第一篇:細胞核 教案
第3節 細胞核——系統的控制中心 教案
《普通高中課程標準實驗教科書 生物必修一《分子與細胞》第三章第三節的 [課標要求]:
1、闡明細胞核的結構與功能(Ⅱ)
2、嘗試建立真核細胞的模型(Ⅰ)教學目標
1.闡明細胞核的結構和功能。
2.認同細胞核是細胞生命系統的控制中心。3.嘗試制作真核細胞的三維結構模型。教學重點
(1)細胞核的結構和功能。
(2)制作真核細胞的三維結構模型。教學難點
理解細胞核是細胞生命系統的控制中心 教學過程:
【導入】同學們:今年最流行的國產動畫片是什么? 今天,喜羊羊的家族里來了三個新成員,分別是黑羊羊、白羊羊和灰羊羊,黑羊羊、白羊羊非常受他們的歡迎,而灰羊羊常常被冷落?;已蜓蛳敫淖兒蟠拿\,可正常情況下,灰羊羊只能生灰色的羊”灰羊羊的夢想是生一只漂亮的小白羊,我們怎樣才能幫她實現夢想呢?(配合2張幻燈片)
學生若答上:鼓勵,然后指出這個方案的關鍵之處是取白羊羊的“細胞核”,從而引出課題。學生若答不上:我們要幫她實現夢想,必須研究細胞核的有關知識,帶著這個問題,我們今天學習第三節 細胞核──系統的控制中心
一、細胞核有什么功能 分析資料探究細胞核的功能
資料一:(美西螈核移植實驗)逐步放映實驗步驟并提出問題:
問題:移植后長大的美西螈是什么體色? 理由是什么?由此你認為生物性狀的遺傳主要由什么控制?據此能不能幫助灰羊羊設計一個方案,實現她生一只漂亮的小白羊的夢想 結論:生物的性狀是由細胞核決定的 資料二:(蠑螈受精卵橫縊實驗)逐步放映實驗步驟,邊放映邊提出問題:
問題:分隔后蠑螈受精卵的兩半有什么不同?會出現什么不同的結果?此結果說明什么問題?怎樣進一步設計實驗證明這個問題?最后根據結果歸納總結該實驗的結論。
整個實驗最突出的試驗設計思想是什么?怎么對照的?圍繞什么而對照?(分隔后兩部分的對照,自身前后的對照,都是圍繞細胞核而對照的)
結論:沒有細胞核,細胞就不能分裂 資料三:(變形蟲去核及核移植實驗)
問題1.若想利用變形蟲探究細胞核的功能,你會如何設計實驗?(小組討論,代表回答)指出:生物學家的設計和你們的設計一樣,然后邊放幻燈片片介紹每一步的不同結果。2:根據實驗結果能得出什么結論?3:人成熟的紅細胞還能生長分裂嗎?為什么?
結論:細胞核是細胞生命活動的控制中心,細胞核與細胞質關系緊密 資料四:(傘藻嫁接與核移植實驗)
(1)老師先對照圖片簡介傘藻的結構。
(2)以圖片的形式打出生物學家的操作流程圖,讓學生觀察討論試驗步棸,然后表述實驗步驟,并預測實驗結果。
問題串1:傘藻嫁接實驗:切去帽后長出來的新帽的形狀是由柄決定的?還是由假根決定的?該實驗能否說明傘帽的形狀由細胞核控制?要證明“傘帽的形狀由細胞核控制”需再怎樣設計實驗?
