资源简介

人教版必修 1 第 3 章第 3 节 细胞核的结构和功能
1.教材分析
本节课内容为人教版必修 1 第 3 章第 3 节《细胞核的结构和功能》，课程标 准对本节课内容的要求是：阐明遗传信息主要储存在细胞核中；举例说明细胞各 部分结构之间相互联系、协调一致， 共同执行细胞的各种生命活动。与该要求有 关的教学建议中提到需要开展的活动有：尝试制作真核细胞的结构模型；结合电 镜照片分析细胞的亚显微结构。通过学习， 学生需要达到课标学业水平的如下要 求：建构并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构通过分工与合作，形成相互协调
的有机整体，实现细胞水平的各项生命活动。
本节课是本章的最后一节， 除需让学生掌握细胞核的结构和功能外， 还需对 本章内容进行概括总结， 即让学生能够从系统的角度理解细胞各结构之间的分工 配合， 共同完成各项生命活动， 帮助学生树立结构功能观和系统观。对于细胞核 的功能， 通过科学论证， 质疑辩驳， 并从结构的角度进一步论证， 即能够让学生 掌握细胞核的结构和功能， 又能培养其科学探究和科学思维能力。通过克隆猴以 及胰岛素的教学情境创设， 培养学生科学服务社会、造福人类的社会责任感。通 过模型建构， 既对本章内容进行复习、总结， 又培养学生的动手能力， 发展学生
建模的科学思维。
因此， 结合课标要求和单元学习主题， 本节课的学习重点为探究细胞核的结
构和功能。
2.学情分析
学生在初中已经初步了解了细胞的基本结构， 了解了细胞核的基本功能， 但 没有对此进行科学论证， 另外， 学生已学习克隆羊的实例， 对我国研发克隆猴的 重要科学事件也有所听闻。通过前两节的学习也初步形成了结构功能观。对于细
胞内的部分结构之间的分工合作也有着明确的认识。
高一学生已初步养成独立思考、小组合作的习惯。但科学探究、科学论证的
素养能力不够，需要培养，辩证性思维也有待进一步发展。
因此， 本节课的学习难点是， 在探究细胞核结构和功能过程中培养学生的科
学思维和科学论证能力，尤其是论证写作能力的培养。
3.学习目标
根据课程标准及单元教学安排，本课时学习目标为：
（1）通过对“细胞核的功能探究 ”资料的分析和讨论，科学论证后，阐明
细胞核的功能。
（2）通过资料分析、阅读教材，模拟染色质和染色体之间的转化，阐明细
胞核的结构，形成结构和功能相适应的观点，认同细胞核是系统的控制中心。
（3）通过构建胰岛素合成和分泌的“生产线 ”，形成细胞是最基本的生命系
统的系统观。
（3）通过分析资料、提出假说、分析论据、不断质疑、完善主张，初步形
成科学论证一般思路，学会根据证据进行推理，得出主张。
4.开放性学习环境
本节课需要学生小组合作， 3-4 人一组思考讨论， 进行科学论证并撰写相关 证据、推理及主张， 阐述细胞核的功能和结构。同时小组合作利用模具模拟染色
质和染色体的转化，理解转化的意义。
本节课还需用到多媒体和投影设备，有条件的话可以利用智慧课堂辅助教
学。
由于本节课有大量的资料分析， 在书写论证过程也需较多时间，因此， 在课
前，通过学案，让学生提前熟悉资料、论证写作的事项和标准。
5. 教学过程
学 习 任 务 教师活动 学生活动 教学意图
引入 介绍克隆猴中中和华华的诞生过程 及意义。 设疑：为何克隆猴长的更像提供核的 母本？细胞核有何功能？为何具有 这样的功能？ 观看，思考。 细胞核具有控制生物性 状的功能。 通过克隆 猴引入 ， 激发学生 学习兴趣 和爱国主 义情感。
