第一篇:细胞核 教案
第3节 细胞核——系统的控制中心 教案
《普通高中课程标准实验教科书 生物必修一《分子与细胞》第三章第三节的 [课标要求]:
1、阐明细胞核的结构与功能(Ⅱ)
2、尝试建立真核细胞的模型(Ⅰ)教学目标
1.阐明细胞核的结构和功能。
2.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。3.尝试制作真核细胞的三维结构模型。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
理解细胞核是细胞生命系统的控制中心 教学过程:
【导入】同学们:今年最流行的国产动画片是什么? 今天,喜羊羊的家族里来了三个新成员,分别是黑羊羊、白羊羊和灰羊羊,黑羊羊、白羊羊非常受他们的欢迎,而灰羊羊常常被冷落。灰羊羊想改变后代的命运,可正常情况下,灰羊羊只能生灰色的羊”灰羊羊的梦想是生一只漂亮的小白羊,我们怎样才能帮她实现梦想呢?(配合2张幻灯片)
学生若答上:鼓励,然后指出这个方案的关键之处是取白羊羊的“细胞核”,从而引出课题。学生若答不上:我们要帮她实现梦想,必须研究细胞核的有关知识,带着这个问题,我们今天学习第三节 细胞核──系统的控制中心
一、细胞核有什么功能 分析资料探究细胞核的功能
资料一:(美西螈核移植实验)逐步放映实验步骤并提出问题:
问题:移植后长大的美西螈是什么体色? 理由是什么?由此你认为生物性状的遗传主要由什么控制?据此能不能帮助灰羊羊设计一个方案,实现她生一只漂亮的小白羊的梦想 结论:生物的性状是由细胞核决定的 资料二:(蝾螈受精卵横缢实验)逐步放映实验步骤,边放映边提出问题:
问题:分隔后蝾螈受精卵的两半有什么不同?会出现什么不同的结果?此结果说明什么问题?怎样进一步设计实验证明这个问题?最后根据结果归纳总结该实验的结论。
整个实验最突出的试验设计思想是什么?怎么对照的?围绕什么而对照?(分隔后两部分的对照,自身前后的对照,都是围绕细胞核而对照的)
结论:没有细胞核,细胞就不能分裂 资料三:(变形虫去核及核移植实验)
问题1.若想利用变形虫探究细胞核的功能,你会如何设计实验?(小组讨论,代表回答)指出:生物学家的设计和你们的设计一样,然后边放幻灯片片介绍每一步的不同结果。2:根据实验结果能得出什么结论?3:人成熟的红细胞还能生长分裂吗?为什么?
结论:细胞核是细胞生命活动的控制中心,细胞核与细胞质关系紧密 资料四:(伞藻嫁接与核移植实验)
(1)老师先对照图片简介伞藻的结构。
(2)以图片的形式打出生物学家的操作流程图,让学生观察讨论试验步棸,然后表述实验步骤,并预测实验结果。
问题串1:伞藻嫁接实验:切去帽后长出来的新帽的形状是由柄决定的?还是由假根决定的?该实验能否说明伞帽的形状由细胞核控制?要证明“伞帽的形状由细胞核控制”需再怎样设计实验?
