高中人教版 (2019)第3节 细胞核的结构和功能公开课教案

这是一份高中人教版 (2019)第3节 细胞核的结构和功能公开课教案，共8页。教案主要包含了视频情境，布置任务，形成概念，活动设计，科学方法等内容，欢迎下载使用。

年级
高一年级
授课时间
1课时
课题
第3节 细胞核的结构和功能
教材分析
通过本节内容的学习，主要让学生阐明细胞核的结构与功能，归纳概括出遗传信息主要储存在细胞核中，细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心的概念，进而认同细胞核是系统的控制中心。教材最后根据本章所学的知识内容，进一步总结了“细胞是一个基本的生命系统”，这既是对本章的主要学习目标的回应，也是对本章学习内容的一个总结。
通过本节的学习能使学生对“结构和功能相适应”的观点有进一步认识。同时也为后面的学习做铺垫，如本节中“染色质和染色体的关系”是学习必修1第6单第1节中细胞有丝分裂时染色体变化的基础，“细胞核的结构和功能”是学习必修2遗传和变异的基础，因此,本节内容在知识上起到承上启下的作用。
教学目标
1.阐明细胞核的结构和功能。
2.根据对细胞整体与局部的认识，尝试制作真核细胞的三维结构模型。
3.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
教学重、难点
1.教学重点
(1)细胞核的结构和功能。
(2)制作真核细胞的三维结构模型。
2.教学难点
制作真核细胞的三维结构模型。
教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
引入新课
【视频情境】
播放学生初中已熟悉的克隆“多莉”羊及我国克隆的灵长类“中中”、“华华”两只猴培育的有关视频，图解克隆大致过程，揭示克隆动物性状与细胞核间的关联性，为细胞核功能的分析创设情境。
提出教材“问题探讨”中的问题：
克隆的小牛长相和谁相似？能说明什么？
与母牛乙相似，说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。
观看视频，思考讨论问题。
一、细胞核的功能
真核细胞通常有一个细胞核，高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞没有细胞核，草履虫有2个细胞核，一个骨骼肌细胞有多个细胞核。原核生物只有拟核。
克隆的实例让我们看到了细胞核的重要性。细胞核究竟具有什么功能呢?
【布置任务】
任务一：探究细胞核的功能
组织学生阅读教材P54～55“思考·讨论”栏目，展示资料1～4，启发学生对资料进行探究，思考回答下列问题：
1.资料1：美西螈核移植实验
(1)实验过程:该实验中,黑色美西螈提供细胞核,白色美西螈提供细胞质、细胞膜等结构。
(2)实验结果：子代美西螈全部发育成 黑 色。
(3)实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由 细胞核 控制的。
(4)延伸：从实验设计的原则上分析，该实验的设计并不严密，请指出不严密之处并进行完善。
该实验没有设置对照；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中，进行培养作为对照，增强实验的说服力。
2.资料4：伞藻嫁接实验和核移植实验
(1)实验过程
(2)实验结果：在伞藻嫁接实验中，新长出的伞帽跟提供假根的伞藻的伞帽相同；在伞藻核移植实验中，新长出的伞帽跟提供细胞核的伞藻的伞帽相同。
(3)延伸：伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验中，哪个实验更有说服力？为什么？
伞藻核移植实验更有说服力。伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响， 是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证细胞核的功能。
(4)实验结论：核移植实验进一步说明生物体形态结构的建成与细胞核有关。
3.资料2：蝾螈受精卵横缢实验
播放蝾螈受精卵横缢实验视频。
(1)实验过程：步骤一：将受精卵横缢成有核一半和无核一半；步骤二：向无核一半挤入细胞核。
