3.3细胞核的结构和功能（教学设计）2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学教学设计聚焦《细胞核的结构和功能》，核心知识点涵盖核膜、核孔、染色质、核仁等结构及细胞核作为代谢和遗传控制中心的功能。以克隆牛培育案例导入，联系学生已学的细胞膜、细胞质知识，通过问题情境搭建学习支架，引导梳理前后知识脉络。 该资料特色在于融合科学思维与探究实践，通过分析美西螈核移植、蝾螈受精卵横缢等经典实验，结合变形虫切割与核移植实验视频，培养学生基于证据归纳功能的能力。组织学生用扭扭棒、彩泥制作真核细胞模型，强化结构与功能观的生命观念。既帮助学生深化微观结构认知，又为教师提供“教—学—评”一体化方案，助力教学目标有效落地。

2026年祁阳市优质教学资源评选活动 --高一年级必修一第三单元第3节《细胞核的结构和功能》教学设计 （注：标题采用四号宋体，正文采用五号宋体，1.5 倍行距。模板可根据需求稍微调整） 课程基本信息 主备人 张慧 课型 新授课 学科 生物学 年级 高一 学段 高中 版本章节 人教版高中生物学必修一第三章第3节 教学目标 1.生命观念：通过对资料的分析，能用结构和功能相适应的观点理解细胞核的结构与相应的功能。 2.科学思维：通过推理、分析讨论资料，运用归纳的方法从不同生命现象中概括出细胞核的功能，认同细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。 3.科学探究：通过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。 4.社会责任：通过了解核移植技术在生活中的应用，引导学生关注生物学技术在生产生活中的应用，培养社会责任。 教学重难点 重点：细胞核的结构组成（核膜、核孔、染色质、核仁）及各结构的功能 染色质与DNA之间的关系 难点：细胞核在细胞代谢和遗传中的控制作用 学情分析 学生已初步掌握细胞膜、细胞质及常见细胞器的知识，知道DNA是遗传物质，但尚未建立起“细胞核作为控制中心”与“遗传信息储存、代谢调控”之间的逻辑联系。高一学生具备一定的实验推理能力，但在功能理解上易将“控制”等同于“直接参与代谢”，在结构理解上常误认为核孔是自由通道，对染色质与染色体的动态关系仅机械记忆。教学中需通过引导学生推理、分析资料，运用归纳的方法括出细胞核的功能，认同细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。同时，学生对生物学科的学习兴趣较浓厚，喜欢通过探究来获取知识，可以通过引导学生尝试制作真核细胞的三维结构模型来加深对细胞结构和功能的理解。 教学准备 多媒体课件、相关的科学资料、变形虫切割与核移植实验视频、细胞核的结构视频、细胞核的结构模型制作材料（扭扭棒、彩泥等）。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、新课导入 （3min） 情境导入：展示克隆牛的培育过程示意图，并提问克隆牛的性状与提供细胞核的母牛乙几乎一模一样，这说明了什么？ 观察克隆牛的培育过程示意图，结合问题思考后并回答： 说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。 引用克隆牛这一生物案例创设问题情境，激发学生的学习兴趣，自然导入新课——细胞核的结构和功能。 二、新课讲授 （一）细胞核的功能 （12min） （二）细胞核的结构（10min） 【布置学习任务】引导学生自主阅读教材第54页到第55页的四则资料（美西螈细胞核移植实验、蝾螈受精卵横缢实验、变形虫切割实验、伞藻嫁接实验和核移植实验），小组合作讨论交流并回答下面的问题。 资料1美西螈细胞核移植实验 讨论：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？这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？ 根据学生的回答补充该实验的不足之处：缺少对照组。可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞进行培养作为对照。 资料2蝾螈受精卵横缢实验： 讨论：细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？实验结论是？ 根据学生的回答，引导学生进一步分析该实验中有两组对照实验：有核的一半分裂，无核的一半不分裂形成相互对照。无核的一半又挤进核开始分裂是自身前后对照。 【播放变形虫切割与核移植实验视频】并展示资料3。 讨论：分析资料3，你可以得出什么结论？ 展示资料4伞藻嫁接实验和核移植实验，讨论：分析资料4能得出什么结论？ 【归纳总结】引导学生用表格的形式将上述资料归纳总结得出核心观点——细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。 【过渡】根据学生归纳总结出的细胞核的功能，进一步提问：细胞核为什么能成为细胞的“控制中心”呢？这与细胞核的结构是密不可分的。过渡到细胞核的结构。 【播放细胞核的结构视频】布置任务：1.阅读教材第56页图3-10，识别细胞核各个结构并描述其功能。 2.阅读教材56页第二段及图3-10，分析以下两个问题。 ①染色质的成分、特性、功能是什么？