高中生物教案-第二章 生命活動的基本單位──細胞

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地球上的生物，除病毒等少數種類以外，生物體都是由細胞構成的。細胞是生物體的結構和功能的基本單位，也就是生命活動的基本單位。細胞分為原核細胞和真核細胞兩大類。關于細胞的知識，是學習高中生物課后面各章必備的重要的基礎知識。

一本章的主要內容和特點

本章是在學生初中階段初步學習過細胞的知識，以及在前一章學習了關于生命的物質基礎知識的基礎上，進一步學習高中階段的關于細胞的知識。生物體的一切生命活動，主要是在細胞內進行的。因此，高中階段有必要從細胞是生命活動的基本單位的高度，進一步講述真核細胞的亞顯微結構和主要功能的知識，以及有關細胞增殖、分化、癌變和衰老的知識。

本章包括三節教材：第一節《細胞的結構和功能》；第二節《細胞增殖》；第三節《細胞的分化、癌變和衰老》。第一節《細胞的結構和功能》內容很豐富，共分三小節：第一小節《細胞膜的結構和功能》，本小節內容以及章的引言和第一節的引言，共需用3課時教學；第二小節《細胞質的結構和功能》，需用2課時教學；第三小節《細胞核的結構和功能》，共需用2課時教學。第二節《細胞增殖》，需用1課時教學。第三節《細胞的分化、癌變和衰老》，需用1課時教學。此外，本章有兩個學生實驗。

第一節《細胞的結構和功能》，在分成小節講述之前，用了幾小段文字和一些圖表，先介紹了幾點有關的內容：觀察細胞內部的精細結構，必須應用電子顯微鏡或其他更為精密的儀器；細胞的種類繁多，大小、形狀各不相同，功能也不相同；細胞可分為原核細胞和真核細胞兩大類，絕大多數生物是由真核細胞構成的；細胞雖然微小，但是有非常精細的結構和復雜的自控能力，這些是細胞能夠進行各種生命活動的基礎。真核細胞比原核細胞復雜得多，因此，首先學習關于真核細胞的結構和功能的知識。

第一節的第一小節《細胞膜的結構和功能》，主要講述細胞膜的分子結構和細胞膜的主要功能兩方面的內容。第一方面，關于細胞膜的分子結構，明確提出細胞膜是一層由磷脂和蛋白質構成的膜。在細胞膜的中間是磷脂雙分子層，這是細胞膜的基本支架；有的蛋白質分子排布在磷脂雙分子層的表層；有的蛋白質分子部分嵌插或貫穿在整個磷脂雙分子層中。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的，這種特點對于細胞膜完成各種生理功能非常重要。再有，在細胞膜的外表有一層糖蛋白，叫做糖被，它在細胞生命活動中有重要功能。第二方面，關于細胞膜的主要功能，主要講述細胞膜與周圍環境進行物質交換的功能，而對細胞膜的其他多種功能不可能都加以介紹。由于細胞膜與周圍環境進行物質交換的內容比較復雜，學生在學習上有一定難度，因此教材本著化繁為簡、深入淺出的精神，主要講述了自由擴散方式和主動運輸方式，略去了其他運輸方式。教材強調指出，自由擴散是被動運輸的方式；主動運輸方式的特點是必須有載體蛋白質的協助，需要消耗細胞內新陳代謝所釋放的能量。主動運輸能夠保證活細胞按照生命活動的需要，主動地選擇吸收所需要的營養物質。接著，在講了上述兩種運輸方式的基礎上，明確指出細胞膜的通透性特點：細胞膜是一種選擇透過性膜。

第一節的第二小節《細胞質的結構和功能》，主要講述細胞質基質和細胞器兩方面的內容。第一方面，關于細胞質基質的內容有：細胞質基質中含有多種無機的和有機的化合物；細胞質基質是活細胞進行新陳代謝的主要場所；在細胞質基質中存在著多種細胞器。第二方面，關于細胞器的內容，占了本節的大部分篇幅，重點講了線粒體和葉綠體這兩種細胞器，主要說明這兩種細胞器在動植物體中存在的部位、在細胞內的分布、基本結構和主要功能，這些知識是學習后面有關章節必備的基礎知識。此外，還簡要講述了內質網、核糖體、高爾基體、中心體和液泡這5種細胞器。本節教材最后強調指出，在活細胞完成各種生命活動的過程中，細胞質基質和細胞器是相互協調的，各種細胞器之間也是密切聯系的。公務員之家，全國公務員共同天地

第一節的第三小節《細胞核的結構和功能》，主要講述細胞核的結構、細胞核的主要功能、原核細胞的基本結構三點內容。第一點，關于細胞核的結構，簡要介紹了核膜、核仁和染色質的知識。第二點，關于細胞核的主要功能，強調了細胞核是遺傳物質儲存和復制的主要場所，是細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心，因此它是細胞結構中最主要的部分。第三點，關于原核細胞的基本結構，很簡要地介紹了原核細胞在大小、細胞壁、細胞膜、細胞質、擬核這幾個方面與真核細胞不同的特點，并且強調指出原核細胞最主要的特點是沒有由核膜包圍的細胞核。

