[洋葱表皮细胞结构图]细胞的结构

来源:教学设计 时间:2018-07-18 15:00:03 阅读:

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细胞的结构一:关于生物体由细胞构成教学设计

  教材分析
  从教材的知识体系上来讲,本课前面的内容是使学生从宏观的水平认识生物界,而从本节内容起是引导学生从微观水平认识生物的结构。作为初中生,这是第一次从细胞水平学习生物体的结构,也是第一次使用显微镜和制作临时装片,显然,理解和掌握这些基础知识和基本技能都是十分重要的。 另外,细胞结构及各部分主要功能的知识是学生深入学习生物学知识的基础,例如细胞的分裂和生长、组织和器官的概念等知识无一不是以细胞的基本结构和功能作为学习的基础的。因此,从知识的衔接上来讲,本节内容是至关重要的。
  从学生认知角度的变换上来讲,本节课也承担着非常重要的角色。通过本节课的学习必须能够引导学生正确的从微观角度认识生物体,从而使学生的认知水 平得到提高和发展,与此同时,也要充分利用本课便于实验的教学契机激发学生的求知欲和培养学生进行科学研究的探索精神和创新意识。
  从教学内容上讲,细胞的结构及各部分功能这部分知识的学习是本节课的教学重点。加之,学生不能亲自将各部分的功能一一加以验证,以及受所掌握知识的局限,细胞各部分的功能的理解又构成了本节课的教学难点,所以教师要凭借生动的语言及联系生活中的实际现象帮助学生突破难点。
  从生物技能上看,临时装片的制作过程也是本节课的教学重点之一。尽管临时装片的制作过程相对比较简单的,但却是今后制作切片和其他生物玻片的基础。这个基础打不好将直接影响到今后教学过程中的一系列环节。因此,使学生学会模仿制作装片是至关重要的。
  学生分析
  第一课时:由于实验的安排,学生兴趣会很浓厚,积极性会很高,教师要充分发挥其积极因素,因势利导,激发学生的大胆实验的兴趣及鼓励其表现出来的创新及探索行为。但由于刚刚接触玻片的制作及显微镜的使用,学生操作及观察方面会出现一系列的问题,如不规范、识别错误(如把显微镜下观察到的气泡当作是细胞等)教师一方面要保护学生的积极性,一方面要及时纠正学生的操作上错误。
  第二课时:学生刚刚接触细胞的有关知识,在动植物细胞结构的比较分析中可能会显得吃力。教师应引导学生从本质上找到二者的区别和联系。
  第第三课时:本小节的内容较为抽象,学生受到知识水平的限制,理解起来会有些困难,授课中应采用生动而形象的语言进行描述,帮助学生理解细胞各部分结构的功能及协调一致性。
  第四课时:有以上生物学知识作为知识背景,学生能够理解细胞的分裂过程及其意义,但对于细胞是否可以无限长大的理解可能会有难度,在教学过程中应引入恰当的实例解释细胞不可能无限长大这种现象产生的机理。
  设计理念
  作为一门以实验为基础的科学,生物教学有其特殊性,应充分利用学生的好奇心强的特点,开展以实验为基础,以激发学生兴趣为动力,达到掌握知识、学会方法、培养能力、发展智力之目的。这也符合心理学家的发现:学生接受知识时,看到的比听到时的印象深刻,容易记忆,学生对实验现象的认识,对实验过程的结果的分析、比较无疑都是对观察力、注意力和思维力的训练。
  因此,将分组实验穿于生物教学的全过程中,能够使学生在良好的环境中动眼看,动手做、动脑想和动口讲,全面地受到基本的科学训练。从而使教学活动变成以“发现”“探究”为基础的双边活动,体现基本的教学原则——调动学生积极性的原则。这正如苏霍姆林斯基指出的“让学生带着高涨的、激动的情绪从事学习和思考,对面前展示的真理感到惊奇和震惊,学生在学习中意识到自己智慧的力量,体验到创造的欢乐,为人类的智慧和意志的伟大而感到自豪。”这也是作为教学活动的主体而表现出的能动性的体现。现代教育培养的人应该是有主体性的人,这样的人才能独立、积极地进行学习,以提高学习的效率,并在今后走出校门后能积极、主动地参与社会生活,并为社会进一步做出创造性的贡献。教育家布鲁纳认为:教学过程就是在教师引导下学生学习的过程,要求学生利用教师或教材提供的材料,主动地进行学习,强调学生的自我思考和探索事物,而不是消极的“接受”知识,应让学生亲自去发现问题的结论和规律,成为一个“发现者”。基于对以上理论的认识,本节内容的设计便是以实验探究为主线,积极调动各种 积极因素去让学生发现问题,从而主动地去解决问题,最后引导学生思维、分析、推理并得出结论,从而达到对新知识的建构。
  ●○教学目标:
  知识目标
  阐明细胞是生命活动的基本结构和功能单位;区别动植物细胞结构主要异同点;
  描述细胞核在遗传中的重要功能;描述细胞分裂的基本过程;
  能力目标
  说明显微镜的构造和作用;模仿制作各种生物细胞临时装片;尝试绘制细胞结构简图。培养学生的观察能力;培养学生的设计实验、分析现象和得出结论的能力;
  情感目标
  通过制作临时装片,使学生体会到成功的喜悦和作为一名 科学工作者应具备的科学素质——实事求是的态度和胆大心细态度;通过对现代生物学有关的前沿科技的认识,明确科学的探究是无止境的和充满乐趣的。
  课时安排:4课时
  教学准备
  教师:
  第一课时:几种不同的适于做临时装片的植物(青菜、西红柿)及制作植物装片及人体口腔上皮装片所需的用具。
  第二课时:显示动植物细胞结构的示意图或者是其结构特点的CAI;
  第三课时:细胞各部分结构的功能或示意图及克隆羊“多莉”诞生过程的CAI(或示意图)。
  第四课时:制作洋葱表皮细胞临时装片所需的各种器具及细胞分裂的或示意图;大球和小球各一个。
  学生:
  第一课时:课前准备自己想要观察的实验对象。
  第二课时:制作细胞结构模型所需的材料。
  第四课时:测量球体表面积和体积所需的测量工具。
  教学过程
  第一课时
  课前几分钟
  教师:巡视、查询学生们的课前准备,适当的交流 。
  学生:展示各自准备的生物材料,跃跃欲试探究它们的结构组成,表现出强探究欲望,气氛活跃 。
  教师引言:通过我们对周围生物的观察和调查,同学们惊奇地发现,生物界是何等的丰富和奇妙。同学们,今天让我们借助一只特殊的眼睛——显微镜,看看奇妙的生物界又将是一番什么样的景象?
