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1、3. 3细胞核的结构和功能教学设计课题3. 3细胞核的结构和功能单元必修1学科生物年级 高中学习目标一、知识目标：1 .能够阐明细胞核的结构和功能2 .尝试制作细胞核的结构模型。二、能力目标：通过资料分析，提高设计试验、分析实验结果得出结论的能力；三、情感态度目标：认同细胞核是细胞生命系统的控制中心，形成结构与功能相适应的生物学理念；重点教学重点：1、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。2、细胞核的结构特点及与功能相适应的关系。难点教学难点：1、让学生不仅理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，同时掌握分析实验结果得出结论 的方法。2、通过细胞核结构的教学，让学生领悟细胞核是遗传信息库。教学过程教
2、学环节教师活动学生活动设计意图导入新课引言:同学们你们都听说过克隆羊多利，奇 怪的是，多莉长得一点也不像她的生母。为什 么会这样呢？观看视频：克隆猪， 并了解细胞核移植 技术。抛出问题激发学生的探究兴趣。应的。下面我们来看看细胞核有哪些结构?【活动二】小组讨论1、细胞核包括那些结构？2、解释相应的功能？3、你们认为与细胞核的功能最密切相关的是 哪个结构？染色质和染色体的关系？孔。2、核膜：双层生物 膜，把核内物质与 细胞质分开。进行 物质交换和信息交 流，核孔：分布在核膜 上,RNA穿过核孔出 来，蛋白质穿过核 孔进去。而核孔则 主要是大分子进出的 通道核仁:它与某种RNA 及于核糖体的形成
3、有关。染色质，染色体：主 要有DNA和蛋白质 组成，3、染色质4、染色质和染色体 是同样的物质在不 同时期的两种存在 状态讲解:是的，大家先来看看这张图，这就是 组蛋白，这个双螺旋结构是DNA,它们结合成 丝状的染色质。染色质经过高度的螺旋，缩短 变粗,变成这圆柱状或杆状，也就是染色体啦! 因此，染色质和染色体实际上是同种物质在不 同时期的两种形态，细胞分裂期时是染色体, 细胞分裂结束时是染色质o它们之间的形态变 化是通过解螺旋和螺旋化缩短变粗来实现的o 就好像我们平常吃的泡面，平时呢都是高度卷 曲、螺旋在一起的一块东西，当我们要吃的时 候呢，泡了水就散开来，成为一条条的。形态 不一样但都是泡
4、面，因此，要记住啊一一染色 质和染色体是同一种物质在不同时期的两种 形态。四、制作真 核细胞三 维结构模 型能力提升：课下尝试制作真核细胞的模型，加 深对细胞核的理解。学生自己动手制作 细胞核的模型，亲 手体会怎样制作这 些结构。学生自己在制作 时出现的问题也 会想办法解决，力口 强自己的动手能 力以及加强自己 掌握知识的能力。小试牛刀：1.下列对染色质和染色体的说法错误的是(D)A.染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色 的物质B.染色质和染色体的化学组成完全相同思考、回答问题通过精选习题，检 测并巩固学生课 堂所学内容。C染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋 白质D.在细胞核、线粒体和叶绿体