第二節《細胞增殖》，在節的引言中指出細胞增殖是生物體的重要基本特征，細胞以分裂的方式進行增殖；細胞分裂是生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎；真核細胞的分裂方式有有絲分裂、無絲分裂和減數分裂三種方式。本節教材主要講述兩方面內容：一方面，以大部分的篇幅講述真核細胞的有絲分裂方式；另一方面，簡要介紹真核細胞無絲分裂方式的特點。

關于有絲分裂的內容，主要有三點。在講述這三點內容之前，先明確指出有絲分裂方式是真核細胞進行細胞分裂的主要方式，多細胞生物體以有絲分裂的方式增加體細胞的數量，體細胞進行有絲分裂是有周期性的。接著，講述第一點內容，即細胞周期，主要講述了細胞周期的概念、細胞周期包括分裂間期和分裂期兩個階段、這兩個階段所占時間的長短。第二點內容，講述細胞分裂間期，強調指出這個時期是新細胞周期的開始，最大的特點是完成了DNA分子的復制和有關蛋白質的合成，為緊接著的細胞分裂期準備了條件，因此，細胞分裂間期是細胞周期中極為關鍵的準備階段。第三點內容，講述細胞分裂期，明確指出這個時期的特點主要是細胞核明顯地發生著染色體的有規律的連續變化。為了研究的方便，分裂期又分為前期、中期、后期、末期。本節教材以較多的篇幅，著重講述了分裂期各個時期細胞核內染色體的變化特點。在講述了有絲分裂上述知識的基礎上，最后指出有絲分裂的重要意義：將親代細胞的染色體經過復制以后，精確地平均分配到兩個子細胞中去；由于染色體上有遺傳物質，因此使生物的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩定性。

關于無絲分裂方式，簡要介紹了這種分裂方式的過程，以及因為在分裂過程中沒有出現紡錘絲和染色體，所以叫做無絲分裂。

關于減數分裂方式，僅僅指出這種分裂方式是一種特殊方式的有絲分裂，與有性生殖細胞的形成有關，具體的分裂過程留待后面的有關章節講述。

第三節《細胞的分化、癌變和衰老》，主要講述了三方面的內容。關于細胞的分化，主要內容有：首先，明確指出細胞分化是生物界中普遍存在的一種生命現象，僅有細胞的增殖，而沒有細胞的分化，生物體是不能正常發育的。接著，講述了細胞分化的概念，并且說明細胞分化是在生物體整個生命進程中的一種持久性變化，但是在胚胎時期達到最大的限度。再有，提出多細胞生物必須經過細胞分化，體內才會形成多種不同的細胞和組織。最后，說明高度分化的植物細胞仍然保持著細胞的全能性。

關于細胞的癌變，之所以放在本節教材的第二部分來講，是因為細胞的畸形分化與癌細胞的產生有直接關系，與細胞分化的知識有密切聯系。細胞癌變的主要內容有：首先，提出癌細胞有一些獨具的特征，教材中只介紹了癌細胞能夠無限增殖、形態結構發生了變化、表面也發生了變化等特征。其次，講述了導致細胞癌變的三大類致癌因子，即物理致癌因子、化學致癌因子和病毒致癌因子，同時也提出了致癌基因。最后，簡要講述了從多方面來預防細胞發生癌變。

關于細胞的衰老，首先說明細胞的衰老和死亡也是一種常見的生命現象。接著，進一步說明衰老的過程是細胞內生理和生化發生變化的過程，最終反映在細胞的形態、結構和功能上發生了變化，因而具有細胞衰老的共同特征，教材中提出了5種衰老的特征。最后指出，至今還沒有一種假說能夠完全揭示細胞衰老的原因。目前的科研工作表明，細胞衰老可能是多種內因和外因共同作用的結果。

二本章與其他章的聯系

1.關于細胞膜的分子結構特點和功能的知識，對于后面學習《生物的新陳代謝》，講述物質出入細胞、物質代謝等內容，是重要的基礎知識。

2.關于細胞器的知識，與講述物質代謝和能量代謝有直接關系。例如，葉綠體的結構和功能與光合作用關系密切，線粒體的結構和功能與有氧呼吸關系密切。

3.關于有絲分裂的知識，對于后面學習《生物的生殖和發育》一章中關于減數分裂的知識，是重要的基礎。

4.關于染色質和染色體的知識，對于后面學習《遺傳和變異》，公務員之家，全國公務員共同天地講述遺傳物質基礎、遺傳的基本規律和變異的知識，都是必備的基礎知識。

三本章的知識結構