全章复习与测试课堂实录【2】

高三一轮复习课《细胞核——系统的控制中心》教学设计

詹楚平

广州市第六十五中学

教学目标：

1.说出细胞核的基本结构名称并回答相关的问题；

2.说出细胞核的功能。

3.能根据所给课题写出实验思路，并能对实验设计思路进行简单的分析。

教学重点：细胞核的结构

教学难点：资料分析中所体现的细胞核的功能

考纲分析：

细胞核的结构主要解决识图的问题以及与细胞核结构有关的常见考点；细胞核的功能主要解决资料分析所体现的实验思路，要求学生能说出每个资料所说明的问题，并对资料分析中的不同实验的相同点和不同点进行初步的比较和分析。

教学过程设计：

一、导入方法：今天我们来复习细胞核——系统的控制中心，（板书：细胞核——系统的控制中心）。大家有没有注意到屏幕上左侧的图片？这是什么细胞？红细胞。红细胞有什么作用？运输氧气，也运输CO2。当然，氧气对于我们更加重要，如果没有氧气，人大约只能活3分钟左右。因此，红细胞就显得非常的重要。可是，这么重要的一种细胞，它的寿命却很短。你们知道红细胞的寿命有多长吗？120天左右。天妒英才啊！（学生笑）。红细胞的命为什么这么短呢？这跟什么有关系？跟红细胞的结构有关，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。可见，细胞核对于一个细胞来说实在是太重要了！现在，就让我们来认识一下细胞核的结构。

二、细胞核的结构

1.展示细胞核结构图。请大家说出每个标号所代表的结构名称。

2.完成与细胞核有关的填空，学生将答案书写在练习本上。

①核膜。设问：

A.核膜有几层膜？两层膜（板书）。相当于几层的磷脂双分子层？两层。相当于几层的磷脂分子层？4层。在细胞中有哪些细胞器也一样具有两层膜结构？线粒体、叶绿体

B.核膜有什么作用？将核内物质与细胞质分开。

C.在什么细胞中可以观察到核膜？一般情况下，在真核细胞中都可以观察到核膜。这是真核细胞与原核细胞的根本区别。真核细胞中有以核膜为界限的细胞核，而原核细胞中没有以核膜为界限的细胞核。当然真核细胞中也有例外。比如哺乳动物的成熟红细胞没有核膜，高等植物成熟的筛管细胞也没有核膜，当真核细胞处于分裂期时也没有核膜。

②核孔。 A.核孔有什么作用？核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。板书：物质交换和信息交流。

B.哪些物质可以通过核孔？某些小分子和某些大分子物质如RNA、蛋白质可以通过核孔，但是DNA不可以通过。

C.这说明核孔对物质运输具有什么特性？

选择透过性。（板书）

D.细胞的代谢越旺盛，核孔的数量越多。

③核仁。

A.核仁有什么作用？与某种RNA以及核糖体的形成有关。（板书）

B.在什么细胞中可以观察到核仁？一般在真核细胞中可以观察到核仁，而原核细胞没有核仁。但是，如果真核细胞进行有丝分裂，处于分裂期，能观察到核仁吗？也观察不到。

C.在真核细胞的有丝分裂过程中核膜、核仁的出现和消失具有周期性。

④染色质。板书：染色质。

A.染色质由哪些成分组成？DNA和蛋白质（板书）

B.染色质与染色体有什么区别吗？染色质和染色体是相同物质在细胞不同时期的两种存在形态。

C.染色体可被什么燃料染色？碱性染料如龙胆紫、醋酸洋红、改良的苯酚品红可将其染成深色。

D.