细 胞 核 的 功 能 细胞核真的具有控制生物性状的功 能吗？还有没有其他的功能呢？我 们继续论证。 展示科学论证的过程， 以克隆猴材料 为例介绍书写主张、证据及推理的对 照检查表以及评价标准。 一：细胞核的功能 活动 1：思考、讨论细胞核的功能， 完成学案中的论证过程。 提供资料： ①美西螈核移植实验。 ②蝾螈的受精卵缢裂实验。 ③变形虫的切割实验。 ④伞藻的嫁接实验。 对于刚才小组通过资料推导出主张 的过程，你有质疑吗？ （引导：如实验过程严谨吗？推导的 结论合理吗？） 听讲、了解科学论证的 过程，判断及评价。 学生分组讨论，完成学 案内容。 小组展示汇报。 对实验的科学性、推论 的合理性、数据的分析 结果提出质疑。 通过对细 胞核功能 的探究培 养学生的 科学论证 思维 、 小
归纳学生提出的质疑。 提问：如何解决质疑？有进一步的措 施吗？ （引导：实验应该怎么做更严谨？如 何证明是细胞核在发挥作用？） 补充资料。 伞藻的核移植实验。 根据补充资料进一步修正你的主张。 提问：除了逻辑推理等，小组的表述 是否严谨、科学、简洁呢？ 归纳总结细胞核的功能。 还有没有更多的资料或事实能证明 我们的主张呢？ 展示资料： 资料 5：科学家在研究海胆的授精过 程时发现,在授精后不久的受精卵中 出现了两个细胞核。一个来自卵细胞 ﹐另一个来自精子。十几分钟后两个 核融合成了一个,以后胚胎细胞的细 胞核都是由这个核分裂而来。后来， 又有科学家把海胆卵震碎， 用没有核 的海胆卵与精子结合， 发现后代主要 具有父本特征。 资料 6：高等植物成熟的筛管细胞和 哺乳动物成熟红细胞无细胞核， 草履 虫和骨骼肌细胞具两个及以上的细 胞核， 绝大多数真核细胞都只有一个 细胞核， 其结构显著， 位于细胞的正 中央。 介绍少数特殊细胞细胞核的数量与 其特殊功能有关。 分组讨论，思考解决办 法。 小组讨论，形成进一步 方案辩驳质疑。 修正主张。 小组讨论，凝练文字。 思考、作答，并说出理 由。 资料 5 支持，资料 6 不 支持。 组合作能 力及科学 表 达 素 养。 培养学生 质疑 、辩 驳能力 ， 形成批判 性思维。 培养学生 辨别论据 的能力。
细胞核的结构 细胞核为何具有这样的功能呢？ 打比喻：如果细胞是一支军队的话， 那么我们可以把细胞核看成是司令 部。控制着整个军队的行动。司令部 里的司令员向整个军队发出命令信 号来控制军队？那么， 细胞核中的司 令员又是谁呢？结合上一章所学内 容， 你觉得会是什么物质或结构呢？ 说出你作出推测的理由。 回顾上一章内容，提出 应该是 DNA。因为 DNA 携 带遗传信息，在生物体 的遗传、变异和蛋白质 的生物合成中具有极其 重要的作用。遗传信息 就是司令员下达的命令 信号。 复习回顾 旧知 ， 引 出新知。
介绍 DNA：DNA 携带的遗传信息就像 细胞生命活动的“蓝图 ”一样， 控制 着细胞的物质合成、能量转化和信息 交流等代谢活动，完成生长、发育、 衰老和凋亡。细胞的代谢和遗传是由 DNA 上的遗传信息来控制完成。 活动二：探究细胞核的结构 那么， 细胞核中有 DNA 吗？它又是以 什么形式存在的呢？ 展示资料： 资料 1：甲基绿吡罗红染色发现细胞 核成绿色。 资料 2：展示电镜下细胞核中染色质 结构。染色质其实是由很多串珠状的 结构聚合在一起形成的。使用 DNA 酶 处理细胞核后,发现“珠子 ”之间的 连线消失了,但是“珠子 ”还在;若使 用蛋白酶处理,则“珠子 ”被分解,连 线尚在。 资料 3：1888 年， Waldeyer 发现在正 在进行分裂的细胞中,能被碱性染料 染成深色的物质在光镜下不呈团状, 而是一条条的圆柱状的结构,他将这 样的结构称为染色体。经过近一个世 纪的研究,人们发现染色质和染色体 是在细胞周期不同阶段可以相互转 变的结构。 请在学案中完成你组主张。组内成员 讨论时可相互质疑， 并进行辩驳。