3.2细胞器之间的分工合作第2课时教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第2课时用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动目标素养通过制作临时装片、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动，提高实践能力，理解叶绿体的形态和分布、胞质环流的意义。重点难点重点1．制作临时装片，用高倍镜观察叶绿体的形态和分布。2．制作临时装片，在高倍镜下观察细胞质的流动。难点1．观察细胞质的流动，推测细胞质流动的意义。2．叶绿体的形态和分布与叶绿体功能的关系。教学准备教师准备1．提前采集或购买苔藓、黑藻等，在适宜的条件下培养。2．分组实验所需仪器、材料等。3．提前拍摄高倍镜下苔藓小叶的显微结构、黑藻细胞质环流的视频。学生准备1．选择几种自己想要观察的叶片或绿色组织带到实验室。2．复习临时装片的制作、高倍显微镜的使用步骤。导入新课导入一：情境导入植物之所以呈现绿色，是因为植物体的叶片和嫩茎等部位的细胞中含有叶绿体。叶绿体是绿色植物特有的细胞器。藻类细胞中叶绿体数量较少，水绵细胞中只有一个或几个螺旋长带状的叶绿体。在高等植物的叶肉细胞中，叶绿体通常呈什么状态？在细胞中如何分布？细胞质是静止不动的吗？这些问题都可以通过在高倍显微镜下观察得到解决。导入二：复习导入叶片的表皮由一层排列紧密、无色透明的细胞组成。表皮细胞外壁有角质层或蜡层，起保护作用。表皮上有许多成对的半月形保卫细胞。大多数植物的叶片有上、下面之分。上面为受光的一面，呈深绿色。下面为背光的一面，为淡绿色。因叶两面受光情况不同，两面内部的叶肉组织常有分化。近上表皮的叶肉组织，细胞呈长柱形，排列紧密整齐，其长轴常与叶表面垂直，呈栅栏状，故称栅栏组织。栅栏组织细胞的层数，因植物种类而异，通常为1～3层。靠近下表皮的叶肉组织，细胞含叶绿体较少，形状不规则，排列疏松，细胞间隙大而多，呈海绵状，故称海绵组织。（如图）教学过程环节一：实验目的、原理和材料用具1．实验目的（1）使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。（2）观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象。2．实验原理（1）叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的形态和分布。（2）活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。3．实验材料的选择常选用藓类叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作实验材料。（1）藓类叶片很薄，仅有一层细胞，可以取整个小叶直接制片。（2）菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞排列疏松，易撕取；叶绿体数目少且个体大（稍带些叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体）。（3）黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，可直接制片观察；细胞内叶绿体多且体积小，细胞质环流现象比陆生植物明显。4．材料用具材料：藓类叶（或菠菜叶、番薯叶等），新鲜的黑藻。用具：显微镜、载玻片、盖玻片、纱布、镊子、刀片、滴管、培养皿、台灯、铅笔等。设计意图本环节通过课件演示，让学生明确实验目的和实验原理，学会根据实验目的选取合适的实验材料。环节二：方法步骤1．观察叶绿体教师课件出示实验步骤：学生自主进行叶绿体的观察。教师在实验室内巡回指导学生的操作。课件出示叶绿体镜下视野参考图片。学生根据教师的提示寻找合适的视野，并与课件出示的图像进行对比。强调：注意观察叶绿体的形态和分布，尝试对比强光和弱光下叶绿体的形态和分布的异同。2．观察细胞质的流动课件出示实验步骤：学生按照步骤进行操作。提问：你看到了什么现象，能直接看到细胞质在流动吗？试推测细胞质的流动和哪些细胞器或结构有关。学生观察镜下视野，思考问题并回答。提示：细胞质基质是无色的，而叶绿体有颜色，因此可以用叶绿体作为标志进行细胞质流动的观察。细胞质的流动和线粒体、细胞骨架等有关。教师播放提前录制的黑藻叶肉细胞的细胞质流动的视频。学生观看视频，并与自己的观察结果进行对比。出示一个静止画面或者重复播放视频，提问：黑藻叶肉细胞中叶绿体的分布有什么特点？推测一下为什么会出现这种分布现象。提示：黑藻叶肉细胞中的叶绿体大多贴着细胞壁分布，主要是因为受到了中央大液泡的挤压。黑藻细胞中的叶绿体环绕中央大液泡循着同一个方向进行旋转式流动，这就是胞质环流。同一视野中的细胞细胞质环流的方向不完全相同，有顺时针流动的，也有逆时针流动的。设计意图在实验过程中，教师利用课件出示实验步骤，便于学生按照提示进行操作。在观察时，教师提供事先准备好的高倍显微镜下的叶绿体图像，学生可以一边观察一边与课件中的图像进行比对，从而迅速、准确地找到需要观察的视野，确保实验质量。环节三：结果与讨论1．实验结果学生各实验小组提交实验结果。教师进行评价和讲解：（1）叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。（2）黑藻叶片处于饱含水分的状态时，细胞质处于流动的状态，其流动方式为环流式。2．讨论学生以小组为单位，讨论下列问题：（1）叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？提示：叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在强光下，叶绿体会以椭球体的侧面或顶面朝向光源，避免叶片被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以椭球体的正面朝向光源，可以接受较多的光照。又如，叶片栅栏组织（接近上表皮）细胞中的叶绿体较海绵组织（接近下表皮）细胞中的多，这使得叶片的叶绿体能够接受更多的光照进行光合作用。（2）植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？提示：细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需的原料、酶、细胞器等物质和结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。设计意图通过对实验结果的交流和评价，发现问题，解决问题。对实验结果进行分析、讨论，帮助学生认识叶绿体的形态，发现胞质环流的现象，理解细胞质流动的意义。教学研讨这节课主要是用高倍显微镜观察叶绿体的颜色、形态和分布及细胞质的流动，实验成功的关键因素是选择合适的材料。藓类叶片较小且薄，植株基部比尖部的细胞体积大，更易于观察叶绿体。新鲜黑藻幼嫩叶片的细胞活力高，细胞代谢速率快，易观察到胞质环流现象。因此，提前准备好实验材料非常重要。使用苔藓小叶和黑藻叶片制作临时装片比较容易，因此本实验的重要环节就是观察。有的同学观察时不知道看到的视野是否正确，教师可以用课件出示提前拍好的图像和视频，帮助学生准确观察。教师在巡视指导的过程中，重点放在物镜和载玻片的距离、标本是否在通光孔中央等方面