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为什么用美西螈做细胞核实验

来源:N       更新时间:2009-12-17
 
为什么用美西螈做细胞核实验

 

《细胞核-系统的控制中心》在课程标准的具体内容标准中,与本节内容相对应的条目是:“阐明细胞核的结构和功能。”属于理解水平,是为必修二《遗传和变异》知识作好铺垫、打好基础,尤其为基因的表达做好铺垫。教材先从“资料分析”开始,给学生提供了一系列的科学实验的事实,让学生通过分析得出细胞核的功能;教材紧接着以图代文介绍了细胞核的结构,在细胞核的结构里,最重要的结构是染色质。因此,教材又重点阐述了dna、染色质、染色体的关系。因为dna上贮存着遗传信息,所以细胞核才能成为细胞代谢和遗传的控制中心。再次强调细胞核的功能是与细胞核的结构相适应的。
在学习了细胞核的结构和功能后,课程标准要求学生“尝试制作真核细胞的三维结构模型”。这部分内容的安排为学生发挥各自的创造性留出了充分的空间,让学生再次体会细胞作为一个基本的生命系统,它的复杂性、整体性、有序性和重要性。由于受教学时间的限制,把这一要求放到了课后。但可以在课堂上“尝试制作细胞核的三维结构模型”,为课下制作真核细胞模型启示!
【学情分析】
通过第一节《细胞膜——系统的边界》以及第二节《细胞器——系统内的分工合作》的学习,学生对细胞的结构已经有了很明确的认识。已经预知本节课的学习内容主要是细胞核。另外在初中学习“细胞核是遗传信息库”、“细胞是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,教师可以利用这些知识来引导学生综合分析,构建细胞核是细胞生命系统控制中心的认识。
【设计理念】
采用讨论学习法,面向全体学生,提高学生的科学素养。采用小组合作探究学习模式,在教学过程中时时不忘探究,并将能力培养渗透于相关教学内容中,既深化知识,又训练了学生的表达能力、交流能力,培养了学生合作学习的能力。同时针对学生现有的水平,在教学过程中以问题驱动式展开探究,通过一个个有层次的问题,由浅到深一步步启发,从而激发学生的学习兴趣,诱导学生的探究思维,使学生主动思考,独立自主学习地进行学习。又结合现代多媒体手段辅助教学,将抽象的知识形象化,激发学生的学习兴趣,并通过师生互动、生生互动,提高课堂的效率。
【学习目标】
1.知识目标:阐明细胞核的结构和功能以及结构和功能相适应的关系。
2.能力目标:通过自主互动的过程式教学,领悟细胞核的功能、细胞核的结构以及功能与结构相适应的关系;培养学生设计实验、分析实验结果的能力。
3.情感目标:通过各实验的资料分析,使学生体验科学工作的方法和过程,增强学生探索新知识的欲望和创新意识;在合作与交流中分享解决问题后的愉悦。
【教学重点】
1、细胞核的结构和功能。
2、制作细胞核的三维结构模型。
【教学难点】
理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。
【教学流程】


教学内容

 教师组织引导学生活动设计意图
创设情境
导入新课
 新课导入:展示细胞亚显微结构图片,回顾细胞膜的功能,以及细胞质中各种细胞器的功能。
提问:初中我们还学习了一个更重要的细胞结构——细胞核
引入今天的学习内容:细胞核——系统的控制中心
 积极参与讨论,细胞膜和细胞器的功能,进入学习内容:细胞核——系统的控制中心
 创设问题情境,激发学习的动机。
通过评价促进学生的发展,引入新课。为讲述细胞核是系统的控制中心作铺垫。
 
一、细胞核的形态和数目

图片展示
问题导学
主动获取知识。
 我们来研究一下细胞核到底是如何对细胞的生命活动进行控制的。展示红细胞、植物的筛管细胞以及肌肉细胞,并思考学案上的思考题
思考:任何一个细胞都有一个细胞核吗?细胞核的形态如何呢?
教师概括
细胞核的数目:0、1或者是多个
细胞核的形态:细胞的形态一般呈通常球形、卵形。学生主动总结绝大部细胞分有1个细胞核
植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。也有多个细胞核的如肌肉细胞。
细胞的形态一般呈通常球形。

 培养学生观察、阅读、思考、讨论、交流、归纳等综合性能力。
二、探究细胞核的功能








观察实验
提出问题
引导学习那么细胞核是如何控制细胞的生命活动上来,也就是细胞核的功能是什么呢?引入资料一的探究
资料一、黑白美西螈的核移植实验
科学家用黑白两种美西螈(一种两栖动物)做实验,将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到白色美西螈的去核卵细胞中。移植后长大的美西螈,全部都是黑色的。
展示实验过程
思考:
1、白色美西螈为重组细胞提供了什么?黑色美西螈为重组细胞提供了什么?

2、科学家用黑白美西螈的实验说明其皮肤颜色是细胞核控制还是细胞质控制的?

3、生物性状的遗传主要由细胞核还是细胞质控制的?为什么?


资料二、蝾螈受精卵的横缢实验
科学家用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连。结果发现,有核的一半能分裂,无核的一半则停止分裂。而当有核的一半分裂到16~32个细胞时,如果这时一个细胞核被挤到了无核的一半,这一半也会开始分裂。最后两半都能发育成正常的胚胎,只是原来无核的一半发育得慢一些。
思考:细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系?

