动物体的结构层次
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动物体的结构层次
●教学目标
知识目标
1.理解组织的概念。
2.概述构成人体的各种组织是通过细胞分裂和分化形成的。
3.识别人体的四种基本组织。
4.说明人体的结构层次。
能力目标
1.通过对引言的学习,培养学生养成逻辑条理的学习习惯。
2.通过实验观察人体四种基本组织,提高学生的观察能力。
3.通过对人体的各结构层次的学习,培养学生对知识的归纳系统的能力。
情感目标
通过对人体的各结构层次的学习培养学生初步树立生物体是一个整体的生物学观点。
●教学重点1.组织的概念。
2.人体的四种基本组织。
3.人体的结构层次。
4.对知识的系统化处理。
●教学难点
树立生物体是一个整体的生物学观点。
●教学方法
观察法、实验总结法。
●教具准备
1.教师准备:(1)人体的四种基本组织切片。
(2)多个器官结构示意图或幻灯片。
(3)多种动物细胞结构的幻灯片。
2.学生准备:各种动物组织材料。
●课时安排
1课时
●教学过程
[导入新课]
教师活动:用谈话式教学方法介绍生物体具有严整的结构体系。
具体活动如下:
在上一章中我们学到生物体的生长要靠细胞的分裂和生长来体现,也就是靠细胞的数目和体积的增大而表现的。
那么生物体只是亿万个细胞简单地堆积在一起就可以了吗?当然不是。
科学研究表明生物体的结构体系非常严整。
只有当生物体的各种结构有机地结合起来构成一个统一的整体时,才能完成复杂的生命活动。
那么,这些细胞是如何构成生物体的呢?
板书:第三章细胞怎样构成生物体
[讲授新课]
这就是我们这一章所要研究的内容。
教师活动:首先,我们先来以我们自己为例认识一下动物体的结构层次。
第一节动物体的结构层次
动物和人体的生长发育都是从受精卵开始的。
但从受精卵不断地分裂所形成的细胞却是形态各异、种类繁多的。
学生活动:通过显微镜来观察各种动物或人体组织的细胞,也可以利用自己准备的材料制作临时装片进行观察交流。
教师活动:由受精卵刚刚分化形成的细胞在形态、结构方面都很相似,并且都具有分裂能力。
后来除了一小部分细胞仍然保持着分裂能力以外,大部分失去了分裂能力而具有不同的功能,在形态结构上也逐渐发生了变化才形成了形态各异,种类繁多的细胞。
这一过程叫做细胞分化。
在细胞分化的同时,一些形态相似,结构、功能相同的细胞联合在一起形成了不同的细胞群叫做组织。
人体的基本组织有四种,我们可以借助显微镜来认识一下。
学生活动:借助显微镜观察认识人体的四种基本组织的细胞形态及其之间的差异,并讨论交流分析其功能如何。
教师作适当的指导说明。
教师活动:各组织之间并不是独立存在的,而是互相联系起来,共同行使一定的功能而构成了器官。
(演示多个器官的结构示意图)那么,除了我们现有的例子以外还有哪些器官呢?
学生活动:列举器官的事例,踊跃发言,发表见解,并讨论分析各器官的组织构成,加深对器官概念的认识和理解。
教师活动:和器官之间也并不是单独存在的,它们也在相互联系着执行同一种或几种功能而构成了系统。
比如:口、咽、食道、胃、肠、肛门以及肝、胰、唾液腺等器官按一定的顺序联合起来,共同完成人体消化食物和吸收营养物质的功能而
构成了消化系统。
我们人类的机体除了进行消化以外还要进行其他生命活动,也就是说也需其他系统的分工合作,那么还有哪些其他的系统呢?
