1、细胞核一、教学目标 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。二、教学重点和难点1.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。2.教学难点理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。三、教学策略1. 以学生尝试制作的细胞模型和“问题探讨”为情境进入本节的学习。在第2节内容学习期间，布置学生以小组为单位尝试制作真核细胞的三维结构模型，课前了解模型制作的情况。课上通过小组之间展示真核细胞的模型，以及交流“问题探讨”中的讨论题，引发学生对细胞核功能的探究兴趣。之后指导学生通过“资料分析”总结出细胞核的功能。“技能训练”的
2、内容可以和“资料分析”一起完成。如果学生在分析过程中遇到困难，应开展小组成员间的讨论，提高学生解决问题的能力。2.在探讨细胞核结构与功能相适应的过程中，认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。在初中学习“细胞核是遗传信息库”、“细胞通过分裂产生新细胞”等内容时，学生初步了解了染色体的结构和形态，因此，教师可以利用有关染色体、染色质在细胞分裂不同时期的显微图片作为学生了解细胞核结构的补充。以形象直观的图解帮助学生理解抽象的文字。在学生分析归纳细胞核功能的基础上，探讨细胞核在结构上有哪些与其功能相适应的特点，结合前两节学习内容，引导学生综合分析，构建起细胞核是细胞生命系统控制中心的认识。四、教学用具真
3、核细胞三维结构模型、 自制课件 五、教学方法 探究式教学 六、教学过程师：真核细胞的结构分为哪三部分？生：细胞膜、细胞质、细胞核。显示课件（出示动物细胞电镜照片）师：请指出哪部分结构是细胞核？细胞核有什么重要作用？没有细胞核细胞还能存活吗？还能合成蛋白质吗？学生讨论后回答。生：讨论后回答：细胞核有控制作用，没有了细胞核细胞就不能存活。也不能合成蛋白质。师：随着我们的学习这些问题就会迎刃而解。师：我们已经认识不少真核细胞了，它们都有几个细胞核？有没有没有细胞核的真核细胞？生：一般的细胞都有一个细胞核，有的没有细胞核比如：哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核。 师：显示课件（绝大
4、多数真核细胞都有一个细胞核，有少数没有细胞核的，如：哺乳动物成熟的红细胞，高等植物成熟的筛管细胞）师；细胞核在细胞中到底有什么重要作用呢？下面我们分析几个材料：显示课件：（资料分析一：黑白美蜥螈的图片、核移植实验）师：仔细观察图片，说说这个实验是如何操作的？生：取黑色美蜥螈胚胎细胞并取出其细胞核、取白色美蜥螈的卵细胞并去除细胞核，把黑色美蜥螈细胞核植入白色美蜥螈去核的细胞中，形成的细胞经分裂分化发育成黑色美蜥螈。师：从这个资料你可以看出：美蜥螈的肤色是由细胞核还是细胞质控制的？结合多利羊的产生过程说说生物的性状是由细胞核还是细胞质控制的？（提示：美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的。生物体性状的遗
5、传主要是由细胞核控制的，因为细胞核中有DNA，DNA是主要的遗传物质。DNA上有许多基因，通过指导蛋白质的合成，控制生物的性状。师：显示课件：（资料分析二：蝾螈图片、受精卵横缢实验） 仔细观察图片，说说实验过程是如何进行的？生：用头发将蝾螈受精卵横缢成两个部分：有核的一半、无核的一半 师：结果如何？生：有核的一半能分裂，无核的一半则停止分裂。师：在有核的一半分裂到16-32个细胞时期如果挤进去一个核怎么样？生：开始分裂，不过速度较慢些。最后也能发育成胚胎，不过较慢些。师：由这个资料我们看细胞核与细胞的分裂分化有何关系？生：没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。师 ：显示课件（资料分析三：变形虫缢裂
