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《细胞内具有许多相对独立的结构》教学设计
课题
第二节
细胞内具有许多相对独立的结构
单元
第三章
学科
生物
年级
高一
学习目标与核心素养
阐明细胞内各种细胞器的结构和功能。1.文化基础：分析细胞内各种细胞器结构和功能，及它们之间的协调合作。2.自主发展：认识细胞器的结构和功能、部分与整体相统一的生命观。3.社会参与：通过观察细胞器特点，提高科学探究的实践能力。
重点
阐述分析细胞内各种细胞器结构和功能，及它们之间的协调合作
难点
阐述分析细胞内各种细胞器结构和功能，及它们之间的协调合作
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
播放视频《细胞里面是什么样子》，分析细胞内基本情况：在
20世纪
30年代之前，人们对于细胞结构的认识比较粗浅，局限于其外层有质膜，内部有细胞核（nucleus），质膜与细胞核之间的区域称为细胞质（cytoplasm）。在光学显微镜下观察动物细胞，这片区域几乎是均匀透明的。通过特殊染色后，在电子显微镜下观察，细胞内部复杂而精妙的结构逐渐展现在人们面前。
观看视频《细胞里面是什么样子》,初步了解细胞内的基本结构。
通过视频观看，让学生初步了解细胞内的基本结构，引入新课，激发学生的学习兴趣。
讲授新课
一、细胞质基质是透明的胶状物质细胞质基质具有一定的______________，呈___________________，主要成分包括水、溶于水中的__________________以及______________等，是________________的重要场所。实验探究：观察叶绿体和细胞质流动1.实验原理活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。细胞质基质是无色透明的，不容易直接观察其是否流动。叶绿体（chloroplast）是绿色植物叶肉细胞中的一种常见结构，呈绿色，散布于细胞质基质中。选择叶绿体作为标志物，可观察植物细胞中细胞质的流动。播放《观察叶绿体和细胞质流动》分析讨论1.选用黑藻的幼嫩叶片作为观察材料有什么好处?提示：黑藻幼嫩的叶片薄,由一层细胞组成，无需切片可直接观察；黑藻幼嫩的叶片中叶绿体大而流动，有利于观察细胞质的流动。2.显微镜下相邻细胞的细胞质流动方向有什么规律?提示：同一植物组织的细胞质环流整体方向是一-致的
(都是顺时针或逆时针)
,
这样相邻细胞在领接部位的细胞质流动局部方向就是逆向的，这有利于相邻细胞彼此之间进行充分的物质交换。3.哪些因素可能影响细胞质流动的速度和方向?如何设计实验来验证?提示：细胞质流动的速度会受到温度、水分含量及光照强度等因素的影响。组织损伤也会影响细胞质流动的速度和方向。可以在含水量不同的组织中以及对同一组织在不同的温度、光照强度、光照时间或叶脉受损等条件下进行对照实验，观察细胞质流动速度的变化情况。小结细胞质基质并不是_________的，而是持续地在细胞内顺着环形路线流动。细胞质基质的流动，促进了细胞与________________以及细胞内部各部分之间的______________和_______________，有利于细胞内代谢反应有条不紊地进行。二、细胞内存在多种细胞器视频《电子显微镜下的多种细胞器》1.细胞器（organelle）在细胞质中具有可辨的形态和能够完成特定功能的结构。它们是细胞质的重要组分，细胞的不同功能主要由特定的细胞器来完成。2.探究细胞器方法：差速离心技术差速离心技术是采取逐渐提高_______________，利用不同强度的____________使不同质量的物体分级分离的方法。用一定的方法将质膜破损，形成混合匀浆，然后利用差速离心技术将大小不同的细胞结构分离开。叶绿体绿色植物所特有的细胞器，是_______________的场所。叶绿体由内外__________构成，内部有很多扁平的囊状结构，称为_________，在类囊体膜上，分布着与光合作用有关的____________.在内膜和基粒之间充满了_________，其内除含有与_______________有关的酶外，还含有少量的
