向一侧流动，一种称为透析液的水溶液在中空纤维外向相反方向流动（图3－2－8）。血液中的小分子废物通过血液透析膜（中空纤维壁）进入到透析液中。为了防止某些盐类等有用的物质随着废物离开血液，透析液中的酸碱度和渗透压应与血液中的基本相同。血液从患者臂部或腿部的血管通路流入人工肾，经过人工肾得到净化后，又流回静脉（图3－2－9）。患者的血液要流经人工肾许多次之后，才能除去大部分的小分子废物。
图3－2－8 人工肾的透析原理
图3－2－9 患者与人工肾的连接方式示意图
（1）人工肾中流出的溶液中含有尿素。试加以解释。
（2）患者的血液要流经人工肾许多次之后，才能除去大部分的小分子废物，原因是_____________________。
（3）该治疗每隔一段时间要重复进行（每星期约2～3次）。为什么？
（4）灌入人工肾的溶液中应含有________、________、____________（答三种）等物质。患者某一段时间因病情严重不能饮食，只能注射葡萄糖，请写出葡萄糖转化成蛋白质的生理生化过程。_____________________。
（5）治疗肾衰竭的另一种办法是进行肾移植。肾移植的最大问题是缺乏供肾者，克隆是解决这一问题的好办法。从理论上分析，利用患者皮肤的生发层细胞是否能培养出肾脏来？请说明理由。
参考答案：
（1）由于人工肾的透性与人的微血管壁的透性相似，血液在流经透析管时，其中的尿素就渗到人工肾溶液中。（2）一次透析不能全部交换充分 （3）因为人体蛋白质代谢过程中，通过脱氨基作用继续产生尿素。（4）无机盐 葡萄糖 氨基酸 葡萄糖丙酮酸丙氨酸蛋白质
5.能。因为生发层细胞具有一定的全能性。
●板书设计
第三课时 细胞的生物膜系统
一、细胞器之间的协调配合
核糖体（合成肽链）内质网膜（折叠、组装、糖基化）高尔基体（浓缩、加工、运输）细胞膜（外排作用）细胞外。
二、细胞的生物膜系统
1.概念：内质网、高尔基体、线粒体等细胞器膜和细胞膜、核膜等都由膜构成，这些膜的化学组成相似，基本结构大致相同，共同构成细胞的生物膜系统。
2.三种膜之间的转化关系
图中①②⑤⑥是以“出芽”的形式形成“小泡”而发生膜的转移，③④则是膜之间的直接转变。
3.生物膜系统在细胞的生命活动中的重要作用
●习题详解
一、练习（课本P50）
（一）基础题
4.C
（二）拓展题
提示：溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，不会被溶酶体内的水解酶水解。
二、资料分析（课本P48）
1.分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。
2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白是在内质网上的核糖体上初步合成，在内质网内加工。由囊泡运输到高尔基体作进一步加工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
3.需要，如核糖体在氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量。这些能量是由线粒体进行有氧呼吸提供的。
第3节 细胞核——系统的控制中心
●从容说课
本节内容，课程标准的要求是“阐明细胞核的结构和功能”。为了帮助学生实现这一学习目标，本节创设了利于学生思考分析、动脑动手尝试制作的自主学习的情境。让学生对细胞核的重要功能，对细胞核的结构以及两者相适应的关系有较深刻的领悟。
本节的“问题探讨”从学生的认知实际、求知心理出发提出问题，从而激发了学生的求知欲望。“细胞核在细胞的生命活动中，起什么作用呢？”课文不是用结论性文字来直接回答这一问题。而是通过“资料分析”栏目，用不同方式的科学实验，从不同侧面来展示细胞核功能的科学实验的事实：黑白美西螈的核移植实验，蝾螈受精卵的横缢实验，变形虫的切割实验，伞藻的嫁接实验和核移植实验。让学生从这些实验事实中去分析思考和领悟，沉清心理的模糊，解开脑中的疑惑，使这一强烈的求知欲望变成现实，从而得到对这一问题求知的满足。学生不光获得了“细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心”这一认知，突破了难点，而且身心健康也得到了发展。两全其美，真是妙极了！
