资源简介
3.3《细胞核的结构和功能》教学设计
一、教材分析
本节内容位于人教版高中生物必修一第三章第三节，本节为细胞结构的最后一节，主要讲的是细胞核的结构和功能，通过本节课的学习，学生对细胞的亚显微结构和功能的认识更加全面完整，对“结构和功能相统一”的观点有进一步的认识，也为后续的学习做了铺垫，如细胞核的结构和功能是生物遗传的基础，其中 DNA 的复制、基因指导蛋白质的合成都和细胞核有关；染色质和染色体的学习是嘘唏细胞分裂时染色体变化的基础；细胞核是遗传信息库是理解植物组织培养和动物克隆技术原理细胞全能性的基础。
二、学情分析：
通过对第一节和第二节的学习，学生对细胞的结构已经有了很明确的认识。学生对细胞的结构已经有了很明确的认识。另外在初中的学习过程中，学生也初步了解了细胞核是遗传信息库以及染色体的形态和结构。教师可以利用这些知识来引导学生综合分析，构建细胞核是细胞生命系统控制中心的认识。
三、核心素养目标
1.通过资料分析总结，认同细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。（科学探究）
2.阐明细胞核的结构和功能，形成结构与功能相适应的生命观念。（生命观念）
3.通过问题引导学生自主阅读、分析资料、小组交流讨论得出结论，提高学生设计实验、分析实验结果得出结论的能力。（科学思维）
4.尝试制作真核细胞的三维结构模型，提高学生动手能力，培养学生的团队合作精神。（社会责任）
教学过程：
教学内容 教师活动 学生活动
导入新课 克隆猴导入： 播放中中华华的视频（课件展示问题探 讨） 1.提问：克隆猴有 3 个母亲，它长得像谁 2.结合初中克隆羊的过程说一说克隆猴 的生物学过程细胞核是否真的具备这样的功能，其功能又是什么呢？（进入本节课的学习） 1.学生回答：提供了细胞核的猴。 学生思考，回答：取一只猴甲的体细胞取核移入猴乙去核的卵母细胞形成重组细胞，这个重组细胞再移入猴丙的子宫内发育成中中华华
一：细胞核有什么功能： 1、小组讨论进行实 验设 计、总结实验结论。 1、小组讨论 进行实验设计、总结实验结论。 任务一：引导学生设计实验探究细胞核的功能，给出探究实验的流程，以美西螈为实验材料 观察现象，提出问题： 演绎推理，实验验证： 提出假说，解释现象： 得出结论 说明美西螈皮肤的颜色是由细胞核还是细胞质控制的？ 该实验没有对照组，可以怎样设置对照组？ 1 教师讲解：细胞核控制生物的性状 任务二：伞藻实验 材料介绍：伞藻单细胞生物，再生能力非常强，帽有两种形状伞型和菊花型，细胞核位于假根 观察现象，提出问题： 提出假说，解释现象： 演绎推理，实验验证： 得出结论： 教师播放以前科学家做的实验，让学生进行对比 教师总结：细胞核可以控制细胞的形态，结构 1. 提出问题：美西螈的皮肤颜色和细胞核还是细胞质决定的？ 2. 做出假设：美西螈皮肤颜色是由细胞核决定的 3. 实验验证： 4.实验结论：美西螈皮肤颜色主要由细胞核控制。其他组同学补充实验：可以将白美西螈的细胞核移植到黑美西螈去核卵细胞中，观察该细胞发育成的个体的肤色。 1. 提出问题：伞藻的帽型是由细胞核决定的还是细胞质决定的？ 2. 提出问题：伞藻的帽型是由细胞核决定的 3. 实验验证： 4.实验结论：伞藻的核移植实验说明伞藻形态结构特点取决于细胞核。 5. 提出问题：伞藻的帽型是由细胞核决定的还是细胞质决定的？ 6. 提出问题：伞藻的帽型是由细胞核决定的 7. 实验验证： 8.实验结论：伞藻的核移植实验说明伞藻 形态结构特点取决于细胞核。
2、列表归纳总结细 胞核的功能。 任务三阅读课本 54 页资料 2 和资料 3 总结细胞核还具有哪些功能？ 资料 2（蝾螈受精卵横缢实验）可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？有核的一半继续分裂，无核的一半停止分裂，说明细胞的分裂、分化由什么控制？ 资料 3（变形虫去核及核移植实验）我们可以得出什么结论？ 讨论 4： 通过伞藻的嫁接实验可以得出什么结论？ 资料 4 说明伞藻形态结构特点取决于细胞核还是细胞质？ 教师讲解： 蝾螈实验和伞藻实验主要体现了生物性状的遗传由细胞核控制。 资料 2 和资料 3 主要体现了细胞代谢是由细胞核控制的。 总结：细胞核控制细胞代谢和遗传 资料 2 学生回答：科学家用头发将蝾螈的受精卵横溢为有核和无核的两半，结果有核的一半分裂，无核的一半停止分裂。若 有核的一半在分裂时有一个细胞核被挤到无核的一半，这一半也会开始分裂，并且发育成正常的胚胎。 说明：细胞核控制着细胞的分裂和分化。 资料 3 学生回答：科学家将变形虫切半，一半有核，一半无核，无核的一半不能摄食，对刺激没有反应，仅能消化已吞噬的 食物；有核的一半照样摄食。对刺激仍有反应，失去的伸缩泡可以再生，还能生长、分裂。 提示：没有细胞核的变形虫不能摄食，最后会不会丧失生命活动？ 说明细胞的生命活动受到细胞核的控制。 说明：细胞的生命活动受到细胞核的控制。 学生总结：细胞核的功能：细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
