3.3 细胞核的结构和功能导学案-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学导学案围绕细胞核的结构和功能展开，通过课前预习中的美西螈核移植、蝾螈受精卵横缢、变形虫切割及伞藻嫁接与核移植实验资料，引导学生分析细胞核控制细胞代谢和遗传的功能，衔接初中染色体知识，进而学习细胞核各结构（核膜、核仁、染色质、核孔）的组成与功能，构建“功能→结构→功能”的学习支架。 资料以经典实验为核心，通过实验分析（如对照实验设置）培养科学探究能力，通过染色质与染色体的比较、核孔数量与代谢强度的关系等渗透结构与功能观的生命观念，设置真核细胞三维模型制作任务落实模型与建模的科学思维。习题设计分层，包含自学检测、课内探究及课后巩固题，并融入高考真题，辅以课外读拓展核仁、核孔复合体知识，助力学生自主学习与能力提升，便于教师教学评估。

人教版(2019)必修一 3.3 《细胞核的结构和功能》 学 案 课程内容标准 核心素养对接 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。 1.结构与功能观:细胞核的结构与其功能相适应。(生命观念) 2.模型与建模:通过制作真核细胞的三维结构模型,掌握模型制作的方法。(科学思维) 3.通过对细胞核功能的实验分析,掌握对照实验的设置。(科学探究) 课前预习学案 一、细胞核的功能 (一)细胞核的分布 除了高等植物 和哺乳动物 等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。 (二)细胞核的功能 资料1:黑白美西螈核移植实验 实验一 (1)该实验中,_提供细胞核,_提供细胞质、细胞膜等结构,结果后代全部发育成 的。 (2)美西螈的皮肤颜色与表皮细胞内黑色素的合成有什么关系? (3)实验说明美西螈皮肤颜色是由 控制的。 资料2.蝾螈受精卵的横缢实验 (1)甲组实验中,A部分_(填“有”或“无”)细胞核,_(填“停止”或“不停止”)分裂;B部分_(填“有”或“无”)细胞核,_(填“能”或“不能”)分裂。 (2)乙组实验中,将B部分向A部分挤入一个细胞核后,A部分_(填“有”或“无”)细胞核,细胞_(填“开始”或“不开始”)分裂;B部分_(填“有”或“无”)细胞核,_(填“能”或“不能”)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_。 (3)经对照可以看出,_控制着蝾螈受精卵细胞的分裂、分化。 资料3.变形虫的切割实验 实验三 由实验可以得知,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_,_是细胞生命活动的控制中心。 资料4.伞藻的嫁接和核移植实验 1.伞藻是一种 细胞生物,由 、 、 三部分构成,细胞核在 。科学家用伞形帽和菊花形帽做 和 实验。 2.实验过程 (1) 伞藻嫁接实验 ①呈_形; ②呈_形。 (2) 伞藻核移植实验 ③呈_形。 3.通过本实验可看出,生物体形态结构的建成取决于_。 细胞核的功能:细胞核控制着细胞的 和 。 二、细胞核的结构 1.细胞核各部分结构名称及功能 2.填表比较染色质与染色体 3.细胞核的功能的全面阐述:细胞核是 ,是细胞代谢和遗传的控制中心。 3、 细胞是一个统一的整体 细胞既是生物体 的基本单位,也是生物体 和 的基本单位。 4、 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 的描述。 (2)类型: 、 、 。 (3)举例:沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于 ,它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。 