生物体有相同的基本结构

第7章生物体有相同的基本结构一、本章的知识结构二、本章内容简介在初步了解生物圈和生物从环境中获取物质和能量的基础上，本单元将从生物的基本结构和结构层次探究环境中生物体的统一性。科学研究表明，地球上的绝大多数生物(除病毒等少数生物以外)都是由细胞构成的，细胞是构成生物体结构和功能的基本单位。生物体实际上就是由许多细胞组成的组织、器官和系统按照一定的方式组合而成的，是一个统一的整体。因此，本章在内容的选取上以探究细胞的结构和功能为主线，编排了观察细胞的结构，分析细胞核在生命活动中的作用，观察细胞分裂、细胞的生长和细胞的分化的过程等一系列活动。这些活动能够让学生在自主、合作、探究的学习过程中，理解细胞的结构的特点，认识组成生物体的细胞结构与功能之间的辩证关系，初步建立生物体结构与功能相适应的生物学基本观点。本章根据全日制义务教育《生物课程标准》的第二个一级主题——生物体的结构层次，安排了《生物体的基本结构》和《细胞的分裂和分化》二节内容。这部分内容在初中生物学科中占有十分重要地位。首先，细胞作为生命活动的结构和功能单位，这些知识是学生理解生物体进行新陈代谢、生长发育、生命活动调节、遗传变异等生命活动的基础。其次，本章内容也是学生学习生物体结构层次等章节不可或缺的基础知识。因此，学好本章内容是学生掌握本单元、乃至本套教材中生物学知识的基础。本章教材在编写上遵循初中学生的认知规律，从调动学生的学习积极性，激发学习的学习兴趣入手，安排的6个活动和1个DIY，都从学生已有的生活经验出发，让学生通过学习活动体验知识的形成过程，真正实现学生学习的自主性、合作性和探究性。同时教材在编写上，注意引导学生关心和解决实际问题，形成尊重事实的科学态度，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面都能有所发展。第一节生物体的基本结构一、教学目标1.知识目标：阐明细胞是生命活动的基本结构和功能单位；区别动、植物细胞在结构上的异同；了解细胞核在生命活动中的重要作用。2.能力目标：初步学会制作临时装片，能熟练使用显微镜进行观察，尝试绘制细胞结构简图3.情感态度价值观：通过探究活动，培养学生实事求是的科学态度，合作精神。二、教材分析在生命科学的研究过程中，从发现细胞到提出细胞是组成生物体结构和功能的基本单位，无数科学家为此进行了大量的观察和研究。科学家对生命科学不懈的探索精神，对初中学生学习生物学知识无疑是很有启示的。教材首先以科学家发现细胞的过程为案例，充分激发学生的学习兴趣，让学生在轻松愉悦的学习氛围中，了解细胞是生物体结构的基本单位。由于细胞都很微小，一般情况下是看不见、摸不着的。因此，有关细胞基本结构的知识，对学生来说，是比较抽象，不易理解的。软木塞的秘密细胞的结构细胞核在生命活动中的作用细胞的分化细胞的生长细胞的分裂细胞的分裂和分化生物体的基本结构生物体有相同的基本结构教材在安排教学内容时，以科学探究活动为主线，让学生像科学家一样，通过实验，观察洋葱表皮细胞和人口腔上皮细胞，在充分交流讨论的基础上，归纳出细胞的基本结构以及植物细胞和动物细胞在结构上的主要异同。接着，通过对“多利”羊诞生过程的分析，帮助学生了解细胞核在生物遗传和变异中的作用，了解染色体是生物遗传信息的载体，DNA是生物的遗传物质。教材这样编排突出了本节教材的教学重点，让学生在一系列的探究活动中，主动地获取知识，体现了自主、合作、探究性地学习过程。同时，学生在活动中观察能力、动手操作能力、思维和分析能力也得到了发展。本节教材中细胞结构及各部分主要功能的知识是本节教学的重点。学生只有了解清楚细胞的结构，才有可能理解细胞的分裂和生长、分化，才有可能理解组织、器官和系统的概念。生物体进行生命活动的基本过程都是在细胞内进行的，因此，学好有关细胞结构和功能的知识，也是学生理解生物体进行新陈代谢、生长发育、遗传变异等生命活动的基础。所以，通过本节教材的学习，让学生掌握细胞的基本结构和功能特别是细胞核在生命活动中的重要作用是本节教材要达到的首要目标。