單細胞生物的構成范文

時間:2023-12-15 17:53:15

導語:如何才能寫好一篇單細胞生物的構成,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

單細胞生物”一節是人教版新版初中《生物學》七年級上冊第二單元第二章第四節的內容。本節教學的重要概念為“單細胞生物”,學生學起來感到抽象、空洞、難學。筆者以草履蟲為例,采用多種策略,證明單細胞生物具有細胞結構并能夠獨立完成生命活動,將學生從生物體的宏觀世界引入微觀世界,去探索肉眼很難看見的單細胞生物。

1 簡筆畫呈現前概念策略,導入新課

教材在第二單元第一章已經闡述過動植物細胞的結構,這部分知識是學生的前概念。教師復習動、植物體的結構層次,再次強調生物體結構和功能的基本單位是細胞,動植物體都是有大量細胞經過分裂分化而形成的,和學生一起回憶動、植物細胞的結構并畫簡筆畫示意圖(圖1、2)。

2 科學史教學策略,初建“單細胞生物”概念

教師拋出問題,引發思考:“是不是所有的生物都是我們肉眼可見的呢?”

投影科學史資料:著名的顯微學家列文?虎克在其1676年10月9日的一封信中寫道:“它們小得不可思議;如此之小,在我看來,我判斷,即使把100個這些小動物撐開擺在一起,也不會超過一顆粗沙子的長度;如果這是真的,那么100萬個這些活物也不夠一顆粗沙粒的體積?!边@些如此之小的生物,是列文?虎克利用顯微鏡觀察一滴水中看到的,他描述說:“他們看上去就像一個點?!?/p>

引導學生分析得出結論:生物圈中還有不少是肉眼很難看見的生物,它們的身體只有一個細胞構成,稱這些生物為“單細胞生物”。在此,引出新課的課題“單細胞生物”,使學生建構起“單細胞生物”是“很小的”概念特征的基本印象。

3 形象思維策略,認識各種“單細胞生物”

本課教學內容針對的對象是七年級的學生,由于年紀小,大腦興奮中心容易疲勞,注意力集中時間較短,需要教師利用視覺促進接受生物形象信號,在大腦中形成感知表象。

教師指導學生閱讀課本“想一想,議一議”欄目,用PPT補充展示形態各異的“單細胞生物”圖片,如桿狀的大腸桿菌、發酵用的酵母菌、會變形的變形蟲、像太陽的太陽蟲、喇叭蟲、鐘蟲、衣藻和像草鞋的草履蟲,并講授它們與人類的關系,讓學生知道生物圈中存在著千姿百態、功能各異的“單細胞生物”。教師利用豐富的感知表象,建立學生的形象思維,使他們對“單細胞生物”的概念有更豐富的認識。

4 自主學習和圖形對比策略,建構“單細胞”概念

學生帶著“草履蟲是否有細胞的基本結構”這一問題,自主學習教材中的“草履蟲結構示意圖”(此時教師簡筆畫“草履蟲結構示意圖”),結合動植物細胞的結構示意圖找出草履蟲作為細胞的基本結構(圖3),即草履蟲具有表膜、大核和小核、細胞質,教師在黑板上,把“草履蟲結構示意圖”這3個結構名稱,用紅色線條與左側“動物細胞示意圖”的細胞膜、細胞質、細胞核相連接,從而證明草履蟲具有細胞結構,為學生建構起“草履蟲”是“單細胞”的概念,即單細胞生物具有類似于細胞膜、細胞質和細胞核的細胞結構。

5 實驗競賽與激勵評價策略,直觀感受“草履蟲的形態和運動”

七年級學生的思維比較活躍,具有一定的觀察能力、顯微鏡操作能力、分析問題能力,也愿意動手進行實驗操作,有熱情。老師可采用演示實驗法和探究性實驗的教學策略,“觀察草履蟲的形態和運動”,從靜態到動態,認識草履蟲這種單細胞生物。在學生清點材料用具的基礎上,教師演示具體的實驗步驟,強調臨時裝片制作和顯微鏡使用的注意事項:

(1) 由于草履蟲需要氧氣進行呼吸,多聚集在培養液表層,為此從草履蟲培養液的表層吸一滴培養液。

(2) 用放大鏡觀察草履蟲培養液時,放大鏡需與觀察物體平行放置。

(3) 取幾絲棉花纖維,成“井”字形放于臨時裝片上,可將草履蟲圍在一個狹小的空間中,利于觀察。

(4) 顯微鏡的基本操作步驟的注意事項:取鏡和安放;對光:通過目鏡,可以看到白亮的視野;觀察:轉動粗準焦螺旋,使鏡筒緩緩下降,直到物鏡接近玻片標本為止(眼睛看著物鏡,以免物鏡碰到玻片標本),再左眼向目鏡內看,同時反方向轉動粗準焦螺旋,使鏡筒緩緩上升,直到看清物像為止;整理實驗臺。

實驗員教師已采集到草履蟲并在實驗室進行培養,但受課程時間限制,不能在課堂上觀察到草履蟲全部的生命活動,因此學生和教師搜集了相關草履蟲生命活動視頻輔助教學。教師播放“觀察草履蟲的運動視頻”,展示在顯微鏡下觀察到的草履蟲運動狀態。整個實驗采取競賽的方式進行,即對實驗操作和觀察結果做得又快又好的學生給予平時分加分表揚,并請這部分學生幫助檢查和指導周圍的同學。這樣的教學可以較好保證全體學生實驗操作能力的習得,保持實驗課堂的高效性,避免出現課堂混亂的局面。

通過對單細胞生物生命活動的觀察,學生不斷體會和品嘗到“發現”和“克服困難解決問題獲得成功”后的喜悅,有助于學生親身體驗“一些生物由單細胞構成”這一重要概念。教師在組織學生進行這些科學探究活動的同時,自然而然地滲透了科學的態度與世界觀的教育。

6 合作學習和簡筆畫板書策略,建構完整“單細胞生物”概念

以合作學習小組為單位,學生再次觀察教材中“草履蟲的結構示意圖”,以小組競賽計分的方式,請學生將黑板中草履蟲各部分結構的名稱補充完整(圖4)。同時,視頻展示“草履蟲的結構”,加深學生對草履蟲結構各部分結構功能的認識。

