資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 生物 年級 高一 學期 秋季
課題 第二章第三節細胞核
教科書 書 名：普通高中教科書生物學必修1分子與細胞 出版社：北京師范大學出版社
教學目標
1.基于傘藻及克隆羊實驗，歸納、概括并闡述細胞核的功能。 2.通過設計傘藻的核移植實驗，掌握科學探究的思路和方法。 3.通過閱讀教材，觀察和分析圖片，概述細胞核的結構，描述原核細胞與真核細胞的異同點，初步形成結構與功能觀。 4.運用生物學相關知識，對“三親嬰兒”等現實生活問題做出理性解釋和判斷，逐步培養解決生產、生活問題的擔當和能力，關注中國科學發展的成果，增強文化自信。
教學重難點
學生在初中學習過細胞核是“遺傳信息庫”，知道細胞中存在遺傳物質，但對細胞核的具體結構、遺傳物質如何存在以及細胞核如何控制細胞生命活動的認識是很零散、淺顯的。 本節課中通過科學分析資料，探究學習等方式，歸納概括出細胞核的功能。通過學生自主學習，回答問題的方式完成對于細胞核結構的理解。通過觀察真核細胞和原核細胞的對比圖總結出二者的異同點。同時，在學習過程中滲透體細胞克隆猴以及“三親嬰兒”的培育過程，培養學生關注科學成就的社會責任感，提升學生的民族自豪感。 教學重點： 1.利用傘藻系列實驗引導學生理解細胞核的重要功能。 2.進一步從結構與功能相適應的角度說明細胞核的亞顯微結構。 3.描述真核細胞與原核細胞的最大區別是原核細胞沒有由核膜包被的細胞核。
教學難點： 1.從結構與功能相適應的角度說明細胞核的亞顯微結構。 2.理解細胞核是細胞生命活動的控制中心。
教學過程
學習階段教師活動學生活動設計意圖展示克隆猴“中中”和“華華”[1]視頻及圖片，創設情境，導入新課。創設情景,播放視頻，出示圖片，教師介紹世界上首例體細胞克隆猴的誕生以及講解該成果的研究意義。感受細胞核的重要性，體會中國科學家取得的科學成就，學生產生民族自豪感的同時，引發學生思考，細胞核的功能有哪些？借助圖片資料和科研成果，感 知細胞核的重要性。尋找證據，探究功能。過渡：對于克隆技術，同學們最了解的克隆動物是哪一只呢？ 是克隆羊多莉，那么克隆技術是如何進行的呢？ 證據1：克隆羊的培育 展示并講解克隆羊的培育過程，提出問題：克隆羊的性狀與母羊B幾乎完全一致，這說明了什么？ 引導學生得出相應結論。 過渡：通過克隆羊“多莉”的誕生實驗，人們發現了細胞核對于多細胞生物的重要作用。除了克隆技術，什么樣的實驗也能夠幫助我們尋找到細胞的控制中心呢？單細胞生物由一個細胞組成，但也能完成各項生命活動。人們既能直接對細胞進行實驗操作，又能直觀觀察到生命活動的變化，是研究細胞各結構功能的良好材料。引出傘藻的相關實驗。 證據2：傘藻的切割、嫁接和核移植實驗 （1）認識傘藻 （2）傘藻實驗 ①傘藻切割實驗 Q：切下的傘帽不能獨立存活而剩余部分能夠存活，這說明細胞的控制中心存在于哪里？切去傘帽后為什么能夠生出跟原來形狀相同的傘帽？長出的傘帽形態是由剩余的傘柄決定還是假根決定的呢？提出傘藻的嫁接實驗。 ②傘藻嫁接實驗 將兩種傘藻的帽切去，再將傘柄切斷，并分別嫁接到對方的假根上，觀察實驗結果。 Q1：實驗結果說明什么？ 過渡：假根細胞中既有細胞核，又有細胞質，那么傘藻的“帽”的形狀是由假根細胞的什么結構決定的？