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教 學(xué) 設(shè) 計
教學(xué)基本信息
課題 第2章第三節(jié) 細(xì)胞核
學(xué)科 生物學(xué) 學(xué)段：高中 年級 高一年級
教材 書名：《生物學(xué)必修 分子與細(xì)胞》出版社：北京師范大學(xué)出版社 出版日期：
教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點、難點
教學(xué)目標(biāo)：1.闡明遺傳信息主要存在于細(xì)胞核中， 比較真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的異同，在理解細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)上，形成結(jié)構(gòu)與功能觀2.分析傘藻系列實驗，歸納概括細(xì)胞核的功能3.探索遺傳物質(zhì)在細(xì)胞核中的存在形式，闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)教學(xué)重點：分析傘藻系列實驗闡述細(xì)胞核的功能；探索遺傳物質(zhì)在細(xì)胞核中的存在形式，闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)教學(xué)難點：從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度說明細(xì)胞核的亞顯微結(jié)構(gòu)
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 主要教學(xué)活動 設(shè)計意圖
導(dǎo)入 圖示：分泌蛋白運輸過程示意圖在分泌蛋白合成和運輸過程中，核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等細(xì)胞器既各有分工又相互配合，高效、有序地完成了這項生命活動。細(xì)胞各結(jié)構(gòu)之間為什么能夠如此協(xié)調(diào)配合形成一個統(tǒng)一的整體？生活在復(fù)雜多變環(huán)境中的細(xì)胞為什么始終能夠保持著穩(wěn)定的狀態(tài)？這是因為在細(xì)胞內(nèi)有一個高效運作的控制中心---細(xì)胞核。那為什么將細(xì)胞核稱為細(xì)胞的控制中心？細(xì)胞核作為控制中心的證據(jù)又有哪些？這就是我們今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容。 從所學(xué)內(nèi)容出發(fā)，提出新的問題，突出細(xì)胞的整體性與有序性，引發(fā)學(xué)生思考，明確細(xì)胞核對于細(xì)胞的控制作用
細(xì)胞核的功能 什么樣的實驗?zāi)軌驇椭鷮ふ业郊?xì)胞的控制中心呢？單細(xì)胞生物的身體只有一個細(xì)胞組成，但也能完成各項生命活動。人們既能直接對細(xì)胞進行實驗操作，又能直觀觀察到生命活動的變化，是研究細(xì)胞各結(jié)構(gòu)功能的良好材料。1.傘藻實驗（1）認(rèn)識傘藻：一種單細(xì)胞生物，外形上分為傘帽、柄、假根三部分，常見的傘藻有兩種，一種是傘形帽傘藻，一種菊花形帽；從細(xì)胞結(jié)構(gòu)上，包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核，細(xì)胞核位于假根中。圖示：傘藻（2）傘藻實驗①傘藻切割實驗：傘藻具有很強的再生能力，如果將傘藻的傘帽切下，傘帽不能獨立存活，剩余部分不僅能夠存活，而且能夠在柄上生出一個跟原來形狀相同的傘帽。Q：切下的傘帽不能獨立存活而剩余部分能夠存活，這說明細(xì)胞的控制中心存在于哪里？切去傘帽后為什么能夠生出跟原來形狀相同的傘帽？長出的傘帽形態(tài)是由傘柄決定還是假根決定的呢？接下來如何研究？②傘藻嫁接實驗Q1：實驗結(jié)果說明什么？Q2：傘帽形態(tài)是假根中的細(xì)胞核決定還是細(xì)胞質(zhì)決定？如何進一步設(shè)計實驗進行研究？③傘藻核移植實驗Q：分析傘藻核移植實驗結(jié)果，能夠得出什么結(jié)論？變形蟲實驗切割實驗圖片：變形蟲切割實驗示意圖Q：本實驗?zāi)軌虻贸鍪裁唇Y(jié)論？以上兩個實驗，證明了細(xì)胞核在單細(xì)胞生物生命活動中的作用。而通過克隆羊“多莉”的誕生實驗，人們發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核對于多細(xì)胞生物的重要作用。小羊多莉的誕生過程圖示：克隆羊多莉的誕生過程Q：本實驗?zāi)軌虻贸鍪裁唇Y(jié)論？總結(jié)以上三個實驗可知：細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳，是細(xì)胞的控制中心。在研究細(xì)胞核的功能時，去除、移植是主要的研究方法，這一方法也適用于對生物體其它結(jié)構(gòu)的研究。 思路從材料的選擇，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗，在實驗的基礎(chǔ)上進一步提出新的問題，思考解決問題的思路方法，層層深入，從對實驗過程和結(jié)果的分析中，獲得對細(xì)胞核功能的感性認(rèn)識。