教材在第一單元第一章已經闡述過生物體的基本特征,這部分知識也是學生的前概念。教師引導學生回憶生物的六大基本特征,請學生以合作小組為單位,采用搶答的方式,快速地將草履蟲的各部分結構與生物的六大基本特征相對應,并在黑板上標注出(圖5)。

但是,此時,學生發現,根據草履蟲的結構無法與生物具有應激性、生長和繁殖以及遺傳和變異這三個特征建立聯系,引發了學生強烈的好奇心。在此基礎上,教師播放“草履蟲對外界刺激的反應”和“草履蟲的分裂生殖”視頻,從而讓學生理解,草履蟲具有完整的六個生物基本特征,且草履蟲僅有一個細胞構成。在此,學生理解草履蟲為單細胞生物,簡筆畫與板書結合,建構了“單細胞生物”的概念,即單細胞生物除具有細胞結構外,還具有生物的六個基本特征(圖6)。

之前學生對單細胞生物如何生活以及其具體結構還缺乏系統的認識,教師在設計教學過程中抓住這些特點,設計學生活動,滿足學生作為學習者的需要、探究的需要、獲得新的體驗的需要、獲得認可與欣賞的需要。

7 課前資料收集策略,了解單細胞生物與人類的關系

學生課前收集的資料,采用小組交流的方式,同時引導學生通過自主學習,閱讀教材中有關單細胞生物與人類關系的模塊,了解單細胞生物與人類的關系。教師展示“廈門市杏林區新陽大橋沿杏濱路往集美方向出現長約3 km的紅色海域“圖片,以生活實際為例,講解赤潮及其危害,并提供有關赤潮和海洋生命大發展的相關網址,供學生課后視野拓展所用。

篇2

1、水蚤

水蚤是一種微型、透明的甲殼類動物,幾乎在所有的淡水池中都可以找到它們,在顯微鏡下觀察水蚤是一件非常有趣的事情,因為你可以看透它們身體的每個部分,如腸道、心臟、卵以及正在生長的胚胎等。在圖中這個水蚤標本體內,它的腸道看起來就像是一條蛇,把身體分成了兩部分。中心位置的那個透明圓圈就是它的心臟。在背部位置,就是即將形成的胚胎和卵。

2、玫瑰旋輪蟲

玫瑰旋輪蟲通常會出現在一些有鳥類生活的池塘里或是一些小型淡水池中。它的名稱聽起來似乎很浪漫,但外觀看起來卻像是惡魔。事實上,它們只是一種微型多細胞動物,這種多細胞動物也被稱為蛭形輪蟲。蛭形輪蟲通常棲息在池塘、河流、土壤和地衣中。盡管輪蟲并不比其他單細胞生物大多少,但是它們至少擁有1000余個細胞,可以有一些明顯的行為或動作。

3、海中螳螂

海中螳螂是麥稈蟲(或骷髏蝦)的一種。骷髏蝦是生活于海中的一種甲殼類動物,通常依附在海藻或不同大型海洋生物體上生存。由于許多骷髏蝦都擁有苗條的身體和細長的腳爪,因此它們有時也被稱為海中螳螂。在它們的身體前端,長有兩組前肢,前肢上長有腳爪用來防衛、打扮或是捕食;在身體的后段,還有三對后肢主要用來抓取周圍的物體。在生長的過程中,骷髏蝦會不斷蛻去外層硬殼,再次生長出新的蝦殼。有趣的是,雌性骷髏蝦只有在蛻皮后才會與異性,而且是在它們形成新的硬殼之前立即。

4、扇形藻

圖中這種像扇子形狀的金黃色生物事實上是一種硅藻,也被稱為扇形藻。扇形藻是一種單細胞海洋或淡水生物體,它們擁有一種特殊的細胞壁,這種細胞壁由二氧化硅構成。目前,人們共發現了20余萬種不同種類的硅藻。硅藻在食物鏈中占有重要的地位,它們為上層大量的生物體提供食物。

5、長柄曲殼藻

長柄曲殼藻是鹽水硅藻的一種,主要生長于鹽水之中。圖中,長柄曲殼藻的每一根細管代表一個獨立的硅藻。雖然它們分裂了,但是它們的細胞通常還是附著在一起,于是就形成了圖中的美麗形象。

6、軸絲光球蟲

軸絲光球蟲的名稱改為“太陽微生物”似乎更適合,因為軸絲光球蟲是太陽蟲目中體形最大的一類。太陽蟲目生物因有許多放射狀的絲狀偽足自身體伸出、形如光芒四射的太陽而得名。軸絲光球蟲就是利用絲狀偽足進行捕食的,它們的獵物就是其他體形更小的微生物。

7、水母體藪枝螅

圖中這種奇怪的生物是水母的一種小型近親,名為水母體藪枝螅。水母體藪枝螅只有1毫米寬,和大多數水母一樣,藪枝螅也分為兩個生命階段。第一個階段是自由浮游時期,即水母體時期;第二個階段是固定時期,即水螅時期。在水母體時期,藪枝螅通過其身體中心位置的黃色星形嘴巴進食。在它們的嘴巴周圍,存在四個生殖腺,它們就是利用這種生殖腺進行繁殖。

8、圓微星鼓藻

圓微星鼓藻其實就是分裂的帶藻所形成的尚未完全分開的兩個部分。帶藻是一種淡水綠藻,只能生活于特定的環境之中。因為它們對生活環境過分挑剔,因此科學家有時會根據這種單細胞生物體的存來與否來對水質進行檢測。圖中,一個帶藻分裂為兩個部分。

9、吸管蟲

吸管蟲也可以說是失去纖毛的纖毛蟲。纖毛蟲是一種長有纖毛的單細胞原生動物,這也是它們名稱的來源。這種纖毛較短,但可以活動,主要長在身體的外側。但是,從圖中可以看到,成年的吸管蟲事實上沒有任何纖毛,這與它們的幼年時期完全不同。

