資源簡介

3.3細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能
一、教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)
遺傳信息主要儲存在細(xì)胞核中;嘗試建立真核細(xì)胞的模型。依據(jù)上述要求和建議，本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)確定如下。
1.通過對“細(xì)胞核有什么功能”資料的分析和討論，闡明細(xì)胞核的功能。
2.通過閱讀教材和繪制細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)示意圖，闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)。
3.通過資料分析、模型建構(gòu)，結(jié)合對細(xì)胞整體結(jié)構(gòu)與功能的認(rèn)識，認(rèn)同細(xì)胞核是系統(tǒng)的控制中心。
4.通過嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型，體驗(yàn)建構(gòu)模型的方法和過程。
教學(xué)重難點(diǎn)
1.通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析得出細(xì)胞核是遺傳和代謝的控制中心，通過細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，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(xì)胞核中，認(rèn)識遺傳信息主要儲存在細(xì)胞核中。
2.通過開展制作真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)模型和具體實(shí)例的分析，使學(xué)生形成細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)之間既有分工又有合作，相聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動的認(rèn)識。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
以問題探討的克隆牛資料為切入點(diǎn)，為細(xì)胞核功能的分析創(chuàng)設(shè)情境。通過微課介紹細(xì)胞核的發(fā)現(xiàn)歷史。小組合作探究對相關(guān)資料進(jìn)行分析和討論，從各個(gè)實(shí)驗(yàn)資料中逐步剖析出細(xì)胞核的功能，解開學(xué)生心中的謎團(tuán)，歸納總結(jié)出細(xì)胞核的功能——控制細(xì)胞的代謝和遺傳。聯(lián)系“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點(diǎn)對細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步探索學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，繪制細(xì)胞核結(jié)構(gòu)圖，幫助理解細(xì)胞各個(gè)結(jié)構(gòu)及功能。借助生活中的毛線和毛線團(tuán)來幫助學(xué)生理解染色質(zhì)與染色體的關(guān)系，最終形成“細(xì)胞核是生命系統(tǒng)的控制中心”的概念。在本節(jié)課后，通過制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)識細(xì)胞各部分在結(jié)構(gòu)和功能上的密切聯(lián)系，嘗試從系統(tǒng)的角度認(rèn)識自然和社會。
三、學(xué)情分析
經(jīng)過初中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生對細(xì)胞的整體結(jié)構(gòu)如細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核有了初步認(rèn)識，這部分內(nèi)容可以看成是初中教材的補(bǔ)充和深入。通過前面幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)以及他們的功能有了進(jìn)一步的認(rèn)識，在腦子中能呈現(xiàn)出細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的三維圖，加深“結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一”的觀念。
四、教學(xué)實(shí)施的程序
學(xué)習(xí)任務(wù) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計(jì)意圖
創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課 【問題探討】組織學(xué)生閱讀克隆牛的實(shí)例，思考克克隆牛的性狀與母牛乙?guī)缀跻荒Ｒ粯诱f明了什么？ 閱讀克隆牛實(shí)例并思考回答教師提出的問題 用“克隆牛”的實(shí)例，引出克隆牛的性狀是由細(xì)胞核決定的，引入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。
