高一生物 细胞器之间的分工合作（第2课时） 教学设计

1、教 学 设 计教学基本信息课题3.2细胞器之间的分工合作学科生物学学段： 高中年级一年级教材书名：生物学必修一 分子与细胞 出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年 9 月教学目标及教学重点、难点教学目标：1.基于教材呈现的模式图，举例说出几种细胞器的结构与功能。2.运用比较分析各种细胞器的结构、功能和分布，归纳细胞器的结构与功能相统一的关系。3.通过模拟分泌蛋白的合成运输为例，说明细胞器之间的协调配合，并据此解释细胞内的其他类似情境，理解细胞内的细胞器既保持相对独立，又共同担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。通过对分泌蛋白合成、加工和运输的学习，建立部分与整体的生物

2、学观点；运用普遍联系的观点分析生物膜之间的联系。4.通过观察叶绿体和细胞质流动的实验，学会制作临时装片，掌握显微观察实验的基本操作方法，提高实践能力。5.了解细胞的生物膜系统，关注人工合成膜材料的研究进展以及在医疗方面的应用。教学重点：通过游戏模拟分泌蛋白的合成运输，说明细胞器之间的协调配合。教学难点：通过对比多种细胞器，寻找共性，最后归纳出细胞器的结构与功能相统一的关系。教学过程（可双击放大图片）教学环节主要教学活动设计意图引入新课明确学习目标：1.细胞内有那主要的细胞器？2.细胞器是如何分工合作共同完成细胞的生命活动的？3.什么是生物膜系统，它具有什么功能？创设情境，学会从宏观视角迁移到微

3、观视角。中国研制的大飞机C919 为背景，分析研制过程中各部门的分工与合作，类比微观细胞这一复杂系统中的不同结构之间的关系。建立本节知识框架，比如细胞质分为细胞质基质和细胞器。首先利用问题探讨中的情境。引导出我国研制C919大飞机的话题？间接的理解局部与整体的观念，以及系统内部各个组分之间的协作合作的关系的理解。也是引导学生关注国家发展，激发学生的民族自豪感和爱国情怀。新知学习第一课时获得细胞器的过程与方法，学习如何利用差速离心法分离细胞器。细胞器之间的分工先以人体细胞合成胰岛素为例，胰岛素的化学本质是蛋白质。那合成蛋白质时，就需要一种称为核糖体的细胞器。分布在内质网上的核糖体主要合成分泌蛋白

4、，游离在细胞质基质中的核糖体主要合成胞内蛋白。人体细胞在核糖体上合成蛋白质，蛋白质经过粗面内质网进行初加工。从示意图上我们不难发现内质网有的附着核糖体，有的未附着内质网，称为光面内质网。胰岛素经过内质网初步加工后会被运输到高尔基体进行进一步的加工。除此之外，胰岛素在合成和运输的过程中需要消耗能量。而这能量来源于哪里呢？通过资料分析，让学生归纳得出线粒体的功能线粒体为细胞生命活动所需能量的主要来源。依据示意图学习线粒体的结构、分布与功能。并能在新的情境中分析线粒体的作用，进一步理解细胞器对人体的生命活动的重要作用。同样是提供能源，在植物中还有叶绿体。叶绿体的结构与功能、分布。思考：1.叶绿体的结

5、构与光合作用有什么关系？ 2.色素和酶分别位于什么地方？此外，梳理动物与高等植物细胞的区别。结合多媒体，学习叶绿体、液泡、溶酶体、中心体的功能，并能在新的情境中解释其现象。小结：对比动物与高等植物细胞中细胞器之间的异同点。依据相似点将其分类。通过制定表格，将细胞器加以比较，学会归纳比较，提升对知识的理解。提供视频让学生能有动态的理解。拓展眼伸：溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解？尝试提出一种假说，解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的假说。用高倍镜显微镜观察叶绿体和细胞质的流动实验原理：叶绿体的形态、分布情况。依据叶绿体的分布确定观察实验的选材。根据叶绿体的形态，

6、确定观察的目标。细胞质基质的流动是叶绿体的运动标志。实验目的：使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布观察细胞质的运动，理解细胞质的流动是一种生命现象。实验步骤：1. 用镊子取一片藓类的小叶放入盛有清水的培养皿中。2. 往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶放入水滴中。3. 先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用高倍镜观察。仔细观察叶绿体的形态和分布情况。实验结论：(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)每个细胞中细胞质沿着中央液泡流动，方向一致，方式为环流式。思考：叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完

7、成生命活动有什么意义？进一步加深理解结构与功能相统一的观点。完成“课堂练习”，理解环境与生命活动之间的关系，环境给生物以刺激，生物通过生命活动提高对环境的适应能力。生物之所以出现这样的适应力，也是长期的自然进化的结果。第二课时 细胞器之间的分工合作一、提出问题：各种细胞器是如何完成细胞的生命活动的？它们之间是怎样协调配合的？科学家是如何解决这些问题的？复习核糖体、内质网、高尔基体的功能，学生尝试联系三者之间是否存在某种协作？做出假设：核糖体、内质网、高尔基体三者之间存在着协调配合，合成蛋白质。蛋白质分子是肉眼不可见的，为了验证我们的想法，我们实验的结果可视化。引出介绍同位素标记法，并让学生思考