10、水蚤

圖中所示的標本是另一種水蚤。有趣的是,這種水蚤雌性并不需要雄性就可以實現繁殖,它是通過孤雌生殖方式進行生育的。事實上,雄性水蚤也只有在一些特定的環境下才可能出生。當雌性水蚤確實與雄性后,它們就會產下另一種特殊的卵。這種卵外面有一層堅硬的保護殼,也被稱為休眠卵。

11、草履蟲

圖中這個可愛的綠色生物看起來毛茸茸的,主要是因為它的身體上長滿了數百根纖毛。這種毛茸茸的生物就是草履蟲,長度不足半毫米。由于草履蟲體形非常小,因此如果沒有這些纖毛作槳,它們在水中根本無法游泳。

篇3

授課教師

 

學科

生物

微課名稱

細胞通過分裂產生新細胞

視頻長度

時間07分25秒

知識點來源

人教版七年級上冊第一單元第二章第一節

知識點描述

生物體生長是由于細胞的生長和細胞分裂;細胞分裂的過程

預備知識

細胞的結構

教學類型

模型法

適用對象

已學習細胞的結構組成

設計思路

利用生物3D視頻模型,讓學生直觀感受細胞分裂變化過程

1、描述細胞分裂的基本過程。

2、說出細胞分裂過程中染色體變化的結果。

3、說出細胞分裂與細胞生長的關系。

4、模型對比培養觀察分析能力

重    點

細胞分裂的基本過程

細胞分裂的基本過程

微課平臺及課件   耳麥

教學過程

(時間7分25秒)

畫面內容

解說詞

長度

一、生物體生長的原因

 

 

同學們好歡迎來到微課堂,我們今天來學習人教版七年級上冊第一單元第二章第一節細胞通過分裂產生新細胞

15秒

 

 

圖片對比直觀感受大小

1分02秒

 

數目對比直觀感受數量變化

 

總結歸納

細胞的生長

 

 

 

觀看視頻,思考細胞是一直生長下去嗎?

43秒

 

講解細胞生長有限度,所以生物體生長還需數目的增多

細胞分裂

 

細胞分裂的概念

2分31秒

 

觀看植物細胞分裂的過程,分析總結分裂的幾個階段

 

觀看動物細胞分裂的過程,分析總結分裂的幾個階段

 

總結細胞分裂的過程

二、染色體組成及分裂的變化

染色體的組成

 

染色體的位置

1分12秒

 

染色體的結構

染色體在分裂時的變化

 

觀察對比分裂前后染色體的變化

46秒

課堂小結

 

 

總結課堂內容

56秒

篇4

關鍵詞:高中生物教學;微生物種類;結構特點

現行高中生物教材中涉及的微生物都是比較常規的種類。高中生物的新的教學大綱提出了知識教育、思想教育、能力培養的明確目標,并對相關的知識內容、主要知識點進行了更新。教材中將微生物分為三大塊來分別講解,包括真核微生物、原核微生物和病毒。本文主要對這三大類微生物的子類別和其結構特點進行分析歸納。

一、微生物的定義及常見的微生物種類

1.微生物的定義

微生物指的是形態微小、結構簡單、肉眼無法看見或看清的單細胞、多細胞的一類微小生物。絕大多數微生物的觀察與研究要通過光學顯微鏡或者電子顯微鏡才能進行。

2.與身體健康和生活過程相關的常見微生物種類

(1)與身體健康相關的常見菌種:大腸桿菌。大腸桿菌是寄宿于大腸內的一種原核微生物,是動物體內數量最多的一種細菌。大腸桿菌也有不同的菌型分類,除了部分引發腹瀉的菌型外,大部分的菌型對人體是有益的,尤其是其具有合成維生素K和維生素B族的功能,是人體保持健康不可或缺的種類。大腸桿菌既有異養需氧型,也有兼性需氧型。

肺炎雙球菌。肺炎雙球菌是異養兼性厭氧型的原核生物。也分兩類,一類是正常寄居在鼻咽腔中的菌型,通常是無莢膜的;一類是會引起肺炎、中耳炎、細菌性腦膜炎等多種疾病的病原體,通常是有莢膜的。

(2)與生活過程相關的常見菌種:蘑菇。食用的蘑菇是真核生物的一大類,屬于真菌界。蘑菇富含維生素D,種類眾多,味道鮮美,是餐桌上常見的食材。

酵母菌和乳酸菌。酵母菌是單細胞真核生物,是酒精生產、面食烹飪等過程中必不可少的菌種。酵母菌是異養兼性厭氧型,最適宜的生長環境是pH4.5~pH5.0之間。乳酸菌則是泡菜、酸奶等生產過程中必要的青貯飼料,同時也跟人體健康息息相關;200多種乳酸菌中,大部分都是人體需要的生理功能的菌群,存在于腸道,有助于身體健康。

草履蟲。以細菌為食,可以用于污水處理的單細胞原生動物,屬于原核生物。

根瘤菌。桿狀需氧型細菌,與豆科植物互利共生,能在其根瘤內形成類菌體,用以固氮。

藍藻。能進行光合作用的單細胞原核生物。因為藍藻本身含有葉綠素和藍藻素,是最原始的藻類,屬于自養型生物,繁殖很快,藍藻暴發會引起水質惡變,嚴重時會耗盡水中氧氣而造成大面積魚類死亡。尤其是藍藻的部分菌型會產生霉素,從而導致魚類和人畜受到毒害,甚至誘發癌癥。

二、微生物的種類及其相關的結構特點

1.原核微生物

原核微生物指的是由原核細胞構成的一類微小生物。原核細胞中的細胞質中只有核糖體;細胞沒有膜包圍的細胞核,有擬核,染色體分散在細胞質中;細胞壁主要成分是肽聚糖。主要類別有藍藻、細菌、放線菌、支原體和衣原體。

(1)藍藻。能進行光合作用的大型原核微生物,是最簡單、最原始的原核微生物,既可以進行營養繁殖,又可以進行孢子生殖。其多存在于湖泊等水體中,大量繁殖會引發“綠潮”。是生活中常見的菌種之一。

