資源簡介

第一章 走進細胞
第一節 細胞生活的環境
學習目標\教學目標
1.理解細胞學說的內容。
2.了解生命系統的結構層次。
3.認同細胞是生命活動的基本單位。
4.了解細胞學說建立的過程，運用歸納法歸納總結學科知識。
教學重難點
1.細胞學說的內容及意義。
2.細胞是基本的生命系統。
教學方法
講授、演示、視頻播放、小組討論。
教學過程
【新課導入：情景設置，導入新課】
觀看視頻《新型冠狀病毒的結構》，通過熱點問題激發學生的學習興趣。
【新課講授】
問題探究：通過問題探究，小組討論調動學生的積極性和主動性。
大熊貓和冷箭竹形態不同，但都是由細胞構成的。
1.如果讓你提供證據說明大熊貓和冷箭竹都是由細胞構成的，你將如何獲取和提供證據？
提示：可以將大熊貓和冷箭竹幾種器官、組織制成裝片或切片，在顯微鏡下觀察這些組織是否由細胞構成；或者查閱科學研究文獻，利用科學家已經獲得的研究結果為證據。
2.與同學相互評價各自的證據是否正確和充分。
提示：評價時注重證據獲取的可行性和科學性。
案例分析：克隆猴
2017年11月27日，世界上首個體細胞克隆猴“中中”誕生（蘇州）；12月5日第二個克隆猴“華華”誕生。
2018年1月25日，生物學頂尖學術期刊“Cell”以封面文章在線發表此項成果。
2019年1月24日，5只生物鐘紊亂體細胞克隆猴登上中國綜合英文期刊《國家科學評論》封面，標志著中國體細胞克隆技術走向成熟，實驗用疾病模型猴批量克隆“照進現實”，全球實驗動物使用數量有望大幅降低，藥物研發駛入“快車道”。
問題探究，小組討論
自1997年首個體細胞核移植克隆動物“多莉”羊出生以來，利用體細胞克隆技術不僅誕生出包括馬、牛、羊、豬和駱駝等在內的大型家畜，還誕生了包括鼠、兔、貓和狗在內的多種實驗動物。那為什么克隆猴具有重要的意義？
提示：體細胞克隆猴的重要性在于能在一年內產生大批遺傳背景相同的模型猴。使用體細胞在體外有效地做基因編輯，準確地篩選基因型相同的體細胞，然后用核移植方法產生基因型完全相同的大批胚胎，用母猴載體懷孕出生一批基因編輯和遺傳背景相同的猴群。這是制作腦科學研究和人類疾病動物模型的關鍵技術。
結論：每一個生物科學問題的答案都必須在細胞中尋找。 ——威爾遜
一、細胞學說及其建立的過程
提出問題：是誰突破動物與植物的界限，提出它們都是由細胞構成的？
細胞學說
細胞是一個有機體，___________都由細胞發育而來，并由________________所構成；
細胞是一個__________的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體生命起作用；
新細胞是由_______________產生的。
教師組織學生閱讀教材，在課本上圈劃出“細胞學說”建立的過程（包括科學家，獲取證據的方法或技術以及突出成就），完成下列表格。
“細胞學說”建立的過程
科學家 獲取證據的方法或技術 突出成就
維薩里
比夏
羅伯特 虎克
列文虎克
馬爾比基
科學家 獲取證據的方法或技術 突出成就
施萊登
施旺
耐格里
魏爾肖
問題探討，小組討論。
1.科學家是如何通過獲得證據來說明動植物體由細胞構成這一結論的？
提示：通過對動植物體的解剖和顯微觀察獲得證據，通過歸納概括形成結論。
2.施萊登和施旺只是觀察了部分動植物的組織，卻歸納出“所有的動植物都是由細胞構成的”。這一結論可信嗎？為什么？這一結論對生物學研究有什么意義？
