1.1细胞是生命活动的基本单位教案高一上学期生物人教版必修1

1.1细胞是生命活动的基本单位教案【教学目标】1.从分析细胞学说的建立过程中，总结出植物和动物在结构上具有一致性，形成生物界是一个统一的观念，认为细胞学说的建立是一个不断修正以及发展的一个过程。2.指明生命系统的一个结构层次，简述细胞是基本的生命系统。3.通过分析细胞学说建立的一个过程，指出科学发现的基本特点，举例说出归纳法在科学研究中的具体作用。【教学重难点】教学重点：通过补充科学史了解细胞学说的发现过程。教学难点：分析细胞学说内容理解细胞学说的意义。【新课导入】问题探究：通过问题探究，小组讨论调动学生的积极性和主动性。大熊猫和冷箭竹形态不同，但都是由细胞构成的。1.如果让你提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的，你将如何获取和提供证据？提示：可以将大熊猫和冷箭竹几种器官、组织制成装片或切片，在显微镜下观察这些组织是否由细胞构成；或者查阅科学研究文献，利用科学家已经获得的研究结果为证据。2.与同学相互评价各自的证据是否正确和充分。提示：评价时注重证据获取的可行性和科学性。案例分析：克隆猴2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴“中中”诞生（苏州）；12月5日第二个克隆猴“华华”诞生。2018年1月25日，生物学顶尖学术期刊“Cell”以封面文章在线发表此项成果。2019年1月24日，5只生物钟紊乱体细胞克隆猴登上中国综合英文期刊《国家科学评论》封面，标志着中国体细胞克隆技术走向成熟，实验用疾病模型猴批量克隆“照进现实”，全球实验动物使用数量有望大幅降低，药物研发驶入“快车道”。问题探究，小组讨论自1997年首个体细胞核移植克隆动物“多莉”羊出生以来，利用体细胞克隆技术不仅诞生出包括马、牛、羊、猪和骆驼等在内的大型家畜，还诞生了包括鼠、兔、猫和狗在内的多种实验动物。那为什么克隆猴具有重要的意义？提示：体细胞克隆猴的重要性在于能在一年内产生大批遗传背景相同的模型猴。使用体细胞在体外有效地做基因编辑，准确地筛选基因型相同的体细胞，然后用核移植方法产生基因型完全相同的大批胚胎，用母猴载体怀孕出生一批基因编辑和遗传背景相同的猴群。这是制作脑科学研究和人类疾病动物模型的关键技术。结论：每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。——威尔逊【新课讲解】细胞学说及其建立过程教师讲述：打破动物学和植物学之间的壁垒，揭示动植物存在统一性的科学家是施莱登和施旺，他们建立了细胞学说。细胞学说的建立过程请同学们首先阅读教材第3页：思考与讨论（1）没有显微镜之前，科学家是如何对生物进行观察和研究的？（2）显微镜的发明对生物学领域带来哪些变化？活动1：边阅读，边完成下面表格科学家观察方法观察内容主要成就维萨里比夏2.小结：细胞学说的主要内容（1）建立者：主要是施莱登和施旺（2）细胞学说的主要内容：①细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。②细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同能够组成的整体的生命起作用。.③新细胞是由老细胞分裂产生的3.细胞学说对生物学发展的意义（1）细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性（2）细胞学说在思想观念上打破了在植物学和动物学之间横亘已久的壁垒，也促进了解剖学、生理学、胚胎学等多学科的融通和统一（3）使人们认识到生物的生长、生殖、发育等生理现象奥秘要到细胞中寻找，生物学的研究由器官组织进入细胞水平（4）细胞学说不仅解释了个体发育，也为生物进化论的确立埋下了伏笔。讨论：1.科学家是如何通过获得证据来说明动植物体都是由细胞构成这一结论的？提示通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据，并通过归纳概括形成结论。核心归纳：研究方法——归纳法归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。根据依据事实的不同可分为完全归纳法和不完全归纳法，两者之间的区别是：项目完全归纳法不完全归纳法考察的对象范围考察了某一类事物的所有对象考察了某一类事物的部分对象结论的可靠程度结论是真实可靠的结论不一定真实可靠，有时存在例外的可能讨论：2.施莱登和施旺只观察了部分动植物组织，却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的。”这一结论可信吗？为什么？这一结论对生物学研究有什么意义？可信。在细胞学说建立的过程中，科学家不仅用了不完全归纳法，还揭示了动植物个体与细胞的内在规律性关系（如细胞是动植物生命活动的基本单位，动物体是由受精卵发育来的），这样的科学归纳比一般的不完全归纳更有可信度。这一结论实际上是阐释了动植物在结构上的一致性，突破了植物和动物学之间的壁垒，推动了人们对细胞更深入的研究。3.“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，这是否暗示着你身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史？细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性？通过分析细胞学说的建立过程，你领悟到科学发现具有哪些特点？