(2)細菌。細菌指的是一類形狀細(直徑一般在0.5~5μm之間)短,結構簡單,多以二分裂方式進行繁殖的原核生物。細菌是自然界中分布最為廣泛、個體數量最多的有機體,參與了絕大多數的大自然物質循環。

按照不同的分類方式,細菌的分類也不同。按其對氧氣的需求分,可分為需氧菌和厭氧菌兩類,也有兼氧性細菌。生活中常見的大腸桿菌、乳酸菌主要以厭氧為主,而根瘤菌、硝化細菌等則是需氧型的,它們都與人體健康和生活過程息息相關。如大腸桿菌和乳酸菌都是寄居在人體腸道內,與人體互利共生的,而根瘤菌、硝化細菌則是自然界中植物固氮必不可少的部分。

按照細菌的生活方式分類,可將其分為自養型細菌和異養型細菌,大多數的細菌是異養型的,如上面提到的大腸桿菌、乳酸菌、根瘤菌等,而硝化細菌則是自養型。硝化細菌是自養需氧型細菌,能將土壤中的銨鹽及氨轉化為硝酸鹽,供給植物必需的氮素營養。

按照細菌的形狀分類,可將其分為球菌、桿菌和螺形菌三類。

(3)放線菌。放線菌是原核微生物的一種,但不屬于細菌,這是學生學習過程中常見的錯誤。放線菌是由分枝發達的菌絲組成,介于細菌與真菌之間的絲狀微生物。放線菌的生殖方式是孢子繁殖,在合適的條件下,保證會萌發,長出牙管,形成營養菌絲,并分化出氣生菌絲和繁殖菌絲。

放線菌具有產生抗生素的作用,包括鏈霉素、卡那霉素、四環素、土霉素等,占已知抗生素種類的近70%。

(4)支原體和衣原體。支原體指的是沒有細胞壁的一類革蘭陰性菌。支原體能形成細長分枝細絲,呈現絲狀、環狀、星狀等多種不同形態。支原體是目前發現的最小的原核微生物。

衣原體也是革蘭陰性菌,自身無法合成生物能量物質ATP,需要完全依賴被感染的宿主細胞提供。

2.真核微生物

真核微生物指的是由真核細胞構成的生物。不同于原核細胞,真核細胞同時具有細胞核和高度分化的各種細胞器。常見的真核微生物包括原生生物和真菌。

(1)原生生物。原生生物在自然界中屬于消費者。自然界中比較常見的原生生物包括草履蟲、變形蟲、衣藻等,它們都屬于單細胞生物,其中衣藻屬于自養需氧型,草履蟲和變形蟲是異養需氧型。

(2)真菌。真菌是真核微生物中十分重要的類別,包括霉菌、酵母菌等。

霉菌的形狀多為絲狀,且具有繁殖方式多樣、繁殖能力強的特點,既可以進行有性繁殖,也能進行無性繁殖。霉菌屬于異養需氧型微生物。

酵母菌與霉菌的繁殖方式相同,均既可以進行有性繁殖(孢子繁殖),也能進行無性繁殖。其特點在于生長迅速,易于培養,在工業生產和生活中應用十分廣泛。其代謝類型屬于異養兼性厭氧。

(3)病毒。病毒指的是由一個核酸分子與蛋白質構成或只有蛋白質顆粒構成的靠寄生生活的生命體。

病毒與細菌間的最大區別是病毒形態更小,且病毒不具有細胞結構。病毒可以根據其核酸種類的不同將其分為RNA病毒和DNA病毒;也可以根據侵染的宿主細胞不同分為植物病毒、動物病毒、真菌病毒和細菌病毒。與人們生活關系比較密切的動物病毒中,我們熟知的有艾滋病病毒、SARS病毒、致癌病毒、瘋牛病病毒等。

通過對微生物的結構特點、繁殖方式、代謝特點等的把握,深入了解不同微生物種類的區別,是學好微生物這一部分的關鍵。

參考文獻:

[1]邢 妍,魏朝明.高中生物教材中的微生物簡介及分類[J].新課程(教研版),2013(3):175―176.

篇5

關鍵詞 高中生物;興趣教學;生物學

一、聯系生活實際

布魯納曾說過:使學生對一門學科有興趣的最好辦法是勢必使之知道這門學科是值得學習的。在我們的生活環境中,有多樣的生物和多種與生物學知識相關聯的問題,因此,聯系生活實際對于我們生物學科來說變得較為容易。比如,在教授細胞呼吸這節內容時,我事先準備了紅葡萄酒和面包,在學生理解了有氧呼吸和無氧呼吸兩種呼吸類型以后,讓學生根據剛才學到的知識來解釋這兩種均由酵母菌來發酵的產物。學生們看到老師拿來的葡萄酒和面包興致很高漲,對于我提出的問題也特別感興趣。而學生通過討論,他們利用剛學到的無氧呼吸知識來解釋葡萄酒的制作,又用有氧呼吸知識來解釋面包的制作,我在肯定了學生學以致用的能力以后,又讓學生探討了在制作過程中的注意事項,學生也非常出色地完成了任務,提出釀酒時要注意密封,制作面包饅頭時要注意通氣。最后我鼓勵他們把這節課的知識與自己母親分享,并提議他們回家跟著母親親身做一次饅頭包子,學生們都十分開心地答應了。像這種貼近學生生活的生物知識在我們的教材中還有很多,通過聯系實際,學生感到自己是生活在真實的生物世界中,這樣就促使學生運用生物知識去解釋生活中的生命現象,將知識外顯化,必然會使生物課堂充滿樂趣。

二、創設真實情境

生物學是直觀性很強的一門學科,直觀教具有實物、標本、模型和掛圖等,直觀手段包括投影、錄像、電影、多媒體等。把這些直觀手段和豐富的信息資源運用于學生自主、合作和探究學習中,能強烈地吸引學生注意力,使他們處于一種快樂的學習情緒之中,為他們在學習活動中充分發揮智能潛力提供了最佳的情緒背景。比如,在人類遺傳病與伴性遺傳的復習課中,我先通過電子白板呈現一組遺傳病圖片吸引學生注意,引起學生強烈情感體驗,感知遺傳病的危害。接著將我們所處的學校十堰市第二中學創設為“十堰市第二醫院”,并把同學們所處的教室創設為醫院中的遺傳咨詢科室,學生們都是一個個小專家。隨后,我依次呈現兩對來咨詢的夫婦和一位來咨詢的男孩情況,讓學生開出“診單”。通過醫院這個情境的創設,學生的參與欲望特別高,紛紛展示自己開得“診單”,并在這個過程中理解了遺傳方式的判斷及相關概率計算等重點知識,學生興趣也很高漲。