【自学检测】 判断正误 (1)真核细胞都有细胞核( ) (2)若将蝾螈的受精卵分为有核和无核的两半,两半都可以发育成正常的胚胎( ) (3)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心( ) (4)染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质( ) (5)核孔是生物大分子可以选择性进出细胞核的通道( ) (6)DNA双螺旋结构模型属于物理模型( ) (7)细胞只有保持其结构的完整性,才能正常地完成各项生命活动( ) 【相关资料】 1. 初中教材链接 在细胞分裂过程中,会有染色体的变化,图2-11呈现的是在光学显微镜下观察到的洋葱根尖不同分裂阶段的细胞,细胞中那些被碱性染料染成深色的物质称作染色体(chromosome)。染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成的。DNA是遗传物质,因此可以说染色体就是遗传物质的载体。 在细胞分裂过程中,染色体的变化最为明显,在细胞分裂的不同时期其形态不同。在细胞分裂时,染色体会进行复制,细胞分裂过程中,染色体均分成完全相同的两份,分别进入两个新细胞中。也就是说,两个新细胞的染色体形态和数目相同,新细胞与原细胞的染色体形态和数目也相同。由于染色体内有遗传物质DNA,因此,新细胞与原细胞所含的遗传物质是一样的。 2. 课外读物 (1) 墨西哥钝口螈(英文名称:Axolotl),又名美西螈,俗称六角恐龙,是水栖的两栖类,是墨西哥的特有物种。自然环境只能生活在有淤泥的水道和湖泊。因其独特的外貌及幼体性成熟而著名。也就是说,即使在性成熟后也不会经历适应陆地的变化,仍保持它的水栖幼体形态。虽然在全球有作为宠物而被饲养(特别是北美等地),但其原栖地已被大量开发,造成湖底石砂化,破坏了湖 底的淤泥环境,造成功能性灭绝。生活面积不多于10平方公里。在IUCN红色名录内被评为极危物种。 (2)蝾螈(学名:Salamander),又称火蜥蜴,全世界大约有400多种。蝾螈是有尾两栖动物,体形和蜥蜴相似,但体表没有鳞,也是良好的观赏动物,包括北螈、蝾螈、大隐鳃鲵(一种大型的水栖蝾螈)。它们大部分栖息在淡水和沼泽地区,主要是北半球的温带区域。他们靠皮肤来吸收水分,因此需要潮湿的生活环境。环境到摄氏零下以后,他们会进入冬眠状态。2015年12月,在中国西南发现了地球上现存的体型和年龄都最大的蝾螈,足有200岁左右。 (3)变形虫,真核生物,又音译为"阿米巴"。属于肉足亚门裸变亚纲变形目。裸露,常为单核(有些种类多核),有线粒体,无鞭毛期,核分裂为核内有丝分裂,常为无性生殖。细胞膜纤薄;由于原生质层的流动,使身体表面生出无定形的指状、叶状或针状的突起,称为"伪足",身体即借此而移动。 身体的形状轮廓也会随伪足的伸缩而有变化。伪足间可自由包围融合,借此包裹食物进行消化。自然界常见的为大变形虫(Amoeba proteus)。变形虫细胞质里面本身有伸缩泡,伸缩泡作用是排除变形虫体内过多水分。 你在预习中的问题是: 课内探究学案 探究点一:细胞核的功能 1. 资料1中两种美西螈的核移植实验的设计是否严谨?如何进一步增强结论的说服力? 2. 资料3中是如何设置对照实验的? 3.请用文字和符号将资料4伞藻的嫁接与核移植实验的实验流程画出来(若画图,请注明各部分名称)。并思考如果不设置“伞藻核移植实验”是否可行?“伞藻核移植实验”的作用是什么? ( 伞藻嫁接实验 ) ( 伞藻核移植实验 ) “伞藻核移植实验”的作用是: 。 探究点二:细胞核的结构 1. 研究表明,真核生物的核孔数量和核仁大小都是可变的,推测它们的变化和细胞代谢强度之间有什么关系? 2. 染色质与染色体有什么关系? 3. 细胞核为什么能成为细胞的控制中心? 【习题反馈】 (2019全国卷III 2)下列与真核生物细胞核有关的叙述,错误的是( ) A.细胞中的染色质存在于细胞核中 B.细胞核是细胞代谢中心 C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 D.核仁与核糖体的形成有关 课堂小结: 通过本节课的学习你的收获与疑惑: 课后巩固学案 1. 下图表示某生物细胞核的结构组成,有关叙述错误的是( ) A.从图中可以看出,内质网膜和核膜直接相连 B.