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一、 教学目标
1.举例说出生命活动建立在细胞的基础之上。
2.举例说明生命系统的结构层次。
3.认同细胞是基本的生命系统。
二、教学重点和难点
1.教学重点
（1）生命活动建立在细胞的基础之上。
（2）生命系统的结构层次。
2.教学难点
生命系统的结构层次。
三、教学策略
生物圈是所有生物共同的家园，生物圈中的生物尽管多种多样，千姿百态，但细胞是构成生物体结构和功能的基本单位，并且有的生物就是由一个细胞构成的，即使是没有细胞结构的微小生物——病毒，也必须依赖活细胞生活。因此，从宏观的生物圈逐级深入到微观的细胞，有利于学生用全局的、系统的观点来认识生物界。同时，从细胞到生物圈这些生命系统的各个结构层次，是本模块和其他模块将要逐一研究和学习的内容。
本节教学建议用1课时。
本节在教学上可以采取以下策略。
选择SARS病毒作为“问题探讨”的素材，是基于以下两点理由。（1）SARS病毒给人类的健康造成非常严重的后果，是社会关注的热点，是学生经历过并且相对比较熟悉的一类病毒，容易激发学生的学习兴趣。（2）病毒不是一个细胞，不具有细胞的结构，但它不能离开活细胞而独立生活，选择SARS病毒侵害人体肺部细胞作为“问题探讨”的素材，有助于服务“生命活动离不开细胞”的主题。因此，在教学时应注意将病毒与细胞联系起来，但不宜要求学生深入学习SARS病毒的相关知识。
教师可以展示SARS病毒的电镜照片或模式图、SARS患者肺部X光片示弥漫性阴影图，引导学生回顾初中学习过的病毒的结构组成，并与细胞作简单比较。同时探讨教材中的两个问题，达成“像病毒那样没有细胞结构的生物，也必须依赖活细胞才能生活”的认识。
关于让学生理解“生命活动离不开细胞”的观点，教材中的资料分析已比较全面，分别是从生命特征的不同方面，不同生物体的不同生命活动等来论证这一观点的。下表反映了编者的意图。
表3 生命活动离不开细胞的实例
生物
生物类型
生命活动
基本特征
说明
草履虫
单细胞生物
运动和分裂
运动和繁殖
单细胞生物具有生命的基本特征
人
多细胞生物
生殖和发育
繁殖、生长和发育
多细胞生物的生命活动是从一个细胞开始的，其生长和发育也是建立在细胞的分裂和分化基础上的
人
多细胞生物
缩手反射
应激性
反射等神经活动需要多种细胞的参与
艾滋病病毒
非细胞形态的生物
侵入人体的淋巴细胞
繁殖
病毒在活细胞中繁殖
人
人和高等动物
免疫
应激性
免疫作为机体对入侵病原微生物的一种防御反应，需要淋巴细胞的参与
由于本资料中的一些事例是义务教育阶段七年级涉及的内容，因此，在分析本资料时，除按照教材的问题引导学生讨论外，教师还可以补充一些问题供学生思考。例如，草履虫是单细胞生物还是多细胞生物？它具有生物的哪些基本特征？人类发育的起点是从什么细胞开始的？新生儿逐渐发育长大是由于细胞发生了怎样的变化？等等。
“生命系统的结构层次”是本节的难点，教师应引导学生系统地理解这几个层次，在理解这些结构层次时，教师可以适当地补充各个层次的名词解释，以利于学生从微观到宏观，步步紧扣地理解生命系统的严密性、层次性和多样性。教师可以按下表的方式呈现这几个层次的递进关系。
表4 生命系统的结构层次
结构
层次
概念
举例
学生举例
细胞
细胞是生物体结构和功能的基本单位 心肌细胞
组织
由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起 心肌组织
器官
不同的组织按照一定的次序结合在一起 心脏
系统
能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起 循环系统
个体
由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物由一个细胞构成生物体 龟
种群
在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群 该区域内同种龟的所有个体
群落
在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落 该区域内龟和其他所有生物的种群
