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3.3细胞核的结构和功能
一、教学目标及重难点
遗传信息主要储存在细胞核中;尝试建立真核细胞的模型。依据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下。
1.通过对“细胞核有什么功能”资料的分析和讨论，阐明细胞核的功能。
2.通过阅读教材和绘制细胞核的结构示意图，阐明细胞核的结构。
3.通过资料分析、模型建构，结合对细胞整体结构与功能的认识，认同细胞核是系统的控制中心。
4.通过尝试制作真核细胞的三维结构模型，体验建构模型的方法和过程。
教学重难点
1.通过相关实验分析得出细胞核是遗传和代谢的控制中心，通过细胞核结构的学习，能说出其中的染色体的DNA中携带遗传信息，来说明遗传信息主要存在于细胞核中，认识遗传信息主要储存在细胞核中。
2.通过开展制作真核细胞的结构模型和具体实例的分析，使学生形成细胞各部分结构之间既有分工又有合作，相联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动的认识。
二、教学设计思路
以问题探讨的克隆牛资料为切入点，为细胞核功能的分析创设情境。通过微课介绍细胞核的发现历史。小组合作探究对相关资料进行分析和讨论，从各个实验资料中逐步剖析出细胞核的功能，解开学生心中的谜团，归纳总结出细胞核的功能——控制细胞的代谢和遗传。联系“结构与功能相适应”的观点对细胞核的结构进一步探索学习，引导学生自主探究，绘制细胞核结构图，帮助理解细胞各个结构及功能。借助生活中的毛线和毛线团来帮助学生理解染色质与染色体的关系，最终形成“细胞核是生命系统的控制中心”的概念。在本节课后，通过制作真核细胞的三维结构模型，认识细胞各部分在结构和功能上的密切联系，尝试从系统的角度认识自然和社会。
三、学情分析
经过初中阶段的学习，学生对细胞的整体结构如细胞膜、细胞质、细胞核有了初步认识，这部分内容可以看成是初中教材的补充和深入。通过前面几节内容的学习，学生对细胞各部分结构以及他们的功能有了进一步的认识，在脑子中能呈现出细胞亚显微结构的三维图，加深“结构和功能相统一”的观念。
四、教学实施的程序
学习任务 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境导入新课 【问题探讨】组织学生阅读克隆牛的实例，思考克克隆牛的性状与母牛乙几乎一模一样说明了什么？ 阅读克隆牛实例并思考回答教师提出的问题 用“克隆牛”的实例，引出克隆牛的性状是由细胞核决定的，引入本节课的学习。
细胞核的功能 【布置任务】组织学生阅读教材第54-55页“思考 讨论”栏目；展示每个资料启发学生思考的问题；将学生分为8个组，进行合作探究，分析总结细胞核的功能。 资料1:美西螈核移植实验 1.核移植后长大的美西螈是什么肤色 2.你认为生物体性状的遗传主要是由细胞核还是由细胞质控制的 为什么 资料2:蝾螈受精卵横缢实验 1、蝾螈受精卵的分裂和分化与什么结构有关系？ 2、你是如何得到这个结论的？ 资料3:变形虫去核及核移植实验 1、哪种细胞结构对细胞代谢有重要影响？ 2、你可以得到什么结论？ 资料4:伞藻嫁接与核移植实验 1、新的伞帽形成与细胞核还是细胞质有关？ 2、只做嫁接实验是否能说明伞帽的形成一定是细胞核的作用？【指导交流】根据各小组分析的情況作出及时的评价和补充。 【小组讨论】结合教师展示的启发性问题，进行交流，分析总结每个资料体现的细胞核的功能；推举发言代表，做好小组展示准备。 【小组展示】小组代表发言展示小组研讨成果，小组成员补充完善答案。 合作探究1:美西螈核移植实验。学生探究得出结论美西螈的肤色主要受细胞核的控制;并受到克隆牛的启发，认为利用克隆技术进行该实验将更有说服力。 合作探究2:蝾螈受精卵横缢实验学生探究得出结论：细胞的分裂和分化离不开细胞核。 合作探究3:变形虫去核及核移植实验教师演示实验过程，学生探究得出结论：变形虫的生命活动主要受到细胞核的控制。 合作探究4：伞藻嫁接与核移植实验学生探究得出结论：生物体的性状主要受细胞核的控制 通过对一系列实验的合作探究，提高学生分析问题、解决问题的能力；体会科学实验的方法和实验设计的精巧之处;培养学生归纳总结的能力以及团队合作精神。 通过各个小组的展示交流，培养学生用专业的术语来描述实验现象并得出实验结论的能力
【形成概念】细胞核控制着细胞的形态结构，也控制着细胞的分裂、分化、新陈代谢等活动，细胞核是细胞的代谢和遗传的控制中心 【归纳总结】回味实验，体会“细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心”的观点 通过几个实验结论的比较分析形成概念，培养学生的归纳总结能力。