学生活动:举例分析其他的系统,并分析:讨论交流,各系统由哪些器官所构成,并解释其功能如何。
[课堂小结]
本节课我们学习了细胞的分化及其结果——形成组织,组织又组合形成器官、器官再组合而形成系统。
各系统分工合作、又相互联系协调配合,才使人体内各种复杂的生命活动能够正常进行。
更多的知识还需要以后不断的补充和完善。
下面我们来做一些课堂练习。
[巩固练习]
1.组织就是由许多__________相似,
__________、__________相同的细胞,联合在一起而形成的。
不同的__________按照一定的次序联合起来,形成具有一定功能的结构叫器官。
系统是由能够共同完成_________________生理功能的多个器官,按照一定的__________构成的。
答案:形态结构功能组织一种或几种次序
2.人的皮肤属于__________组织,是
__________的结果。
答案:上皮细胞分化
3.人体内有八大系统,它们是__________、__________、__________、__________、
__________、__________、__________、
__________。
答案:运动系统消化系统呼吸系统循环系统泌尿系统神经系统内分泌系统生殖系统
4.人体组成心脏的各种组织中,以__________组织为主,__________组织覆盖在内、外表面,__________组织和__________组织分布在其中,这些结构特点是与心脏具有________________的功能是相适应的。
答案:肌肉上皮肌肉神经促进血液循环
5.组织形成过程中起主要作用的是
A.细胞伸长
B.细胞生长
C.细胞分裂
D.细胞的分化
答案:D
6.结缔组织的结构特点是
A.细胞排列紧密,细胞间质少
B.细胞间隙大,细胞间质比较多
C.细胞间质少,细胞排列疏松
D.细胞间隙小,细胞间质比较少
答案:B
7.受到刺激能够产生兴奋并能传导兴奋的是
A.上皮组织
B.结缔组织
C.神经组织
D.肌肉组织
答案:C
8.人和动物的组成是
A.细胞 组织 器官
B.细胞 组织 器官 系统
C.系统 器官 组织 细胞
D.器官 组织 细胞
答案:B
9.下面关于器官的叙述,其中错误的是
A.任何器官都是由多种组织构成的
B.构成器官的不同组织是按照一定的次序联合起来
C.构成器官的组织在形态、结构和功能上是相同的
D.任何器官都具有一定的功能
答案:D
[布置作业]
在以后的学习和生活中,要继续分析讨论、各组织器官、系统的组成情况,或阅读有关书籍、资料来丰富这方面的知识。
●活动与探究
课题:比较三种肌肉组织之间的差异。
材料:三种肌肉组织的装片、显微镜。
提示:三种肌肉组织指平滑肌、骨骼肌、心肌。
●板书设计
第三章细胞怎样构成生物体
第一节动物体的结构层次
一、组织的形成及其概念
1.形成:细胞分化的结果
2.概念:由形态相似,结构、功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群
二、人体的结构层次
一个受精卵四种组织→各个器
官→八大系统→一个完整的人体
●备课资料
一、为什么说生物体是一个整体呢
以人体为例,我们可以从两个方面来看。
一方面,在结构上,人体的最基本结构是细胞,不同的细胞组合成四种基本组织,组织又构成了多个器官,每个器官都包括这些基本组织,只不过每种组织的比例和组合方式不同。
器官再进一步构成系统,每个系统在结构上相对独立又相互联系。
如:在消化系统的各个器官中都有循环系统的血管等
结构;在运动系统中有神经及神经末梢;循环系统、神经系统无处不在,并把各个系统联系起来。
另一方面,在功能上,当我们从静止状态到活动状态时,不仅仅是运动系统开始工作,循环系统和呼吸系统的工作速率也提高了。
