高中生物-细胞核─系统的控制中心教学设计学情分析教材分析课后反思

课标分析

《普通高中生物课程标准（实验）》在吸纳现行高中生物学教育有点的基础上，更尊重学

生多样化发展的需求;更贴近社会实际和学生的生活经验;更多地反映生物科学和技术的新

进展;更重视发展学生的创新精神和实践能力;更强调学习是一个主动构建知识、发展能力、

形成正确的情感态度与价值观的过程。

我国对新世纪的中学生提出的：“学会求知、学会做人、学会审美、学会创造、学会发

展”的素质要求中，其核心是新时期的创新精神和创造能力。新课程改革的核心理念是一切

为了促进学生的发展，而评价是尊重学生主体地位，促进学生发展的重要环节，是充分发挥

教师主导作用，促进学生主动学习的有效手段。有效的课堂评价能充分发挥评价的激励、导

向、调控功能，使学生学有动力，学有方向，学有方法，使教师教有主导，教有指向，教有

成效。

因此，培养学生的创新思维能力成了当今教育的首要任务。在进一步深化素质教育的今

天，教师应该认真领会生物新课程标准精神，在生物教学中加强对学生创新能力的培养。生

物学课程是高中阶段必修的基础课程，而实验教学是生物学教学的重要组成部分。

《普通高中课程方案（实验）》规定普通高中课程的结构，由学习领域、科目、模块3

个层次组成，8个学习领域分别是：语言与文学、数学、人文与社会、科学、技术、艺术、

体育与健康和综合实践活动。生物属于科学领域，科学领域中还有物理、化学和地理的一部

分。因此生物课程是科学课程。

针对本节课的教授内容在学习了细胞的结构和功能之后，课程标准要求学生“尝试建立

真核细胞的模型”。因此，教科书在本节安排了“模型建构——尝试制作真核细胞的三维结

构模型”，为学生建构真核细胞模型提供了方法指导。但是这个指导只是引导性的，并没有

指定具体的材料用具，列出详细的活动步骤，而是给学生发挥各自的创造潜能留出了充分的

空间，也为教师的创造性教学留出了空间。教科书在提供两张模型照片供学生参考的同时，

也提出了评价模型的参考指标，如科学性、艺术性、成本低廉等。建构模型的方法，是高中

课程标准和教材对学生提出的高于初中水平的科学方法和探究能力的要求，在高中阶段生物

学课程的学习中，学生会陆续接触到物理模型、概念模型和数学模型等模型的建构，对模型

方法会有比较全面的学习和了解。真核细胞三维结构模型是需要学生建构的第一个模型，因

此教科书在这里插入了科学方法——模型方法的介绍，使学生在建构模型之前，对于什么是

模型先有一个初步的了解。

教材分析

通过第2章的学习，学生对组成细胞的分子及其重要作用有了比较全面的了解。蛋白质、

核酸、糖类、脂质……这些生物分子固然重要，但是光有分子还不能表现出生命活动。只有

当这些分子有机地组合在一起，形成细胞的各种结构，细胞才成为基本的生命系统。与其他

系统一样，细胞同样有边界，有分工合作的若干组分，有信息中心对细胞的代谢和遗传进行

调控。细胞的结构复杂而精巧，各种结构组分配合协调，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。

一、教学目的要求

知识方面

L简述细胞膜的成分和功能。

2.举例说出几种细胞器的结构和功能。

3.简述细胞膜系统的结构和功能。

4.阐明细胞核的结构与功能。

情感态度与价值观方面

1.体验制备细胞膜的方法。

2.认同细胞是基本的生命系统。

3.讨论三位获诺贝尔奖的细胞学家取得成功的原因。

能力方面

1.制作用于观察叶绿体和线粒体的生物材料临时装片。

2.使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。

3.尝试制作真核细胞的三维结构模型。

4.进行实验数据的解释。

二、教学内容的结构和特点

(-)教学内容的结构

「细胞膜的成分将细胞与外界环境分隔开

细胞膜——系

细〔细胞膜的功能

'控制物质进出细胞

统的边界

胞

-进行细胞间的信息交流

的一细胞器之间的分工

基细胞器--系统J细胞器之间的协调配合

内的分工合作

本i细胞的生物膜系统

结

「细胞核的功能

构,细胞核系统的控制中心〕细胞核的结构

(二)教学内容的特点

本章的标题是《细胞的基本结构》，实际上本章的内容并不像章标题字面上呈现的那么

简单，不仅仅是介绍有关细胞的基本结构以及这些结构的功能的知识，而是把细胞作为一个

基本的生命系统，引导学生用系统分析的方法来研究细胞，研究组成细胞的各个组分是怎样

既相对独立，又紧密联系的，细胞的生命活动是怎样通过各组分的协调配合完成的，把细胞

作为一个活系统来研究，把细胞学活。章引言以自行车的拆装为例，用类比的手法揭示细胞

作为系统的基本特征:系统不是其组分的简单堆砌,而是通过组分间结构和功能的密切联系，

形成的统一整体。作为系统，细胞与其他系统一样，也有边界，有分工合作的若干组分，有

信息中心对其代谢和遗传进行调控。本章的内容安排，正是从系统的视角，分为《细胞膜一