三、幽默課堂語言

課堂教學氣氛是教師和學生集體相互作用所構成的一種心理環境,能夠影響課堂上師生的思想和行為、教學的效果以及學生學習的心態。實踐證明,積極、民主、活潑的課堂氣氛更符合學生的求知欲和心理特征,幽默便是這其中營造良好課堂氛圍的一劑良方。比如,對于細胞減數分裂時期的特點,我總結了四個字“妻離子散”,學生笑得同時,也就記住了減數第一次分裂時,同源染色體發生分離,減數第二次分裂時姐妹染色單體發生分離的特點。再比如,為描述單細胞生物必需保證細胞結構完整才能完成各項生命活動時,我引用流行語“傷不起”來描述單細胞的特點,引的學生哈哈大笑,這樣既活躍了課堂氣氛,學生們也理解了細胞結構完整對于單細胞生物的重要性。總之,課堂教學是一項身心高度緊張的活動,課堂中出現疲勞是正?,F象,如果能在教學過程中適當運用幽默,引起歡樂和愉悅,則能讓學生消除疲勞,讓師生保持快樂的精神狀態完成學習任務。

四、開展實驗探究

篇6

哈梅羅夫說:“上世紀70年代,我在醫學院的時候,最早對細胞分裂中的微管產生了興趣。那時我才發現神經元中還有微管。而在那之前,電子顯微鏡的固定劑把微管給溶解了,使細胞內部看起來就像是水。但隨后人們意識到,那里還有著森林般的結構。大約在那時,X-射線晶體攝影術顯示了微管的結構,是一種圓柱形的格子框架,差不多就像晶體那樣。”

那時哈梅羅夫正在學計算機。所以在他看來,微管就像一種計算機開關網絡,其中每個微管蛋白亞單位的狀態就代表著某種類似比特的東西,如一個1或一個0。如果真是這樣,就意味著細胞內部在進行著大量的信息處理。大部分人將大腦視為1000億個神經元,每個神經元是一個開關,一個1或0的比特。神經元之間的每個突觸幾毫秒變換一個比特。但如果看看每個神經元的內部,會看到速度更快、更加密集的微管信息處理器。在頭腦中,微管處理信息的速度大約是每秒1027次。

“想一下草履蟲,那些單細胞生物。它們游來游去,尋找食物和配偶,它們、學習,它們能從毛細管中迅速逃脫。而它們沒有神經元,沒有突觸,它們做到這些全靠它們的微管。它們能做到這一點,一個神經元應該也能聰明地運用自身的微管。”哈梅羅夫說,“據我計算,在每個神經元的微管中,信息處理速度約為每秒1015次,這還只是大腦中一個神經元微管的信息處理能力。大腦的全部能力更強得多,達到每秒1027次?!?/p>

哈梅羅夫解釋說,微管是細胞骨架的一部分,在細胞內部類似于骨骼的支架。它們的作用是在細胞有絲分裂時分離染色體,在神經發育中推進軸突、樹突和突觸向前生長,調整突觸參與記憶活動。如果它們斷裂,人們會得老年癡呆癥。

微管是中空的圓柱,由單個的花生形狀的蛋白質――微管蛋白構成。微管蛋白能自行組裝成細胞的結構和外形。神經元中的微管最多。當一個神經元發育時,微管自行組裝并沿一定的方向生長。就像印度人玩的繩索戲法,表演者向上扔出一根繩索,然后自己爬上去。微管差不多就是這樣形成了細胞,然后最終形成突觸。當細胞形成后,微管好像就能處理信息、組織行動了。

人工智能完全是建立在唯物主義前提的基礎上,人腦就是一臺計算機,與硅芯片制造的計算機并無差別,而意識和感受特征都是從復雜的計算中自然出現的性質。物質是與時空結構有關的東西,到了時空基本結構的層面,我們需要進一步探索物質的起源,是否也是意識的起源。

喬普拉認為,在東方智慧傳統中,在主體與客體的分離之前也有意識,那種意識就是前意識(proto-consciousness)。有一種底層的東西分裂成了主觀和客觀。還原主義科學就建立在這種主觀和客觀的分離上,是人為的,而本質是一。

篇7

[關鍵詞]抗菌肽 細菌細胞膜 基因表達

中圖分類號:R378 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)24-0225-01

前言

抗菌肽是陽由7-100個氨基酸(AA)組成,形成先天免疫應答系統的一部分為生命系統所共享??咕膶毦?真菌 ,病毒以及癌細胞都有抑制作用。目前這些化合物被用來研究作為替代抗生素的潛在的藥物。至少可以和抗生素互補作用來抵抗各種病菌。現在已經被報道的抗菌肽已經有3000多種,包括已經合成的和在生物體中天然產生的。大多數的抗菌肽至少含有10個氨基酸殘基,凈電荷范圍從-3到+20,疏水性<60%,這些特性奠定了抗菌肽的抗菌活性,使它們能夠與革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌的細胞膜結合,并破壞細菌細胞膜形成孔洞,引起細菌細胞內容物泄露。與常規抗生素相比,抗菌肽可以增強細菌細胞膜的通透性或者通過抑制細菌細胞內的基因表達,從而達到殺死細菌的效果。