  学生态度:表现出迫不及待的情绪。
  教师提问:能不能将材料(手中的黄瓜或西红柿)直接放在显微镜下观察呢?这样能看到其内部结构吗?
  学生回答:不能。
  教师提问:显微镜的成像原理决定了什么特点的观察对象才能放在镜下观察呢?
  学生回答:薄而透明。
  教师讲授:同学们回答得非常准确,那就是意味着我们把所带的材料经过处理才可以观察。这个过程我们称之为“玻片的制作”。请同学们仔细观察下面的录像,学会这种玻片的制作方法。
  教师活动:播放洋葱表皮细胞的临时装片的制作过程录像。教师引导:下面就请同学们亲自动手制作玻片,争取将大家带来的材料都看个究竟,怎么样?不过,先请同学们认一认实验台上的器具?
  学生回答:请一组同学来答。众生聆听,评价。
  教师提问:有没有大家不太了解的用具?
  学生提问:高锰酸及碘酒是做什么用的?
  教师讲解:一种染色剂,有时为了清楚地观察到观察对象而采用的一种特殊方法,同学在实验中可以探究一下是不是所有的观察对象都适于采用染色的方法。
  老师引导:现在请同学们以一名科学工作者的身份投入到你的科学研究工作中去。要明确目标:模仿录像用科学而规范的方法制作临时装片,然后观察你手中的实验材料的内部结构。同时也不要别忘记尝试进行小改革,用略有变动的方法处理不同的材料。
  学生活动:开始分组实验。
  教师引导:非常高兴地看到同学们都以百倍的热情、千倍的谨慎和万倍合作精神投入到实验中。请同学们参看“知识链”中的内容,看一看用这种方法制作的玻片属于哪一种玻片?
  学生回答:临时装片。
  教师版书:临时装片的制作
  教师提问:除此之外还有哪些种类的玻片?
  学生回答:切片、涂片。或者从保留时间的长短及处理方法
  (教师也可亲自进行规范的示范,但要注意使全体同学都能清楚地看到教师的操作过程。此环节教师的指导作用很关键,学生的不规范的操作应及时给予纠正。)
  教师提问:我发现各小组的同学在显微镜下观察到所要观察的清晰物像时脸上都露出了欣喜的笑容,可我知道这个过程中同学们经历了探讨、创新甚至还有小小的失败后才得来的。我想我们应该一同分享各组的成功经验。
  学生发言:各小组派代表发表自己的见解。
  教师点评:纠正错误并引导学生指出以下几点:
  (1)是不是所有的材料都用一种方法来取材?(洋葱及青菜适于用撕取;番茄果肉适于用挑取;而人体口腔上皮适于刮取。)
  (2)是不是所有的材料都适于染色?(略)
  (3)如何避免在装片制作中产生气泡?(略)
  教师板书:制作过程(擦、滴、取、放、展、盖)
  教师引导:通过以上成功的实验,不同的实验材料所看到的图像一样吗?
  学生回答:形状不一样。
  教师引导:那么,有没有相同的地方呢?
  学生回答:每一种观察对象都由细胞所组成,并且都有细胞核。
  教师小结:同学们的分析很有道理。这个最基本结构单位细胞,它是生物体的结构和功能的基本单位,生物体的各种生命活动都是通过它完成的。让我们认识一下细胞各部分的 名称。
  教师板书:生物体由细胞构成(大标题)及细胞的组成:细胞膜、细胞质和细胞核。
  教师引导:同学们有理有据的回答说明了同学们的实验是经过认真思考的,是成功的。可作为科学工作者有时还有必要把自己所观察到的图像绘制下来以便作科学研究,所以绘图的技能也很重要,下面那就请同学们参看“技能卡”将你所看到的图像绘制出来。
  学生活动:教师指导。[:ZXX]
  教师小结:展示学生作品,并小结注意事项,同时建议学生保留自己的作品。
  本课结语:同学们,我们今天之所以发现了生物体的这个奇
  妙的结构特点,得益于显微镜的发明。你们想知道第一个发现细胞的科学家是谁?
