资源简介

动物细胞的结构与功能
——细胞核是遗传信息库
【教学设计】
本节课是《动物细胞的结构与功能》的第二课时，旨在分析细胞核的主要功能。本课时从课前调查展示引导学生思考生物体形态结构和生理功能的不同及决定因素，带着问题开展探讨。开展活动“伞藻‘变身记’”，以模型与动画结合的方式，化抽象为具象，学生全体全程参与，在活动中理解生物的遗传物质主要存在于细胞核中。开展活动“爪蟾细胞核移植”，引导学生绘图分析实验过程，检测学生是否理解“细胞核中存在遗传物质”这一事实。开展活动“小鼠‘长大记’”，以猜谜游戏认识生物性状，以视频分析理解遗传信息决定生物性状，综合三个活动引导学生理解细胞核是遗传的信息库。
【教学目标】
1.通过模拟分析伞藻的移接实验，阐明遗传物质储存在细胞核中，活动中提升学生的提取信息、分析比较、动手操作等能力，培养学生的科学思维。
2.通过游戏及视频分析，理解遗传信息决定生物性状，活动中培养学生概括和表达的能力。
3.通过调查分析，加深学生对生物性状的认识，树立生活与科学是紧密联系的观点。
【教学重难点】
1.通过模拟分析伞藻的移接实验，阐明遗传物质储存在细胞核中，活动中提升学生的提取信息、分析比较、动手操作等能力，培养学生的科学思维。
2.通过游戏及视频分析，理解遗传信息决定生物性状，活动中培养学生概括和表达的能力。
【教学准备】
1.布置学生观察自己与身边的人（爸爸、妈妈等）身体上的不同特征，做好记录。
2.制作伞藻模型。
3.将学生按照4人一组进行分组，分发伞藻模型。
【教学过程】
一、情景导入
学生展示课前调查（我与爸爸、妈妈等身体上的不同特征，眼皮单双、耳垂有无等），引导学生思考：为什么会有这些不同呢？决定生物体形态结构和生理功能的遗传信息主要在哪呢？
设计意图：以课前调查的展示引入本课时的学习，一方面促进学生养成观察身边现象，思考生物学知识，另一方面，引导学生在观察的同时思考生物体遗传信息所在位置，直接切入本节课的主题。
二、新课学习
活动一：伞藻“变身记”
材料：伞藻是一类单细胞生物，伞藻细胞一般长2-5cm,可分为帽（伞形帽和菊花形帽）、柄和假根三个部分，细胞核位于基部的假根中。
教师将模型（两种伞藻模型，帽、柄、假根和细胞核可以分离）贴在黑板上。
实验一：伞藻去帽实验
1.手动“切除”伞藻的帽，引导学生猜想：切除帽后的伞藻，还能长出和切除前一样的帽吗？
2.观看动画。
3.思考：切除帽后的伞藻，为什么能长出和切除前一样的帽？
（控制帽形的遗传物质在假根或者柄中。）
实验二:伞藻移接实验
1.手动“切除”伞藻的帽，并互换两种伞藻的柄，引导学生猜想：现在它们会分别长出什么形态的帽呢？
2.观看动画。
3.思考：伞形伞藻的假根与菊花形伞藻的柄组合，为什么长出的帽是伞形的而不是菊花形的？
（控制帽形的遗传物质在假根中。）
实验三:伞藻核移植实验
1.引导思考：假根中有细胞核，还有细胞质，你能判断出遗传物质主要在哪吗？请利用模型设计实验证明。
2.小组讨论，构建模型。猜想实验现象后观看动画。
3.思考：将伞形伞藻的细胞核移入菊花形伞藻中，为什么长出的帽是伞形的而不是菊花形的？
（控制帽形的遗传物质在细胞核中。）
得出结论：生物的遗传物质主要存在于细胞核中。
设计意图：以伞藻实验为依托，将系列实验进行拆解，层层递进，再以模型为辅助，鼓励学生大胆猜想，亲自动手构建模型，认真思考，尝试自己设计实验解决问题，最终认识到“生物的遗传物质主要在细胞核中”。
活动二：爪蟾细胞核移植
请阅读材料回答问题。
材料：1958年，一位英国科学家先从非洲爪蟾幼体的一个肠细胞中移出细胞核，再将这个细胞核移植到除去了细胞核的非洲爪蟾的成体卵细胞中，最后培育这个重组的卵细胞，结果发现它能够发育为一个新的爪蟾个体。而除去细胞核的卵细胞，则无法发育为一个新个体。