引導學生思考問題，設計實驗，嘗試得出結論。提出傘藻的核移植實驗。 ③傘藻核移植實驗 將菊花形帽傘藻的核移植到去核并去“帽”的傘形帽傘藻的假根中，實驗結果表明傘藻的“帽”的形狀是由細胞核決定的。 總結：通過這兩個資料，引導學生分別得出相應的結論。 教師講解：除了傘藻這種單細胞植物外，科學家們還將單細胞動物大變形蟲切割成有核和無核兩部分，結果同樣是只有有核部分存活。這些證據共同證明細胞的生命活動離不開細胞核。在傘藻的嫁接和核移植實驗中，新生傘帽的形狀取決于細胞核，克隆羊的培育結果是多莉與供核母羊性狀幾乎完全一致，這是因為遺傳信息主要儲存在細胞核中。引導學生概括出細胞核的功能。學習任務一：尋找證據，探究功能 通過證據1得出結論：克隆羊的性狀是由細胞核控制的。 通過證據2中傘藻的切割實驗啟發學生思考：傘藻切割后長出的新傘帽與原形狀相同的原因是什么？傘帽的形狀是由剩余的柄決定還是假根決定的呢？ 通過證據2中傘藻的嫁接實驗得出以下結論：傘藻傘帽的形狀是由假根決定的。 嘗試自己根據科學實驗的一般程序設計出傘藻的核移植實驗，并預期結果。 通過證據2得出以下結論：傘藻的“帽”的形狀是由細胞核決定的 通過尋找證據，在老師的引導下總結出細胞核的功能：儲存遺傳信息的主要場所，真核細胞生命活動的控制中心。通過克隆羊的培育過程以及傘藻嫁接和核移植實驗等資料分析，讓學生體驗科學工作的方法和過程提高學生的科學探究能力。 思路從材料的選擇，引導學生分析實驗，在實驗的基礎上進一步提出新問題，思考解決問題的思路方法，層層深入，從對實驗過程和結果的分析中，獲得對細胞核功能的感性認識。 展示三親嬰兒[2]視頻細胞核功能的應用。過渡：通過遺傳物質的存在位置，提出線粒體中遺傳物質異常會導致一些疾病。引導學生認識到細胞核的功能在醫療領域具有重要作用。 學生看完視頻之后，引導學生總結出三親嬰兒的培育過程。 教師講述“三親嬰兒”這項技術的意義：三親嬰兒既保留了母本1卵母細胞核所含有的全部遺傳信息，又避免了將線粒體遺傳病遺傳給下一代，為無數家庭帶來了幸福和希望。 嘗試理解“三親嬰兒”的培育過程，對細胞核功能的應用有更深刻的認識。 讓學生了解以細胞學原理和技術為基礎的輔助生殖技術，樹立正確的世界觀。 問題引導，闡明結構。 過渡：所以細胞核具有如此重要的功能，是與它的結構分不開的。那么，接下來我們一起來學習細胞核的結構。請同學們閱讀教材P41中的圖2-40，思考以下三個問題： 1.細胞核主要由哪幾部分結構組成？ 功能分別是什么？ 2.結合核仁和核孔的功能，思考細胞代謝的旺盛程度與核仁大小及數目之間的關系？ 3.染色質主要由什么物質構成？比較染色質和染色體之間的異同點？ 展示細胞核圖片講解問題1： 用電子顯微鏡觀察細胞核可見細胞核具有 5部分結構。 過渡：與細胞外有質膜包裹著一樣，細胞核的最外面有核膜。講解核膜相關知識。 過渡：核膜并不完全連續，核膜并不完全連續，上面有許多孔狀結構，叫作核孔。講解核孔相關知識。 過渡：通過細胞核功能的學習，同學們已經知道了遺傳信息主要儲存在細胞核中，細胞中的遺傳物質是DNA，說明DNA在細胞核中存在，同學們觀察圖片就可以發現，DNA是和蛋白質結合在一起形成了細絲狀結構，我們將這一個結構稱為染色質。 