问题2:根据伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验结果,得出什么结论? 结论:生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 板书: 细胞核功能---控制细胞代谢和遗传
细胞核为什么能成为细胞代谢和遗传的控制中心,这是由细胞核的结构决定的。引出对细胞结构的学习。
二、为什么具有此功能──细胞核的结构
1、核膜:双层生物膜,把核内物质与细胞质分开。就像细胞膜把细胞与外界环境分隔开一样,但又不是完全分隔开,因为核内要不断地与核外细胞质进行物质交换和信息交流,而核孔则主要是大分子进出的通道。
2、核孔:分布在核膜上,是内外两层生物膜连接在一起形成的(打手势比喻)。联系观察DNA和RNA在细胞中分布实验,及核糖体是合成蛋白质的场所,讲解RNA穿过核孔出来,蛋白质穿过核孔进去。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,为适应这一功能,所以核孔的数目就越多。
3、核仁: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。通常蛋白质合成旺盛的细胞核仁较大。
4、染色质,染色体:主要有DNA和蛋白质组成,呈细长丝状,因易被碱性染料染成深色而得名。若细胞要分裂,染色质就螺旋化,缩短变粗,形成棒状或杆状的染色体。染色质:最早是由德国生物学家瓦尔德尔提出来的,主要是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质,因此叫做染色质
三、谁在承担这个功能---DNA DNA:是遗传信息的载体,细胞的一切生命活动都是由DNA控制的,比如(指某个同学)你长得像你爸妈,是因为你细胞核内的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,牛吃了长牛肉,是因为牛羊细胞内的DNA不同。所以细胞的代谢和遗传都是DNA控制的。而DNA主要分布在细胞核内,因此细胞核又被称为──遗传性息库。所以细胞核才具有控制细胞代谢和遗传的功能
四、细胞是一个有机的统一整体
细胞只有保持完整性,才能正常地完成各种生命活动。(草履虫实验:证明核质关系)
细胞是生物体结构和功能的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。课后作业:
试制作真核细胞的三维结构模型(下节课评选最佳作品。注意:科学性、准确性应放第一位,还应考虑艺术性、成本低廉等等)[教学反思] 补充:高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等没有细胞核
第二篇:高一生物教案细胞核教案
高一生物教案细胞核教案
编辑:sx_xingt 2013-01-29
【摘要】鉴于大家对自考考务考籍十分关注,小编在此为大家搜集整理了此文“高一生物教案细胞核教案”,供大家参考!
高一生物教案细胞核教案
高一生物第3章第3节 细胞核——系统的控制中心教学案
【预习目标】
1、了解细胞核的结构和功能
2、了解细胞的概述及模型构建
【新知自主探究】
一、细胞核的结构和功能
1、细胞核的分布:用光学显微镜观察细胞,最容易注意到的是;
除了高等植物成熟的__________细胞和哺乳动物成熟的_____细胞等少数细胞外,真核细胞都有细胞核。
2、细胞核的结构:(观察课本P53细胞核结构模式图)细胞核是由、和、组成的,核膜是_ __层膜,把 与 分开,核膜上有大分子通道,核孔的作用是实现 之间频繁的 和。染色质由_______和________组成,________是遗传信息的载体,因容易被 染料染成深色而得名。染色质与染色体的关系是。核仁的作用是与__________的合成以及___________的形成有关。
3、细胞核的功能:细胞核是,是细胞 和___________的控制中心。
二、细胞的概述及模型建构
1、细胞的概述:细胞作为基本的,其结构复杂而精巧;各组分之间分工合作成为,使生命活动能够在变化的环境中、地进行。这是几十亿年进化的产物。细胞既是生物体 的基本单位,也是生物体 的基本单位。
2、模型构建:模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种 ___________ 的描述。其形式很多,包括__________、_________、___________等。例如,挂图、细胞结构模式图和模型、沃森和克里克制作的著名的___________________模型,属于________模型。座标曲线、公式Nt=N0·λt)都是 模型。
第三篇:教案 细胞核是遗传信息库
一 复习:动物细胞和植物细胞的结构有什么不同?各种结构有什么功能? 细胞壁:保护和支持;细胞膜:控制物质的进出;细胞质中含有多种细胞器,其中叶绿体和线粒体是能量转换器;液泡是植物细胞代谢库,其内有细胞液,含有水、无机盐、糖类,蛋白质和色素等物质。师:同学们的课堂知识掌握得非常扎实。那么细胞核的功能是什么呢?这节课我们共同研究一下
生:请大家观察这些图片,看看亲代和子代有什么关系?生:子代和亲代很相像,亲代和子代有遗传关系。师:高等动物和植物的个体大都是受精卵发育而成,如牛的后代仍然是牛,金丝猴的后代仍然是金丝猴。大家想想,为什么牛的受精卵不能发育成金丝猴呢?一个小小的受精卵是怎么知道它将要长成什么样子呢(请大家看课本p54,找出问题的答案)?