細(xì)胞核的功能 【布置任務(wù)】組織學(xué)生閱讀教材第54-55頁“思考 討論”欄目；展示每個(gè)資料啟發(fā)學(xué)生思考的問題；將學(xué)生分為8個(gè)組，進(jìn)行合作探究，分析總結(jié)細(xì)胞核的功能。 資料1:美西螈核移植實(shí)驗(yàn) 1.核移植后長大的美西螈是什么膚色 2.你認(rèn)為生物體性狀的遺傳主要是由細(xì)胞核還是由細(xì)胞質(zhì)控制的 為什么 資料2:蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn) 1、蠑螈受精卵的分裂和分化與什么結(jié)構(gòu)有關(guān)系？ 2、你是如何得到這個(gè)結(jié)論的？ 資料3:變形蟲去核及核移植實(shí)驗(yàn) 1、哪種細(xì)胞結(jié)構(gòu)對細(xì)胞代謝有重要影響？ 2、你可以得到什么結(jié)論？ 資料4:傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn) 1、新的傘帽形成與細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)有關(guān)？ 2、只做嫁接實(shí)驗(yàn)是否能說明傘帽的形成一定是細(xì)胞核的作用？【指導(dǎo)交流】根據(jù)各小組分析的情況作出及時(shí)的評價(jià)和補(bǔ)充。 【小組討論】結(jié)合教師展示的啟發(fā)性問題，進(jìn)行交流，分析總結(jié)每個(gè)資料體現(xiàn)的細(xì)胞核的功能；推舉發(fā)言代表，做好小組展示準(zhǔn)備。 【小組展示】小組代表發(fā)言展示小組研討成果，小組成員補(bǔ)充完善答案。 合作探究1:美西螈核移植實(shí)驗(yàn)。學(xué)生探究得出結(jié)論美西螈的膚色主要受細(xì)胞核的控制;并受到克隆牛的啟發(fā)，認(rèn)為利用克隆技術(shù)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)將更有說服力。 合作探究2:蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)學(xué)生探究得出結(jié)論：細(xì)胞的分裂和分化離不開細(xì)胞核。 合作探究3:變形蟲去核及核移植實(shí)驗(yàn)教師演示實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生探究得出結(jié)論：變形蟲的生命活動主要受到細(xì)胞核的控制。 合作探究4：傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)學(xué)生探究得出結(jié)論：生物體的性狀主要受細(xì)胞核的控制 通過對一系列實(shí)驗(yàn)的合作探究，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力；體會科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的精巧之處;培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神。 通過各個(gè)小組的展示交流，培養(yǎng)學(xué)生用專業(yè)的術(shù)語來描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力
【形成概念】細(xì)胞核控制著細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，也控制著細(xì)胞的分裂、分化、新陳代謝等活動，細(xì)胞核是細(xì)胞的代謝和遺傳的控制中心 【歸納總結(jié)】回味實(shí)驗(yàn)，體會“細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心”的觀點(diǎn) 通過幾個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的比較分析形成概念，培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力。
細(xì)胞核的結(jié)構(gòu) 【過渡推進(jìn)】根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，細(xì)胞核有如此重要的功能，那么它必然有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。 【類比推理】依據(jù)本章前兩節(jié)“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”“細(xì)胞器之間的分工抓住合作”學(xué)習(xí)過程中形成的對細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系的認(rèn)識，類比推理細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)應(yīng)具備的特點(diǎn)。 “結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”這條主線，保持學(xué)生思維的連貫性和流暢性。
【布置任務(wù)】組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材第56頁“細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)”部分，完成科學(xué)探險(xiǎn)清單上的問題。 【知識精講】結(jié)合以下兩個(gè)問題:染色質(zhì)和DNA是一種什么樣的關(guān)系？染色質(zhì)和染色體是什么關(guān)系？利用第6章第1節(jié)有關(guān)染色體、染色質(zhì)在細(xì)胞分裂不同時(shí)期的顯微圖片，精講細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的知識要點(diǎn)。 【建構(gòu)模型】小組合作畫出細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)示意圖并注明各部分名稱 【指導(dǎo)交流】收集學(xué)生所畫圖中的共性問題，對共性問題進(jìn)行講解，并從生命的物質(zhì)觀、系統(tǒng)觀的角度分析細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能，形成概念 【自主學(xué)習(xí)】自學(xué)教材內(nèi)容；小組成員之間對自學(xué)過程中產(chǎn)生的疑惑進(jìn)行研討交流；畫出細(xì)胞核結(jié)構(gòu)示意圖，并注明各部分名稱【歸納總結(jié)】對比遺傳物質(zhì)和遺傳物質(zhì)的載體概念的不同，理解染色體和染色質(zhì)兩者的關(guān)系遺傳信息→DNA→染色質(zhì)(染色體)→細(xì)胞核→遺傳信息庫。 通過不同概念的對比，理解概念的內(nèi)涵和外延，準(zhǔn)確掌握相關(guān)知識。將第6章的圖片在此處展示，激發(fā)學(xué)生的興趣，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)埋下伏筆。