一系统的边界》《细胞器——系统内的分工合作》和《细胞核——系统的控制中心》三节。

第1节《细胞膜——系统的边界》，介绍的是细胞膜的成分和功能。因为第4章《细胞

的物质输入和输出》将详细介绍生物膜结构的研究历程、生物膜的流动镶嵌模型以及物质出

入细胞的几种方式，因此本节在介绍细胞系统的边界——细胞膜时,没有提到细胞膜的结构，

对于细胞膜控制物质进出细胞的功能，本节也是点到为止，没有展开叙述，避免与第4章重

复。学生对细胞膜并不陌生。在初中生物课学习细胞的基本结构时，学生对细胞膜已经有所

了解。当学生用显微镜观察细胞时，是很难看清细胞膜的，还有不少学生误将气泡认作细胞。

“你是怎样区分气泡和细胞的？光学显微镜下能看见细胞膜吗？”“问题探讨”中提出的这

些问题，将学生原有经验中的疑惑点出来，将学生的思绪带回到曾经学过的细胞内容中，引

起学生对有关细胞膜问题的思考。其实，学生认为细胞有细胞膜，是因为老师是这么说的，

教科书上是这么写的，学生在显微镜下看到细胞的确存在明显的边界，由此推断出细胞膜的

存在，学生并没有真的看到细胞膜。科学家也一样，在光学显微镜下很难看清细胞膜，只有

用电子显微镜才能看得清楚。但是，“科学家用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经

能够确定细胞膜的存在了。”“问题探讨”接着提出这个问题，请学生推测，科学家是怎样确

定细胞膜的存在的。这个问题将会引起学生的思考和大胆推测，讨论，甚至争论，为细胞膜

的学习打开兴趣之门。

课程标准中与细胞膜有关的要求是“简述细胞膜系统的结构和功能”。“简述”是了解水

平，要求不高。因此，关于细胞膜的组成成分，学生只需知道“细胞膜主要由脂质和蛋白质

组成。此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总量的50%,蛋白质约占40%,糖类

占2〜10%”就可以了，不需要知道有关这些组成成分的更详细的生化知识。但是，如果单

纯告诉学生这一结论，学生会觉得很干巴，很难产生学习的兴趣，更谈不上产生探究细胞膜

的欲望了。教科书作为学生用书，其功能不应是“圣经”，摘录科学上的现有结论，而应为

学生的探究性学习提供丰富的素材，引导学生探索科学的奥秘。使学生不仅了解科学的结论,

也了解科学的过程;不仅学习科学知识,还能发展能力，培养爱科学的情感和科学的世界观，

从而实现全面提高生物科学素养的课程目标。为了达到这个目标，在“细胞膜的成分”这一

内容的编写中，教科书安排了“体验制备细胞膜的方法”的实验。这个实验的操作步骤很简

单，学生只需取一滴猪（或牛、羊、人）的新鲜的红细胞稀释液，滴在载玻片上，制成临时

装片，在高倍显微镜下观察，待观察清晰时，再滴加蒸储水，使红细胞浸泡在水中，即可观

察到哺乳动物红细胞在水中逐步涨破的过程。这个实验的目的，不仅是让学生亲自动手，练

习制备细胞膜，更重要的，是让学生体会其中的科学方法。例如，制备细胞膜应选择植物细

胞还是动物细胞？用什么方法可以获得细胞膜？为什么在科学研究上，科学家用哺乳动物红

细胞作为制备细胞膜的材料？实验指导的引言部分，引导学生层层深入思考这些问题，体验

实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。

许多有关细胞膜化学组成的资料，都来自对哺乳动物红细胞膜的研究。考虑到哺乳动物红细

胞的重要性，旁栏的“相关信息”里，提供了与哺乳动物红细胞有关的资料，拓展学生的知

识面，增加学生对哺乳动物红细胞的了解。

细胞是看不见、摸不着的，学生常常感觉细胞的学习距离自己的生活很远，对细胞的学

习兴趣不大。为了加强学习内容与社会生活的联系，在“细胞膜的成分”这一内容中，安排

了“与生活的联系”，介绍癌症检查报告单上的一些检测项目与细胞膜成分的关系，并附以

真实的检验报告单，以拉近课堂学习与现实生活的距离。

细胞膜作为细胞系统的边界，其功能是多种多样的。作为课程标准中“简述”要求的内容，

高中教科书没有必要把这些功能都一一罗列出来。从高中学生的知识基础和接受能力来说，

学生也不可能理解细胞膜的所有功能。因此，教科书用学生能够理解的语言，采用类比、打

比方等手法，深入浅出地介绍了“将细胞与外界环境分隔开”“控制物质进出细胞”“进行细

胞间的信息交流”等几种主要功能。至于其他功能，则以开放的处理方式，鼓励有兴趣的学

生自己去探究。

细胞间的信息交流是十分复杂的，但是它在保持多细胞生物体内部的协调一致方面起着

非常重要的作用。因此，虽然在理解上有一定难度，“进行细胞间的信息交流”作为细胞膜

不可或缺的一项重要生理功能，还是应该让学生了解。教科书采取的是举例说明、图文结合

的形式，帮助学生理解细胞间的信息交流是怎样实现的。

植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁。在介绍了细胞膜之后，教科书还提到了细胞壁的