心跳加快促进血液循环加快,输送给骨骼肌更多的养料和氧气,运走更多的废物。
呼吸加快可以吸入更多的氧气,呼出更多的二氧化碳。
与此同时肠胃的蠕动减慢,说明消化系统的工作暂时处于抑制状态。
各个系统工作协调,相互配合,使运动系统得到足够的血液和氧气供应,使人体的活动处于最佳状态。
人体生命活动包括生长、发育、生殖,这些都是有序的、协调统一的,在神经和体液的调节下完成的。
二、动物或人体中的结缔组织
结缔组织广泛地分布在动物或人体全身的各种组织和各种器官之间,它的结构特点是:细胞的数量较少,种类多,细胞间质特别发达,分为基质和纤维两部分,结缔组织的细胞分散在基质中;结缔组织具有连结、支持、保护、营养、防御和修复等功能。
广义的结缔组织包括纤维性的固有结缔组织、固体状态的软骨组织和骨组织,以及液体状态的血液。
固有结缔组织就是通常所说的结缔组织,按其功能和组成成分的不同,又可分为:疏松结缔组织、致密结缔组织、网状结缔组织、脂肪组织、弹性组织等等。
三、细胞的分裂和细胞的分化
细胞分裂的结果是细胞数目的增加,但是,细胞的形态和结构都不发生变化。
细胞分化则是在细胞分裂和生长的基础上,形成不同形态和结构的细胞群的过程。
细胞分裂和细胞分化可以用右侧的示意图来表示(如下图)。
通过观察植物根尖(如玉米根尖)的纵切面,可以形象地理解什么是细胞分化。
我们首先观察分生区,注意构成分生区的细胞的形态和结构特点,然后,依次观察由分生区逐渐演变而成的伸长区和成熟区,以及这两部分细胞的形态和结构特点,就可以明白,这种具有分裂能力
的细胞,逐渐停止了细胞分裂,进而发生一系列的变化,最终形成各自具有一定形态、结构和功能的细胞的过程,就叫做细胞的分化。
在人的胚胎发育早期,细胞的形态和功能彼此相似,随着细胞的分裂,细胞数量增多,细胞的形态和功能也逐渐出现了差异,最后形成了具有不同形态不同功能的各种细胞。
这种由一般到特殊,由相同到相异的细胞变化的过程,就是细胞分化。
组织是由胚层分化而来的。
在胚胎发育的过程中,发生了内、外、中三个胚层。
这三个胚层的细胞继续发育分化,就形成了各种组织和器官。
三个胚层所分化出来的各种组织、器官概括如下表:三个胚层所分化出来的各种组织、器官
四、上皮组织
上皮组织由密集排列的细胞和极少的细胞间质组成。
覆盖于身体表面和体内各种管腔壁的内表面的上皮,属于被覆上皮;组成腺体的上皮,属于腺上皮。
根据上皮细胞的形态结构和排列层次特点,被覆上皮又可以分为多种。
现将被覆上皮的主要类型及分布列表如下:
五、用新鲜材料制作四种动物组织装片
制作新鲜的动物组织装片,可以取材于多处动物体,这里只介绍取材于1~2种动物体制作装片的方法。
1.上皮组织
(1)取材:把活蛙放在容器内,2~3h以后,向容器中注入一定量的水。
蛙在水中游动几分钟后,可以见到水中有脱落的上皮薄膜。
(2)制作装片:取一载玻片,其中央滴一滴稀释的红墨水(或碘液、伊红溶液),再取上皮薄膜一小块,放在载玻片上的红墨水滴中,展平,盖上盖玻片,即制成上皮组织装片。
数分钟后,即可放在显微镜下观察。
2.结缔组织
(1)取材:将小白鼠处死后,将它腹部向上置于解剖盘中,用镊子夹住腹部皮肤,沿腹中线由后向前剪开皮肤,在皮肤和肌肉之间,用镊子取一小块白色透明的皮下组织(主要为疏松结缔组织)。
(2)制作装片:取一载玻片,将取出的结缔组织放在载玻片中央,用解剖针展平,然后在材料上加一滴甲基蓝溶液或稀释的龙胆紫溶液,盖上盖玻片,即制成结缔组织装片。
数分钟后,即可放在显微镜下观察。
3.肌肉组织
(1)取材:从处死后的小白鼠身体上,剥去腿上的皮肤,用解剖剪剪取其腿部肌肉(骨骼肌)少许。
(2)制作装片:取一载玻片,其中央滴一滴生理盐水,将剪取的肌肉放在载玻片上的生理盐水中,用解剖针分离肌纤维(如果将肌肉放在甘油中浸1~2d,肌纤维更容易分离),盖上盖玻片,即制成肌肉组织的装片。