染色质与染色体什么关系？ ②细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？请填入下图。 【讲解】结合学生的答案，重点讲解核膜是双层膜结构，强调核孔具有选择透过性，细胞代谢越旺盛核孔数量越多。重点讲解染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传信息的载体，展示染色质与染色体的形态对比图，引导学生归纳DNA、染色质（体）与细胞核的关系。 【开展活动】请同学们阅读教材56页第3、4、5段，构建细胞核结构与功能相适应的概念图。 阅读资料，小组合作讨论交流后并回答： 分析资料1得出美西螈表皮细胞内合成黑色素，所以皮肤颜色呈黑色。并且得出实验结论：美西螈皮肤颜色（性状）的遗传受细胞核的控制。 在教师的引导下，明确该实验的不足之处，并完善实验方案。 分析资料2得出没有细胞核，细胞就不能分裂、分化；蝾螈的细胞分裂和分化受细胞核控制。在教师引导下分析出两组对照实验。 分析资料3得出变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核的控制。 分析资料4中的伞藻嫁接实验，说明假根控制伞藻伞帽的性状，无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响。通过分析伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响，这是对伞藻嫁接实验的补充，进一步验证细胞核的功能。得出结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。 完成表格并归纳总结出细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。 对细胞核的结构产生探索欲望。 观看视频并阅读教材，思考后梳理出细胞核的各部分组成及相应的功能。重点记忆核膜、核孔、染色质、核仁的结构与功能，理解核孔的选择透过性。 2.阅读教材56页梳理知识并完成填空： ①： ②： 观察染色质与染色体的形态对比图，总结出染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在形态。 阅读教材56页第3、4、5段，构建出细胞核结构与功能相适应的概念图，最终完善细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 通过布置学习任务，引导学生自主对科学资料进行分析，梳理实验现象与结论的关联，从而得出细胞核的核心功能，突破教学难点。 培养学生基于事实归纳概括形成概念的能力，发展学生的科学思维。 通过布置学习任务，引导学生分析细胞核的结构，从而明确细胞核各结构对功能的支撑作用，强化“结构与功能相适应”的生命观念。 教师对易错点及重难点的强调，有利于对教学重难点的突破。通过引导学生构建细胞核结构与功能相适应的概念图，最终完善细胞核的功能，促进结构与功能观的形成。 （三）实践活动—— 尝试制作真核细胞的结构模型 （8min） 课件展示科学方法——建构模型，类型有：物理模型、概念模型、数学模型。提供扭扭棒、彩泥等材料，引导学生尝试制作真核细胞的结构模型。 跟随教师的引导，利用相关材料尝试制作真核细胞的结构模型。 通过让学生动手制作真核细胞的三维结构模型，旨在将微观、抽象的细胞结构转化为直观、可触摸的实体，帮助学生牢固地掌握真核细胞的基本构成，并体验建构生物模型的科学方法。 三、随堂练习 （7min） 1. 细胞核的结构与功能有密切的联系，据此判断下列相关表述是否正确。 (1)控制细胞器进行物质合成、能量转化等的指令，主要通过核孔从细胞核送到细胞质。( ) (2) 细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关。 ( ) 2.细胞核内行使遗传功能的结构是 ( ) A.核膜 B.核孔 C.染色质 D.核仁 3.细胞核是细胞的控制中心，下列各项不能作为这一结论的论据的是 ( ) A.DNA主要存在于细胞核内 B.细胞核控制细胞的代谢和遗传 C.细胞核是遗传物质储存和复制的场所 D.细胞核位于细胞的正中央 及时诊断学生对核心知识的掌握情况，重点检验学生能否运用“结构与功能相适应”的生命观念分析具体问题。 实现“教—学—评”一体化，确保课堂教学目标有效落地。 板书设计/课堂小结 3.3细胞核的结构和功能核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开 ： 核仁：与rRNA合成及核糖体形成有关 结构 相适应 核孔：核与质之间物质交换和信息交流 细胞核 染色质：DNA和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体 ： 储存遗传信息 遗传信息库 功能 细胞代谢和遗传的控制中心 教学反思 本节课围绕“细胞核的结构和功能”，设计了“情境导入（克隆牛）→四个经典实验分析细胞核的功能→细胞核的结构与功能相统一→制作真核细胞的结构模型→随堂训练”五个环节。教学亮点是：克隆牛导入有效激发兴趣，实验探究培养科学思维，模型构建突破难点并树立结构与功能观。不足与改进包括：节奏稍慢、小组合作流于形式、高阶思维训练不足、首尾呼应不够。总体来说达成了教学目标。 — - 1 - — 学科网（北京）股份有限公司 $