1.抗菌肽功能的概述

不管抗菌起源與哪里,他們都有共同的特點。比如具有較小的相對分子質量和螺旋結構??咕牡慕浀渥饔脵C制涉及細胞膜損傷。雖然陽離子抗菌肽可以與帶負電荷的細菌細胞膜表面通過靜電相互作用,但是,有些抗菌肽破壞細胞膜通過抗菌肽與細胞膜表面特異性識別作用??咕膶毦憩F出廣譜的抗菌活性,因為抗菌肽不能與特異性受體相互作用,他們的微生物靶標很少發展為抗性表型。例如短桿菌素是第一個應用于臨床的抗菌肽,該化合物是直連和環狀D型氨基酸的混合物。非常令人鼓舞的是,在臨床使用超過60年后,并沒有發現病原微生物對其產生抗性,除了抗菌作用外,由于它們作為特定細胞功能調節劑的推定作用,一些抗菌肽還顯示出了意想不到的功能。例如,導管素是抗菌肽中除了具有抗菌活性還具有其他活性的良好實例。 通過蛋白酶的作用對化合物進行酶處理,已產生凱瑟琳家族抗菌肽以及IL-37抗菌肽。盡管這兩種抗菌肽都具有抗菌活性,但是凱瑟琳家族抗菌肽也可以作為蛋白酶抑制劑,從而參與細胞內的各種生命過程。

2.抗菌肽作用機制的研究

抗菌肽的作用機制已經通過選定一些抗菌肽進行了簡單的研究,這些肽的功能不同,一些抗菌肽可能是通過破壞細胞膜從而殺死細菌,一些抗菌肽是使細胞膜相互作用,使細胞膜形成瞬時孔洞,使抗菌肽進入細胞并且與細胞內的靶標接觸,從而達到殺死細菌的作用。

2.1 抗菌肽與細菌細胞膜的相互作用

抗菌肽的經典作用方式就是和細菌細胞膜的相互作用,其特點就是膜通透性??咕牡谋砻鎺в姓姾桑c帶有負電荷的微生物表面相互作用,導致導致細胞膜的雙層磷脂的頭基團滲透。 因此,跨膜電位和pH梯度被破壞,滲透調節受到影響并且呼吸被抑制。從而達到殺死細菌的效果。目前提出抗菌機制的模型有桶板模型,毯式模型和環孔模型。

2.2 抗菌肽能夠抑制并破壞細胞內的靶標

抗菌肽除了能和細菌細胞膜相互作用之外,一些實驗證據還表明抗菌肽可以消除細胞內的靶標它們可以具有多個細胞內靶并且可以結合細菌細胞內的DNA,RNA和蛋白質,抑制細菌細胞壁合成,以及DNA,RNA或蛋白質合成。 此外,抗菌肽還可以干擾細菌細胞的分裂。 所以說抗菌肽可以通過抑制細菌細胞壁的形成以及抑制核酸合成,還可以通過抑制蛋白質的合成從而抑制細菌細胞內膜的活性,從而達到殺死細菌的效果。

結論

抗菌肽作為一種新型化合物具有廣譜的殺菌活性,低細胞毒性和獨特的作用機制被認為可能作為抗菌新藥代替原有的抗生素 , NDM-1超級細菌的出現提示我們需要找到或生產更多種類的抗菌肽來抵抗他們,抗菌肽一方面可以通過破壞細胞膜殺死細菌,另一方面可以通過抑制細菌細胞內基因表達,從而達到殺死細菌的效果。所以說抗菌肽具有廣闊的發展前景

參考文獻:

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研究人員發現,植物有能力與地下網絡進行交流。這種真菌網絡以多種方式為植物服務。一項研究發現,番茄植株可以利用真菌網來警告彼此有害的疫病。不列顛哥倫比亞省大學在1997年第一次發現了這方面的證據,并認為更大的樹木會將養分轉移到較小的樹苗中,以幫助它們生存。不僅如此,它們還會通過真菌傳播有毒化學物質,從而破壞不受歡迎的植物。

簡而言之,樹木能夠發送信息、共享資源和傳播惡意軟件;聽起來,植物世界早在我們之前就已經發現了互聯網。

2、敏銳的嗅覺

當我們想到敏銳的嗅覺時,通常會想到掠奪性動物。我們通常不把植物和嗅覺聯系在一起,但事實證明,嗅覺是另一種植物生存機制。根據植物學家丹尼爾·查莫維茨的說法,植物可以分辨出它們的果實何時成熟,附近的植物何時被砍倒,或它們的鄰居何時被一只饑餓的昆蟲咬傷。寄生的多刺藤蔓實際上能嗅出番茄植株。因此,番茄種植者不太喜歡它。當藤蔓從幼苗中生長出來時,它感覺到番茄植株,向它生長,纏繞在它周圍,慢慢地吸收番茄植株的營養。

3、發出求救信號

有些植物對被吃掉有著令人印象深刻的防御能力:當它們感覺到要被吞食時,它們會釋放一種化學物質到空氣中,從而吸引入侵昆蟲的天敵。敵人突然襲擊,從而使植物免于被吞食。

4、一棵樹構成森林

這棵樹于1888年由當地漁民種植,占地約7,500平方米(81,000英尺),周長約500米(1600英尺)。大約有75個網球場那么大。納塔爾腰果樹目前擁有世界上最大腰果樹的吉尼斯世界紀錄。是什么讓這棵樹如此巨大?它有兩個不尋常遺傳性狀,首先,樹枝長到一邊,而不是向上。第二個反常現象有點奇怪:邊長的樹枝最終變得如此沉重,以至于它們接觸到了地面。但是,枝條不是僅僅停留在那里,而是長出了根。新根的枝條開始向上生長,就像一棵新樹。在收獲期間,據估計,這棵樹產生了6萬多個腰果。

5、沒有雪就沒有小麥

在冬天,如果你驅車經過一片覆蓋著雪的麥田,你會指望麥子在春天開花嗎?對于一種叫做冬小麥的小麥品種來說,雪是度過寒冷的冬天必不可少的。事實上,它甚至比一場多雨的傾盆大雨更有用。雪幫助土壤保持水分,也使小麥和土壤免受寒冷的侵襲。沒有雪,寒冷會破壞脆弱的植物的根,植物會枯萎和死亡,就像在炎熱干燥的天氣。