生:受精卵内具有指导身体发育的全部信息,这些信息是由父母传下来的,因而叫做“遗传信息”。师:很好,遗传信息是生物体建造生命大厦的蓝图。那么遗传信息藏在细胞的哪里呢?(5min)一 遗传信息在细胞核中(15min)
师:羊王国里,有一只最出名,身世最奇特的羊,大家说是什么羊?生:克隆羊--多莉。
师:很好,大家知识面很广啊,我生怕你们说是喜羊羊。他的确不是一只普通的羊,是被克隆出来的。但诞生6年后的克隆羊因不断恶化的肺病,被研究人员不得不实施安乐死,它的生死都轰动世界。小羊多莉的身世是怎样的呢?5位同学为大家表演一个小品----《克隆羊多莉找妈妈》,在表演的过程中,请大家思考几个问题? 1、3只母羊各为多莉提供了什么?
2、多莉像谁?
3、说明遗传信息在哪里?
生:1A去核卵细胞,B乳腺细胞的细胞核 C胚胎发育的场所-子宫;2多莉像B羊 3遗传信息存在于细胞核中。师:非常好。请看大屏幕,请同学根据大屏幕出现的画面,说出多莉的诞生过程
生:1.从A羊中取出一个卵细胞,抽掉细胞核,剩无核的卵细胞;2.从B羊中取出一乳腺细胞,抽出细胞核;3.将B羊的细胞核注入A羊的去核卵细胞中,形成融合细胞,将融合细胞在体外培养,不断分裂形成胚胎;4.将胚胎移入C羊子宫内,继续发育,最后产下多莉。【板书】
一、遗传信息在细胞核中 二:细胞核中的主要物质是染色体(5min)
师:遗传信息究竟存在于细胞核中的什么物质上呢?科学家们对细胞核的研究,他们有了答案。请同学们阅读课本56页,标题2下的文字,看看科学家在细胞核中发现了什么?是怎么发现的? 生:染色体,用一种碱性染料对正在进行的细胞进行染色,被染成深色的物质就是染色体。
师:很好。图解染色体与细胞核的关系。科学家对细胞核研究时发现有染色体。将正在分裂的细胞用碱性染料染色,然后放在显微镜下观察,会发现细胞核中有许多被染成深色的物质,就是染色体。P59 师:染色体有什么作用,遗传信息到底在不在它上面?请看下面的资料分析?
(一):科学家发现,正常人的染色体都是23对;洋葱8对,水稻12对。师:你认为,不同生物的染色体数目一样吗?生:不一样
师:对,不同生物的染色体数量是不同的,但同种生物的染色体数目相同吗?比如你和其他同学,染色体数目都是多少对?生:同种生物的染色体数目相同。我和其他同学都有23对染色体。师:很好,由此得出结论:每一种生物的细胞内,染色体的数量是一定的;
师:
(二):这人一个正常儿童和先天性愚性患者的染色体组图,请同学们看图,找出他们染色体的区别? 生:第21对染色体多了一条。
师:眼力真好,一下子就找出来了。先天性愚性(图)是一种遗传病,这种患者一般发育不良,并且智力低下。既然是遗传病,说明他的病是谁传给他的?生:他的父母 师:分析的很好,他的父母传给他的是什么?生:遗传信息
师:对,也就是说,当染色体异常时,会引起遗传病,也就说明遗传信息存在于细胞核中的染色体上。那么,大家再想一下,当染色体的数目和形态发生变化,对生物的正常生活和传种接代有影响吗?影响大吗? 生:有,很大。师:很好,又得一结论:染色体数目的恒定对生物的正常生活和传种接代都是非常重要的。【板书】二 细胞核中有染色体,而且遗传信息存在于染色体上。
师:接下来科学家对染色体结构进行了更为细致的研究,发现染色体是由DNA和蛋白质组成的。【板书】染色体包括DNA和蛋白质(图解)。这时候,就又产生了一个疑问:遗传物质究竟是在DNA还是在蛋白质上呢?同学们认为在什么上呢?生:DNA 师:恩,大家知识面很广啊,通过电视等媒体或杂志,了解了遗传物质在DNA上。但没鉴定出来之前,科学家有的认为在DNA上,有的认为在蛋白质上,经过许多的实验验证,最后,DNA的一方胜利了,并且发现一条染色体上有一条DNA,请大家做一个简单的推理(人,洋葱,水稻各有几条DNA)。三 遗传信息的载体是DNA 师:左面的图是DNA的结构图,大家看看它的形状像什么?生:像是被扭了的麻花似的梯子
