細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心 教案

第三章第3節(jié) 細(xì)胞核系統(tǒng)的控制中心任課教師：黃美花 任課班級： 上課時間：一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識目標(biāo)1、 掌握真核細(xì)胞的細(xì)胞核的主要功能2、 掌握真核細(xì)胞的細(xì)胞核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各自的功能3、 理解染色質(zhì)和染色體的區(qū)別與聯(lián)系（二）能力目標(biāo) 1、通過資料分析，提高設(shè)計試驗、分析實驗結(jié)果得出結(jié)論的能力（三）情感目標(biāo) 1、樹立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點2、體驗科學(xué)工作的方法和過程，增強探索新知識的欲望和創(chuàng)新意識二、教學(xué)重難點 （一）教學(xué)重點1、通過資料分析，真正認(rèn)同細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心2、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)特點及與功能相適應(yīng)的關(guān)系（二）教學(xué)難點1、主動地思考和分析資料，不僅理解細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，同時掌握分析實驗結(jié)果得出結(jié)論的方法2、染色質(zhì)和染色體的概念三、課時安排：1 課時四、教學(xué)方法：講授法、問題教學(xué)法、自主探究法、類比教學(xué)法五、教學(xué)媒體：黑板,多媒體課件六、板書設(shè)計七、教學(xué)設(shè)計教學(xué)程序教師行為學(xué)生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課1.同學(xué)們：今年最流行的動畫片是什么? 2.今天，喜羊羊的家族里來了三個新成員，分別是黑羊羊、白羊羊和灰羊羊，黑羊羊、白羊羊非常受他們的歡迎，而灰羊羊常常被冷落。灰羊羊想改變后代的命運，她有一個夢想就是生一只小白羊。但我們知道，龍生龍，鳳生鳳，通常黑羊生黑羊，白羊生白羊，灰羊生灰羊。我們怎樣才能幫助灰羊羊?qū)崿F(xiàn)夢想呢？如果大家還記得初中講過的克隆羊多利，這個問題應(yīng)該很容易解決的。3.是的，白羊羊和黑羊羊可以助白羊羊一臂之力，白羊羊乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核移植到黑羊羊的去核卵細(xì)胞內(nèi)，發(fā)育成胚胎后再植入灰羊羊的子宮內(nèi)，經(jīng)過一定時間的發(fā)育后，灰羊羊誕生了一只可愛的小白羊。那為什么三個羊媽媽中，小白羊和提供給它細(xì)胞核的白羊羊長得最像，而不是和提供去核卵細(xì)胞的黑羊羊或者生下她的灰羊羊最像呢？上完細(xì)胞核這一節(jié)課，相信大家就會明白了。這節(jié)課呢，我們主要從功能和結(jié)構(gòu)兩方面來學(xué)習(xí)細(xì)胞核。1.回答：喜羊羊和灰太狼2.克隆白羊羊，讓灰羊羊生下小白羊3.認(rèn)真聽講，思考創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)胞核的興趣分析資料探究細(xì)胞核的功能1.首先我們要明確一下，是不是所有的細(xì)胞都有細(xì)胞核??？2.那所有的真核細(xì)胞都有細(xì)胞核嗎？是的，除了高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動物成熟的紅細(xì)胞等極少數(shù)細(xì)胞外，真核細(xì)胞都有細(xì)胞核。3.那么科學(xué)史上發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核的功能有四個非常經(jīng)典的實驗，載入了我們的生物教科書，下面我們來學(xué)習(xí)一下。