資源簡介

第3章第3節《細胞核的結構與功能》
課程標準分析
課程標準要求“闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中”，“闡明細胞內具有多個相對獨立的結構，擔負著物質運輸、合成與分解、能量轉換和信息傳遞等生命活動”。 具體內容要求是“遺傳信息主要儲存在細胞核中” “細胞核的生命活動體現在對代謝和遺傳的控制”通過相關實驗分析得出細胞核是遺傳和代謝的控制中心，通過細胞核結構的學習，能說出其中的染色體的DNA中攜帶遺傳信息，來說明遺傳信息主要存在于細胞核中。
教材分析
《細胞核的結構和功能》是人教版（2019）生物必修一第3章《細胞的基本結構》的第3節教學內容。在本節課之前，學生已經學習過真核細胞的細胞膜及細胞質中各種細胞器的結構和功能的相關知識，對細胞的基本結構有了一定的了解，本節課的學習將使得學生對細胞的基本結構認識和理解的更加全面。因為細胞是新陳代謝最基本的結構和功能單位，生物體的各項生命活動及生命的生理、行為特點都是建立在細胞這一特殊結構基礎之上的。在細胞的各個結構中，對細胞核的結構和功能的學習尤為必要，因為細胞核不僅是細胞這個基本系統的控制中心，而且它與后面細胞分裂、生物的遺傳和變異等重要的章節都有必然的聯系。同時，學習完本節課后，可以幫助學生進一步理解細胞的結構與功能相適應的觀點，形成生命的系統觀。教材中的思考與討論部分的資料分析也讓學生體驗了生物學研究的一般方法和過程。最后，通過真核細胞三維結構模型的制作體驗生物模型建構的科學方法。
學情分析
本節課面向的是高一的學生，經過初中階段的學習,學生對細胞的結構和功能有了初步的認識，但往往會將其割裂開了看問題，片面的去看待細胞各部分結構的功能。只有理解了細胞核的結構，尤其是細胞核、染色體、染色質三者的關系，才能為后面學習遺傳的基本規律、基因重組、染色體變異等內容奠定良好的知識基礎，才能夠理解細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心的功能,使學生對結構決定功能的生物學觀點有進一步地認識。但在進行“細胞核結構”的教學時不能進行過多的拓展和延伸，以免造成不必要的認識障礙。另外，雖然學生具備一定的實驗探究能力和科學思維,在教學過程中實施問題探究式教學是可行的，以問題引發興趣，但問題設置難度應該貼合學生實際，同時應該注意新知識與舊知識之間的銜接，讓學生在步步上升中達到本節課的學習目標。
教學目標
1、闡明細胞核的結構和功能以及結構和功能相適應的關系。
2、描述染色質的組成及與染色體的關系。
3、通過資料分析，體驗科學工作的一般方法和過程,形成嚴謹的邏輯思維，歸納與概括的科學思維；提高設計實驗、分析實驗結果得出結論的科學探究能力。
4、認同細胞核是生命系統的控制中心，形成結構與功能相適應、局部與整體相協調、多樣性與共同性相統一的生物學思想。
五、教學重難點
1、細胞核的結構和功能
2、理解細胞核是細胞生命系統的控制中心
六、教學過程
一、創設情境，導入新課
[情境導入]
黃牛丙一生勤勤懇懇，任勞任怨，但她的心里一直有一個不為人知的小秘密，那就是她非常羨慕隔壁的奶牛乙，她希望自己能夠生下一只像奶牛乙一樣有著迷人外表的后代，你能利用自己已有的生物學知識幫助黃牛丙實現她的愿望嗎？
結合初中所學知識，了解克隆牛的誕生過程。然后指出這個方案的關鍵之處是取奶牛乙的“細胞核”，從而引出課題。克隆牛的性狀與提供細胞核的母牛幾乎相同：說明生物的性狀主要由細胞核決定。
二、構建新知
一、細胞核的分布
用光學顯微鏡觀察細胞，最容易看到的細胞結構就是細胞核。那么，請同學們思考這樣兩個問題：
1.是否所有的細胞都有細胞核？
2.有細胞核的細胞是否都只有一個細胞核？
歸納總結：原核細胞沒有細胞核，只有擬核；在真核細胞中，高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞等少數細胞沒有細胞核，大部分真核細胞都有細胞核。真核細胞一般只有一個細胞核，有的真核細胞有多個核。
二、細胞核的功能
克隆牛的實例讓我們看到了細胞核的重要性。細胞核究竟具有什么功能呢？讓我們跟隨科學家的腳步一起去探索吧！
[合作探究]
指導學生自主閱讀教材P54-P55的資料分析，將學生分為若干個小組，每個小組安排1-2個資料，分別進行合作探究，分析總結細胞核的功能，完成資料分析的相應思考題。
[資料分析1]
請學生講述實驗過程和實驗結果。教師進一步追問，該實驗的變量是什么？（細胞核的類型）