师:对,说科学一点,DNA是有两条链组成的双螺旋结构,是美国的沃森和英国的克里克于1953年提出来的,他们并因此获得了诺贝尔奖。右图是它运动的方式。
师:图:DNA的分子很长,可分成许多片段。如人的一条DNA链拉直后约1米长。我们每个人的面目都不同,如眼睛有的单眼皮,有的双眼皮;有的个子高,有的个子矮。这些都称为生物性状。那么大家想一下,生物性状是有一条DNA链决定的还是有DNA一个个小片段决定的?生:一个个的DNA片段
师:很好。(图)有的DNA片段可控制耳垂的有无,有的可控制眼皮的单双和虹膜的颜色,有的控制舌的卷与直。每个片段能控制不同的性状,说明每段DNA上含的遗传信息相同吗?生:不同。
师:对,每一个DNA片段都有特定的遗传信息,这些DNA片段叫做“基因”。那么遗传信息和DNA有什么关系呢?我们先来看,一本书中文字与书有什么关系?文字必须写在书上,我们才能看得见,所以书是文字的? 生:载体师:由此得出:DNA是遗传信息的载体。[板书]三DNA是遗传信息的载体,基因上有遗传信息 师:我们这节课学习了这么多的概念,遗传信息、细胞核、染色体、DNA、基因,他们之间有什么关系?请同学用图示的方式,表示出来。生:画图,师:根据这幅图,现在我们回顾下这节课所讲的内容;首先我们知道了遗传信息:受精卵内具有指导身体发育的全部信息,它是父母传下来。接下来我们通过了解克隆羊--多莉诞生的过程,知道了遗传信息位于细胞核中。细胞核中有染色体,染色体是由DNA和蛋白质组成的。DNA是遗传信息的载体,具有特定遗传信息的DNA片段叫做基因。归根到底,细胞核是遗传信息库。四 细胞是物质、能量和遗传信息的统一体
教师讲述:细胞膜控制物质的进出;细胞质中的叶绿体和线粒体是细胞中能量转换器;遗传信息在细胞核中。因此,细胞是物质、能量和遗传信息的统一体
第四篇:教案2-细胞核的分离
细胞核的分离与纯化
我们知道每一个细胞内部都是由多个结构组成的,比如说有细胞核,线粒体,内质网,高尔基体等,如果要研究细胞内这些部位的结构和功能,以及细胞器在细胞活动中所起的作用时,那么首先必须将其从生物材料中提取出来,进行分离纯化和测定之后,然后才能进行更深入的研究。我们今天就以小鼠的肝细胞核的提取为例,来了解一般分离提取的基本原理和方法。
通过本次实验,要求我们达到以下两个目的,1:掌握离心技术的原理和使用方法
2:掌握细胞核分离的原理和方法。那关于离心机的原理及使用方法我们在第一次实验课上已经讲过了,那么在这里我只强调两点,就是在使用的时候首先要注意配平原则并且规范操作,一定要注意安全,安全是第一的。那接下来我们就看一下细胞核的分离原理。
由于细胞内不同结构它的比重和大小是不同的,在同一离心场内的沉降速度也是不相同的。因此我们可以首先将我们的生物材料研磨成匀浆,然后通过离心的方法分离出细胞质和粗制细胞核,细胞核粗制品加入0.25mol/L蔗糖—柠檬酸溶液(含Ca2+,可防止细胞核凝集,维持细胞核的正常形态),混匀制成匀浆,然后选用高渗蔗糖—柠檬酸溶液作为梯度介质,调整离心力,通过密度梯度离心的方法进行离心,可以使细胞核单独沉淀于离心管底部,从而将细胞核与其他比重相接近的亚细胞结构分离开。在这里我要告诉大家细胞器沉降的先后顺序是细胞核、线粒体、溶酶体和其他微体、核糖体和大分子。那接下来我们看一下在这个实验中需要用到哪些试剂?
