高中生物人教版必修一第三章第3节 细胞核的结构和功能 教学设计

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细胞核的结构和功能教学设计一、教学思路二、教材分析《细胞核的结构和功能》是生物人教版必修一第3章《细胞的基本结构》的第三节内容。本节课之前，细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位，生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础上的。除此之外，细胞膜的各项功能，细胞器在系统中的分工合作等各项调控都需要有调控机制，细胞系统的调控机制主要是由细胞核来实施的；细胞核的结构和功能的学习也与细胞分裂、生物的遗传和变异等重要的章节有必然的联系。三、学情分析本节课的授课对象是高中一年级的学生，学生已经学习过真核细胞的细胞膜及细胞质的结构和功能相关知识，对细胞的基本结构有一定的了解，但是对细胞这个微观世界并不熟悉，也不易理解，但是从系统的角度去认识，系统有边界、系统包括不同的组分和各自的分工，系统需要调控，学生容易理解细胞核如何作为细胞的控制中心。顺着这个角度，既符合学生的认知特点，又可以帮助学生理解细胞核的结构与功能，完善生命的系统观。四、教学目标1、通过分析科学家的实验过程，能够提高设计试验、分析实验结果得出结论的能力，培养学生的探究兴趣和科学探究能力。2、通过学习细胞核的结构和功能，能够说出细胞核结构特点，认同细胞核是细胞生命系统的控制中心，进一步理解结构和功能相适应的关系。3、通过学习思维导图的绘制方法，能够绘制出以“细胞核”为中心的思维导图，理解概念之间的关系，发散思维，增强的创造性思维能力。五、教学重点1、理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。2、说出细胞核的结构特点及并能理解结构与功能相适应的关系。六、教学难点1、理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。2、掌握分析实验结果得出结论的方法。七、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课我们前几节课已经学过了真核细胞的哪些结构呢？除了这两个结构还有什么结构呢？原核细胞和真核细胞最明显的区别细胞膜和细胞质复习导入，回顾总结知识，引出细胞核。探究细胞核的功能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】分析资料探究细胞核的功能资料1：美西螈核移植实验[问题]：①科学家用什么材料做实验的？②他是怎么做的？③大家预测一下发育长大的美西螈的肤色是什么颜色？④如果是黑色的可能与什么有关系？如果是白色的可能与什么有关？[讲解]：大家有两种猜测，科学家做了这个实验，通过细胞核移植，最终得到的是黑色美西螈，说明美西螈皮肤的颜色不是由细胞质控制的，而是由细胞核控制的。[小结]：体色是生物的一个性状，由细胞核来控制，我们可以知道细胞核控制生物的体色。其实生物体内的很多性状都是由细胞核来控制，所以可以说细胞核控制生物体的遗传。学生回答：①美西螈；②将黑色美西螈的胚胎细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中。③黑色的；白色的④若美西螈是黑色的，则与细胞核有关；若美西螈是白色的，则与细胞质有关。培养学生思考、归纳、迁移等综合性能力资料2：蝾螈受精卵横缢实验。展示图片，大家看图，这是一个蝾螈受精卵，这是头发丝。[问题]：①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。接着用这头发丝把受精卵横缢成有核和无核的两半，[问题]：②我们看这一半有核的怎么了，无核的怎么了？③这说明了什么？[讲解]：无核的一半是有核一半的对照，有细胞核的一半进行分裂，说明细胞核控制细胞分裂。我们可以进一步做实验，我们把这边有核的挤过来看看这一半是不是真的分裂了呢。果然，两边都开始分裂了，最后两半都发育成了胚胎，只是原来无核的慢一些，有核的一半快一些。[问题]：④从资料2可以看出细胞核和细胞的分裂分化有什么关系？[讲解]：很好，从实验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。①实验材料很小，绳子太粗了；②有核的进行分裂，无核的不进行分裂③说明了有细胞核能进行细胞分裂④没有细胞核，细胞就不能分裂分化设计一系列的问题串，引导学生思考蝾螈实验的设计过程。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？展示变形虫的图片，变形虫是一种单细胞动物，它能进行一系列的生命活动，可以变形，摄食等等。[问题]：①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，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。[问题]：②这说明了什么？③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]：④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代谢活动是由细胞核控制的。由此我们可以得到一个结论：细胞核控制着细胞的生命活动，控制着细胞代谢。①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。