3.3 细胞核的结构和功能教学设计2026-2027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，以克隆牛情境导入，通过问题探讨衔接细胞膜、细胞器知识，为后续遗传与细胞分裂学习搭建支架，梳理细胞结构模块逻辑脉络。 此资料亮点在于以四大经典实验（美西螈核移植等）构建证据链分析功能，培养科学思维，结合结构示意图与模型建构深化结构与功能观（生命观念），模型制作活动落实探究实践，助力学生建立系统生命观念，为教师提供实验资料与教学思路，提升课堂效率。

教学课题 第3章第3节 细胞核的结构和功能 课时安排 1 课时 主备人 参备人 教学班级 教学课型 新授课 备课 分备时间 集备时间 课标要求 1.阐明细胞核的结构与功能，认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。 2.通过分析科学实验资料，发展归纳与概括、演绎与推理的科学思维。 3.尝试制作真核细胞三维结构模型，建立结构与功能相适应的生命观念。 教材分析 本节课是必修1第3章第3节内容，承接细胞膜、细胞器知识，是细胞结构模块的核心。教材以克隆牛问题探讨导入，通过4则经典实验归纳细胞核功能，再讲解结构，最后落脚细胞整体性，为后续遗传、细胞分裂学习奠定基础。 学情分析 1.学生已掌握细胞膜、细胞器等结构，具备基本细胞结构认知。 2.对 “克隆”“遗传” 有生活认知，但对细胞核控制代谢与遗传的逻辑理解薄弱。 3.擅长直观观察，需通过实验分析、模型建构突破抽象难点。 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。 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。 教学难点 制作真核细胞的三维结构模型。 教学方法 实验分析法、模型演示法、对比归纳法、讲练结合法 教学准备 PPT 课件、细胞核结构示意图、克隆牛 / 美西螈 / 蝾螈 / 变形虫 / 伞藻实验图片 教学思路 克隆牛情境导入→四大实验探究细胞核功能→学习细胞核结构→辨析染色质与染色体→总结细胞核地位→理解细胞整体性→巩固练习 教 学 过 程 教学环节 教学内容及教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 回顾细胞的基本结构，引入节标题。 【问题探讨】 从母牛乙的体细胞中取出细胞核，注入母牛甲去核的卵细胞中，移植后的细胞经细胞分裂形成早期胚胎，将胚胎移植入母牛丙的子宫内。出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样，称之为“克隆牛”。 性状是指生物体所表现出的形态结构特征、生理特征和行为方式，性状可以稳定遗传给后代。 讨论：克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么？ 提示：说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。 提问：所有的细胞都有细胞核吗？ 提示：不是，原核细胞无细胞核 提问：所有的真核细胞都有细胞核吗？ 提示：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，并且细胞核的数量也不是特定的，洋葱表皮细胞只有一个细胞核，骨骼肌细胞有多个细胞核。 过渡：克隆的实例让我们看到了细胞核的重要性。细胞核究竟具有什么功能呢？ 思考回答：性状由细胞核决定。 情境激趣，指向本节课核心。 新知探究一、细胞核的功能 【思考.讨论】细胞核有什么功能 阅读教材54-55页“思考.讨论”中的4则资料，讨论下列问题： 1.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？ 2.从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 3.分析资料3，你可以得出什么结论？ 4.资料4说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质？ 5.结合克隆牛的实例，你认为生物体性状的遗传与细胞核有什么关系？克隆牛所有细胞的细胞核，是否都来源于母牛乙体细胞的细胞核？ 6.你认为细胞核具有什么功能？ 资料1：美西螈核移植实验 该实验没有设置对照；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中，进行培养作为对照，增强实验的说服力。 讨论： 1.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？ 提示：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。 结论：美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的 资料2：蝾螈受精卵横缢实验 2.从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 提示：没有细胞核，细胞就不能分裂、分化，即细胞的分裂和分化是由细胞核控制的 资料3：变形虫切割和核移植实验 3.分析资料3，你可以得出什么结论？ 提示：变形虫的生长、分裂、再生，对外界刺激作出反应等生命活动是由细胞核控制的，即细胞核是细胞生命活动的控制中心 资料4：伞藻嫁接和核移植实验 伞藻是一种单细胞生物，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验，如下图所示。 