《细胞核的结构和功能》教案 人教高中生物必修一

3-3 细胞核的结构和功能【主干知识梳理】一、细胞核的分布与功能1．分布除了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外，真核细胞都有细胞核。

2．功能细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。

二、细胞核的结构1．细胞核的结构图解2．染色质及其与染色体的关系(1)物质组成：主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA是遗传信息的载体。

(2)形态及特点：极细的丝状物，易被碱性染料染成深色。

(3)与染色体的关系：是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。

三、细胞在生命系统中的地位1．结构特点(1)细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧。

(2)各组分之间分工合作成为一个统一的整体。

2．地位细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。

四、建构模型1．概念模型是人们为了某种特定的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⎩⎪⎨⎪⎧ 物理模型概念模型数学模型3．举例沃森和克里克制作的著名的DNA 双螺旋结构模型就是物理模型。

【教材微点发掘】1．连线细胞核的功能探究实验。

(教材第54页“思考·讨论”)2．世界上首例体细胞克隆猴“中中”和 “华华”在我国培育成功(教材第58页“生物科技进展”)。

请思考：体细胞克隆技术(体细胞核移植)体现了细胞核的什么功能？提示：细胞代谢和遗传的控制中心。

教材问题提示(一)思考·讨论1．美西螈皮肤的颜色是由皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。

表皮细胞内合成了黑色素，使皮肤呈黑色，不能合成黑色素的，皮肤呈白色。

细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。

2．没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。

3．细胞核是细胞生命活动的控制中心。

4．伞藻的形态结构特点取决于细胞核。

5．提示：克隆牛是由重组的卵细胞发育成的，重组细胞包含了母牛乙的细胞核和母牛甲的细胞质，由这一重组细胞发育成的克隆牛性状几乎与母牛乙一模一样，这说明性状是由细胞核决定的。

克隆牛所有的细胞都来自重组细胞的细胞分裂，其细胞核中的遗传物质与母牛乙的遗传物质相同。

《细胞核的结构和功能》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 理解细胞核的结构，包括核膜、核孔等重要观点。

2. 掌握细胞核的功能，包括基因的表达、细胞核与细胞质的信息交流等。

3. 学会运用生物学知识诠释细胞核在生命活动中的重要性和意义。

二、教学重难点：1. 教学重点：核膜的结构和功能，核孔在细胞核信息交流中的作用。

2. 教学难点：理解细胞核如何通过基因表达控制细胞活动，以及细胞核与细胞质的信息交流。

三、教学准备：1. 准备教学PPT，包含图片、图表和相关视频。

2. 准备实验器械，如显微镜、染色剂等。

3. 准备案例和实例，帮助学生理解细胞核的功能。

4. 安排学生课前预习相关内容，确保他们有足够的知识储备。

5. 准备好教室讨论和互动的问题，确保教室气氛活跃。

四、教学过程：（一）导入新课1. 简述细胞核在细胞生命活动中的重要性。

2. 引出细胞核的结构，为学习其功能作铺垫。

（二）细胞核的宏观结构和功能1. 展示细胞核的宏观图片，并诠释其位置和大小。

2. 讲解细胞核的功能，包括遗传物质储存和复制、调控细胞活动等。

（三）细胞核的微观结构和组成1. 讲解核膜（Nuclear membrane）的组成和功能，包括核孔（Nuclear pore）等。

2. 展示染色体的图片，介绍其组成和在细胞核中的作用。

3. 讲解DNA的结构和功能，以及RNA在细胞核中的功能。

（四）教学实验和实践活动1. 安排学生观察细胞核的微观结构，如染色体的形态和数量变化等。

2. 组织学生开展实践活动，如利用显微镜观察细胞割裂过程中的细胞核变化等。

3. 鼓励学生通过查阅资料，了解更多关于细胞核结构和功能的知识。

（五）教室讨论和总结1. 组织学生讨论细胞核的功能和重要性，以及其在细胞生命活动中的作用。

2. 总结本节课的重点和难点，强调细胞核结构和功能的重要性和意义。

3. 鼓励学生课外继续学习有关细胞核的知识，为后续课程做好准备。

教学设计方案（第二课时）一、教学目标1. 知识与技能：学生能描述细胞核的结构，包括核膜、核孔以及核仁，并理解核仁与核糖体的功能。

第3章细胞的基本结构第3节细胞核的结构和功能素养导引1.生命观念:运用结构与功能观,认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。

