1、第一章 走進細胞第一節 從生物圈到細胞 教材分析生物圈是所有生物共同的家園，生物圈中的生物盡管多種多樣，千姿百態，但細胞是構成生物體結構和功能的基本單位，并且有的生物就是由一個細胞構成的，即使是沒有細胞結構的微小生物病毒，也必須依賴活細胞生活。因此，從宏觀的生物圈逐級深入到微觀的細胞，有利于學生用全局的、系統的觀點來認識生物界。同時，從細胞到生物圈這些生命系統的各個結構層次，是本模塊和其他模塊將要逐一研究和學習的內容。本節的教學重點是：（1）生命活動建立在細胞的基礎之上；（2）生命系統的結構層次。 本節的教學難點：生命系統的結構層次。結合多媒體演示，引導學生觀察、閱讀，通過質疑討論、反饋矯正、

2、歸納、總結的方法來突出重點、突破難點。“三維”教學目標知識與能力：1舉例說明生命活動建立在細胞基礎上2說出生命系統的結構層次3初步學會分析生物學知識素材過程與方法：體驗從生活實例中去探求知識的過程。情感、態度、價值觀：認同細胞是最基本的生命系統課時安排：1課時教學策略本節在教學上可以采取以下策略。1生命活動離不開細胞選擇SARS病毒作為“問題探討”的素材，是基于以下兩點理由。（1）SARS病毒給人類的健康造成非常嚴重的后果，是社會關注的熱點，是學生經歷過并且相對比較熟悉的一類病毒，容易激發學生的學習興趣。（2）病毒不是一個細胞，不具有細胞的結構，但它不能離開活細胞而獨立生活，選擇SARS病毒侵

3、害人體肺部細胞作為“問題探討”的素材，有助于服務“生命活動離不開細胞”的主題。因此，在教學時應注意將病毒與細胞聯系起來，但不宜要求學生深入學習SARS病毒的相關知識。教師可以用多媒體展示SARS病毒的電鏡照片或模式圖、SARS患者肺部X光片示彌漫性陰影圖，引導學生回顧初中學過的病毒的結構組成，并與細胞作簡單比較。同時探討教材中的兩個問題，達成“像病毒那樣沒有細胞結構的生物，也必須依賴活細胞才能生活”的認識。圖1SARS病毒電子顯微鏡照片 SARS之免疫螢光抗體檢測圖2SARS病毒顆粒電鏡照片 圖3病理切片SARS病毒屬于冠狀病毒科，病毒粒子多呈圓形，有囊膜，外周有冠狀排列的纖突，病毒直徑在80

4、-120nm之間(圖2)。 病毒散在分布于細胞漿中，呈圓形，直徑多在90nm左右。感染病毒的細胞線粒體腫脹，部分線粒體外膜或嵴溶解（圖3）。在廣州地區和北京地區的尸解肺組織標本感染的Vero-E6細胞中均查見大量的病毒顆粒，多呈圓形，直徑在80nm左右。病毒顆粒主要分布在胞漿的內質網池、胞漿空泡內和細胞外，多聚集成堆（圖4）。感染病毒的細胞可見內質網擴張，線粒體腫脹、嵴溶解，細胞核染色質凝聚，邊集。圖4組織切片電鏡照片SARS病毒為單鏈單節段（+）RNA病毒，全長29.725kb,具有11個ORF（Open Reading Frames），分別編碼：依賴于RNA的RNA聚合酶、4種結構蛋白（S

5、，E，M，N蛋白）、5種未知蛋白（圖5）。與其它宿主來源冠狀病毒的序列比較，進化分析，呈一單獨的分支（圖6）。病毒在增殖過程中雖沒有逆轉錄過程，但RNA聚合酶沒有矯正機制，變異較大，現已知SARS病毒至少有6個變種。這給治療SARS帶來了巨大困難。圖5人的可能傳染途徑SARS病毒主要經過緊密接觸傳播，以近距離飛沫傳播為主，也可通過手接觸呼吸道分泌物，經口鼻眼傳播，另有研究發現存在糞口傳播的可能（圖5）。是否還有其他傳播途徑尚不清楚。癥狀主要表現為：持續高燒（高于38），頭痛和全身酸痛、乏力，干咳、少痰，部分病人有氣促等呼吸困難癥狀，少數進展為呼吸窘迫綜合征，肺部影像學顯示肺炎改變（圖6圖9）。