实验试剂:1,生理盐水 2, 1.5%柠檬酸 3,0.25mol/L蔗糖—柠檬酸溶液 4,0.88mol/L蔗糖—柠檬酸溶液 5,核洗液 6,0.02mol/L NaOH溶液,关于各试剂的作用我们在操作的时候会说到。接下来我们看一下具体的操作步骤。
(1)首先第一步就是肝细胞匀浆的制备。用颈椎脱位的方法杀死小白鼠后,迅速剖开腹部取出肝脏,剪成小块(去除结缔组织),尽快置于盛有生理盐水的烧杯中,反复洗涤,尽量除去血液,剪碎,称取0.5g的肝组织,放入匀浆器中,加1.5%的柠檬酸溶液4.5mL,柠檬酸具有抑制核酸酶活性的作用,因此可以防止核酸的降解。反复研磨制成匀浆。再将匀浆用尼龙布过滤2-3次,除去残渣。
(2)分离细胞质和细胞核
a.将过滤好的匀浆液转入离心管中,放入普通离心机,大家注意一定要配平,然后以3500r/min的转速,离心15min.离心之后的上清液含有细胞质,要倒到另外一个试管中保留,待测定核酸时使用。
b.余下的沉淀物就是粗制的细胞核,然后加入0.25mol/L蔗糖—柠檬酸溶液1mL,用玻璃棒搅匀,制成细胞核悬液,在这个溶液中加入了CaCl2,因此含有Ca2+,这可防止细胞核凝集,能够维持细胞核的正常形态。
c.另取一个离心管,先加入0.88 mol/L蔗糖—柠檬酸溶液9Ml,用滴管吸取上述的核悬液,沿管壁缓缓铺于0.88 mol/L蔗糖—柠檬酸溶液面上,因为该溶液中含有蔗糖,且浓度较高,所以溶液比较黏,跟上面的核悬液能有一个明显的界面。然后再以2000r/min 转速离心10min,倾去上清液,将试管倒立于试纸上,以吸干余液,沉淀即为初步纯化的细胞核。
d.加入核洗液5mL,以2000r/min离心10min,除去上清液,再重复洗涤一次,得到的白色沉淀即为纯化的细胞核。
e.加5mL的0.02mol/L NaOH溶液使细胞核溶解为核液,保留,待测定核酸。注意事项:1.红细胞与细胞核大小相似,可与细胞核一起沉淀,不易分离,因此从杀死动物到取出肝脏,动作要迅速,否则血液凝固,不易将红细胞洗净。2 倾到上清时要求一次倒出,不得反复倾倒,防止震荡沉淀,影响结果。3 一定要正确使用离心机。
第五篇:教案——细胞核——系统的控制中心(推荐)
通过学习我们应该发现,细胞中各种各样的细胞器,他们在结构和功能上是有联系的,是有配合的。那么之所以他们能配合的如此的精巧有序,共同的推进细胞的稳定和发展,那是因为它们有一个领导的核心,调控的核心。这就是我今天要为大家介绍的细胞核。
真核细胞呢,它里面都有细胞核,因为这是真核与原核的一个区别。因此在真核细胞中找到没有核的细胞,这种情况是格外引人注目的。比如说我们哺乳动物成熟的红细胞。这是一种高度特化的细胞,它就丧失了细胞核。因为它要完成的使命就一个就是要结合携带氧气。而能够结合氧气的物质就是血红蛋白。于是为了给血红蛋白腾地,它连核也省掉了。——先说一段现象
整个红细胞中充满了血红蛋白,这是一种高度特化高度专业化的一个结构。——后给出评价
植物体内也有类似的现象。——最后引出同类的事物。
比如说,植物成熟的筛管分子。这个结构是负责运输有机物的。居然也发生了高度的特化,也把核省掉了。
当然多数的真核细胞都是有核的,那么细胞核何德何能能够担当领导的重任呢?——先把例外的说外,接着进入主题。
这节课就为大家介绍细胞核的结构和功能?