  教师活动:展示罗伯特虎克发现细胞及细胞学说的有关资料。
  (教师对学生的点评过程中要善于发现学生的优点,给予恰当的赞扬及鼓励。教师要帮助学生总结和概括,以便于学生记忆。保留作品是使学生体会到成功的喜悦;同时能够做到对劳动成果的珍惜。)
  教师介绍:细胞的发现过程及细胞学说的主要内容。
  教师活动:展示电镜的示意图及相关资料。
  教师介绍:伴随着相关学科的进步,我们的生物学才能不断发展,现在电子显微镜的诞生使我们对细胞的研究更为深入,才有了克隆技术、基因工程等生物技术的产生,更好地为人类服务。同学们,我期待着你们将来在科学这块神奇的领域里大有作为,我相信你们一定能够青出于蓝而胜于蓝。
  布置作业:预习个下节课内容,并以小组为单位准备制作细胞结构模型的材料。
  第二课时
  教师引言:请同学们拿出上节课所绘制的细胞结构示意图。教师活动:选出优秀的作品放在投影仪上展示(一幅为青菜细胞结构示意图;第二幅为人体口腔上皮细胞结构示意图)教师引导:细胞中显示的结构是同学们是在光学显微镜下观察到的,如果我们在放大倍数更大的电子显微镜下观察,我们会看到在光镜下所见不到的结构,这节课我们就一起来研究细胞结构的有关知识。
  教师板书:结胞的结构
  教师引导:请同学们观察下面所放映的动物细胞结构的动画,看看动物细胞中还有哪些特殊的结构,试着用语言来描述它的特点。
  教师活动:放映细胞结构的。
  学生讨论:识别各部分的结构,并请代表一一指出:细胞膜,细胞质,细胞核及线粒体这些结构的特点。
  教师讲授:针对于学生描述的特点一一作出讲解;细胞膜是极薄的一层薄壁;细胞质是细胞核外、细胞膜内的透明的粘稠物质;细胞核近似球形;线粒体为棒状结构小体。
  教师板书:细胞膜、细胞质、线粒体及细胞核。
  教师引导:这就是作为动物细胞的基本结构;那么植物细胞又有什么不同呢?请同学参看植物细胞结构的示意图,看看植物细胞又有哪些特殊的结构?
  学生讨论:请学生代表一一描述细胞壁、液泡及叶绿体的结特点。
  教师讲授:针对于学生的描述,一一讲解;细胞壁是紧紧贴在细胞膜的薄壁;叶绿体的结构要强调其呈现绿色的特点;液泡的结构特点是内部具有细胞液,不同的植物细胞 液中溶解着不同的物质。
  (这部分内容不宜讲得过深,只是使学生对此领域有所了解即可,以提高学生的兴趣及激发其热爱科学的热情。如果受条件限制,也可展示细胞结构的示意图,目的是加深学生对细胞的感性认识。)
  教师板书:叶绿体、液泡、细胞壁
  教师引导:同学们 了解了动植物细胞的结构,那么请比较一下二者有什么异同?
  学生小结:相同点及不同点。
  教师板书:相同点——具有细胞膜、细胞质、细胞核及线粒体。不同点——植物细胞具有细胞壁、大的液泡及叶绿体。
  教师设疑:在了解了细胞内部的更细微结构的特点后,请同学们比较自己上节课所绘制的示意图,看看他们还缺少哪些结构,请把所学的内容补画进去。
  学生活动:教师指导。
  教师引导:请一位绘制番茄果肉细胞示意图的同学展示其作品,他没有绘制叶绿体,请同学们对此作出正误判断。
  学生议论:发表观点。
  教师小结:这幅示意图绘制的非常好,我要表扬同学们在科学研究的过程中能够做到实事求是,这是科学工作者首先要具备的重要素质之一。其实作为一种植物体并不是所有的细胞都具有叶绿体这个结构,番茄的果肉细胞里就没有这种结构,而番茄的叶片细胞中就具有这个结构,想一想用什么实例可以证明你的想法。
  学生讨论:植物的叶片呈绿色,说明有叶绿体,而在不见光的根部呈白色,没有叶绿体,因此番茄的果肉细胞里也没有叶绿体。
  教师小结:同学们回答得非常好,很善于思考和总结问题。
  教师设疑:同学们都知道望梅止渴的故事吧,一想到梅子,我们知道它是酸味的,还有我们常食用的桔子、柿子、甘蔗,说说他们的味道有何不同?
  学生发言:桔子酸;柿子涩;甘蔗甜。
  教师设疑:同样是植物,为什么会有不同的味道呢?
  请同学们参看教材中“实际用”,小组讨论并得出结论。
  学生小结:细胞液中的成份不同造成的。
  教师引导:同学们对于细胞的认识越来越丰富了。下面请同学们思考,在生物体内细胞是平面结构的还是立体的呢?
