3.3細胞核的結(jié)構(gòu)和功能教案課題3.3細胞核的結(jié)構(gòu)和功能單元必修1學(xué)科生物年級高中學(xué)習(xí)目標(biāo)生命觀念：識記細胞核的結(jié)構(gòu)和功能，認同結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點；認識細胞是一個有機的整體，形成系統(tǒng)觀?？茖W(xué)思維：構(gòu)建真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型?？茖W(xué)探究：細胞核功能的實驗探究與結(jié)果分析。社會責(zé)任：利用細胞核的結(jié)構(gòu)與功能特點分析克隆技術(shù)的原理，認同細胞核是細胞生命系統(tǒng)的控制中心，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)理念，理性參與有關(guān)的社會熱點。重點1.細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心。2.細胞核的結(jié)構(gòu)特點及與功能相適應(yīng)的關(guān)系。難點1.讓學(xué)生不僅理解細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，同時掌握分析實驗結(jié)果得出結(jié)論的方法。2.通過細胞核結(jié)構(gòu)的教學(xué)，讓學(xué)生領(lǐng)悟細胞核是遺傳信息庫。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課問題探討：從母牛乙的體細胞中取出細胞核，注入母牛甲去核的卵細胞中，移植后的細胞經(jīng)細胞分裂形成早期胚胎，將胚胎移植母牛丙的子宮內(nèi)。出生的小牛幾乎與母牛乙的性狀一模一樣，稱之為“克隆?！薄Ｓ懻摚嚎寺∨５男誀钆c母牛乙?guī)缀跏且荒Ｒ粯拥?，這說明了什么？提出問題：克隆牛的實例讓我們看到了細胞核的重要性。細胞核有什么功能？為什么具有這樣的功能？誰在承擔(dān)這個功能？引出課題。思考討論問題，提出猜想和假設(shè)。討論回答：這說明了生物的性狀主要是由細胞核控制的。激發(fā)學(xué)生對細胞核結(jié)構(gòu)和功能的探究興趣。新課講授一、細胞核的功能二、細胞核的功能板書：細胞核是細胞遺傳和代謝的控制中心。教師：組織學(xué)生閱讀教材54-55頁“思考·討論”；展示每個資料，啟發(fā)學(xué)生思考的問題，分析總結(jié)細胞核的功能?！净顒右弧糠治鲑Y料探究細胞核的功能資料1：美西螈核移植實驗——科學(xué)家用黑白兩種美西螈做實驗，將黑色美西螈胚胎細胞的細胞核取出來，移植到白色美西螈的去核卵細胞中。問題：小美西螈的膚色是什么顏色？為什么？美西螈的皮膚顏色與表皮細胞內(nèi)黑色素的合成有什么關(guān)系？這一合成過程是由細胞核還是細胞質(zhì)控制的？講解：沒錯，從資料一可知，黑色美西螈提供細胞核，白色美西螈提供細胞質(zhì)，通過細胞核移植，得到的是黑色美西螈，說明美西螈皮膚的顏色不是由細胞質(zhì)控制的，而是由細胞核控制的。閱讀教材，小組討論，結(jié)合教師展示的啟發(fā)性問題，研討交流，分析總結(jié)每個資料體現(xiàn)的細胞核的功能。合作探究1，回答問題提示：黑色，因為細胞核是黑色美西螈提供的細胞核認真聽講、思考、回答學(xué)生探究得出結(jié)論：美西螈的膚色主要受細胞核的控制。通過對一系列實驗的合作探究，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力；體會科學(xué)實驗的方法和實驗設(shè)計的精巧之處；培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力以及團隊合作精神。通過小組合作探究，培養(yǎng)學(xué)生用專業(yè)的術(shù)語來描述實驗現(xiàn)象，并得出實驗結(jié)論的能力。資料2：蠑螈受精卵橫縊實驗?？茖W(xué)家用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊成有核和無核的兩半，中間只有少量細胞質(zhì)連著，結(jié)果就發(fā)現(xiàn)，沒有核的這一半不能分裂，而有核的這一半分裂了。當(dāng)有核的一半分裂到16-32個細胞時，科學(xué)家把一個細胞核擠到無核的那一半，結(jié)果，無核的一半也開始分裂了。最后兩半都發(fā)育成正常的胚胎，只是原來無核的一半發(fā)育得慢一些，有核的一半快一些。問題：從資料2可以看出細胞核和細胞的分裂分化有什么關(guān)系？思考：該實驗是否有對照？既有相互對照，又有自身對照。講解：很好，從實驗中可知，有細胞核的時候，蠑螈可以正常的進行分裂分化，最后發(fā)育成一個新個體，但是如果沒有細胞核，蠑螈就不能進行分裂，重新植入細胞核，細胞又能夠繼續(xù)分裂和分化。