我們先看資料1：美西螈核移植實驗科學(xué)家用黑白兩種美西螈做實驗，將黑色美西螈胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核取出來，移植到白色美西螈的去核卵細(xì)胞中，同學(xué)們思考一下：小美西螈的膚色是什么顏色？為什么？4.那也就是說美西螈的膚色是由什么控制的？沒錯，從資料一可知，黑色美西螈提供細(xì)胞核，白色美西螈提供細(xì)胞質(zhì)，通過細(xì)胞核移植，得到的是黑色美西螈，說明美西螈皮膚的顏色不是由細(xì)胞質(zhì)控制的，而是由細(xì)胞核控制的。5.結(jié)合克隆羊的產(chǎn)生過程，你認(rèn)為生物性狀的遺傳主要是細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)控制？是的，不管是美西螈還是克隆羊，得到的后代性狀都是和提供細(xì)胞核的一樣，因此，細(xì)胞核控制著生物體性狀的遺傳。6.接著看資料2：蠑螈受精卵橫縊實驗。展示圖片，介紹：這就是蠑螈的一種黃星點蠑螈，長得挺難看的，但是沒關(guān)系，科學(xué)家正是通過它發(fā)現(xiàn)了一個重要的實驗結(jié)果。大家看圖，這是一個蠑螈受精卵，這是頭發(fā)絲，為什么不用繩子呢？真聰明，正是因為實驗材料很小，而頭發(fā)絲又細(xì)又韌，很合適。接著用這頭發(fā)絲把受精卵橫縊成有核和無核的兩半，中間只有少量細(xì)胞質(zhì)連著，結(jié)果就發(fā)現(xiàn)，沒有核的這一半不能分裂，而有核的這一半分裂了。當(dāng)有核的一半分裂到1632個細(xì)胞時，科學(xué)家把一個細(xì)胞核擠到無核的那一半，結(jié)果，無核的一半也開始分裂了。最后兩半都成了正常的胚胎，只是原來無核的慢一些，有核的一半快一些。從資料2可以看出細(xì)胞核和細(xì)胞的分裂分化有什么關(guān)系？7. 很好，從實驗中可知，有細(xì)胞核的時候，蠑螈可以正常的進(jìn)行分裂分化，最后發(fā)育成一個新個體，但是如果沒有細(xì)胞核，蠑螈就不能進(jìn)行分裂，重新植入細(xì)胞核，細(xì)胞又能夠繼續(xù)分裂和分化。這說明細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂分化緊密相連。由此我們可以得到這樣一個結(jié)論：細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂和分化。那么我想問一下同學(xué)們，人成熟的紅細(xì)胞還能生長分裂嗎？為什么？這位同學(xué)真會活學(xué)活用，是的，我們剛開始的時候已經(jīng)提到高等植物的篩管細(xì)胞和哺乳動物成熟的紅細(xì)胞是沒有細(xì)胞核的，所以它們不能夠繼續(xù)生長和分裂，只能逐漸的衰老，最后死亡，它們的壽命是非常短的。8.我們知道受精卵具有分裂分化的特性，科學(xué)家就利用該特性來研究細(xì)胞核與細(xì)胞分裂分化的關(guān)系。那么我們接下來要學(xué)習(xí)資料3：變形蟲去核及核移植實驗涉及到了變形蟲，它又有什么特性呢？變形蟲是生活在淡水中的單細(xì)胞原生動物，體形不固定，細(xì)胞質(zhì)能夠向外流出形成指狀突起，即偽足。當(dāng)變形蟲碰到食物時，受食物刺激，細(xì)胞質(zhì)向食物周圍方向流動，伸出偽足，把食物包圍起來變成變形蟲內(nèi)的食物泡。如果變形蟲在向前移動的過程中受到顯微針尖的刺激，便會改變運動的方向，原生質(zhì)由向前流動改為向后或其他方向流動。如果你是科學(xué)家，想利用變形蟲探究細(xì)胞核的功能，會如何設(shè)計實驗？9.沒錯，科學(xué)家的設(shè)計和你們的一樣，具體是這樣的：將變形蟲切成兩半，一半有核，一半無核。無核的一半不能攝取食物；對外界刺激也不再發(fā)生反應(yīng)；高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器逐漸退化。有核的一半，情況則大不相同，照樣攝食，對刺激仍有反應(yīng)，還能生長和分裂。為了使實驗更嚴(yán)謹(jǐn)，還應(yīng)如何設(shè)計實驗?zāi)兀?0.是的，就是用顯微鉤針將有核一半的細(xì)胞核鉤出，這一半的行為就會像上述的無核的一半一樣。但如果及時地植入同種變形蟲的另一個核，各種生命活動又會恢復(fù)。