分子與細胞第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)3細胞核系統(tǒng)的控制中心

1、3.3細胞核-系統(tǒng)的控制中心教學(xué)設(shè)計教學(xué)目標闡明細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。通過結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的原理，理解細胞核的結(jié)構(gòu)和組成成分。通過分析幾段科學(xué)史實，闡明細胞核的功能。通過制作真核細胞三維結(jié)構(gòu)模型，闡明細胞是一個相互協(xié)調(diào)的統(tǒng)一整體，培養(yǎng)科學(xué)思維和生命觀念核心素養(yǎng)。教學(xué)重點、難點1、教學(xué)重點：（1）闡明細胞核的結(jié)構(gòu)和功能。（2）模型的種類及區(qū)分。2、教學(xué)難點：（1）理解細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心。（2）細胞核各組分的功能。教學(xué)設(shè)想課時安排：1課時教學(xué)要點：細胞核的結(jié)構(gòu)和功能 教學(xué)內(nèi)容及步驟：導(dǎo)入：我們知道細胞核是真核細胞所特有的結(jié)構(gòu)，如人的口腔上皮細胞、洋蔥鱗片葉表

2、皮細胞、受精卵等都有一個細胞核，那么，真核細胞都有一個細胞核嗎？生答：不是。絕大部分真核細胞有個細胞核。也有不止一個細胞核的，比如？肌細胞有多個細胞核，雙小核草履蟲有兩個細胞核是否存在真核細胞沒有細胞核呢？生答：高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核。問：為什么哺乳動物的成熟紅細胞沒有細胞核呢？生答：哺乳動物的紅細胞在發(fā)育成熟過程中，細胞核逐漸退化，為能攜帶氧的血紅蛋白騰出空間。由此可見，生物體的結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的?？墒牵瑳]有細胞核的紅細胞只能存活120天左右，為什么？細胞核在細胞中到底起怎樣的作用？這就是我們今天要探討的問題。希望大家在接下來的學(xué)習(xí)中，大膽提問，敢于挑戰(zhàn)，敢于

3、質(zhì)疑。 具體教學(xué)過程：一、細胞核的功能資料1：科學(xué)家用黑白兩種美西螈（一種兩棲動物）做實驗，將黑色美西胚胎細胞的細胞核取出來，移植到白色美西螈的去核卵細胞中。植入核的卵細胞發(fā)育成的美西螈全部是黑色的?？茖W(xué)家又將白色美西胚胎細胞的細胞核取出來，移植到黑色美西螈的去核卵細胞中。植入核的卵細胞發(fā)育成的美西螈全部是白色。資料中有幾組實驗？每組是怎么做的？結(jié)論是什么？（抽問）生答：有兩組實驗。一組是將黑色美西螈胚胎細胞的細胞核取出來，移植到白色美西螈的去核卵細胞中。移植后發(fā)育長大的美西螈，全是黑色的。另一組是將白色美西螈胚胎細胞的細胞核取出來，移植到黑色美西螈的去核卵細胞中。移植后發(fā)育長大的美西螈，全是

4、白色的。根據(jù)兩組實驗的結(jié)果可以得出怎樣的結(jié)論呢？結(jié)論1：美西螈的皮膚的顏色是由細胞核控制的資料2：科學(xué)家用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只有很少的細胞質(zhì)相連。結(jié)果，有核的一半能分裂，無核的一半則停止分裂。當(dāng)有核的一半分裂到16-32個細胞時，如果這時一個細胞核擠到無核的一半，這一半也會開始分裂。最后兩半都能發(fā)育為正常的胚胎，只是原來無核的一半發(fā)育的慢一些。資料中有幾組實驗？每組是怎么做的？結(jié)論是什么？（抽問）生答：有2兩組實驗。一組無核，一組有核。無核組不分裂，不發(fā)育；有核組能分裂和發(fā)育。問：個體的發(fā)育依賴于細胞的哪些生命活動？生答：細胞的分裂和分化可以得出什么結(jié)論呢？結(jié)論2：