如果材料上滴一滴质量分数为1%的醋酸溶液,盖上盖玻片,1~2min后将装片放到显微镜下观察,不仅能看到横纹,还能看到细胞核,效果更好。
4.神经组织
(1)取材:最好取大型哺乳动物(如猪、羊、兔)的一段脊髓,用解剖剪将脊髓剪一新鲜断面,以便清晰地见到灰质。
然后用针从脊髓上取一些灰质前角。
(2)制作装片:取一载玻片,将取到的灰质前角涂于载玻片的中央,再在材料上滴一滴甲基蓝溶液,盖上盖玻片,即制成神经组织的装片。
数分钟后,即可放在显微镜下观察。
注:除上皮组织外,取下的结缔组织、肌肉组织和神经组织,都可以放入甘油中固定保存,在一般室温下可以保留1~2周。
植物体的结构层次
●教学目标
知识目标
1.描述植物体中各组织的构成。
2.识别植物体的几种主要组织。
3.说明植物体的结构层次。
能力目标
1.通过对植物体六大器官的学习,进一步提高学生的观察能力和逻辑思维能力。
2.通过对植物体结构层次的学习,进一步培养学生的空间想像能力。
情感目标
通过对植物体结构层次的学习,进一步形成生物体是一个整体的生物学观点。
●教学重点
1.构成植物体的各种组织的形成。
2.识别植物体的几种主要组织。
3.说明植物体的结构层次。
●教学难点
1.进一步培养学生形成生物体是一个整体的生物学观点。
2.培养学生的空间想像能力。
●教学方法
归纳法、启发式。
●教具准备
1.教师准备:(1)有关植物体多种组织的细胞结构永久装片及显微镜。
(2)一些绿色开花植物实体。
2.学生准备:各种植物实体及多种器官。
●课时安排
1课时
●教学过程
[导入新课]
教师活动:用谈话式的教学方法与学生共同简要复习上节课内容。
具体活动如下:
在上节课中我们学习了构成动物体的组织、器官和系统。
知道动物体具有……(由学生接述);初步掌握了构成动物体的结构层次。
那么植物体的构成又如何呢?这将是我们这节课所要研究的内容。
板书:第二节植物体的结构层次
[讲授新课]
教师活动:植物体的生长发育与动物体相似,也是从受精卵开始的。
也同样是由受精卵经过细胞分裂、分化,形成组织、器官,进而形成植物体。
在我们的日常生活当中,接触最多的是绿色开花植物。
绿色开花植物一般都具有六大器官,我们就先来认识一下这六大器官。
学生活动:首先利用显微镜观察比较各种植物组织的细胞形态,认识多种多样的植物细胞,并与动物细胞作比较。
然后再对照彩图观察植物实体的六大器官,归纳、讨论交流,将各器官名称对应写到方框内。
再进行辨认学生自己准备的植物体的各器官。
教师作指导说明。
教师活动:植物体的六大器官:根、茎、叶、花、果实和种子组合在一起而构成了一株完整的绿色开花植物。
各器官与动物器官一样也是由一些各具功能的组织所构成的。
我们教材中给大家介绍了几种主要组织,我们来认识一下,并考虑一下在实际生活中,在哪些部位会找到它们。
学生活动:阅读教材、观察几种主要组织的彩图,并讨论、归纳、总结这些组织的形态结构特点。
与实际生活相联系,讨论各组织在各器官中存在的部位。
举例说明日常生活中吃的瓜果蔬菜是主要吃的哪些组织或器官。
教师作鼓励评价。
教师活动:植物体的结构层次与动物体的结构层次大体一致,但又有所区别。
区别在于……(学生接述)对植物体的构成中不形成系统。
好了,下面,我们就按照动物体的结构层次来总结一下植物体的结构层次。
学生活动:按照动物体的结构层次来讨论,归纳植物体的结构层次。
归纳准确的学生、老师应作鼓励评价。
教师活动:植物的结构层次从微观到宏观依次可分为:从受精卵的分裂和分化开始形成组织,各
种形态、结构和功能不同的组织组合形成器官,而各种器官不形成系统却直接组合在一起构成一株完整的植物体。