二：细胞核的结构 1、细胞核的结构 2、染色体与染 色质的 关系 提出问题： 细胞核为什么能成为细胞代谢和遗传的控制中心？功能都是由什么决定的呢？ 结构与功能相适应的生物学观点 接下来我们就一起学习一下细胞核的结构。同学们请看！（展示细胞核结构模式图） 展示细胞结构模型。结合图片，认识各结构及其功能。 核膜： 据图分析，核膜在结构上有什么特点？ 结构上：双层膜，外膜直接与内质网相连，外膜表面附有核糖体，属于生物膜系统的组成部分。 联系细胞膜的功能，思考核膜可能具有什么功能？ 功能上：把核内物质与细胞质分开，离子和小分子物质可能通过核膜进出细胞核。那大分子物质如何进出细胞核呢？ 板书：核膜--双、与内质网相连、分隔开 核孔：进行核质间频繁的物质交换和信息交流。（小分子物质也可以通过核孔进出。） 思考：是不是任何物质都可以进出细胞核？这说明核膜、核孔对物质进出具有什么特点？ （联系细胞膜的功能特点） 提问：核糖体在哪里形成？ 核仁的功能：与某种 RNA 的合成及核糖体形成有关。 思考：核仁的大小、核孔的数量与代谢水平是否有关系？有什么关系？ 教师解析：代谢越旺盛，则核质之间的物质交换和信息交流越频繁，则需要更多的核孔，同时需要合成更多的蛋白质，即需要更多的核糖体，核仁体积越大。 例如肠腺细胞的核仁比汗腺细胞大。 提到染色质我们会想到学过的一个词，叫做染色体，现在请同学们阅读教材 56 页第二自然段，分析染色质和染色体的关系，完成课件上的表格。 图片进一步总结，加深印象。 学生回答：结构 学生回答：双层膜、外膜与内质网直接相连，外表面附有核糖体。 学生回答：细胞膜将细胞内物质与外界环境分隔开，控制物质进出细胞。 学生回答：不是。 学生回答：具有选择性。 学生回答：核仁上。 学生思考后找同学回答。 代谢越强，则核仁越大，核孔数量越多。 学生尝试分析，教师进行总结分析。 学生阅读教材，完成表格。
3、细胞核的功能与结 构 的关系 学习完细胞核的结构，我们再思考刚才的问题-------细胞核为什么能成为细胞代谢和遗传的控制中心？ 细胞核中具有 DNA，DNA 上携带有遗传信息（问：DNA 的遗传信息储存在哪里？），因此遗传信息主要储存在细胞核中，所以我们说细胞核是遗传信息库。而当细胞分裂时，DNA 所携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞， 保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。所以，细胞核才具有控制细胞遗传的功能。同时，DNA 给我们的细胞绘制了一张蓝图，就像国家的十三五规划一样，我们的细胞按照这张蓝图 进行物质合成、能量转换、信息交流等代谢活动，所以细胞核是细胞代谢的控制中心。 系统观、结构与功能观：细胞从里到外可分为细胞壁（植物细胞）、细胞膜、细胞质和细胞核。细胞膜是细胞的边界，细胞质中含有各种细胞器，它们之间的分工合作离不开细胞核这个控制中心的调控。 那么在学习本章的内容，大家一定要具备这样两个学科观念：首先是结构与功能观，这个观念我们在第二章已经反复强调过了。怎么样才算真正掌握这个观念呢？既要能从结构阐释功能，又要能从功能理解结构。第二是要形成系统的观念，一个系统有分工有合作，受调控，才能保证高效有序地运行。 至此，我们已将完成第三章细胞结构的学习了，我们可以看出，细胞的结构非常的复杂而精巧，各部分之间分工合作，协调配合，共同完成细胞的生命活动。细胞不仅仅是生物体结构的基本单位，也是遗传和代谢的基本单位。 学生回答：储存在脱氧核苷酸的排列顺序中。 学生回答：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 学生课下完成模型建构，收集图片选出优秀作品课上展示。
三：内容小结
四、作业设计 作业： 1.写课本 P58 和 P60 课后题。 2.查阅资料思考：遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，同一生物体内所有细胞的“蓝图”都一样吗？如果是一样的，为什么体内细胞的形态、结构和功能如此多样？ 3.选用适当材料制作真核细胞的物理模型。
五、教师寄语 同学们，在一个小小的细胞中都有着明确的分工合作，才能保证细胞有条不紊的完成生命活动，在我们班级这个系统当中，每位同学更应该各司其职、分工合作共同将我们的班集体打造成一个优秀的班集体，好不好？
1.伞藻是一种单细胞生物，由伞帽、伞柄和假根三部分组成，细胞核在基部(假根中)。如图是科学家用两种伞藻做嫁接和核移植实验的示意图。下列相关叙述正确的是 A.实验甲说明伞帽的形状完全由细胞核控制 B.实验甲说明伞帽的形状与伞柄无直接关系 C.实验乙中菊花形帽伞藻的形成不需要细胞质的作用 D.两个实验结果均可说明细胞核是细胞代谢中心 2.如图将变形虫切成两半，有核部分能继续生活；取出核，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核也无法生存；去核后及时植入一个细胞核，可恢复正常生活。根据实验结果，下列推测不合理的是 A.细胞质能为细胞核维持正常功能提供物质 B.细胞核能为细胞质维持正常功能提供物质 C.无核部分能短期生存说明核功能可由质替代 D.细胞结构的完整性是变形虫正常生存的基础 3.细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，与其结构特点是分不开的。下列叙述正确的是 A.染色体和染色质是不同物质在同一时期细胞中的两种形态 B.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 C.核孔是大分子物质如RNA、DNA和蛋白质等进出细胞核的通道 D.细胞核不是遗传信息库，因为线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA 1-3 BCB
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