6、產生咖啡因

咖啡因成癮?原來蜜蜂也對這種東西很著迷。很明顯,55%的開花植物在花蜜中產生了咖啡因。蜜蜂更有可能去采含咖啡因的花蜜,他們對此感到非常興奮。含咖啡因的花蜜使蜜蜂舞得更有力,表明花蜜的質量比實際情況要好。這并不奇怪,因為我們中的很多人會飲用含咖啡因的飲品來激發出對工作的熱情,產生咖啡因的植物會導致蜜蜂吸入大量的咖啡因。

7、晝夜節律

你可能知道人類和動物有一個我們身體運作的內部時鐘叫做晝夜節律,但是你知道植物也有這個時鐘嗎?這意味著他們可以像我們一樣為一天中的某些時間做準備。在一項重要的研究中,劍橋大學的科學家發現植物利用它們生產的糖來知曉時間,這些糖有助于調節負責植物自身晝夜節律的基因。所以,從某種意義上說,“和矮牽牛花一起醒來”和雞一起醒來“一樣有效。

8、光敏細胞

種植觀賞植物并不是什么新鮮事。在20世紀初,弗朗西斯·達爾文查爾斯·達爾文,首次提出植物有晶狀體樣的光敏細胞。這些細胞后來被發現并取名為ocelli,但在那之后沒有人再談論它。然后,在2017年,兩位植物科學家指出,某種單細胞細菌通過探測光的作用類似于ocelli。他們建議,如果低水平的有機體能夠以這種方式運作,那么更高進化的植物可能會保留這樣一個有用的特征。

最近也有證據表明,一些植物,如卷心菜,會產生蛋白質,我們知道這些蛋白質參與眼睛壺的生產。這些都是在單細胞生物如藻類中發現的極其簡單的眼睛。

9、感知陌生危險

這種獨特的海洋火箭植物已經夠奇怪的了,它有著肉質的葉子和頑強的生長能力。更有趣的是,海洋火箭植物對他們的鄰居相當挑剔。如果海洋火箭感覺旁邊的植物靠近它,對于它的生長是沒有關系的,然后它會發芽,積極地吸收土壤中的養分。如果有問題的植物的話,那么海洋火箭就會抑制對養分的侵略性吸收。

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一、在情景創設中運用插圖,激發學生學習興趣

興趣是最好的老師,設置一個好的教學情景能激發學生的求知欲,教材中每一幅插圖都是一個良好的教學情景。生物教學往往以其獨有的直觀、貼近生活的現象,吸引學生的眼球。生物教材豐富、精美的插圖更增添了生物學科的趣味性,激發了學生學習的興趣。第一堂生物課上就要緊緊把握這一教學的好時機,結合《致同學們》內容,引導學生欣賞有關插圖。教師指出緒言中的胎兒的圖片,并用生動的語言描述其中的四幅畫面:當你的生命在母體內孕育的時候,就受到了醫生的監護。十月懷胎,一朝分娩,是“白衣天使”把你接到人間(圖1,圖2)。隨后的歲月,你還將接受預防接種,防止多種危害健康的疾病(圖3)。醫學還正在征服癌癥、艾滋病等一系列疾病,為人類的健康長壽服務。醫學的貢獻是和生物學的發展緊密相連的,導出生物學這門學科以及它在現代農業、林業、牧業、漁業和環境等其他領域所發揮的作用。這時學生情緒高漲,興趣更加濃厚。接著教師繼續問:你知道試管嬰兒嗎?聽說過克隆哺乳動物嗎?引導學生看彩圖4、5、6、7,讓學生在驚訝中認識到生物世界的神奇、科學技術的偉大。教師要注意創造想答而不能的情境,以激發學生強烈的求知欲。

二、在實驗教學中運用插圖,培養學生的觀察能力和表述能力

教科書中有關實驗內容的插圖有近百幅,它們直觀、形象,是教師指導學生進行生物實驗的好資料。一幅清晰完整的實驗方法步驟圖,能夠用來表明該生物實驗所需要的材料,實驗的原理和順序,具有直觀性、示意性等特征。因此,對于確保生物實驗有條不紊地進行并獲得良好的效果有很大意義,而且對幫助學生學習、記錄、復習有關實驗內容和實驗技能,培養學生設計生物實驗的能力等均有重要的啟示作用。例如,七年級上第43頁觀察植物細胞方法步驟中――制作洋蔥臨時裝片中圖文結合,直觀、形象,使學生通過預習和分組討論,就能設計并完成該實驗。

三、在生物學發展史教學中運用插圖,培養學生嚴謹的科學態度

教科書配合生物科學發展的歷史,刊印了東非人化石、黑猩猩交朋友的照片、微生物學之父巴斯德著名的鵝頸瓶肉湯腐敗實驗圖片等。結合教材內容,教師可引導學生閱讀相關的選學內容,并用生動的語言介紹科學家嚴謹治學的精神。從列文?虎克制作了能放大200~300倍的顯微鏡發現了細菌的存在,到巴斯德著名的鵝頸瓶實驗,證明了肉湯的腐敗是來自空氣中的細菌造成的;從地質學家對地殼巖層的研究分析到美國學者米勒設計的模擬構成生物體的有機物的合成實驗。認識到任何科學原理的建立都要經過對大量客觀事物觀察分析,對相關資料、數據的歸納整理,經過科學推斷提出假設,再經過證實后繼續深入研究和具體運用這樣一個發展過程,引導學生不僅要了解食品腐敗的原因及地球上生命的起源的推論,而且還要逐步學會這樣的科學方法。

四、在生態環境教學中運用插圖,培養學生環境保護的意識

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關鍵詞:高中生物教學 分子與細胞模塊 教學感悟

中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)06(a)-0138-01

“分子與細胞”是高中生物學課必修內容的第一個模塊。本模塊以細胞這一最基本的生命系統為紐帶,講述了細胞的物質組成及變化特點,讓學生從分子水平上理解生命的物質性和特殊性。與模塊2、3相比,該模塊從微觀的細胞解讀生命,宏觀可以感知,“微觀”的生命本質,看不見摸不著,理解起來抽象,涉及的內容相對枯燥,給教學帶來一定的難度。如何激發學生的學習興趣,幫助學生理解“分子與細胞”,把細胞講“活”,把課堂講“活”,結合北師大版教材,主要從以下幾個方面著手。