(2)实验结果：结果一：有核一半能分裂，无核一半停止分裂； 结果二：挤入细胞核后，无核一半开始分裂。
(3)实验结论：细胞的分裂、分化是由细胞核控制的。
(4)实验分析:实验既有相互对照，又有自身前后对照。
4.资料3：变形虫切割和核移植实验
播放变形虫切割和核移植实验视频。
(1)实验过程:步骤一:将变形虫切割成有核一半和无核一半;
步骤二:用显微钩针将有核一半的细胞核钩出，然后再及时植入另一个同种变形虫的细胞核。
(2)实验结果:结果一:有核一半能摄食、生长、分裂、再生，对刺激有反应，无核一半不能摄食、生长、分裂，对刺激无反应;结果二:去核后生命活动丧失，植入核后生命活动恢复。
(3)实验结论:变形虫的生长、分裂、再生、应激性是由细胞核控制的。
(4)延伸:资料2和资料3中两个实验的相似操作步骤是都以细胞核的有无为变量设置了相互对照与自身对照。从实验结果分析，细胞核的有无影响了细胞的分裂、分化、生长、对外界刺激的反应、摄食等生命活动。
(5)延伸:由资料2、3中的实验还说明细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。
综合以上实验分析，请学生归纳总结细胞核具有什么功能。
【形成概念】
细胞核的功能
(1细胞核的功能:细胞核控制着细胞代谢和遗传,是细胞的控制中心。
(2)细胞核是遗传信息库。
阅读教材，结合展示的问题，研讨交流，分析总结每个资料体现的细胞核的功能。
归纳总结体会“细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心”的观点。
习题巩固
1.(2023·安徽皖北地区高一联考)伞藻是一种单细胞生物，由伞帽、伞柄和假根三部分组成，细胞核在基部(假根中)。如图是科学家用两种伞藻做嫁接和核移植实验的示意图。下列相关叙述正确的是
A.实验甲说明伞帽的形状完全由细胞核控制
B.实验甲说明伞帽的形状与伞柄无直接关系
C.实验乙中菊花形帽伞藻的形成不需要细胞质的作用
D.两个实验结果均可说明细胞核是细胞代谢中心
【答案】B
【解析】A、实验甲说明伞帽形状与假根中的细胞核有关，但不能充分证明伞帽的形状是完全由细胞核控制的，A错误;
B、实验甲说明伞帽形状与假根中的细胞核有关，与伞柄无直接关系，B正确;
C、伞藻核移植实验中伞藻的形成需要细胞质的作用，因为细胞质为细胞核提供物质和能量，C错误;
D、两个实验结果均可说明细胞核是遗传的控制中心，细胞代谢中心是细胞质，D错误。
故选: B。
2.(2023·浙江温州高一期末)如图将变形虫切成两半，有核部分能继续生活；取出核，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核也无法生存；去核后及时植入一个细胞核，可恢复正常生活。根据实验结果，下列推测不合理的是

A.细胞质能为细胞核维持正常功能提供物质
B.细胞核能为细胞质维持正常功能提供物质
C.无核部分能短期生存说明核功能可由质替代
D.细胞结构的完整性是变形虫正常生存的基础
【答案】C
【解析】A、通过实验分析可知，细胞核与细胞质相互依存、形成统一整体共同完成生命活动， 单独的细胞核无法生存，所以细胞质能为细胞核维持正常功能提供物质，A正确;
B、通过实验分析可知，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，所以细胞核能为细胞质维持正常功能提供物质，B正确。
C、无核部分只能短期生存，说明细胞核与细胞质相互依存、形成统一整体共同完成生命活动，C错误;
D、细胞进行生命活动必须要保证细胞的完整性，D正确。
故选: C。
二、细胞核的结构
【视频情境】
细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的。播放有关细胞核结构的视频，导入对细胞核结构的学习。
结合教材P56细胞核的结构模式图片讲解细胞核的结构。
【布置任务】
任务二：结合资料引导学生探讨细胞核各组分的结构特点
1.核孔
展示资料 核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，大分子凭借自身的核定位信号与核孔复合体蛋白质(主要是中央运输蛋白)上的受体结合而实现物质运输过程。
学生思考讨论回答问题：
(1)根据以上信息能否说明各种大分子物质都能自由进出核孔?为什么?
