資源簡介

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《遺傳信息主要存儲在細(xì)胞核中》教學(xué)設(shè)計
課題
第3節(jié)
遺傳信息主要存儲在細(xì)胞核中
單元
第三章
學(xué)科
生物
年級
高一
學(xué)習(xí)目標(biāo)與核心素養(yǎng)
學(xué)習(xí)目標(biāo)：闡明遺傳信息主要儲存在細(xì)胞核中；分析細(xì)胞核對于控制生物性狀和發(fā)育的作用。1.文化基礎(chǔ)：細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)及功能。2.自主發(fā)展：通過分析細(xì)胞核對于控制生物性狀和發(fā)育的作用，培養(yǎng)基于事實和證據(jù)進行演繹與推理的科學(xué)思維方法。形成結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生命觀念。3.社會參與：把握細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能在生物遺傳、培育和多樣性中的應(yīng)用。
重點
探究細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)及功能，培養(yǎng)基于事實和證據(jù)進行演繹與推理的科學(xué)思維方法。
難點
探究細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)及功能，培養(yǎng)基于事實和證據(jù)進行演繹與推理的科學(xué)思維方法。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課
播放視頻《細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)——人體的大腦》1831
年，英國植物學(xué)家布朗（R.
Brown）用顯微鏡觀察蘭花時，發(fā)現(xiàn)花朵外層表皮細(xì)胞中有一些不透光的近似圓形的區(qū)域。后來他觀察了許多種植物，發(fā)現(xiàn)在各種植物細(xì)胞中普遍存在一個"核"，這種結(jié)構(gòu)通常位于細(xì)胞的中央，他將之命名為細(xì)胞核（nucleus），并由此推斷這個"核"是細(xì)胞中不可或缺的成分。后來，生物學(xué)家證實細(xì)胞核普遍存在于細(xì)胞中。
課前查閱資料，播放視頻，了解關(guān)于細(xì)胞核的相關(guān)知識。
借助視頻，快速瀏覽關(guān)于細(xì)胞核的相關(guān)知識，導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
講授新課
一、細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動的控制中心除高等植物韌皮部成熟的_____________和哺乳動物成熟的___________等極少數(shù)細(xì)胞外，_______________都具有明顯的細(xì)胞核。一個細(xì)胞一般只有__________細(xì)胞核，在體積較大的細(xì)胞中可同時出現(xiàn)兩個甚至多個細(xì)胞核。探究：細(xì)胞核在生命活動中的重要作用探究實驗1：20世紀(jì)30年代，德國生物學(xué)家哈默林（J.Hammerling）利用傘藻做了一系列有關(guān)細(xì)胞核功能的研究實驗。播放視頻《傘藻的交叉嫁接實驗》傘藻實驗結(jié)論：傘藻“帽”的性狀是由細(xì)胞核控制的.分析討論1：傘藻交叉嫁接實驗?zāi)芊裢耆C明細(xì)胞核決定了傘帽形狀？提示：不能。因為嫁接實驗中，根部除了具有細(xì)胞核外，還有部分細(xì)胞質(zhì)，本實驗不能完全排除細(xì)胞質(zhì)的影響。探究實驗2：1950年，英國科學(xué)家洛奇（J.Lorch）和丹尼利發(fā)表文章稱，他們用兩種變形蟲完成了一系列________________實驗。用纖細(xì)的玻璃探針將變形蟲的____________移出，這些__________________會在
20d內(nèi)陸續(xù)死亡。在移出細(xì)胞核后的10min內(nèi)，再植入________________細(xì)胞核，變形蟲會陸續(xù)恢復(fù)正常形態(tài)和運動能力，其中有一些還能繼續(xù)分裂。分析討論2：變形蟲細(xì)胞核移植實驗表明細(xì)胞核具有什么功能？提示：變形蟲細(xì)胞核移植實驗說明細(xì)胞核具有控制細(xì)胞代謝的作用。結(jié)論：變形蟲的生長、分裂、再生、應(yīng)激性是由細(xì)胞核控制的。探究實驗3：美西螈核移植實驗結(jié)論：美西螈的皮膚顏色是由細(xì)胞核控制的.探究實驗4：蠑螈受精卵橫縊實驗結(jié)論：蠑螈細(xì)胞的分裂和分化是由細(xì)胞核控制的。探究實驗5：克隆羊多莉（播放視頻）分析討論3：怎樣理解細(xì)胞核在生命活動中具有不可或缺的地位？提示：資料分析表明細(xì)胞核是生物體遺傳性狀和細(xì)胞代謝的控制中心，沒有細(xì)胞核，細(xì)胞的命活動無法進行，也不能分裂繁殖，因此細(xì)胞核在生命活動中具有不可替代的作用。探究小結(jié)：無論是生物體性狀的___________，還是各種生命活動的正常進行，都離不開____________。細(xì)胞核是__________________和_____________的控制中心，在細(xì)胞生命活動中起著____________作用。細(xì)胞核是具有特殊界膜的重要結(jié)構(gòu)細(xì)胞核主要結(jié)構(gòu)包括_________（nuclear