那么這個實驗又說明了什么問題呢？11回答得非常正確，從上面這個實驗，我們可以看到，將變形蟲切成兩半，沒有細(xì)胞核的一半不能攝取食物、不能對外界刺激做出反應(yīng)，很多生命活動都停止了，而有核的一半則能夠正常的進(jìn)行各種生命活動。一旦把核去除，生命活動又不能正常進(jìn)行，重新植入細(xì)胞核又可以恢復(fù)各種生命活動。這充分說明了變形蟲的各種生命活動是由細(xì)胞核控制的。由此我們可以得到一個結(jié)論：細(xì)胞核控制著細(xì)胞質(zhì)的生命活動。12.我們還差最后一個經(jīng)典實驗，資料4：傘藻嫁接與核移植實驗，展示傘藻的結(jié)構(gòu)圖，介紹：傘藻是海生的單細(xì)胞藻類，由“帽、柄和假根三部分構(gòu)成，細(xì)胞核在基部。傘藻再生性很強，即傘帽切除之后，很短時間內(nèi)能夠生出新的傘帽，而且傘藻種間容易嫁接。傘藻的帽有兩種，一種是傘形，一種是菊花形?！笨茖W(xué)家用傘藻做了兩個實驗，我們先來看下嫁接實驗，請同學(xué)們觀察討論實驗步驟，并思考：切去帽后長出來的新帽的形狀是由柄決定的？還是由假根決定的？為什么？13.回答得很好，那么該實驗?zāi)芊裾f明傘藻帽的形狀由細(xì)胞核控制？為什么？14.正是如此，那要證明“傘藻帽的形狀由細(xì)胞核控制”需再怎樣設(shè)計實驗？15.是的，具體步驟呢請一位同學(xué)照著PPT上的圖描述一下吧！16.根據(jù)傘藻嫁接實驗和傘藻核移植實驗結(jié)果，得出什么結(jié)論？17.傘藻帽的形狀也就是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)，而帽的再生也就是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成了，所以我們從資料4得到的結(jié)論就是：生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)18.我們再來回顧下，總結(jié)一下細(xì)胞核的功能。資料1體現(xiàn)了細(xì)胞核控制著生物性狀的遺傳，而資料4 中傘藻帽的形態(tài)結(jié)構(gòu)也屬于生物性狀的一種，由細(xì)胞核控制。資料2中蠑螈胚胎細(xì)胞的分裂分化，資料3中變形蟲細(xì)胞質(zhì)的生命活動、資料4中傘藻帽的再生都與代謝有關(guān)，也是由細(xì)胞核控制，因此，細(xì)胞核的功能可以歸納為：細(xì)胞核控制著細(xì)胞的遺傳和代謝，即細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。1.不是，例如原核細(xì)胞2.也不是，例如成熟紅細(xì)胞3.黑色，因為細(xì)胞核是黑色美西螈提供的4.細(xì)胞核5.細(xì)胞核6.認(rèn)真聽講、思考、回答“實驗材料很小，繩子太大了”“沒有細(xì)胞核，細(xì)胞就不能分裂分化”7.個別回答：“不能，因為細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂分化，哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，就不能生長分裂”8.小組討論，回答：分割變形蟲，一半有核，一半無核，觀察其生命活動9.把有核的一半去掉核，無核的一半移入核10.聽講、思考并回答：“細(xì)胞核控制著變形蟲的各種生命活動，沒有細(xì)胞核，生命活動就不能進(jìn)行”12.觀察，思考，個別回答“把兩種傘藻的帽都去除，把它們的柄嫁接到彼此的假根上”“切去帽后長出來的新帽的形狀是由假根決定的，因為假根具有細(xì)胞核”13.個別回答：“不能，因為假根除了有細(xì)胞核，還有細(xì)胞質(zhì)”14.回答：“移植細(xì)胞核”15回答：把菊花形帽傘藻的細(xì)胞核取出來，而把傘形帽傘藻的帽子切除，并且去掉細(xì)胞核，把菊花形帽傘藻的細(xì)胞核移植到去除細(xì)胞核的傘形帽傘藻中，最后長出來的就不是是傘形傘藻，而是菊花形傘藻了。16.傘藻帽的形狀由細(xì)胞核控制18.認(rèn)真聽講并理解回顧舊知識知識遷移解決實際問題訓(xùn)練學(xué)生的分析歸納能力訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗的能力訓(xùn)練學(xué)生思維的思辨性，滲透“單一變量”的思想。