科学前沿 组装细胞PPT配套优秀教学设计内容

1、教学目标

知识目标

学生辨别显微镜的构造和功能，学会使用显微镜。

结合实验观察代表性生物说出原核细胞与真核细胞的区别和统一性。

掌握细胞学说的基本内容。

能力目标

学会制作临时装片并尝试使用显微镜高倍镜观察，提高科学实验技能。

通过讨论，比较真核生物和原核生物的特点。

结合现有知识，尝试提出细胞学说的不足和缺陷。

情感态度价值观目标

认识细胞学说的建立是一个不断继承、修正和发展的探究过程，认同科学技术的进步对科学的发展的重要作用。

理解细胞的多样性和统一性，尤其是细胞学说的建立对于体现生物界统一性的重要意义。

2学情分析

初中生物基础较好，对显微镜较为熟悉，对细胞知识具有一定的基础，对本部分内容掌握不是很困难，因此以学生自主学习为主。

3重点难点

教学重点

高倍显微镜的使用和注意事项。

真核细胞和原核细胞的比较。

细胞学说的建立过程及意义。

教学难点

高倍显微镜的使用方法和注意事项。

细胞的统一性和多样性的体现。

4教学过程 4.1 学生辨别显微镜的构造和功能，学会使用显微镜。

学会制作临时装片并尝试使用显微镜高倍镜观察，提高科学实验技能。

高倍显微镜的使用和注意事项。

高倍显微镜的使用方法和注意事项。

教学活动

活动1【导入】复习生命系统结构层次

老师：【讲述】在第一节课中，我们一起了解了生命系统的结构层次啊，这里我们再简单回顾它的基本内容。

【提问】生命系统包括哪些层次呢？由大到小来说说看。

学生：【回答】生物圈、生态系统、群落、种群、个体、系统、器官、组织、细胞。

老师：【讲述】好的，同学对这部分应该掌握的都比较好。我们还说过，细胞是生命活动的基本单位，那么这节课我们就从细胞开始，来研究生命系统的每一个层次。

活动2【活动】新课：使用高倍显微镜观察几种细胞

老师：【播放课件

提问】请同学们看课件，这里呢，有一些细胞的照片，同学们看看能不能说说它们的名称？它们哪些共同的结构嘛？

学生：【观察课件

回答】红细胞、神经细胞、肌肉细胞、洋葱表皮细胞。它们共同的结构是有细胞膜、细胞质、细胞核。

老师：【讲述】根据同学们的回答，是不是可以画出细胞的模式结构图（边复述学生的回答边在黑板上画出，最后在课件中展示）。那么好，这就是一个细胞的基本将结构了，为了了解细胞的内部构造，今天我们一起学习利用高倍显微镜，来观察。

【课件】请同学对照试验台上的显微镜，我们一起来认识显微的构造。（对照课件图片讲解显微镜构造）

学生：【观察】观察显微镜的外部结构并听取老师讲解使用时的注意事项。

老师：【讲述】用于显微镜观察的材料要制作成临时装片，才能观察。一般临时装片的制作方法是，取载玻片置于实验台上，在其中央位置滴加一滴清水，将待观察的材料放入清水中，用镊子夹取盖玻片让一侧与载玻片接触，成45°角，迅速放下，即可。装片制备完成，就开始观察。首先转动反光镜使视野明亮，然后在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物象移至视野中央，紧接着转动转换器，换成高倍镜，进行观察并用细准焦螺旋调焦使视野更加清晰。（观察材料待定，本教案以水绵、叶的保卫细胞和动物红细胞为例准备）。下面的时间呢，同学就按照分组的要求（了解实验室的安排再在课前决定）制作临时装片并观察。

学生：【操作】制作临时装片并在高倍镜下观察。（老师在实验室内巡视，强调操作的规范性和注意事项，了解学生完成实验的情况并作相应的指导）

老师：【讲述

提问】好，实验时间差不多了，我们一起来看看大家的实验成果啊。课件中呢是老师课前预实验观察到的三种生物的细胞，大家对照着看看是不是都观察到了呢。这是三种不同的生物，同学来比较下，这三种细胞的结构有什么相同之处呢？能不能结合它们的功能说说它们之间的差异？为什么呢？

学生：【回答】三种细胞都观察到了。它们有共同的结构是细胞膜、细胞质和细胞核。因为不同的细胞完成不同的生理功能，所以其外在结构是有很大差异的。

老师：【总结】就如同学们所说，细胞都具有共同的结构细胞膜、细胞质和细胞核，这也就是细胞体现统一性的地方。同时同学们也分析了不同细胞其结构是有很大差异的。动植物细胞有很大差异，同时在同一个多细胞生物体内由于细胞结构和功能的分化，构成其生物体的细胞也是呈现多种多样的，这就体现了细胞的多样性。

老师：【结束语】好，本次实验完成的非常顺利，同学课后完成练习的相关作业和实验报告。

基本背景

1990年，科学家发现人体生殖道支原体可能是最小、最简单的细胞。1995年，美国科学家文特尔（C.Venter)领导的研究小组，对这种支原体的基因组成进行了测序，发现它仅有480个基因。如果在480个基因中辨认出细胞生活必不可少的“基本基因”，那么就有希望人工合成这些基因——一段不长的DNA分子。

方法与结果

文特尔的方法是破坏一个又一个基因，看哪些基因是绝对不可或缺的，终于筛选出了300个对生命活动必不可少的基因，但其中的100个基因的重要性尚不清楚。

结论

文特尔以及其他一些科学家认为，如果能人工合成这300个基因的DNA分子，再用一个细胞膜把它和环境分隔开，在培养基中培养，让它能够生存、生长和繁殖，组装细胞就成功了。科学家现在已经能够合成长度为5000个碱基对的DNA片段，文特尔估计生殖道支原体的DNA的碱基对比这要多100倍，因此，DNA的人工合成还需要方法上的创新。怎样给DNA分子包上细胞膜也是一个难题。他们的设想是，把生殖道支原体细胞的DNA破坏掉，再把人工合成的基因组“注入”支原体细胞，但是目前还没有找到好的“注入”方法。

发展

随着细胞分子生物学的迅速发展，人类对干细胞的研究取得了巨大成就。目前干细胞研究的对象包括胚胎干细胞和成体干细胞。具备强大的分化潜能的干细胞为细胞组装的研究提供了丰富的细胞来源。

另一方面，随着物理技术和微制造技术的发展，相继出现了一些精密操纵微米甚至纳米级微粒、微滴的使能技术，如光镊、激光引导直写（LGDW）、微滴喷射、微笔、蘸笔纳米技术等。这些技术利用光、电、热和压电等物理效应，可以操纵粒子在三维空间进行组装。其中一部分使能技术由于对细胞的生理伤害较小，已经被用来组装细胞。