membrane）、___________（chromatin）、________________（nucleolus）和_______________（nuclear
matrix
）。核膜（兩層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開。）核孔（實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交流和信息交流）核仁（與某種RNA以及核糖體的形成有關(guān)。）染色質(zhì)（主要由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其中DNA
是遺傳信息的載體）細(xì)胞核是____________________和___________的主要場所。細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)上的DNA儲存著_________________，調(diào)控著細(xì)胞的分裂、生長、分化、衰老和死亡等生命活動。DNA
還可以通過____________將遺傳信息傳遞給_______________，從而實現(xiàn)遺傳信息的延續(xù)。三、學(xué)業(yè)檢測與鞏固練習(xí)1.原生動物喇叭蟲的再生能力很強，人們常用切割手術(shù)研究它的細(xì)胞核在再生中的功能以及各種細(xì)胞器的發(fā)生過程。（l）在適宜的環(huán)境中，若將喇叭蟲切成如圖所示的3段，你認(rèn)為哪一段能夠再生成喇叭蟲？為什么？（2）如果要證明細(xì)胞質(zhì)對于喇叭蟲的生存也是不可缺少的，應(yīng)如何設(shè)計實驗？【答案】中間段可以再生。因為中間段的細(xì)胞具有質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等比較完整結(jié)構(gòu)。(2)將細(xì)胞核單獨移出，細(xì)胞核并不能獨立生存和再生，因此可以證明細(xì)胞質(zhì)也是喇叭蟲生存不可或缺的。2.20世紀(jì)50年代，英國發(fā)育生物學(xué)家戈登利用非洲爪蟾做過一個劃時代的實驗：他先用紫外線照射爪蟾的卵細(xì)胞，破壞其細(xì)胞核，然后將另一只爪蟾蝌蚪腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞核植入其中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)一部分卵細(xì)胞可以發(fā)育成蝌蚪，其中有幾只蝌蚪竟然繼續(xù)發(fā)育成為成熟的爪蟾。（l）爪蟾蝌蚪的細(xì)胞核從腸上皮細(xì)胞取出后，很快夫去活性，失去細(xì)胞核的細(xì)胞質(zhì)部分在一段時間后也會失活，原因是什么？（2）實驗中，有幾只蝌蚪最后發(fā)育成了成熟爪蟾。請預(yù)測其體色花紋與提供卵細(xì)胞還是提供腸上皮細(xì)胞的爪蟾更相似，為什么？（3）戈登的實驗，盡管只有極少數(shù)重組細(xì)胞能發(fā)育到成體爪蟾，他的技術(shù)和方法卻開路了一個嶄新的領(lǐng)域，是一項重大突破。為什么？【答案】(1)失去細(xì)胞核的細(xì)胞質(zhì)短時間內(nèi)可以存活，因為細(xì)胞核提供給細(xì)胞質(zhì)保證其正常命活動的組分還會存續(xù)一段時間。(2)與提供上皮細(xì)胞的爪蟾相似。因為上皮細(xì)胞提供的是細(xì)胞核。(3)戈登實驗證明了動物分化成熟的體細(xì)胞的細(xì)胞核依然具有全能性，這為高等動物克隆技術(shù)打開了大門。
【學(xué)習(xí)活動一】學(xué)生閱讀課本P68—70，聯(lián)系實際，分析相關(guān)材料，探究相關(guān)實驗，提出實驗結(jié)。分析實驗表格，推理結(jié)論?！緦W(xué)習(xí)活動二】學(xué)生閱讀課本P70—71，結(jié)合實驗探究結(jié)論，分析細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能。小組討論，完成表格，完成相關(guān)探究，解決相關(guān)問題。根據(jù)所學(xué)，完成相關(guān)練習(xí)
引導(dǎo)學(xué)生閱讀，通過閱讀，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力；分析相關(guān)材料，探究相關(guān)實驗，提出實驗結(jié)，，培養(yǎng)基于事實和證據(jù)進行演繹與推理的科學(xué)思維方法。形成結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生命觀念。通過實驗表格，培養(yǎng)學(xué)生推理的能力，鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力，提高學(xué)生分析問題，解決問題的能力。通過閱讀，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力，加深學(xué)生對概念的認(rèn)識，形成結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的生命觀念。通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生溝通、交流能力，增強團隊合作意識，同時聯(lián)系實際，解決實際問題，發(fā)展學(xué)生分析、推理思維能力。回顧舊知，鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識，通過問題探究，提高學(xué)生演繹和推理的科學(xué)思維。