2.科学思维:运用模型与建模,制作真核细胞的三维结构模型。

3.科学探究:通过对细胞核功能的实验分析,体验实验设计、方案实施过程。

一、细胞核的功能1.验证细胞核功能的实验:(1)美西螈核移植实验。

①过程:②结论:美西螈皮肤颜色是由细胞核控制的。

(2)蝾螈受精卵的横缢实验。

①过程:②结论:蝾螈细胞的分裂、分化受细胞核控制。

(3)变形虫切割培养实验。

①过程:②结论:变形虫的分裂、生长、应激性等受细胞核控制。

(4)伞藻嫁接与核移植实验①过程:图1嫁接后,伞藻①和伞藻②帽的形状分别为菊花形和伞形。

图2核移植后,伞藻③帽的形状为菊花形。

②结论:伞藻帽的形状是由细胞核控制的。

2.细胞核功能的总结:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。

[思考]真核细胞是否都有细胞核?提示:不是。

高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。

二、细胞核的结构1.核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。

2.染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体。

3.核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

4.核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。

[思考]蛋白质的合成需要RNA的指导,而RNA是在细胞核中合成后进入细胞质的,那么蛋白质合成旺盛的细胞,核孔的数量会如何变化?提示:核孔数量增多。

【走进生活】心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病之一。

最新研究表明,其致病机制是核孔复合物的运输障碍。

结合所学知识判断:1.物质通过核孔复合物进出细胞核时,对物质没有选择性。

(×)分析:细胞核中的DNA无法通过核孔进入细胞质,故有选择性。

2.代谢越旺盛的细胞核孔复合物的数量越多。

(√)3.核孔复合物位于核膜上,因此,核膜是不连续的。

(√)学习任务一:探究细胞核功能的实验1.实验设计与对照原则:(1)黑、白美西螈核移植实验中缺乏对照实验,可增加“将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中”的对比实验,以增强结论的说服力(如图)。

第三章细胞的基本结构第3节细胞核的结构和功能本节内容主要讲述细胞核的结构和功能2个内容。

通过本节课的学习，学生对细胞的亚显微结构将有更加全面、完整的认识；对“结构与功能相适应”的生命观念将有更进一步理解；也为后续DNA的复制、蛋白质的合成、细胞分裂时染色体的变化，及植物组织培养、动物克隆技术（即：细胞的全能性）的学习作了铺垫。

另外，教材中的经典科学实验也让学生体验了生物学研究的一般方法和过程，为继续学习生物学打下良好的基础。

1.通过实验揭示细胞核功能强化生命的珍贵和结构与功能相适应的生命观念（生命观念）2.通过自主和合作学习完成实验分析、模拟细胞核制作等活动，培养严谨的科学思维（科学思维）3.通过分析、设计实验，重历科学探究历史，体验科学探究的方法和过程，培养科学探究能力（科学探究）4.培养学生基于生物学认识，理性求实的科学态度；激发学生关心生物学相关社会议题，体验自然科学之美。

（社会责任）教学重点：细胞核的结构（重点）→通过问题驱动、模型构建、合作等突出教学难点：细胞核的功能（难点）→通过情境教学、实验分析与设计等突破教学步骤教师的组织引导学生活动教学意图观看视频，思考导课多媒体播放关于“三亲婴儿”的小视频。

学生观看结束后，进行设问：（1）视频中提到“有人担心”，他们在担心什么？（2）在设计“三亲婴儿”时，为什么要对细胞核进行移植？观看“三亲婴儿”的小视频，引发思考，该技术对人类发展的影通过视频引出问题激发学生的探究热情，顺利地进入新课学习。

细胞核的功能。

订正学生制作的细胞核的结构，并讲解细胞核的各个结构主要的作用。

教师教师进行点评和分析，并对细胞核的核膜、核孔、核仁、染色质各部分结构进行总结归纳及补充。

利用有关染色体、染色质在细胞分裂不同时期的显微图片作为学生了解细胞核结构的补充，以形象直观的图解帮助学生理解抽象的文字介绍。

总结：细胞核→染色质（体）→DNA→遗传信息→控制细胞的代谢和遗传。

3.3细胞核的结构和功能一、教材分析“细胞核的结构和功能”是人教版高中生物必修1《分子与细胞》第3章第3节的内容，主要包括了细胞核的功能、细胞核的结构和模型制作等内容。

