高二生物必修三第一節教案
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高二生物第一節教案
第一節 細胞的結構和功能
一、素質教育目標
***一***知識教學點
1.瞭解：
***1***亞顯微結構的概念。
***2***細胞壁的組成和功能。
***3***細胞質的組成。
***4***內質網、核糖體、高爾基體、中心體、液泡的結構和功能。
***5***原核細胞和真核細胞的區別。
2.理解：
***1***細胞膜選擇透過的特性及三種運輸方式。
***2***線粒體和葉綠體的結構與功能。
***3***細胞核的結構和功能，染色質和染色體的相互轉變。
3.掌握：
***1***細胞膜的結構與功能。
***2***細胞亞顯微結構模式圖。
***二***能力訓練點
1.培養識別生物圖的能力。
2.培養學生形象思維與邏輯思維能力。
二、教學重點、難點及解決方法
1.重點：
***1***細胞膜的結構和物質交換的方式。
***2***線粒體和葉綠體的結構和功能。
***3***染色質的組成及其與染色體的相互轉變。
2.難點：***1***細胞膜的亞顯微結構及流動性。
***2***葉綠體與線粒體的立體結構。
***3***染色質與染色體相互轉變的動態過程。
3.疑點：***1***細胞膜具有流動性。
***2***細胞液的概念。
***3***染色質與染色體的不同。
4.解決辦法
***1***通過掛圖、模型等直觀手段，化抽象為直觀，便於學生觀察，使學生易於接受。
***2***圖文對照閱讀，加深對知識的理解。
***3***繪製結構簡圖，增強對圖形的把握。
***4***通過對比，進一步明確結構的特點。
***5***適時練習，鞏固理解。
三、課時安排：2課時。
四、教學方法
教師講解與學生活動相結合，充分調動學生的想象、思考，使學生通過觀察、閱讀、練習，積極、主動參與學習，教師舉一些例項幫助學生理解。
五、教具準備
課時目標***文字***，細胞顯微結構和亞顯微結構***影象***，磷脂分子、蛋白質分子及細胞膜結構***影象***，木材從河的上游隨水漂向下游***影象***，白糖隨船從河的上游漂向下游***影象***，船載著貨物從河的下游開向上游***影象***，線粒體和葉綠體的立體結構模型，試管及一塊大綢布，線粒體和葉綠體比較表***表格、文字***，細胞及細胞核***影象***，染色質和染色體相互轉變***影象***，作業***文字***。
六、學生活動設計
1.觀察掛圖、模型等，理解抽象結構的構成及特點。
2.閱讀教材，包括文字和圖形。
3.繪製分析結構異同。
4.比較分析結構異同。
5.完成課堂練習。
七、教學步驟
第一課時
***一***明確目標
1.知識教學目標
***1***瞭解：
①亞顯微結構的概念。
②細胞壁的組成和功能。
③細胞質的組成。
***2***理解：
①細胞膜選擇透過的特性。
②線粒體和葉綠體的結構和功能。
***3***掌握：細胞膜的結構與功能。
2.能力訓練目標
***1***觀察能力、想象能力。
***2***對比分析、歸納能力。
***二***重點、難點的學習與目標完成過程
1.瞭解亞顯微結構的概念。
通過CAI展示一個只表示出細胞膜***或細胞壁***、細胞質和細胞核的細胞圖***其他結構用點表示***，讓學生說出這些結構的名稱，並提問學生：怎樣才能看到這些結構?學生一般會回答：顯微鏡。教師可以給予肯定，但立即指出那是光學顯微鏡，把細胞放大幾十倍、幾百倍，得出顯微結構的概念。設問：如果在電子顯微鏡下觀察細胞，它可以放大幾千倍、幾萬倍，甚至幾十萬倍，觀察到的細胞又是什麼樣的呢? CAI顯示一個與教材P·20類似的細胞圖，學生在欣喜之餘會感到觀察得更清楚，結構也更復雜了，教師適時告訴學生這是細胞的亞顯微結構，再通過CAI或掛圖展示動植物亞顯微結構模式圖並簡略說明。
2.學習細胞膜的結構和功能，理解其結構特點和功能特性。
無論植物細胞還是動物細胞，其原生質的最外層都是細胞膜。教師可以先告訴學生通過電子顯微鏡觀察並進行化學成分分析發現細胞膜主要由蛋白質分子和脂類分子構成。再提出問題：它們是如何構成細胞膜的呢?
