資源簡介

第三章
細胞的基本結構
第三節
細胞核的結構和功能
學習目標\教學目標
1.闡明細胞核的結構和功能。
2.根據對細胞整體與局部的認識嘗試制作真核細胞的三維結構模型。
3.認同細胞核是細胞生命系統的控制中心。
教學重點
1.細胞核的結構和功能。
2.制作真核細胞的三維結構模型。
教學難點
制作真核細胞的三維結構模型.
教學方法
講授、演示、視頻播放、小組討論
教學過程
【新課導入：情景設置，導入新課】
觀看視頻《一分鐘了解細胞核》，通過視頻，初步了解細胞核的基本結構及功能，并通過提出問題，激發學生的學習興趣。
【新課講授】
分析資料，小組討論，問題探究（引導學生科學思維和分析實驗設計思路，通過實驗分析推理結論，提高學生科學推理能力）
從母牛乙的體細胞中取出細胞核，注入母牛甲去核的卵細胞中，移植后的細胞經細胞分裂形成早期胚胎，將胚胎移植入母牛丙的子宮內。出生的小牛幾乎與母牛乙的性狀一模一樣，稱之為“克隆牛”。
提問：克隆牛的性狀與母牛乙幾乎是一模一樣的，
這說明了什么？
提示：說明了克隆牛的性狀是由細胞核決定的。
用光學顯微鏡觀察，很容易注意到的一個結構是細胞核
除了高等植物成熟的_________________和哺乳動物成熟的________________等極少數細胞之外，真核細胞都有細胞核。
一、細胞核的功能
分析資料，小組討論，問題探究（通過資料分析，引導學生科學思維和分析實驗設計思路，通過實驗分析推理結論，提高學生科學推理能力）
資料１：美西螈核移植實驗
提出問題：美西螈的皮膚顏色與表皮細胞內黑色素的合成有什么關系？
提示：美西螈的皮膚顏色是皮膚表皮細胞內的黑色素決定的。表皮細胞內合成了黑色素，使皮膚呈黑色，不能合成黑色素，皮膚呈白色。
結論：美西螈皮膚的顏色是由細胞核控制的。
資料2：蠑螈受精卵的橫溢實驗
提出問題：從資料中可以看出細胞核與細胞的分裂、分化有什么關系？
提示：沒有細胞核，細胞就不能分裂、分化。
結論：細胞核控制細胞分裂和分化。
資料3：變形蟲切割、核移植實驗
小組討論，問題探究：
（1）為什么去核的細胞質仍然能夠消化已吞噬的食物，并且生活一段時間？
提示：因為已合成的蛋白質等物質仍可發揮作用
（2）為什么去核的細胞質又會最終死亡？
提示：因為沒有細胞核，不能指導蛋白質的合成，失去了細胞核的控制和調節作用，因此細胞會死亡。
（3）為什么單獨的細胞核無法生存？
提示：因為失去了細胞質中營養物質和能量的供應
結論：細胞核可以控制細胞的生長、分裂、應激性等細胞核是細胞生命活動的控制中心
資料4：傘藻嫁接和核移植實驗
傘藻是一種單細胞生物，由“帽”、柄和假根三部分構成，細胞核在基部。科學家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接和核移植實驗。
【傘藻的嫁接實驗】
提出問題：
（1）本實驗中，切去“帽”
后長出的新“帽”的形狀是由柄決定的？還是由假根決定的？
（2）該實驗能否說明傘帽的形狀由細胞核控制？
（3）要證明“傘帽的形狀由細胞核控制”需再怎樣設計實驗？
結論：傘藻的形態(傘帽)與傘藻的假根有關。
【傘藻的核移植實驗】
結論：傘藻的形態（傘帽）受假根里面的細胞核控制，生物體形態結構的建成與細胞核有關，細胞核控制生物體性狀遺傳。
結論：細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。
二、細胞核的結構
閱讀教材，小組討論，問題探究。
（1）細胞核由哪幾部分組成？它們的作用各是什么？
（2）核膜與細胞膜在結構上有什么區別？核膜是否具有選擇透過性？
（3）核仁的作用是什么？為什么蛋白質合成旺盛的細胞，核仁相對比較大呢？
（4）什么是染色質？染色質與染色體是什么關系？
（5）細胞核為什么具有控制細胞代謝的功能？
觀看視頻《細胞核的結構》，結合問題探討對細胞核的結構和功能進行歸納總結。
細胞核能夠控制細胞的代謝和遺傳，是與細胞核的結構分不開的。
學生根據視頻和細胞核的結構模式圖，嘗試說出細胞核的結構和功能。
核孔：實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流。
核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。
染色質：主要由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的載體。
核膜：雙層膜，把核內物質和細胞質分開，分為核外膜，核內膜。
通過對細胞核的結構模式圖的分析，概述核膜，核孔，核仁以及染色質的結構和功能特點。
1.核膜
（1）核膜的結構
a.雙層膜，膜外附著核糖體，常與內質網相連。
b.