_________________等。线粒体线粒体是细胞进行________________的主要场所，细胞生命活动所需能量的
95%来自线粒体。线粒体也有内外____________，内膜向内折叠形成________，大大增加了内膜的__________。内膜包围着基质，内膜和基质中都含有与细胞呼吸有关的酶，基质中还含有少量的__________________等。在描述中说出这种细胞器名称1、含有磷脂2、动植物细胞中都有3、具有单层膜4、能合成有机物5、别称脂质合成“车间”答案：内质网在描述中说出这种细胞器名称1、含有磷脂2、分布在动植物细胞中3、单层膜结构4、能加工、分类和包装有机物5、别称“发送站”答案：高尔基体在描述中说出这种细胞器名称1、不含有磷脂2、分布在动植物细胞中3、也分布在原核细胞中4、能合成有机物5、游离分布在细胞质中或附着在内质网上6、别称“生产蛋白质的机器”答案：核糖体在描述中说出这种细胞器名称1.由单层膜围绕成的囊泡状细胞器2.内含多种酸性水解酶（pH为5左右）3.几乎存在于所有动物细胞中答案：溶酶体（lysosome）液泡（vacuole）由___________围成的一种囊泡状细胞器，在植物细胞中常见。成熟的植物细胞的液泡体积__________，一般占细胞体积的
1/3，有的甚至达到
90%以上。液泡内的液体称为_______________，含有水、无机盐、糖类、蛋白质和______________________等物质，能调节和维持细胞的_____________，使植物细胞维持一定的形态。液泡内的蛋白质包括多种水解酶，主要与物质的水解有关。中心体（centrosome）位于_____________附近，存在于_____________和____________________中。每个中心体由两个相互垂直的______________及其周围的相关物质共同组成，与细胞分裂中_____________的形成有关。学业检测与巩固练习1.下图所示的绿叶海蜗牛是一种极为有趣的生物，它分布于大西洋西岸从加拿大到美国佛罗里达的沿海海域。这种海蜗牛能从它的藻类食物中“偷”来叶绿体，并吸收入自己的细胞内。海蜗牛一生进食一次便已足矣。从享用完第一顿绿蒸大餐起，这种软体动物体内便充满了叶绿体，可以进行光合作用，从此便可终生禁食。（l）绿叶海蜗牛与藻类植物相比，其细胞结构具有哪些不同？（2）将绿叶海蜗牛细胞放在光学显微镜下观察，可以分辨的细胞结构有（）。A.叶绿体和核糖体?
B.叶绿体和细胞壁?
C.叶绿体和细胞核?
?D.细胞核和细胞壁（3）研完人员检查绿叶海蜗牛的基因，发现了与海藻相同的、光合作用正常进行所必需的基因，看来绿叶海蜗牛不仅窃取藻类植物细胞中的叶绿体，它还获得了促使其运转的基因。在自然界中，类似这样两个不同物种间横向的基因转移极为罕见。试讨论：绿叶海蜗牛这个超凡的本领对我们有什么启发？【答案】(1)绿叶海蜗牛没有细胞壁和大液泡。(2)C(3)绿叶海蜗牛的超凡本领，打破了物种之间基因转移的屏障，对其机制的研究将会大大促进基因工程的适用范围。2.某兴趣小组利用橡皮泥、泡沫塑料、琼脂等材料，制作了一个真核细胞亚显微结构模型，如图所示。
（1）该模型是模型?
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?（填“植物”或“动物”），判断的理由是?
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?有表示细胞壁和叶绿体的模型。(2)具有双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体，具有单层膜的有内质网、高尔基体、溶酶体(3)溶酶体。(4)心肌细胞进行节律性收缩和舒张，其生命活动比口腔上皮细胞活跃得多，因此细胞内线粒体的数量比口腔上皮细胞多得多，缺硒对心肌细胞损伤更大。
【学习活动一】学生阅读课本P62—63，带着问题，阅读课文，回答问题。看探究实验视频，分析与实验有关的问题。【学习活动二】学生观看《电子显微镜下的多种细胞器》视频，阅读P63—66，分组讨论，分析各种细胞器的结构和功能。根据描述，分析何种细胞器根据所学，完成相关练习
带着问题，通过阅读，了解细胞质基质，培养学生获取信息的能力，加深学生对细胞结构特征的认识，激发学生的科学研究的兴趣。通过实验探究，加深学生对细胞质流动性特点的理解，提高科学探究的实践能力。分组讨论，引导学生认识到要基于科学可靠的证据，以及合乎逻辑的推理判断，形成统一的生命观。提高学生阅读提取信息能力，确定结构与功能观，提高学生的判断能力。回顾旧知，巩固和应用所学知识。
课堂小结