細(xì)胞核的結(jié)構(gòu) 細(xì)胞核之所以成為細(xì)胞的控制中心，是因為在細(xì)胞核中儲存著遺傳物質(zhì)DNA。1.人體DNA分子的長度與細(xì)胞核直徑大小圖示：100×、400×顯微鏡下人體口腔上皮細(xì)胞中的細(xì)胞核如果把人體內(nèi)每一個體細(xì)胞的DNA連接起來并伸展開來，長度可以達(dá)到2m，而人細(xì)胞核的直徑只有5--8μm (10-3cm)。DNA分子是如何存在于細(xì)胞核這個小小空間內(nèi)的呢？2.電鏡下細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)圖示：電鏡下的細(xì)胞核辨識細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)：包括核膜（分布有核孔）、染色質(zhì)、核仁、核基質(zhì)。3.細(xì)胞核中各結(jié)構(gòu)的觀察與成分鑒定（1）核仁的成分：當(dāng)用RNA酶、蛋白酶對核仁進行處理時，發(fā)現(xiàn)核仁基本消失了--核仁的主要成分是蛋白質(zhì)和RNA。（2）染色質(zhì)的形態(tài)與成分：溫和破碎細(xì)胞，提取出染色質(zhì)，使其充分伸展，電子顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)染色質(zhì)其實是很多“串珠”結(jié)構(gòu)聚合在一起形成的。圖示：電鏡下的染色質(zhì)使用DNA酶短時間處理伸展的染色質(zhì)，發(fā)現(xiàn)“珠子”之間的連線被降解，但“珠子”仍然存在；若使用蛋白酶處理，則“珠子”被分解，連線仍然存在。結(jié)論：真核細(xì)胞中DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色質(zhì)的形式存在。DNA纏繞著蛋白質(zhì)，高度濃縮在細(xì)胞核中。正是由于DNA主要儲存在細(xì)胞核中，是細(xì)胞的遺傳信息庫，細(xì)胞核才成了細(xì)胞的控制中心。4.染色質(zhì)與染色體的關(guān)系圖示：細(xì)胞分裂過程中染色質(zhì)與染色體的相互轉(zhuǎn)化可知，染色質(zhì)與染色體是同一種物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。5.核膜的結(jié)構(gòu)與功能圖示：核膜模式圖功能分析：位于細(xì)胞核的最外面，保護核中的遺傳物質(zhì)，使DNA免受干擾和損傷；將細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)分開，互不干擾，保證生命活動的有序性，為細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的多樣化創(chuàng)造了條件；在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間有頻繁的物質(zhì)、能量和信息交流，核膜及核孔控制著細(xì)胞核內(nèi)外的物質(zhì)進出。總之，核膜對于細(xì)胞生命活動高度有序的進行具有重要意義。像以上細(xì)胞那樣，具有由核膜包被的細(xì)胞核的細(xì)胞統(tǒng)稱為真核細(xì)胞，由真核細(xì)胞構(gòu)成的生物叫作真核生物。動物、植物、真菌、原生生物都屬于真核生物。6.對照細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖，識別細(xì)胞核結(jié)構(gòu)及各部分結(jié)構(gòu)的功能。 學(xué)生在初中時已經(jīng)知悉細(xì)胞核中存在遺傳物質(zhì)，本部分以“DNA是如何存在于細(xì)胞核中？”作為核心問題，以探索DNA在細(xì)胞核中的存在形式為主線，從光學(xué)顯微鏡到電子顯微鏡，從觀察到成分鑒定，補充證據(jù)材料，理解細(xì)胞核作為控制中心有其獨特的結(jié)構(gòu)。
比較原核細(xì)胞核真核細(xì)胞 除此之外，自然界中還有一種細(xì)胞，沒有由核膜包被的細(xì)胞核，稱為原核細(xì)胞。圖示：細(xì)菌結(jié)構(gòu)模式圖，藍(lán)細(xì)菌結(jié)構(gòu)模式圖閱讀教材，觀察原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，列表整理真核細(xì)胞核原核細(xì)胞的異同點比較內(nèi)容細(xì)胞大小細(xì)胞核核膜遺傳物質(zhì)的載體細(xì)胞器細(xì)胞壁真核細(xì)胞原核細(xì)胞相同點原核生物雖然結(jié)構(gòu)簡單，也能完成新陳代謝、生長發(fā)育等各種生命活動。由于結(jié)構(gòu)上的不同，導(dǎo)致原核細(xì)胞與真核細(xì)胞在生命活動方面有諸多的不同，如：因為沒有核膜和染色質(zhì)，原核生物的DNA裸露，更易受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生基因突變；原核細(xì)胞的擬核與細(xì)胞質(zhì)混合在一起，沒有眾多的細(xì)胞器，在同一場所同時進行不同的生命活動，因此，相對于原核生物，真核生物是進化程度更高的細(xì)胞形式。有無核膜是真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的最大區(qū)別。“如果真核細(xì)胞像各車間有明確分工的現(xiàn)代化工廠的話，原核細(xì)胞更像是一間原始的多面手作坊” 通過兩種細(xì)胞異同點的梳理、總結(jié)，認(rèn)同細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性，以及真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的聯(lián)系與發(fā)展。
小結(jié) 細(xì)胞核的功能：細(xì)胞核是真核細(xì)胞的控制中心；細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)：包括核膜、染色質(zhì)、核仁、核基質(zhì)等，染色質(zhì)由DNA纏繞著蛋白質(zhì)形成；真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的主要區(qū)別：有無核膜；

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