细胞核-教学设计

必修1细胞与分子第二章细胞的结构第四节细胞核一、教学目标：1．知识目标：①概述细胞核的结构和功能。②区分动植物细胞的结构。③举例说出真核细胞与原核细胞的异同点。2．过程与方法目标：①学会运用模型的方法清晰地图示细胞的结构。②学会综合运用比较、分析、归纳、综合等科学思维方法。③学会运用实验探究的方法学习。3．情感目标：①认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。②确立生物体结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的辨证观点。③积极参与并感受和体会科学的严谨性。二、教材分析【教材的地位作用】本节教材承前面的细胞膜和各种细胞器结构和功能等内容，使学生对细胞的亚显微结构和功能的认识更加全面完整，能建立起真核细胞的模型。这节课内容也是为以后的学习作铺垫，如染色质和染色体的关系是学习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以后学习遗传模块的基础。对细胞核功能的探究过程使学生对细胞核是“细胞遗传特性和代谢活动的控制中心，在细胞生命活动中起决定作用”这一功能有了进一步认识，也让学生体验了生物学研究的一般方法和过程。【教学重难点】重点：细胞核的结构和功能难点：细胞核的结构【建议课时】第四节细胞核和第五节原核细胞两部分内容建议安排1课时。三、学情分析经过初中阶段的学习，学生对细胞的整体结构如细胞膜、细胞质、细胞核有了初步认识，这部分内容可以看成是初中教材的补充和深入。由于细胞核的结构是肉眼不可见的，学生缺乏感性认识，单凭讲解学生不容易让学生理解。在教学时可以采用多媒体技术，展示真核细胞细胞核的结构、动植物细胞结构模式图，边看图边讲解，有助于学生理解。在细胞壁、细胞膜、细胞器学习的基础上，学完细胞核结构以后，学生能轻松建立起细胞的亚显微结构模型。四、教学方法探究式教学法如在学习细胞核功能的教学中，利用多媒体课件展示伞藻实真核细胞细胞大小细胞壁细胞质代表生物验和变形虫实验，实验展示过程中步步设疑，层层深入，启发学生带着问题去思考、去观察，让学生自己在探究过程中通过分析得出结论，掌握细胞核的功能。比较教学法如动植物细胞亚显微结构的比较等，学生通过看书、看图，边学习边比较，掌握细胞核的功能。多媒体教学法整堂课利用事先准备好的多媒体课件进行直观性教学。五、教学准备植物细胞图片、细菌图片和伞藻的嫁接实验图等图片、多媒体课件六、教学设计【设计思路】本节课讲授的内容包括细胞核的结构和功能和动植物细胞结构的区别两部分内容，采用观察、分析、对比的方法，要利用多媒体技术，变不可见为可见，让学生通过观察分析掌握其结构。而对于细胞核的功能，主要采用探究式教学的方法，在实验中设疑，引导学生进行探究，提高学生的实验设计和科学探究能力。【教学过程】（一）创设情境，引入课题（5分钟）大家都知道，高等动物和我们人类的各种生命活动都是受大脑控制的，那么对于细胞而言，它的各种生理生活，比如运动、生殖等，是由什么来控制的呢？这就是本节课我们要学习的内容：细胞核。【教师】大家来看看这几种细胞，可以看到，一般的细胞中，都有一团颜色特别深的物质，这就是细胞核，那么大家仔细的观察一下这些图片，它们的细胞核有什么不同？是不是所有的真核细胞都有细胞核呢？【学生】不同细胞的细胞核形状、大小、数量各不相同。红细胞中没有观察到深色的一团物质；横纹肌细胞中，深颜色的小点很多。【PPT展示】事先准备的一些细胞图片，如人的成熟红细胞、白细胞、骨骼肌细胞、植物的成熟筛管细胞、横纹肌细胞、蚕的丝腺细胞等【小结】真核细胞都有细胞核，大多数真核细胞只有一个核，极少数的真核细胞无核（如哺乳动物成熟红细胞、植物的成熟筛管细胞等），只有少数细胞有多个核（就像横纹肌细胞）。