化学组成和生理功能。

第2节《细胞器——系统内的分工合作》改变了多年来中学生物教科书关于细胞器的写

法，不再逐一列举各个细胞器的结构、功能，而是把细胞器作为系统的组分，既谈它们的分

工，也讲到它们之间的合作。为了帮助学生理解一个系统的正常运转，必须依靠各组分间的

协调配合，”问题探讨”以工厂为例，让学生讨论一件优质的产品是如何通过各车间和部门

的配合生产出来的，再请学生将细胞与工厂类比，讨论细胞中是否也有类似的部门或车间。

这种联系学生生活经验，将熟悉的事物与学生不熟悉的、有待了解的事物相类比的处理方法,

有助于学生突破认知上的难点。

细胞内部就像一个繁忙的工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”，这些“车间”就是

细胞器，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。在了解细胞器是怎样

既有分工，又密切合作之前，即了解细胞器的结构和功能之前，学生也许会有这样的疑惑：

科学家是怎样把各种细胞器分离开，分别研究它们的功能的呢？为了解决学生的疑惑，同时

进行科学方法的教育，教科书安排了“分离各种细胞器的方法”的介绍。

在介绍各种细胞器的形态、结构、功能时，教科书没有对每一种细胞器均匀着墨，而是有的

浓墨重彩，有的一笔带过。对于以后学习中经常会用到的细胞器，如线粒体、叶绿体、内质

网、高尔基体等，教科书图文并茂，重点讲解；其他细胞器则用“动物细胞和植物细胞亚显

微结构模式图”和一段文字简单介绍。在介绍到线粒体时，教科书还设计了旁栏思考题，如

为什么飞翔鸟类胸肌细胞线粒体的数量比不飞翔鸟类的多，等等，帮助学生理解线粒体的功

能。

在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质。细胞质基质不是简单的胶

状物质，其中含有多种成分，是细胞代谢的重要场所，所以教科书也对细胞质基质做了简要

介绍。细胞骨架是当今细胞生物学研究的热点领域,细胞的多种生命活动都与细胞骨架有关。

教科书以小字的形式简单介绍了细胞骨架，以增加学生对生物学研究前沿的了解。细胞骨架

不是必学内容，学生大致了解即可。

线粒体和叶绿体是两种非常重要的细胞器，学生在第5章《细胞的能量供应和利用》学习细

胞呼吸和光合作用的有关内容的时候，还会进一步认识线粒体和叶绿体的结构和功能。这里

安排的《用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体》的实验，目的是让学生了解叶绿体和线粒体的

形态和分布，增加对叶绿体和线粒体的感性认识，学习在光学显微镜下观察叶绿体和线粒体

的方法。

学生在学习了各种细胞器的结构和功能之后，脑子里还是一个个独立的细胞器的印象,

还没有把这些细胞器作为一个系统的组成成分联系起来。“细胞器之间的协调配合”以分泌

蛋白的合成和运输为例，通过让学生分析分泌蛋白合成并分泌到细胞外的过程，体会细胞器

之间的分工合作。“资料分析”提供的资料是科学家在豚鼠的胰腺腺泡细胞中用同位素标记

法所做的实验。为了帮助学生理解这一实验过程，教科书配以详细的实验过程图解，并用讨

论题引导学生一步步进行分析。学生分析的结果是否准确？真实的情况又是怎样的呢？为了

给学生留下科学、清晰的印象，使学生能够把理解了的知识准确地整合到已有的知识网络中，

在“资料分析”之后，教科书用一段文字形象生动地描述了分泌蛋白的合成和运输过程，以

及这一过程所涉及的细胞器在其中所起的作用，还有这些细胞器之间的联系。参与这一过程

的细胞器大都具有膜，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，

由此引出下一个学习内容“细胞的生物膜系统”。

细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极为重要的作用。生物膜系统的结构和功能,

不仅是当前细胞生物学研究的热点领域，也是课程标准要求学生了解的内容。在这个学习内

容里，教科书还安排了“相关信息”，介绍根据生物膜的特性开发的一种新的制药工艺，把

用磷脂制成的小球，包裹着药物，运输到患病部位，达到治病的目的；以及“与社会的联系”，

介绍了用于治疗肾功能障碍的人工肾，其中起关键作用的血液透析膜就是人工合成的膜材料,

加强学习内容与社会生产和生活的联系。

本节之后安排了“科学家的故事——细胞世界探微三例”。这个阅读资料，精选了三位

于1974年同时获得诺贝尔生理学或医学奖的细胞生物学家的事迹。之所以选择这三位细胞

学家，是因为他们所从事的工作与本节的学习内容密切相关。例如，克劳德的工作是摸索出

采用差速离心将细胞组分分离开的方法；德迪夫发现了溶酶体；帕拉德改进了电子显微镜样

品固定技术，并应用于动物细胞超微结构的研究，发现了核糖体和线粒体结构，不仅如此，