图示中有中心体,说明该生物为低等植物或动物 C.核孔是大分子物质进出细胞核的通道,不具有选择性,但核膜有选择透过性 D.在核仁中合成的RNA是组成核糖体的重要成分 2. 下列关于染色体和染色质的叙述,错误的是( ) A.染色质和染色体的成分相同 B.染色质和染色体都是遗传物质的主要载体 C.染色质和染色体都可以被碱性染液染成深色 D.染色质只分布在细胞核中,染色体分布在细胞核和细胞质中 3. 以动物受精卵为实验材料进行以下实验,有关下图中的分析正确的是( ) A.实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性 B.实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性 C.实验①说明了细胞核对细胞质的重要性,实验②说明了细胞质对细胞核的重要性 D.该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统 4.真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是( ) A.胰岛细胞 B.造血干细胞 C.浆细胞(能分泌抗体) D.口腔上皮细胞 5.经过五年的研究攻关,我国科学家成功克隆出世界首例体细胞克隆猴。体细胞克隆猴的成功,将有效缩短我国基于克隆猴疾病模型的药物研发周期,助力“健康中国2030”目标实现。下列说法错误的是( ) A.克隆猴的诞生说明了细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 B.克隆猴的唾液腺细胞中的核仁较口腔上皮细胞的大 C.克隆猴体细胞核上的核孔能允许DNA和蛋白质等分子进出 D.克隆猴的诞生将为治疗老年痴呆、恶性肿瘤等药物研发提供动物模型 6.细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成的,下列有关叙述中,错误的是( ) A.核膜具有双层膜结构,能把核内物质与细胞质分开 B.染色质主要由DNA和蛋白质组成 C.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 D.核孔实现了细胞间的信息交流 参考答案: 1. C 2.D 3. D 4.D 5.C 6.D 课外读1.核仁的结构与功能 在电镜下发现核仁无核膜包围,其结构主要包括三部分,由内向外依次为核仁染色质、原纤维区和颗粒区。用RNA酶和蛋白酶处理核仁,颗粒区和原纤维区显著减少,说明核仁的组成成分主要是核糖核酸和蛋白质类物质。 核仁的主要功能是组装核糖体亚单位,核仁的原纤维区是由核仁染色质转录形成的核糖体RNA,而颗粒区是由核糖体RNA和蛋白质进一步组装成的核糖体亚单位前体。核糖体亚单位前体进一步加工成为核糖体亚单位后,经由核孔被运到细胞质,实施蛋白质的合成功能。 由于在细胞间期有DNA转录活动,所以我们可以看见核仁。一旦细胞进入分裂期,转录互动停止,也就无法进行核糖体亚单位的组装,所以分裂期看不见核仁。 蛋白质合成功能强大的细胞,其核仁体积相对较大。 课外读2. 核孔复合体 20世纪50年代,科学家在用电子显微镜观察核膜时发现了核孔。随后人们逐渐认识到核孔不是简单的孔洞,而是一个相对独立的复杂结构。这种结构被称为核孔复合体。不同类型的细胞,其细胞核的核孔复合体数量、分布情况也有较大差异。一般来说,代谢越旺盛的细胞,其核孔复合体的数量就越多。一个经典的哺乳动物的细胞核的核孔复合体数量为3000-4000个。 核孔复合体主要由蛋白质构成。在脊椎动物中,已鉴定出10多种与核孔复合体有关的蛋白质。已鉴定出的酵母菌核孔复合体蛋白更是多达30余种,其中有些蛋白质在酵母菌和人等多种生物的细胞中都有发现。 核孔复合体可看作是一类特殊的载体蛋白,构成了细胞核与细胞溶胶间物质交换的通道。一些离子和水等小分子物质由于比核孔的孔径小,通常可以自由进出细胞核而不消耗能量;蛋白质、RNA等大分子物质则需要通过特殊的转运机制才能进出,而这一过程需要能量的驱动才能完成。 - 1 - 学科网(北京)股份有限公司 $