然後通過CAI***或板畫***顯示一個磷脂分子結構圖，說明它有一個環狀的頭部和兩條長鏈構成的尾部。再依次出現若干磷脂分子形成磷脂分子層，並向學生說明，細胞膜的磷脂分子構成磷脂雙分子層，再顯示另一層磷脂分子層。指出其環狀頭部在兩側，長鏈的尾部在中間。再單獨顯示一個一個的蛋白質分子***其顏色與磷脂分子相區別***，讓蛋白質分子逐一運動到磷脂雙分子層中，配合說明某個***或幾個，下同***蛋白質分子是鑲嵌在磷脂雙分子層中，這個蛋白質分子是貫穿在磷脂雙分子層中，這個蛋白質分子是覆蓋在磷脂雙分子層的表面。
這時可以展示細胞膜結構的立體模型，以強化學生的立體感。
教師應馬上引導學生想象：磷脂分子和蛋白質分子都是可以運動的，而且微觀粒子的運動是一種高速運動。可以通過CAI的動畫功能模擬這一景象，如效果不佳，則可顯示這樣一幅景觀讓學生觀察體會、想象：在大城市，從高樓向下觀望大街上人、車擁擠的場面，人流中萬頭攢動就如磷脂分子在轉動、移動和換位，其中緩慢行進的車輛就如蛋白質分子在移動。只是微觀粒子運動要快得多。
教師逐步引導學生總結：由於磷脂分子和蛋白質分子都在不停地運動，因此，細胞膜表現出一定的流動性。通過CAI顯示變形蟲的變形運動和白細胞噬食病菌的影象，學生觀察強化這一體會，加深理解。
由細胞膜的結構和細胞膜在細胞結構中的相對空間位置，學生能夠理解細胞膜的保護作用。其另一方面的功能是進行細胞內外的物質交換：從外界攝取細胞所需要的營養物質，將細胞在生命活動過程中產生的廢物排出去，以維持細胞正常的生命活動。那麼，物質是怎樣通過細胞膜出入細胞的呢?
學生閱讀教材P·23-P·24關於物質通過細胞膜出入細胞的三種方式的兩段內容。分別讓幾名學生說出每種方式的特點。其他學生討論、補充，基本認識清楚後，通過CAI展示下列情景：①木材***或竹捆***從河的上流隨水漂到下游;②船裝白糖***或食鹽、化肥***從河的上游漂到下游***不開發動機***;③船裝著貨物由下游開往上游，船尾冒著白煙且伴有發動機的聲音。
提問學生：自由擴散、協助擴散和主動運輸各與哪一類情景相似?為什麼?