首先给大家一个简单的图,让大家感受一下。细胞核呢。通常位于细胞的中央。当然成熟的植物细胞中,间含有中央大液泡细胞就另当别论了。因为它会被推倒一边去。——说结构一定先要说整体的位置。
我们看到这个核大概有这几部分所组成。最外边呢?是有这个膜组成的,我们把它叫做核膜。然后内部充满液体,我们可以把它叫做核基质。此外,在内部悬浮着一种丝状结构。我们把它叫做染色质。最后,还有一个物质密度非常高的部位我们把它叫做核仁。这是一个大概得印象。为了详细给大家说明。我们将细胞核的结构加以拆分。——先整体概说,后挨个细说。
请看,看从外往里来说。最外侧核膜成了我们能够看出细胞核存在的一个边界。我们经常说原核细胞真核细胞的区别是什么啊?你要是简单地回答一个有核一个没核,这个没有意思。为什么有核,为什么你能看出有核,是因为它外面有核膜的包被。对不对?——从核膜联想到了在、原核细胞和真核细胞的区别。
仔细看这个核膜不是一层膜而是两层膜。这一点和线粒体、叶绿体很像。对不对?——有两层膜联想到了,具有两层膜的细胞器。
那么这两层膜呢,分别叫做内膜和外膜,它们不是都那么平坦。在某些位置外膜和内膜发生了融合。形成了一个一个的孔。——有核膜说到核孔,合情合理。
所以我们在核膜表面可以看到很多空隙。我们就把这些孔叫做核孔。那么核孔它的意义是什么呢?——有现象或者说是结构谈到了意义。一半谈意义的时候,用疑问句。我们说细胞选择性的吸收某些物质,一些小分子物质是可以透过膜的。但是大分子是绝对不能过膜的。如果大分子物质需要进出细胞需要进行内吞和外排,但问题是这个大分子要进出核该怎么办呢?你总不能也内吞外排吧。——运用类比的思想,把核膜与细胞膜进行类比。
因此,核孔的意义就是给这些大分子进出核提供了一个通道。主要的就是大分子。——最后总结核孔的意义。但是给人的感觉感觉不够直观,因此,后面就进行了举例说明。
我们可以举一些例子。比如说核内会发生转录过程,以DNA的一条链转绿形成mRNA,那么mRNA核酸就是一种大分子。它在细胞核中产生但是需要到核外的核糖体上工作。去指导合成蛋白质,所以它是需要出核的走的就是核孔。此外,像在细胞核内合成的核糖体的亚单位,也得通过核孔出去。这些都是大分子。
那说有没有进细胞核呢?也有啊,你想想细胞核里面DNA的复制,需要酶吧。RNA的转录需要酶吧。这些酶都是要同外面合成送入核内。——从进出两方面分别列举了例子。
那么这就有一个问题了,这些物质是通过核孔的时候是自由通过核孔的呢?还是有一定的选择性呢?——利用问题串,来引导所要学的内容。
对于这个问题,当我们有高分辨率的电子显微镜观察时便得到了答案。仔细看,电子显微镜观察核孔时,它绝对不是一个窟窿,事实上在核孔上镶嵌有很多的蛋白质分子。有这些蛋白质贴在核孔上边组成了一个核孔复合体,因此,核孔的全称其实就是核孔复合体。它的意义啊,就是要对进出核的物质啊,进行审查。因此,这些大分子进出核孔不是随意的,而是选择性的运输。
因为细胞核毕竟是一个细胞核的核心啊,相当于紫荆城啊,哪能随意的进出啊,必须得审查。
核膜也是我们生物膜的一个重要组成部分。——从核膜一方面讲了核孔的形成,另一方面也讲了核膜的属性,或者说形成过程。
因为核膜的外膜经常与内质网的膜相延续。这直接导致核膜内膜和外膜之间的核周腔,与内质网的内腔是通着的。甚至在某些时候在核的外膜上我们还能看到一些疙疙瘩瘩的核糖体。这体现了它们二者的联系,事实上从历史上来,不管是内质网还是核膜都是由细胞的质膜下陷下来形成的。并逐渐地构成了我们真核细胞发达的生物膜系统。
在核膜之内充满了大量的液体,这个液体当中溶解了大量的物质。它就是核基质。——由核膜自然过渡到核基质,从物质的结构上过渡的。
核基质就跟我们的细胞质基质是一样的,它也是细胞核中发生各种代谢的场所。——运用类比,引出核基质的作用。