  请各小组用准备好的实验材料制作一个细胞结构的模型来证明你们的想法。
  学生活动:教师巡视并指导。
  学生小结:展示各组的模型并说明其想法。其它组同学给予评判。
  (另外,也可 通过学生对植物的叶片或花瓣的色彩引出不同植物细胞液中物质不同这一知识点。)
  教师提示:评判的标准(材料的选择,制作的科学性及语言表述的准确性等各个方面)
  教师小结:对有创意的设计要给予鼓励;教师最好也能展示自己设计的模型(比如用果冻的塑料包装代表细胞壁和细胞膜,用果肉代表细胞质,用一颗豆粒代表细胞核,用一颗长粒状花生代表线粒体)
  本课小结:请学生自己总结通过本节课的学习又有了什么新的收获。
  第三课时
  复习导入:请同学们回忆上节课的内容;动植物细胞结构何特点?请一名同学在黑板上绘制植物细胞结构模式图。
  学生回答:(略)
  教师评价:指出对错。
  教师设疑:同学们,对于细胞的知识,你还 想知道哪些问题呢?
  学生回答:可能有很多疑问
  教师引导:同学们的知识面很广,也很善于思考问题。同学们所提的问题都和一个关键的核心问题“细胞各部分的功能”这个知识有关,这节课我们就来探讨这个问题。
  教师板书:细胞各部分的功能
  教师引导:同学们对于“工厂”一定不陌生,你能说说一家工厂要想有秩序的开展工作,生产出合格的产品要具备哪些条件吗?
  学生发言:各抒已见,气氛活跃。
  教师引导:其实细胞就像一座“工厂”,细胞的各部分结构各司其责,分工合作,使这个工厂具有很高的效率。下面请同学们一起走进这座特殊的工厂,看看细胞各部分的结构都在发挥着什么重要的作用?
  教师提问:首先看看细胞壁,它位于植物细胞最外面,它可能执行着什么功能呢?请同学们大胆的猜测。
  学生回答:保护与支持。
  教师板书:支持与保护(在学生所绘制的板图基础上板书)
  教师设疑:下面仔细观察播放的动画,看看其它结构又执行看什么功能?
  学生讨论:逐一进行描述。(如:学生可以容易地看出细胞膜好像是细胞的卫士一样,对于出入细胞的物质要进行检查)
  教师讲授:描述的非常准确,请同学们分析这样一种生物现象:一种淡水藻的细胞,体内钾的含量 比周围水中的含钾量高达1000万倍,可它仍能从水中吸收钾而对于水中其它物质的吸收量却没有表现出这相样的特点,这说明细胞膜对于物质的控制作用具有什么特点呢?
  (小结不可忽视,一是帮助学生对本节课的内容加以归纳和总结,二是使每一个同学都体会到成就感。鼓励学生大胆提出问题,是对学生进行科学研究过程中的提出问题这一环节的科学训练。如果受条件所限,也可展示细胞结构示意图。)
  学生回答:有用的物质可以进入细胞,对细胞不利的物质则不允许进入,它具有选择性和 主动性。
  教师板书:控制物质的出入(具有选择性和主动性,仍然在板图上板书)
  教师设疑:线粒体及时绿体的功能又如何呢?
  学生回答:描述其各自的功能。
  教师点拨:线粒体是“动力工厂”,叶绿体是“物质转变工厂”
  教师板书:提供能量;物质转化的场所;(在板图上板书)
  教师设疑:那么细胞质又是如何工作的呢?请同学们观察这张装片,看看细胞质有何特点?
  教师活动:将课前准备好的黑藻细胞质流动装片放在讲台上,请学生轮流观察。
  学生回答:细胞质是流动的。
  教师提问:这种流动有什么用处呢?
  学生回答:加快物质交换。
  教师设疑:同学们的回答很准确。那么细胞这座“工厂”里什么结构承担着“总指挥”的作用呢?
  学生回答:细胞核。
  教师引导:细胞核如何控制这座大工厂?先让我们了解一下细胞核的主要功能吧。同学们一定知道,克隆羊“多莉”吧
  你一定想知道它的身世吧。请同学们观看影片“小多莉的诞
  生”。请同学们仔细观察,多莉像哪一只羊呢?帮它找到真正意义上的“母亲”及生它的“母亲”。
  学生讨论:兴趣很浓。
  教师设疑:“多莉”像那只提供细胞核的母羊,这个现象说明细胞核具有什么功能呢?
  教师讲授:细胞核中具有遗传物质,上面携带着遗传信息,细胞核以它特有的方式把这个信息传达到细胞质中,就像是它发出的命令,使得细胞中其它的结构能够按照它的指令去工作,从而使细胞体现出高度的统一性和有序性。
  教师板书:含有遗传物质,能传递遗传信息。
  教师引导:同学们,我们知道科学家们在搞清了一项科学时,总能利用所掌握的知识为人类服务,相信同学们一定知道雷达的发明是受了什么启发,超声波的运用又是受了启发呢?
  (条件允许的情况下,做到每一小组的同学都能观察到装片。也可由示意图替代。
  学生回答:(略)
  教师引导:如果你是一们科学家,你知道了细胞各部分的结构后,有了造福于人类社会的伟大目标,这部分知识对你有何启发呢?
