北师大版（2019）必修一 2.3《细胞核》 教学设计

教 学 设 计
教学基本信息
课题 第2章第三节 细胞核
学科 生物学 学段：高中 年级 高一年级
教材 书名：《生物学必修 分子与细胞》出版社：北京师范大学出版社 出版日期：
教学目标及教学重点、难点
教学目标：1.阐明遗传信息主要存在于细胞核中， 比较真核细胞与原核细胞的异同，在理解细胞核结构与功能的基础上，形成结构与功能观2.分析伞藻系列实验，归纳概括细胞核的功能3.探索遗传物质在细胞核中的存在形式，阐明细胞核的结构教学重点：分析伞藻系列实验阐述细胞核的功能；探索遗传物质在细胞核中的存在形式，阐明细胞核的结构教学难点：从结构与功能相适应的角度说明细胞核的亚显微结构
教学过程
教学环节 主要教学活动 设计意图
导入 图示：分泌蛋白运输过程示意图在分泌蛋白合成和运输过程中，核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器既各有分工又相互配合，高效、有序地完成了这项生命活动。细胞各结构之间为什么能够如此协调配合形成一个统一的整体？生活在复杂多变环境中的细胞为什么始终能够保持着稳定的状态？这是因为在细胞内有一个高效运作的控制中心---细胞核。那为什么将细胞核称为细胞的控制中心？细胞核作为控制中心的证据又有哪些？这就是我们今天的学习内容。 从所学内容出发，提出新的问题，突出细胞的整体性与有序性，引发学生思考，明确细胞核对于细胞的控制作用
细胞核的功能 什么样的实验能够帮助寻找到细胞的控制中心呢？单细胞生物的身体只有一个细胞组成，但也能完成各项生命活动。人们既能直接对细胞进行实验操作，又能直观观察到生命活动的变化，是研究细胞各结构功能的良好材料。1.伞藻实验（1）认识伞藻：一种单细胞生物，外形上分为伞帽、柄、假根三部分，常见的伞藻有两种，一种是伞形帽伞藻，一种菊花形帽；从细胞结构上，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核，细胞核位于假根中。图示：伞藻（2）伞藻实验①伞藻切割实验：伞藻具有很强的再生能力，如果将伞藻的伞帽切下，伞帽不能独立存活，剩余部分不仅能够存活，而且能够在柄上生出一个跟原来形状相同的伞帽。Q：切下的伞帽不能独立存活而剩余部分能够存活，这说明细胞的控制中心存在于哪里？切去伞帽后为什么能够生出跟原来形状相同的伞帽？长出的伞帽形态是由伞柄决定还是假根决定的呢？接下来如何研究？②伞藻嫁接实验Q1：实验结果说明什么？Q2：伞帽形态是假根中的细胞核决定还是细胞质决定？如何进一步设计实验进行研究？③伞藻核移植实验Q：分析伞藻核移植实验结果，能够得出什么结论？变形虫实验切割实验图片：变形虫切割实验示意图Q：本实验能够得出什么结论？以上两个实验，证明了细胞核在单细胞生物生命活动中的作用。而通过克隆羊“多莉”的诞生实验，人们发现了细胞核对于多细胞生物的重要作用。小羊多莉的诞生过程图示：克隆羊多莉的诞生过程Q：本实验能够得出什么结论？总结以上三个实验可知：细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的控制中心。在研究细胞核的功能时，去除、移植是主要的研究方法，这一方法也适用于对生物体其它结构的研究。 思路从材料的选择，引导学生分析实验，在实验的基础上进一步提出新的问题，思考解决问题的思路方法，层层深入，从对实验过程和结果的分析中，获得对细胞核功能的感性认识。