課堂小結(jié)
1.通過傘藻實驗證明細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳特性和代謝活動的控制中心。2.變形蟲實驗及數(shù)據(jù)分析，證明細(xì)胞生命活動由細(xì)胞核來決定。3.細(xì)胞核由核膜、核孔、染色質(zhì)、核基質(zhì)構(gòu)成。4.核膜（兩層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開。）5.核孔（實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交流和信息交流）6.核仁（與某種RNA以及核糖體的形成有關(guān)。）7.染色質(zhì)（主要由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其中DNA
是遺傳信息的載體）8.細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲存核復(fù)制的主要場所
板書
第3節(jié)
遺傳信息主要存儲在細(xì)胞核中一、細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動的控制中心探究實驗：傘藻交叉嫁接實驗、變形蟲細(xì)胞核移植、美西螈核移植實驗、蠑螈受精卵橫縊實驗、克隆羊多莉二、細(xì)胞核是具有特殊界膜的重要結(jié)構(gòu)核膜、核孔、染色質(zhì)、核基質(zhì)細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲存核復(fù)制的主要場所
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第3節(jié)
遺傳信息主要存儲在細(xì)胞核中
滬科版
高中生物
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
闡明遺傳信息主要儲存在細(xì)胞核中；分析細(xì)胞核對于控制生物性狀和發(fā)育的作用。
1.文化基礎(chǔ)：細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)及功能。
2.自主發(fā)展：通過分析細(xì)胞核對于控制生物性狀和發(fā)育的作用，培養(yǎng)基于事實和證據(jù)進行演繹與推理的科學(xué)思維方法。形成結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生命觀念。
3.社會參與：把握細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能在生物遺傳、培育和多樣性中的應(yīng)用。
細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)——人體的大腦
1831
年，英國植物學(xué)家布朗（R.
Brown）
用______________觀察蘭花時，發(fā)現(xiàn)花朵外層表皮
細(xì)胞中有一些不透光的______________的區(qū)域。后
來他觀察了許多種植物，發(fā)現(xiàn)在各種植物細(xì)胞中
普遍存在一個"核"，這種結(jié)構(gòu)通常位于細(xì)胞的中央，他將之命名為_______________（nucleus），并由此推斷這個"核"是細(xì)胞中不可或缺的成分。后來，生物學(xué)家證實細(xì)胞核普遍存在于細(xì)胞中。
顯微鏡
近似球形
細(xì)胞核
一、細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動的控制中心
除高等植物韌皮部成熟的_____________和哺乳動物成熟的___________等極少數(shù)細(xì)胞外，_______________都具有明顯的細(xì)胞核。一個細(xì)胞一般只有__________細(xì)胞核，在體積較大的細(xì)胞中可同時出現(xiàn)兩個甚至多個細(xì)胞核。
篩管細(xì)胞
紅細(xì)胞
真核細(xì)胞
一個
探究：細(xì)胞核在生命活動中的重要作用
探究實驗1：20世紀(jì)30年代，德國生物學(xué)家哈默林（J.Hammerling）利用傘藻做了一系列有關(guān)細(xì)胞核功能的研究實驗。
傘藻的交叉嫁接實驗視頻
分析討論1：
傘藻交叉嫁接實驗?zāi)芊裢耆C明細(xì)胞核決定了傘帽形狀？
提示：不能。因為嫁接實驗中，根部除了具有細(xì)胞核外，還有部分細(xì)胞質(zhì)，本實驗不能完全排除細(xì)胞質(zhì)的影響。
傘藻實驗結(jié)論：傘藻“帽”的性狀是由_________________控制的.