這說明細胞核與細胞的分裂分化緊密相連。由此我們可以得到這樣一個結(jié)論：細胞核控制著細胞的分裂和分化。合作探究2：蠑螈受精卵橫縊實驗小組合作，思考并回答問題。提示：“沒有細胞核，細胞就不能分裂分化”學(xué)生探究得出結(jié)論：細胞的分裂和分化離不開細胞核。通過探究實驗使學(xué)生充分感受到科學(xué)趣味性，并在樂趣中學(xué)習(xí)知識，一改往日傳統(tǒng)教學(xué)的古板和枯燥。采用簡單的結(jié)構(gòu)圖，幫助同學(xué)的理解和記憶。資料3：變形蟲去核及核移植實驗科學(xué)家做過這樣的實驗。將變形蟲切成兩半，一半有核，一半無核。無核的一半雖然能消化已吞噬的食物，但不能攝取食物，對外界刺激不再發(fā)生反應(yīng)；電鏡下可以觀察到退化的高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等。有核的一半情況則大不相同，照樣攝食，對刺激仍有反應(yīng)；失去的伸縮泡可以再生，還能生長和分裂。如果用顯微鉤針將有核的一半的細胞核鉤出，這一半的行為就會像上述無核的一半一樣。如果及時植入另一個同種變形蟲的細胞核，各種生命活動又會恢復(fù)。問題：分析資料3，你能得出什么結(jié)論？由此我們可以得到一個結(jié)論：細胞核控制著細胞質(zhì)的生命活動。合作探究3：變形蟲去核及核移植實驗學(xué)生探究得出結(jié)論：變形蟲的生命活動主要受細胞核的控制，沒有細胞核，生命活動就不能進行”使學(xué)生自己得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和總結(jié)概括的良好習(xí)慣和能力，實現(xiàn)學(xué)生為主體的教學(xué)角色轉(zhuǎn)變。資料4：傘藻嫁接與核移植實驗展示傘藻的結(jié)構(gòu)圖。傘藻是海生的單細胞藻類，由“帽”、柄和假根三部分構(gòu)成，細胞核在基部。傘藻再生性很強，即傘帽切除之后，很短時間內(nèi)能夠生出新的傘帽，而且傘藻種間容易嫁接。傘藻的帽有兩種，一種是傘形，一種是菊花形?？茖W(xué)家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做了嫁接和核移植兩個實驗，我們先來看下嫁接實驗。問題：切去帽后長出來的新帽的形狀是由柄決定的？還是由假根決定的？為什么？提問：資料4說明傘藻的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點取決于細胞核還是細胞質(zhì)？講解：傘藻帽的形狀也就是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)，而帽的再生也就是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成了，所以我們從資料4得到的結(jié)論就是：生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細胞核有關(guān)?？偨Y(jié)歸納：資料1體現(xiàn)了細胞核控制著生物性狀的遺傳，而資料4中傘藻帽的形態(tài)結(jié)構(gòu)也屬于生物性狀的一種，由細胞核控制。資料2中蠑螈胚胎細胞的分裂分化，資料3中變形蟲細胞質(zhì)的生命活動、資料4中傘藻帽的再生都與代謝有關(guān)，也是由細胞核控制。因此，細胞核的功能可以歸納為：細胞核控制著細胞的遺傳和代謝，即細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心。合作探究4：傘藻嫁接與核移植實驗觀察，思考，回答問題。提示：“切去帽后長出來的新帽的形狀是由假根決定的，因為假根具有細胞核”提示：傘藻帽的形狀由細胞核控制。認真聽講并理解。鍛煉學(xué)生的說話能力，檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通過互動和學(xué)生的參與，增強學(xué)生的積極主動性和求知欲望，也利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解。學(xué)生在新知識與原有的相關(guān)概念之間建立起實質(zhì)性的聯(lián)系，理解并掌握細胞核各部分結(jié)構(gòu)的功能。二、細胞核的結(jié)構(gòu)過渡：正因為細胞核有如此重要的功能，有人把細胞核比喻為細胞的“大腦”或細胞的“控制中心”。根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點，細胞核有如此重要的功能，那么它必然有獨特的結(jié)構(gòu)。教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P56細胞核的結(jié)構(gòu)部分的內(nèi)容展示：細胞核的結(jié)構(gòu)模式圖請學(xué)生依次說出細胞核的各部分結(jié)構(gòu)及其功能。