1.细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。2.细胞器之间的协调配合，形成结构与功能、部分与整体相统一的生命观念。3.通过观察叶绿体和细胞质流动，提高科学探究的实践能力。4.叶绿体是光合作用的场所，线粒体是呼吸作用的主要场所，内质网增大膜面积、高尔基体细胞壁的形成有关。
板书
细胞内具有许多相对独立的结构
细胞质基质是透明的胶体物质细胞质基质的概念细胞质是细胞代谢的主要场所细胞质具有流动性细胞内存在多种细胞器叶绿体、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、中心体
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第二节
细胞内具有许多相对独立的结构
沪科版
高中生物
学习目标
阐明细胞内各种细胞器的结构和功能。
1.文化基础：分析细胞内各种细胞器结构和功能，及它们之间的协调合作。
2.自主发展：认识细胞器的结构和功能、部分与整体相统一的生命观。
3.社会参与：通过观察细胞器特点，提高科学探究的实践能力。
细胞里面是什么样子
在
20世纪
30年代之前，人们对于细胞结构的认识比较粗浅，局限于其外层有____________，内部有______________（nucleus），质膜与细胞核之间的区域称为______________（cytoplasm）。在___________________下观察动物细胞，这片区域几乎是均匀透明的。通过特殊染色后，在______________________下观察，细胞内部复杂而精妙的结构逐渐展现在人们面前。
质膜
细胞核
细胞质
光学显微镜
电子显微镜
一、细胞质基质是透明的胶状物质
细胞质基质具有一定的______________，呈___________________，主要成分包括水、溶于水中的__________________以及______________等，是________________的重要场所。
黏滞性
无定形状态
无机盐离子
蛋白质
细胞代谢
实验探究：观察叶绿体和细胞质流动
1.实验原理
活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。细胞质基质是无色透明的，不容易直接观察其是否流动。叶绿体（chloroplast）是绿色植物叶肉细胞中的一种常见结构，呈__________，散布于细胞质基质中。选择叶绿体作为___________，可观察植物细胞中细胞质的流动
绿色
标志物
观察叶绿体和细胞质流动
分析讨论
1.选用黑藻的幼嫩叶片作为观察材料有什么好处?
提示：黑藻幼嫩的叶片薄,由一层细胞组成，无需切片可直接观察；黑藻幼嫩的叶片中叶绿体大而流动，有利于观察细胞质的流动。
2.显微镜下相邻细胞的细胞质流动方向有什么规律?
提示：同一植物组织的细胞质环流整体方向是一致的
(都是顺时针或逆时针)
,
这样相邻细胞在领接部位的细胞质流动局部方向就是逆向的，这有利于相邻细胞彼此之间进行充分的物质交换。
细胞质基质并不是_________的，而是持续地在细胞内顺着环形路线流动。细胞质基质的流动，促进了细胞与________________以及细胞内部各部分之间的______________和_______________，有利于细胞内代谢反应有条不紊地进行。
静止
周围环境
物质交换
信息传递
3.哪些因素可能影响细胞质流动的速度和方向?
如何设计实验来验证?
提示：细胞质流动的速度会受到温度、水分含量及光照强度等因素的影响。组织损伤也会影响细胞质流动的速度和方向。可以在含水量不同的组织中以及对同一组织在不同的温度、光照强度、光照时间或叶脉受损等条件下进行对照实验，观察细胞质流动速度的变化情况。
二、细胞内存在多种细胞器
电子显微镜下的多种细胞器
在细胞质中具有可辨的形态和能够完成特定功能的结构。它们是细胞质的重要组分，细胞的不同功能主要由特定的细胞器来完成。
1.细胞器（organelle）
2.探究细胞器方法：差速离心技术
差速离心技术是采取逐渐提高_______________，利用不同强度的____________使不同质量的物体分级分离的方法。
离心速度
离心力
用一定的方法将质膜破损，形成混合匀浆，然后利用差速离心技术将大小不同的细胞结构分离开。
叶绿体
绿色植物所特有的细胞器，是_______________的场所。
叶绿体由内外__________构成，内部有很多扁平的囊状结构，称为_________，在类囊体膜上，分布着与光合作用有关的____________.