6、实验图示）仔细观察图片，讲述实验操作过程 生：把变形虫切成两部分：有核部分、无核部分。有核的一半能正常生命活动，无核的一半则不能，最后死亡。把有核部分的核取出，细胞死亡，若再移植进去，细胞正常活动。师：由此你能得出什么结论？生：.细胞核是细胞生命活动的控制中心。师：显示课件（资料分析四：伞藻嫁接和核移植实验）嫁接实验是如何进行的？生：把伞形帽伞藻和菊花形帽伞藻的帽去掉，把它们的柄互换（嫁接）结果在伞形帽的柄上长出了菊花形冒，在菊花形帽的柄上长出了伞形帽。师：由此可见，帽的形状是由柄决定的还是假根决定的？但是假根中的核还是质决定的能不能就此下结论？生：有假根决定，不能判断。师：继续看核移植实验生
7、：把伞形帽伞藻的核去掉，把菊花形帽伞藻的核移植进去，结果在伞形帽伞藻的柄上长出了菊花形帽。师：由此可见，生物形态结构的建成主要与细胞核还是细胞质决定？生：细胞核师：综合以上的材料我们能看出细胞核的功能是什么？生：能控制细胞的代谢和遗传。师：细胞核为什么具有如此重要的功能呢？功能是由结构决定的。我们看细胞核什么样的结构决定了它的功能？学生看书回答。师：细胞核的结构大致分为几部分？各部分的作用是什么？生：分为核膜、染色质、核仁部分。核膜把细胞核中的物质与外界分开，染色质是遗传物质的主要载体，核仁与某种RNA的形成有关。师：核膜在组成与结构上与细胞膜有什么异同点？生：核摸是双层，细胞膜是单层 在组成
8、成分和结构上相似，它们都有控制物质运输的能力、但核摸上有核孔，是大分子物质运输的通道。师：细胞核结构中最重要的是什么部分？为什么？生：染色质，它是遗传物质的载体。控制细胞的遗传。师：染色质与染色体是同一个概念吗? 它们是什么关系？ 学生讨论师：显示课件（染色质与染色体的结构图） 学生回答，老师评价。师：细胞核中有DNA，DNA和蛋白质紧密结合形成染色质。染色质是极细的丝状物，因容易被碱性染料染成深色而得名。细胞分裂时细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状染色质，被包围在新形成的细胞核里。因此染色质和染
9、色体是同一种物质在不同时期的两种形态。DNA上储存着遗传信息，在细胞分裂时DNA携带的遗传信息从亲代细胞传给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。遗传信息就像生命活动的蓝图。细胞依据这个蓝图进行物质的合成、能量转换、信息交流。正是由于这张蓝图储藏在细胞核中细胞核才具有控制细胞代谢的功能师：同一个生物体内的所有细胞的蓝图都一样吗？学生讨论生：是相同的，师：我们可以对细胞核的功能作个全面的阐述，如何阐述？生：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。师：细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧，各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能在变化的环境中自我调控、 高度有序地进行。
10、我们学习了真核细胞的各部分结构，能不能根据所学内容自己制作真核细胞的三维结构模型、体验建构模型的方法？大家放学回家搜集材料制作，下节课拿来展示。技能训练 学生互相讨论 1、如果你是这位生物学家，你怎样解释上述数据？能得出什么结论？ （参考：细胞无核部分随着培养天数的增加，死亡个数迅速增加，第4天就没有 存 活的了，这是因为没有细胞核，细胞的生命活动就无法进行。而细胞有核部分存 活个数和时间都要比无核部分多和长，说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺 的。）有人质疑这位生物学家，要求他对这么多细胞有核部分的死亡作出合乎逻辑的解释，请尝试为这位生物学家作出辩护，替他作出解释。（提示：细胞有核部分出