他还将对细胞结构和功能的静态描述，引向动态研究，课文里的资料分析，就是由帕拉德通

过大胆想像作出推测，再用同位素示踪技术加以证实的实验，这个实验后来成为生物学史上

最精彩的实验之一。三位科学家的故事是对本节内容的丰富和补充，与正文的讲解前后呼应，

相得益彰，使整节教材充实、丰满。通过阅读这三位科学家的故事，学生不仅可以加深对知

识内容的理解，还了解到细胞学研究的常用技术和方法，如对细胞组分进行分离的差速离心

法，观察细胞超微结构的电子显微镜技术，研究细胞器功能的同位素示踪技术等；此外，克

劳德的勇于探幽入微，德迪夫的敏锐的洞察力，帕拉德的善于利用先进技术手段，都可以让

学生体会到：科学研究离不开探索精神、理性思维和技术手段的结合，受到情感态度价值观

方面的启迪。

第3节《细胞核——系统的控制中心》，课程标准的要求是“阐明细胞核的结构与功能”，

这是理解水平的要求。如果教科书只是平铺直叙细胞核的结构和功能，是不可能帮助学生达

到这一学习目标的。本节的设计力图通过创设有利于学生开展探究性学习的情境，让学生对

细胞核的重要性，以及结构与功能相适应的观点有深刻的领会。

在没有学过细胞核的结构之前，学生容易把核仁误认为细胞核。本节的“问题探讨”从

学生容易混淆的问题入手，让学生充分讨论细胞核的重要作用。学生的回答很可能是不全面

的，不完善的，或者是建立在想像而非科学事实的基础上的。那么事实是怎样的呢？“细胞

核的功能”就从“资料分析”开始，给学生提供一系列的科学实验事实，让学生分析细胞核

的功能。黑白美西螺的核移植实验，蛛嫄受精卵的横缢实验，变形虫的切割实验，伞藻的嫁

接实验和核移植实验，科学家分别用不同物种的细胞作实验材料，从几个方面有力地证明，

细胞核是细胞代谢和遗传的“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。教科书紧接着以图代

文介绍了细胞核的结构。在细胞核的结构里，最重要的结构是染色质。教科书重点阐述了

DNA、染色质、染色体的关系。正是由于DNA上贮存着遗传信息，细胞核才能成为细胞

的代谢和遗传的控制中心。至此，学生对于细胞核的功能才会有比较透彻的理解。这段叙述

之后，教科书有一句话：“因此，对细胞核功能的较为全面的阐述应该是：细胞核是遗传信

息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。”这句话，是对本节内容的画龙点睛。旁栏思考题“同

一个生物体内所有细胞的‘蓝图’都是一样的吗？如果是一样的，为什么体内细胞的形态、

功能如此多样？结构也不完全相同？”学生可能回答不上来。没关系，教师不必着急给出答

案，可以让学生带着问题继续后面内容的学习，当学生学到本书第6章《细胞的生命历程》

中有关细胞分化的知识时，学生就会恍然大悟的。

在学习了细胞的结构和功能之后，课程标准要求学生“尝试建立真核细胞的模型”。因

此，教科书在本节安排了“模型建构——尝试制作真核细胞的三维结构模型”，为学生建构

真核细胞模型提供了方法指导。但是这个指导只是引导性的，并没有指定具体的材料用具，

列出详细的活动步骤，而是给学生发挥各自的创造潜能留出了充分的空间，也为教师的创造

性教学留出了空间。教科书在提供两张模型照片供学生参考的同时，也提出了评价模型的参

考指标，如科学性、艺术性、成本低廉等。建构模型的方法，是高中课程标准和教材对学生

提出的高于初中水平的科学方法和探究能力的要求，在高中阶段生物学课程的学习中，学生

会陆续接触到物理模型、概念模型和数学模型等模型的建构，对模型方法会有比较全面的学

习和了解。真核细胞三维结构模型是需要学生建构的第一个模型，因此教科书在这里插入了

科学方法——模型方法的介绍，使学生在建构模型之前，对于什么是模型先有一个初步的了

解。

本节的最后一段话“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。这是几十亿

年进化的产物。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。”是

对章首页引自翟中和院士等主编的《细胞生物学》的话“我确信哪怕一个最简单的细胞，也

比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧！”的呼应，再次点明细胞作为一个基本的生命系

统，它的重要性和必然性。

学情分析

在高中阶段的生物教学中，分化现象往往十分突出，直接影响着学生在整个高中阶

段的生物成绩，同时也阻碍了高中生物教学质量的提高。因此，如何防止分化，大面积提高

教学质量,使学生在初中阶段获得较好的成绩,是生物教师值得研究讨论并着手解决的问题。

一、及时帮助，以防为主

高中生物的教学重点是基础知识和基本技能，因此教学应面向全体同学，争取做到人人

基本达标。在教学过程中学生学习出现差距是不可避免的。一旦出现，就应该及时找学生谈，

分析他们掉队的原因，动之以情，晓之以理，使学生从思想上认识到学习生物的重要性。这

