科学前沿 组装细胞优秀公开课教案

“细胞核——系统的控制中心”教学设计

[教学目标] ①讨论式教学领悟细胞核的结构和功能

②阐明遗传信息主要储存在细胞核中

③认同细胞核是细胞生命系统的控制中心

④通过实验资料分析，体验科学工作的方法和过程，增强探索欲望和创新意识,尝试制作真核细胞的三维结构模型。

[教学重点]：细胞核的结构和功能

尝试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

在合作与交流中分享解决问题后的愉悦

[教学方法]:

自主探究、师生互动（演示课件）

课前准备:多媒体课件，导读提纲

［教材分析］

本节教材承前面的细胞膜和各种细胞器结构和功能等内容，使学生对细胞的亚显微结构和功能的认识更加全面完整，也为以后的学习作铺垫，如染色质和染色体的关系是学习细胞有丝分裂时染色体变化的基础，细胞核的结构和功能是以后学习遗传的基础，也使学生对“结构和功能相统一”的观念有进一步认识。另外，其中的伞藻实验也让学生体验了生物学研究的一般方法和过程。

［学情分析］

经过初中阶段的学习，学生对细胞的整体结构如细胞膜、细胞质、细胞核有了初步认识，这部分内容可以看成是初中教材的补充和深入。通过前面几节内容的学习，学生对细胞各部分结构以及他们的功能有了进一步认识，在脑子中能呈现出细胞亚显微结构的三维图，加深“结构和功能相统一”的观念。

［教学理念］

实施新课程目标，结合“生态课堂讨论互动式”课堂教学，进行以学生为中心开展多样化的教学活动；引导学生主动进行学习；通过互动启发学生思维，促进学生的知识结构与思维方式的转变。

［教学策略］

1、课前准备导学提纲，对“资料分析”通过设计一系列的问题，在学生与将要传授的知识之间架起一座桥梁，吸引学生的注意和兴趣，引导学生以小组合作的形式归纳总结出细胞核的功能，从而提高学生解决问题的能力。

2、教师通过借助多媒体课件增加教学的直观性，帮助学生理解染色质与染色体的异同点及关系。

[板书设计] 第三节

细胞核——系统的控制中心

代谢

一、

细胞

遗传

控制中心

细胞核的功能：

遗传信息库

相适应

染色质

DNA 遗传信息

核膜（双层膜）

二、细胞核结构

：

核孔

核仁

三、 尝试制作真核细胞三维结构模型

教学实施过程

任务型阅读——教材梳理（课前布置预习）

（一）、分布

除了高等植物成熟的 和哺乳动物成熟的 等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核

（二）、结构

1.核膜 结构: 层膜结构。作用:把核内物质与 分开。

2.染色质

(1)物质组成：由 和 组成，其中 是遗传信息的载体。

(2)形态及特点：极细的丝状物，易被 染成深色。

(3)与染色体的关系：是 在细胞不同时期的两种存在状态。

3.核仁 作用: 与 的合成以及 的形成有关。

4.核孔 作用: 实现核质之间频繁的 和 。

（三）、功能：细胞核是 ，是细胞 的控制中心。

（四）、模型建构

1．概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种 的 的描述。

2．类型：物理模型、 模型、 模型等。例如沃森和克里克制作的DNA双螺旋

结构模型属于物理模型。

3.尝试制作真核细胞的三维结构模型要注意： 、 应放第一位，还应考虑

艺术性、成本低廉等等。

（五）、细胞小结

1．细胞作为基本的 ，其结构复杂而精巧。各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中 、高度有序地进行。

2．细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体 和 的基本单位。

【讨论探究—“学”】

（学生讨论后讲解，可以利用老师的课件或者自己查阅制作）

讨论一：细胞核的功能 阅读课本52页资料分析，小组讨论回答下列问题：

（1）根据美西螈细胞核移植试验：

问题1：移植后长大的美西螈体色与处理的哪个细胞有关？与该细胞的什么结构有关？

问题2：此实验完善吗？还应该做怎样的补充？

说明生物体性状的遗传主要是细胞核还是细胞质控制的？

提示：美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的。

（2）从横缢蝾螈受精卵实验：

问题1：蝾螈受精卵原来无核的一半为何可以发育，速度为什么慢些？此资料可以什么问题？

可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？

提示：蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的。

（3）变形虫切割实验：

问题1：从该实验你能得出什么结论？

问题2：人成熟的红细胞还能生长分裂吗？为什么？

你可以得出什么结论？

提示：变形虫的分裂、生长、再生，具有应激性是由细胞核控制的。

（4）伞藻嫁接与核移植实验：

问题1：伞藻嫁接实验：切去帽后长出来的新帽的形状是由柄决定的？还是由假根决定的？

问题2：伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验结果说明什么问题？

说明生物体形态结构的建成主要与谁有关？

提示：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的，而与伞柄无关。

（5）你能总结出细胞核有哪些功能吗？回顾一下克隆羊多利的产生过程

提示：生物的性状遗传、代谢都是由细胞核控制的，即：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。

讨论二：细胞核的结构

提出问题：

同学们都能利用资料，透过现象看本质，那么细胞核为什么能成为细胞代谢和遗传的控制中心，要弄清这个问题，我们必须从细胞核的结构中寻找答案。

阅读课本53-54页，小组讨论回答下列问题：

1、细胞核各部分的结构与功能如何？细胞核能控制细胞的遗传，说明其应该有什么物质？含有DNA的结构如线粒体、叶绿体，它们的外面都有什么相同的结构？细胞核能控制细胞，肯定能与外界联系，如何能办到？学习RNA的分布时，RNA主要分布在细胞质，少量还分布在哪里呢？（核仁：合成某种RNA）