5、中都有染色质2.下列关于细胞核功能的叙述中，最本质的 是(D )A.细胞核与生物的遗传和变异有关B.细胞进行有丝分裂时，细胞核先分裂C.细胞核与生命的延续性密切相关D.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和控制中心课堂小结总结细胞核的结构和功能回答问题，归纳总结培养了学生自我 反思与总结的习 惯，进一步巩固 本课所学。总结：对细胞核功能的较为全面的阐述应该 是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传 的控制中心。结构与功能是相适应的。学完细胞的基本结构这一章，知道细胞由细胞 膜、细胞质、细胞核构成，细胞还是一个高度 有序的统一整体。板书3.3细胞核的机构和功能膜孔仁体核核核色膜孔仁体核核核色细一rm
6、构木 结匕匕 公目 功传胸遗细教师补充：克隆动物的诞生非常关键的一项技 术是：细胞核移植。过渡:那绵羊“多莉”是怎样核移植过来的呢？思考讨论问题教师补充：首先有两只母绵羊，一只提供乳腺 细胞的细胞核，另一只提供未受精的卵细胞齐读教学目标齐读教学目标教师提问：去核之后剩下什么呀？学生回答：细胞质教师补充：接着乳腺细胞的细胞核就移植到卵 细胞中，这一个新的细胞就发育成胚胎。教师补充：形成胚胎之后，移植到丙的子宫进 行胚胎发育，形成个体，也就是说丙羊为多利 羊提供一个发育的环境。教师补充：最后多利羊就出生了，我们发现它 长得不像生它的丙羊，而是像谁？由此你可以 下什么结论？学生回答：细胞核控制多利羊
7、的长相嘛。教师补充：其实，细胞核不仅能控制长相，我 们也称为表现性状的一种。实际上，它是整个 细胞这一系统的控制中心，它是如何控制细胞 的呢？为什么它具有这样的功能呢？这一节 课我们就来学习细胞核一一系统的控制中心 （板书）过渡：我们在学第一章的时候都知道原核细胞 是没有成型的细胞核的，那么所有的真核生物 细胞中都具有细胞核吗？我们来看一下以下这几个特例，比如说植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无细 胞核。比如说成熟红细胞为什么没有细胞核 呢,这跟他的功能有关，红细胞是运输氧气的, 它就这一个功能了，所以没有多种复杂的细胞 器和细胞核就可以增大运输的氧气的量，从而 提高运输效率。过渡：刚
8、刚多利羊的例子说明了细胞核可以控 制生物性状嘛，那作为控制中心，肯定还要其 他功能，现在大家来看一下52页的资料分析, 接着小组为单位思考一下53页的讨论题。教师提问，第一则资料跟多利羊类似，我们看 一下讨论一，讨论：美西嫄的肤色是由细胞核 还是细胞质控制的？结合多利羊的产生过程， 你认为生物性状的遗传主要是细胞核还是细 胞质控制？为什么？教师提示：我们学过哪种物质主要分布在细胞 核中，它的功能又是什么？学生回答：DNA,主要的遗传物质，上面有许 多基因，可以指导蛋白质的合成，蛋白质是构 成生物体或细胞的重要成分，从而控制生物性 状。教师提问：接着我们来看一下资料二，我们发 现有细胞核那一部分
9、细胞会分裂，而没有细胞 核那部分细胞停止生长了，后来挤进一个细胞 核之后，细胞恢复分裂分化并最后发育成个 体，从上可看出细胞核与细胞的分裂、分化有 什么关系？学生回答：没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。教师提问：资料一是细胞核移植实验，那我们 来看一下这则去核的实验，去核之后发现了细 胞死亡了，取出核又移植回去之后细胞可以正 常生活，这里的正常生活指照样摄食，对刺激 仍有反应，失去的伸缩泡可以再生，能生长和 分裂。这又说明细胞上面功能呢？大家试一下 在平板上抢答下。学生回答：细胞核是细胞生命活动的控制中 心。教师提问：取出核之后，细胞质核细胞核都不 能单独地生活，这说明细胞核和细胞质有什么 关
