《细胞核——系统的控制中心》教案(新人教版必修1).doc

第3节 细胞核系统的控制中心细胞核的功能一、知识结构 细胞核的结构 细胞核系统的控制中心 二、教学目标1、阐述细胞核的结构和功能。2、尝试制作真核细胞的三维结构模型。3、认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。三、教学重点、难点及解决方法1、教学重点、难点及解决方法教学重点细胞核的结构和功能。制作真核细胞的三维结构模型。解决方法动画显示教材中的四个资料，得出细胞核的功能；由结构与功能相适应导入细胞核的结构。教师精心准备、精心指导、学生大胆实验。2、教学难点及解决方法教学难点理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。解决方法在探讨细胞核结构与功能相适应的过程中，认同细胞核与细胞生命系统的控制中心。四、课时安排2课时五、教学方法直观教学法、讲解法、实验法。六、教具准备实验材料、图片七、学生活动1、学生以小组形式合作完成真核细胞的模型制作，并交流成果。2、思考、讨论、回答相关问题。八、教学程序（一）明确目标（二）重点、难点的学习与目标完成的过程第1课时问题探讨出示教材P52细胞电镜照片，讨论：1、细胞核在细胞中起什么作用？发挥自己的想像力，把细胞核比喻成什么才既形象又贴切？2、没有细胞核，细胞还能存活吗？3、没有细胞核，细胞还能合成蛋白质吗？4、没有细胞核，细胞还能生长和分裂吗？细胞核在细胞的生命活动中起什么作用呢？一、细胞核的功能资料分析细胞核具有什么功能？动画显示资料1，提问：资料1说明美西螈皮肤颜色是由细胞核还是由细胞质控制的？结合初中学过的有关多利举产生过程的知识，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？动画显示资料2，提问：从资料2可以看出细胞核与细胞分裂、分化有什么关系？动画显示资料3，提问：分析资料3你可以得出什么结论？动画显示资料4，提问：资料4说明生物体形态结构的建成，主要与细胞核还是细胞质有关？你认为，细胞核有什么功能？教师总结：细胞核的功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核为什么能成为细胞的控制中心呢？二、细胞核的结构学生阅读教材P5254相关内容，回答下列问题：1、细胞核由哪几部分组成？它们的作用各是什么？2、什么是染色质？染色质与染色体是什么关系？3、细胞核为什么具有控制细胞代谢的功能？4、同一个生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗？如果是一样的，为什么体内细胞的形态、功能如此多样？结构也不完全相同？三、细胞是一个高度有序的统一整体。从结构上看：细胞核与细胞质可以通过核孔相互沟通；细胞器膜和细胞膜、核膜等结构相互连接构成细胞完整的“生物膜系统”。从功能上看：细胞各部分结构和功能虽不相同，但它们是相互联系，分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动。从调控上看：细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。因此，细胞的整个生命活动主要是DNA调控和决定的，使细胞形成一个高度有序的整体调控系统。从与外界环境关系上看：细胞的整体性还表现在每一细胞都要与相邻细胞进行物质交换,而与外界环境相接触的细胞都要与外界环境进行物质交换和能量转换。因此细胞与外界环境之间形成一个统一整体。