  学生发言:气氛热烈。
  教师小结:展示海水淡化、污水处理、克隆牛等相关的图文并茂的资料。
  本课结语:细胞各部分的结构的功能是十分复杂的,本节课我们只是对他们的功能做了初步的了解,还有很多的奥妙等着我们去探索。本课的“试试看”就是一个极富挑战性的题目,请同学们利用业余时间,通过查阅资料及小组成员的协作共同完成这个课题的研究。
  第四课时
  教师引言:古诗云:“春种一粒粟,秋 收万颗子。”你知道这描述的是什么样的自然现象吗?
  学生回答:生物体为由小到大的生长现象。
  教师设疑:那么生物为什么会由小变大吗?先让我们做一组实验。取洋葱鳞片叶上生长状态不同的三处表皮,制作一个组合的临时装片,在显微镜下观察三处细胞有何不同?
  学生活动:教师指导。
  学生回答:大小不同,细胞内部液泡体积和数目不同。
  教师提问:这说明什么问题呢?
  学生回答:细胞可以由小到大显示着生长。
  教师板书:细胞生长(液泡由多而小变化到一个大的中央液泡)
  教师提问:细胞的生长需要条件吗?同学们想一想我们自身从小长到大,需要什么外在的条件?
  学生回答:最重要的是食量的增加,因为需要营养物质。
  教师引导:是的,细胞在生长的过程中必须摄取养料,而物质进出细胞要通过细胞膜,所以细胞的表面积的大小对于细胞在生长过程吸取养料就显得很重要了。下面请我共同们做一个简单的测量工作。看看老师手中的这个大球和小球的体积和表面积的比有何特点?
  师生活动:测量篮球和皮球的表面积和体积的比,得出结论:体积越大,表面积相对越小。
  (观察是个难点,指导学生找到三处表皮细胞的根本差别。)
  教师点拨:这个测量的结果对同学们有何启示?
  学生回答:细胞不能无限生长,因为到一定程度其养料供应不足以满足其生长的需求。
  教师设疑:既然细胞不能无限生长,而生物体又能不断的显示着生长,这可能是什么原因呢?
  学生回答:细 胞数目的增多也会引起生长。[:]
  教师讲授:同学们的分析很有道理。这个生理过程我们称之为细胞分裂。
  教师板书:细胞的分裂
  教师引导:下面请同学们以小组为单位,参看大屏幕上的“探究提纲”阅读教材“探究竟”中的第一部分及“知识链”中的内容,回答提纲中的有关问题。
  教师活动:大屏幕展示探究提纲,同时提出学习要求。提纲如下:
  1、你能试着边绘图边描述出细胞分裂的过程吗?
  2、细胞分裂过程中染色体变化的结果如何?
  3、小结生物体是如何长大的?
  教师指导:看学生基本预习完之后,与学生一起探讨。
  教师提问:提纲中的几个问题。
  教师活动:展示细胞分裂过程的示意图。
  学生回答:细胞核先分裂,细胞质一分为二,一个细胞变成二个细胞。
  教师讲授:细胞核中的染色体在分裂前后保持数目的稳定。这有什么意义呢?
  学生回答:数目稳定才能保证生物体不发生改变,因为它的上面携带着遗传物质。
  教师板书:遗传物质平均分配到两个子细胞中去。
  教师讲授:下面请同学们观看细胞分裂的动画。回答“经过细胞分裂后细胞会不会变得越来越小了?
  学生回答:不会,因为细胞还有生长的现象。
  教师提问:现在你能总结一下,生物体为什么能长大吗?
  学生回答:因为构成生物体的细胞能生长和分裂。
  教师评价:好极了,同学考虑问题越来越全面了。
  教师引导:请同学们阅读课本“开眼界”部分,你有什么体会?
  学生回答:各抒己见。
  教师小议:有关癌细胞的特点及癌症治疗和预防的有关知识。
  (指导学生进行合作与探究,用集体的智慧来完成目标。同时指导学生把疑难问题记录下来,以便重点解决。最好制作有动画效果的,以利于学生理解分裂的动态过程,连续播放二至三遍,增强感性认识过程。和生活实际相联系,提高学习兴趣。)
  本课结语:细胞生物学前景广阔,希望不久的将来,能够看 到同学们在此领域内有所建树。

细胞的结构二:细胞生物学课件

  细胞生物学(Cell Biology)是在显微、亚显微和分子水平三个层次上,研究细胞的结构、功能和各种生命规律的一门科学。
  第一章 绪论
  第一节 细胞生物学研究 的内容与现状
  一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科
  细胞生物学,是在显微、亚显微与分子水平等不同层次上研究细胞结构、功能及生命 活动规律的科学。
  细胞生物学研究的对象是细胞。
  细胞分子生物学是当前细胞生物学发展的主要方向。
  细胞生物学研究的主要内容是 细胞的形态与结构、
  代谢与调控、增殖分化、遗传变异、衰老与死亡、起源与进化、兴奋与运动以及细胞的传递等。
  二、细胞生物学的主要研究内容大致可分为以下几 个方面:
  (一 )细胞核、染色体以及基因表达的研究
  (二 )生物膜与细胞器的研究
  (三 )细胞骨架体系的研究
  (四 )细胞增殖及其调控
  (五 )细胞分化及其调控
  (六 )细胞的衰 老与程序死亡
  (七 )细胞的起源进化
  (八 )细胞工程
  细胞生物学不同于细胞学主要表现在:第一,深刻性。它从细胞整体结构,超微结构和分子结构对细胞进行剖析,并把细胞生命活动同分子水平和超分子水平联系起来。第二,综合性。这所研究的内容广泛涉及到许多学科领域,同生理学、遗传学、生物化学、
  发育生物学等融合到一起。
  三、当前细胞生物学研究的总体趋势与重点领域
  (一)当前细胞生物学研究中的三大基本问题
  1、细胞内的基因组是如何在时间与空间上有序表达的?