资料三:(变形虫去核及核移植实验)
科学家做过这样的实验。将变形虫切成两半,一半有核,一半无核。
无核得一半虽然仍能消化已经吞噬的食物,但不能摄取食物;对外界刺激也不再发生反应;在电子显微镜下,也会观察到高尔基体、内质网等细胞器在退化。
有核的一半情况则大不相同,照样摄食,对刺激仍有反应,失去的伸缩泡可以再生,还能生长和分裂。这时,如果用显微钩针将有核一半的细胞核钩出,这一半的行为就会像上述的无核的一半一样。但如果及时地植入同种变形虫的另一个核,各种生命活动又会恢复。
思考:根据变形虫的试验,得出细胞核与生命活动存在什么样的关系?

资料四:(伞藻嫁接与核移植实验)
伞藻由“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。一个伞藻就是一个细胞。
假根

 





科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接实验。
思考:
1、伞藻嫁接实验说明伞帽的形状是由谁决定的?

2、生物体形态结构的建成,主要与细胞核还是细胞质有关?


小结:通过以上资料分析得出细胞核的功能:
 观看黑白美西螈的核移植实验的过程,

学生自主总结:生物体性状的遗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,控制着生物的性状。














观看多媒体课件蝾螈受精卵的横缢前半个实验
思考回答:
有核的一半能分裂,而无核的一半则停止分裂。
细胞的分裂、分化与细胞核有关。






观看变形虫的切割实验
倾听教师的讲述切割后的每一部分变形虫的活动情况、思考问题:




细胞核控制着细胞的生命活动。即细胞核是生命活动的控制中心。








倾听教师讲述伞藻的结构。
观看伞藻的结构



可得到与原来一样的帽。


菊花形帽
生物体形态结构的建成主要与细胞核有关

学生自主总结:
细胞核控制着细胞的代谢和遗传
 利用多媒体课件增加教学的直观性。
把抽象的知识形象地展现在学生面前
通过资料一的分析,初步理解细胞核的功能。

















通过资料二的分析,培养学生的观察能力,分析实验现象得出实验结果的能力以及表达能力和交流能力。








充分利用多媒体课件中的图解,引导学生通过观察分析资料三获得实验的结果。















利用多媒体讲述伞藻的结构。加深印象。






强调细胞核的功能。

充分利用影象资料,将抽象的知识形象化。











突出学生是学习的主体
 
三、细胞核的结构
 自主 合作 探究
活动题目:制作细胞核的模型
活动材料:剪刀、铅笔刀、大头针、茄子、橡皮泥
指导学生利用所给材料结合课本知识,自己动手制作细胞核的模型。
让学生通过制作细胞核模型,从直观上体会细胞核的结构。


让学生讲述自己所作的模型,从而学习细胞核的结构。教师对学生的总结做出补充。

总结模型上哪个结构最重要,引出染色体和染色质的关系

2、染色质和染色体
(1)染色质得名的原因:
(2)染色质的组成成分:
(3)染色质的形态         ,染色质存在的时期     ;染色体形态 
     ,染色体纯在的时期      。


为什么说染色质最重要啊?原因是染色质含有dna,引出下面的问题

3、dna与生命活动的“蓝图”
通过动画演示细胞分裂过程提出思考题
思考:
(1)dna上的遗传信息怎样从亲代细胞传递给子代细胞才能保证亲子代细胞在遗传性状上的一致性?

(2)同一个生物内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗?如果是一样的,为什么体内细胞的形态、功能如此多样?结构也不完全相同?

总结:通过对细胞核的模型的制作,以及对细胞核结构的学习,我们可以总结细胞核的功能的全面阐述:
让学生总结

 学生通过制作细胞核模型,不仅从理性上学习细胞核的结构,更能从感性上体会细胞核的结构。

核膜、核孔、核仁、染色质


①核膜是双层膜;细胞膜是单层膜;②核膜上有核孔,而细胞膜没有。
而这两者的化学组成也应该是相似的。
核孔用于实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,而核仁则与某种rna的合成以及核糖体的形成有关。


学生总结染色质是由dna和蛋白质组成,并体会染色质得名原因以及染色质与染色体的关系!


学生观察细胞分裂的过程,根据思考题的引导,体会dna不是减半分给子细胞的,而是先通过复制,在平均分配到子细胞中去,保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性




学生思考问题2,可以总结同一个生物内所有细胞的“蓝图”在正常情况下都是一样的,
生物体内细胞形态、结构和功能的多种多样,是细胞分化的结果。





细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。

 通过模型的制作,让学生做到动脑想、动眼看、动手做、动口说,更好的学习知识的同时,锻炼实践能力。















加深学生对染色质和染色体关系的理解。











加深学生对dna重要性的认识,为后面生物的遗传,基因的表达的学习做好铺垫。














对细胞核结构和细胞核的功能的全面掌握和理解


课堂自主小结




 给学生时间对本节课的内容进行自主总结,教师给予概括
一、细胞核的数目、形态
二、细胞核的功能
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
三、细胞核的结构
核膜、核仁、染色质、核孔
 

学生自主总结 


让学生学会总结知识
提高学生的概括能力

课后提升

 根据制作细胞核模型的启示,尝试制作真核细胞模型。
完成巩固练习学生课下完成提高学生独立制作模型能力
以及对知识的巩固




【板书设计】
         第三节   细胞核——系统的控制中心
一、细胞核的数目、形态
二、细胞核的功能:
  细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
三、细胞核的结构
核膜、核仁、染色质、核孔
【课后反思】

 

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