（三）总结细胞核的功能、形态结构（四）作业布置教材P56练习（五）板书设计第3节 细胞核系统的控制中心一、细胞核的功能1、细胞核是遗传信息库2、细胞代谢和遗传的控制中心二、细胞核的结构 结构核膜 功能核仁：功能 成分染色质 与染色体的关系：染色质 染色体核孔：功能三、细胞是一个高度有序的统一整体。1、从结构上看2、从功能上看3、从调控上看4、从与外界环境关系上看第2课时复习提问：细胞核的形态结构是怎样的？细胞核有什么功能？引言：今天这节课就让我们一起来制作真核细胞的三维结构模型。模型建构尝试制作真核细胞的三维结构模型下面是具体的建议：实验方案设计真核细胞（以动物细胞为例）的结构包括细胞质及其内含的各种细胞器，主要有线粒体、中心体、高尔基体、内质网、核糖体、溶酶体等，以及细胞核。在建立模型时，可选用琼脂（或明胶）做细胞质，用各色彩泥（有些地区可选用胶泥、面团儿）捏制各种细胞器，并固定于琼脂中，即可成为一个动物真核细胞的模型。教师课前准备。细胞质材料制备：将20g琼脂与800ml清水混合并加热到琼脂溶化，置于冰箱中冷凝（约40min）（也可置于室温下冷凝，时间需延长）。如果没有琼脂（或明胶），可考虑用淀粉代替，但是透明度稍差，如果是这样，可以制成剖面的形式。其他材料：1000mL的烧杯一个，玻璃棒、电炉、大头针若干（用来在细胞质中固定各种细胞器），直径约2mm的塑料吸管若干（用来制作中心体）。细胞器大小参考数据，保证制作中各种细胞器的大小成比例。核糖体：最小溶酶体：直径为0.20.8m线粒体：直径为0.51m，长度为23m中心体：直径为0.20.4m细胞核：直径为510m教科书图示的学生制作的细胞模型中，各部分结构注释如下。粉色彩泥代表核糖体蓝色彩泥代表溶酶体棕色彩泥代表线粒体橘黄色彩泥代表内质网土黄色彩泥代表高尔基体红色彩泥代表细胞核学生以小组形式合作完成真核细胞的模型制作，并交流成果。拓展问题的提出：如果构建一个植物细胞的模型，还需要做什么？请提出你的设想。（一）总结 细胞膜 线粒体 内质网1、真核细胞结构的知识（模拟的知识基础） 细胞质 高尔基体 核糖体 细胞核 中心体 溶酶体实验原理2、模型模拟实验材料用具方法步骤模型评价（二）作业布置从科学性、艺术性、成本低廉等方面对各小组的模型作出评价。（三）板书设计尝试制作真核细胞的三维结构模型。1、实验原理2、材料用具3、方法步骤科学性4、模型评价艺术性成本低廉细胞核系统的控制中心汇报课教案，请多指教题目：细胞核系统的控制中心教学目的：1 阐明细胞核的结构和功能 2 尝试制作真核细胞的三维结构模型 3 认同细胞核是细胞生命系统的控制中心教学重点：1 细胞核的结构和功能 2 制作真核细胞的三维结构模型教学难点：理解细胞核是细胞生命系统的控制中心教学手段：多媒体课时安排：2课时教学过程：一 导入：一个班级中学习生活和日常工作的管理者和指导者是谁？（班主任）一个学校中整体教育教学工作的统领者是谁？（校长） 那么细胞作为一个整体，它的内部时刻进行着有条不紊的化学反应是不是也应该有个控制者呢？细胞核，今天我们就来学习第三节细胞核系统的控制中心。二 新课：师： 哪一类细胞才具有真正的细胞核？生：真核细胞师：原核细胞中没有成形的细胞核，它的遗传物质集中的区域是？生：拟核师：是不是所有的真核细胞都有细胞核呢？不是的话请你列举出实例。生：哺乳类动物成熟的红细胞就没有细胞核。师：介绍除极少数细胞外，大多数真核细胞都细胞核；其中少数具有多个细胞核，例如：某种草履虫有两个细胞核（一个与营养有关，一个与生殖有关），人体的骨骼肌细胞含有多个核，大多数的真核细胞都有一个细胞核。并且细胞核通常是球形或卵性。过渡：细胞核都有哪些功能呢？