為什么具有此功能細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)1.正因為細(xì)胞有如此重要的功能，有人把細(xì)胞核比喻為細(xì)胞的“大腦”或細(xì)胞的“控制中心”。那細(xì)胞核為什么能成為細(xì)胞的 “控制中心”呢？我們都知道，生物的各種結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的。那么到底細(xì)胞核里面有什么樣的結(jié)構(gòu)可以使它擔(dān)當(dāng)?shù)闷鹂刂萍?xì)胞遺傳和代謝這么重要的功能呢？下面讓我們一起來揭開細(xì)胞核的神秘面紗吧。2.在學(xué)習(xí)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)之前，我們先來回顧一下細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，展示細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖，提問：細(xì)胞由哪幾部分組成？3.那細(xì)胞核是否又有類似的結(jié)構(gòu)呢？大家來看下細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)模式圖，并告知：細(xì)胞核由核膜、染色質(zhì)、核仁構(gòu)成，與細(xì)胞的構(gòu)成很相似。具體又有什么不同的呢，我們來具體學(xué)習(xí)細(xì)胞核各部分的結(jié)構(gòu)及其功能。4.核膜是雙層生物膜，靠近細(xì)胞質(zhì)的一面是外膜，靠近核仁的一面是內(nèi)膜。大家還記得細(xì)胞膜的功能嗎？5.同學(xué)們掌握得很牢固啊！類似的，核膜的功能就是將核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開。至于核內(nèi)要不斷地與核外細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)交換和信息交流，則不是核膜的主要功能。因為核膜上有核孔，是內(nèi)外兩層生物膜連接在一起形成的。主要是大分子進(jìn)出的通道，實現(xiàn)了核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流的功能。其實核膜和核孔很像我們的蚊帳，既能把床內(nèi)和床外分隔開，阻擋蚊子等的侵襲，蚊帳上的小孔又能實現(xiàn)空氣的流通。6.進(jìn)一步指出，代謝越旺盛的細(xì)胞需要交換的物質(zhì)和信息越多，為適應(yīng)這一功能，所以核孔的數(shù)目就越多。那么：口腔上皮細(xì)胞和胰島細(xì)胞哪個核膜上的核孔數(shù)目多呢？7.胰島細(xì)胞能分泌激素，代謝旺盛；口腔上皮細(xì)胞為高度分化的細(xì)胞，代謝較弱。由于細(xì)胞代謝越旺盛，核孔數(shù)目越多，因此口腔上皮細(xì)胞的核孔數(shù)目教少。8.核仁：在細(xì)胞核的中央，很像蛋黃派的餡，主要是一部分染色質(zhì)聚在一起形成的，這部分染色質(zhì)里的DNA主要控制合成構(gòu)成核糖體的RNA,所以說它與某種RNA及于核糖體的形成有關(guān)。通常蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞核仁較大。9.接下下大家?guī)е@幾個問題閱讀課本54頁: 1、染色質(zhì)的組成成分2、染色質(zhì)的特性3、染色質(zhì)和染色體的關(guān)系10.是的，大家先來看看這張圖，這就是組蛋白，這個雙螺旋結(jié)構(gòu)是DNA，它們結(jié)合成絲狀的染色質(zhì)。染色質(zhì)經(jīng)過高度的螺旋，縮短變粗，變成這圓柱狀或桿狀，也就是染色體啦！因此，染色質(zhì)和染色體實際上是同種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)，細(xì)胞分裂期時是染色體，細(xì)胞分裂結(jié)束時是染色質(zhì)。它們之間的形態(tài)變化是通過解螺旋和螺旋化縮短變粗來實現(xiàn)的。