3.3 “细胞工厂”的CEO——细胞核的结构和功能 课件-2025-2026学年高一上学期必修1生物人教版

该高中生物学课件聚焦“细胞核的结构与功能”，以“细胞工厂”为主题，通过胰岛素合成案例和翟中和院士名言创设情境，从细胞整体到细胞核局部，以“初步认识-功能分析-结构阐明-模型建构”任务链为支架，结合观察细胞图片、分析经典实验等活动衔接前后知识。 其特色在于融合生命观念、科学思维与探究实践，通过美西螈核移植、伞藻嫁接等实验引导学生归纳细胞核功能（科学思维），设计真核细胞三维模型制作活动（探究实践），强调核膜、核孔等结构与功能的统一性（生命观念）。学生能提升实验分析与模型建构能力，教师可借助系统活动设计与分层练习实现高效教学。

第3单元 “细胞工厂”的结构组成 对于我们体内的一些胰岛细胞来说，合成和分泌胰岛素是很平常的事，而我国科学家完成人类历史上第一次人工合成胰岛素的创举，却用了6年多的时间！时至今日，世界上临床应用的胰岛素，仍是将胰岛素基因转入易于培养的细胞中，让细胞来生产的。为什么靠人力很难完成的工作，对细胞来说却轻而易举呢？细胞中是不是有一条条“生产线”呢？ 正如一堆建筑材料不可能让人居住一样，将细胞中所有的物质放在一起，它们并不能进行任何生命活动。组成细胞的分子必须有序地组成细胞的结构，才能成为一个基本的生命系统。 那么，细胞的基本结构是怎样的呢？细胞的各种结构又是怎样协调配合，共同完成生命活动的呢？ 第3单元 “细胞工厂”的结构组成 翟中和：“我确信哪怕是一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧！” 生命科学学院翟中和院士 获得 “蔡元培奖”。 第3单元 “细胞工厂”的结构组成 1.“细胞工厂”的围墙与安保部 2.“细胞工厂”的生产车间与装配线 3.“细胞工厂”的CEO 第 3单元 3.1 细胞膜的结构和功能 3.2 细胞器之间的分工合作 3.3 细胞核的结构和功能 3.3“细胞工厂”的总指挥部 学习目标 1.通过资料分析和讨论，阐释细胞核的功能，认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。 2.通过阅读教材和观察细胞核的结构示意图，阐明细胞核的结构，认同结构与功能的统一性。 3.通过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，体验模型建构的方法和过程。 目录 任务1：初步认识细胞核 活动1：阅读资料初步认识细胞核 任务2：认识细胞核的功能 活动：分析教材实验归纳细胞核的功能 任务3: 认识细胞核的结构 活动：认识细胞核的结构 任务4: 建构模型 任务一：初步认识细胞核 观察下图细胞中较为明显的结构是什么？ 任务一：初步认识细胞核 观察下图细胞中较为明显的结构是什么？ 1. 细胞核是真核细胞特有的细胞结构，它是真核细胞重要的组成部分。 2.原核细胞中有一团含核样物质的拟核，周围没有核膜，DNA裸露在细胞质中。真核细胞的细胞核由核膜包被，细胞核体积约占整个细胞体积的10%。 任务一：初步认识细胞核 活动：阅读资料初步认识细胞核 任务一：初步认识细胞核 3.在不同生物的细胞中细胞核大小有差异： 高等动物细胞核的直径一般为5-10微米 低等植物细胞核的直径一般为1-4微米 高等植物细胞核的直径一般为5-20微米 4. 细胞核的形态一般为圆球形或椭球形，但也有其他形状，如粒形白细胞的核为多叶形，蚕的丝线细胞核为分支形。 活动：阅读资料初步认识细胞核 任务一：初步认识细胞核 5.一般来说绝大部分细胞有１个细胞核； 有的有多个，如：鼠、兔的肝细胞有10至10个以上；人的骨骼肌细胞有上百个细胞核； 在某些成熟的细胞中没有细胞核，如：植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。 植物成熟的筛管细胞 哺乳动物成熟的红细胞 活动：阅读资料初步认识细胞核 骨骼肌细胞 任务二：认识细胞核的功能 实验1：美栖螈核移植 取核 移 植 黑色美西螈 去核 发育 黑色美西螈胚胎 白色美西螈卵细胞 问题1：美西螈的肤色由什么控制？ 问题2：该实验有不足之处该如何改进呢？ 活动：分析教材实验归纳细胞核的功能 任务二：认识细胞核的功能 问题1:蝾螈的受精卵的分裂和分化与什么结构密切相关？ 问题2:说说该实验是如何设置对照组的？ 