提示：科学发现需从观察入手;科学发现的过程离不开技术的支持;科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合;科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程.细胞是基本的生命系统教师讲授：根据有无细胞结构对生物进行分类，引导学生进行归纳，尝试对生物进行分类。生物的分类：无细胞结构：病毒有细胞结构：单细胞生物、多细胞生物教师提出问题，引导学生思考、讨论并回答问题。思考与讨论：一个分子或一个原子，也是一个系统吗？如果是，它们是不是生命系统？如果不是，请说明理由。提示：一个分子或一个原子不是一个生命系统，不同层次的生命系统都要有多个组成成分，每个组成成分都执行一定的功能，它们之间相互配合完成生命活动；而一个分子或原子不具有生命系统的功能。（一）病毒的增殖离不开细胞教师展示病毒结构图解和噬菌体侵染大肠杆菌过程图，通过观察图片和教师讲解引导学生归纳病毒的分类，生活方式，繁殖方式。1.病毒的分类：DNA病毒和RNA病毒2.生活方式：寄生3.繁殖方式：复制4.观察：用电子显微镜5.培养：用活细胞培养（二）单细胞生物独立完成生命活动展示草履虫结构示意图，提出问题：草履虫能完成哪些生命活动？如果没有完整的细胞结构，它还能完成这些生命活动吗？学生思考并回答问题。例如：草履虫能独立完成运动，还能完成摄食、呼吸、生长、细胞分裂、应激性等生命活动。（变形虫、衣藻）展示单细胞生物草履虫，变形虫，眼虫和衣藻图片，进而提出疑问。单细胞生物与动物、植物的生命系统层次有何不同?多细胞生物的生命活动实例展示多细胞生物的生命活动实例（缩手反射）图解，提出问题：缩手反射是由一个细胞完成的吗?完成一个简单的缩手反射至少需要哪些细胞的参与？学生思考并回答问题。例如：不是。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……师生共同得出：多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。知识梳理：1.单细胞生物的生命活动与细胞的关系草履虫是单细胞生物，一个细胞就是一个___________，单细胞生物的各项生命活动都是由__________独立完成的。2.多细胞生物的生命活动与细胞的关系多细胞生物完成生命活动依靠_____________________密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。生命活动离不开_____________________。如以细胞___________________为基础的生物与环境的物质和能量的交换，以细胞________________、_______________为基础的生长发育，以细胞内____________________为基础的遗传变异等。3.生命活动离不开细胞病毒：无细胞结构，靠寄生在活细胞中生活和繁殖。单细胞生物：靠单个细胞就能完成各种生命活动。多细胞生物：它们依赖各种分化细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。（四）生命系统的结构层次教师展示植物生命系统的结构层次（冷箭竹）图解和动物生命系统的结构层次（大熊猫）图解，组织学生阅读教材，小组讨论，引导学生举例说明各个结构层次的概念，并完成表格。结构层次概念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。大熊猫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大熊猫的所有个体群落

在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落该区域内大熊猫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大熊猫生活的陆地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

思考与讨论1.叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能？提示：叶的表皮细胞主要起保护作用；心肌细胞是心脏的重要组成部分，众多心肌细胞收缩、舒张使得心脏得以搏动。2.施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织，却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”。这一结论可信吗？为什么？这一结论对生物学研究有什么意义？提示：可信。因为在细胞学说建立过程中，科学家不仅运用了不完全归纳法，还揭示了动植物的个体与细胞的内在规律性关系（如细胞是动植物生命活动的基本单位，动物体是由受精卵这个细胞发育而成的），这样的科学归纳比一般的不完全归纳更具可信度。这一结论，实际上是阐释了植物和动物在结构上的一致性，由此突破了植物学和动物学之间的壁垒，也推动了人们对细胞深入地开展研究。3.大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞？提示：大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠生殖细胞完成的。（通过上面3个问题的讨论可以看出，动植物体的生命活动是靠一个个细胞完成的。）4.生物圈的碳氧平衡是不是与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系？为什么？提示：生物圈的碳氧平衡与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系，因为基本上每个细胞都要进行呼