不是完全連續的，有核孔。
c.
是選擇透過性膜，主要由脂質和蛋白質組成。
（2）核膜的功能
a.起屏障作用，把核內物質與細胞質分開。
b.控制離子和小分子物質進出細胞核。
2.核孔：是大分子物質進出細胞核的通道。
（1）數量：代謝旺盛的細胞中，核孔數量較多。
（2）功能：實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流。
3.核仁大小：蛋白質合成旺盛的細胞中，核仁體積相對較大。
4.染色質：細胞核中能被堿性染料（如龍膽紫、醋酸洋紅）染成深色的物質。
成。主要由DNA
和蛋白質組成。（利用課件展示相關視頻，講解染色質的相關知識）
（1）功能：DNA是遺傳信息的載體。染色質和染色體是同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。
三、嘗試制作真核細胞的三維結構模型
播放視頻《嘗試制作真核細胞的三維結構模型》，教師通過課件展示構建模型的相關資料并進行講解。
學生觀看視頻《嘗試制作真核細胞的三維結構模型》，完成探究·實踐：嘗試制作真核細胞的三維結構模型，并進行展示。
建構模型
1.概念：模型是人們為了某種特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述。
2.類型：物理模型、概念模型、數學模型等。
3.方法步驟：確定模型種類；確定材料用具；確定實施過程和具體分工；完成模型制作；檢查、修補；表達交流。
提問：哺乳動物成熟的紅細胞和精細胞的壽命都很短，為什么？
（提示：從細胞的結構分析）
細胞核與細胞質相互依存，細胞的完整性是細胞完成正常生命活動的前提。
展示藍藻細胞，成熟紅細胞，植物成熟的篩管細胞，骨骼肌細胞，草履蟲，洋蔥表皮細胞顯微鏡下結構模式圖，引導學生得出結論。
結論：
1.不是所有的真核細胞都有細胞核，如高等植物的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞。
2.通常一個細胞只有一個細胞核，但草履蟲細胞有兩個細胞核，人的骨骼肌細胞有數百個細胞核。
四、課堂練習
1.如圖為細胞核結構模式圖，下列有關敘述錯誤的是（
）
A.①主要由DNA和蛋白質組成，在細胞分裂不同時期呈現不同狀態
B.②與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關
C.③在細胞周期中發生周期性變化，其主要成分是磷脂和蛋白質
D.蛋白質、DNA及RNA等大分子物質可以隨意通過核孔進出細胞核
提示：本題考查細胞核的結構和功能。①染色質主要由DNA和蛋白質組成，在細胞分裂不同時期呈現不同狀態，A正確；②核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關，B正確；③核膜在細胞周期中發生周期性變化，其主要成分是磷脂和蛋白質，C正確；核孔是蛋白質和RNA等大分子物質進出細胞核的通道，但核孔具有選擇性，如DNA不能通過核孔，D錯誤。
2.核孔并不是一個簡單的孔洞，而是一個復雜的結構，稱為核孔復合體，主要由蛋白質構成，其中某些蛋白質對進出核的物質有控制作用。下列說法不正確的是（
）
A.核孔復合體對物質的運輸具有選擇性
B.RNA聚合酶、DNA都可以通過核孔進出細胞核
C.核孔可實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流
D.細胞核控制細胞代謝的指令主要是通過核孔到達細胞質的
提示：本題考查核孔的功能。核孔復合體對物質的運輸具有選擇性，A正確；DNA不能通過核孔進出細胞核，B錯誤；核孔可實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流，C正確；細胞核控制細胞代謝的指令主要是通過核孔到達細胞質的，D正確。
3.蛋白質是生命活動的體現者,大量事實表明在蛋白質合成旺盛的細胞中，往往有較多或較大的核仁，核糖體的數量也很多。據這一事實可以推斷（
）
A.DNA主要存在于細胞核中
B.無核仁的細胞往往不能合成蛋白質
C.細胞質的蛋白質主要在核仁中合成
D.核仁可能與組成核糖體的必需物質的合成有關
提示：蛋白質合成場所在核糖體，根據題意蛋白質合成旺盛，核仁較大，核糖體數量多。
板書設計
第三節
細胞核的結構和功能
一、細胞核的功能
細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心
細胞核的結構
核膜，核孔，核仁，染色質
三、嘗試制作真核細胞的三維結構模型
建構模型

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