通过嫁接实验可以说明伞帽的形状与假根部分一致。 通过核移植实验可以排除伞藻的假根中其他物质的影响。 4.资料4说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质？ 提示：伞藻的形态结构特点取决于细胞核 5.结合克隆牛的实例，你认为生物体性状的遗传与细胞核有什么关系？克隆牛所有细胞的细胞核，是否都来源于母牛乙体细胞的细胞核？ 提示：克隆牛是由重组的卵细胞发育成的。重组细胞包含了母牛乙的细胞核和母牛甲的细胞质，由这一重组细胞发育成的克隆牛性状几乎与母牛乙一模一样，这说明生物体的性状是由细胞核决定的。克隆牛所有的细胞都来自于重组细胞的细胞分裂,其细胞核中的遗传物质与母牛乙的遗传物质相同。 6.你认为细胞核具有什么功能？ 归纳概括细胞核的功能：细胞核控制着细胞代谢和遗传 阅读教材、小组讨论，总结实验结论。 以实验证据链，培养科学思维。 新知探究二、细胞核的结构 过渡：大量的事实表明，细胞核控制着细胞的代谢核遗传。因此，有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”、细胞的“控制中心”。细胞核为什么能成为细胞的控制中心？ 细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的。 结合教材P56图3-10，讲解细胞核的结构。 核膜不是连续的，其上有核孔，小分子、离子等通过核膜进出，蛋白质、RNA等通过核孔进出。 注意：核糖体的形成不一定与核仁有关，原核细胞中没有核仁，也能形成核糖体。 核孔是由多种蛋白质构成复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。 核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。 过渡：学习完细胞核的结构，请同学们思考，细胞核能成为细胞的控制中心，实际上与细胞核的什么结构密切相关？ 细胞核中有DNA，DNA和蛋白质紧密结合成染色质，染色质是极细的丝状物，因容易被碱性染料染成深色而得名。 染色质与染色体的关系：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 DNA上储存着遗传信息。在细胞分裂时，DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。—细胞核控制细胞的遗传 遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。—细胞核控制细胞的代谢 【归纳概念】细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 提问：同一生物体内所有细胞的“蓝图”（遗传信息）都是一样吗？如果是一样的，为什么体内细胞的形态、结构和功能如此多样？ 提示：同一生物体内的所有细胞都来自于受精卵的分裂，细胞内的“蓝图” 都是一样。体内细胞的形态、结构和功能多样，是细胞分化的结果。 识图记忆，辨析染色质与染色体。 直观突破抽象结构难点。 知识拓展和建构模型 【知识拓展】科学实验数据证明：哺乳动物成熟的红细胞和精子（几乎没有细胞质）的寿命比正常细胞短，这说明了什么？ 提示：细胞核与细胞质是相互依存、不可分割的。细胞只有保持完整性，才能完成各项生命活动。 细胞是一个整体，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。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。 【科学方法】建构模型 (1)概念：模型是人们为了某种特定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:以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 数学模型:以数学关系式或坐标曲线图表示生物学规律。 概念模型:以线条和文字直观而形象的表示出某些概念之间的关系。 理解细胞整体性，了解模型建构。 建立系统观，拓展科学方法。 巩固新课 小结回顾 课堂检测 PPT 原题，当堂订正。 作业设计 基础性作业 完成教材课后练习与应用 拓展性作业 绘制细胞核结构模式图并标注功能 板书设计 第3节 细胞核的结构和功能 一、细胞核功能 ①控制细胞的代谢和遗传 ②是遗传信息库 二、细胞核的结构 1.细胞核的结构 2.染色体与染色质的关系：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 3.细胞在生命系统中的地位 4.建构模型：物理模型、数学模型、概念模型 教学反思 在教学过程中，通过对实验资料的分析，学生能够较好地理解细胞核的功能，但在引导学生进行实验设计和分析实验变量时，部分学生仍存在困难，需要在今后的教学中加强科学探究方法的训练。 对于细胞核结构的讲解，利用直观的结构模式图和多媒体演示，学生对核膜、核仁等结构有了清晰的认识，但染色质与染色体的关系较为抽象，部分学生理解不够深入。在今后的教学中，可以增加更多的实例和动画演示，帮助学生理解这一难点。 制作真核细胞三维结构模型的活动，提高了学生的学习兴趣和动手能力，但在小组合作过程中，个别小组存在分工不明确的问题。在今后的小组活动中，要加强对学生分工协作的指导，提高小组合作学习的效率。 在教学方法的运用上，讲授法、讨论法、直观演示法和模型建构法相结合，取得了较好的教学效果。但在教学时间的把控上，还需要进一步优化，确保各教学环节能够更加紧凑、合理地进行。 学科网（北京）股份有限公司 $