不 断完善、修正主张。 请同学们用毛根模拟染色质和染色 体之间的转换。想一想为何在细胞分 裂时要形成染色体结构呢？ 分裂时要把复制的 DNA 平均分配， 不 分裂时 DNA 需要复制和表达（利用上 面的遗传信息指导蛋白质的合成） 从 而指导生命活动和性状。 通过线团和散乱的线绳类比染色质 和染色体之间转化的意义。 听讲，了解。 小组讨论，完成主张， 展示。 对其他小组的质疑进行 辩驳。 完善主张。 思考，棒状利用分配， 丝状利于复制，表达。 进一步培 养学生的 论证能力 和批判性 思维。 培养学生 动 手 能 力 ，建模 思维 ，为 后面介绍 建构模型 的科学思 维打下伏 笔 。 同时 通过模型 利于学生 理解染色 质和染色
细胞核中的其他结构也与其作为控 制中心的功能有关吗？ 活动三：阅读书本内容，小组讨论后 说出各结构的功能， 并说说其与控制 中心的关系。 播放细胞核结构视频。 归纳：细胞核是遗传信息库，是细胞 代谢和遗传的控制中心。 学完细胞核的结构和功能， 你还有哪 些疑惑，请提出。 自主学习，说出相关结 构，对应功能。树立结 构功能观。 观看，感受。 学生提出疑惑，并相互 解答。（如原核细胞没有 细胞核 ， 谁是控制中 心？细胞质中也有 DNA， 为什么细胞质不是控制 中心？） 体转化的 意义 ， 突 破教学难 点。 形成结构 功能观。 培养学生 质疑精神 以及提出 问题的能 力。
细 胞 是 生 命 活 动 结 构 和 功 能 的 基 本 单 位 活动三：构建细胞中胰岛素的“生产 线 ”。 将下列方框表示的“生产车间 ” 中 填上相应细胞结构的名称， 构建一条 合成、分泌胰岛素的“生产线 ”。说 说这些“车间 ” 协调配合共同完成 生产的过程。 思考：如果把细胞中的各种结构和物 质配齐后按照胰岛 B 细胞中的比例放 置试管中， 该试管能产生具活性的胰 岛素吗？ 能完成细胞所有的生命活 动吗？为什么？这对你理解细胞是 最基本的生命系统有何启发？ （提 示：打比方，如果把自行车的全部零 件都拆下，堆在一起还能骑吗？） 完成并表述细胞中各结 构的分工配合。 理解细胞 的生命活 动离不开 各种结构 之间的分 工合作。 初步形成 系统观。
科学方法 建构模型： 展示学生制作的细胞膜模型， 介绍物 理模型， 引出模型建构的种类及意 义。 展示物理模型建构的评价表， 指出建 构的核心要求是具科学性。 布置课后完成真核细胞三维模型的 制作。 听讲、观看。 理解模型制作的要领及 意义。 课下完成建模活动。 培养学生 建模思维 及动手能 力。
6.板书设计
7.作业评价
①尝试制作真核细胞的三维结构模型,利用评价表完成自评和他评。
②完成教材 P58 练习与应用； P60 复习与提高。
③查阅资料，了解我国克隆技术的发展与现状。
8.教学反思
本节课利用 CER 框架进行论证式教学， 对细胞核的功能进行科学论证， 并通 过论证 DNA 位于细胞核中构建细胞核结构和功能相适应的观点， 从结构角度论证 细胞核的功能。发展了学生科学论证的思维， 同时形成结构功能观。另外， 通过 模拟染色质和染色体相互转化的活动， 便于学生理解染色质和染色体区别和联系 以及相互转化的意义。最后，通过构建胰岛素“生产线 ”，让学生认识的生命活 动需要细胞各种结构分工合作， 从系统角度理解细胞是生命系统的基本单位。在 论证的过程中， 建构细胞核结构和功能的知识体系， 形成物质观、结构功能观和 系统观，发展了学生的科学素养，激发了学生的爱国情怀。
本节课不足的地方是对论证过程的书写未作深入分析， 学生还需进一步学习 论证写作。

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