当我们用光学显微镜观察的时候,似乎没有发现什么新奇的东西。好像一片汪洋大海什么都没有。——这就像是在讲故事。如果说:用显微镜观察不到核基质内的物质。而用电子显微镜则可以观察到。这是在叙述事实。
但是当我们用高分辨率电子显微镜观察细胞核内部的时候。就发现在核基质中悬浮着一种丝状物质。由于它能被碱性染料染色,因此我们称之为染色质。也即是说在细胞核内部悬浮着这些丝状结构啊,他们非常的纤细交织成为一个网。只有用高分辨率的电子显微镜才能看到。
当细胞分裂,也就是细胞进入分裂期的时候,我们惊异地发现在同样的位置出现了巨大的棒状结构。
这个巨大的棒状结构,真的非常巨大,用光学显微镜便可清晰看到。——用光学显微镜突出它的巨大。
所以给它取名叫做染色体。那么染色质和染色体到底是什么关系呢?——又是一个问题串
我们用一幅图来说明,染色质和染色体其实是一个东西。它只是同一种物质不同时期的表现形式而已。——先概括说明,后总结分析。
我们看,在间期的时候,染色质呈细丝状散布于细胞核内。所以你用光学显微镜是看不到的。到一旦细胞进入分裂期,这个染色质细丝将会不断地聚集,高度的螺旋化,缩短变粗最后形成了一个巨大的染色体。因此,我们可以这么讲染色体是由染色质细丝浓集而成。也就是浓缩聚集而成。——分析完过程之后,有分析了物质组成
它完全是同一种物质,内部的化学成分。是完全一样的。——先概括后分说
只有两种成分,一种是蛋白质、一种是DNA。当然染色体或者说是染色质当中的蛋白主要是组蛋白。组成的组,没有别的作用就是用来组成染色体的。而DNA分子是另外一种成分,它便缠绕在组蛋白上,最后不断地聚集浓缩形成了染色体结构。
所以我们要深刻理解染色质和染色体根本就是一个东西。——再次说明
而我们发现在染色体当中有细胞重要的遗传物质——DNA。因此,染色体就是DNA的载体,当然也是基因的载体。——最后说出染色体的意义。
好了,同样用电子显微镜观察细胞核的内部,我们会发现经染色,有着色较深的一个球形区域。如果你用的是电子显微镜,这里就是一个电子密度相对比较高的区域。我们把这个区域叫做核仁。
大家一定要注意核仁只是一个物质密度高的区域而已,它绝对没有膜结构。那我们发现凡是蛋白质合成比较旺盛的细胞啊,核仁比较大。甚至可以占到细胞核体积的25%。——先说明现象
这说明核仁这个结构与蛋白质的合成有关,——经过现象推测分析
可那会有什么关系呢?我们知道蛋白质是在核糖体上合成的,关核仁什么事呢?——引发认知冲突
经研究发现,在核仁这个区域内,正集中进行着rRNA的转录,以及核糖体亚单位的装配。——继续说明研究进展。
在这里需要说明一下的是,一个完整的核糖体啊,它通常是由两个亚单位所组成的。比如一个60s大亚基、一个40s小亚基就形成了80s的核糖体。S呢是沉降系数,也就是说一个大亚基,一个小亚基。它们平常是分散的。没活嘛!等有活了,mRNA出来了,当需要翻译的时候,啪嚓,它们就把mRNA夹中间了,于是开始启动翻译,沿着mRNA跑。
那么这个大亚基小亚基又是在哪个地方合成的呢?又是在哪组装的呢?唉,就是在核仁。在核仁这个区域,DNA负责转录rRNA的片段,都聚集在这,马上相应的蛋白质都在了,于是就和相应的蛋白质组装成核糖体的亚基,组装好了亚单位便可以通过核孔出去,等待接活,mRNA一出来,就夹上,就可以翻译了。
所以蛋白质合成的地方需要的核糖体比较多,核仁就必须抓紧时间组成核糖体的亚单位。原来就是这样的一个关系。——解释第一个现象,前后照应。
没想到在细胞核里面核仁的区域居然和外面蛋白质的合成有如此紧密的联系。细胞真的不愧是一个整体。
好了到这我们已经介绍完了细胞核的结构。那么结构一定与功能相适应。那么细胞核到底有什么功能呢?