生态系统
生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体 龟生活的水生生态系统
生物圈
由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成 地球上只有一个生物圈
教师在引导学生学习这些层次时需要注意以下几点。
1.在这些层次中，只有种群和群落这两个名词是学生陌生的，需要教师用具体的事例补充讲解。例如，在一个池塘中的全部鲫鱼就是一个种群，而池塘中的全部生物就构成了一个群落。这两个概念不需要掌握，只需要学生能通过具体的事例理解就行。
2.除种群和群落外，其他的几个层次都是学生在义务教育阶段七年级接触过的概念，可以让学生分组回忆、讨论。
3.除教材列举的事例外，教师还可以让学生列举其他的事例。例如，与心肌细胞同层次的还有平滑肌细胞、骨骼肌细胞、上皮细胞、神经细胞，等等；与心肌组织同层次的有上皮组织、结缔组织、神经组织，等等。另一方面，教师可以让学生以一个人、一棵松树或一只草履虫为例，用不同生物研究生命系统各个层次的关系，以便理解生命系统的复杂性和多样性。
四、答案和提示
（一）问题探讨
1.提示：病毒尽管不具有细胞结构，但它可以寄生在活细胞中，利用活细胞中的物质生活和繁殖。
2.提示：SARS病毒侵害了人体的上呼吸道细胞、肺部细胞，由于肺部细胞受损，导致患者呼吸困难，患者因呼吸功能衰竭而死亡。此外，SARS病毒还侵害人体其他部位的细胞。
（二）资料分析
1.提示：草履虫除能完成运动和分裂外，还能完成摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。如果没有完整的细胞结构，草履虫不可能完成这些生命活动。
2.提示：在子女和父母之间，精子和卵细胞充当了遗传物质的桥梁。父亲产生的精子和母亲产生的卵细胞通过受精作用形成受精卵，受精卵在子宫中发育成胚胎，胚胎进一步发育成胎儿。胚胎发育通过细胞分裂、分化等过程实现。
3.提示：完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与，如由传入神经末梢形成的感受器、传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞，等等。人的学习活动需要种类和数量繁多的细胞参与。由细胞形成组织，由各种组织构成器官，由器官形成系统，多种系统协作，才能完成学习活动。学习活动涉及到人体的多种细胞，但主要是神经细胞的参与。
4.提示：例如，胰岛细胞受损容易导致胰岛素依赖型糖尿病；脊髓中的运动神经元受损容易导致相应的肢体瘫痪；大脑皮层上的听觉神经元受损可导致听觉发生障碍，等等。
5.提示：例如，生物体的运动离不开肌细胞；兴奋的传导离不开神经细胞；腺体的分泌离不开相关的腺（上皮）细胞，等等。
（三）思考与讨论
1.提示：如果把龟换成人，图中其他各层次的名称不变，但具体内容会发生变化。例如，心脏应为二心房、二心室；种群应为同一区域的所有人，等等。应当指出的是，生物圈只有1个。如果换成一棵松树，图中应去掉“系统”这个层次，细胞、组织、器官、种群的具体内容也会改变。如果换成一只草履虫，细胞本身就是个体，没有组织、器官、系统等层次。
2.提示：细胞层次；其他层次都是建立在细胞这一层次的基础之上的，没有细胞就没有组织、器官、系统等层次。另一方面，生物体中的每个细胞具有相对的独立性，能独立完成一系列的生命活动，某些生物体还是由单细胞构成的。
3.提示：一个分子或一个原子是一个系统，但不是生命系统，因为生命系统能完成一定的生命活动，单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。
（四）练习
基础题
1.（1）活细胞：A、D、G、I；
（2）死细胞：B、E；
（3）细胞的产物：C、F、H。
2.（1）细胞层次（也是个体层次，因为大肠杆菌是单细胞生物）；
（2）种群层次；
（3）群落层次。
拓展题
1.提示：不是。病毒不具有细胞结构，不能独立生活，只能寄生在活细胞中才能生活，因此，尽管人工合成脊髓灰质炎病毒，但不意味着人工制造了生命。