学期开始就有的同学出现了向下滑的趋势，下课下及时找她们谈话，了解她们的内心想法,

驱除他们的不正确的思想，同时给予学习方法的指导，耐心帮助他们补习功课。对于这些有

可能掉队的学生，及早指出，说明掉队的严重后果，做到防患于未然。

二、讲究教法，因材施教

生物教学和其他学科一样，有严谨的系统性和连贯性。学生在高一阶段所获得的学习技

能，能否在高二年级得到继续发展，是防止分化的又一个问题。这就给教师提出了更高的要

求，即力求把教学搞“实”、搞“活”。所谓“实”就是讲究实际效果，把教学大纲化为具体

的要求，落实到教和学上，对每课时的教学计划逐项落实。课堂上，少讲空话，多做实事,

精讲多练，以学生为主；对每个单元进行考查、总结，分析存在问题，及时补遗，帮助学生

过关。平时作业或测验得到好成绩或有进步的，一定在班上进行表扬，给予肯定；对作业错

漏较多的当面批改，及时订正。通过这学期的实践，我发现表扬的效果远远大于我的预测，

原先上课走神，做小动作的同学都会很认真的听课，偶尔犯错我仍然鼓励他们，在平时的课

上能看出他们在努力地改变，我很欣喜看到他们的怒力，我会再接再厉,坚持下去。所谓“活”

就是侧重启发引导，把生物课由“讲演课”变成“探索课”。采用展示性的直观教学方法，

使学生一上课就置身于一个科学探究的环境中，在既紧张而又活泼的气氛中学习生物。

三、激发动机，诱发兴趣

俗话说：“唯物辩证法认为外因是变化的条件，内因是变化的根据，外因通过内因起作

用。”因此怎样激发学生的学习内在动力，使学生积极主动地学习，也是防止分化的一个重

要方面。另外，给学生留同步训练作业，增强学习兴趣。教师应不断为学生创造成功的机会，

让他们更多地尝到成功的喜悦。同时良好的师生关系对培养学生的兴趣大有帮助，因此，生

物教师要注意控制自己的情绪，普遍关心学生，尤其差生，同他们交朋友，不歧视他们，不

动辄斥他们，常鼓励他们的学习自信心和学习热情。

教学设计

教学设于

教师行为学生活动

程序意皆

创设1.同学们：今年最流行的动画片是什么？1.回答：喜羊羊和灰太狼创电

情境2.今天，喜羊羊的家族里来了三个新成员，分别是黑羊羊、白羊2.克隆白羊羊，让灰羊羊生下情考

导入羊和灰羊羊，黑羊羊、白羊羊非常受他们的欢迎，而灰羊羊常常小白羊

新课被冷落。灰羊羊想改变后代的命运，她有一个梦想就是生一只小激2

白羊。但我们知道，龙生龙，凤生凤，通常黑羊生黑羊，白羊生学©

白羊，灰羊生灰羊。我们怎样才能帮助灰羊羊实现梦想呢？如果学

大家还记得初中讲过的克隆羊多利，这个问题应该很容易解决细M

的。3.认真听讲，思考核白

3.是的，白羊羊和黑羊羊可以助白羊羊一臂之力，白羊羊乳腺细兴起

胞的细胞核移植到黑羊羊的去核卵细胞内，发育成胚胎后再植入

灰羊羊的子宫内，经过一定时间的发育后，灰羊羊诞生了一只可

爱的小白羊。那为什么三个羊妈妈中，小白羊和提供给它细胞核

的白羊羊长得最像，而不是和提供去核卵细胞的黑羊羊或者生下

她的灰羊羊最像呢？上完细胞核这一节课，相信大家就会明白

To

这节课呢，我们主要从功能和结构两方面来学习细胞核。

1.首先我们要明确一下，是不是所有的细胞都有细胞核啊？1.不是，例如原核细胞回居

分析

2.那所有的真核细胞都有细胞核吗？2.也不是，例如成熟红细胞旧次

资料

是的，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识

探究

极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。

细胞

3.那么科学史上发现细胞核的功能有四个非常经典的实验，载入

核的

了我们的生物教科书，下面我们来学习一下。

功能

我们先看资料1：美西嫄核移植实验——科学家用黑白两种美西3.黑色，因为细胞核是黑色美

幌做实验，将黑色美西嫄胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色西嫄提供的

知可

美西嫄的去核卵细胞中，同学们思考一下：小美西嫄的肤色是什

么颜色？为什么？

4.那也就是说美西螺的肤色是由什么控制的？4.细胞核

没错，从资料一可知，黑色美西螺提供细胞核，白色美西螺提供

细胞质，通过细胞核移植，得到的是黑色美西蜘，说明美西嫄皮

肤的颜色不是由细胞质控制的，而是由细胞核控制的。

5.结合克隆羊的产生过程，你认为生物性状的遗传主要是细胞核5.细胞核

还是细胞质控制？

是的，不管是美西螺还是克隆羊，得到的后代性状都是和提供细

胞核的一样，因此，细胞核控制着生物体性状的遗传。

6.接着看资料2：蛛嫄受精卵横缢实验。展示图片，介绍：这就6.认真听讲、思考、回答

是蝶蜘的一种一一黄星点蝶嫄，长得挺难看的，但是没关系，科

学家正是通过它发现了一个重要的实验结果。大家看图，这是一

个蛛嫄受精卵，这是头发丝，为什么不用绳子呢？“实验材料很小，绳子太大了”