（引导：生物是建立在实验基础上的一门学科，科学家们为了研究这个问题做了哪些实验，今天我们就沿着科学家走过的足迹，去探讨和学习如何进行科学探究）图片：黑白美西螈师：美西螈是一种两栖类动物，根据肤色的不同分为两种，科学家们发现问题：美西螈的肤色是由细胞核还是细胞质控制的呢？假设：美西螈的肤色由细胞核控制的。所以设计了两种美西螈的核移植实验（实验一）。请你自学这个实验，得出什么结论。生：美西螈的肤色由细胞核控制的师：美西螈可能你不太熟悉，科学家们利用类似的核移植方法诞生的动物明星多莉，谁能描述一下多莉是怎样产生的呢？生：多莉的产生涉及了三只母羊，将B羊的乳腺细胞核提取出来融入到A羊去核的卵细胞中，待新的细胞形成胚胎后植入C羊的子宫中，最后C羊生下了多莉。师：描述的非常详细，那么多莉长得像谁呢？为什么呢？生：像B羊，因为多莉的细胞核来自B羊。师：结合实验一和多莉的产生过程，你能不能说说生物体的性状遗传主要是由细胞核还是细胞质决定的呢？生：细胞核师：主要和细胞核中的什么物质有关呢？生：DNA师：通过前面的学习我们知道DNA是遗传信息的主要载体，细胞核又是DNA主要的储存场所，所以我们说细胞核是遗传信息库，这就是细胞核最主要的一方面功能。（板书：一功能：遗传信息库）师：细胞核除了能控制生物体的性状遗传，他能不能控制生物体的形态结构建成呢？（伞藻图片）介绍伞藻是单细胞的绿藻，分为伞帽，柄和假根，其中细胞核位于假根部位，伞藻再生性很强，即伞帽切除之后，很短时间内能够生出新的伞帽，那么是什么决定了伞帽的形态呢？是细胞核还是细胞质呢？生：提出假设：细胞核决定了伞藻帽的形态建成。师：你能否设计一个实验在证实自己的假设呢？生：将两种伞藻帽切除并且去掉核，再分别植入另外一种的细胞核，看看它们分别再生出来哪种形态的帽。师：你很有发展成科学家的潜质，非常好。但是科学家们当时并没有直接想到利用核移植来验证，而是先做了两种伞藻嫁接的实验（展示实验过程图）师：通过嫁接实验能不能马上得出结论细胞核决定了伞藻帽的形态呢？生：不能，因为假根部分还有部分细胞质存在，所以不能排除细胞质的影响。师：所以科学家们又进一步进行了核移植实验来验证，最终证实了细胞核决定了生物体的形态建成。师：前两个实验我们可以看到细胞核与细胞的遗传有关，那细胞核与细胞的代谢活动有没有关系呢？细胞代谢活动包括哪些？生：细胞的生长，分裂和分化，细胞的摄食，对外界刺激的反应等等师：首先我们来看细胞核与细胞的分裂分化有什么关系吗？提出假设科学家们是怎么样设计实验来验证细胞核与细胞分裂分化的关系，自学资料2：蝾螈受精卵的横缢实验，然后请一位同学来陈述科学家们的实验思路。生：科学家们的思路是将蝾螈受精卵人为的分为有核部分和无核部分，然后观察两个部分的细胞分裂分化情况师：通过实验结果分析我们可以得出：细胞核与细胞的分裂分化有关。细胞核与细胞其他的生命活动有关系吗？如果利用变形虫为实验对象，你能设计一个缜密的实验来验证吗？生：将变形虫切割分成有核的部分和无核的部分，观察两部分的生命活动情况。师：很好，科学家们也做了类似的实验，结果发现有核的部分能过正常的生活，无核的部分则表现出只能消化已吞噬的食物，却不能主动摄食，对外界的刺激无反应，同时内部的细胞器退化，最终这部分死亡。那么这个实验是不是十分严密呢？有没有漏洞呢？生：细胞质内有大量的细胞器，很可能通过切割使两部分的细胞器分布不均，造成了无核的部分没有细胞器也就不能再继续生存下去。（师应补充：细胞质中也有少量的DNA和RNA在一定程度上也能影响生物体的生命活动）师：很好，如果要排除这种影响，我们可以将一个变形虫的细胞核提取出来，看看剩下完成的细胞质的生命活动状态，结果表现和刚才无核部分相同，最终死亡。