  2、基因表达的产物如何逐级装配成基本结构体系及各种细胞器?
  3、基因表达的产物如何调节细胞最重要的生命活动过程的?
  (二)当前细胞基本生命活动研究的若干重大课题
  1、染色体 DNA与蛋白质相互作用关系 —— 主要是非组蛋白对基因组的作用。
  2、细胞增殖、分化、凋亡(程序性死亡)的相互关系及调控
  3、细胞信号传导的研究
  4、细胞结构体系的装配
  第二节 细胞学与细胞生物学发展简史
  一、细胞的发现
  英国学者 胡克 于 1665年制造了第一台有科研价值的显微镜,第一次描述了植物细胞的构造,细胞的发现是在 1665年。 1677— 1683年,荷兰人 列文胡克 用自己设计好的显微镜 第一次观察到活细胞 。
  二、细胞学说的建 立及其意义
  1、建立,1838— 1839年德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出,一切植物、动物都是由细胞组成的,
  细胞是一切动植物的 基本单位,这就是著名的“细胞学说”。
  2、细胞学说的基本内容:①一切有机体都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物所构成;②每个细胞是一个相对独立的单位,执行特定的功能;③细胞只能通过细胞分裂而来。
  三、细胞学的经典时期这一时期的研究方法,主要是显微镜下形态的描述。
  1、原生质理论的提出; 2、细胞分裂的研究; 3、重要细胞器的发现。
  四、实验细胞学与细胞学的分支及其发展
  1876年 O ·Hertwig以细胞为基础,对所有生物现象作一般性综合,他采用实验的方法研究海胆和蛔虫 发育中的核 质关系,实际上创立了实验细胞学。从此,实验的方法得到广泛的应用,使细胞学得到迅速的发展。
  随着对细胞 认识的深入,开始了对细胞的遗传、细胞器功能、细胞生化代谢及生理的研究,于是便以细胞为中心,发展起来一些新兴学科,如细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学。
  五、细胞生物学学科的形成与发展细胞生物学的形成的基础是:①细胞超微结构的研究;
  ②细胞生物化学的发展;③ 70年代以来分子生物学的概念与技术引入细胞学。概括地说,细胞生物学是以细胞作为一切有机体进行生命活动的基本单位,在各个层次上(显微、亚显微、分子水平)研究细胞生命活动规律的学科。
  其主要发展方向是细胞分子生物学。
  思考题
  1、细胞学说的基本内容是什么?恩格斯对细胞学说评价很高,为什么? P9
  2、细胞生物学与经典细胞学有什么区别?
  3、当前细胞生物学研究的热点课题中你最感受兴趣的是哪些?为什么?
  第二章 细胞基本知识概念
  第一节 细胞的基本概念
  一、细胞是生命活动的基本单位细胞是有膜包围的能进行独立繁殖的最小原生质团,
  简单地说 细胞是生命活动的基本单位 。可以从以下角度去理解:①细胞是构成有机体的基本单位;②细胞是 有是代谢与功能的基本单位,有严格自动控制的代谢体系,
  并且 有保证完成生命过程有序性的独立的结构装置 。③
  有机体的生长发育是依靠细胞增殖、分化与凋亡来实现的。细胞是有机体生长发育的基础;④细胞具有遗传的全能性(除少数特化细胞),是遗传的基本单位。
  二、细胞的基本共性细胞的基本共性有:①所有细胞都有细胞膜;②所有细胞都有 DNA与 RNA;③细胞都有核糖体;④细胞都以一分为二的方式分裂增殖。这些是细胞结构与生存不可缺少的基础。
  第二节 非细胞形态的生命体 —— 病毒及其与细胞的关系一、病毒的基本知识病毒是由一个核酸分子 (DNA或 RNA)与蛋白质构成的非细胞形态的生命体 。类病毒仅由一个有感染性的 RNA构成。
  朊病毒仅由有感染性的蛋白质构成。病毒是完整的寄生物。
  根据核 酸类型不同,病毒 可分为 DNA病毒与 RNA病毒。
  依据宿主可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(噬菌体)等。
  二,病毒在细胞内的增殖(复制)
  病毒的增殖又称病毒的复制,病毒的增殖必须在细胞内进行 。
  病毒在宿主细胞内分别复制病毒核酸与翻译病毒蛋白,然后将核酸与蛋白装配成病毒的基本结构。
  其复制过程大到可分为:
  侵染,脱去衣壳,早基因的复制与表达,晚基因的复制、结构蛋白质的合成,装配、成熟与释放等过程。
  三、病毒与细胞在起源和进化中的关系病毒可能是细胞在特定条件下“扔出”的一个基因组,或者是具有复制与转录能力的 mRNA。这些游离的基因组只有回到它们原来的细胞内环境中才能进行复制与转录。
  第三节 原核细胞与古核细胞
  种类繁多的细胞可以分为原核细胞与真核细胞两类大类。
  近年有些生物学家建议将生物划分原核生物、古核生物和真核生物三大界,将细胞相应分为三大类型:
  原核细胞、古核细胞与真核细胞。
  原核细胞无典型的细胞核,其基本特点:①遗传物质仅由一个裸露的环状 DNA构成;②细胞内没有分化出以膜为基础的细胞器与细胞核膜。
  原核细胞大约出现在 35亿年前,包括支原体、衣原体、立克次体、细菌、放线菌及蓝藻 (蓝细菌 )等 6类。