师生互动:就某一具体植物体师生共同总结、讨论其结构层次,以加深对植物体各层次的认识。
[课堂小结]
本节课我们了解了绿色开花植物的六大器官:植物体的几种主要组织;还对植物体的结构层次进行归纳总结。
初步认识了植物体的构成、充分意识到生物体是一个整体。
今后希望大家能够注意身边的生物,不断补充和完善自己的知识。
下面,我们来做一些课堂练习。
[巩固练习]
1.吃西瓜时,瓜瓤中可以食用的“红色”部分是
A.一种结缔组织
B.一种营养组织
C.一个器官
D.一个系统
答案:B
2.洋葱表皮属于
A.保护组织
B.营养组织
C.分生组织
D.疏导组织
答案:A
3.组织形成过程中起主要作用的是
A.细胞伸长
B.细胞生长
C.细胞分裂
D.细胞分化
答案:D
4.绿色开花植物体的构成是
A.细胞→器官→组织→植物体
B.组织→器官→细胞→植物体
C.细胞→组织→器官→植物体
D.器官→组织→细胞→植物体
答案:C
5.一株小麦由__________、__________、
__________、__________、__________、__________六种器官组成。
答案:根茎叶花果实种子
6.番茄果肉具有__________作用,属于
__________组织。
答案:贮存营养营养
7.你认为植物体和动物体的构成一样吗?如果你认为不一样,他们的主要区别在哪里?试举例说明。
答案:不一样。
比如一株月季和一头牛,月季的构成为:细胞→器官→植物体,而牛的构成为:细胞→器官→系统→动物体。
主要区别在于植物体不形成系统而直接构成生物体。
[布置作业]
到公园或花卉市场观察一些绿色开花植物的器官有哪些构成;在吃水果时,想想你所吃的主要是哪种组织、功能如何。
●活动与探究
课题:探究植物输导组织的输导功能。
材料:植物幼嫩的茎、红墨水。
●板书设计
第二节植物体的结构层次
一、绿色开花植物的六大器官
根、茎、叶、花、果实、种子
二、几种主要组织
1.分生组织→分裂能力
2.保护组织→保护作用
3.营养组织→储藏营养
4.输导组织→运输养分
三、植物体的结构层次
一个受精卵各个组织→六大器官→一株完整的植物体
●备课资料
一、观察植物的组织——薄壁组织
薄壁组织,在植物体中分布很广,是植物体的重要组成部分,它们具有贮存、通气等功能。
薄壁组织的共同特点是:细胞大、薄壁、细胞内具有大液泡、细胞间隙大。
材料:白菜帮
观察方法:选择较厚的白菜帮,自基部切取薄片,制作临时装片,加碘液染色后,在显微镜下观察,在上下表皮内充满大量的薄壁细胞,并且具有大量的细胞间隙。
由细胞构成组织,由组织构成器官,由器官构成一个统一的植物体。
关于植物体和动物体的构成的比较。
植物体首先由形态相似,结构、功能相同的细胞群构成组织,由组织构成器官,最后由营养器官和生殖器官组成完整的植物体。
动物和人体的构成比植物体复杂,首先由形态结构相似的细胞以及细胞间质构成各
种组织,然后由多种组织(一般是四种组织)按一定次序构成器官,再由功能相似的多个器官构成系统,最后由各个系统构成动物体或人体。
二、植物组织培养中愈伤组织的形成和形态发生
在植物组织培养中,主要目标是诱导愈伤组织形成和形态发生,使一个离体的细胞、一块组织或一个器官的细胞,通过脱分化形成愈伤组织,并由愈伤组织再分化形成植物体。
愈伤组织的形成从一块外植体形成典型的
愈伤组织,大致要经历三个时期:起动期、分裂期和形成期。
起动期是指细胞准备进行分裂的时期。
用于接种的外植体的细胞,通常都是成熟细胞,处在静止状态。
起动期是通过一些刺激因素(如机械损伤、改变光照强度、增加氧等)和激素的诱导作用,使外植体细胞的合成代谢活动加强,迅速进行蛋白质和核酸的合成。
机械损伤能诱导植物体细胞开始分裂,如伤口上会出现愈伤组织。
