細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能教案

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能教學(xué)設(shè)計(jì)課題細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能單元必修1學(xué)科生物年級(jí)高中學(xué)習(xí)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)：1．能夠闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能2．嘗試制作細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)模型。二、能力目標(biāo)：通過(guò)資料分析，提高設(shè)計(jì)試驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論的能力；三、情感態(tài)度目標(biāo)：認(rèn)同細(xì)胞核是細(xì)胞生命系統(tǒng)的控制中心，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)理念；重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1、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(diǎn)及與功能相適應(yīng)的關(guān)系。難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：1、讓學(xué)生不僅理解細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，同時(shí)掌握分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論的方法。2、通過(guò)細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的教學(xué)，讓學(xué)生領(lǐng)悟細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課[引言]：同學(xué)們你們都聽(tīng)說(shuō)過(guò)克隆羊多利，那你們見(jiàn)過(guò)中國(guó)的克隆豬嗎？下面我們一起觀看可愛(ài)的克隆豬。[講解]：克隆動(dòng)物的誕生非常關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)是：細(xì)胞核移植。[問(wèn)題]：細(xì)胞核有什么功能？為什么具有這樣的功能？誰(shuí)在承擔(dān)這個(gè)功能？引出課題，展示目標(biāo)。觀看視頻：克隆豬，并了解細(xì)胞核移植技術(shù)。思考討論問(wèn)題齊讀教學(xué)目標(biāo)拋出問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的探究興趣。一、資料分析探究細(xì)胞核的功能二、細(xì)胞核的功能板書(shū)：細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳和代謝的控制中心。生物是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一門(mén)學(xué)科，科學(xué)家們?yōu)榱搜芯窟@個(gè)問(wèn)題做了大量實(shí)驗(yàn)，今天我們就沿著科學(xué)家走過(guò)的足跡，去探討和學(xué)習(xí)如何進(jìn)行科學(xué)探究【活動(dòng)一】分析資料探究細(xì)胞核的功能資料1：美西螈核移植實(shí)驗(yàn)——科學(xué)家用黑白兩種美西螈做實(shí)驗(yàn)，將黑色美西螈胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核取出來(lái)，移植到白色美西螈的去核卵細(xì)胞中。[問(wèn)題]：小美西螈的膚色是什么顏色？為什么？那也就是說(shuō)美西螈的膚色是由什么控制的？[講解]：沒(méi)錯(cuò)，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(guò)細(xì)胞核移植，得到的是黑色美西螈，說(shuō)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。1、黑色，因?yàn)榧?xì)胞核是黑色美西螈提供的2、細(xì)胞核認(rèn)真聽(tīng)講、思考、回答培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、討論、交流、歸納、遷移等綜合性能力資料2：蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)。展示圖片，大家看圖，這是一個(gè)蠑螈受精卵，這是頭發(fā)絲。[問(wèn)題]：為什么不用繩子呢？[講解]：真聰明，正是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)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(wú)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(méi)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16——32個(gè)細(xì)胞時(shí)，科學(xué)家把一個(gè)細(xì)胞核擠到無(wú)核的那一半，結(jié)果，無(wú)核的一半也開(kāi)始分裂了。最后兩半都成了正常的胚胎，只是原來(lái)無(wú)核的慢一些，有核的一半快一些。[問(wèn)題]：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？[講解]：很好，從實(shí)驗(yàn)中可知，有細(xì)胞核的時(shí)候，蠑螈可以正常的進(jìn)行分裂分化，最后發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體，但是如果沒(méi)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(shuō)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(gè)結(jié)論：細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂和分化。3、“實(shí)驗(yàn)材料很小，繩子太大了”。3、“沒(méi)有細(xì)胞核，細(xì)胞就不能分裂分化”通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)使學(xué)生充分感受到科學(xué)趣味性，并在樂(lè)趣中學(xué)習(xí)知識(shí)，一改往日傳統(tǒng)教學(xué)的古板和枯燥。采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)圖，幫助同學(xué)的理解和記憶。資料3：變形蟲(chóng)去核及核移植實(shí)驗(yàn)涉及到了變形蟲(chóng)，它又有什么特性呢？[問(wèn)題]：如果你是科學(xué)家，想利用變形蟲(chóng)探究細(xì)胞核的功能，會(huì)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？[講解]：沒(méi)錯(cuò)，科學(xué)家的設(shè)計(jì)和你們的一樣，具體是這樣的：將變形蟲(chóng)切成兩半，一半有核，一半無(wú)核。無(wú)核的一半不能攝取食物；對(duì)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(duì)刺激仍有反應(yīng)，還能生長(zhǎng)和分裂。[問(wèn)題]：為了使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)，還應(yīng)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？[講解]：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(huì)像上述的無(wú)核的一半一樣。但如果及時(shí)地植入同種變形蟲(chóng)的另一個(gè)核，各種生命活動(dòng)又會(huì)恢復(fù)。[問(wèn)題]：那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)又說(shuō)明了什么問(wèn)題呢？