细胞核的结构 细胞核之所以成为细胞的控制中心，是因为在细胞核中储存着遗传物质DNA。1.人体DNA分子的长度与细胞核直径大小图示：100×、400×显微镜下人体口腔上皮细胞中的细胞核如果把人体内每一个体细胞的DNA连接起来并伸展开来，长度可以达到2m，而人细胞核的直径只有5--8μm (10-3cm)。DNA分子是如何存在于细胞核这个小小空间内的呢？2.电镜下细胞核的结构图示：电镜下的细胞核辨识细胞核的结构：包括核膜（分布有核孔）、染色质、核仁、核基质。3.细胞核中各结构的观察与成分鉴定（1）核仁的成分：当用RNA酶、蛋白酶对核仁进行处理时，发现核仁基本消失了--核仁的主要成分是蛋白质和RNA。（2）染色质的形态与成分：温和破碎细胞，提取出染色质，使其充分伸展，电子显微镜下观察，发现染色质其实是很多“串珠”结构聚合在一起形成的。图示：电镜下的染色质使用DNA酶短时间处理伸展的染色质，发现“珠子”之间的连线被降解，但“珠子”仍然存在；若使用蛋白酶处理，则“珠子”被分解，连线仍然存在。结论：真核细胞中DNA与蛋白质结合成染色质的形式存在。DNA缠绕着蛋白质，高度浓缩在细胞核中。正是由于DNA主要储存在细胞核中，是细胞的遗传信息库，细胞核才成了细胞的控制中心。4.染色质与染色体的关系图示：细胞分裂过程中染色质与染色体的相互转化可知，染色质与染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。5.核膜的结构与功能图示：核膜模式图功能分析：位于细胞核的最外面，保护核中的遗传物质，使DNA免受干扰和损伤；将细胞核与细胞质分开，互不干扰，保证生命活动的有序性，为细胞结构和功能的多样化创造了条件；在细胞核和细胞质之间有频繁的物质、能量和信息交流，核膜及核孔控制着细胞核内外的物质进出。总之，核膜对于细胞生命活动高度有序的进行具有重要意义。像以上细胞那样，具有由核膜包被的细胞核的细胞统称为真核细胞，由真核细胞构成的生物叫作真核生物。动物、植物、真菌、原生生物都属于真核生物。6.对照细胞核结构模式图，识别细胞核结构及各部分结构的功能。 学生在初中时已经知悉细胞核中存在遗传物质，本部分以“DNA是如何存在于细胞核中？”作为核心问题，以探索DNA在细胞核中的存在形式为主线，从光学显微镜到电子显微镜，从观察到成分鉴定，补充证据材料，理解细胞核作为控制中心有其独特的结构。
比较原核细胞核真核细胞 除此之外，自然界中还有一种细胞，没有由核膜包被的细胞核，称为原核细胞。图示：细菌结构模式图，蓝细菌结构模式图阅读教材，观察原核细胞的结构，列表整理真核细胞核原核细胞的异同点比较内容细胞大小细胞核核膜遗传物质的载体细胞器细胞壁真核细胞原核细胞相同点原核生物虽然结构简单，也能完成新陈代谢、生长发育等各种生命活动。由于结构上的不同，导致原核细胞与真核细胞在生命活动方面有诸多的不同，如：因为没有核膜和染色质，原核生物的DNA裸露，更易受到外界环境的影响而发生基因突变；原核细胞的拟核与细胞质混合在一起，没有众多的细胞器，在同一场所同时进行不同的生命活动，因此，相对于原核生物，真核生物是进化程度更高的细胞形式。有无核膜是真核细胞与原核细胞的最大区别。“如果真核细胞像各车间有明确分工的现代化工厂的话，原核细胞更像是一间原始的多面手作坊” 通过两种细胞异同点的梳理、总结，认同细胞的多样性与统一性，以及真核细胞和原核细胞的联系与发展。
小结 细胞核的功能：细胞核是真核细胞的控制中心；细胞核的结构：包括核膜、染色质、核仁、核基质等，染色质由DNA缠绕着蛋白质形成；真核细胞与原核细胞的主要区别：有无核膜；