如果在这部分细胞质没有死亡之前移入同种变形虫的细胞核，它有可以正常的生活。可见主要是细胞核控制着细胞的生命活动。师：总结这四个实验，一二两个实验主要是说明了细胞核和遗传的关系，三四两个实验则是说明了细胞核与细胞代谢的关系，所以体现了细胞核的另外一方面重要作用：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。过渡：为什么细胞核能控制细胞的遗传和代谢呢？结构决定功能，下面我们来看看细胞核有哪些结构？（生看细胞核结构图自学）生：细胞核包括核膜，核孔，核仁以及染色质师：细胞核外侧有膜结构包被，分为两层：内膜和外膜（外膜上有大量的核糖体），它是分隔了谁呢？生：分隔了细胞核与细胞质师：内外两层核膜在某些地方融合形成开孔，即核孔，它是核质交流的通道。核仁是细胞核中间球状小体，它与rRNA以及核糖体的形成有关，并且在细胞分裂中会周期性的消失和重建。师：图中哪些结构是染色质呢？（被染成深色的部分）请同学自学54页内容，然后回答染色质主要由哪两种物质构成？它由什么特性？染色质和染色体的关系是如何的？（学生看书自学）生：染色质由DNA和蛋白质构成，在细胞内成丝状师：染色质是DNA的主要载体，在细胞的分裂中十分重要，我们经常要利用显微镜来观察，但它十分细，不易观察，因此我们要将它进行染色，用什么染料？生：碱性染料师：染色质可以被碱性染料染成深色，故此得名染色质。那么染色体在细胞中呈什么形态呢？（杆状）（对照染色质和染色体的结构图）染色质由DNA 圈裹蛋白质形成的长丝状，当细胞分裂时染色质随着细胞核的裂解逐渐螺旋形成了杆状的染色体。染色体和染色质到底是什么关系呢？（师利用皮筋套演示染色质和染色体的转化过程）生：染色体和染色质是同种物质在细胞不同时期的不同形态师：到此我们已经了解了细胞核的结构和功能，思考一个问题：细胞核如此重要，没有细胞核的细胞质不能存活，那么没有细胞质包围的细胞核能单独存活吗？生：不能师：因此细胞是一个统一的整体，可以从以下几个方面进行理解：结构上：细胞核和细胞质通过 核 孔相通； 细胞膜 ， 细胞器膜 和 核 膜 等构成了生物体完整的生物膜系统。功能上：细胞各个部分相互联系，分工合作，协调一致完成各项生命活动。调控上：细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心与外界关系上：不断与外界进行物质交换，能量转换和信息交流，与外界环境形成统一的整体。三 小结：DNA 遗传信息染色质 “蓝图” 控制细胞核 遗传信息库四 课堂小练：五 布置作业：六 板书： 第三节 细胞核系统的控制中心 一 功能：遗传信息库 细胞遗传和代谢的控制中心 二 结构：核膜（双层膜） 核孔（细胞核和细胞质交流通道） 核仁（与rRNA和核糖体的合成有关） （DNA+蛋白质，碱性染料） 螺旋化 染色质： 染色体 （丝状，间期） 解开螺旋 （杆状，分裂期）三 细胞是一个统一的整体1、教学内容分析：本节课是高中生物（必修1）（人民教育出版社出版）第3章“细胞的基本结构”中的第三节。通过学习，学生对细胞核的重要性，以及结构与功能相适应的观点有深刻领会，可以进一步理解生命是一个极其复杂的自我调控系统。 2、教学对象分析：学生在初中已经学过细胞核的功能及结构，现在又刚学过细胞的成分，生物膜系统作用等有关知识，这些知识将作为进一步学习的基础。高一的学生已有一定的观察和思维能力，但归纳、综合等抽象思维能力以及设计实验的能力有待进一步提高。3、1、教学目标：（1）知识目标：阐明细胞核的结构和功能以及结构和功能相适应的关系；描述染色质的组成及与染色体的关系。（2）能力目标：通过资料分析，提高设计试验、分析实验