  一、支原体支原体是目前发现的最小、最简单的细胞,直径只有 0.1~0.3μm,能在体外生长,也能寄生在细胞内。
  二、原核细胞的两个代表 —— 细菌和蓝藻
  (一)细菌细菌有 3种形态:球菌、杆菌、螺旋菌。
  在进化上,细菌又可分为原细菌(古细菌)与真细菌两类大类。
  1,细菌细胞的核 区与基因:
  一个环状的 DNA分子盘绕在核区,没有或有极少的组蛋白,无明显的 Feulgen正反应。 DNA复制不受细胞分裂周期的限制,可以连续进行,且 DNA复制、
  RNA转录、蛋白质翻译可以同时进行,这是细菌乃至整个原核细胞器与真核细胞最显著的差异之一。
  2、细菌细胞的表面结构:
  主要指细胞膜、细胞壁及其特化结构 (中膜体、荚膜、鞭毛等 )。细胞膜是细胞表面的重要结构。
  细胞膜 的功能包括:①选择性地物质运输;②细菌细胞膜含有丰富的酶系,执行重要的代谢功能。
  中膜体 由细胞膜内陷形成,可能起 DNA复制的支点作用。
  细胞壁 的 共同成分是肽聚糖,革兰氏阳性菌与阴性菌细胞壁成分与结构差异明显。
  荚 膜 是某些细菌表面的特殊结构,是位于细胞壁表面的一层粘液物质。
  鞭 毛 是某些细菌的运动器官,结构简单
  3、细菌细胞的核糖体
  核糖体的沉降系数为 70S,由 50S大亚单位和 30S
  亚单位组成。大亚单位含有 23S rRNA,5S rRNA和 30
  多种蛋白质,对红霉素与氯霉素敏感;小亚单位含有
  16S RNA与 20多种蛋白质,对四环素与链霉素敏感。
  4、细菌细胞核外 DNA
  核外 DNA:质粒。 裸露的环状 DNA,能自我复制,
  并可整合到核 DNA中。
  5、细菌细胞的内生孢子
  又称芽孢,是对不良环境有强抵抗力的休眠体。
  内生孢子:细菌细胞内的重要物质 (特别是 DNA),
  积聚在细胞的一端,形成致密体,可度过恶劣环境。
  细菌的增殖为直接分裂。
  (二)蓝藻又称蓝细菌,是原核生物,又是最简单的自养植物类型之一。
  蓝藻含有丰富的色素,可进行类似高等植物的光合作用。
  其中央相当于细菌的核区;光合作用片层由藻胆蛋白构成,作用是将光能传递给叶绿素 a;细胞质内含物有的是储存的养料,有的功能不详;细胞膜外有细胞壁和胶质层 (鞘 )。
  三、原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的根本区别:①细胞膜系统的分化演变;②遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化。由于上述的根本差异,真核细胞的体积也相应扩增,细胞内部出现精密的网架结构 —— 细胞骨架。
  二者的区别可分为两部分进行比较:
  ①结构与功能比较:真核细胞的生物膜将细胞分化为核与质两部分,细胞质又分化出各种细胞器,细胞骨架又保证了细胞形态的合理排布与执行功能的有序性
  (P36 表 2-2)。
  ②细胞遗传装置与基因表达方式的比较:核膜使扩增了的遗传信息与复杂的遗传装置相对独立,使基因表达的程序有严格的阶段性与区域性 (P36表 2-3 )。
  四、古核细胞(古细菌)
  古细菌(又称原细菌)是一些生长在极端特殊环境中(高温或高盐)的细菌。最早发现的是产甲烷细菌类。
  古核细胞的形态结构、遗传装置虽与原核细胞相似,但一些 基本分子生物学特点又与真核细胞接近。
  现已有更多的论据说明真核生物可能起源于古核生物,
  论据如下:
  ( 1)古细菌的细胞壁成分与真核细胞一样;
  ( 2)古核细胞 DNA中有重复序列的存在;
  ( 3)具有组蛋白;
  ( 4)古核细胞的核糖体与真细菌的差异很大,从对抗生素的反应看,应更类似真核细胞的核糖体;
  ( 5)根据对 5SrRNA的分子进化分析和二级结构的研究,认为古细菌与真核生物同属一类。而真细菌却与之差别甚远。
  第四节 真核细胞的基本知识概要
  一、真核细胞的基本结构体系
  1、生物膜系统
  细胞表面是一种多功能结构;核膜又把细胞分为细胞质与细胞核。
  以生物膜系统为基础形成了各种细胞器。线粒体、
  叶绿体、内质网、高尔基体及溶酶体等。
  2、遗传信息表达结构系统
  由 DNA— 蛋白质与 RNA— 蛋白质复合体形成的遗传信息载体与表达系统,一般以颗粒或纤维状的基础结构存在。包括染色质,核 仁、核糖体等。
  3、细胞骨架系统
  细胞骨架由特异的结构蛋白质构成网架系统,可分为胞质骨架与核骨架。
  二、细胞大水及其分析
  细胞体积的守恒规律。
  三、细胞形态结构与功能的关系
  细胞的形态与功能具有相关性与一致性。
  四、植物细胞与动物细胞的比较
  植物细胞特有的细胞器:细胞壁( 主要成分是纤维素 )、液泡、叶绿体等; 而动物细胞的中心粒在植物细胞中不常见到。
  思考题
  1、如何理解细胞是生命活动的基本单位? P17
  2、细胞有那些基本共性? P19
  3、比较原核细胞与真核细胞的主要差异? P35
  4、比较植物细胞与动物细胞的主要差异? P45
  5、细胞的结构与功能的相关性观点是学习细胞生物学的重要原则之一,你是否能提出一些更有说服力的论据来说明这一问题?