10、系？学生回答：说明细胞的正常生长发育要依靠细 胞核和细胞质的相互作用，两者是相互依存的 关系。过渡：我们看一下最后这个资料伞藻嫁接实 验，伞藻的结构挺简单的，从上到下，伞帽， 伞柄还有假根，假根里面有细胞核。现在我们 来看一下这个嫁接实验与核移植实验，绿色伞 柄与黄色假根，长出了黄色伞帽，而黄色伞柄 与绿色假根，长出了绿色伞帽。问题:细胞核有什么功能？为什么具有这 样的功能？谁在承担这个功能？引出课题，展示目标。一、资料 分析探究 细胞核的 功能生物是建立在实验基础上的一门学科，科学家 们为了研究这个问题做了大量实验，今天我们 就沿着科学家走过的足迹，去探讨和学习如何 进行科学探究【活动一】分
11、析资料探究细胞核的功能资料1:美西嫄核移植实验一一科学家用黑白 两种美西嵋做实验,将黑色美西嫄胚胎细胞的 细胞核取出来，移植到白色美西嫄的去核卵细 胞中。问题:小美西嫄的肤色是什么颜色？为什 么？那也就是说美西嫄的肤色是由什么控制 的？讲解:没错，从资料一可知，黑色美西嫄提 供细胞核，白色美西嫄提供细胞质，通过细胞 核移植，得到的是黑色美西嫄，说明美西螺皮 肤的颜色不是由细胞质控制的，而是由细胞核 控制的。1、黑色，因为细胞核是黑色美西嫄提供的2、细胞核认真听讲、思考、回答培养学生观察、思 考、讨论、交流、 归纳、迁移等综合 性能力资料2：螺嫄受精卵横缢实验。展示图片， 大家看图，这是一个蝶嫄
12、受精卵，这是头发 丝。问题:为什么不用绳子呢？讲解:真聪明，正是因为实验材料很小， 而头发丝又细又韧，很合适。3、“实验材料很小， 绳子太大了”。通过探究实验使 学生充分感受到 科学趣味性，并在 乐趣中学习知识， 一改往日传统教 学的古板和枯燥。接着用这头发丝把受精卵横缢成有核和无核 的两半，中间只有少量细胞质连着，结果就 发现，没有核的这一半不能分裂，而有核的 这一半分裂了。当有核的一半分裂到16 32个细胞时，科学家把一个细胞核挤到无核 的那一半，结果，无核的一半也开始分裂 了。最后两半都成了正常的胚胎，只是原来 无核的慢一些，有核的一半快一些。问题:从资料2可以看出细胞核和细胞的 分裂分
13、化有什么关系？讲解:很好，从实验中可知，有细胞核的 时候，蝶嫄可以正常的进行分裂分化，最后 发育成一个新个体，但是如果没有细胞核， 蝶嫄就不能进行分裂，重新植入细胞核，细 胞又能够继续分裂和分化。这说明细胞核与 细胞的分裂分化紧密相连。由此我们可以得 到这样一个结论：细胞核控制着细胞的分裂 和分化。3、“没有细胞核，细胞就不能分裂分化”采用简单的结构 图，帮助同学的理 解和记忆。资料3：变形虫去核及核移植实验涉及到了变 形虫，它又有什么特性呢？问题:如果你是科学家，想利用变形虫探究 细胞核的功能，会如何设计实验？讲解:没错，科学家的设计和你们的一样， 具体是这样的:将变形虫切成两半,一半有核，
14、 一半无核。无核的一半不能摄取食物；对外界 刺激也不再发生反应；高尔基体、内质网等细 胞器逐渐退化。有核的一半，情况则大不相同， 照样摄食,对刺激仍有反应,还能生长和分裂。4.小组讨论，回答： 分割变形虫，一半 有核，一半无核，观 察其生命活动。训练学生思维的思辨性，渗透“单一变量”的思想。问题:为了使实验更严谨，还应如何设计实 验呢？讲解:是的，就是用显微钩针将有核一半的 细胞核钩出，这一半的行为就会像上述的无核 的一半一样。但如果及时地植入同种变形虫的 另一个核，各种生命活动又会恢复。问题:那么这个实验又说明了什么问题呢？讲解:回答得非常正确，从上面这个实验， 我们可以看到，将变形虫切成两