細(xì)胞核
1950年，英國科學(xué)家洛奇（J.Lorch）和丹尼利發(fā)表文章稱，他們用兩種變形蟲完成了一系列________________實驗。用纖細(xì)的玻璃探針將變形蟲的____________移出，這些__________________會在
20d內(nèi)陸續(xù)死亡。在移出細(xì)胞核后的10min內(nèi)，再植入________________細(xì)胞核，變形蟲會陸續(xù)恢復(fù)正常形態(tài)和運動能力，其中有一些還能繼續(xù)分裂。
細(xì)胞核移植
細(xì)胞核
無核變形蟲
同種或異種
探究實驗2：
分析討論2：
變形蟲細(xì)胞核移植實驗表明細(xì)胞核具有什么功能？
提示：變形蟲細(xì)胞核移植實驗說明細(xì)胞核具有控制細(xì)胞代謝的作用。
鉤核
死亡
死亡
植入核
正常生活
正常生活
死亡
一段時間
結(jié)論：變形蟲的生長、分裂、再生、應(yīng)激性是由
控制的。
細(xì)胞核
核移植
去核
取核
？
黑美西螈
白美西螈
卵細(xì)胞
胚胎細(xì)胞
探究實驗3：美西螈核移植實驗
結(jié)論：美西螈的皮膚顏色是由
控制的.
細(xì)胞核
探究實驗4：蠑螈受精卵橫縊實驗
無核
有核
擠核
結(jié)論：蠑螈細(xì)胞的
和
是由細(xì)胞核控制的。
分裂
分化
探究實驗5：克隆羊多莉
怎樣理解細(xì)胞核在生命活動中具有不可或缺的地位？
分析討論3：
提示：資料分析表明細(xì)胞核是生物體遺傳性狀和細(xì)胞代謝的控制中心，沒有細(xì)胞核，細(xì)胞的命活動無法進行，也不能分裂繁殖，因此細(xì)胞核在生命活動中具有不可替代的作用。
無論是生物體性狀的___________，還是各種生命活動的正常進行，都離不開____________。細(xì)胞核是__________________和_____________的控制中心，在細(xì)胞生命活動中起著____________作用。
探究小結(jié)：
表達(dá)
細(xì)胞核
細(xì)胞遺傳特性
代謝活動
決定性
二、細(xì)胞核是具有特殊界膜的重要結(jié)構(gòu)
細(xì)胞核主要結(jié)構(gòu)包括_________（nuclear
membrane）、___________（chromatin）、________________（nucleolus）和_______________（nuclear
matrix
）。
核膜
染色質(zhì)
核仁
核基質(zhì)
細(xì)胞核的平面結(jié)構(gòu)圖
核膜（
層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開。）
雙
物質(zhì)交換
核孔（實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的
和
）
信息交流
核仁（與
以及
的形成有關(guān)。）
某種RNA
核糖體
染色質(zhì)（主要由
和
構(gòu)成
其中
是遺傳信息的載體）
DNA
蛋白質(zhì)
DNA
染色質(zhì)
染色體
同種物質(zhì)
成分相同
主要含有
和
特性相同
易被
染色
功能相同
在細(xì)胞分裂時，其上的
攜帶的
，從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，保證了
的一致性。
形態(tài)不同
實質(zhì)
染色體
染色質(zhì)
螺旋化
解螺旋
DNA
蛋白質(zhì)
堿性染料
遺傳信息
DNA分子
遺傳性狀
細(xì)長的絲狀
光鏡下能看到的結(jié)構(gòu)圓柱狀或桿狀
二者實際上是同一物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)