光合作用
两层膜
类囊体
色素和酶
在内膜和基粒之间充满了_________，其内除含有与_______________有关的酶外，还含有少量的
_________________等。
基质
DNA
和
RNA
光合作用
线粒体
线粒体也有内外____________，内膜向内折叠形成________，大大增加了内膜的__________。内膜包围着基质，内膜和基质中都含有与细胞呼吸有关的酶，基质中还含有少量的__________________等。
线粒体是细胞进行________________的主要场所，细胞生命活动所需能量的
95%来自线粒体。
有氧呼吸
两层膜
嵴
表面积
DNA和RNA
在描述中说出这种细胞器名称
1、含有磷脂
2、动植物细胞中都有
3、具有单层膜
4、能合成有机物
5、别称脂质合成“车间”
答案：内质网
在描述中说出这种细胞器名称
1、含有磷脂
2、分布在动植物细胞中
3、单层膜结构
4、能加工、分类和包装有机物
5、别称“发送站”
答案：高尔基体
在描述中说出这种细胞器名称
1、不含有磷脂
2、分布在动植物细胞中
3、也分布在原核细胞中
4、能合成有机物
5、游离分布在细胞质中或附着在内质网上
6、别称“生产蛋白质的机器”
答案：核糖体
答案：溶酶体（lysosome）
在描述中说出这种细胞器名称
1.由单层膜围绕成的囊泡状细胞器
2.内含多种酸性水解酶（pH为5左右）
3.几乎存在于所有动物细胞中
4.可将蛋白质、核酸、多糖等大分子水解
5.溶酶体，及时清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及死亡的细胞
6.免疫细胞吞噬入侵的病毒或细菌后，溶酶体会与吞噬物融合并利用水解酶将病原体杀死进而降解，起到免疫防御作用。
由___________围成的一种囊泡状细胞器，在植物细胞中常见。成熟的植物细胞的液泡体积__________，一般占细胞体积的
1/3，有的甚至达到
90%以上。液泡内的液体称为_______________，含有水、无机盐、糖类、蛋白质和______________________等物质，能调节和维持细胞的_____________，使植物细胞维持一定的形态。液泡内的蛋白质包括多种水解酶，主要与物质的水解有关。
液泡（vacuole）
单层膜
很大
细胞液
色素（花青素）
渗透压
位于_____________附近，存在于_____________和____________________中。每个中心体由两个相互垂直的______________及其周围的相关物质共同组成，与细胞分裂中_____________的形成有关。
中心体（centrosome）
细胞核
动物细胞
低等植物细胞
中心粒
纺锤体
1.下图所示的绿叶海蜗牛是一种极为有趣的生物，它分布于大西洋西岸从加拿大到美国佛罗里达的沿海海域。这种海蜗牛能从它的藻类食物中“偷”来叶绿体，并吸收入自己的细胞内。海蜗牛一生进食一次便已足矣。从享用完第一顿绿蒸大餐起，这种软体动物体内便充满了叶绿体，可以进行光合作用，从此便可终生禁食。
（1）绿叶海蜗牛与藻类植物相比，其细胞结构具有哪些不同？
提示：绿叶海蜗牛没有细胞壁和大液泡。
三、学业检测与巩固练习
（2）将绿叶海蜗牛细胞放在光学显微镜下观察，可以分辨的细胞结构有（
）。
A.叶绿体和核糖体
B.叶绿体和细胞壁
C.叶绿体和细胞核
D.细胞核和细胞壁
C
（3）研完人员检查绿叶海蜗牛的基因，发现了与海藻相同的、光合作用正常进行所必需的基因，看来绿叶海蜗牛不仅窃取藻类植物细胞中的叶绿体，它还获得了促使其运转的基因。在自然界中，类似这样两个不同物种间横向的基因转移极为罕见。试讨论：绿叶海蜗牛这个超凡的本领对我们有什么启发？
提示：绿叶海蜗牛的超凡本领，打破了物种之间基因转移的屏障，对其机制的研究将会大大促进基因工程的适用范围。
2.某兴趣小组利用橡皮泥、泡沫塑料、琼脂等材料，制作了一个真核细胞亚显微结构模型，如图所示。
（1）该模型是模型_________（填“植物”或“动物”），判断的理由是___________________________。
植物
有表示细胞壁和叶绿体的模型。
（2）请用适当方式在图中分别标出该细胞中由单层膜、双层膜构成的细胞器。
提示：具有双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体，具有单层膜的有内质网、高尔基体、溶酶体
（3）在弥漫二氧化硅等粉尘的环境中长期工作，人肺部的吞噬细胞会在吞噬并处理二氧化硅等粉尘的过程中功能逐渐受损，形成矽肺。吞噬细胞内处理粉尘等有害分子的细胞器是第一种？
提示：溶酶体。
（4）有关研究表明，硒对线粒体膜具有不可替代的稳定作用，人体缺硒时，患者的心肌细胞比口腔上或细胞更容易受到损伤。为什么？
提示：心肌细胞进行节律性收缩和舒张，其生命活动比口腔上皮细胞活跃得多，因此细胞内线粒体的数量比口腔上皮细胞多得多，缺硒对心肌细胞损伤更大。
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