2.提示：人工合成病毒的研究，其意义具有两面性，用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的。从肯定的角度看，人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒，例如，研制抵抗病毒的药物和疫苗，从而更好地为人类的健康服务；从否定的角度看，人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒，如果这些病毒传播开来，或者被某些人用做生物武器，将给人类带来灾难。
一、 教学目标
1.说出原核细胞和真核细胞的区别和联系。
2.分析细胞学说建立的过程。
3.使用高倍镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点。
4.认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程；讨论技术进步在科学发展中的作用。
二、教学重点和难点
1.教学重点
（1）使用高倍镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点。
（2）分析细胞学说建立的过程。
2.教学难点
原核细胞和真核细胞的区别和联系。
三、教学策略
本节教材引导学生通过观察（大量的实验材料）和比较（原核细胞和真核细胞的异同）来认识细胞的多样性和统一性，从细胞学说的建立过程（科学史）中认识细胞的统一性。本节在教学策略上也应该体现这些思路。
本节教学建议用2课时。其中1课时完成观察细胞的实验，1课时完成原核细胞和真核细胞的比较以及细胞学说的建立过程的学习。
1.领悟原理，细心操作，学会使用高倍镜。
教师应注意提供不同的生物材料，不同生物的各种细胞可以更好地说明细胞的多样性，而不同生物的细胞共有的结构又可以说明细胞的统一性。根据材料的多样性和可行性，教师可以提供给学生下面的一些材料。
教师也可以展示这些生物细胞的图片，给学生观察时提供参考。
正确使用高倍显微镜和制作临时装片是重要的实验室操作技能。在实际教学中，学生的积极性很高，但动手能力较差，很可能找不到所要观察的细胞，制作的临时装片也不合格，因此，需要教师详细示范和指导。高倍显微镜的使用方法步骤见教材图示，但学生并不知其所以然，因此，教师可以在操作前提出问题引导学生思考，学生只有真正理解了这些操作步骤，才能更好地完成观察细胞的任务。
教师针对高倍显微镜的使用可以提出下列问题。
（1）是低倍镜还是高倍镜的视野大，视野明亮？为什么？
提示：低倍镜的视野大，通过的光多，放大的倍数小；高倍镜视野小，通过的光少，但放大的倍数高。
（2）为什么要先用低倍镜观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野的中央，再换高倍镜观察？
提示：如果直接用高倍镜观察，往往由于观察的对象不在视野范围内而找不到。因此，需要先用低倍镜观察清楚，并把要放大观察的物像移至视野的中央，再换高倍镜观察。
（3）用转换器转过高倍镜后，转动粗准焦螺旋行不行？
提示：不行。用高倍镜观察，只需微调即可。转动粗准焦螺旋，容易压坏玻片。
另外，临时装片的制作也是难点，学生容易犯的错误是：用的材料过多；切片太厚；不盖盖玻片，或者盖盖玻片的方法不当；压片的方法不当；气泡太多而不容易观察到细胞，等等，这些都需要教师示范和指导。
使用高倍镜观察各种细胞是手段，认识细胞的多样性和统一性是目标，教师应在学生观察之后及时进行总结。
2.比较见异同，出真知——原核细胞和真核细胞的学习。
原核细胞和真核细胞的学习是本节的教学难点。教师可先采用“顾名思义”的方法，从字面上分析这两类生物的最主要区别在于细胞核。例如，“原核”是指原始的细胞核，“真核”是指真正的细胞核。这两类细胞的“核”到底有什么区别呢？还有没有其他的区别呢？教师可展示细菌细胞和蓝藻细胞的模式图，让学生识图、辨认、归纳和总结，通过比较，学生很自然地得出原核细胞的“核”叫拟核，教师可进一步提出下列问题引导学生观察和思考。
（1）细胞核和拟核在结构上有什么不同？
（2）拟核的成分是什么？与真核细胞的染色体有什么不同？