[講解]：回答得非常正確，從上面這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們可以看到，將變形蟲(chóng)切成兩半，沒(méi)有細(xì)胞核的一半不能攝取食物、不能對(duì)外界刺激做出反應(yīng)，很多生命活動(dòng)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(dòng)。一旦把核去除，生命活動(dòng)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(dòng)。這充分說(shuō)明了變形蟲(chóng)的各種生命活動(dòng)是由細(xì)胞核控制的。由此我們可以得到一個(gè)結(jié)論：細(xì)胞核控制著細(xì)胞質(zhì)的生命活動(dòng)。4.小組討論，回答：分割變形蟲(chóng)，一半有核，一半無(wú)核，觀察其生命活動(dòng)。5.把有核的一半去掉核，無(wú)核的一半移入核6.聽(tīng)講、思考并回答：“細(xì)胞核控制著變形蟲(chóng)的各種生命活動(dòng)，沒(méi)有細(xì)胞核，生命活動(dòng)就不能進(jìn)行”訓(xùn)練學(xué)生思維的思辨性，滲透“單一變量”的思想。使學(xué)生自己得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和總結(jié)概括的良好習(xí)慣和能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生為主體的教學(xué)角色轉(zhuǎn)變。資料4：傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)，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(qiáng)，即傘帽切除之后，很短時(shí)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(gè)實(shí)驗(yàn)，我們先來(lái)看下嫁接實(shí)驗(yàn)，[問(wèn)題]：請(qǐng)同學(xué)們觀察討論實(shí)驗(yàn)步驟，并思考：切去帽后長(zhǎng)出來(lái)的新帽的形狀是由柄決定的？還是由假根決定的？為什么？[講解]：回答得很好，那么該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f(shuō)明傘藻帽的形狀由細(xì)胞核控制？為什么？[問(wèn)題]：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(jì)實(shí)驗(yàn)？[講解]：是的，具體步驟呢請(qǐng)一位同學(xué)照著PPT上的圖描述一下吧！[問(wèn)題]：根據(jù)傘藻嫁接實(shí)驗(yàn)和傘藻核移植實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出什么結(jié)論？[講解]：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)。[總結(jié)歸納]：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(chóng)細(xì)胞質(zhì)的生命活動(dòng)、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。7.觀察，思考，個(gè)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(zhǎng)出來(lái)的新帽的形狀是由假根決定的，因?yàn)榧俑哂屑?xì)胞核”8.個(gè)別回答：“不能，因?yàn)榧俑擞屑?xì)胞核，還有細(xì)胞質(zhì)”9.回答：“移植細(xì)胞核”回答：把菊花形帽傘藻的細(xì)胞核取出來(lái)，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(zhǎng)出來(lái)的就不是是傘形傘藻，而是菊花形傘藻了。10.傘藻帽的形狀由細(xì)胞核控制認(rèn)真聽(tīng)講并理解鍛煉學(xué)生的說(shuō)話能力，檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通過(guò)互動(dòng)和學(xué)生的參與，增強(qiáng)學(xué)生的積極主動(dòng)性和求知欲望，也利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解。學(xué)生在新知識(shí)與原有的相關(guān)概念之間建立起實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系，理解并掌握細(xì)胞核各部分結(jié)構(gòu)的功能。三、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)[過(guò)渡]：正因?yàn)榧?xì)胞核有如此重要的功能，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。下面我們來(lái)看看細(xì)胞核有哪些結(jié)構(gòu)？【活動(dòng)二】小組討論1、細(xì)胞核包括那些結(jié)構(gòu)？2、解釋相應(yīng)的功能？3、你們認(rèn)為與細(xì)胞核的功能最密切相關(guān)的是哪個(gè)結(jié)構(gòu)？染色質(zhì)和染色體的關(guān)系？[講解]：是的，大家先來(lái)看看這張圖，這就是組蛋白，這個(gè)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(guò)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(shí)際上是同種物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種形態(tài)，細(xì)胞分裂期時(shí)是染色體，細(xì)胞分裂結(jié)束時(shí)是染色質(zhì)。它們之間的形態(tài)變化是通過(guò)解螺旋和螺旋化縮短變粗來(lái)實(shí)現(xiàn)的。就好像我們平常吃的泡面，平時(shí)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(shí)候呢，泡了水就散開(kāi)來(lái)，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(shí)期的兩種形態(tài)。學(xué)生總結(jié)：1、細(xì)胞核分為三部分，細(xì)胞膜、核仁、染色質(zhì)，其中核膜包括兩層膜和核孔。2、核膜：雙層生物膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)。進(jìn)行物質(zhì)交換和信息交流，核孔：分布在核膜上，RNA穿過(guò)核孔出來(lái)，蛋白質(zhì)穿過(guò)核孔進(jìn)去。而核孔則主要是大分子進(jìn)出的通道核仁：它與某種RNA及于核糖體的形成有關(guān)。染色質(zhì)，染色體：主要有DNA和蛋白質(zhì)組成，3、染色質(zhì)4、染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)培養(yǎng)學(xué)生的自我動(dòng)手能力，讓學(xué)生從模型中學(xué)習(xí)知識(shí)。四、制作真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型能力提升：課下嘗試制作真核細(xì)胞的模型，加深對(duì)細(xì)胞核的理解。學(xué)生自己動(dòng)手制作細(xì)胞核的模型，親手體會(huì)怎樣制作這些結(jié)構(gòu)。學(xué)生自己在制作時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題也會(huì)想辦法解決，加強(qiáng)自己的動(dòng)手能力以及加強(qiáng)自己掌握知識(shí)的能力。小試牛刀：1.下列對(duì)染色質(zhì)和染色體的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A.染色質(zhì)是細(xì)胞核內(nèi)易被堿性染料染成深色的物質(zhì)B.染色質(zhì)和染色體的化學(xué)組成完全相同C.染色質(zhì)和染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)D.在細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中都有染色質(zhì)2.下列關(guān)于細(xì)胞核功能的敘述中，最本質(zhì)的是（D）A．細(xì)胞核與生物的遺傳和變異有關(guān)B.細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，細(xì)胞核先分裂C．細(xì)胞核與生命的延續(xù)性密切相關(guān)D．細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)