由于细胞都很微小，要观察和了解细胞的结构，往往需要将观察的标本制成临时装片借助于显微镜才能进行，所以学习临时装片的制作也是本节教材的重点和难点内容之一。课时建议：本节教学安排2课时。安排策略如下表方案1方案2第1课时软木塞的秘密制作洋葱表皮细胞和人口腔上皮细胞临时装片软木塞的秘密在制作细胞临时装片的基础上进行动植物细胞结构观察第2课时观察和比较动植物细胞的结构分析细胞核在生命活动中的作用比较动植物细胞在结构上的异同分析细胞核在生命活动中的作用三、活动指导1.资料分析——软木塞的秘密正如砖石是高楼大厦的基本建筑材料一样，细胞是组成生物体结构和功能的基本单位。这方面的知识，学生在小学自然(或科学)中已经学过，所以教材以阅读材料简要介绍了细胞的发现以及细胞学说的建立过程。在学生阅读之前，教师要结合资料后面的讨论题明确阅读要求，组织好小组的讨论，在充分交流的基础上得出细胞是生物体的基本组成单位。同时还要进一步启发学生领会科学家探究生命科学的过程和方法，体现人文素养和科学素养的协调发展。讨论题答案：(1)显微镜的发明为人们揭开了生物体组成的微观世界，科学家借助于显微镜发现了细胞是生物体的基本组成单位，使科学家探索和研究生物体的结构和功能进入到细胞水平。(2)科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径之一。在科学探究过程中，从发现问题和提出问题、作出假设到制定切实可行的计划，然后还要通过实验、分析等才能得出科学的结论。2.学习制作临时装片临时装片的制作是学生学习生物学必须掌握的基本技能之一。在活动的安排上，教材图文并茂，以制作洋葱鳞片叶表皮细胞和人口腔上皮细胞临时装片为例详细介绍了装片制作过程的几个具体步骤。在实际操作过程中，这些步骤每一步对装片的质量都是有很大的影响。因此，在教学过程中，教师可先示范做一次，然后让学独立完成整个装片的制作过程，同组的学生可分别进行洋葱表皮细胞或人口腔上皮细胞临时装片的制作。应该注意的是，教师在示范时，对每一步的操作不能解释太多太细，而主要是让学生在操作过程中去实践，体会每一步的操作对装片制作质量的影响，实验中出现的问题应该由学生通过讨论和交流，让学生自己找出原因。这样做可以激发学生对实验的兴趣，也培养了学生对问题的探究能力。在制作临时装片过程中还要注意以下几点：①实验材料要适量，如用滴管在载玻片中央滴一滴清水，水滴太小容易产生气泡或干涸，影响观察，水滴太大容易溢出载玻片而污染显微镜；撕取洋葱鳞片叶内侧表皮时，也不要太大或太小，应以0．5cm×0．5cm为宜。②撕取洋葱表皮薄膜时，也可以用刀片划一个0．5cm×0．5cm的正方形，再用镊子撕取比较方便。③装片做好后，在染色之前，可把装片放在显微镜下预览一下，看一看制作的质量再染色，这样做可以提高实验的质量和成功率。④教师要及时纠正学生在显微镜操作中的不规范动作，注意实验常规教育。⑤课前对实验小组的组长进行培训，实验中发挥组长的示范作用，可以进一步提高实验的质量。碘液的配制方法：取5克碘化钾溶解于200亳升的蒸馏水中，再加入2克碘和0.5毫升的甘油，充分溶解后即可。讨论题答案：(1)用镊子轻轻夹起盖玻片，使它的一边先接触载玻片上的水滴，然后轻轻地盖在要观察的材料上，放盖玻片时，动作要均匀，盖玻片盖好后，用吸水纸吸去溢出的水。(2)要在显微镜下观察到清晰的物像，在临时装片制作的观察过程中，要注意以下几点：①取材要均匀，如撕取的洋葱表皮不易过大或过小，且越薄越好；②材料要充分展平，防止重叠影响观察；③染色要适度，过深或过浅都会影响观察效果；④显微镜操作要规范，如调节好粗细准焦螺旋、针对实验室的光亮选择好适宜的光圈和反光镜等。3.观察植物细胞和动物细胞的结构在学习制作临时装片的基础上进行洋葱表皮细胞和人口腔上皮细胞观察时，教师要注意引导学生对照挂图或课本中的插图仔细观察动、植物细胞的形状，细胞中有哪些结构，这些结构在细胞中的位置，动植物细胞在结构上有哪些异同等。