細胞核分為三部分，細胞膜、核仁、染色質(zhì)，其中核膜包括兩層膜和核孔。核膜：雙層生物膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。進行物質(zhì)交換和信息交流，核孔：分布在核膜上，RNA穿過核孔出來，蛋白質(zhì)穿過核孔進去。而核孔則主要是大分子進出的通道核仁：它與某種RNA及于核糖體的形成有關(guān)。染色質(zhì)：主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體，染色質(zhì)是DNA的主要載體）教師：展示染色體和染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖。引導(dǎo)學(xué)生思考與討論：1.染色質(zhì)和DNA是一種怎樣的關(guān)系？2.染色質(zhì)和染色體是什么關(guān)系？染色質(zhì)與染色體是同一物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)提出問題：細胞核為什么能控制細胞的代謝和遺傳呢？提示：DNA上儲存著遺傳信息，在細胞分裂是時，DNA攜帶的遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，保證了親子代細胞在遺傳性狀上的一致性。遺傳信息就像細胞生命活動的“藍圖”，細胞依據(jù)這個“藍圖”，進行物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)化和信息交流，完成生長、發(fā)育、衰老和調(diào)亡。正是由于這張“藍圖”儲藏在DNA中，而DNA主要分布于細胞核中，所以細胞核才具有控制細胞代謝的功能?？偨Y(jié)：細胞核結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。依據(jù)前兩節(jié)“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”“細胞器之間的分工合作”學(xué)習(xí)過程中形成的對細胞結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系的認識，類比推理細胞核的結(jié)構(gòu)應(yīng)具備的特點。學(xué)生閱讀教材，結(jié)合圖示理解細胞核的結(jié)構(gòu)特點。學(xué)生結(jié)合圖例思考并回答。思考與討論：提示1.DNA和蛋白質(zhì)緊密結(jié)合構(gòu)成染色質(zhì)，DNA在染色質(zhì)上。提示2.染色質(zhì)是極細的絲狀物，易被堿性染料染成深色，當(dāng)細胞進入分裂期時染色質(zhì)高度螺旋，縮短變粗，成為光鏡下清晰可見的圓柱狀或桿狀的染色體。因此，染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。思考并回答問題。學(xué)生歸納：細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。抓住“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”這一主線，保持學(xué)生思維的連貫性和流暢性。引導(dǎo)學(xué)生通過自主閱讀理解細胞核的結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合教師展示的模式圖說出細胞核的各部分結(jié)構(gòu)和功能，加深理解和記憶。培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、知識內(nèi)化能力。通過對染色質(zhì)和染色體兩個概念的對比，理解兩個概念的內(nèi)涵和外延。通過對有絲分裂過程中染色質(zhì)和染色體的變化分析，理清染色質(zhì)與染色體的關(guān)系，同時為學(xué)習(xí)細胞分裂奠定基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力。新課講授三、制作真核細胞三維結(jié)構(gòu)模型教師：展示真核細胞的三位結(jié)構(gòu)模型，講解模型建構(gòu)的原理、方法。布置學(xué)生課下嘗試制作真核細胞的模型，加深對細胞核的理解。教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P57科學(xué)方法——建構(gòu)模型的內(nèi)容，展示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。思考并討論：1.什么是模型？2.模型的常見形式有哪些？總結(jié)：模型的概念和形式。1.