说完了细胞核的结构,结构一定与功能相适应。那么细胞核有什么功能呢,首先通过实验来介绍。
先介绍一下实验材料,这是一种单细胞的绿藻,名叫伞澡。——讲实验先介绍实验材料。为什么叫这个名字呢,因为在它的顶端拥有一个伞状的结构。——在介绍材料名称的由来。但是大家要注意伞澡浑身上下只有一个细胞。但是一个细胞还成为三个不同的部分。下边是假根,中间叫伞柄,上面就是伞冒啦。这种现象叫做细胞内分化,很神奇诡异。——说明这个实验材料的特性。
我们来看一下,伞澡有两个品种。一个品种的伞冒是伞型的,一个品种的帽是菊花型的。——先让学生对实验材料有一个认识,在说明实验材料的不同点。
那么现在我们就进行一个实验,我们拿来一个伞形帽的伞澡的下方部分给它嫁接上菊花型伞澡的伞柄,然后不久就会在上面长上帽,你猜在上面会长成什么帽呢?结果长成的是伞型的帽,而不是菊花型的。——分组介绍实验。说明实验的过程和结果。
那么看下一组实验,下面试菊花型的,上面嫁接上伞型帽伞澡的伞柄,结果上面张出的帽呢,就是菊花型的帽。
好,通过这个实验你能得出什么结论呢?——通过实验现象得出实验结果。上面长出什么型的帽,取决于哪个部分?是假根部分,因为假根部分有核。而和伞柄无关,3 因为伞柄无核。——利用设问句而不是陈述句,给人的感觉不像是在灌输。
而长什么型的帽,这应该算是生物的一种形状。以核为转移说明,这个形状是由核来决定的。——分析实验结果,得出实验结论。
这件事情我们一定都不意外,因为核中有染色质,染色质上有DNA。而DNA又是遗传物质。——运用所学的生物知识去解释实验结论。
因此,这个实验揭示了细胞核的第一个功能。它是遗传的调控中心。控制着生物的遗传形状。那么细胞核是不是一个细胞进行生命活动所必须的呢?——利用总结实验结论去承上取下,引出下一个问题。
我们来看一个实验,变形虫切割实验。——说明实验名称。
我们用的材料是一种单细胞的原生动物,名叫大变形虫。——说明实验材料名称,性质。将这个大变形虫身体的某一个部分溢断,一部分有核,一部分无核。等上一段时间无核的部分死掉了,有核的部分还可以继续存活。——先总说,后分说。
我们再来做一个实验,拿来大变形虫,提出它的细胞核,当然这个细胞核是活不了啦,因为它自己没法活。
但是这个是剩下的无核部分。它肯定会重蹈覆辙啊,会死掉,对不对?——引起学生共鸣,比直接说:剩下的无核部分也会死掉。就会显得没有和学生进行交流,是“满堂灌”的教学方式。
然而我们将另外一个变形虫抽出核,植入这个无核的部分,这相当于核移植。——及时告知学生应该知道的新名词。
获得了新核的大变形虫继续正常生活。恢复了生命活动。
请大家思考一个问题,细胞核是不是一个细胞生命活动条件呢?——
失去核就将死掉。而有核就将继续生存。由此可见,核控制的不仅仅是形状那么简单。它还控制了整个细胞的代谢活动。——从现象得出结论。也就是说失去了这个领导核心的话,整个细胞的代谢将会陷入混乱。由于代谢紊乱导致细胞的生命活动发生异常,将无法存活下去。——从现象逐步分析得出结论。
由此可见,细胞核的另外一个功能就是代谢的调控中心。一个细胞不可能没有核,没有核的细胞等待它的只有是死亡。像我们前面介绍的红细胞。由于它高度特化失去了核,所以,它的寿命便只剩120天。这就导致我们体内每秒钟都有多达200万的红细胞在死去。怎么办呢?还要制造新的来补充。——有实验现象列举出我们以前学习的实例,来印证这个结论的正确性。
可见核是一个细胞进行生命活动,所必须的生命结构。由此可见细胞核的功能总结一句话,首先他是遗传物质储存的场所,它是细胞进行遗传和代谢的调控中心,对于一个细胞的生命活动至关重要。——对这两个实验得出结论的总结。总之学到这里大家应该能够明白一件事情,细胞能够进行生命活动有赖于它的完整性,无论是它的核还是其他的各种各样的细胞器,都应该是全面存在的。这样一个细胞才能正常生活,希望大家能够深刻理解。——站在整个细胞的角度去理解:细胞能够进行生命活动有赖于它的完整性。
这节课就上到这里,谢谢大家!