8、同位素标记法的实验步骤。分泌蛋白的合成与运输通过阅读教材，让学生了解分泌蛋白的概念界定。分析教材上“豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解”思考蛋白质合成与运输依次经过的细胞器。由放射性先后出现的位置可以知道蛋白质合成最先出现在核糖体，之后出现在内质网中，然后以囊泡的形式，被运输到高尔基体中，接着再以囊泡的形式被运输到细胞膜处，囊泡的膜与细胞膜相互融合，将分泌蛋白分泌出细胞外。阅读教材中的内容，配合PPT中提示的关键词，让学生能写出分泌蛋白合成与运输的流程图。再此基础上，思考分泌蛋白的合成过程中膜面积的变化情况，学会将文字转变称为柱状图或者曲线图，进行图文转换。分组开展模拟游戏，模拟细胞工厂合成

9、不同的物质的过程经过或需要哪些细胞器参与。游戏规则与流程：准备阶段：游戏开始前每名玩家拿到自己颜色的一套实验工具，包括2个烧瓶、2个运输囊泡、3个圆形标记（其中1个要放在计分轨上）、3张卡牌和若干数量的ATP（先手的玩家是2个ATP，其他玩家按顺位依次比前一个人多拿1个ATP）烧瓶代表对细胞来说进行生化刺激。体验合成手牌中的某个化合物，包括酒精解毒作用卡、酶卡、蛋白质类激素卡、蛋白质类激素受体卡、类固醇激素卡、类固醇激素受体卡。游戏阶段：玩家可以通过放置烧瓶来获取资源，完成细胞成分卡，以此获得健康分数。或者选择放倒烧瓶，表示消耗烧瓶来获取1个mRNA、脂类或ATP。1.获得能源资源。细胞核可以

10、获得mRNA。光面内质网（脂质合成）可以获得黄色的脂质。2.将一种资源转化为另一种资源的区域。游离核糖体可以将任意数量的mRNA转化成相同数量的红色蛋白质。细胞膜细胞质基质中葡萄糖的转化释放能量（2个ATP）。线粒体处将1个丙酮酸转化为36个ATP。3.激素卡（蛋白质类激素和固醇类激素）：玩家在光面内质网中操作固醇类激素，或在粗面内质网中操作蛋白质类激素。之后均；、运输到高尔基体中。最后细胞膜完成胞吐作用。运输需囊泡。4.激素受体卡（固醇类激素受体和蛋白质类激素受体卡）：所有的激素受体卡都是从粗面内质网开始。需要用到运输囊泡盘。5.酶卡或酒精解毒作用卡：支付对应的物质和ATP，就可以直接从自己

11、的手牌中合成一张酒精解毒卡或酶卡将库存中的mRNA在游离核糖体上转换成相同数量的酶。不同的是酒精解毒卡需要在酒精解毒作用（光面内质网）中放置烧瓶。通过模拟游戏让学生体会并归纳细胞中合成不同的物质参与的细胞器或细胞结构。二、细胞的生物膜系统思考：1.囊泡是由什么构成的？2. 囊泡膜与高尔基体膜、内质网膜，细胞膜的组成相似吗？为什么？3. 细胞中哪些细胞器或细胞结构具有膜？它们之间有什么联系？学习细胞的生物膜系统的概念。从组成、化学成分和结构、结构与功能多个角度加深认识。通过观察内质网在细胞中的分布情况，推测细胞中各种膜结构之间组成、化学成分和结构、结构与功能之间的关系。在此基础上，解释核膜、内质

12、网、高尔基体和细胞膜在结构和功能上的联系。精读教材“生物膜系统的功能”部分，让学生举例说出自己的理解。细胞的生物膜系统的应用思考：1.依据相似相容原理，脂溶性药物和水溶性药物应该分别放置的位置在哪里？2.血液透析膜是一种人工合成的膜材料，代替肾脏行使功能的原因。通过设问激发学生学习的兴趣。以人体细胞合成胰岛素为例，串讲各种细胞器，再此基础上学习并比较动物与高等植物细胞器之间的异同点。学会利用表格的方式对知识进行梳理、比较，并最终建立结构决定功能、功能反映结构，结构与功能相统一的观点。引导学生学会利用多媒体展示的图片和教材内容等身边的资源，帮助自身对问题进行分析，从而提升观察力、理解力、归纳总结的能力。通过实验操作，提升学生的动手操作能力以及观察力。通过分组模拟游戏，课堂时间有限，可每个组各模拟细胞合成一个目标物质，如蛋白质类激素，并分享各自的合成流程图。最终通过全班之力，归纳总结细胞中合成不同的物质的大致流程和参与的细胞器或细胞结构。同时也让学生体会协作的力量，