为提高探究的质量和科学性，教师可以根据本地本校的实际情况，再选用其他材料让学生做进一步的观察是必需的，这样做可以拓展学生的知识面，对不同的动植物细胞进行观察比较，得出的结论也较为科学合理。在充分观察、分析、讨论、交流的基础上，要求学生填写动、植物细胞结构的比较表，归纳出细胞的基本结构，并描述这些结构的功能。最后，教师要求学生选择一个在显微镜下观察到细胞，按要求画出细胞结构图。绘图时要求学生一定要尊重事实，不要照课本或挂图去描绘，以培养学生形成实事求是的科学态度。讨论题答案：(1)洋葱表皮细胞：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡。人口腔上皮细胞：细胞膜、细胞质、细胞核。(2)细胞膜、细胞质、细胞核。(3)大多数植物细胞中都具的叶绿体，在我们所观察的植物细胞中，蚕豆叶表皮上气孔的保卫细胞、葫芦藓的叶片细胞、黄瓜的果肉细胞等都有叶绿体。叶绿体是植物进行光合作用的场所。通过光合作用，植物可以制造有机物，储存能量，并释放氧气。4.分析细胞核在生命活动中的作用关于细胞核在生命活动中的作用，教师要认真组织学生仔细观察克隆羊“多利”产生过程示意图，抓住“多利”的相貌与提供细胞核的母羊长相相似这一关键进行充分的讨论。因为生物的形态特征是由生物体的遗传物质决定的，遗传物质相同其形态基本相似。“多利”羊与提供细胞核的母羊长相相似，说明两者在遗传物质上是一致的。同时，也进一步说明遗传物质在细胞核中。由此得出细胞核在生物的遗传中起着非常重要的作用。在活动形式上，教师可以组织小组讨论，由各小组的组长阐述本组讨论的结论，开展小组辩论。为使讨论的内容丰富，课前教师可以要求学生通过网络或其它媒体查阅有关细胞核和生物克隆技术的相关资料。在学生通过活动得出细胞核在生物的遗传中起重要作用的基础上，教师还需要明示细胞核在生命活动中的重要性：一方面细胞核在生物的遗传中有重要作用，另一方面细胞核对细胞的生命活动有控制作用。同时，还需要强调细胞作为一个整体，各部分的结构也具有非常重要的作用，它们协调配合，共同完成细胞的各项生命活动。这样，学生对细胞是生命活动的基本结构和功能单位的理解也将更加深刻。讨论题答案：(1)三只母羊在“多利”羊诞生过程中都起了很重要的作用。其中甲羊提供的是去掉细胞质的乳腺细胞的细胞核，乙羊提供的是去除细胞核的卵细胞，丙羊是作为上述融合细胞的代孕母亲。(2)细胞核是控制和指挥细胞各项生命活动的控制中心，在生物的遗传中有重要作用。细胞核之所以有如此神奇的作用，这与细胞核中具有遗传物质有关。在遗传物质上具有控制和指挥细胞进行生命活动的指令，我们把这些指令称之为遗传信息。由于“多莉”羊的细胞核与提供细胞核的母羊具有相同的遗传信息，因此它们的相貌很相似也就不奇怪了。(3)细胞的基本结构从外至内可分为细胞膜、细胞质和细胞核三部分。细胞膜细胞膜具有保护细胞内部结构的作用，同时还能控制细胞内外物质的进出，对细胞内部物质的稳定和维护细胞的正常生命活动具有重要意义。细胞质细胞质是位于细胞膜和细胞核之间的一种胶状、透明的液体。在细胞质内有许多与细胞生命活动有关的细微结构，如与细胞呼吸作用有关的线粒体；在植物细胞的细胞质中，有与植物光合作用有关的叶绿体。另外，植物细胞的细胞质里还有液泡，液泡里充满着细胞液。活细胞的细胞质有流动性，有利于细胞与外界环境之间进行物质交换，细胞质是细胞进行生命活动的重要场所。细胞核细胞核内含有与生物遗传有密切关系的物质——遗传物质，因此细胞核在生物的遗传中具有重要作用。植物细胞除了和动物细胞一样含有细胞膜、细胞质和细胞核等基本结构外，在细胞膜的外面还具有坚韧的细胞壁，起保护和支持细胞的作用。5.DIY—制作细胞模型在学习完细胞基本结构的基础上，课后安排学生完成细胞模型的制作有助于学生加深细胞结构和功能的理解，同时也能激发和调动学生学习生物学的兴趣。在制作过程中要注意以下几点：(1)制作前，应该熟悉动植物细胞的结构，对各结构的形状、位置、大小等做到心中有数。(2)准备好需要的各种材料，材料要就地取材。(3)在操作过程中，要注意安全