提示：可信。因為在細胞學說建立過程中，科學家不僅運用了不完全歸納法，還揭示了動植物的個體與細胞的內在規律性關系（如細胞是動植物生命活動的基本單位，動物體是由受精卵這個細胞發育而成的），這樣的科學歸納比一般的不完全歸納更具可信度。這一結論，實際上是闡釋了植物和動物在結構上的一致性，由此突破了植物學和動物學之間的壁壘，也推動了人們對細胞深入地開展研究。
3. “所有的細胞都來源于先前存在的細胞”，這是否暗示著你身體的每個細胞都凝聚著漫長的進化史？細胞學說主要闡明了細胞的多樣性還是生物界的統一性？
提示：“所有的細胞都來源于先前存在的細胞”，這暗示著人的身體的每個細胞都凝聚著漫長的進化史；細胞學說主要闡明了生物界的統一性，因為它揭示了動物和植物的統一性，從而闡明了生物界的統一性。
4.通過分析細胞學說建立的過程，你領悟到科學發現具有哪些特點？
提示：通過分析細胞學說建立的過程，領悟到的科學發現具有以下的特點。
科學發現需從觀察入手。
（2） 科學發現的過程離不開技術的支持。
（3） 科學理論的形成需要觀察與歸納概括的結合。
（4） 科學學說的建立是一個不斷修正和發展的過程。
閱讀教材P4，小組討論：分析“細胞學說”的意義相關問題。
“細胞學說”闡明了生物界的統一性還是多樣性 為什么？
有人認為細胞學說的建立會促進學科的融合，你如何理解
“細胞學說”的建立使人們認識生命活動的奧秘要到細胞中尋找，為什么會這樣思考
“細胞學說”的建立為生物進化理論的確立埋下伏筆，為什么這樣評價
知識點梳理：細胞學說的意義
1.揭示了動物和植物的__________，從而闡明了生物界的__________。
2.細胞學說使人們認識到植物和動物有著______________________，從而在思想觀念上打破了在植物學和動物學之間橫亙已久的壁壘，也促使積累已久的_______________等學科獲得了共同的基礎，這些學科的融通和統一催生了_________________的問世。
3.細胞學說中關于細胞是生命活動基本單位的觀點，使人們認識到生物的_______________的奧秘都需要到細胞中去尋找，生物學的研究隨之由器官、組織水平進入_______________，并為后來進入_______________打下基礎。
4.細胞學說中________________產生新細胞的結論，不僅解釋了個體發育，也為后來__________________的確立埋下了伏筆。
5.新細胞由老細胞產生，老細胞由更老的細胞產生，如此上溯，現代生物的細胞都是__________________，小小的細胞內部，凝聚著數十億年基因的_________________。
二、細胞是基本的生命系統
教師講授：根據有無細胞結構對生物進行分類，引導學生進行歸納，嘗試對生物進行分類。
生物的分類：
無細胞結構：病毒
有細胞結構：單細胞生物、多細胞生物
教師提出問題，引導學生思考、討論并回答問題。
思考與討論：
一個分子或一個原子，也是一個系統嗎？如果是，它們是不是生命系統？如果不是，請說明理由。
提示：一個分子或一個原子不是一個生命系統，不同層次的生命系統都要有多個組成成分，每個組成成分都執行一定的功能，它們之間相互配合完成生命活動；而一個分子或原子不具有生命系統的功能。
（一）病毒的增殖離不開細胞
教師展示病毒結構圖解和噬菌體侵染大腸桿菌過程圖，通過觀察圖片和教師講解引導學生歸納病毒的分類，生活方式，繁殖方式。
1.病毒的分類：DNA病毒和RNA病毒
2.生活方式：寄生
3.繁殖方式：復制
4.觀察：用電子顯微鏡
5.培養：用活細胞培養
（二）單細胞生物獨立完成生命活動