概念：人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述。這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達。2.形式：物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。概念模型：以文字描述來抽象概括出事物本質(zhì)特征的模型。概念模型指用文字、圖線和符號等將有聯(lián)系的名詞或過程連接起來。主要有流程圖模型和概念圖模型兩種類型。數(shù)學(xué)模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。數(shù)學(xué)模型是指用字母、數(shù)字及符號建立起來的等式或不等式以及圖像圖表等描述事物特征及內(nèi)在聯(lián)系的數(shù)學(xué)表達式。物理模型：以事物或畫圖形式直觀地表達認識對象的特征。教師：引導(dǎo)學(xué)生探究·實踐：嘗試制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型。操作提示：【目的要求】1.嘗試制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型；2.體驗建構(gòu)模型的過程?！静牧嫌镁摺扛鶕?jù)本小組模擬制作模型的種類選擇材料用具。例如，制作計算機三維動畫模型，需要配備安裝了制作三維動畫軟件的計算機；制作實物模型，可用泡沫塑料、木塊、紙板、紙片、塑料袋、布、線繩、細鐵絲、大頭針等材料。有條件的學(xué)校，也可嘗試用3D打印技術(shù)制作細胞模型?！窘⒛Ｐ汀?.通過討論確定本小組制作的真核細胞三維結(jié)構(gòu)模型的種類（如計算機模型、實物模型），規(guī)格（如模型大小、模型展示的是細胞的全部還是部分）。2.確定使用的材料用具。真實的細胞顏色并不鮮艷，但是同學(xué)們可以用不同的顏色區(qū)分不同的細胞結(jié)構(gòu)，使細胞各部分的結(jié)構(gòu)特點更突出，便于觀察。3.在動手制作之前，小組內(nèi)對設(shè)計方案做進一步討論、細化，包括各種細胞結(jié)構(gòu)如何制作、細胞結(jié)構(gòu)之間如何連接等。確定制作模型的實施過程和具體分工。4.按照分工制作各部分配件，然后將配件組合在一起，逐步完成真核細胞模型的制作。5.按照設(shè)計方案對制作的模型進行檢查，修補存在的缺陷。總結(jié)：建立模型的方法步驟。確定模型種類→確定材料用具→確定實施過程和具體分工→完成模型制作→模型檢查修補?！颈磉_和交流】在班內(nèi)交流各小組制作的模型，從科學(xué)性、藝術(shù)性、成本等方面對各小組的模型進行評價。學(xué)生查閱資料學(xué)習(xí)模型制作的知識，自己動手制作細胞核的模型，親手體會怎樣制作這些結(jié)構(gòu)。閱讀教材，歸納總結(jié)建構(gòu)模型的概念、原理和方法。學(xué)生以小組為單位，利用粘土完成真核細胞的模型制作。通過模型制作培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力及合作意識，在動手操作的過程中理解物理模型的含義及建構(gòu)過程。培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、歸納提取關(guān)鍵概念的能力、知識遷移應(yīng)用的能力。引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型，培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力、遷移應(yīng)用能力與團隊合作精神。課堂小結(jié)總結(jié)細胞核的結(jié)構(gòu)和功能總結(jié)：對細胞核功能的較為全面的闡述應(yīng)該是：細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的。學(xué)完細胞的基本結(jié)構(gòu)這一章，知道細胞由細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核構(gòu)成，細胞膜控制著細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換和信息交流，細胞質(zhì)細胞代謝的主要場所，細胞核是細胞遺傳特性和代謝活動的控制中心，細胞還是一個高度有序的統(tǒng)一整體。細胞既是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位?；卮饐栴}，歸納總結(jié)培養(yǎng)了學(xué)生自我反思與總結(jié)的習(xí)慣，進一步鞏固本課所學(xué)。板書3.3細胞核的結(jié)構(gòu)和功能一、細胞核的功能：控制著細胞的代謝和遺傳1.資料1結(jié)論：美