不能;核孔具有选择性，如:允许某些RNA和蛋白质通过，而DNA不能通过。
(2)核孔是物质进出细胞核的唯一通道吗?为什么?
不是;核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，小分子物质是通过核膜进出细胞核的。
(3)代谢越旺盛的细胞中，蛋白质合成量越大，核质之间的物质交换越频繁。那么核仁大小、核孔数量与细胞代谢程度有什么关系?
代谢旺盛的细胞，往往核仁较大，核孔數量较多。
2.利用第6章第1节有关染色体、染色质在细胞分裂不同时期的显微图片，讲述染色质和染色体之间的关系：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
3.综合前几节的内容概述细胞在生命系统中的地位
(1)结构特点
①结构复杂而精巧。
②各组分之间分工合作成为一个统一的整体。
(2)地位
①)生物体结构的基本单位
②生物体代谢和遗传的基本单位。
【活动设计】
活动一：请学生阅读教材P56页第3、4、5段，构建概念图,捋清细胞核的结构与功能之间的关系。
【科学方法】建构模型
(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简化的概括性的描述。
(2)类型
物理模型:以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
(注：照片不是物理模型)
数学模型:公式、曲线图或表格形式
概念模型:文字描述或概念图等
活动二：尝试制作真核细胞的三维结构模型
播放制作真核细胞的三维结构模型视频
学生利用橡皮泥等制作真核细胞的三维结构模型，体验建构模型的过程。
结合细胞核的结构模式图，学习细胞核的结构。
结合资料，思考讨论回答问题。
对比概念的不同，理解染色体和染色质两者的关系。
理解细胞在生命系统中的地位。
阅读教材，构建概念图，理解细胞核的结构与功能之间的关系。
理解模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，有多种类型。
制作真核细胞的三维结构模型。
习题巩固
3.(2023·陕西西安高一期末)细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，与其结构特点是分不开的。下列叙述正确的是
A.染色体和染色质是不同物质在同一时期细胞中的两种形态
B.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
C.核孔是大分子物质如RNA、DNA和蛋白质等进出细胞核的通道
D.细胞核不是遗传信息库，因为线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA
【答案】B
【解析】A、染色体和染色质是同- -物质在不同时期细胞中的两种形态，A错误;
B、核仁与某种RNA (rRNA)的合成以及核糖体的形成有关，B正确;
C、核孔是大分子物质(如RNA和蛋白质等)进出细胞核的通道，但核孔具有选择透过性,如DNA不能通过核孔，C错误;
D、细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，因此它是遗传信息库, D错误。
故选: B。
4.(2023·海南高一检测)细胞核是细胞的控制中心，如图是细胞核的模式图，下列有关叙述正确的是
A.真核细胞都有细胞核，细胞核控制着细胞的代谢和遗传
B.②表示核孔，②数量的多少与细胞代谢的强弱呈负相关
C.细胞分裂时，③的形态会发生变化，变化后在光学显微镜下可见
D.①表示内质网，⑤表示核膜，二者都由2层磷脂双分子层组成
【答案】C
【解析】A、有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞不具有细胞核,A错误;
B、②表示核孔,②数量的多少与细胞代谢的强弱呈正相关，代谢越强的细胞,核孔的数量越多,B错误;
C、细胞分裂时,③染色质会螺旋缩短成染色体,染色体经染色后可用光学显微镜观察到,C正确;
D、①表示内质网，由1层磷脂双分子层构成,⑤表示核膜,核膜是双层膜，由2层磷脂双分子层构成,D错误。
故选C。
课堂小结
板书设计
一、细胞核功能
1.细胞核功能的探究实验
2.细胞核的功能
二、细胞核的结构
1.细胞核的结构
2.染色体与染色质的关系
同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
3.细胞在生命系统中的地位
4.建构模型
物理模型、数学模型、概念模型