“细胞核为什么能成为细胞的遗传代谢的控制中心？”这是与细胞的结构分不开的。从而引出生物学的一个最基本的观点，生物体的结构与功能是相适应的。细胞核有哪些特点与其功能相适应呢？课本先展示了细胞核结构模式图（课本P53图3－10），接着在课文的文字描述中描述了细胞核重要结构部分：染色质。重点描述了DNA与染色体的关系，染色质与染色体的关系。因DNA中储存了大量的遗传信息，其主要载体染色体在细胞核中。因此，课文最后点出：对细胞核功能较为全面的描述应该是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
在学生学习了细胞核的结构和功能之后，本节安排了能发挥学生潜能的动脑动手的实验制作：“模型构建——尝试制作真核细胞的三维结构模型”。这是课程标准的要求。
以上是本节内容的总体构思。课文以一定的逻辑思路、层层推进，最后水到渠成。使学生在自主研习过程中实现本节内容确定的三个学习目标。
根据本节知识内容，可安排两个课时进行教学。
●三维目标
1.知识与技能
（1）阐明细胞核的结构和功能。
（2）尝试制作真核细胞的三维结构模型。
（3）学会进行实验数据分析。
2.过程与方法
（1）通过自主互动的过程式教学，领悟细胞核的功能、细胞核的结构以及功能与结构相适应的关系。
（2）分小组尝试制作真核细胞的三维结构模型，展开组间评价竞争机制，既发挥每个学生的潜能，又使学生学习和体会合作的愉悦。
3.情感态度与价值观
（1）认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
（2）在合作与交流中分享解决问题后的愉悦。
●教学重点
1.细胞核的结构和功能。
2.制作真核细胞的三维结构模型。
●教学难点
1.领悟细胞核是遗传信息库。
2.理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
●教具准备
1.制作真核细胞三维结构模型的器具和材料。
2.制作细胞核结构动画。
●课时安排
2课时
第一课时 细胞核的结构和功能
●教学过程
［课前准备］
1.制作“资料分析”的动画课件。
（1）黑白美西螈的核移植实验。
（2）蝾螈受精卵的横缢实验。
（3）变形虫的切割实验。
（4）伞藻的嫁接实验和核移植实验。
2.学生自主学习课前预习提纲。
（1）通读课文。
（2）思考“问题探讨”中的4个问题。
（3）思考“资料分析”中的5个问题。
（4）细胞核在细胞的生命活动中起什么作用？
（5）细胞核为什么能成为细胞的“控制中心”？
［情境创设］
1.屏幕显示细胞结构动画，凸现细胞核部分的结构。暗示学生，引起他们对细胞核的注意。今天，我们来学习：细胞核——系统的控制中心（屏幕显示这节课内容的课题，教师引导点题）
2.引入“问题探讨”（屏幕“问题探讨”中的几个问题，激发学生对细胞核每一知识内容的探讨欲望）
（1）细胞核在细胞中起着什么作用？发挥自己的想象力，把细胞核比喻成什么才既形象又贴切？
（2）没有细胞核的细胞还能存活吗？
（3）没有细胞核的细胞还能合成蛋白质吗？
（4）没有细胞核的细胞还能生长和分裂吗？
［师生互动］
1.学生议论以上问题，似懂非懂，产生了一些疑惑，激起了强烈的求知欲望。
此时，教师概述了细胞核的数目、形状、大小和在细胞中的位置等知识要点后，顺理成章地提出：细胞核在生命活动中起什么作用呢？
2.屏幕演示制作的“资料分析”细胞核具有什么功能的动画。
（1）黑白美西螈的核移植实验动画。
问题：这个实验说明美西螈皮肤的颜色是由细胞核还是由细胞质控制的？生物体性状的遗传主要是由细胞核还是由细胞质控制的？为什么？
（2）蝾螈受精卵的横缢实验的动画。
问题：从这个实验可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？
（3）变形虫的切割实验的动画。
问题：以这个实验可以得出什么结论？
（4）伞藻的嫁接实验和核移植实验动画。