就好像我們平常吃的泡面，平時呢都是高度卷曲、螺旋在一起的一塊東西，當(dāng)我們要吃的時候呢，泡了水就散開來，成為一條條的。形態(tài)不一樣但都是泡面，因此，要記住啊染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)。1.聽講、思考2.細(xì)胞主要由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核構(gòu)成。3.認(rèn)真聽講4.回答：將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。5. 認(rèn)真聽講并思考、理解6.胰島細(xì)胞8.看圖聽講9.回答：1、染色質(zhì)由DNA和蛋白質(zhì)組成2、染色質(zhì)是極細(xì)的絲狀物，容易被堿性染料染成深色3、染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)在不同時期的兩種存在狀態(tài)10.看圖聽講導(dǎo)入細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)通過類比學(xué)習(xí)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)通過打比方理解核膜和核孔功能理解染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)誰在承擔(dān)此功能DNA1. 幻燈片出示兩道習(xí)題： 1下列說法正確的是： A：染色質(zhì)和染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)都相同 B：染色質(zhì)和染色體是不同物質(zhì)的不同存在狀態(tài) C：染色質(zhì)上的DNA和蛋白質(zhì)都是遺傳信息的載體 D：細(xì)胞內(nèi)的DNA主要分布在細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)上 2細(xì)胞核內(nèi)行使遺傳功能的結(jié)構(gòu)是: A：核膜 B：核孔 C：染色質(zhì) D：核仁2.由習(xí)題的答案引出問題細(xì)胞核中誰控制細(xì)胞的遺傳和代謝的呢？ DNA：是遺傳信息的載體，細(xì)胞的一切生命活動都是由DNA控制的，比如（指某個同學(xué)）你長得像你爸媽，是因為你細(xì)胞核內(nèi)的DNA一半來自你爸爸一半來自你媽媽；同樣的草，羊吃了長羊肉，牛吃了長牛肉，是因為牛羊細(xì)胞內(nèi)的DNA不同。所以細(xì)胞的代謝和遺傳都是DNA控制的。而DNA主要分布在細(xì)胞核內(nèi)，因此細(xì)胞核又被稱為遺傳信息庫。所以細(xì)胞核才具有控制細(xì)胞代謝和遺傳的功能。3.好，學(xué)到這里大家現(xiàn)在知道為什么小羊最像白羊媽媽了嗎？就是因為母白羊細(xì)胞核里的遺傳信息傳遞給了小羊，讓小羊和她保持了在遺傳形狀上的一致性。4.根據(jù)本節(jié)課的概念圖進(jìn)行小結(jié)1.思考并回答：1.D 2.C2.DNA在探討細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的過程中，認(rèn)同細(xì)胞核是細(xì)胞生命系統(tǒng)的控制中心總結(jié)細(xì)胞是一個的統(tǒng)一整體我們已經(jīng)學(xué)完細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)這一章了，知道細(xì)胞由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核構(gòu)成。而且細(xì)胞還是一個高度有序的統(tǒng)一整體，可以從四方面來看，從結(jié)構(gòu)上看，細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)通過核孔相通；核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜等相互連接成細(xì)胞內(nèi)完整的生物膜系統(tǒng)從功能上看，細(xì)胞各個部分結(jié)構(gòu)和功能