11、现死亡现象的可能原因有两方面，一是实验过程中人为因素对细胞造成了伤害，导致部分细胞死亡；二是细胞的正 常凋亡。）细胞核控制着细胞的代谢和遗传五、板书设计 细胞核系统的控制中心 一、胞核的功能细胞核控制着细胞的代谢和遗传二、细胞核的结构核膜（双层） 染色质染色体 核仁细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心六、课后笔记： 七、参考资料1.细胞核概述细胞核是真核细胞特有的细胞器，它是真核细胞重要的组成部分。细胞核中包含着携带细胞全部基因组的染色体。由于绝大多数遗传信息贮存在细胞核中，DNA复制、RNA转录都在细胞核中进行，因此，它成为细胞生命活动的控制中心。细胞核的出现是细胞进化历程中的一个
12、巨大飞跃。原核细胞中有一团含核样物质的拟核，拟核周围没有核膜，DNA裸露在细胞质中，这样，DNA的复制、RNA的转录、蛋白质的翻译都是在同一区间中连续进行。真核细胞中的DNA由核膜包围在核中，胞核体积约占整个细胞体积的10%，胞核通过双层核被膜与胞质的其他部分相隔离，核被膜上分布有许多孔，它们选择性地将有关分子在胞核与胞质之间进行转运。2.染色质和染色体的结构染色质是细胞核内能被碱性染料染色的物质，它与染色体是在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。染色质指间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是间期细胞遗传物质的存在形式。染色体是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，
13、由染色质凝聚而成的棒状结构。二者之间的区别不是在化学组成上，而是在构型上，反映出它们处于细胞周期的不同阶段。染色质的主要成分中，DNA和组蛋白是稳定存在的，DNA与组蛋白之比约为11。非组蛋白与RNA的含量则随着细胞生理状态的不同而变化，非组蛋白与DNA含量之比为0.20.81，RNA与DNA含量之比为0.11。通常细胞代谢活动越旺盛，非组蛋白和RNA的含量就越高。细胞里的DNA绝大部分存在于染色质中，并且含量十分稳定。这包括同一物种的各类细胞中的DNA含量是相同的，细胞不会由于分化而使每条染色质DNA增加或减少。但是，如果染色体数目发生变化，DNA的量也就会随之改变。DNA分子是一条相当长的
14、、没有分叉的核苷酸多聚体，所含核苷酸数量巨大，例如，人的每条DNA链平均约含108个核苷酸。遗传信息就贮存在DNA的序列中。染色体蛋白质与DNA分子遗传信息的组织、复制和阅读密切相关。它包括两类蛋白，组蛋白和非组蛋白。组蛋白在维持染色质结构和功能的完整性上起着关键性的作用。非组蛋白是一大类非常不均一的蛋白质，目前，对于非组蛋白的认识远不如组蛋白。如果人体内每一个体细胞的DNA伸展开来，长度可以达到2 m，平均每条染色体所含的DNA的长度约为5 cm，而如此长的DNA分子位于直径仅为10 m甚至更小的细胞核中，可见其凝集的程度是非常高的。染色体是染色质在分裂期紧密卷曲凝缩的结构形式。染色体的多极
15、螺旋模型是一种较早提出来的解释染色体包装的结构模型。根据这一模型的解释，由DNA与组蛋白包装成核小体，核小体彼此连接形成直径约为10 nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构。核小体链形成后，可通过螺旋形成直径为30 nm的纤维，这一纤维是由核小体排列呈螺旋管状的结构。这种30 nm的纤维被认为是染色体包装的二级结构，但对其确切的构成方式还有争议。30 nm的螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4 m的圆筒状结构，被称为超螺线管，这是染色体包装的三级结构。超螺旋管进一步螺旋折叠，可以形成210 m的染色单体，这就是染色体包装的四级结构。经过逐级螺旋与折叠，由DNA和蛋白质形成高度凝集的染色体。一条连续的DNA分子的长链，经过四级的盘旋折叠形成染色单体，其长度一次次地被压缩。在多极螺旋模型提出后，又有一些新的模型被提出，主要是对染色体高级结构提出新的解释。关于染色体的超微结构模型，目前还处在假说阶段。
