《细胞核——系统的控制中心》教案

《细胞核——系统的控制中心》教案题目：《细胞核——系统的控制中心》
教学目的：1 阐明细胞核的结构和功能
2 尝试制作真核细胞的三维结构模型
3 认同细胞核是细胞生命系统的控制中心
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：理解细胞核是细胞生命系统的控制中心
教学手段：多媒体
课时安排：2课时
教学过程：细胞内部像一个繁忙的工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”，这些“车间”都有一定的结构，如线立体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等，这些都是细胞器。

我们知道这些细胞器内部进行着有条不紊的生物化学反应，并且彼此之间互不干扰。

那为什么细胞能够如此精确而有序的进行这些生物化学反应呢？一个工厂要正常运行，必须要有厂长的正确领导和控制，可以说厂长是一个灵魂人物，是整个工厂的核心，那么在细胞这个工厂中，它的灵魂，控制中心是什么呢？
一 导入：一个班级中学习生活和日常工作的管理者和指导者是谁？（班主任）一个学校中整体教育教学工作的统领者是谁？（校长） 那么细胞作为一个整体，它的内部时刻进行着有条不紊的化学反应是不是也应该有个控制者呢？——细胞核，今天我们就来学习第三节细胞核——系统的控制中心。

二 新课：
师： 哪一类细胞才具有真正的细胞核？
生：真核细胞
师：原核细胞中没有成形的细胞核，它的遗传物质集中的区域是？
生：拟核
师：是不是所有的真核细胞都有细胞核呢？不是的话请你列举出实例。

生：哺乳类动物成熟的红细胞就没有细胞核。

师：介绍除极少数细胞外，大多数真核细胞都细胞核；其中少数具有多个细胞核，例如：某种草履虫有两个细胞核（一个与营养有关，一个与生殖有关），人体的骨骼肌细胞含有多个核，大多数的真核细胞都有一
个细胞核。

并且细胞核通常是球形或卵性。

过渡：细胞核都有哪些功能呢？
（引导：生物是建立在实验基础上的一门学科，科学家们为了研究这个问题做了哪些实验，今天我们就沿着科学家走过的足迹，去探讨和学习如何进行科学探究）
图片：黑白美西螈
师：美西螈是一种两栖类动物，根据肤色的不同分为两种，科学家们发现问题：美西螈的肤色是由细胞核还是细胞质控制的呢？假设：美西螈的肤色由细胞核控制的。

所以设计了两种美西螈的核移植实验（实验一）。

请你自学这个实验，得出什么结论。

生：美西螈的肤色由细胞核控制的
师：美西螈可能你不太熟悉，科学家们利用类似的核移植方法诞生的动物明星——多莉，谁能描述一下多莉是怎样产生的呢？
生：多莉的产生涉及了三只母羊，将B羊的乳腺细胞核提取出来融入到A 羊去核的卵细胞中，待新的细胞形成胚胎后植入C羊的子宫中，最后C羊生下了多莉。

师：描述的非常详细，那么多莉长得像谁呢？为什么呢？
生：像B羊，因为多莉的细胞核来自B羊。

师：结合实验一和多莉的产生过程，你能不能说说生物体的性状遗传主要是由细胞核还是细胞质决定的呢？
生：细胞核
师：主要和细胞核中的什么物质有关呢？
生：DNA
师：通过前面的学习我们知道DNA是遗传信息的主要载体，细胞核又是DNA主要的储存场所，所以我们说细胞核是遗传信息库，这就是细胞核最主要的一方面功能。

（板书：一功能：遗传信息库）
师：细胞核除了能控制生物体的性状遗传，他能不能控制生物体的形态结构建成呢？
（伞藻图片）介绍伞藻是单细胞的绿藻，分为伞帽，柄和假根，其中细胞核位于假根部位，伞藻再生性很强，即伞帽切除之后，很短时间内能够生出新的伞帽，那么是什么决定了伞帽的形态呢？是细胞核还是细胞质呢？
生：提出假设：细胞核决定了伞藻帽的形态建成。

师：你能否设计一个实验在证实自己的假设呢？
生：将两种伞藻帽切除并且去掉核，再分别植入另外一种的细胞核，看看它们分别再生出来哪种形态的帽。

师：你很有发展成科学家的潜质，非常好。

但是科学家们当时并没有直接想到利用核移植来验证，而是先做了两种伞藻嫁接的实验（展示实验过程图）
师：通过嫁接实验能不能马上得出结论细胞核决定了伞藻帽的形态呢？生：不能，因为假根部分还有部分细胞质存在，所以不能排除细胞质的影响。

师：所以科学家们又进一步进行了核移植实验来验证，最终证实了细胞核决定了生物体的形态建成。

师：前两个实验我们可以看到细胞核与细胞的遗传有关，那细胞核与细胞的代谢活动有没有关系呢？细胞代谢活动包括哪些？
生：细胞的生长，分裂和分化，细胞的摄食，对外界刺激的反应等等师：首先我们来看细胞核与细胞的分裂分化有什么关系吗？提出假设……科学家们是怎么样设计实验来验证细胞核与细胞分裂分化的关系，自学资料2：蝾螈受精卵的横缢实验，然后请一位同学来陈述科学家们的实验思路。