實驗分析：你可以得出什么實驗結論？從實驗設計的原則上分析，該實驗的設計嚴謹不？如果不嚴謹該如何改進？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？這一合成過程是由細胞核還是細胞質控制的？
[資料分析2]
對實驗過程和實驗結果的分析：分隔后蠑螈受精卵的兩半有什么不同？會出現什么不同的結果？此結果說明什么問題？最后根據結果歸納總結該實驗的結論。
對實驗設計的分析：整個實驗最突出的設計思想是什么？怎么對照的？圍繞什么而對照？
[資料分析3]
若想利用變形蟲探究細胞核的功能，你會如何設計實驗？怎樣進一步設計實驗讓實驗更有說服力。
根據實驗結果能得出什么結論？
[資料分析4]
問題串1：①傘帽的形狀由假根決定還是由傘柄決定？②該實驗是否有對照？③能否得出“傘帽的形狀由細胞核決定”這一結論？為什么？④若不能，說明理由并設計實驗證明。
問題2：⑤為什么進行核移植實驗？根據傘藻嫁接實驗和傘藻核移植實驗結果，得出什么結論？
[小結細胞核的功能]
資料1和資料4說明了細胞核控制生物體的遺傳，資料2和資料3說明了細胞核控制代謝。
細胞核的功能：是細胞代謝和遺傳的控制中心。
三、細胞核的結構
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。細胞核為什么能成為細胞的“控制中心”呢？根據結構與功能相適應的觀點，那么必然有獨特的結構。
[自主學習]
結合課本圖3-10細胞核結構模式圖，理清細胞核有哪些結構組成？每個結構的作用是什么？
請學生代表嘗試歸納細胞核的結構及各結構的作用，教師做適當的引導和補充。
提到染色質我們會想到學過的一個詞，叫做染色體，現在請同學們閱讀教材56頁第二自然段，分析染色質和染色體的關系。
視頻展示：染色質與染色體的相互轉化。圖片進一步總結，加深印象。
學習完細胞核的結構小結：細胞核的相關結構及其功能特點：
1.并不是所有物質都能進出孔:核孔是由多種蛋白質構成的復合結構，表現出明顯的選擇性，如細胞核中的DNA不能通過核孔進入細胞質。mRNA、蛋白質進出核膜穿過0層
2.核孔的數量和核仁的大小不是固定不變的:核孔的數量、核仁的大小與細胞代謝有關，如代謝旺盛、蛋白質合成量大的細胞，核孔數量多，核仁較大。
3.細胞核是細胞代謝的控制中心，細胞代謝的中心是細胞質。
4.并非所有的真核細胞都有細胞核:如哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞等。凡是無核細胞，既不能生長也不能分裂;人工去核的細胞，一般也不能存活太久。說明細胞質和細胞核之間相互依存。
四、細胞是一個統一的整體
細胞核中具有DNA，DNA上攜帶有遺傳信息（問：DNA的遺傳信息儲存在哪里？），因此遺傳信息主要儲存在細胞核中，所以我們說細胞核是遺傳信息庫。而當細胞分裂時，DNA所攜帶的遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，保證了親子代細胞在遺傳性狀上的一致性。所以，細胞核才具有控制細胞遺傳的功能。同時，DNA給我們的細胞繪制了一張藍圖，就像國家的十三五規劃一樣，我們的細胞按照這張藍圖進行物質合成、能量轉換、信息交流等代謝活動，所以細胞核是細胞代謝的控制中心。
總結：細胞核的結構與功能相適應
至此，我們已將完成第三章細胞結構的學習了，我們可以看出，細胞的結構非常的復雜而精巧，各部分之間分工合作，協調配合，共同完成細胞的生命活動。細胞不僅僅是生物體結構的基本單位，也是遺傳和代謝的基本單位。
五、科學方法
【過渡】剛剛同學們制作的染色體和染色質就涉及一種很重要的科學方法——建構模型
模型是人們為了某種特定的目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述。
布置學生課下完成真核細胞三維結構模型的制作
三、內容小結
【小結】通過小結本節課所學內容及需要達到的學習目標，讓學生明確本節課應該掌握的知識要點。
開放性問題：克隆技術能否用于克隆人？為什么？
總結：科學技術是一把雙刃劍，只有利用好了，才能造福于人類社會。
四、教師寄語
同學們，在一個小小的細胞中都有著明確的分工合作，才能保證細胞有條不紊的完成生命活動，在我們班級這個系統當中，每位同學更應該各司其職、分工合作共同將我們的班集體打造成一個優秀的班集體，好不好？
七、板書設計
八、教學反思

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