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第三章细胞的基本结构
第2节细胞器之间的分工合作
一、教学目标的确定
课程标准的具体要求是:阐明细胞具有多个相对独立的结构，承担着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。
依据上述要求，本节课教学目标确定为
1.通过自主学习、合作学习和教师精讲，能够举例说出几种细胞器的结构和功能；
2.对比不同细胞器的结构与功能，举例说明细胞器结构与功能的相关性。
二、教学设计思路
本设计充分利用教材中丰富的图文资料引导学生学习。
各种细胞器的结构与功能以图文结合的方式呈现，适合学生自主学习。
引导学生在自主学习的基础上，借助表格和题归类比较、交流疑惑、发表见解、归纳总结。
教师根据学生自主学习和交流研讨的情况进行精讲，答疑解惑，补充拓展。
通过学生自己动手制作细胞器模型，进一步加深对细胞器结构与功能的认识，理解细胞器结构与功能的相关性。
最后预留一部分时间给学生进行反思总结，培养学生良好的学习
三、教学实施的程序。
![高中生物必修1第3章第2节细胞器——系统内的分工合作 (共72张PPT)[优秀课件][优秀课件]](https://img.taocdn.com/s1/m/80612b95c281e53a5802ffbc.png)
第3章细胞的基本结构
第2节细胞器——系统内的分工合作
【学习目标】
①举例说明几种细胞器的结构和功能。
②了解分离各种细胞器的科学方法。
③了解植物细胞与动物细胞的区别。
【学习重点】
几种细胞器的结构和功能。
【学习难点】
①如何掌握集中细胞器的结构和功能。
②如何将这些细胞器的功能和生物体的相关生命现象联系起来并灵活运用【课前预习】
1.线粒体是的主要场所，细胞所需能量的来自线粒体，具有层膜，是细胞的“”
2.
【知识点拨】
知识点一：细胞器的分工
知识点二：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
（一）分布、形状
1、叶绿体分布于叶肉细胞的细胞质中，呈扁平的椭球形或球形。
2、线粒体分布于动植物细胞中，呈短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
（二）染色、观察
1、叶绿体呈现绿色，容易观察，不需染色。
2、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，
而细胞质接近于无色。
（）实验过程
1、观察叶绿体：制作藓类叶片临时装片→低倍镜下找到叶片细胞→高倍镜下观察。
2、观察线粒体：取材→染色→制片→低倍镜下找到口腔上皮细胞→高倍镜下观察。
知识点三：细胞间的协调配合。
【2019统编版】统编人教版高中生物必修1第三章《细胞的基本结构》全章节教案3.1《细胞膜的结构和功能》教学设计教材分析：“细胞膜的结构和功能”是生物必修一第3章“细胞的基本结构”的第一节内容。
本节课的教学内容是在学习了细胞的化学组成的基础上进行的，主要包括细胞膜的功能、细胞膜的物质组成、细胞膜的探究历程、流动镶嵌模型等内容，这有利于学生巩固前面所学的知识，又能为学生学习细胞的代谢作好铺垫，在教材中起着承上启下的桥梁作用。
教学目标与核心素养：生命观念：说出细胞膜的结构与功能。
科学思维：理解细胞膜的结构与功能的适应性。
科学探究：通过模拟实验，探究膜的透性。
社会责任：认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践以及对科学的热爱。
教学重难点：1．细胞膜的主要功能；2．流动镶嵌模型的基本内容；3．领悟科学研究的过程与方法。
课前准备：PPT课件课时安排：1课时教学过程：PPT展示相关图片，引出问题：细胞中有无细胞膜的存在？材料：科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞。
结论：细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜（质膜）。
一、细胞膜的功能1、将细胞与外界坏境分隔开人们普遍认为生命起源于原始的海洋，原始海洋中的有机物逐渐聚集并且相互作用，演化出原始的生命。
在原始海洋这盆稀薄的热汤中，膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的秕，保障了细胞内部环境的相对稳定。
实验分析：实验一：取A、B两个烧杯，分别加入等体积的清水和沸水，然后将新鲜的紫色苋菜叶分别浸入A、B两个烧杯中，观察颜色的变化。