展示核膜核仁圖片講解問題2：在代謝旺盛的細胞中，需要更加頻繁的物質交換和信息交流，需要更多的核糖體合成大量的蛋白質，引導學生思考細胞代謝的旺盛程度與核仁大小及數目之間的關系？ 展示圖片講解問題3：染色質是極細的絲狀物，因容易被堿性染料染成深色而得名。染色質和我們之前學習過的染色體有何異同點呢？其實染色質與染色體都主要由DNA和蛋白質組成，是同種物質，染色質是存在于細胞未分裂時的絲狀物，當細胞分裂時，細胞核解體，染色質折疊壓縮成短棒狀的染色體，分裂結束時，染色體又恢復成細絲狀的染色質。所以說，染色體和染色質是同一種物質在細胞的不同時期的兩種存在狀態。 教師總結：細胞中的遺傳物質是DNA，細胞核中的染色體是細胞中DNA的主要載體。DNA中儲存的遺傳信息能夠通過控制蛋白質的合成調控細胞的生命活動。在傘藻的切割實驗中，無核部分無法繼續合成新的蛋白質，因此不能長期存活。在傘藻的嫁接和核移植實驗中，DNA控制產生了新的傘帽蛋白，決定了新傘帽的形狀。可見，正是因為DNA主要儲存在細胞核中，細胞核才成了細胞的控制中心。這也體現了細胞核的結構和功能是相適應的。 學習任務二：自主閱讀教材P41中的圖2-40，思考問題： 1．描述細胞核的5部分結構： ①核膜由2層膜構成，將核內物質與細胞質分開，互不干擾，保證生命活動的有序性； ②核孔是大分子物質進出細胞核的通道； ③核仁是合成核糖體RNA和組裝核糖體的場所； ④染色質是DNA是和蛋白質結合形成的細絲狀結構； ⑤核基質是核內透明的液態膠狀物質。 在教師的引導下回答第2個問題：細胞代謝越旺盛，核仁越大，核孔越多。 嘗試理解第3個問題：染色體和染色質是同一種物質在細胞的不同時期的兩種存在狀態。 通過對于細胞核結構的學習，更加深入地理解了細胞核的功能。 在教師引導下，學生理解：細胞核的結構和細胞核的功能是相適應的。 組織學生進行自主閱讀課本，回答問題，建立結構與功能相適應的生命觀念。展示圖片，講解細胞核的位置、形狀、數目。引導學生觀察圖片，總結細胞核的位置、形狀、數目。通過觀察人口腔上皮細胞和洋蔥鱗片葉表皮細胞的圖片，總結出細胞核的位置、形狀、數目。 細胞核通常位于細胞中央，呈球形或卵形，通常一個核。但也有特例：比如哺乳動物成熟的紅細胞和被子植物的篩管細胞沒有細胞核，脊椎動物的骨骼肌細胞有幾十個甚至幾百個細胞核，草履蟲有大、小兩個細胞核。通過觀察圖片，歸納概括出細胞核的形狀、位置、數目，使學生形成良好的科學思維習慣。觀察圖片，比較真核細胞和原核細胞的異同點。過渡:請同學們觀察細菌和藍細菌結構模式圖，思考問題：是否所有的細胞都有成形的細胞核呢？ 引導學生回答問題，并講解：由原核細胞構成的生物稱為原核生物。動物、植物、真菌和原生生物的細胞中都具有成形的細胞核，這樣的細胞統稱為真核細胞，由真核細胞構成的生物稱之為真核生物。那么，真核細胞和原核細胞有哪些異同點呢？ 展示圖片，引導學生仔細觀察，找出真核細胞和原核細胞在大小、細胞壁、細胞器等方面的區別，最后找出二者的共同點。學習任務三：通過認真觀察圖片發現：有些細胞如細菌、藍細菌都沒有成形的細胞核，這類細胞是原核細胞。 在教師的引導下，學生觀察細菌、藍細菌、動物、植物細胞的四幅圖片，總結出：原核細胞與真核細胞最大的區別在于原核細胞沒有由核膜包被的細胞核，并理解擬核的概念。 