在真核细胞有丝分裂的前期染色质高度螺旋化为染色体；而在末期，染色体解螺旋为细丝状的染色质。

3.完成判断题（12-16年高考试题改编）：

（1）细胞内都具有细胞核，但遗传物质不一定是DNA（

）

解析：错，真核细胞有而原核细胞无细胞核，但所有细胞的遗传物质都是DNA。

（2）细胞核是mRNA合成和加工的场所

（

）

解析：对，mRNA合成和加工就是形成成熟mRNA、即转录的过程，发生在细胞核中。

（3）细胞核中可进行遗传物质的复制和转录

（

）

解析：对

（4）有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象（

）

解析：对

（5）小分子物质可以通过核孔,大分子物质不能

（

）

解析：错，某些大分子物质如RNA、蛋白质也可以通过核孔，但DNA不能。

（6）细胞核内的核仁被破坏，会影响到胰岛素的合成（

）

解析：对，胰岛素属于蛋白质，蛋白质再核糖体上合成，而核仁与核糖体的形成有关。

（7）染色体由核糖核酸、蛋白质组成

（

）

解析：错，染色质或染色体由脱氧核糖核酸、蛋白质组成。

4.总结细胞核的结构：以上结构都来源于什么细胞？真核细胞；在以上结构中具有选择透过性的是？核膜、核孔；以上结构中具有周期性变化的是？核膜、核仁。

三、细胞核的功能

结构决定功能。有什么样的结构，就具有什么样的功能。大家能不能根据细胞核的结构说出细胞核的功能？请大家从课本54页中找出细胞核的功能？

学生回答：（1）细胞核是遗传信息库，是遗传物质储存和复制的主要场所；

（2）是细胞代谢和遗传的控制中心。

为什么说细胞核是遗传信息库？因为细胞核钟储存着大量的DNA分子，是遗传物质储存的主要场所。为什么又说细胞核是代谢和遗传的控制中心呢？因为细胞核中的DNA可以转录为RNA，再翻译为蛋白质，包括结构蛋白或酶，从而控制细胞代谢，最终控制生物的性状。

今天，我们用一两句话就概括了细胞核的功能。实际上，为了搞清楚细胞核的功能，从十九世纪以来，科学家们做了大量的实验，其中就包括课本中的资料分析。今天，我们也来重走一下科学家们的探索之路。如果让我们用实验证明细胞核具有控制细胞代谢的作用，应该如何设计实验？

1.实验设计：验证细胞核具有控制细胞代谢的作用

（1）实验分析：

实验的自变量是什么？有无细胞核。有细胞核，代谢正常进行，无细胞核，细胞代谢逐渐停止。

实验的因变量是什么？细胞代谢是否正常进行。

实验分为几组？两组。

实验设计的基本思路是：取同种生理状态相同的细胞随机均分为两组，一组去核，另一组不做处理。观察两组细胞的代谢能否正常进行?若去核一组细胞代谢正常进行，则说明细胞核不具有控制细胞代谢的作用。若去核一组细胞代谢停止，则说明细胞核具有控制细胞代谢的作用。一般情况下，为了增强实验的说服力，进一步说明细胞核的作用，会再移入同种细胞核，观察细胞代谢是否恢复正常？若恢复正常，则说明细胞核具有控制细胞代谢的作用。

实验中是否采用对照？

有，一组有核，另一组无核，形成空白对照，其中不做处理的一组为对照组，而去核一组为实验组。还有采用其他的对照吗？有，移入核之前和移入核之后形成自身对照。

（2）请大家写出实验思路，温馨提示：重点写出自变量如何控制，观测哪些因变量。学生上讲台写实验思路。对学生的实验思路进行简单分析和修改。

实验思路参考：取同种生理状态相似的细胞均分为两组，一组去核，另一组不作处理，在适

宜条件下培养一段时间，观察两组细胞代谢是否正常。若去核的一组细胞代谢停止，再移入同种细胞核，观察代谢是否恢复正常。

（3）学生阅读课本资料分析，找出哪些资料分析也能证明细胞核具有控制细胞代谢的作用。学生回答：资料2蝾螈受精卵横溢实验、资料3变形虫横切、核移植实验。资料2的结论是：蝾螈细胞的分裂、分化是受细胞核控制的。资料3的结论是：变形虫的摄食、生长、分裂、再生、对刺激的反应等生命活动是受细胞核控制的。

对资料分析2与3的分析：

A.两个实验的思路有哪些相同点？

不管是蝾螈受精卵的横溢实验、还是变形虫的横切实验，都是将细胞分割为两部分，一部分有核、一部分无核，然后观察这两部分的代谢活动能否正常进行，再将细胞核移入无核部分，观察细胞代谢是否恢复正常。大家是否发现，这两个实验的思路与大家刚刚写的实验思路不谋而合，基本上是一致的。

B.两个实验采用的对照有什么相同点？

将细胞分割为两部分，形成相互对照，两部分都经过处理，都为实验组；再将细胞核移入无核部分，移入之前和移入之后又形成自身对照。

细胞核不仅具有控制细胞代谢的作用，还具有控制生物性状或者遗传的作用。下面，我们来思考一下如何设计实验验证细胞核具有控制生物性状的作用。

2.