5、細胞核控制細胞的分裂、分化資料3：科學(xué)家做過這樣的實驗。將變形蟲切成兩半，一半有核，一半無核。無核的一半雖然仍能消化已經(jīng)吞噬的食物，但不能攝取食物；對外界刺激不再發(fā)生反應(yīng)；電鏡下可以觀察到退化的高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等。有核的一半情況則大不相同，照樣攝食，對刺激仍有反應(yīng)，失去的伸縮泡可以再生，還能生長和分裂。如果用顯微鉤針將有核一半的細胞核鉤出，這一半的行為就會像上述無核得的一半一樣。如果及時植入同種變形蟲的另一個核，各種生命活動又會恢復(fù)。資料中有幾組實驗？每組是怎么做的？結(jié)論是什么？（抽問）生答：有兩組實驗。一組有核，一組無核。無核組不能攝取食物、對外界刺激不再發(fā)生反應(yīng)、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等退化（教

6、師提醒這些都屬于生物體的生命活動，也就是無核組生命活動停止）。有核組能生長和分裂，生命活動正常。根據(jù)這兩組實驗的結(jié)果可以得出怎樣的結(jié)論？結(jié)論3：細胞核控制著細胞的生命活動資料4：傘藻由“帽”、柄和假根三部分構(gòu)成，細胞核在基部?？茖W(xué)家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接和核移植實驗。播放傘藻嫁接實驗視頻資料中有幾組實驗？每組是怎么做的？結(jié)論是什么？（抽問）生答：兩組實驗。都是先去掉傘帽，一組用傘形帽的假根和菊花形帽的柄進行嫁接，結(jié)果長出的是傘形帽；一組用菊花形帽的假根和傘形帽的柄進行嫁接，結(jié)果長出的是菊花形帽。說明兩組的傘帽都與假根相匹配。可以得出什么結(jié)論？結(jié)論：傘帽的形成與假根有關(guān)。但假根中有細胞

7、質(zhì)和細胞核，如何判斷帽型是受細胞核還是細胞質(zhì)控制？科學(xué)家進行了核移植實驗，PPT展示傘藻核移植實驗過程。將菊花形帽的細胞核移植到去除傘帽和細胞核的傘形形帽細胞中，觀察傘帽的形狀，結(jié)果長出的是菊花形帽。為了讓實驗結(jié)果更具說服力，生物實驗設(shè)計會遵循一些原則，如對照原則。在前面的資料中均有體現(xiàn)，那么，傘藻核移植實驗有無體現(xiàn)對照原則呢？生答：沒有。如何增加對照組呢？（抽問）生答：將傘形帽的細胞核移植到去除傘帽和細胞核的菊花形帽細胞中，觀察傘帽的形狀，結(jié)果長出的是傘形帽。結(jié)論4：(傘帽的形狀)生物形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成由細胞核控制小結(jié)：資料1：美西螈核移植實驗：美西螈皮膚的顏色是由細胞核控制的資料2：蠑螈受精卵

8、橫縊實驗：細胞核控制細胞的分裂、分化資料3：變形蟲去核及核移植實驗：細胞核控制著細胞的生命活動資料4：傘藻嫁接與核移植實驗：生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成由細胞核控制資料2和3都在說明細胞核控制著細胞的分裂、分化等生命活動，生命活動的進行依賴于細胞代謝資料1和4的實驗中皮膚的顏色和生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)都屬于遺傳方面，受細胞核控制。因此我們可以用一句簡潔的話來概括細胞核的功能。一、細胞核的功能細胞核控制著細胞的代謝和遺傳大量的事實表明，細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。因此有人把細胞核比喻為細胞的“大腦”，細胞的“控制中心”。細胞核為什么能成為細胞的“控制中心”呢？結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，細胞核作為控制中心主要與它的哪

9、個結(jié)構(gòu)有關(guān)？二、細胞核的結(jié)構(gòu)1.細胞核的結(jié)構(gòu)有哪些？各部分有何功能？細胞核由哪幾部分構(gòu)成？核膜、核仁、染色質(zhì)和核孔（位于核膜上）1、細胞核的主要結(jié)構(gòu)及功能核膜構(gòu)成：雙層膜 功能：分隔（把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開）(2)核孔功能：實現(xiàn)核質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流(3)核仁功能：與某種RNA的合成及核糖體的形成有關(guān)染色質(zhì)主要由DNA、蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體思考：1、所有物質(zhì)都可通過核孔進出細胞核嗎？資料：核膜作為界膜能控制物質(zhì)進出細胞核，核膜上的核孔是由許多蛋白構(gòu)成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，對進出核孔的物質(zhì)具有嚴格的選擇作用。真核細胞的細胞核中，DNA通過轉(zhuǎn)錄合成RNA，RNA進入細胞質(zhì)中指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成