（3）原核细胞中有什么结构？植物细胞的细胞质中有哪些结构？
（4）你认为原核细胞的结构简单，还是真核细胞的结构简单？
学生回答问题后，教师可进一步列表总结：
表5 原核细胞与真核细胞的区别（教学用简表）
类别
原核细胞
真核细胞
细胞大小
较小 较大
细胞核
无成形的细胞核，无核膜，无核仁，无染色体 有成形的真正的细胞核，有核膜、核仁和染色体
细胞质
有核糖体 有核糖体、线粒体等，植物细胞还有叶绿体和液泡等
生物类群
细菌、蓝藻 真菌、植物、动物
为加深学生对原核生物的认识，教师应以蓝藻为例，具体说明原核生物的一些基本特征。
3.从科学史中认识细胞学说的建立是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
细胞学说的内容比较简单，与义务教育阶段学过的内容相比，只增加了“新细胞可以从老细胞中产生”的要点，这一要点为第6章第1节《细胞的增殖》打基础。关于新细胞怎样从老细胞中产生的问题，细胞学说的建立者施莱登和施旺的观点是不正确的，而修正施莱登和施旺的观点的科学家是魏尔肖。魏尔肖之所以能取得这样的成绩，得益于同时代更多科学家的实验观察和材料的选择及勤奋的工作，也是他不迷信权威的结果。
细胞学说建立的过程体现了科学探究的过程，是一则很好的科学史教育的素材。学生通过认真的阅读，在教师的引导下，可以获得许多重要的启示。例如，科学发现的过程是一个长期的过程，涉及到许多科学家的辛勤工作；科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证；科学学说不是一成不变的，需要不断修正和发展；科学发展与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地促进科学的发展，等等。
四、答案和提示
（一）问题探讨
1.从图中至少可以看出5种细胞，它们分别是：红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、正在分裂的植物细胞和洋葱表皮细胞。这些细胞共同的结构有：细胞膜、细胞质和细胞核（植物细胞还有细胞壁，人的成熟红细胞没有细胞核）。
2.提示：细胞具有不同的形态结构是因为生物体内的细胞所处的位置不同，功能不同，是细胞分化的结果。例如，红细胞呈两面凹的圆饼状，这有利于与氧气充分接触，起到运输氧气的作用；洋葱表皮细胞呈长方体形状，排列紧密，有利于起到保护作用。
（二）实验
1.使用高倍镜观察的步骤和要点是：（1）首先用低倍镜观察，找到要观察的物像，移到视野的中央。（2）转动转换器，用高倍镜观察，并轻轻转动细准焦螺旋，直到看清楚材料为止。
2.提示：这些细胞在结构上的共同点是：有细胞膜、细胞质和细胞核，植物细胞还有细胞壁。各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因是：这些细胞的位置和功能不同，其结构与功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化产生的差异。
3.提示：从模式图中可以看出，大肠杆菌没有明显的细胞核，没有核膜，细胞外有鞭毛，等等。
（三）思考与讨论
提示：绝大多数细胞有细胞核，只有少数细胞没有细胞核。例如，人的成熟的红细胞就没有细胞核。细菌是单细胞生物，蓝藻以单细胞或以细胞群体存在，它们的细胞与植物细胞和动物细胞比较，没有成形的细胞核，而有拟核。拟核与细胞核的区别主要有两点：（1）拟核没有核膜，没有核仁；（2）拟核中的遗传物质不是以染色体的形式存在，而是直接以DNA的形式存在。
（四）资料分析
1.提示：通过分析细胞学说的建立过程，可以领悟到科学发现具有以下特点。
（1）科学发现是很多科学家的共同参与，共同努力的结果。
（2）科学发现的过程离不开技术的支持。
（3）科学发现需要理性思维和实验的结合。
（4）科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
2.细胞学说主要阐述了生物界的统一性。