能力提升 1．用差速離心法分離某動物消化腺細(xì)胞中的甲、乙、丙三種細(xì)胞器，經(jīng)測定其中三種有機(jī)物的含量如下圖所示。以下有關(guān)說法正確的是（） A．核仁參與細(xì)胞器丙的形成，細(xì)胞器甲可為其提供能量 B．細(xì)胞器乙肯定與消化酶的加工和分泌有關(guān) C．細(xì)胸器丙中進(jìn)行的生理過程的原料是核糖核苷酸 D．細(xì)胞器甲、乙、丙的膜參與構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng) 2．將單細(xì)胞的地中海杯狀藻先在近核處切斷，再在近杯處切斷(a)，中間的莖(b)置于海水中可再生一杯(c)，但將此杯切掉后，不能再生第二杯(d)。對這個(gè)實(shí)驗(yàn)的解釋合理的是（） A．核仁參與細(xì)胞器丙的形成，細(xì)胞器甲可為其提供能量 B．細(xì)胞器乙肯定與消化酶的加工和分泌有關(guān) C．細(xì)胸器丙中進(jìn)行的生理過程的原料是核糖核苷酸 D．細(xì)胞器甲、乙、丙的膜參與構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng) 3．結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)是生物學(xué)核心素養(yǎng)中“生命觀念”的基本觀點(diǎn)之一。下列不能體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的是（） A．哺乳動物紅細(xì)胞成熟過程中，細(xì)胞核退化并排出是為血紅蛋白騰出空間，有利于氧的運(yùn)輸 B．細(xì)胞質(zhì)中存在大面積的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，便于其與細(xì)胞核和細(xì)胞膜之間建立聯(lián)系及酶的附著 C．細(xì)胞內(nèi)的生物膜把細(xì)胞區(qū)室化，保證了生命活動高效有序地進(jìn)行 D．細(xì)胞核的核孔復(fù)合體沒有選擇性，有利于各種物質(zhì)出入 4．核孔是一組蛋白質(zhì)以特定的方式排布形成的結(jié)構(gòu)，被稱為核孔復(fù)合物，它是細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核內(nèi)物質(zhì)輸送活動的看護(hù)者。如下圖所示，該復(fù)合物由一個(gè)核心腳手架組成，其具有選擇性的輸送機(jī)制，由大量貼在該腳手架內(nèi)面的蛋白組成，稱為中央運(yùn)輸?shù)鞍住?jù)此分析正確的是（） A．人體成熟的紅細(xì)胞中物質(zhì)運(yùn)輸較少，因此核孔數(shù)目較少 B．所有物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核均需跨越2層膜 C．雙層核膜之間是連續(xù)的，內(nèi)、外核膜可以部分融合成核孔 D．蛋白質(zhì)、RNA等大分子出入細(xì)胞核需要通過核孔 5．科研人員對新冠肺炎病毒和宿主細(xì)胞的多種組分進(jìn)行差異性復(fù)合熒光標(biāo)記，以便動態(tài)示蹤觀察病毒與細(xì)胞的相互作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，病毒是沿微管運(yùn)動向細(xì)胞核集聚，病毒粒子在核膜外側(cè)微管組織中心附近聚集，導(dǎo)致鄰近核膜發(fā)生凹陷；病毒粒子趁勢進(jìn)入凹陷區(qū)域并形成囊泡，最終在核內(nèi)釋放病毒粒子。下列有關(guān)敘述正確的是（） A．新冠肺炎病毒和宿主細(xì)胞的遺傳物質(zhì)都是DNA B．核膜具有選擇透過性是形成“病毒粒子囊泡”的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) C．微管屬于細(xì)胞骨架系統(tǒng)，對于細(xì)胞的運(yùn)動、分裂、分化等具有重要作用 D．研究結(jié)果表明，病毒粒子可經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞核 參考答案 1-5 ACDDC
細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能課后反思 本節(jié)課從分析細(xì)胞核的功能入手，引發(fā)學(xué)生對細(xì)胞核結(jié)構(gòu)及重要性的思考。教學(xué)中通過合作探究、任務(wù)驅(qū)動等方法，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、構(gòu)建細(xì)胞核模型等活動使學(xué)生全面認(rèn)識細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能，最終形成“細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心”的概念。在分析資料、討論問題、解決問題的過程中，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論之間一一對應(yīng)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生基于事實(shí)與證據(jù)歸納總結(jié)形成概念的能力。逐步培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維。

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