10、，整個過程需要多種酶催化，但RNA和蛋白質(zhì)卻不能通過核膜。根據(jù)資料進行分析，物質(zhì)如何進出細胞核？核孔具選擇性，是蛋白質(zhì)、RNA等大分子進出細胞核的通道DNA不能通過核孔進入細胞質(zhì)小分子物質(zhì)可通過核膜進出細胞核核孔的數(shù)量和核仁大小是固定的嗎？以蛋白質(zhì)合成量大的細胞為例（提示：蛋白質(zhì)在核糖體合成）核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝強度有關(guān)，如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細胞，核孔數(shù)多，核仁較大學(xué)習(xí)原核細胞和真核細胞時我們知道了染色體，在觀察細胞中DNA和RNA的分布時鹽酸有一個作用是使染色質(zhì)中的DNA和蛋白質(zhì)分離。那么，一字之差的染色質(zhì)和染色體有怎樣的關(guān)系呢？2.染色質(zhì)與染色體的關(guān)系 名稱項目染色質(zhì)染

11、色體相同點成分主要是DNA和蛋白質(zhì)特性容易被堿性染料染成深色功能遺傳物質(zhì)（DNA）的主要載體不同點不同時期分裂結(jié)束（間期）分裂開始（分裂期）兩種形態(tài)細長的絲狀圓柱狀或桿狀關(guān)系同樣的物質(zhì)物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)練習(xí)： 有人利用單細胞真核生物a、b做了如下實驗，細胞膜上的“ ”和“|”表示膜上決定某種性狀的特殊蛋白質(zhì)。根據(jù)細胞核結(jié)構(gòu)和功能的相關(guān)內(nèi)容，回答下列問題：請找出對照組生答：一組用a的細胞核，b的去核細胞，培養(yǎng)一段時間獲得C；一組用b的細胞核，a的去核細胞，培養(yǎng)一段時間獲得d問：根據(jù)結(jié)果可得出什么結(jié)論？生答：膜上決定某種性狀的特殊蛋白質(zhì)是由細胞核控制合成的。1、DNA貯存著遺傳信息,

12、它主要存在于細胞核，控制c性狀發(fā)生的遺傳信息來自細胞核。2、細胞核具有控制細胞代謝的功能，據(jù)圖可知c和d膜上決定某種性狀的特殊蛋白質(zhì)合成就是由細胞核決定的。細胞核功能的全面闡述：細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了細胞核的結(jié)構(gòu)和功能，結(jié)構(gòu)和功能分別有哪些？各部分之間有怎樣的聯(lián)系？接下來請同學(xué)們用文字和箭頭構(gòu)建他們之間的聯(lián)系。請一位用學(xué)到黑板上完成細胞核 結(jié)構(gòu) 功能我們?yōu)榱藢毎私Y(jié)構(gòu)和功能進行認識而所作的一種簡化的概括性的描述就是模型構(gòu)建，剛才用概念與概念之間的關(guān)系來表述細胞核的主要特征和聯(lián)系屬于概念模型。模型還有哪些類型呢？真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型如何構(gòu)建？請同學(xué)們自行學(xué)習(xí)。齊讀最后一段話并勾畫本節(jié)課小結(jié)：作業(yè)布置1、步步高2、識記相關(guān)內(nèi)容五、板書設(shè)計3.3細胞核-系統(tǒng)的控制中心一、細胞核的功能細胞核控制著細胞的代謝和遺傳，是遺傳信息庫二、細胞核的結(jié)構(gòu)核膜、核孔、染色質(zhì)、核仁六、教學(xué)反思 本節(jié)課緊緊圍繞細胞核的結(jié)構(gòu)和功能這一教學(xué)重點，通