學生會爭著回答但以分別讓學生表述為好：自由擴散與情景①相似，協助擴散與情景②相似，主動運輸與情景③相似。這裡河的上游表示物質高濃度一邊，河的下游表示低濃度一邊，船表示載體，發動機或人力表示能量，自由擴散是物質由高濃度一邊擴散到低濃度一邊，既不需載體，也不消耗能量;協助擴散是物質由高濃度一邊擴散到低濃度一邊，雖不消耗能量，但要載體的協助;主動運輸則是物質從低濃度一邊被運輸到高濃度一邊，不僅需要載體的協助，而且也需要消耗生命活動產生的能量。
這裡要引導學生注意：①載體就是細胞膜結構中的某些蛋白質分子。②三種方式中主動運輸是最重要的方式，其意義是可以根據生命活動的需要有選擇地主動運輸所需物質：主動地選擇吸收所需要的營養物質，排出新陳代謝作用的廢物和對細胞有害的物質。③上述情景是巨集觀物體的運動，與微觀粒子的運動是不同的，只是藉以比喻、幫助理解它們的關係。
請學生完成教材P·33表：
***答案略***
教師巡迴指導，學生完成後可稍作點評。
接著歸納：可見，不同物質通過細胞膜的方式是不同的，也就說明細胞膜對通過的物質具有選擇性，它是一種選擇透過性膜。具體表現在：水分子可以自由通過，細胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過，而其他離子、小分子和大分子則不能通過。
3.瞭解細胞壁的組成和功能。
教師首先要指出植物細胞才有細胞壁，它位於細胞膜的外面，然後說明其主要化學成分是纖維素和果膠，對細胞有支援和保護作用。
4.瞭解細胞質的組成。
教師可以藉助CAI或掛圖，指出細胞質是細胞膜以內、細胞核以外的原生質，光學顯微鏡下觀察，它是透明的膠狀物;電鏡下觀察，它包括液態的基質和各種細胞器。
5.理解線粒體和葉綠體的結構和功能。
通過CAI分別展示植物細胞和動物細胞亞顯微結構圖，提醒學生觀察明白線粒體普遍存在於植物細胞和動物細胞中。再通過CAI展示光鏡下觀察到的細胞結構，提示學生線粒體呈粒狀或棒狀。問：電鏡下觀察到的線粒體的結構又是怎樣的呢?
教師可出示線粒體的立體結構模型，使學生有個概要了解。教師順便可以指出：電鏡下看到的只是立體結構的一個切面。然後通過CAI或板畫，先畫出其外膜，教師可以指出它與細胞膜有類似的組成和結構，師生共同分析：其作用是把線粒體內部的物質與周圍細胞基質分開。再畫內膜，內膜的某些部位向內摺疊，形成的結構叫嵴***注意提醒學生“嵴”字的寫法***，教師可將塞在試管中的一塊大綢布抽出展開，啟發學生思考：嵴的形成有什麼意義?教師可再當眾把綢布塞入試管並抽出，學生觀察後一般都能想到並表述出來：增大表面積。教師應給予鼓勵並明確：內膜向內摺疊形成嵴增大了線粒體內的膜面積。然後展示內膜上還有許多小顆粒，叫做基粒：內膜內的空隙中還充滿了液態的物質，也叫做基質。
教師可以啟發學生從分析膜結構的組成，來了解線粒體的內膜、基粒和基質中有許多種酶。另外，線粒體內還有少量的RNA和DNA***核酸、遺傳物質***。
教師設問：線粒體的主要功能是什麼呢?教師可以舉出這樣一個事實：生物體內生命活動旺盛的細胞內線粒體數量較多，而生命活動相對較弱的細胞內線粒體的數量較少;正在進行分裂的細胞內線粒體數量多，而衰老、死亡的細胞內線粒體數量少。師生共同分析說明線粒體與細胞內能量供應有關。教師可以明確告訴學生：細胞生命活動所需能量是氧化分解有機物獲得的，這個過程叫有氧呼吸，它主要線上粒體內完成，實際上，線粒體內的膜許多都是與有氧呼吸有關的。教師接著指出：細胞生命活動所需能量大約有95%都來自線粒體，因此，線粒體就好像一個能量的“生產廠”，所以有人把它叫做細胞內供應能量的“動力工廠”。
關於質體，教師可以首先告訴學生：絕大多數植物細胞中都有質體。根據所含色素的不同，可以分為白色體、有色體、和葉綠體，白色體不含色素，有色體含葉黃素和胡蘿蔔素，葉綠體含葉綠素和類胡蘿蔔素。
教師可以引導學生回憶初中所學知識，問：植物細胞有一項重要的生理功能是在葉綠體內完成的，這項生理功能是什麼?學生一般都能回答：光合作用。又問：葉綠體在結構上有什麼特點?教師首先要讓學生明確：葉綠體主要存在於植物葉肉細胞裡***教師可以仙人掌為例，說明其葉綠體不在葉肉細胞***。然後瞭解其組成物質除葉綠素和類胡蘿蔔素外，還有與光合作用有關的酶，以及少量RNA和DNA。再通過CAI顯示光學顯微鏡下看到的葉綠體結構模型，讓學生對葉綠體的立體結構有個初步認識，結合剖面圖，通過CAI，由外到內分析，外面有雙層膜，外面的叫外膜，裡面的叫內膜，內膜內含有幾個到幾十個綠色的基粒，而每個基粒又由10—100個片層結構重疊而成，片層結構也是薄的膜結構，因此，基粒有增大葉綠體內膜面積的作用。內膜與基粒的空隙也充滿了液態的物質，也叫基質。這裡要注意分析強調：葉綠素等色素分佈在基粒片層結構的薄膜上;光合作用所需要的酶存在於基粒片層結構的薄膜上和葉綠體內的基質中。
教師提出：線粒體和葉綠體在組成、結構和功能上有哪些共同點和不同點呢?