设计意图：课堂的引入是由学生自己完成的，教师仅起到组织者和引导者的作用，体现学生在学习中的主体地位，激发学生的学习兴趣。（二）实验探究，获取新知（15分钟）【过渡】不同细胞的细胞核形状有差异，数量也不同，那么，细胞核在生命过程中起到什么作用呢？科学家围绕这一问题做了大量实验，下面介绍其中2个经典实验：【PPT演示并讲解】A.变形虫实验【提问】大家来思考一下，变形虫在去核以后，还能生活一段时间，原因是什么？没有了细胞核，细胞已经无法合成蛋白质、酶等物质，为什么还能生存呢？【学生】细胞质中已经合成的蛋白质还能够发挥一定的作用。【提问】单独的细胞核不能生存，又是为什么呢？【学生】没有细胞质中的营养物质和能量的供应。【提问】所以我们说，细胞核和细胞质有什么关系？【学生】细胞核与细胞质是相互依存，不可分割的统一的整体，他们共同完成细胞的各项生命活动。【提问】变形虫在去核以后及时植入一个细胞核，就又能够恢复生命活动了，从这一点可以说明什么？【学生】细胞核在细胞的生命活动中起着决定性的作用。【小结】从这个实验中，可以得出细胞核的一个功能：细胞核是细胞生命活动的控制中心。B.伞藻嫁接实验【教师】伞藻是海生的单细胞藻类，细胞长约2～5厘米，可以分为帽、柄、足三部分，细胞核生在足内，图示为两种不同的伞藻，他们的主要差异是帽的形状。地中海伞藻：帽呈倒放的伞状细圆齿伞藻：帽呈花朵状实验证明，新长出的“帽”形状只与“足”的种类有关。【提问】这很可能与足中的什么结构有关？【学生】细胞核。【进一步提问】有同学根据上述实验得出结论“帽的形状是由细胞核决定的”，有问题吗？【学生】不能得出此结论。因为足中除细胞核外还有细胞质，帽的形状也有可能是由足的细胞质决定的。【进一步提问】你能设计一个补充实验来证明“帽的形状是由足中的细胞核决定的”吗？【PPT展示】伞藻核移植实验【提示】将甲伞藻的细胞核移植到去核去帽的乙伞藻中，若培养后发现从乙伞藻上长出了甲伞藻的帽，证明帽的形状是由细胞核决定的。【小结】生物体形态结构的建成是由细胞核控制的，这是细胞核的另一个功能。【教师】从以上的这些资料中，总结一下我们得出，细胞核具有什么功能？【提示】细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的控制中心。【总结】通过上述实验我们可以发现细胞核对于生物来讲是非常重要的。很多科学家的研究也证实：细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心，在细胞的生命活动中起决定性的作用。（三）提出疑问，构建新知（18分钟）【过渡】我们知道结构是与功能相适应的，细胞核为什么能够控制着细胞的代谢和遗传？这与它的内部结构是分不开的。接下来，大家就来看一下细胞核的结构模式图，图中显示了细胞核是由哪几部分构成的？【PPT展示】细胞核的结构模式图【学生】核被膜、染色质、核仁、核基质。【教师】同学们回答的很对，细胞核是真核细胞中非常重要的结构，现在我们就来依次看一下这几部分结构：（1）核被膜：位于细胞核的最外层，双层膜结构，其中外层与内质网膜相连。核被膜上分布着很多小孔(一般有几千～几十万个)，称为核孔，是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。【提问】核膜也是生物膜的一种，具有选择透过性，我们以前学过细胞膜也具有选择透过性，那么大家回想一下，细胞膜能够允许哪些物质通过？【学生】氨基酸、葡萄糖、离子等小分子物质。【教师】那么核膜也一样，也能允许这些小分子物质透过。【提问】大家回想一下，核膜与细胞膜有什么不同？【学生】细胞膜是单层膜，核膜是双层膜。核膜上有核孔，细胞膜上没有。