②细胞核能控制细胞的代谢和生长等生命活动③把有核的一半去掉核，无核的一半移入核④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训练学生思维的思辨性，渗透“单一变量”的思想。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]：①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谁控制的？[讲解]：大家再思考一下，回答细胞核准不准确。②这是由哪一部分决定的伞藻帽的性状？[问题]：③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！[问题]：④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，也就是说细胞核控制生物体的遗传表现。[总结归纳]：除了这四个实验，科学家们还做了大量的实验，最终把细胞核的功能归纳为：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。看书本55页。①细胞核②不准确，因为假根除了有细胞核，还有细胞质③移植细胞核：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伞形伞藻，而是菊花形伞藻了。④伞藻帽的形状由细胞核控制锻炼学生的语言表达能力，检查学生的学习情况。通过互动和学生的参与，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。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。二、细胞核的结构我们都知道，有什么样的功能，生物体内就会有相应的结构与之相适应。下面我们来看看细胞核有哪些结构。核膜：①核膜由双层膜构成的，它跟细胞膜是类似的，你猜它有怎么样的功能？在核膜上有许多酶的存在，有利于各种化学反应的进行。它与细胞膜有不同之处在于它有核孔。核孔：是大分子物质进出细胞核的通道。如：细胞质中的蛋白质进入细胞核和细胞核中的RNA到细胞质中去。核孔则主要是大分子进出的通道。②大家来归纳一下核孔的功能是什么？代谢越旺盛需要交换的物质和信息越多，核孔也就越多。核孔和核膜都具有选择性，核孔允许大分子如蛋白质、RNA等分子通过，但是DNA不能，小分子主要也是通过核孔。核仁：细胞核里可以看到球形小体，这些球形小体的折光性很强，很容易被区分。它参与RNA的合成，是形成核糖体的主要成分的部位。③细胞核中的细胞形态、大小、数目都一样吗？在不同的细胞这，核仁的形态、大小和数目都各不相同。比如在一些生长比较迅速、具有分裂能力或分泌酶类物质的细胞中核仁较大，而在一些蛋白质合成不活跃的细胞中则较小。（比如胰岛细胞）染色质特性：细胞核中易被碱性染料（龙胆紫和醋酸洋红）染成深色的物质。组成：主要由DNA和蛋白质构成。两种不同形态结构：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。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。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面，因此，要记住啊——染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种形态。前期：高度螺旋化缩短变粗DNA＋蛋白质染色质染色体　　　　　　　　末期：解螺旋变细变长①将核内物质和核外物质分隔开；控制物质的进出细胞核。②进行物质交换和信息交流③一样；不一样所有的细胞都有细胞核吗？[讲解]：原核细胞中没有真正的细胞核；有的真核细胞中也没有细胞核，如哺乳动物中成熟的红细胞。（最初的红细胞是有细胞核的，但是红细胞在成熟的过程中细胞核就慢慢消失了。而且红细胞本身不会分裂成更多红细胞所以红细胞不需要细胞核。问有什么作用？除去细胞核，红细胞可以有更多空间运输血红蛋白和氧。红细胞之所以呈双凹圆盘形是因为这不但可以增加表面积，有利于氧气和二氧化碳的结合和释放，还更有利于红细胞在血管中的流动。）图示：人体成熟的红细胞和高等植物的筛管细胞图（无核）以及骨骼肌细胞和草履虫细胞（多核）。[问题]：数目：一般一个：大多数生物体细胞中都是一个；有的没有：哺乳动物成熟的红细胞；有的多个：草履虫有两个细胞核；人的骨胳肌细胞中的细胞核可达数百个！形态：球形或者卵形大小：一般7微米左右不是通过特例，使学生思维发生碰撞，从而进一步明确细胞核是细胞的“控制中心”。课堂小结总结细胞核的结构和功能DNA所携带的遗传信息代代相传，保证了亲代和子代细胞在遗传性状上的一致性。细胞核是遗传信息库。而遗传信息控制着细胞的生命活动，进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和死亡。所以细胞核是代谢和遗传的控制中心。细胞是生物体结构和功能的单位，也是遗传的基本单位。大家都知道克隆羊吧，现在还有克隆猪、克隆牛。从母牛乙的体细胞中取出细胞核，注入母牛甲去核的卵细胞中，移植后的细胞经细胞分裂形成早期胚胎，将胚胎移植入母牛丙的子宫内。出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样，这是为什么呢？归纳总结因为细胞核是遗传信息库，而且是细胞代谢和遗传的控制中心，所以小牛与母牛性状一样。进一步巩固本课所学，应用于生活知识。作业绘制本章《细胞的基本结构》的思维导图八、板书设计21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）

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