细胞核的结构 【过渡推进】根据结构与功能相适应的观点，细胞核有如此重要的功能，那么它必然有独特的结构。 【类比推理】依据本章前两节“细胞膜的结构和功能”“细胞器之间的分工抓住合作”学习过程中形成的对细胞结构和功能关系的认识，类比推理细胞核的结构应具备的特点。 “结构与功能相适应”这条主线，保持学生思维的连贯性和流畅性。
【布置任务】组织学生自主学习教材第56页“细胞核的结构”部分，完成科学探险清单上的问题。 【知识精讲】结合以下两个问题:染色质和DNA是一种什么样的关系？染色质和染色体是什么关系？利用第6章第1节有关染色体、染色质在细胞分裂不同时期的显微图片，精讲细胞核结构的知识要点。 【建构模型】小组合作画出细胞核的结构示意图并注明各部分名称 【指导交流】收集学生所画图中的共性问题，对共性问题进行讲解，并从生命的物质观、系统观的角度分析细胞核的结构和功能，形成概念 【自主学习】自学教材内容；小组成员之间对自学过程中产生的疑惑进行研讨交流；画出细胞核结构示意图，并注明各部分名称【归纳总结】对比遗传物质和遗传物质的载体概念的不同，理解染色体和染色质两者的关系遗传信息→DNA→染色质(染色体)→细胞核→遗传信息库。 通过不同概念的对比，理解概念的内涵和外延，准确掌握相关知识。将第6章的图片在此处展示，激发学生的兴趣，为进一步的学习埋下伏笔。
能力提升 1．用差速离心法分离某动物消化腺细胞中的甲、乙、丙三种细胞器，经测定其中三种有机物的含量如下图所示。以下有关说法正确的是（） A．核仁参与细胞器丙的形成，细胞器甲可为其提供能量 B．细胞器乙肯定与消化酶的加工和分泌有关 C．细胸器丙中进行的生理过程的原料是核糖核苷酸 D．细胞器甲、乙、丙的膜参与构成细胞的生物膜系统 2．将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断，再在近杯处切断(a)，中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c)，但将此杯切掉后，不能再生第二杯(d)。对这个实验的解释合理的是（） A．核仁参与细胞器丙的形成，细胞器甲可为其提供能量 B．细胞器乙肯定与消化酶的加工和分泌有关 C．细胸器丙中进行的生理过程的原料是核糖核苷酸 D．细胞器甲、乙、丙的膜参与构成细胞的生物膜系统 3．结构和功能相适应是生物学核心素养中“生命观念”的基本观点之一。下列不能体现“结构与功能相适应”的是（） A．哺乳动物红细胞成熟过程中，细胞核退化并排出是为血红蛋白腾出空间，有利于氧的运输 B．细胞质中存在大面积的内质网，便于其与细胞核和细胞膜之间建立联系及酶的附着 C．细胞内的生物膜把细胞区室化，保证了生命活动高效有序地进行 D．细胞核的核孔复合体没有选择性，有利于各种物质出入 4．核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如下图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有选择性的输送机制，由大量贴在该脚手架内面的蛋白组成，称为中央运输蛋白。据此分析正确的是（） A．人体成熟的红细胞中物质运输较少，因此核孔数目较少 B．所有物质进出细胞核均需跨越2层膜 C．双层核膜之间是连续的，内、外核膜可以部分融合成核孔 D．蛋白质、RNA等大分子出入细胞核需要通过核孔 5．科研人员对新冠肺炎病毒和宿主细胞的多种组分进行差异性复合荧光标记，以便动态示踪观察病毒与细胞的相互作用。结果发现，病毒是沿微管运动向细胞核集聚，病毒粒子在核膜外侧微管组织中心附近聚集，导致邻近核膜发生凹陷；病毒粒子趁势进入凹陷区域并形成囊泡，最终在核内释放病毒粒子。下列有关叙述正确的是（） A．新冠肺炎病毒和宿主细胞的遗传物质都是DNA B．核膜具有选择透过性是形成“病毒粒子囊泡”的结构基础 C．微管属于细胞骨架系统，对于细胞的运动、分裂、分化等具有重要作用 D．研究结果表明，病毒粒子可经核孔进入细胞核 参考答案 1-5 ACDDC
细胞核的结构和功能课后反思 本节课从分析细胞核的功能入手，引发学生对细胞核结构及重要性的思考。教学中通过合作探究、任务驱动等方法，创设实验设计、构建细胞核模型等活动使学生全面认识细胞核的结构和功能，最终形成“细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心”的概念。在分析资料、讨论问题、解决问题的过程中，强化实验结果与结论之间一一对应关系，培养学生基于事实与证据归纳总结形成概念的能力。逐步培养了学生的科学思维。

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