6、一般感冒病征包括發燒，咳嗽，頭痛，可在數日后轉好，并且一般沒有肺炎跡象外周血白細胞計數無明顯變化，淋巴細胞計數減少。抗菌藥無效。SARS病毒能侵犯多種臟器，引起免疫系統對臟器的過度攻擊，導致嚴重的臟器損傷。圖6  SARS患者三天胸透照片 圖7 SARS患者五天胸透照片圖8 SARS患者八天胸透照片 圖9 SARS患者十天胸透照片關于讓學生理解“生命活動離不開細胞”的觀點，教材中的資料分析已比較全面，分別是從生命特征的不同方面，不同生物體的不同生命活動等來論證這一觀點的。下表反映了編者的意圖。（用多媒體演示）表1 生命活動離不開細胞的實例生物生物類型生命活動基本特征說明草履蟲單細胞生

7、物運動和分裂運動和繁殖單細胞生物具有生命的基本特征人多細胞生物生殖和發育繁殖、生長和發育多細胞生物的生命活動是從一個細胞開始的，其生長和發育也是建立在細胞的分裂和分化基礎上的人多細胞生物縮手反射應激性反射等神經活動需要多種細胞的參與艾滋病病毒非細胞形態的生物侵入人體的淋巴細胞繁殖病毒在活細胞中繁殖人人和高等動物免疫應激性免疫作為機體對入侵病原微生物的一種防御反應，需要淋巴細胞的參與由于本資料中的一些事例是義務教育階段七年級涉及的內容，因此，在分析本資料時，除按照教材的問題引導學生討論外，教師還可以補充一些問題供學生思考。例如，草履蟲是單細胞生物還是多細胞生物？它具有生物的哪些基本特征？人類發育

8、的起點是從什么細胞開始的？新生兒逐漸發育長大是由于細胞發生了怎樣的變化？等等。2生命系統的結構層次“生命系統的結構層次”是本節的難點，教師應引導學生系統地理解這幾個層次，在理解這些結構層次時，教師可以適當地補充各個層次的名詞解釋，以利于學生從微觀到宏觀，步步緊扣地理解生命系統的嚴密性、層次性和多樣性。教師可以按下表的方式呈現這幾個層次的遞進關系。（用多媒體演示）表2 生命系統的結構層次結構層次概念舉例學生舉例細胞細胞是生物體結構和功能的基本單位心肌細胞組織由形態相似，結構、功能相同的細胞聯合在一起心肌組織器官不同的組織按照一定的次序結合在一起心臟系統能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個器官按照

9、一定的次序組合在一起循環系統個體由各種器官或系統協調配合共同完成復雜的生命活動的生物。單細胞生物由一個細胞構成生物體龜種群在一定的自然區域內，同種生物的所有個體是一個種群該區域內同種龜的所有個體群落在一定的自然區域內，所有的種群組成一個群落該區域內龜和其他所有生物的種群生態系統生物群落與它的無機環境相互作用而形成的統一整體龜生活的水生生態系統生物圈由地球上所有的生物和這些生物生活的無機環境共同組成地球上只有一個生物圈最后用多媒體演示：教師在引導學生學習這些層次時需要注意以下幾點。1.在這些層次中，只有種群和群落這兩個名詞是學生陌生的，需要教師用具體的事例補充講解。例如，在一個池塘中的全部鯽魚就

10、是一個種群，而池塘中的全部生物就構成了一個群落。這兩個概念不需要掌握，只需要學生能通過具體的事例理解就行。2.除種群和群落外，其他的幾個層次都是學生在義務教育階段七年級接觸過的概念，可以讓學生分組回憶、討論。3.除教材列舉的事例外，教師還可以讓學生列舉其他的事例。例如，與心肌細胞同層次的還有平滑肌細胞、骨骼肌細胞、上皮細胞、神經細胞，等等；與心肌組織同層次的有上皮組織、結締組織、神經組織，等等。另一方面，教師可以讓學生以一個人、一棵松樹或一只草履蟲為例，用不同生物研究生命系統各個層次的關系，以便理解生命系統的復雜性和多樣性。布置作業：課后完成教材第六頁的基礎題和拓展題結課：本節涉及細胞、組織、

