举例说出细胞在形态、大小、结构上的多样性,并说明其源于细胞分化、体现结构与功能相适应;学会制作临时装片并规范使用高倍显微镜(调亮视野、物像移至中央、转动转换器、调细准焦螺旋)观察几种细胞;以「有无以核膜为界限的细胞核」为标准区分原核细胞与真核细胞;举例说出常见的原核生物(蓝细菌、球菌、杆菌、螺旋菌、乳酸菌、固氮菌)和真核生物(酵母菌、霉菌、食用菌、动物、植物);描述原核细胞的细胞壁、细胞膜、细胞质(核糖体)、拟核与环状DNA等结构;归纳原核细胞与真核细胞的异同,理解细胞的多样性和统一性。
本课程共设置 6 项学习目标,涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。
能运用制作临时装片的方法,选用酵母菌、水绵等丝状绿藻、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等材料制作临时装片;能规范完成高倍镜四步操作——转动反光镜使视野明亮、在低倍镜下观察清楚后把要放大观察的物像移至视野中央、转动转换器换成高倍物镜、调细准焦螺旋并观察;能说明换用高倍镜后只能调细准焦螺旋的原因,并能比较低倍镜与高倍镜在视野范围、物像大小、亮度和工作距离上的差异。
知识理解能举例说出光学显微镜下红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、洋葱根尖细胞和洋葱表皮细胞等至少5种细胞形态各异;能解释不同种类细胞形态结构不同是因为生物体内的细胞所处的位置不同、功能不同,是细胞分化的结果,如红细胞呈两面凹的圆饼状有利于与氧充分接触起到运输氧的作用、洋葱表皮细胞呈长方体形状排列紧密有利于起到保护作用。
知识理解能归纳出所观察的细胞都有相似的基本结构——细胞膜、细胞质和细胞核(植物细胞还有细胞壁,人的成熟红细胞没有细胞核);能进一步说出原核细胞和真核细胞也具有相似的细胞膜和细胞质,且都以DNA作为遗传物质;能由统一性推测多种多样的细胞可能拥有共同的起源。
知识理解能说出划分标准是「据细胞内有无以核膜为界限的细胞核」:无者为原核细胞,构成原核生物;有者为真核细胞,构成真核生物;能指出两者最主要的区别在细胞核——原核细胞无核膜包被的细胞核、无染色体,有环状的DNA分子位于细胞内特定区域即拟核,真核细胞有成形的真正的细胞核、染色体和DNA分子。
知识理解能说出蓝细菌包括色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜,直径约10μm、颤蓝细菌可达70μm,含藻蓝素和叶绿素、是能进行光合作用的自养生物,大量繁殖会造成水体富营养化即淡水的水华;能说出其它细菌按形态分为球菌、杆菌、螺旋(弧)菌,乳酸菌、固氮菌也是细菌,直径约0.5~5.0μm,绝大多数是营腐生或寄生的异养生物。
知识理解能说出细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质(有核糖体);都没有核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有环状的DNA,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核;能指出核糖体是原核细胞唯一的细胞器,部分细菌还有鞭毛或纤毛;能说明原核细胞的细胞壁成分与真菌、植物细胞的成分不同。
知识理解以初中实验课观察过的红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、洋葱根尖细胞和洋葱表皮细胞照片导入,引导学生发现细胞形态多种多样却有共同的基本结构,并通过「不同种类细胞形态结构不同的原因」的讨论建立细胞分化与结构功能相适应的观念;随后进入【探究·实践】,明确使用高倍镜观察几种细胞的目的要求、材料用具(酵母菌、水绵、保卫细胞、鱼的红细胞及显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、清水、生理盐水)。
系统训练方法步骤:小组成员分别制作不同材料的临时装片,先低倍镜观察,再按「转动反光镜使视野明亮—把要放大观察的物像移至视野中央—转动转换器换成高倍物镜—调细准焦螺旋并观察」四步换用高倍镜;通过低倍镜与高倍镜在视野范围、物像大小、亮度、工作距离、可用准焦螺旋五方面的对比表,以及「为什么高倍镜下只能调细准焦螺旋」的思考交互,把操作规范背后的道理讲透;观察结束后归纳出两组结果与两条结论——细胞具有多样性、细胞具有统一性。
由大肠杆菌电镜照片的讨论转入原核细胞:大肠杆菌没有明显的细胞核、没有核膜、细胞外有鞭毛,从而引出以「有无以核膜为界限的细胞核」为标准划分原核细胞与真核细胞;依次举例真核生物(酵母菌、霉菌、食用菌等真菌与动物、植物)和原核生物(蓝细菌与其它细菌),剖析原核细胞的细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核、鞭毛结构;再用原核细胞与真核细胞比较表整体建构,配合「带菌字的到底是原核还是真核」易错辨析与判断口诀,最后回到细胞的多样性和统一性这一核心结论。