（2）核仁：在细胞核的最里面，大家看到，能够和周围的结构很明显的区别开来，这部分就是核仁，核仁是细胞核中呈现圆形或者椭圆形的结构，有一个，也可能有多个，在细胞有丝分裂的过程中，核仁会周期性地消失和出现。也就是说，当细胞分裂的时候，核仁就会解体，消失，当细胞分裂结束是，核仁又会重新出现。核仁到底有什么作用呢？核仁与RNA的合成有关，此外，核仁能够参与合成核糖体。（3）核基质：核仁和核膜之间的部分，过去认为核基质是富含蛋白质的透明液体，因而又称为核液。现在已知，核基质不是无结构的液体，而是成纤维状的网，是细胞核的支架，为染色质提供附着的场所。【PPT展示】染色后的细胞图设计意图：让学生体会到实验是解决生物学问题的常用方法，培养学生动手设计实验解决实际问题的能力，步步设疑，层层深入，启发学生带着问题去思考、去观察。提高学生实验设计能力，训练学生对知识的迁移能力。验设计能力考、去观察。（4）染色质：细胞核中或粗或细的长丝，由DNA、蛋白质和少量RNA组成，其中的DNA携带者遗传信息，所以染色质是细胞核内遗传物质的载体，能够被碱性染料染成深色，因此叫做染色质。【PPT展示】细胞有丝分裂各个时期图片【教师】请同学们特别注意分裂过程中染色质的变化。在细胞分裂过程中，细丝状的染色质会高度螺旋化，缩短变粗成圆柱状的染色体，细胞分裂结束，染色体又会解螺旋成细丝状的染色质。(具体内容将到第四章学习)【提问】根据刚才老师讲述的内容，染色质和染色体之间有什么关系？他们是不同物质吗？【学生】是同一种物质，都由DNA和蛋白质组成的；只不过他们在细胞分裂的不同时期所呈现的形态不同。【总结】刚刚我们说过，染色质是由DNA和蛋白质构成的，DNA中储存着大量的遗传信息，染色质是DNA的载体，同时又是细胞核的组成部分。所以细胞核成为了遗传信息的贮存场所，因此，细胞核的另一个功能还可以表述为是遗传物质储存和复制的场所。到这里，我们可以完整地理解细胞核的功能，即：遗传物质储存和复制的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。（四）归纳总结，延伸拓展（5分钟）【教师】我们已经学习了细胞核，结合前面学习的细胞膜、细胞壁、细胞质等，我们已经学习了真核细胞的各种知识。我们知道，虽然细胞的体积很小，但是结构复杂而精巧，各组分之间分工明确，细胞膜、细胞壁、以及细胞中的各种细胞器都有一定的功能，来维持细胞的生命活动，所以我们称细胞是一个统一的整体。像动物细胞、植物细胞都是真核细胞的典型的代表，虽然动物细胞和植物细胞同属于真核细胞，但是他们之间还是有区别的。【PPT展示】动植物细胞模式图【提问】从这两个模式图中，我们可以发现动物细胞和植物细胞在结构上有什么区别？【学生】引导他们比较并归纳：1.先看看哪些是植物细胞中有而动物细胞中没有的。细胞壁，液泡，叶绿体。2.再看看哪些是动物细胞中有而植物细胞中没有的。设计意图：让学生初步了解染色体的结构和形态，为后面内容的学习作好铺垫。中心体和溶酶体。【总结】细胞壁是所有植物细胞所特有的结构，而（大）液泡只有成熟的植物细胞中才有，像植物根尖分生区细胞这些比较幼嫩的细胞是没有的。叶绿体是质体的一种，质体还包括了白色体，有色体等等，绿色植物中含有比较多的叶绿体，才呈现绿色，不是绿色的植物则是其它质体所占的比例比较大一点。（五）课堂小结（2分钟）【练习巩固】书本“思考与练习”【布置作业】学生自学教材第44~45页，学习原核细胞的结构，比较原核细胞和真核细胞在大小、细胞壁、细胞器、细胞核等方面的差异，然后完成下表：设计意图：学生边看图边比较，找出动植物细胞的区别。进一步加深对真核细胞亚显微结构的认识。板书设计多媒体展示区学生自由展示区课题主板书内容设计意图：培养学生的自学能力，让学生对原核细胞有更全面的认识。