生：科学家们的思路是将蝾螈受精卵人为的分为有核部分和无核部分，然后观察两个部分的细胞分裂分化情况……
师：通过实验结果分析我们可以得出：细胞核与细胞的分裂分化有关。

细胞核与细胞其他的生命活动有关系吗？如果利用变形虫为实验对象，你能设计一个缜密的实验来验证吗？
生：将变形虫切割分成有核的部分和无核的部分，观察两部分的生命活动情况。

师：很好，科学家们也做了类似的实验，结果发现有核的部分能过正常的生活，无核的部分则表现出只能消化已吞噬的食物，却不能主动摄食，对外界的刺激无反应，同时内部的细胞器退化，最终这部分死亡。

那么这个实验是不是十分严密呢？有没有漏洞呢？
生：细胞质内有大量的细胞器，很可能通过切割使两部分的细胞器分布不均，造成了无核的部分没有细胞器也就不能再继续生存下去。

（师应补充：细胞质中也有少量的DNA和RNA在一定程度上也能影响生物体的生命活动）
师：很好，如果要排除这种影响，我们可以将一个变形虫的细胞核提取出来，看看剩下完成的细胞质的生命活动状态，结果表现和刚才无核部分相同，最终死亡。

如果在这部分细胞质没有死亡之前移入同种变形虫的细胞核，它有可以正常的生活。

可见主要是细胞核控制着细胞的生命活动。

师：总结这四个实验，一二两个实验主要是说明了细胞核和遗传的关
系，三四两个实验则是说明了细胞核与细胞代谢的关系，所以体现了细胞核的另外一方面重要作用：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。

过渡：为什么细胞核能控制细胞的遗传和代谢呢？结构决定功能，下面我们来看看细胞核有哪些结构？
（生看细胞核结构图自学）
生：细胞核包括核膜，核孔，核仁以及染色质
师：细胞核外侧有膜结构包被，分为两层：内膜和外膜（外膜上有大量的核糖体），它是分隔了谁呢？
生：分隔了细胞核与细胞质
师：内外两层核膜在某些地方融合形成开孔，即核孔，它是核质交流的通道。

核仁是细胞核中间球状小体，它与rRNA以及核糖体的形成有关，并且在细胞分裂中会周期性的消失和重建。

师：图中哪些结构是染色质呢？（被染成深色的部分）请同学自学54页内容，然后回答染色质主要由哪两种物质构成？它由什么特性？染色质和染色体的关系是如何的？（学生看书自学）
生：染色质由DNA和蛋白质构成，在细胞内成丝状
师：染色质是DNA的主要载体，在细胞的分裂中十分重要，我们经常要利用显微镜来观察，但它十分细，不易观察，因此我们要将它进行染色，用什么染料？
生：碱性染料
师：染色质可以被碱性染料染成深色，故此得名染色质。

那么染色体在细胞中呈什么形态呢？（杆状）（对照染色质和染色体的结构图）染色质由DNA 圈裹蛋白质形成的长丝状，当细胞分裂时染色质随着细胞核的裂解逐渐螺旋形成了杆状的染色体。

染色体和染色质到底是什么关系呢？（师利用皮筋套演示染色质和染色体的转化过程）
生：染色体和染色质是同种物质在细胞不同时期的不同形态
师：到此我们已经了解了细胞核的结构和功能，思考一个问题：细胞核如此重要，没有细胞核的细胞质不能存活，那么没有细胞质包围的细胞核能单独存活吗？
生：不能
师：因此细胞是一个统一的整体，可以从以下几个方面进行理解：
结构上：细胞核和细胞质通过 核 孔相通；
细胞膜 ， 细胞器膜 和 核 膜 等构成了生物体完整的生物膜系统。

功能上：细胞各个部分相互联系，分工合作，协调一致完成各项生命活动。

调控上：细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
与外界关系上：不断与外界进行物质交换，能量转换和信息交流，与外界环境形成统一的整体。

三 小结：
DNA 遗传信息
染色质 “蓝图” 控制
细胞核 遗传信息库
四 课堂小练：
五 布置作业：
六 板书： 第三节 细胞核——系统的控制中心
一 功能：遗传信息库
细胞遗传和代谢的控制中心
二 结构：核膜（双层膜）
染色质由DNA和蛋白质组成，我们知道DNA是核酸的一种，它也携带着遗传信息，所以细胞核是一个遗传信息库。

正是由于这些遗传信息使得细胞在分裂时，能够保证亲代细胞与子代细胞在遗传性状上的一致性。

同时，这些信息又是细胞进行物质合成、能量交换和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡的依据，所以我们把细胞核看成是细胞代谢和遗传的控制中心。

因此，对细胞核功能较为全面的描述应为：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。