问题：这个实验说明生物体形态结构的建成与细胞核有关还是与细胞质有关？
（5）你认为细胞核具有什么功能？
3.在老师的组织引导下，学生分组进行讨论。（学生每四人分为一个小组，按原班级里的大组依此顺序每个小组重点讨论一个问题，并推举一人交流讨论情况）
课堂集中交流。每个问题两小组交流。其他同学给在大会交流的同学作堂上评价、打分。教师组织引导，掌握交流的情况。
4.最后由两位同学作综合发言，回答：
（1）以上四个实验各从哪个侧面阐述细胞核的功能？
（2）四个实验总地说明了什么？
5.同学们在小组讨论中都争相发言。从大会交流和综合发言的同学的发言看，大家都对细胞核的功能领悟较深，都能利用资料，透过现象看本质。同学们想想，细胞核为什么能成为细胞代谢和遗传的控制中心？
这一个承上启下的问句，把学生从是什么的思维中转入了为什么的思维方向了。
6.要弄清为什么的问题，我们先要看细胞核的结构。出示细胞核结构图。
问：细胞核由哪几个部分构成？（看图回答）
生：细胞核主要由核膜、核仁和染色质组成。
问：核膜与细胞膜有何不同？（联系了前面学过的知识进行比较学习）
生：主要不同：①核膜是双层单位膜，而细胞膜是单层的；②核膜上有核孔而细胞膜没有孔。
师：你回答得很不错。一是观察能力和比较分析能力强，二是知识再现能力。
7.大家看书：细胞核结构的内容。看能提出几个问题，对这些问题是怎样理解的。看完后同桌两个可进行讨论。
问：从课文的段落看，你认为课文描述了几个问题？
生：依课文看，我认为描述了三个问题。
问：第一个问题是什么？
生：第一个问题描述的是染色质。这里面包含了三个小问题。一是染色质的主要成分：它是由DNA和蛋白质组成的；二是染色质的特性：容易被碱性染料染成深色；三是染色质与染色体的关系。两者是同一物质在细胞的不同时期不同的形态特征。
问：第二个问题是什么？
生：第二个问题描述的是DNA。DNA上储存着遗传信息，遗传信息能从亲代细胞传给子代细胞，从而保证性状的遗传。
问：第三个问题是什么呢？
生：第三个问题描述的是遗传信息的作用。
问：在细胞的结构中，课文为什么只描述了染色质这个结构？大家现在清楚了吗？
生：明白了。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，其功能与染色质相关。
问：现在大家能回答（理解）细胞核为什么能成为细胞的“控制中心”吗？
生：能。因为细胞核中有染色质，染色质的组成中有DNA，DNA主要在细胞核的染色质中，DNA储存有遗传信息。所以……
问：以此看，细胞核的结构与功能的关系如何？
生：相适应。老师过去给我们讲过，生物体的结构和功能有相适应的关系。这是生物学习的一个最基本的观点之一。
问：大家认为这位同学回答得怎样？
生：好！真的妙极了！
问：细胞核有何功能？
生：细胞核的功能，完整地表述应该是：
（1）遗传信息库。
（2）细胞代谢和遗传的控制中心。
［教师精讲］
前面，我们已经学习了细胞核的结构和功能。我们应该怎样理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心？我相信，对这个问题大家有了一定的理解。为了加深对这个问题的认知，我再谈谈对这个问题的领悟。对“细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心”的理解，我们可以从以下两个方面去分析领会。
第一个方面，一些科学实验的事实已说明了细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。事实是最好的说明。
1.黑白美西螈的核移植实验和伞藻的嫁接实验与核移植实验共同说明了生物的性状遗传，生物体的形态构造的建成都是由细胞核控制的。因此，细胞核是细胞遗传的控制中心。
2.蝾螈受精卵的横缢实验，说明细胞的分裂和分化离不开细胞核，细胞核是与细胞代谢密切相关的。而变形虫的切割实验说明，细胞核和细胞质是相互依存、不可分割的。
这两个实验，从总体看是与细胞代谢相关的实验。实验结果说明细胞核是代谢的控制中心。
第二个方面，从细胞结构角度看,这是紧扣前面列举的事例,回答“为什么”的问题。细胞核为什么能成为细胞的代谢和遗传的控制?