問題2:根據傘藻嫁接實驗和傘藻核移植實驗結果,得出什么結論? 結論:生物體形態結構的建成主要與細胞核有關 板書: 細胞核功能---控制細胞代謝和遺傳
細胞核為什么能成為細胞代謝和遺傳的控制中心,這是由細胞核的結構決定的。引出對細胞結構的學習。
二、為什么具有此功能──細胞核的結構
1、核膜:雙層生物膜,把核內物質與細胞質分開。就像細胞膜把細胞與外界環境分隔開一樣,但又不是完全分隔開,因為核內要不斷地與核外細胞質進行物質交換和信息交流,而核孔則主要是大分子進出的通道。
2、核孔:分布在核膜上,是內外兩層生物膜連接在一起形成的(打手勢比喻)。聯系觀察DNA和RNA在細胞中分布實驗,及核糖體是合成蛋白質的場所,講解RNA穿過核孔出來,蛋白質穿過核孔進去。進一步指出,代謝越旺盛的細胞需要交換的物質和信息越多,為適應這一功能,所以核孔的數目就越多。
3、核仁:主要是一部分染色質聚在一起形成的,這部分染色質里的DNA主要控制合成構成核糖體的RNA,所以說它與某種RNA及于核糖體的形成有關。通常蛋白質合成旺盛的細胞核仁較大。
4、染色質,染色體:主要有DNA和蛋白質組成,呈細長絲狀,因易被堿性染料染成深色而得名。若細胞要分裂,染色質就螺旋化,縮短變粗,形成棒狀或桿狀的染色體。染色質:最早是由德國生物學家瓦爾德爾提出來的,主要是指細胞核內容易被堿性染料染成深色的物質,因此叫做染色質
三、誰在承擔這個功能---DNA DNA:是遺傳信息的載體,細胞的一切生命活動都是由DNA控制的,比如(指某個同學)你長得像你爸媽,是因為你細胞核內的DNA一半來自你爸爸一半來自你媽媽;同樣的草,羊吃了長羊肉,牛吃了長牛肉,是因為牛羊細胞內的DNA不同。所以細胞的代謝和遺傳都是DNA控制的。而DNA主要分布在細胞核內,因此細胞核又被稱為──遺傳性息庫。所以細胞核才具有控制細胞代謝和遺傳的功能
四、細胞是一個有機的統一整體
細胞只有保持完整性,才能正常地完成各種生命活動。(草履蟲實驗:證明核質關系)
細胞是生物體結構和功能的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。課后作業:
試制作真核細胞的三維結構模型(下節課評選最佳作品。注意:科學性、準確性應放第一位,還應考慮藝術性、成本低廉等等)[教學反思] 補充:高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞等沒有細胞核
第二篇:高一生物教案細胞核教案
高一生物教案細胞核教案
編輯:sx_xingt 2013-01-29
【摘要】鑒于大家對自考考務考籍十分關注,小編在此為大家搜集整理了此文“高一生物教案細胞核教案”,供大家參考!
高一生物教案細胞核教案
高一生物第3章第3節 細胞核——系統的控制中心教學案
【預習目標】
1、了解細胞核的結構和功能
2、了解細胞的概述及模型構建
【新知自主探究】
一、細胞核的結構和功能
1、細胞核的分布:用光學顯微鏡觀察細胞,最容易注意到的是;
除了高等植物成熟的__________細胞和哺乳動物成熟的_____細胞等少數細胞外,真核細胞都有細胞核。
2、細胞核的結構:(觀察課本P53細胞核結構模式圖)細胞核是由、和、組成的,核膜是_ __層膜,把 與 分開,核膜上有大分子通道,核孔的作用是實現 之間頻繁的 和。染色質由_______和________組成,________是遺傳信息的載體,因容易被 染料染成深色而得名。染色質與染色體的關系是。核仁的作用是與__________的合成以及___________的形成有關。
3、細胞核的功能:細胞核是,是細胞 和___________的控制中心。