3.提示：细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础；细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。
（五）练习
基础题
1.B。
2.提示：
（1）人体皮肤：本切片图中可见上皮组织的细胞、角质保护层细胞（死亡）和皮下结缔组织中的多种细胞。
迎春叶：表皮细胞（保护）、保卫细胞（控制水分蒸发和气体进出）、叶肉细胞（光合作用）、导管细胞（运输水和无机盐）、筛管细胞（运输有机物），等等。
（2）动植物细胞的共同点为：都有细胞膜、细胞质和细胞核；不同点为：植物细胞有细胞壁、有液泡，植物细胞一般还有叶绿体。
（3）因为它们都是由多种组织构成的，并能行使一定的功能。例如，人体皮肤由上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织共同构成，人体皮肤有保护、感受环境刺激等功能；迎春叶由保护组织（表皮）、营养组织、机械组织和输导组织等构成，有进行光合作用、运输营养物质等功能。
3.原核细胞和真核细胞的根本区别是：有无成形的细胞核。即真核细胞有核膜包围的细胞核；原核细胞没有细胞核，只有拟核，拟核的结构比细胞核要简单。
它们的区别里包含着共性：细胞核和拟核的共同点是都有遗传物质DNA，体现了彼此之间在生物进化上的联系。
五、参考资料
1.原核细胞和真核细胞
细胞分为原核细胞和真核细胞两种类型，由原核细胞构成的生物称为原核生物，包括细菌、蓝藻、支原体、衣原体，等等。原核细胞与真核细胞相比，有以下几点不同。（1）最小的原核生物支原体的直径只有100 nm，比较大的原核细胞如大肠杆菌的直径为3 μm;真核细胞的直径一般为20～30 μm,人的卵细胞的直径为100 μm。（2）原核细胞的结构比真核细胞的结构要简单得多。原核细胞没有成形的细胞核，即没有由核膜包被的细胞核，只有拟核，拟核由DNA分子构成。拟核没有明显的边界，不含有染色体。原核细胞的细胞质中除核糖体外没有其他的细胞器。有些原核细胞的细胞质中还有很小的环状DNA分子，称为质粒。
下表是原核细胞和真核细胞的比较。
表6 原核细胞与真核细胞的区别（详表）
类别
原核细胞
真核细胞
细胞大小
较小（一般为1～10 μm） 较大（一般为20～30 μm）
染色体
一个细胞只有一条DNA，与RNA、蛋白质不结合在一起 一个细胞有几条染色体，DNA与RNA、蛋白质结合在一起
细胞核
无真正的细胞核，无核膜，无核仁。有拟核 有真正的细胞核，有核膜、核仁
细胞质
除核糖体外，无其他细胞器。细菌一般有质粒 有核糖体、线粒体等多种复杂的细胞器
生物类群
细菌、蓝藻 真菌、植物、动物
2.蓝藻门
旧称蓝绿藻门，藻类植物中最简单、低级的一门。根据近些年来形成的生物分界系统，蓝藻属于原核生物界。但是，蓝藻和原绿藻与植物界又有一些相同之处，故一些文献资料将它们分别归纳为原核藻类中的两个门。藻体是单细胞或群体，不具鞭毛，不产生游动细胞。一部分丝状种类能伸缩或左右摆动。细胞壁缺乏纤维素，由黏肽（含8种氨基酸和二氨基庚二酸以及氨基葡萄糖等）组成，壁外常形成黏性胶质鞘。无真正的细胞核，拟核的组成物质集中在细胞中央，无核膜和核仁，细胞内除含叶绿素和类胡萝卜素外，还含有藻蓝素，部分种类还含有藻红素。色素不包在质体内，而是分散在细胞质的边缘部分。藻体因所含色素的种类和多寡不同而呈现不同的颜色。储藏物质为蓝藻淀粉。繁殖方式主要是分裂生殖，没有有性生殖。主要分布在含有机质较多的淡水中，部分生活在湿土、岩石、树干上和海洋中，有的同真菌共生形成地衣，或生活在植物体内形成内生植物。少数种类能生活在85 ℃以上的温泉内或终年积雪的极地。
自我检测的答案和提示
一、概念检测
判断题
1.×。
2.×。
3.√。
选择题
1.C。2.D。3.B。
画概念图
3个问号分别表示的连接词是：不具有、具有、具有。
二、技能应用
提示：假定人脑每个细胞完全充满水，一个脑细胞的平均大小为1.5×10-15 m3。
如果脑细胞是简单的立方体，那么平均大小的脑细胞每边长度约为1.14×10-5 m。
三、思维拓展
学生可以有不同的回答，略。
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