真聪明，正是因为实验材料很小，而头发丝又细又韧，很合适。

接着用这头发丝把受精卵横缢成有核和无核的两半，中间只有少

量细胞质连着，结果就发现，没有核的这一半不能分裂，而有核

的这一半分裂了。当有核的一半分裂到16——32个细胞时，科

学家把一个细胞核挤到无核的那一半，结果，无核的一半也开始

分裂了。最后两半都成了正常的胚胎，只是原来无核的慢一些，“没有细胞核，细胞就不能分

有核的一半快一些。从资料2可以看出细胞核和细胞的分裂分化裂分化”

有什么关系？7.个别回答：“不能，因为细胞

7.很好，从实验中可知，有细胞核的时候，蛛嫄可以正常的进核控制着细胞的分裂分化，哺

行分裂分化，最后发育成一个新个体，但是如果没有细胞核，蛛乳动物成熟的红细胞没有细胞

蝶就不能进行分裂，重新植入细胞核，细胞又能够继续分裂和分核，就不能生长分裂”

化。这说明细胞核与细胞的分裂分化紧密相连。由此我们可以得

到这样一个结论：细胞核控制着细胞的分裂和分化。那么我想问

一下同学们，人成熟的红细胞还能生长分裂吗？为什么？

这位同学真会活学活用，是的，我们刚开始的时候已经提到高等

植物的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞是没有细胞核的，所以

它们不能够继续生长和分裂，只能逐渐的衰老，最后死亡，它们

的寿命是非常短的。

8.我们知道受精卵具有分裂分化的特性，科学家就利用该特性来

研究细胞核与细胞分裂分化的关系。那么我们接下来要学习资料

3：变形虫去核及核移植实验涉及到了变形虫,它又有什么特性8.小组讨论，回答：分割变形

呢？虫，一半有核，一半无核，观

变形虫是生活在淡水中的单细胞原生动物，体形不固定，细胞质察其生命活动

能够向外流出形成指状突起，即伪足。当变形虫碰到食物时，受

食物刺激，细胞质向食物周围方向流动，伸出伪足，把食物包围

起来变成变形虫内的食物泡。如果变形虫在向前移动的过程中受

到显微针尖的刺激，便会改变运动的方向，原生质由向前流动改

为向后或其他方向流动。如果你是科学家，想利用变形虫探究细9.把有核的一半去掉核，无核

胞核的功能，会如何设计实验？的一半移入核

9.没错，科学家的设计和你们的一样，具体是这样的：将变形虫

切成两半，一半有核，一半无核。无核的一半不能摄取食物；对

外界刺激也不再发生反应；高尔基体、内质网等细胞器逐渐退化。10.听讲、思考并回答：“细胞

有核的一半，情况则大不相同，照样摄食，对刺激仍有反应，还核控制着变形虫的各种生命活

能生长和分裂。为了使实验更严谨，还应如何设计实验呢？动，没有细胞核，生命活动就

10.是的，就是用显微钩针将有核一半的细胞核钩出，这一半的不能进行”

行为就会像上述的无核的一半一样。但如果及时地植入同种变形

虫的另一个核，各种生命活动又会恢复。

那么这个实验又说明了什么问题呢？

11.回答得非常正确，从上面这个实验，我们可以看到，将变形

虫切成两半，没有细胞核的一半不能摄取食物、不能对外界刺激

做出反应，很多生命活动都停止了，而有核的一半则能够正常的12.观察，思考，个别回答“把

进行各种生命活动。一旦把核去除，生命活动又不能正常进行，两种伞藻的帽都去除，把它们

重新植入细胞核又可以恢复各种生命活动。这充分说明了变形虫的柄嫁接到彼此的假根上”

的各种生命活动是由细胞核控制的。“切去帽后长出来的新帽的形

由此我们可以得到一个结论：细胞核控制着细胞质的生命活动。状是由假根决定的，因为假根

12.我们还差最后一个经典实验,资料4：伞藻嫁接与核移植实验,具有细胞核”

展示伞藻的结构图，介绍：伞藻是海生的单细胞藻类，由“帽、

柄和假根三部分构成，细胞核在基部。伞藻再生性很强，即伞帽

切除之后，很短时间内能够生出新的伞帽，而且伞藻种间容易13.个别回答：“不能，因为假

嫁接。伞藻的帽有两种，一种是伞形，一种是菊花形。”科学家根除了有细胞核，还有细胞质”

用伞藻做了两个实验，我们先来看下嫁接实验，请同学们观察讨14.回答：“移植细胞核”