实验二：取数量相等的玉米粒两份，为A、B两组，将B组玉米粒煮熟，然后分别加入红墨水，几分钟后用缓水流冲洗两组玉米粒。
思考：实验一中B烧杯的水为什么变成紫红色？而A烧杯颜色不变？实验二中B组玉米粒为什么被染成红色，而A组的颜色不变？你能根据实验现象推测细胞膜的功能吗？2、控制物质进出细胞“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。
3.2.2 细胞器之间的分工合作教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1一、教材分析本节课选自人教版（2019）必修1第3章“细胞的基本结构”，第2节“细胞器之间的分工合作”。
本节内容主要介绍细胞内各种细胞器的结构和功能，以及它们之间的相互协作关系。
通过本节课的学习，学生能够了解细胞内各种细胞器的形态、分布和功能，理解细胞器之间分工合作的重要性，培养学生观察、比较、分析的能力。
二、核心素养目标1. 生命观念：通过学习细胞器之间的分工合作，使学生形成结构与功能相统一的观点，理解生命活动的复杂性和多样性。
2. 科学思维：培养学生运用归纳与概括的方法，分析细胞器之间的相互关系，形成系统思维。
3. 科学探究：通过观察细胞器的图片和模型，指导学生进行实验操作，培养学生的观察力和动手能力。
4. 社会责任：引导学生关注细胞生物学在医学、农业等领域的应用，激发学生的社会责任感。
三、学习者分析1. 学生已经掌握了哪些相关知识：学生已经学习过细胞的基本结构，了解了细胞膜、细胞质、细胞核等基本概念。
此外，学生还学习过细胞膜的功能，如选择透过性、流动性等。
2. 学习者的学习兴趣、能力和学习风格：高一学生正处于青春期，对新鲜事物充满好奇，具有较高的学习兴趣。
他们的抽象思维和逻辑思维逐渐发展，具备一定的自主学习能力。
在学习风格上，他们喜欢合作、探究，善于从多角度思考问题。
3. 学生可能遇到的困难和挑战：细胞器之间的分工合作涉及到多种细胞器的结构和功能，学生可能会对细胞器的名称、形态和功能产生混淆。
此外，理解细胞器之间的协同作用和调控机制也是学生学习的难点。
在教学过程中，要注意引导学生进行观察、比较、分析，培养他们的科学思维能力和实验操作技能。
四、教学方法与策略1. 选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：- 讲授法：教师以清晰、生动的语言向学生讲解细胞器的结构和功能，强调细胞器之间分工合作的重要性。
第2节细胞器——系统内的分工合作1.下列有关细胞质基质的说法不正确的是( A )A.细胞质基质中含有核糖体、线粒体等多种细胞器B.细胞质基质能为细胞代谢提供脂质、糖类和氨基酸等物质C.细胞质基质含有水和无机盐,呈胶质状态D.细胞质基质中含有多种酶,能进行多种化学反应解析:细胞质包括细胞器和细胞质基质。
细胞质基质是新陈代谢的主要场所;含有水、无机盐、脂质、核苷酸、氨基酸等物质;细胞质基质呈胶质状态,其中含有多种酶,进行着多种化学反应。
2.如图是某些细胞器的亚显微结构模式图,相关叙述错误的是( A )A.①是中心体,与洋葱根尖细胞有丝分裂有关B.②是线粒体,是真核细胞有氧呼吸的主要场所C.③是叶绿体,是植物叶肉细胞进行光合作用的场所D.④是内质网,是细胞内蛋白质加工的“车间”和脂质的合成场所解析:①表示中心体,存在于动物细胞和低等植物细胞中,洋葱根尖细胞没有中心体;②表示线粒体,普遍存在于真核细胞,是进行有氧呼吸的主要场所;③表示叶绿体,主要存在于叶肉细胞中,是进行光合作用的场所;④表示内质网,是细胞内表面积最大的膜结构,内质网的功能是进行蛋白质的加工、运输以及与脂质合成有关。
3.将有关生物材料直接制成临时装片,在普通光学显微镜下可以观察到的现象是( A )A.菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体B.花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒C.人口腔上皮细胞中线粒体数目较多D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见解析:菠菜叶片的下表皮保卫细胞中含有多个绿色扁平的叶绿体,不需染色直接制成临时装片就可观察;花生的子叶细胞需经苏丹Ⅲ染液染色后制成临时装片,才能观察到多个橘黄色的脂肪颗粒;人口腔上皮细胞中的线粒体是无色的,需用活细胞染色剂健那绿染液染色后才能观察到被染成蓝绿色的线粒体;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中清晰可见的是紫色的大液泡,观察不到细胞核。