細(xì)胞核是____________________和___________的主要場所。細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)上的DNA儲存著_________________，調(diào)控著細(xì)胞的分裂、生長、分化、衰老和死亡等生命活動。DNA
還可以通過____________將遺傳信息傳遞給_______________，從而實現(xiàn)遺傳信息的延續(xù)。
遺傳物質(zhì)儲存
復(fù)制
遺傳信息
自我復(fù)制
子細(xì)胞
三、學(xué)業(yè)檢測與鞏固練習(xí)
1.原生動物喇叭蟲的再生能力很強，人們常用切割手術(shù)研究它的細(xì)胞核在再生中的功能以及各種細(xì)胞器的發(fā)生過程。
（1）在適宜的環(huán)境中，若將喇叭蟲切成如圖所示的3段，你認(rèn)為哪一段能夠再生成喇叭蟲？為什么？
提示：中間段可以再生。因為中間段的細(xì)胞具有質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等比較完整結(jié)構(gòu)。
（2）如果要證明細(xì)胞質(zhì)對于喇叭蟲的生存也是不可缺少的，應(yīng)如何設(shè)計實驗？
提示：將細(xì)胞核單獨移出，細(xì)胞核并不能獨立生存和再生，因此可以證明細(xì)胞質(zhì)也是喇叭蟲生存不可或缺的。
2.20世紀(jì)50年代，英國發(fā)育生物學(xué)家戈登利用非洲爪蟾做過一個劃時代的實驗：他先用紫外線照射爪蟾的卵細(xì)胞，破壞其細(xì)胞核，然后將另一只爪蟾蝌蚪腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞核植入其中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)一部分卵細(xì)胞可以發(fā)育成蝌蚪，其中有幾只蝌蚪竟然繼續(xù)發(fā)育成為成熟的爪蟾。
（1）爪蟾蝌蚪的細(xì)胞核從腸上皮細(xì)胞取出后，很快夫去活性，失去細(xì)胞核的細(xì)胞質(zhì)部分在一段時間后也會失活，原因是什么？
提示：失去細(xì)胞核的細(xì)胞質(zhì)短時間內(nèi)可以存活，因為細(xì)胞核提供給細(xì)胞質(zhì)保證其正常命活動的組分還會存續(xù)一段時間。
提示：與提供上皮細(xì)胞的爪蟾相似。因為上皮細(xì)胞提供的是細(xì)胞核。
（2）實驗中，有幾只蝌蚪最后發(fā)育成了成熟爪蟾。請預(yù)測其體色花紋與提供卵細(xì)胞還是提供腸上皮細(xì)胞的爪蟾更相似，為什么？
（3）戈登的實驗，盡管只有極少數(shù)重組細(xì)胞能發(fā)育到成體爪蟾，他的技術(shù)和方法卻開路了一個嶄新的領(lǐng)域，是一項重大突破。為什么？
提示：戈登實驗證明了動物分化成熟的體細(xì)胞的細(xì)胞核依然具有全能性，這為高等動物克隆技術(shù)打開了大門。
3．生物體進行代謝和遺傳的基本單位是
(
)
A.蛋白質(zhì)分子
B.
DNA分子
C.細(xì)胞核
D．細(xì)胞
D
4．下圖是植物細(xì)胞部分膜結(jié)構(gòu)示意圖，其中屬于細(xì)胞核的是
(
)
D
5.
如圖為細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式圖（[
]填標(biāo)號，
填相應(yīng)名稱），試回答：
(1)圖中對核內(nèi)物質(zhì)起屏障作用的是[
]
，它是由
層膜構(gòu)成的，細(xì)胞質(zhì)合成的蛋白質(zhì)是通過其上的[
]
進入細(xì)胞核的。
(2)遺傳信息存在于
上。
(3)結(jié)構(gòu)[②]
的功能是：
與某種RNA及核糖體的形成有關(guān)
③
④
核膜
雙
核孔
染色質(zhì)
核仁
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