教学设计2：3.3 细胞核的结构和功能

细胞核的结构和功能
(一)教学目标
1.阐明细胞核的结构和功能。

2.根据对细胞整体与局部的认识，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
制作真核细胞的三维结构模型。

（三）教学过程
引入：在光学显微镜下观察，就容易看到的就是细胞核，除了高等植物，成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外。

真核细胞都有细胞核，细胞核究竟具有什么功能呢？以课本P54的“问题探讨”中克隆牛切入，揭示克隆动物性状与细胞核间的关联性，为细胞核功能的分析创设情境。

一、讨论细胞核的功能
学生阅读思考·讨论栏目，回答相应问题。

在讨论过程中要注意引导学生揭示资料中实验结果与细胞核功能的对应关系。

通过资料1美西螈胚胎细胞的核移植实验说明，美西螈皮肤的颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。

表皮细胞内合成了黑色素,使皮肤呈黑色,不能合成黑色素的,皮肤呈白色。

细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。

通过资料2蝾螈受精卵横缢实验可以看出没有细胞核,细胞就不能分裂、分化。

通过资料3变形虫的切割实验说明变形虫的摄食、应激性及生长和分裂等各项生命活动都离不开细胞核，细胞核是细胞生命活动的控制中心。

通过资料4伞藻嫁接与核移植实验说明伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。

最后学生归纳概括出细胞核控制着细胞的代谢与遗传，是细胞控制中心的结论。

在探究细胞核功能实验中：
(1)蝾螈受精卵横缢实验、变形虫切割实验和伞藻嫁接与核移植实验均设置了对照实验。

(2)伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证细胞核的功能。

(3)蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验还能够说明细胞只有保持完整性，才能完成正常的生命活动。

(4)细胞核并不是细胞代谢的中心，而是细胞代谢的控制中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。

二、分析细胞核的结构与功能
细胞核为什么能成为细胞遗传与代谢的控制中心?这与它的结构有关。

细胞核的结构是怎样的？又是如何与它的功能相适应的呢？让学生带着问题阅读教材，利用PPT展示课本的插图。

对细胞核各部分的结构与功能，从不同的角度引导学生分析。

从生命的物质观上看，细胞核中有染色质(染色体)，染色质中含有DNA，DNA承载了遗传信息，所以细胞核是遗传信息的储存中心;从结构与功能观来看，染色体与染色质是同一物质在细胞分裂不同时期的两种不同形态，染色体状态的结构有利于在细胞分裂过程中的运动，从而确保能将遗传信息均等的分配到子细胞中去;染色质的细丝状态则有利于遗传信息的复制与表达。

从生命的系统观看，细胞是个系统，细胞核是细胞系统的一部分，核膜将遗传信息与系统的其他环境分开，从而使得遗传信息功能的执行有相对独立的稳定环境，但细胞核功能的执行离不开细胞质，核膜核孔的存在为物质能量以及信息的交流提供了通道，从而确保了细胞核既相对独立，又与细胞的其他结构密切关联。

可以让学生逐步建立起生命的基本观点。

通过对细胞核结构的分析进一步归纳细胞核的功能：
(1)细胞核是遗传信息库。

细胞核是遗传物质(DNA)储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。

(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。

细胞核控制着细胞的物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。

三、建构模型和细胞的概述
1.建构模型
(1)概念：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。

(2)类型：物理模型、概念模型、数学模型等。

如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型。

拓展：真核细胞三维结构模型的构建过程：确定模型种类→确定材料用具→确定实施过程和具体分工→完成模型制作→模型检查、修补→表达交流。

2.细胞是一个整体
(1)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统一的整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。

(2)细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。