教學目標:
認識(掌握)細胞的基本結構(光學顯微鏡水平)及功能;
能識別動物細胞和植物細胞;知道細胞的生長和分裂;
了解細胞是生物體結構和功能的基本單位;
了解顯微鏡的結構,初步學會使用光學顯微鏡和制作簡單的裝片;
初步學會繪制簡單的生物圖
教學重點:動植物細胞的結構和功能;顯微鏡的結構和使用;
臨時裝片的制作和觀察;
細胞是生物體結構和功能的基本單位
教學難點:細胞的結構和功能;顯微鏡的使用;人體口腔上皮細胞裝片的制作;
細胞是生命活動的基本單位
教學過程:
一、細胞的發現
人類在很長時間內,都是依靠肉眼來觀察自然界的各種事物。由于人眼不能看清直徑小于100μm的物體,人類一直設法利用工具來放大物體,探究生物體是由什么細微結構構成的。
16世紀中期,瑞士博物學家格斯奈用放大鏡觀察和描述了蝸牛殼和原生動物。
1590年,荷蘭科學楊森首創顯微鏡。
1610年,意大利科學家伽利略根據望遠鏡倒射時由放大物體的特點,也制成一臺顯微鏡,對昆蟲進行了觀察。
1665年,英國物理學羅伯特.胡克用自己設計和制造的顯微鏡觀察了軟木(櫟樹皮)的薄切片,看到了一些小孔洞,類似蜂巢的極小的封閉小室。他取名為cell,翻譯為細胞。后來,他又觀察了葉片的表皮和樹枝和樹枝的橫切面,發現活的植物體也是由細胞構成的。
二、細胞的大小
細胞很小,直徑一般只有幾微米到幾十微米,要用顯微鏡才能看到。但是,如果我們用肉眼活放大鏡觀察用手扳開的熟透了番茄、西瓜、蘋果的果肉,可以觀察到一個個亮晶晶的小顆粒,這就是細胞。這些細胞由于儲藏了充足的水分和營養物質,直徑可達1000μm.
小資料:細胞的大小
細胞的大小和功能往往是相適應的。如鳥類的卵細胞之所以大,主要是由于細胞質中由大量的營養物質,以保證脫離母體后卵的胚胎發育;而哺乳動物是胎生的,胚胎在母體內發育,受精卵的發育可以從母體取得營養,因此他們的卵細胞比卵生動物小得多。
細胞的大小和生物體身體的大小沒有相關性。
三、細胞的形態結構功能:是本節的重點,也是難點。
“細胞的形態”教學上可以先讓學生討論后描述實驗課中看到的洋蔥表皮細胞、人口腔上皮細胞的形態,然后教師可利用媒體展示或掛圖,介紹生物體中各種不同形態的細胞(如紅細胞、色素細胞、肌細胞、神經細胞、精子、卵細胞、根毛細胞)及形態可以改變的細胞(白細胞和變形蟲)。
“細胞結構和功能”先講解動物細胞結構功能再講植物細胞。可以先讓學生畫個口腔上皮細胞圖,然后老師一邊講結構一邊畫出動物細胞結構模式圖并注上名稱,講清細胞膜、細胞質、細胞的特點和主要功能并板書。用同樣方法講清植物細胞的結構功能(可以將雞蛋的結構與細胞結構類比)。講解二類細胞后,讓學生總結出動植物細胞結構的異同。板書可采用圖文式板書。
注:葉綠體和液泡是屬于細胞質的結構,不能把植物細胞說成由6部分組成
1. 細胞壁:是植物細胞餓細菌細胞的特由結構。主要是由纖維素等構成的,比較堅硬,能維持細胞的形狀,對細胞由保護和支持的功能。
2. 細胞膜:又稱質膜,是細胞最外面的一層極薄的膜,它的厚度僅有10μm,在光學顯微鏡下是觀察不到的,看到的只是細胞與環境界面的影象。細胞膜除了具有保護作用外,還能控制物質進出細胞。
3. 細胞質:是位于細胞膜以內,細胞核以外的透明粘稠狀結構。在動物細胞中,這個區域幾乎透明,而在植物細胞中,能看到液泡。液泡中有細胞液,細胞液中有各種無機鹽和有機物,如甘蔗莖細胞的液泡中含有蔗糖。在葉細胞的細胞質中有綠色的葉綠體,是植物進行光合作用的場所。細胞質是細胞進行許多生命活動的地方。