（1）尝试绘制本实验的流程图。
（2）这个实验说明生物体的遗传物质主要存在于细胞的什么结构中？
设计意图：通过材料分析，引导学生认识爪蟾细胞核移植的过程，利用绘制实验过程示意图的方式分析实验过程。本活动旨在检测学生是否理解“细胞核中存在遗传物质”这一事实，同时培养学生分析科学史料、剖析实验过程等能力。
思考：如果把遗传物质比作一张纸，纸上的字是纸所携带的信息，那么遗传物质所携带的信息是什么？有什么作用呢？
活动三：小鼠“长大记”
1.小游戏“猜猜我是谁”：一种小动物，面部尖突，呈锥形体，嘴脸前部有触须，耳耸立呈半圆形，眼大，鼻尖，尾长约与体长相等。（老鼠）
引导思考：老鼠的这些特征在生物学上称为什么？（生物性状）
2.播放转基因小鼠的视频。
小组讨论以下问题：
（1）请尝试绘制转基因鼠的研制过程图？
（2）这个研究中被研究的生物性状是什么？(体型大小)
（3）这个研究中是什么使得后代转基因鼠的个体变大了？（导入的大鼠的生长激素基因<遗传信息>）
（4）本视频说明了生物性状和遗传信息之间是什么关系？（遗传信息决定生物性状）
得出结论：遗传物质携带遗传信息，遗传信息决定生物性状。
综合活动一与活动二得出：细胞核是遗传信息库。
设计意图：以游戏形式帮助学生形象感知什么是生物性状，观看视频后通过绘制过程图及思考讨论认识“转基因小鼠”的一般过程，理解遗传信息与生物性状的关系。本活动在调动学生参与生物课堂积极性的同时力求学生能在分析理解的基础上学习生物学知识。
三、总结评价
回想自己与爸爸和妈妈的眼皮的特征，思考：
（1）单眼皮和双眼皮在生物学上称为什么？
（2）眼皮的单或双等这些生物体的形态结构和生理功能与遗传信息存在什么关系？
设计意图：本题设计与本节导入前后呼应，鼓励学生利用所学新知解释生活中发现的问题，再次理解“遗传物质携带遗传信息，遗传信息决定生物性状”。
1.将黑色美西螈的体细胞核移植到白色美西螈的去核卵细胞中，形成融合细胞。在适宜的环境中，融合细胞发育成的美西螈个体的皮肤颜色是（ ）
A．白色 B．黑色 C．黑白相间 D．不能确定
2．在克隆猴的培育过程中，公猴甲提供细胞核，母猴乙提供去核卵细胞，母猴丙是代孕母猴，那么克隆猴的特征是（ ）
A．像甲，是公猴 B．像乙，是公猴
C．像丙，是母猴 D．像甲，是母猴
3．世界首例克隆北极狼在北京诞生，且健康状况良好。如图为克隆北极狼培育的简单过程，相关叙述正确的是（ ）
A．克隆北极狼的长相与代孕比格犬最为相似
B．克隆北极狼的长相综合了三个“妈妈”的遗传特征
C．克隆北极狼体细胞的遗传物质与北极狼一致
D．克隆北极狼的成功进一步证实了细胞中的遗传信息主要存在于细胞质
四、课外延伸
学生查阅资料，了解还有哪些实验研究能证明“生物的遗传物质主要存在于细胞核中”，如“克隆”等。
设计意图：鼓励学生利用网络搜集资料，了解更多的科学探究，感受研究的力量，树立实事求是的态度，发展探索的精神。
【教学反思】
本课时是《动物细胞的结构与功能》的第二课时，旨在进一步理解细胞核的功能。本节课从课前调查分享引入本课时，让学生感受生物学与生活密切相关，提高学生的学习兴趣。本节内容相对比较抽象，初一学生以形象思维为主，结合学生的年龄特点和认知特点，本节课设计了模型与动画结合，猜谜游戏，视频分析，绘制流程图等多个环节，紧紧围绕“伞藻‘变身记’”和“小鼠‘长大记’”两个活动展开。在活动中，学生全体全程参与，逐步理解“细胞核是遗传信息库”这一难点；教师引导学生进行分析、讨论和归纳，搭建模型，动手操作等，在活动中逐步渗透核心素养的培养。

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