4.用高倍显微镜观察黑藻叶绿体时,可见叶绿体( D )A.具有双层膜B.呈绿色带状C.内部有许多基粒D.呈绿色椭球形解析:本题考查用光学显微镜观察叶绿体形态的相关知识。
叶绿体的双层膜结构和内部的基粒在电子显微镜下才能观察到,在高倍的光学显微镜下观察不到。
黑藻的叶绿体不是绿色的带状而是绿色的扁平椭球形或球形,水绵细胞中的叶绿体才是绿色的带状。
5.如图用含3H标记的氨基酸注射到下列细胞中,则出现3H的部位依次为( B )A.①③⑦⑤⑥B.①③②⑥④C.①③⑦⑥④D.③②⑤⑥④解析:①是核糖体;②是高尔基体;③是内质网;④是分泌蛋白;⑤是线粒体;⑥是囊泡。
被3H 标记的氨基酸是合成分泌蛋白的原料,而分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成肽链→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。
所以出现3H的部位依次是①③②⑥④。
6.采用一定手段破坏细胞中的高尔基体,下列各项受影响最小的是( C )A.浆细胞合成并分泌抗体B.植物细胞进行有丝分裂C.呼吸酶的合成D.细胞中溶酶体的形成解析:高尔基体在植物细胞中的作用主要是细胞分裂末期参与细胞壁的形成,在动物细胞中的作用主要是参与分泌蛋白的合成,抗体是分泌蛋白,呼吸酶不属于分泌蛋白;细胞中的溶酶体起源于高尔基体。
7.有实验表明细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中具有一些相同的蛋白质,而且这类蛋白质在细胞膜中含量较少,在内质网膜中含量较多,在高尔基体膜中的含量介于两者之间。
据此判断下列说法正确的是( D )A.这类蛋白质的分布说明细胞膜是由内质网直接转化而来的B.这类蛋白质的分布说明同一细胞中不同生物膜的成分、结构相同C.这类蛋白质的分布说明高尔基体能够对蛋白质进行加工D.这类蛋白质的分布说明生物膜在结构上具有统一性和差异性解析:相同的蛋白质出现在细胞膜、内质网膜和高尔基体膜上,说明生物膜在结构上具有统一性,同时由于这类蛋白质在三种膜上的含量不同,又说明生物膜在结构上存在差异性。
8.细胞膜、核膜及细胞器膜统称为生物膜。
下列对生物膜叙述不正确的是( D )①各种生物膜的化学组成和结构完全相同②各种细胞器膜在结构和功能上都是各自独立的③细胞膜在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换、信息传递的过程中起重要作用④生物膜把细胞质分隔成多个微小的结构,使多种化学反应同时进行,而互不干扰⑤细胞内广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点,为多种化学反应的进行提供条件A.②④B.②③C.③⑤D.①②解析:各种生物膜的组成成分和结构很相似,但物质含量有所区别;各种细胞器膜在结构和功能上紧密联系。
9.如图①～⑤分别表示细胞器结构模式图,⑥为细胞膜亚显微结构模式图。
请据图回答有关问题:(1)分离细胞器的常用方法是,观察②需用到染色剂。
(2)图1的①～⑥中不属于生物膜系统的是(填序号),具有单层膜的细胞器有(填序号),结构②④中,能增加膜面积的结构分别是②、④。
(3)胰岛B细胞产生、加工、运输和分泌胰岛素到细胞外,依次经过的膜结构是(填序号)。
若用35S标记一定量的氨基酸来培养该细胞,测得细胞内三种细胞器上放射性强度发生的变化如图2所示,则图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示细胞器的名称依次是。
(4)在合成和分泌胰岛素的过程中,膜面积增大的细胞结构是,膜面积减小的细胞结构是。
解析:(1)分离细胞器的常用方法是差速离心法,健那绿可将活细胞中的线粒体染成蓝绿色。
(2)核糖体没有膜结构,高尔基体和内质网是具有单层膜的细胞器,线粒体能增加膜面积的结构是嵴(或内膜),叶绿体增加膜面积的结构是类囊体(囊状结构或基粒)。
(3)胰岛素是分泌蛋白,合成和分泌经过的膜结构是内质网→高尔基体→细胞膜。
胰岛素合成场所在核糖体上,通过内质网运输到高尔基体。
若用35S标记一定量的氨基酸来培养该细胞,测得细胞内三种细胞器上放射性强度发生的变化如图2所示,则图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示细胞器的名称依次是核糖体、内质网、高尔基体。
(4)根据分泌蛋白的合成和分泌过程,在合成和分泌胰岛素的过程中,膜面积增大的细胞结构是细胞膜,膜面积减小的细胞结构是内质网,高尔基体膜面积几乎不变。