  第三章 细胞生物学研究方法
  第一节 细胞形态结构的观察方法
  一、光学显微镜技术
  1、普通复式光学显微镜技术
  普通光学显微镜( 最大分辨率为 0.2μm),主要由三部分组成:①光学放大系统,即目镜和物镜;②照明系统;③机械和支架系统。
  显微镜的性能优劣决定于它的分辨率。 分辨率是指显微镜区分开相近两点的能力。
  D= 0·61λN · sin

细胞的结构三:细胞知识课件

  在生物体的发育中,有些细胞受到各种致癌因子的作用,不能正常的完成细胞分化,变成了不受机体控制的、能够连续不断的分裂的恶性增殖细胞。以下是小编整理的细胞知识课件,欢迎阅读。
  目的要求
  1、通过本课教学,使学生初步知道什么是细胞,生物体都是由细胞构成的。
  2、培养学生的观察能力和分析综合能力。(可以教给学生用显微镜观察微小物体的方法。)
  教师准备
  1、挂图或投影片——洋葱表皮细胞、其他植物的细胞、动物的细胞、人的细胞、显微镜。
  2、洋葱、镊子。
  3、显微镜、滴管、碘酒、吸水纸等。(只有一台显微镜,可以让各组代表进行观察,其他同学在完成本课教学任务之后再轮流观察。撕洋葱表皮、装切片、调焦等需当堂操作,以使学生感到更真实。如果有多台显微镜可以分组观察,留一台显微镜当堂装片、调焦,其余几台在课前放好洋葱表皮切片并调好,以节约教学时间。)
  教学过程
  一、提出问题:
  1、谈话:在自然课中,我们已经认识了很多自然事物。其中哪些是有生命的?
  2、讲解:
  植物、动物、人都是有生命的。由于它们都是有生命的,所以把它们归为一类,统称“生物”自然界中无生命的物体——砂、岩石、水、空气等,称为无生物。
  植物、动物、人,从外表看是很不相同的,那么它们的身体是否有什么相同的地方呢?这节课我们就来认识这个问题。
  二、猜想假设:
  1、指导学生认识细胞
  2、讲述:下面,我们先来进行一项观察。每个组都有一块洋葱(俗称葱头),用镊子在洋葱表面撕下一层薄薄的膜(教师演示一下),这是洋葱的表皮,观察它是什么样的?
  三、制定方案
  1、分组制定方案、观察。
  2、汇报观察结果。
  讲述:
  用肉眼看,我们只能看出洋葱表皮是一层薄薄的、软软的、近似透明的膜。要看得更清楚,需要通过显微镜来观察。
  四、实施探究
  1、出示显微镜
  2、显微镜是一种精密的放大仪器,由镜座、镜柱、镜筒、镜头(目镜和物镜)、反光镜、载物台、准焦螺旋等部分构成。
  讲解、演示:通过显微镜观察洋葱表皮的方法是这样的……(教师可边讲边演示。)
  分组观察。
  汇报:你在显微镜中看见了什么?你能在黑板上简单地画一画吗?
  五、展示交流
  1、讲解:
  (出示洋葱表皮细胞构造图,或看书。)
  通过用显微镜观察,我们发现洋葱的表皮并不是像用肉眼看到的那样,仅仅是一层近似透明的薄膜,而是由很多小格子构成的。这些小格子是细长的,两头比较尖,一排排的,排列得很整齐、很紧密。这些小格子叫做细胞。(板书课题)每一个小格子是一个细胞。
  2、 细胞由四部分构成:周围是细胞壁和细胞膜,中间有细胞核,细胞核与细胞膜之间是细胞质。
  3、细胞很小,用肉眼看不见,在显微镜中看到的大约放大了××倍,一小片洋葱表皮由很多很多细胞构成。
  4、提问:
  洋葱表皮是由什么构成的?
  洋葱表皮细胞由哪几部分构成?
  六、课堂作业
  1、生物体都是由(细胞)构成的,细胞是生物体的基本单位。
  2、细胞是(英国)科学家(罗伯特·虎克)最早发现的。
  3、生物体生长发育的过程中细胞不断(生长、繁殖、衰老、死亡)。
  4、显微镜的构造:(略)

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