展示草履蟲結構示意圖，提出問題：草履蟲能完成哪些生命活動？如果沒有完整的細胞結構，它還能完成這些生命活動嗎？
學生思考并回答問題。例如：草履蟲能獨立完成運動，還能完成攝食、呼吸、生長、細胞分裂、應激性等生命活動。（變形蟲、衣藻）
展示單細胞生物草履蟲，變形蟲，眼蟲和衣藻圖片，進而提出疑問。單細胞生物與動物、植物的生命系統層次有何不同
多細胞生物的生命活動實例
展示多細胞生物的生命活動實例（縮手反射）圖解，提出問題：縮手反射是由一個細胞完成的嗎 完成一個簡單的縮手反射至少需要哪些細胞的參與？
學生思考并回答問題。例如：不是。完成一個簡單的縮手反射需要許多種類的細胞參與，如由傳入神經末梢形成的感受器、傳入神經元、中間神經元、傳出神經元、相關的骨骼肌細胞……
師生共同得出：多細胞生物依賴各種分化的細胞密切合作，共同完成一系列復雜的生命活動。
知識梳理：
1.單細胞生物的生命活動與細胞的關系
草履蟲是單細胞生物，一個細胞就是一個___________，單細胞生物的各項生命活動都是由__________獨立完成的。
2.多細胞生物的生命活動與細胞的關系
多細胞生物完成生命活動依靠_____________________密切合作，共同完成一系列復雜的生命活動。生命活動離不開_____________________。如以細胞___________________為基礎的生物與環境的物質和能量的交換，以細胞________________、_______________為基礎的生長發育，以細胞內 ____________________為基礎的遺傳變異等。
3.生命活動離不開細胞
病毒：無細胞結構，靠寄生在活細胞中生活和繁殖。
單細胞生物：靠單個細胞就能完成各種生命活動。
多細胞生物：它們依賴各種分化細胞密切合作，共同完成一系列復雜的生命活動。
（四）生命系統的結構層次
教師展示植物生命系統的結構層次（冷箭竹）圖解和動物生命系統的結構層次（大熊貓）圖解，組織學生閱讀教材，小組討論，引導學生舉例說明各個結構層次的概念，并完成表格。
結構層次 概念 舉例
細胞 細胞是生物體結構和功能的基本單位 心肌細胞
組織 由形態相似，結構、功能相同的細胞聯合在一起 心肌組織
器官 不同的組織按照一定的次序結合在一起 心臟
系統 能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個器官按照一定的次序組合在一起 循環系統
個體 由各種器官或系統協調配合共同完成復雜的生命活動的生物。單細胞生物由一個細胞構成生物體。 大熊貓
種群 在一定的自然區域內，同種生物的所有個體是一個種群 該區域內同種大熊貓的所有個體
群落 在一定的自然區域內，所有的種群組成一個群落 該區域內大熊貓和其他所有生物的種群
生態系統 生物群落與它的無機環境相互作用而形成的統一整體 大熊貓生活的陸地生態系統
生物圈 由地球上所有的生物和這些生物生活的無機環境共同組成 地球上只有一個生物圈
思考與討論
1.葉的表皮細胞和心肌細胞各有什么功能？
提示：葉的表皮細胞主要起保護作用；心肌細胞是心臟的重要組成部分，眾多心肌細胞收縮、舒張使得心臟得以搏動。
2.施萊登和施旺只是觀察了部分動植物的組織，卻歸納出“所有的動植物都是由細胞構成的”。這一結論可信嗎？為什么？這一結論對生物學研究有什么意義？
提示：可信。因為在細胞學說建立過程中，科學家不僅運用了不完全歸納法，還揭示了動植物的個體與細胞的內在規律性關系（如細胞是動植物生命活動的基本單位，動物體是由受精卵這個細胞發育而成的），這樣的科學歸納比一般的不完全歸納更具可信度。這一結論，實際上是闡釋了植物和動物在結構上的一致性，由此突破了植物學和動物學之間的壁壘，也推動了人們對細胞深入地開展研究。