提示：(1)核膜：

结构：核膜是双层膜结构，外膜上附着有许多核糖体，常与内质网膜相连，其上

有核孔。化学组成：主要是磷脂分子和蛋白质分子。

功能：①起屏障作用。把核内物质(主要是DNA)与细胞质分隔开。

②控制细胞核与细胞质之间的信息交流与物质交换。

(2)核仁：是一种匀质的球形、无膜结构的小体。与某种RNA的合成以及核糖体

的形成有关。

2．染色质与染色体存在什么关系？（展示图片）

名称

项目

同一物质

成分相同

性质相同

功能相同

不同时期

两种形态

主要成分是蛋白质和DNA 容易被碱性染料染成深色

是遗传物质的主要载体

分裂间期

细长丝状

分裂期

杆状或圆柱状

染色质

染色体

3.如何理解“细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心”？

提示：(1)细胞核是遗传物质(DNA)储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了亲子代在遗传性状上的一致性。(2)细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。DNA可以控制蛋白质的合成，从而决定生物体的性状。

讨论三：细胞是一个统一的整体

阅读课本55页，小组讨论回答下列问题：

1.精子几乎无细胞质，哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，它们的存活时间都很短，这说明了细胞核与细胞质有什么关系？

提示：细胞核控制着细胞的代谢和遗传，即生物的性状主要是由细胞核控制的，而细胞质为细胞核提供物质和能量。细胞核与细胞质具有彼此相互依存和相互制约的关系，两者缺一不可，细胞只有保持完整性才能进行正常生命活动。

2.为什么说细胞是一个高度有序的统一整体？

提示：(1)从结构上看：①细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通。

②核膜与内质网膜、细胞膜等互相连接构成细胞完整的“生物膜系统”。

(2)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、协调一致的，共同完成各项生命活动。

(3)从调控上看：细胞核内携带遗传信息的DNA是决定细胞结构和功能的主要因素，因此细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的，从而使细胞形成一个整体的调控系统。

(4)从与外界的关系上看：细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质交换和能量交换，而与外界环境直接接触的细胞都要与外界环境进行物质交换和能量交换，因此细胞与外界环境之间形成一个统一的整体。所以说，细胞是生物体的结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位，是一个统一的整体。

【科学思维】

重难精讲

强化核心素养

1．利用数字“二、二、四”巧记细胞核的结构

2．细胞核相关知识总结

(1)细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢的中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。

(2)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性消失和重建。

(3)核孔具有选择性透过性，能选择大分子物质，但并不是所有的大分子都能通过核孔，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质。

(4)核糖体合成的起点在细胞核内，发挥作用在细胞质中。

(5)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。

(6)核膜通常与内质网膜直接相连，其上附着有核糖体。

【科学探究】

1．教材P52～53资料分析中细胞核功能探究的实验分析：

(1)资料1中如果设计对照组，应该怎样设计？

提示：可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照。

(2)说出资料2中涉及的对照类型？

提示：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。

(3)资料3与资料2中涉及的自身对照有什么不同？

提示：资料2中把无核的部分加上核，资料3中把有核的部分去掉核。

(4)重温两种单细胞伞藻的幼体相互嫁接的实验过程、结果与结论：

(1)上述实验的大体过程如下：

①将甲种伞藻的部分________________嫁接到乙种伞藻的____________上；

②将乙种伞藻的部分________________嫁接到甲种伞藻的____________上。

(2)该实验的结果如下：

①______________________________________________________________；

②______________________________________________________________。

(3)实验结果说明：_______________________________________________。

提示：(1)伞柄

带核的假根

伞柄

带核的假根

(2)甲种伞柄长出乙种帽

乙种伞柄长出甲种帽

(3)帽形状可能是由细胞核内的遗传物质控制的

【课堂小结—“思”】

同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不做欠账人。

收获

疑点

内容

内容

教学反思

本课设计通过学生已有的实验基础引出新课题，在老师的指导下开展如何进行实验分析？如何评价及完善？这不仅提高了学生分析实验的能力，也提高了学生解决新问题与设计实验方案的能力及科学素养，充分体现了倡导的探究式学习。同时由传统的教师主导问题教学转变为教师提供背景，学生自我发现问题、提出问题、并设计方案解决问题等学生主体观教学，对教师自身素质与科学素养提出了更高的要求。同时重视培养学生的思维习惯，学生尝试直观思维上升到抽

象思维、发散思维的实践，并在平等交流中学生大胆质疑且问题越来越多。由此联想新课标课堂教学它不仅是师生共同创造性的劳动，而且也是学生自主学习的开始；它不是解决完学生的所有质疑问题，而是激发学生思维并产生更多的问题；课堂教学是学生学习的起点而绝不是终点。

学生自主学习习惯有待加强，比之前有很大进步。本节课堂效果可以，7、8班更好些，5、6班个别同学突出。学生问题：讲题靠不上知识点，只读题不会讲自己的做题思路。7班徐云鹏8班孟祥辉比较优秀。周测试和作业跟不上进度，需要老师监督。可以看见学生已经开始分层次，可以采取差异教学，能者多劳，习题作业分档次，因材施教。

课堂自测—“练”（略）

知识网络—“看”