3.3 细胞核的结构和功能（情境任务式课件）（3大任务）生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞核的结构与功能及模型建构，以“克隆猴探秘”为情境导入，通过“认识→拆解→破解→利用”四步逻辑链，将经典实验分析、结构拆解、模型建构等核心知识融入连贯任务，搭建递进式学习支架。 其亮点在于以真实情境驱动探究实践，通过美西螈核移植等实验分析培养科学思维，结合结构与功能观拆解细胞核结构，引导学生建构物理模型并设计脂质体药物载体。这既提升学生模型思维与应用能力，也为教师提供情境化、任务驱动的教学框架，助力核心素养落地。

3.3 细胞核的结构和功能 第3章 细胞的基本结构 本节课以“克隆猴探秘”为真实情境，通过“认识→拆解→破解→利用”四步逻辑链，将细胞核的功能、结构、模型建构等核心知识融入连贯任务中。 1 克隆猴的性状与哪只猴几乎相同？为什么？这说明了细胞核可能具有什么作用？ 情境导入 性状与提供细胞核的母猴几乎相同，说明细胞核可能控制遗传。 今天我们将作为“细胞核探秘小组”，通过分析经典实验和观察结构，完成一份《细胞核功能与结构调研报告》，揭开细胞核的神秘面纱。 细胞核的结构 细胞核的功能 学习目标 重点 重难点 建构模型 任务一：探究细胞核的功能——经典实验分析 1 4 任务一：探究细胞核的功能——经典实验分析 任务探究 即时演练 探究新知 要证明细胞核确实控制代谢和遗传，我们需要寻找证据。科学家已经做了大量实验，请分析以下四组实验，归纳细胞核的功能。 (1)美西螈核移植实验 黑美西螈 结论：美西螈的肤色遗传是由 控制的。 细胞核 任务一：探究细胞核的功能——经典实验分析 任务探究 即时演练 探究新知 核移植 去核 取核 黑美西螈细胞 白美西螈细胞 长成 该实验严谨吗？ 该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞的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组，增强实验的说服力。 任务一：探究细胞核的功能——经典实验分析 任务探究 即时演练 探究新知 (2)蝾螈受精卵横缢实验 无核 分裂 不分裂 开始 分裂 发育（快） 发育（慢） 操作1：用头发将蝾螈的受精卵横缢， 并保证一边有核一边无核 操作2：将有核一边的一个细胞核挤到无核的一边 有核 结论：蝾螈的细胞 受细胞核控制。 分裂、分化 任务一：探究细胞核的功能——经典实验分析 任务探究 即时演练 探究新知 (3)变形虫切割与核移植实验 切 有核部分 无核部分 能消化，不摄食，无应激性 死亡 死亡 取出核 一段 时间后 正常生活 细胞核 植入 细胞核 结论：变形虫的 等生命活动受细胞核控制。 分裂、生长、再生、对刺激的反应 任务一：探究细胞核的功能——经典实验分析 任务探究 即时演练 探究新知 伞柄嫁接实验 结论：伞帽的形状与 无关，与 有关。 伞柄 假根 (4)伞藻（单细胞藻类）嫁接与核移植实验 任务一：探究细胞核的功能——经典实验分析 任务探究 即时演练 探究新知 （1）细胞核的功能：细胞核控制着细胞 和 ，是细胞的控制中心。 遗传 代谢 （2）细胞核是 。 遗传信息库 细胞核并非细胞代谢的中心，细胞核是细胞代谢的控制中心，是DNA复制和转录的主要场所。细胞代谢的中心是细胞质基质。 重点提醒 即时演练 任务探究 1.伞藻是一种单细胞生物，其帽的形状有菊花形和伞形。为了证明帽的形状是由细胞核控制的，实验人员做了图1和图2两组实验。图中①②③为伞形帽的是( )。 A.仅① B.仅② C.仅③ D.①和③ B 11 任务二：拆解细胞核的结构——结构与功能相适应 2 12 任务二：拆解细胞核的结构——结构与功能相适应 任务探究 即时演练 探究新知 细胞核为什么能控制代谢和遗传？它的内部结构是怎样的？让我们打开细胞核，看看它的“构造”。 任务二：拆解细胞核的结构——结构与功能相适应 任务探究 即时演练 探究新知 结构 特点 功能 核膜 双层膜，把核内物质与细胞质分开 维持核内环境稳定 核孔 核膜上的孔道，允许大分子物质通过 实现核质之间物质交换和信息交流 核仁 折光性较强，与rRNA合成有关 与核糖体的形成有关 染色质 由DNA和蛋白质组成，易被碱性染料染色 DNA是遗传信息的载体 任务二：拆解细胞核的结构——结构与功能相适应 任务探究 即时演练 探究新知 重点突破：染色质与染色体的关系 染色质 高度螺旋、缩短变粗 解开螺旋、恢复细长丝状 (细胞分裂间期) （细丝状） 染色体 (细胞分裂期) (圆柱状或杆状) 总结：染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种形态。 任务探究 即时演练 探究新知 回到克隆猴“中中”和“华华”的问题，现在我们能用所学知识解释了。 1.为什么克隆猴的性状与提供细胞核的母猴几乎相同？ 2.克隆技术还可能有哪些应用？可能带来哪些伦理问题？ 因为细胞核中的DNA控制遗传，克隆猴的遗传物质主要来自供核母猴。 如治疗性克隆、濒危动物保护等；伦理问题如生殖性克隆的争议。 任务二：拆解细胞核的结构——结构与功能相适应 任务二：拆解细胞核的结构——结构与功能相适应 任务探究 即时演练 探究新知 细胞是一个统一的整体 1.特点 ①细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧。 ①各组分之间分工合作成为一个统一的整体。 2.地位 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。 即时演练 任务探究 1.亲核蛋白是在细胞核内发挥作用的一类蛋白质，可通过其中的一段特殊氨基酸序列(NLS)与相应的受体蛋白识别，并结合形成转运复合物。在受体蛋白的介导下，转运复合物与核孔结合后进入细胞核，该过程消耗细胞中的ATP。下列说法错误的是(　　) A.真核细胞的RNA聚合酶中具有NLS氨基酸序列 B.分子大小合适的蛋白质都能通过核孔进入细胞核 C.细胞呼吸抑制剂会影响亲核蛋白的入核转运过程 D.NLS氨基酸序列功能缺陷的亲核蛋白会在细胞质中积累 B 选择性，必须含有NLS序列 18 任务三：建构细胞核模型——体会模型方法 3 19 任务三：建构细胞核模型——体会模型方法 任务探究 即时演练 探究新知 细胞核结构复杂而微小，我们如何直观地展示和理解它？科学家常用模型来研究复杂对象。 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和概括性描述。 模型形式很多，有______模型、______模型、_____模型。在设计并制作细胞模型时，________、_________是第一位的，其次才是模型的美观与否。 物理 概念 数学 科学性 准确性 任务三：建构细胞核模型——体会模型方法 任务探究 即时演练 探究新知 1.物理模型：以 形式直观地表达认识对象的特征(形象化)。 实物或图画 如：细胞亚显微结构模式图、 DNA双螺旋结构模型、 流动镶嵌模型等 (装片观察的) 照片不属于模型。 任务三：建构细胞核模型——体会模型方法 任务探究 即时演练 探究新知 2.概念模型：用 突出表达对象的主要特征和联系。（抽象化） 文字或符号 如：光合作用和呼吸作用、 体温调节图解等 任务三：建构细胞核模型——体会模型方法 任务探究 即时演练 探究新知 3.数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。（抽象化） 数学形式 曲线 如：方程式、关系式、“J”型曲线、表格等 y=2x²-4x-2 数学公式 即时演练 任务探究 1.基于对细胞核结构和功能的理解，下列表述错误的是（ ） A.真核细胞都有一个细胞核 B.染色体和染色质只是形态不同，成分都主要是DNA和蛋白质 C.细胞依据遗传信息进行物质合成、能量转化和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡 D.以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，属于物理模型 A 一个或多个 解析:组成蛋白质的氨基酸的基本元素是C、H、O、N,有的含有S,A错误; 双缩脲试剂与蛋白质中的肽键发生紫色反应,从而鉴定蛋白质,而氨基酸中不含此结构,因而食用花卉中的氨基酸不可以用双缩脲试剂来检测,B错误;必需氨基酸是人体不能合成而且是人体需要的氨基酸,因此必需氨基酸只能从食物中获得,故必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标,C正确;通过检测氨基酸的种类不能鉴定区分不同种类的花卉,因为氨基酸不具有物种的特异性,D错误。 任务四：组装我们的靶向“纳米导弹”——应用与升华 4 25 任务四：组装我们的靶向“纳米导弹”——应用与升华 任务探究 即时演练 探究新知 现在，我们终于可以用学到的知识设计脂质体了！请你以小组为单位，用简图设计一款能靶向并进入肺癌细胞的脂质体药物载体。 提示： 1.它的基本结构应该是什么？ 2.药物装在哪里？ 3.怎样才能让它只认肺癌细胞，不认其他细胞？ 4.如何高效进入癌细胞？ （磷脂双分子层球形囊泡——利用磷脂的理化性质自组装。） （水溶性药物包在球心水相，脂溶性药物可嵌入双分子层中——体现结构与功能的适应性。） （在脂质体表面连接特定的抗体或配体，模拟细胞膜的信息交流功能，与癌细胞膜上的特定受体结合。） （利用细胞膜的流动性，脂质体膜与癌细胞膜发生融合，将药物释放入内。） 课后作业 1.完善细胞核物理模型，拍摄照片并附简要说明。 2.写一篇短文：《细胞核——细胞的“大脑”》，要求运用模型思想，说明细胞核的结构如何支撑其功能。 这就解释了为什么“常规杀菌方法难以根除”——蓝细菌是原核细胞生物，不是一般意义上的“菌”，且它与环境中的营养物质富集有关，是生态问题，不仅是杀菌问题。 随堂小练 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是（　 ） A.核膜　　 B.核孔 C.染色质　 D.核仁 C 28 随堂小练 3.下列关于细胞核的说法，不正确的是（ ） 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，所以它是细胞的控制中心 D 含有遗传信息 29 随堂小练 4.染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义? 染色体呈高度螺旋状态，这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去，而染色质处于细丝状，有利于 DNA 完成复制、转录等生命活动。 30 下节再见 31 $