3.大熊貓和冷箭竹繁殖后代關鍵是靠什么細胞？
提示：大熊貓和冷箭竹繁殖后代關鍵是靠生殖細胞完成的。
（通過上面3個問題的討論可以看出，動植物體的生命活動是靠一個個細胞完成的。）
4.生物圈的碳氧平衡是不是與地球上所有生物細胞的生命活動都有關系？為什么？
提示：生物圈的碳氧平衡與地球上所有生物細胞的生命活動都有關系，因為基本上每個細胞都要進行呼吸作用，消耗氧氣和釋放二氧化碳，而綠色植物細胞和藍細菌能進行光合作用，吸收二氧化碳和釋放氧氣。正因為有了細胞的呼吸作用和光合作用，才能保持生物圈中的碳氧平衡。
三、課堂練習
1.2020年新冠肺炎席卷全球，危害巨大，疫情警示人們要養成良好的生活習慣，下列相關
敘述錯誤的是（）
A.出門佩戴口罩可減少接觸病原風險
B.勤洗手，多鍛煉可降低感染風險
C.將食物徹底煮熟，可降低食物表面微生物
D.生魚片經食鹽溶液消毒后，將不再攜帶病原體
提示：A.戴口置可以減少病原微生物通過飛沫在人與人之間的傳播，減少接觸病原風險，A正確；B.生活中接觸的物體表面可能存在病原微生物，勤洗手可將病原微生物沖走，降低感染風險，多鍛煉可以增強免疫力也可降低感染風險，B正確；C.蛋白質在高溫下容易變性，使得蛋白質的空間結構受到破壞，將食物徹底煮熟，可降低食物表而微生物，C正確；
D.食鹽溶液可用于消毒殺菌，但不能殺滅所有病原體，D錯誤。
2.下列關于人體和動物的結構層次的敘述，正確的是（）
A.細胞→組織→系統→器官→人體 B.組織→器官→細胞→系統→人體
C.細胞→組織→器官→系統人體 D.細胞→系統→組織→器官人體
提示：細胞是人體結構和功能的基本單位，人體是由細胞分化形成組織，人體的主要組織有上皮組織、肌肉組織、結締組織、神經組織等，再由這幾種不同的組織按照一定的次序結合在一起，形成具有一定功能的器官，再由能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個器官按照一定的次序組合在一起形成系統，人體有消化系統、呼吸系統、循環系統、泌尿系統、運動系統、生殖系統、內分泌系統和神經系統.最后由八大系統構成完整的人體，因此人體的結構層次由小到大依次是細胞→組織→器官→系統→人體
3.2019新型冠狀病毒,2020年1月12日，世界衛生組織正式將其命名為2019-nCoV，屬于單股正鏈RNA病毒。下列相關敘述正確的是（）
A.人體細胞能為2019-nCoV的繁殖提供模板、原料和能量等
B.2019-nCoV病毒侵入人體后，在內環境中不會發生增殖
C.人體吞噬細胞吞噬2019-nCoV時，需要載體蛋白和能量
D.患者在感染初期需用抗生素進行治療以阻止2019-nCoV病毒的擴散
提示：A.2019-nCoV的繁殖需自己提供模板，A錯；B.病毒的增殖在活細胞內，B正確；C.該過程為胞吞，不需要載體蛋白，但要消耗能量，C錯；D.抗生素具有抑菌或殺菌作用，不能阻止病毒的擴散，D錯誤。
板書設計
第一節細胞是生命活動的基本單位
一、細胞學說及其建立過程
1.細胞學說建立過程
2.細胞學說內容
3.細胞學說意義
二、細胞是基本的生命系統
（一）病毒的增殖離不開細胞
（二）單細胞生物獨立完成生命活動
（三）多細胞生物的生命活動實例
（四）生命系統的結構層次
（五）生命系統各結構層次的概念

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