实验设计：验证细胞核具有控制生物性状（遗传）的作用

（1）实验分析：

自变量是什么？是有无细胞核吗？不是。如果没有细胞核，细胞代谢逐渐停止，生物性状就无法表现出来，那就谈不上控制生物性状了。这个课题的意思是，细胞核控制着生物的性状类型，不同类型的细胞核控制着生物不同类型的性状。所以，自变量是细胞核的类型。而因变量是生物性状的类型。自变量是细胞核的类型，也就是说，除了细胞核类型不同之外，细胞中其他的部分应该保持相同。

实验的设计思路大概如下：取同种类型但表现型不同的两组细胞甲、乙，将甲组细胞去核后随机均分为两组，一组移入乙细胞细胞核，另一组还是移入甲组细胞细胞核，分别观察两组细胞的表现型是否相同。若相同，则细胞核不具有控制生物性状的作用；若不相同，则细胞核具有控制生物性状的作用。

（2）布置作业：将本实验的思路写在作业本上。

（3）学生阅读课本资料分析，找出哪些资料分析也能证明细胞核具有控制生物性状的作用。学生回答：资料1黑白美西螈核移植实验、资料4伞藻嫁接、核移植实验。资料1的结论是：美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的。资料4的结论是：伞藻“帽”的形状的遗传是受细胞核控制的。

资料1和4的分析：

A.

两个实验在操作上有哪些相同点？都有核移植实验。

B.

两个实验的核移植部分是否设置了对照？都没有。

C.

如何给实验设置对照？以美西螈实验为例的话。将白色美西螈的细胞核移入到白色美西螈的去核的卵细胞中去，作为相互对照。

D.

伞藻的嫁接实验已经能证明伞藻“帽”的形状的遗传很可能是由细胞核控制的，为什么还要做核移植实验？与嫁接实验相比，核移植实验有什么优势？我们观察一下“嫁接体”与“核移植体”，注意它们有什么区别？嫁接体与核移植体相比，多了假根部分的细胞质。这样，我们就有理由认为，伞藻“帽”的形状的遗传很可能与假根部分的细胞质有关。因此，核移植实验的优势在于进一步排除了假根部分的细胞质对实验结果的干扰。

3.完成练习：

【典例拓展】右图是对变形虫进行去核和再植入核的有关实验过程。用一根玻璃针将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡。如果将一个变形虫的核取出，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代。单独的细胞核则无法生存。请据图回答下列问题：

(1)去核的部分细胞质可以生活一段时间，原因是_____________________________________。

(2)单独的核不能生存的原因是________________________________。

(3)变形虫去除细胞核以后，新陈代谢减弱，运动停止，存活一段时间后最终死亡。但如果在去核三天后，再植入一个细胞核，其又能恢复生命活动，正常生活(如图所示)，由此可以说明________________________________________________________________________。

(4)正常情况下，细胞核与细胞质的关系是______________________________________。

[参考答案] 细胞质中存留少量mRNA，指导合成的蛋白质仍可发挥一定作用；

没有营养物质和能量供应；

细胞核在细胞生命活动中起着决定性的作用；

相互依存、不可分割，组成一个统一整体。

四、结束语

回到第一张幻灯片中的两幅图片。左边是红细胞，右边是精子。红细胞没有细胞核，寿命很短；精子几乎没有细胞质，寿命更短，最长只有7天左右。这告诉我们，细胞核和细胞质对于细胞来说，都非常的重要，它们相互依存、不可分割，组成了一个统一的整体。今天的课就上到这里。谢谢大家。