***三***總結
細胞膜的結構在細胞內的膜結構中具有典型性和代表性，細胞內其他結構如線粒體和葉綠體的膜在組成、結構上都是基本相同的，物質的通過方式和特性也是基本相同的。
***四***佈置作業
教材P·30中1;P·31中 二1、2、3。
***五***板書設計
第一節 細胞的結構和功能
一、細胞膜
***一***化學成分
蛋白質分子、脂類分子
***二***結構
磷脂雙分子層：基本支架
蛋白質分子：鑲嵌、貫穿、覆蓋
結構特點：一定的流動性
***三***功能
1.保護作用
2.物質交換的三種方式：自由擴散;協助擴散;主動運輸
膜的選擇透過性
二、細胞壁
三、細胞質
***一***基質
***二***細胞器1.線粒體：有氧呼吸
2.質體：白色體、有色體;葉綠體：光合作用
八、參考資料
1.磷脂分子的運動 在人體正常生理溫度下，每個磷脂分子的兩條脂肪酸碳氫鏈旋轉速度達1016次/秒，而與周圍磷脂分子換位速度達106次/秒，以致使平面側向移動速度達1mm/秒。
2.膜的選擇性是生命活動的體現的實驗 用新的玉米或小麥種子若干粒，浸種吸脹***30-35℃時約浸5小時;20℃時浸15小時***，然後用小刀將每粒玉米沿中線切成兩半，分成兩組。其中一組放入燒杯加清水煮沸10分鐘。然後將兩組種子分別放入二個培養皿中，都倒入稀釋的紅墨水中***1份紅墨水加10份清水***浸沒5分鐘後取出種子，洗去浮色，觀察染色情況：煮過的那一組種子的胚全染上了紅色，而沒煮過的那一組種子的胚，僅表層帶有淺淺的紅色。可見：只有活細胞膜有選擇透過性的特點，所以不吸收紅墨水;當煮沸殺死後便失去這一特性，紅墨水進入細胞把胚染成紅色。這說明細胞膜的選擇性是生命活動的體現。
3.對質膜的研究 最早始於1895年奧弗頓*** E·overton***對細胞膜通透性實驗，他認為細胞由一層連續的脂類物質組成。1925年戈特***gorter***和Grendel提出生物膜主要以脂雙層的形式存在。1935年丹尼利和H·Davson提出第一個質膜模型——“雙分子片層模型”，又稱二三夾板式結構模型。1964年羅伯遜根據電鏡觀察提出“單位膜模型”。1970年
Vanderkooi提出了“蛋白液晶模型”。1972年辛格和尼克爾森提出了“液態鑲嵌模型”。1977年Jain和懷特又提出了“板塊鑲嵌模型”。對細胞膜結構的探索雖經歷了100多年，但隨著技術和研究方法的不斷改進，至今仍是方興未艾，十分活躍。