學生仔細觀察圖片，在教師的引導下嘗試概括真核細胞和原核細胞在大小、細胞壁、細胞器等方面的區別，最后找出二者的共同點。 即：①真核細胞與原核細胞最根本的區別在于有無核膜；②原核細胞較小，而真核細胞較大；③真核細胞中有多種復雜的細胞器，如內質網、線粒體、高爾基體，而原核細胞不具有這些具膜結構的細胞器，但二者都含有核糖體；④原核細胞中除支原體，真核細胞中除動物細胞外都有細胞壁，但是二者細胞壁的成分不同。如細菌細胞壁的成分是肽聚糖，而植物細胞壁的成分是纖維素和果膠。 真核細胞和原核細胞的共同點：都含有質膜和細胞質，細胞質中都有核糖體，而且都以DNA作為遺傳物質。引導學生認識原核細胞和真核細胞。 培養學生獲取圖片信息，觀察圖片，分析問題的能力。 通過兩種細胞異同點的梳理、總結，認同細胞的多樣性與統一性，以及真核細胞和原核細胞的聯系與發展。課堂小結教師總結本節課知識內容，以概念圖形式呈現知識結構。 說出本節課的主要內容，嘗試繪制概念圖，建構知識體系。通過細胞核的功能和結構的學習，深刻的體會到了結構與功能相適應的這一生命觀念。并認識到了真核細胞和原核細胞的異同點。對本節課所學的知識有更深刻的認識。領悟細胞核的結構和功能。作業布置經過本節課的學習，我們已經清楚的認識到了真核細胞和原核細胞的異同點。所以請同學們在課后完成作業一：比較二者的異同點，完成表格。并且自行組成實踐小組，閱讀課本43頁，進行實踐探究并完成下列思考題。認真聽老師布置的作業。通過布置作業，學生在課后完成，加深學生對本節課所學知識的印象。
教學反思 我對本節課的設計是將知識點分為三塊內容：一是細胞核的功能，二是細胞核的結構，三是真核細胞和原核細胞的異同點比較。本節課的優點有： 1.我首先以體細胞克隆猴的視頻激發學生的興趣，引導學生和教師一起尋找證據，探究細胞核的功能，克隆羊和傘藻切割、嫁接、核移植實驗層層深入，內容看似簡單，但要在探究活動中避免平鋪直敘，發揮學生的主體地位，并不是一件容易的事情。所以我在設計的時候想了很多過渡詞，以便學生的注意力能在教師的引導下集中在課堂上。 2.在分析資料、思考問題、解決問題的過程中，強化實驗結果與結論之間一一對應關系，培養學生基于事實與證據歸納概括形成概念的能力，逐步培養了學生的科學思維。 3.教材中“三親嬰兒”的內容在本節課的最后，但我認為這塊內容屬于細胞核功能的應用，所以我將這部分內容放在了細胞核功能之后，以便于讓學生對于細胞核功能有更深刻的認識。 4.在比較真核細胞和原核細胞的異同點時，我沒有讓學生在課堂上就進行表格填空，而是引用了細菌、藍細菌、動物、植物細胞的亞顯微結構模式圖，讓學生能直觀的進行二者的比較，在課后補充完成真核細胞和原核細胞的比較表格。 本節課還存在一些不足之處，比如： 1.由于本節課新課標要求的容量較大，細胞核功能的學習對于學生科學思維要求較高，部分學生可能會出現思維脫節的問題。 2.在講解細胞核的相關知識時，應該注重與生活的聯系，如DNA的親子鑒定等的應用，讓學生理解DNA遺傳物質攜帶者的角色，通過豐富的生活實例，讓學生了解到書本上的知識源于生活，源于觀察。 3.除了“三親嬰兒”外，應查閱資料，找出更多關于細胞核功能的應用實例，提高學生的學習興趣。

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