15、半，没有细胞 核的一半不能摄取食物、不能对外界刺激做出 反应，很多生命活动都停止了，而有核的一半 则能够正常的进行各种生命活动。一旦把核去 除，生命活动又不能正常进行，重新植入细胞 核又可以恢复各种生命活动。这充分说明了变 形虫的各种生命活动是由细胞核控制的。由此我们可以得到一个结论：细胞核控制着细 胞质的生命活动。5 .把有核的一半去 掉核，无核的一半 移入核6 .听讲、思考并回 答：“细胞核控制着 变形虫的各种生命 活动，没有细胞核， 生命活动就不能进 行”使学生自己得出 结论，培养学生的自 主学习和总结概 括的良好习惯和 能力，实现学生为 主体的教学角色 转变。资料4：伞藻嫁接与核移植实
16、验，展示伞藻的 结构图，介绍：伞藻是海生的单细胞藻类，由“帽、柄和假根三部分构成，细胞核在基部。 伞藻再生性很强，即伞帽切除之后，很短时间 内能够生出新的伞帽，而且伞藻种间容易嫁 接。伞藻的帽有两种，一种是伞形，一种是菊 花形。”科学家用伞藻做了两个实验，我们先 来看下嫁接实验，问题:请同学们观察讨论实验步骤，并思考： 切去帽后长出来的新帽的形状是由柄决定7 .观察，思考，个别 回答“把两种伞藻 的帽都去除，把它 们的柄嫁接到彼此 的假根上”“切去帽后长出来 的新帽的形状是由 假根决定的，因为 假根具有细胞核”8 .个别回答：“不锻炼学生的说话能力，检查学生的学 习情况。通过互动和学生 的参与
17、，增强学生 的积极主动性和 求知欲望，也利于 学生的学习和理 解。的？还是由假根决定的？为什么？讲解:回答得很好，那么该实验能否说明伞藻帽的形状由细胞核控制？为什么？二、细胞 核的功能板书：细 胞核是细 胞遗传和 代谢的控 制中心。问题:正是如此，那要证明“伞藻帽的形状 由细胞核控制”需再怎样设计实验？讲解:是的，具体步骤呢请一位同学照着PPT上的图描述一下吧！能，因为假根除了 有细胞核，还有细 胞质”.回答：“移植细胞 核”回答：把菊花形帽 伞藻的细胞核取出 来，而把伞形帽伞 藻的帽子切除，并 且去掉细胞核，把 菊花形帽伞藻的细 胞核移植到去除细 胞核的伞形帽伞藻 中，最后长出来的 就不是是
18、伞形伞 藻，而是菊花形伞 藻了。9 .伞藻帽的形状 由细胞核控制学生在新知识与 原有的相关概念之间建立起 实质性的联系，理解并掌握细胞核各部分结构 的功能。认真听讲并理解问题:根据伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验结果，得出什么结论？讲解:伞藻帽的形状也就是生物体形态结 构，而帽的再生也就是生物体形态结构的建成 了，所以我们从资料4得到的结论就是：生物 体形态结构的建成主要与细胞核有关。总结归纳:资料1体现了细胞核控制着生物性状的遗传, 而资料4中伞藻帽的形态结构也属于生物性 状的一种，由细胞核控制。资料, 2中蛛嫄胚胎 细胞的分裂分化，资料3中变形虫细胞质的生 命活动、资料4中伞藻帽的再生都与代谢有 关，也是由细胞核控制，因此，细胞核的功能 可以归纳为：细胞核控制着细胞的遗传和代 谢，即细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。三、细胞核的结构过渡:正因为细胞核有如此重要的功能，有人把细胞 核比喻为细胞的“大脑”或细胞的“控制中心”。 那细胞核为什么能成为细胞的“控制中心” 呢？我们都知道，生物的各种结构和功能相适学生总结：1、细胞核分为三部 分，细胞膜、核仁、 染色质，其中核膜 包括两层膜和核培养学生的自我 动手能力，让学生 从模型中学习知 识。