11、器官、系統、個體、種群、群落、生態系統和生物圈等生命系統的層次，從微觀到宏觀，使我們初步了解到，生命科學的研究是從這些層次上展開和深入的，而細胞是其他生命系統層次的基礎，是基本的生命系統，其他層次都是建立在細胞這一層次的基礎之上的，沒有細胞就沒有組織、器官、系統等層次。另一方面，生物體中的每個細胞具有相對的獨立性，能獨立完成一系列的生命活動，某些生物體還是由單細胞構成的。由于本模塊是以“細胞是基本的生命系統”為主線來展開教學內容的，后續各章依次講述了這一基本生命系統的組成、結構、功能、發生和發展變化等，因此，本章既是后續各章的基礎，又具有統領本模塊的作用。教學反思：附：板書提綱答案和提示（一）

12、問題探討1.提示：病毒盡管不具有細胞結構，但它可以寄生在活細胞中，利用活細胞中的物質生活和繁殖。2.提示：SARS病毒侵害了人體的上呼吸道細胞、肺部細胞，由于肺部細胞受損，導致患者呼吸困難，患者因呼吸功能衰竭而死亡。此外，SARS病毒還侵害人體其他部位的細胞。（二）資料分析1.提示：草履蟲除能完成運動和分裂外，還能完成攝食、呼吸、生長、應激性等生命活動。如果沒有完整的細胞結構，草履蟲不可能完成這些生命活動。2.提示：在子女和父母之間，精子和卵細胞充當了遺傳物質的橋梁。父親產生的精子和母親產生的卵細胞通過受精作用形成受精卵，受精卵在子宮中發育成胚胎，胚胎進一步發育成胎兒。胚胎發育通過細胞分裂、分

13、化等過程實現。3.提示：完成一個簡單的縮手反射需要許多種類的細胞參與，如由傳入神經末梢形成的感受器、傳入神經元、中間神經元、傳出神經元、相關的骨骼肌細胞，等等。人的學習活動需要種類和數量繁多的細胞參與。由細胞形成組織，由各種組織構成器官，由器官形成系統，多種系統協作，才能完成學習活動。學習活動涉及到人體的多種細胞，但主要是神經細胞的參與。4.提示：例如，胰島細胞受損容易導致胰島素依賴型糖尿病；脊髓中的運動神經元受損容易導致相應的肢體癱瘓；大腦皮層上的聽覺神經元受損可導致聽覺發生障礙，等等。5.提示：例如，生物體的運動離不開肌細胞；興奮的傳導離不開神經細胞；腺體的分泌離不開相關的腺（上皮）細胞，

14、等等。（三）思考與討論1.提示：如果把龜換成人，圖中其他各層次的名稱不變，但具體內容會發生變化。例如，心臟應為二心房、二心室；種群應為同一區域的所有人，等等。應當指出的是，生物圈只有1個。如果換成一棵松樹，圖中應去掉“系統”這個層次，細胞、組織、器官、種群的具體內容也會改變。如果換成一只草履蟲，細胞本身就是個體，沒有組織、器官、系統等層次。2.提示：細胞層次；其他層次都是建立在細胞這一層次的基礎之上的，沒有細胞就沒有組織、器官、系統等層次。另一方面，生物體中的每個細胞具有相對的獨立性，能獨立完成一系列的生命活動，某些生物體還是由單細胞構成的。3.提示：一個分子或一個原子是一個系統，但不是生命系統，因為生命系統能完成一定的生命活動，單靠一個分子或一個原子是不可能完成生命活動的。（四）練習基礎題1.（1）活細胞：A、D、G、I；（2）死細胞：B、E；（3）細胞的產物：C、F、H。2.（1）細胞層次（也是個體層次，因為大腸桿菌是單細胞生物）；（2）種群層次；（3）群落層次。拓展題1.提示：不是。