4. 細胞核:是細胞中最大的一個似球體的結構,通常一個細胞只有一個細胞核。細胞核的直徑為10~20μm。通常位于細胞的中央,構成細胞核的物質十分粘稠,內含攜帶遺傳信息的'物質DNA(脫氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)的染色質或染色體,以及蛋白質。細胞核的主要功能是控制整個細胞的生長、發育和遺傳等生命活動,特別和生物的遺傳密切有關。
四、細胞的形狀
細胞的形狀多種多樣。有長方體形、球形、圓盤形、星芒形、長纖維形、紡錘體形等。細胞的形狀主要取決于其功能。如:
人的紅血細胞呈圓盤形,能增加細胞的表面積,有利于和外界交換氣體;
動物的色素細胞是星芒形,伸開時顏色變深,收縮時顏色變淡;
肌肉細胞呈長纖維形,有利于收縮于舒張;
動物的卵細胞是圓球形或卵圓球形,適應于在生殖道中運送;
精子一般都有鞭毛狀的尾,能在流體介質中游動,以接近卵細胞;
表皮細胞通常呈扁平狀,有利于保護身體內的組織和器官;
根的根毛細胞,外側發生突起,有利于擴大吸收水和無機鹽的表面積。
五、細胞的化學組成
1、構成細胞的物質
水:水的含量一般可達80%~90%
無機鹽:大多數無機鹽在細胞中溶于水,
有機物:有糖類(葡糖糖、核糖、脫氧核糖、蔗糖、淀粉、糖元、纖維素)、
蛋白質(血紅蛋白、胰島素等)、
脂類(磷酸甘油酯、腦磷脂、卵磷脂等)、
核酸(核糖核酸、脫氧核糖核酸)等
2、構成細胞的元素
主要有: 糖類有C、H、O,蛋白質有C、H、O、N、S,脂類有C、H、O,核酸為C、H、O、N、S、P。這些元素與無機界是一樣的,地球上的物質具有統一性。
六、細胞的分裂核生長
生物能由小變大的原因是細胞分裂和生長。
細胞分裂:要講清概念(一個母細胞經過一系列變化成為二個子細胞的過程)、過程(細胞核一分為二――細胞質一分為二――一個細胞變成二個細胞)、意義(使細胞數目增多,實現生物的繁殖)。在講分裂過程時,利用板畫講無絲分裂的過程,利用掛圖或多媒體講有絲分裂。
細胞分裂是指細胞由一個分裂成兩個,兩個分裂成四個…這是細胞繁殖子代的過程。細胞分裂通常包括兩步,先是核分裂,形成兩個子核,然后是細胞質分裂,形成兩個子細胞。根據細胞分裂的情況,細胞分裂可分為無絲分裂和有絲分裂。
無絲分裂:由一個細胞分裂成兩個細胞,在細胞分裂過程中看不到染色體的變化,也看不到紡錘絲的活動(絲狀物的出現)。是1841年雷馬克首先在雞胚血細胞中發現的。
有絲分裂:是細胞分裂最普遍存在的方式,在細胞分裂過程中有絲狀物的出現。分裂時,首先是細胞核中的染色質成為染色體,核膜與核仁消失,紡錘絲將染色體牽引到細胞兩端;然后染色體又重新變成染色質,核膜和核仁重新形成,完成核分裂;最后,在母細胞中部凹陷橫縊(動物細胞)或形成新的細胞壁(植物細胞),完成細胞質的分裂,一個細胞就分裂成兩個相同的子細胞。
細胞的生長:通過細胞分裂形成的子細胞體積較小,需要從周圍環境中吸收營養物質,使細胞體積增大,質量增加的過程。
細胞生長:要講清概念、過程(可利用板畫或掛圖,形象地說明植物細胞生長過程中液泡的變化)和結果(體積增大、細胞分化)。
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