1 深挖教材,尋找“活”的入手點

細胞微小,但卻是有生命的。在授課時,挖掘細胞的生命體現,使學生認識到:哪怕一個最簡單的細胞,也比迄今為止設計的任何智能電腦更精巧,使得學生在驚奇的刺激下,自覺產生學習興趣。這些素材可能是一句話,一個編排順序,教師要有一雙發現的眼睛,去找尋,去挖掘。

在講《緒論》時,細胞學說提到“細胞是生物體結構和功能的基本單位”,這句話,很多同學都能脫口而出,可是怎樣理解“結構和功能的基本單位”卻是一個難點。結合初中內容,我用多媒體展示了:草履蟲、變形蟲、酵母菌、衣藻、綠眼蟲等這些單細胞生物,都能獨立完成生命活動,既承接了初中的知識又能讓學生感悟細胞是活的,是有生命的,加深同學們對“細胞是生物體結構和功能的基本單位”的理解。

高中新課程對教師提出了更高的要求,模塊教學需要教師站在“整體把握”的角度,從模塊內容的內在邏輯體系出發,引導學生學習模塊內容。為了落實這一目標,再上《緒論》的時候,我引導同學們看目錄,從整體把握細胞:同學們發現都是以“細胞的”的形式來表達的,大致可分為“細胞的化學組成”“細胞的物質代謝”“細胞的能量代謝”“細胞的信息傳遞”“細胞的增殖”“細胞的分化、衰老和凋亡”。有的同學看完之后,發出“細胞”的一生的感嘆。再次體驗細胞是“活”的。

在“細胞”結構章末總結時滲透。如同客觀世界一樣,細胞有自身內部的各個部門,各司其職。既相互作用、相互聯系、又相互區別、相互獨立,如:細胞膜是細胞表面結構與功能的核心,它與其他結構一起,使細胞有了一個相對穩定的微環境,從而物質交換、信息傳遞、細胞識別和免疫反應等功能。生物膜系統中,內質網膜,高爾基體膜,細胞膜將細胞分隔為各個小的空間。既能夠分工也可以相互合作完成了分泌蛋白的加工包裝和分泌,承擔起生物的生命活動。此外,細胞膜的選擇透過性,糖蛋白的識別作用,溶酶體的消化作用,線粒體的動力工廠、葉綠體養料制造車間的體現,都給同學們展示了一個有生命力的細胞。

2 例子、圖片增多,貼近生“活”

《普通高中生物課程標準》倡導“注重于現實生活的聯系”的課程理念,確立生物課程與現實生活的連續性,從而使課程植根與學生生活的“土壤”,具體體現在:

模塊教學中,圖片較以前增加。僅北師大版《分子與細胞》教材中有標名的就有106幅。所選用的插圖都非常精美,在視覺上給人以美的享受,圖文結合得非常恰當,更為重要的是圖片緊貼生活,對學生有很強的吸引力。如“構成生命的元素”中“患佝僂病的兒童”顯示兒童缺鈣的危害;“桃樹的黃葉病”體現了果樹缺鐵的影響;“水是生命活動的第一要素”中“水母的含水量高達97%”體現水在細胞中含量最多;“新鮮與枯萎的花朵”直觀體現水對植物細胞形態的影響。這些圖片均來自于生活,同學們能有切身感受。教學中充分利用圖片,將基礎知識與現實生活密切聯系,是有效的教學方法之一。

模塊教學中,實例與人們日常生活、醫療保健等方面的密切聯系。如根據細胞膜的選擇透過性得到的啟發,在“選學”內容中安排用各種人造纖維造成人工膜,對海水淡化的處理,制成的人工腎,血液透析膜等內容,在“開闊視野”小專欄中安排溶酶體與硅肺―― 工業上的職業病形成成因。涉及細胞的癌變、細胞的分化、衰老、凋亡這樣的例子比比皆是。

在教學中多引導學生對圖片的理解,提醒同學們對“開闊視野”、“選學”內容的關注,把圖片、實例與生活聯系起來,是促進學生與其生活有機融合起來的基本途徑,也是提升學生學習興趣有效教學方法。

3 教學方式靈活,“活”動多起來

繪制細胞亞顯微結構示意圖。由于多媒體的采用,使的教師動手繪圖的機會大大減少。在平時的授課時,教師盡可能在黑板上勾勒細胞亞顯微結構的簡筆畫示意圖,學生臨摹。引導學生動手動腦,多種感官刺激,記憶更加深刻牢固。同時要強調注意突出細胞各部分結構的特征,結構名稱對照,使學生明白結構和功能相適應的原理。

實驗、探究活動不能少。生物學使一門以實驗為基礎的自然學科。開展好實驗能激發學生學習興趣,領悟學習方法,提高學生能力的培養,對后續模塊的學習有重要的影響?!胺肿优c細胞”模塊中安排的實驗、探究等活動占了全部必修模塊的近一半的內容此外,在本模塊的過程中,結合本學校的實際情況,盡可能的創造條件,完成教材中實驗,而且盡量不要將探究性實驗演變為驗證性實驗。

教學方法多樣。對于微觀的細胞,基礎理論理解起來抽象。因此,在基礎理論模塊教學過程中采取啟發法、討論法及比喻法等教學方法,使深奧的理論淺顯化,抽象事物具體化,降低學習難度同時也是學生情感態度價值觀培養的最好素材。“探討細胞的衰老凋亡與人體健康的關系”“討論惡性腫瘤的防治”高中生物新課程各模塊內容中的每節都用“問題探討”來創設學習情境, 其中有相當一部分是取自現實生活中的題材和問題,讓學生依據所學生物學知識去解決問題;在課后“練習”和“自我檢測”中, 也設有大量的聯系生活實際的題目,目的是要構建一種理論聯系實際的氛圍,創設一種進一步理解和應用知識的情境,加上教師的延伸和補充,能使學生把學習和現實生活聯系起來,提高學習興趣。

參考文獻

[1] 楊華.高中生物課程實施與案例分析[M].廣西師范大學出版社,2007.