答案:(1)差速离心法健那绿(2)⑤①③嵴类囊体(基粒)(3)③①⑥核糖体、内质网、高尔基体(4)细胞膜内质网B级等级性水平训练10.如图是根据细胞器的相似或不同点进行分类的,下列选项中不是此图分类依据的是( D )A.是否能进行能量转换B.单层膜还是双层膜C.是否含有色素D.是否含有蛋白质解析:叶绿体和线粒体能进行能量转换,而高尔基体和液泡不能进行能量转换;叶绿体和线粒体具有双层膜,而高尔基体和液泡具有单层膜;叶绿体和液泡含有色素,而线粒体和高尔基体不含色素;叶绿体、线粒体、高尔基体和液泡均具有膜结构,而膜的主要成分是蛋白质和磷脂。
11.(2016·湖南益阳期末)如图为高等植物细胞结构的概念图,下列相关叙述正确的是( C )A.图中b成分是纤维素和果胶B.图中c是指细胞膜,e是指细胞质C.图中b可以代表细胞核D.图中g和h都具有双层膜结构,内膜都向内折叠形成嵴解析:图中b表示的应为细胞核,d是细胞壁,其成分为纤维素和果胶;c是细胞膜,a是细胞质,e是细胞质基质;图中g和h分别是叶绿体和线粒体,具有双层膜结构,但只有线粒体内膜向内折叠形成嵴。
12.用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器,经测定其中三种有机物的含量如图所示。
以下有关说法正确的是( C )A.细胞器甲是线粒体,所有生物的呼吸作用都在线粒体中进行B.细胞器乙只含有蛋白质和脂质,肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关C.若细胞器丙不断从内质网上脱落下来,将直接影响分泌蛋白的合成D.醋酸杆菌细胞与此细胞共有的细胞器可能有甲和丙解析:题干中提出该细胞为“动物细胞”,甲中含有蛋白质和磷脂,并含有少量核酸,符合条件的只有线粒体,线粒体是有氧呼吸的主要场所,无线粒体的生物也能进行细胞呼吸;乙中只含有蛋白质和磷脂,可能为内质网、高尔基体、溶酶体等,溶酶体与分泌蛋白的加工和分泌无关;丙中只包含蛋白质和核酸,符合条件的只有核糖体;醋酸杆菌属于原核生物,原核生物只有核糖体一种细胞器。
13.如图表示从血液中制备核糖体的大致过程,对该过程的叙述中,不合理的是( C )A.步骤①加入14C氨基酸的目的是步骤⑤阶段检测核糖体B.步骤②的目的是破坏细胞膜C.步骤①加入14C氨基酸的时间越长效果越好D.步骤③④的目的是分离细胞器或细胞结构解析:氨基酸可在核糖体上合成肽链,因此步骤①加入14C氨基酸的目的是标记核糖体,如果时间过长,合成的多肽链可能会转移到其他的细胞器中,分离到的具有放射性的细胞器就不一定只有核糖体了。
14.在适宜的条件下,研碎绿色植物的叶肉细胞,放入离心管中并依次按如图1处理。
第一次分离成沉淀P1和上清液S1;随后又将S1分离成沉淀P2和上清液S2;第三次离心将S2分离成沉淀P3和上清液S3;最后一次将S3分离成沉淀P4(含核糖体)和上清液S4。
根据P1、P2、P3、P4中所含成分回答下列问题:(1)由图可知,从细胞中分离各种细胞器的方法是先将细胞破坏,再用的方法获得各种细胞器。
(2)图中DNA含量最多的是,合成蛋白质的结构存在于中。
(3)如图2Ⅰ～Ⅳ代表四种类型细胞的亚显微结构模式图,请据图回答:①P2中的细胞器与如图的结构[ ] 相对应。
②若要在高倍镜下观察人的P3的棒状结构,应选择图类细胞做实验材料,一般还需要对细胞进行染色处理;P3与图2中结构[ ] 相对应。
③如果是洋葱根尖成熟区细胞,属于图类细胞,图中不应有的结构是[ ] 。
④能进行光合作用的是图类细胞。
解析:图1:研碎绿色植物的叶肉细胞,各种成分中含有细胞器等,画出示意图:分析题图2:Ⅰ含有中心体,不含细胞壁,属于动物细胞;Ⅱ不含中心体,含有叶绿体、液泡和细胞壁,属于高等植物细胞;Ⅲ是蓝藻细胞(原核细胞);Ⅳ含有中心体、叶绿体和细胞壁,属于低等植物细胞。
图中结构①～⑥依次是核糖体、线粒体、中心体、叶绿体、液泡、高尔基体。
答案:(1)差速离心(2)P1S1、S2、S3和P4(3)①④叶绿体②Ⅰ②线粒体③Ⅱ④叶绿体④Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ15.为了观察叶绿体、细胞质流动以及进行生物组织中有机物的鉴定,现按下表进行各组实析回答:(1)黑藻是观察细胞质流动的理想材料,原因是①②;若观察时发现细胞质不流动,或者流动很慢,应立即采取措施,加速细胞质流动,可采取的措施是。
(试举一例)(2)上述实验中需要的材料用具除显微镜外,还需刀片、镊子、滴管、吸水纸、。
(3)如果将B组材料作A组处理后再观察,则与原B组实验相比,显微镜下细胞质的流动情况是。
(4)E组实验的目的是。
(5)在D组实验中,要选取菠菜叶稍带些叶肉的表皮,原因是。
解析:(1)黑藻叶片薄且细胞质流动快,是观察细胞质流动的理想材料。