在植物组织培养中沿用了愈伤组织这一名词,但是植物组织培养中诱导外植体细胞分裂形成的愈伤组织,大都不是损伤的结果。
外源的生长素类物质对诱导细胞开始分裂效果很好,因此生长素类物质在植物组织培养中得到了广泛应用,常用的有2,4—二氯苯氧乙酸、萘乙酸、吲哚乙酸和细胞分裂素等。
分裂期是指外植体细胞经过诱导以后脱分化,不断分裂、增生子细胞的过程。
处于分裂期的愈伤组织的特点是:细胞分裂快,结构疏松,颜色浅而透明。
外植体的脱分化因植物种类、器官来源及其生理状况的不同而有很大差别。
例如,烟草、胡萝卜等植物的脱分化比较容易,禾本科植物的脱分化比较难;花的脱分化比较容易,茎、叶的脱分化比较难;幼嫩组织的脱分化比较容易,成熟的老组织脱分化比较难。
分化期是指在分裂期的末期,细胞内开始出现一系列形态和生理上的变化,从而使愈伤组织内产生不同形态和功能的细胞。
这些细胞类型有薄壁细胞、分生细胞、色素细胞、纤维细胞,等等。
外植体的细胞经过起动、分裂和分化等一系列变化,形成了无序结构的愈伤组织。
如果在原来的培养基上继续培养愈伤组织,会由于培养基中营养不足或有毒代谢物的积累,导致愈伤组织停止生长,甚至老化变黑、死亡。
如果要让愈伤组织继续生长增殖,必须定期地(如2~4周)将它们分成小块,接种到新鲜的培养基上,这样愈伤组织就可以长期保持旺盛的生长。
愈伤组织的形态发生方式经过起动、分裂和分化期产生的愈伤组织,其中虽然发生了细胞分
化,但是并没有器官发生。
只有满足某些条件,愈
伤组织的细胞才会发生再分化,产生芽和根,进而发育成完整植株。
愈伤组织的形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式两种。
不定芽方式是在某些条件下,愈伤组织中的分生细胞发生分化,形成不同的器官原基,再逐渐形成芽和根。
胚状体方式是由愈伤组织细胞诱导分化出具有胚芽、胚根、胚轴的胚状结构,进而长成完整植株。
这种由愈伤组织中的薄壁细胞不经过有性生殖过程,直接产生类似于胚的结构,叫做胚状体。
不定芽方式和胚状体方式是植物组织培养中最常见和最重要的两种方式。
胚状体方式比不定芽方式有更多的优点,如胚状体产生的数量比不定芽多,胚状体可以制成人工种子,等等。
人工种子人工种子是指通过植物组织培养技术获得具有胚芽、胚根、胚轴等结构的植物胚状体,并且用适当方法将胚状体包裹起来,用以代替天然种子进行繁殖的一种结构。
人工种子的概念是1978年在加拿大举行的第四届国际植物组织、细胞培养会议上首次提出来的。
目前研制的人工种子,是由胚状体、作为保护性外壳的人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳三部分组成的。
(如下图)
人工种子有许多优点。
首先,它解决了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题;第二,人工种子可以工业化生产,提高农业的自动化程度;第三,人工胚乳中除含有胚状体发育所需的营养物质外,还可以添加各种附加成分,如固氮细菌、防病虫农药、除草剂和植物激素类似物等,有利于幼苗茁壮成长,提高作物产量;第四,用人工种子播种可以节约粮食。
例如,一个12L的发酵罐在20d内生产的胡萝卜胚状体,可以制成1000
万粒人工种子,供几千公顷农田的种植需要,与天然种子相比,大大节约了粮食。
20世纪80年代初,美、日、法等国家相继开展了人工种子的研究,并且在胡萝卜、苜蓿、芹菜、花椰菜、莴苣等植物上获得成功。
我国也在抓紧对人工种子的研究,取得了一些可喜的进展,但是与国际先进水平相比,还有一段差距。
三、植物的组织培养
植物组织培养的理论根据是植物细胞的全能性。
但是,在一个完整的植株上,各部分的体细胞只能表现一定的形态,承担一定的功能,这是由于。