论实验步骤，并思考：切去帽后长出来的新帽的形状是由柄决定15.回答：把菊花形帽伞藻的

的？还是由假根决定的？为什么？细胞核取出来，而把伞形帽伞

13.回答得很好，那么该实验能否说明伞藻帽的形状由细胞核控藻的帽子切除，并且去掉细胞

制？为什么？核，把菊花形帽伞藻的细胞核

14.正是如此，那要证明“伞藻帽的形状由细胞核控制”需再怎移植到去除细胞核的伞形帽伞

样设计实验？藻中，最后长出来的就不是是

15.是的，具体步骤呢请一位同学照着PPT上的图描述一下吧！伞形伞藻，而是菊花形伞藻了。

16.伞藻帽的形状由细胞核控

制

16.根据伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验结果，得出什么结论？18.认真听讲并理解

17.伞藻帽的形状也就是生物体形态结构，而帽的再生也就是生

物体形态结构的建成了，所以我们从资料4得到的结论就是：生

物体形态结构的建成主要与细胞核有关

18.我们再来回顾下，总结一下细胞核的功能。资料1体现了细

胞核控制着生物性状的遗传,而资料4中伞藻帽的形态结构也属

于生物性状的一种，由细胞核控制。资料2中蝶嫄胚胎细胞的分

裂分化，资料3中变形虫细胞质的生命活动、资料4中伞藻帽的

再生都与代谢有关，也是由细胞核控制，因此，细胞核的功能可

以归纳为：细胞核控制着细胞的遗传和代谢，即细胞核是细胞代

谢和遗传的控制中心。

为什1.正因为细胞有如此重要的功能，有人把细胞核比喻为细胞的1.听讲、思考导）

么具“大脑”或细胞的“控制中心”。那细胞核为什么能成为细胞的细M

有此"控制中心”呢？核白

功能我们都知道，生物的各种结构和功能相适应的。那么到底细胞核结/

里面有什么样的结构可以使它担当得起控制细胞遗传和代谢这

细胞么重要的功能呢？下面让我们一起来揭开细胞核的神秘面纱吧。

2.在学习细胞核的结构之前，我们先来回顾一下细胞的结构，展2.细胞主要由细胞膜、细胞质、

核的

示细胞结构模式图，提问：细胞由哪几部分组成？细胞核构成。

结构

3.那细胞核是否又有类似的结构呢？大家来看下细胞核的结构3.认真听讲通之

模式图，并告知：细胞核由核膜、染色质、核仁构成，与细胞的类上

构成很相似。具体又有什么不同的呢，我们来具体学习细胞核各学，

部分的结构及其功能。细川

4.核膜是双层生物膜，靠近细胞质的一面是外膜，靠近核仁的一4.回答：将细胞与外界环境分核白

面是内膜。大家还记得细胞膜的功能吗？隔开，控制物质进出细胞，进结联

5.同学们掌握得很牢固啊！类似的，核膜的功能就是将核内物质行细胞间的信息交流。

与细胞质分开。至于核内要不断地与核外细胞质进行物质交换和通文

信息交流，则不是核膜的主要功能。因为核膜上有核孔，是内外5.认真听讲并思考、理解打匕

两层生物膜连接在一起形成的。主要是大分子进出的通道，实现方壬

了核质之间频繁的物质交换和信息交流的功能。其实核膜和核孔解木

很像我们的蚊帐，既能把床内和床外分隔开，阻挡蚊子等的侵袭，膜不

蚊帐上的小孔又能实现空气的流通。核孑

6.进一步指出，代谢越旺盛的细胞需要交换的物质和信息越多，功育

为适应这一功能，所以核孔的数目就越多。那么：口腔上皮细胞

和胰岛细胞哪个核膜上的核孔数目多呢？6.胰岛细胞

7.胰岛细胞能分泌激素，代谢旺盛；口腔上皮细胞为高度分化的

细胞，代谢较弱。由于细胞代谢越旺盛，核孔数目越多，因此口

腔上皮细胞的核孔数目教少。

8.核仁：在细胞核的中央，很像蛋黄派的馅，主要是一部分染色

质聚在一起形成的，这部分染色质里的DNA主要控制合成构成核

糖体的RNA,所以说它与某种RNA及于核糖体的形成有关。通常蛋8.看图听讲

白质合成旺盛的细胞核仁较大。理角

9.接下下大家带着这几个问题阅读课本54页：1、染色质的组成染€

成分2、染色质的特性3、染色质和染色体的关系质不

10.是的，大家先来看看这张图，这就是组蛋白，这个双螺旋结9.回答：染f

构是DNA,它们结合成丝状的染色质。染色质经过高度的螺旋，1、染色质由DNA和蛋白质组成体妻

缩短变粗，变成这圆柱状或杆状，也就是染色体啦！因此，染色2、染色质是极细的丝状物，同-

质和染色体实际上是同种物质在不同时期的两种形态，细胞分裂容易被碱性染料染成深色种牛

期时是染色体，细胞分裂结束时是染色质。它们之间的形态变化3、染色质和染色体是同样的物质Z

是通过解螺旋和螺旋化缩短变粗来实现的。就好像我们平常吃的质在不同时期的两种存在状态不F

泡面，平时呢都是高度卷曲、螺旋在一起的一块东西，当我们要时其

吃的时候呢，泡了水就散开来，成为一条条的。形态不一样但都10.看图听讲的回

是泡面，因此，要记住啊一一染色质和染色体是同一种物质在不种力

同时期的两种形态。态

谁在1.幻灯片出示两道习题：1.思考并回答：LD在舷

承担1.下列说法正确的是：2.C讨纪

此功A：染色质和染色体形态结构都相同胞白

能B：染色质和染色体是不同物质的不同存在状态构上

—C：染色质上的DNA和蛋白质都是遗传信息的载体功育

DNAD：细胞内的DNA主要分布在细胞核内的染色质上相近

2.细胞核内行使遗传功能的结构是：应白

A：核膜B：核孔C：染色质D：核仁

过市

2.由习题的答案引出问题2.DNA

中，

细胞核中谁控制细胞的遗传和代谢的呢？

认后

DNA：是遗传信息的载体，细胞的一切生命活动都是由DNA控制