课标要求：“阐明遗传信息主要储存在细胞核中”，“阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动”。

本节教学内容是建立在学习细胞膜和各种细胞器的结构和功能基础之上的，与前两小节共同阐释了细胞内部系统各组成部分的结构、功能以及相互关系，有助于学生全面掌握细胞的整体结构和功能，最终让学生理解细胞核是系统的控制中心，染色体中的DNA携带遗传信息，遗传信息主要储存在细胞核中。

有效开展本节的学习是为后期细胞分裂中染色体行为变化的理解奠定基础，同时为学习基因表达的知识做铺垫。

二、学情分析本节课授课对象为县城普通高中高一上学期学生，学生在初中已经了解克隆羊多莉的诞生过程，学习细胞核控制着生物的发育和遗传。

学习了真核细胞和原核细胞的异同点，核酸是遗传信息的携带者，细胞膜和各种细胞器的结构和功能，有助于学生全面掌握细胞的整体结构和功能，为学生更好地理解遗传信息主要储存在细胞核中奠定了基础。

三、教学目标依据课程标准的内容要求、学业要求及学业质量标准，并围绕培养学生学科核心素养的要求，制订了如下教学目标：1．通过构建细胞核模型了解各部分结构，认同细胞核是细胞生命系统的控制中心，树立结构与功能相适应的生命观念。

2．通过分析经典实验，概括细胞核的功能，发展批判性思维和科学探究能力。

3．通过制作各种细胞的三维结构模型，认同细胞的整体功能大于细胞内部各部分结构的功能，发展严谨的科学思维能力。

4．通过中国科学家成功攻克体细胞克隆技术的世界难题，激发民族自豪感和爱国主义情怀。

四、教学重难点教学重点：1.细胞核的结构和功能 2.制作真核细胞的三维结构模型教学难点：制作真核细胞的三维结构模型五、教学方法小组合作学习、多媒体课件教学、讲授演示法、建模教学法、探究式教学法六、教学过程(3min) 识 巩固所学知识 所学知识 识的习惯。

3.3《细胞核的结构和功能》教学设计一、教学目标1.通过资料分析总结，认同细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。

2.阐明细胞核的结构和功能，形成结构与功能相适应的生命观念。

3.通过问题引导学生自主阅读、分析资料、小组交流讨论得出结论，提高学生设计实验、分析实验结果得出结论的能力。

4.尝试制作真核细胞的三维结构模型，提高学生动手能力，培养学生的团队合作精神。

二、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。

三、教学难点：制作真核细胞的三维结构模型。

四、教学方法：问题引导、分析探究、师生互动与讲授结合的教学方法五、教学工具：多媒体课件、视频、三维结构模型材料，教学以电脑录课形式进行。

六、教学过程：一：细胞核有什么功能： 1、自主阅读资料，小组分析实验设计、总结实验结论。

阅读54-55页的思考·讨论，回答以下问题（学生自主阅读思考7min ）： 1.每组实验的自变量和因变量分别是什么？是否存在对照？ 2.分析实验结果，可以得出什么结论？ 3.结合克隆牛的实例，生物体性状的遗传与细胞核有什么关系？可以得出细胞核有什么功能？ 讨论1： 资料1进行了怎样的实验？ 说明美西螈皮肤的颜色是由细胞核还是细胞质控制的？ 该实验没有对照组，可以怎样设置对照组？ 讨论2：从资料2（蝾螈受精卵横缢实验）可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？有核的一半继续分裂，无核的一半停止分裂，说明细胞的分裂、分化由什么控制？ 讨论3：由资料3（变形虫去核及核移植实验）我们可以得出什么结论？1.学生回答：（美西螈核移植实验）取黑美西螈胚胎细胞的细胞核，移植到白美西螈的去核卵细胞中，移植后的美西螈为黑色。

说明：美西螈皮肤颜色主要由细胞核控制。

可以将白美西螈的细胞核移植到黑美西螈去核卵细胞中，观察该细胞发育成的个体的肤色。

2.学生回答：科学家用头发将蝾螈的受精卵横溢为有核和无核的两半，结果有核的一半分裂，无核的一半停止分裂。