实验2：蝾螈受精卵横缢实验 相互对照、自身前后对照 活动：分析教材实验归纳细胞核的功能 任务二：认识细胞核的功能 死亡 存活 变形虫 停止生长 植核 存活 停止生长 死亡 问题1:单独的细胞核和单独的细胞质都不能存活下去，说明了什么？ 问题2:该实验说明细胞核有什么功能？ 实验3：变形虫切割实验 活动：分析教材实验归纳细胞核的功能 任务二：认识细胞核的功能 事实1：人和大多数哺乳动物正常成熟的红细胞呈双凹圆盘形，中央较薄，周缘较厚，无细胞核和细胞器，胞质内含有血红蛋白，因而使血液呈红色。红细胞由红骨髓生成，发育成熟后进入血液循环，平均寿命120天。 事实2：精子是雄性生殖细胞，在形成过程中要经过分裂和变形等过程，变形过程中会将细胞质等多余的成分丢掉，几乎只剩下细胞核以及线粒体（供能），因此精子的寿命也很短。 思考：为什么红细胞和精子的寿命很短呢？ 细胞核和细胞质相互依存，不可分隔 任务二：认识细胞核的功能 伞藻的结构 实验4：伞藻嫁接和核移植实验 伞藻是一种单细胞生物，由“帽”、柄和假根三部分组成，细胞核在基部（假根）。伞藻的形态主要是看“帽”的形态。 活动：分析教材实验归纳细胞核的功能 任务二：认识细胞核的功能 伞藻的嫁接实验 伞藻的核移植实验 问题1:新伞帽的形状与细胞质还是细胞核有关？ 问题2:嫁接实验能否说明伞帽的形成一定是细胞核的作用？ 实验4：伞藻嫁接和核移植实验 活动：分析教材实验归纳细胞核的功能 任务二：认识细胞核的功能 实验5：克隆猴的培养过程 克隆猴中中和华华 问题1:结合克隆猴的实例，你认为生物体性状的遗传与细胞核有什么关系？ 活动：分析教材实验归纳细胞核的功能 任务二：认识细胞核的功能 思考:结合上述实验归纳细胞核的功能？ 实验1：美西螈的肤色主要是由细胞核控制的 实验4：伞藻的帽形与细胞核有关 实验2：细胞核与蝾螈受精卵的分裂分化有关 实验3：细胞核控制着变形虫的摄食、应激等生命活动 遗传 代谢 细胞核是细胞的代谢和遗传的控制中心 练习1:科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，发现其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说明了细胞核（ ） A. 是细胞代谢的主要场所 B. 是遗传物质储存和复制的场所 C. 是细胞生命活动的控制中心 D. 是蛋白质合成的场所 C 任务三：细胞核的结构 活动：认识细胞核的结构 任务三：细胞核的结构 活动：认识细胞核的结构 核膜 双层膜 将核内物质与细胞质分隔开 核孔 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 核孔复合体：对进出的物质有选择性 染色质 DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体 核仁 与某种RNA的合成及核糖体的形成有关 细胞核的功能：细胞核遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 结合左图思考：染色质和染色体是什么关系？ 蛋白质 染色体 DNA 染色质 染色质 染色体 高度螺旋、变短变粗 解开螺旋、恢复细长丝状 活动：认识细胞核的结构 任务三：细胞核的结构 活动：认识细胞核的结构 思考：同一生物体所有细胞的“蓝图”都是一样的，为什么体内细胞的形态、结构和功能如此多样？ 基因选择性表达 任务三：细胞核的结构 任务三：细胞核的结构 任务四：建构模型 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，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。 物理模型 概念模型 数学模型 细胞质基质 细胞器 细胞质 细胞 细胞壁 细胞膜 细胞核 练习2:“细胞核控制着细胞的代谢和遗传”的说法，主要是由于（ ） A. 细胞核位于细胞中心 B. 核膜把核内物质与细胞质分开 C. DNA主要分布于细胞核内 D. 细胞核是遗传信息库、DNA复制和转录的主要场所 练习3:下列关于细胞核结构的叙述，正确的是（ ） A. 核膜是单层膜，允许大分子物质自由通过 B. 染色质和染色体是存在于细胞不同时期的两种不同物质 C. 核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 D. 核孔是DNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道 D C 同学们下节课再见！ $