细川

的，比如（指某个同学）你长得像你爸妈，是因为你细胞核内的

核关

DNA一半来自你爸爸一半来自你妈妈；同样的草，羊吃了长羊肉，

细品

牛吃了长牛肉，是因为牛羊细胞内的DNA不同。所以细胞的代谢

生£

和遗传都是DNA控制的。而DNA主要分布在细胞核内，因此细胞

系乡

核又被称为——遗传信息库。所以细胞核才具有控制细胞代谢和

的空

遗传的功能。

制U

3.好，学到这里大家现在知道为什么小羊最像白羊妈妈了吗？

就是因为母白羊细胞核里的遗传信息传递给了小羊，让小羊和她心

保持了在遗传形状上的一致性。

4.根据本节课的概念图进行小结

我们已经学完细胞的基本结构这一章了，知道细胞由细胞膜、细认真听讲并理解回居

总结

胞质、细胞核构成。而且细胞还是一个高度有序的统一整体，可旧失

细胞

以从四方面来看，识,

是一

①从结构上看，细胞核和细胞质通过核孔相通；核膜、内质网膜对7

个的

与细胞膜等相互连接成细胞内完整的生物膜系统章失

统一

②从功能上看，细胞各个部分结构和功能虽不同，但相互联系，识无

分工合作，协调一致完成各项生命活动行由

③从调控上看，细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗理不

传和代谢的控制中心。因此，细胞的整个生命活动主要是由DNA总£

调控和决定的，使细胞形成一个高度有序的整体调控系统。

④从与外界环境关系上看，细胞的整体性还表现在每一个细胞都

要与相邻细胞进行物质交换和能量转换，而与外界环境直接接触

的细胞的都要与外界环境进行物质交换和能量转换，因此细胞与

外界环境形成统一的整体。

结合第一章的知识，我们可以知道，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。

这节课就上到这里了，大家回去记得做课后习题。

评测练习

一、选择题

1.细胞核中易被碱性物质染成深色的结构是（）。

A.核膜B.核仁C.核液D.染色质

2.染色体的主要成分是（）。

A.DNA和糖类B.DNA和蛋白质

C.RNA和糖类D.RNA和蛋白质

3.经实验测得衣藻DNA在细胞中分布如下：84%在染色体上，14%在叶绿体上，1%

在线粒体上，1%游离于细胞质中。这些数据说明（）。

A.衣藻的遗传物质主要是DNA

B.衣藻DNA的主要载体是染色体

C.衣藻细胞质中无DNA

D.衣藻染色体由DNA、蛋白质和少量RNA组成

4.下列有关细胞核的叙述中，错误的是（）。

A.是细胞新陈代谢的主要场所B.是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心

C.是遗传物质储存和复制场所D.具有双层膜结构

5.下列物质中，必须通过核孔进入核内的是（）。

A.氨基酸B.RNA聚合酶C.球蛋白D.葡萄糖

6.下列几种膜中，能通过某些大分子物质的是（）。

A.细胞膜B.线粒体膜C.叶绿体膜D.核膜

7.下列细胞中核仁较小的是（）o

A.胰腺细胞B.肿瘤细胞C.神经细胞D.胚胎细胞

8.细胞核最重要的功能是（）。

A.合成蛋白质的主要场所

B.进行能量转换和代谢的场所

C.直接调节生物体对外界刺激发生反应的场所

D.储存和复制遗传物质的场所

9.科学家将雌黑鼠乳腺细胞核移入白鼠去核的卵细胞内，待发育成早期胚胎后移植入

褐鼠的子宫，该褐鼠产下小鼠的体色和性别是（）。

A.黑雌B.褐雌C.白雄D.黑雄

10.有人做过这样的实验：把变形虫的核从其体内取出，观察无核变形虫中的一系列变

化的特点，推测出a〜d四个现象，并提出相应的推测理由①②③④，请选出推测现象和理

由均正确的一个组合（）。

推测现象：a失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但在几天后核就再生，能正常活动

b失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天内将死亡

c失去核的变形虫，虽然反复进行数次无丝分裂，但结果还是死亡

d除去核以后，细胞质活动反而暂时提高，因此细胞分裂变得更加旺盛

推测理由：①许多生物器官都有再生能力，核也能再生

②只有细胞核内才是控制细胞质代谢和遗传的中心

③在没有核的细胞质里，也残存着分裂的能力

④核能抑制细胞的过度分裂

A.a—①B.b—②C.c—③D.d—④

二、非选择题

11.细胞既是生物体的基本单位,也是生物体和的基本单位。

12.就像细胞生命活动的“蓝图”，它位于细胞核内。在细胞核的控制下，

细胞进行、和,完成生长、发育、衰老和凋亡。

13.模型的形式有模型、模型、模型等。沃森和克里克

制作的著名的DNA双螺旋结构模型是属于其中的模型，这类模型是以

或形式直观地表达认识对象的特征。

14.用一根玻璃针，将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡。

如果将一个变形虫的核取出，无核的部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核也无

法生存。如果在去核后三天，再移回一个细胞核，这个变形虫则生活正常(如图3—2所示)。

请根据上述结果回答下列问题。

(1)正常细胞中的核与质的关系是