二、細胞的概述及模型建構
1、細胞的概述:細胞作為基本的,其結構復雜而精巧;各組分之間分工合作成為,使生命活動能夠在變化的環境中、地進行。這是幾十億年進化的產物。細胞既是生物體 的基本單位,也是生物體 的基本單位。
2、模型構建:模型是人們為了某種特定目的而對認識對象所作的一種 ___________ 的描述。其形式很多,包括__________、_________、___________等。例如,掛圖、細胞結構模式圖和模型、沃森和克里克制作的著名的___________________模型,屬于________模型。座標曲線、公式Nt=N0·λt)都是 模型。
第三篇:教案 細胞核是遺傳信息庫
一 復習:動物細胞和植物細胞的結構有什么不同?各種結構有什么功能? 細胞壁:保護和支持;細胞膜:控制物質的進出;細胞質中含有多種細胞器,其中葉綠體和線粒體是能量轉換器;液泡是植物細胞代謝庫,其內有細胞液,含有水、無機鹽、糖類,蛋白質和色素等物質。師:同學們的課堂知識掌握得非常扎實。那么細胞核的功能是什么呢?這節課我們共同研究一下
生:請大家觀察這些圖片,看看親代和子代有什么關系?生:子代和親代很相像,親代和子代有遺傳關系。師:高等動物和植物的個體大都是受精卵發育而成,如牛的后代仍然是牛,金絲猴的后代仍然是金絲猴。大家想想,為什么牛的受精卵不能發育成金絲猴呢?一個小小的受精卵是怎么知道它將要長成什么樣子呢(請大家看課本p54,找出問題的答案)?
生:受精卵內具有指導身體發育的全部信息,這些信息是由父母傳下來的,因而叫做“遺傳信息”。師:很好,遺傳信息是生物體建造生命大廈的藍圖。那么遺傳信息藏在細胞的哪里呢?(5min)一 遺傳信息在細胞核中(15min)
師:羊王國里,有一只最出名,身世最奇特的羊,大家說是什么羊?生:克隆羊--多莉。
師:很好,大家知識面很廣啊,我生怕你們說是喜羊羊。他的確不是一只普通的羊,是被克隆出來的。但誕生6年后的克隆羊因不斷惡化的肺病,被研究人員不得不實施安樂死,它的生死都轟動世界。小羊多莉的身世是怎樣的呢?5位同學為大家表演一個小品----《克隆羊多莉找媽媽》,在表演的過程中,請大家思考幾個問題? 1、3只母羊各為多莉提供了什么?
2、多莉像誰?
3、說明遺傳信息在哪里?
生:1A去核卵細胞,B乳腺細胞的細胞核 C胚胎發育的場所-子宮;2多莉像B羊 3遺傳信息存在于細胞核中。師:非常好。請看大屏幕,請同學根據大屏幕出現的畫面,說出多莉的誕生過程
生:1.從A羊中取出一個卵細胞,抽掉細胞核,剩無核的卵細胞;2.從B羊中取出一乳腺細胞,抽出細胞核;3.將B羊的細胞核注入A羊的去核卵細胞中,形成融合細胞,將融合細胞在體外培養,不斷分裂形成胚胎;4.將胚胎移入C羊子宮內,繼續發育,最后產下多莉?!景鍟?/p>
一、遺傳信息在細胞核中 二:細胞核中的主要物質是染色體(5min)
師:遺傳信息究竟存在于細胞核中的什么物質上呢?科學家們對細胞核的研究,他們有了答案。請同學們閱讀課本56頁,標題2下的文字,看看科學家在細胞核中發現了什么?是怎么發現的? 生:染色體,用一種堿性染料對正在進行的細胞進行染色,被染成深色的物質就是染色體。
師:很好。圖解染色體與細胞核的關系。科學家對細胞核研究時發現有染色體。將正在分裂的細胞用堿性染料染色,然后放在顯微鏡下觀察,會發現細胞核中有許多被染成深色的物質,就是染色體。P59 師:染色體有什么作用,遺傳信息到底在不在它上面?請看下面的資料分析?
(一):科學家發現,正常人的染色體都是23對;洋蔥8對,水稻12對。師:你認為,不同生物的染色體數目一樣嗎?生:不一樣
師:對,不同生物的染色體數量是不同的,但同種生物的染色體數目相同嗎?比如你和其他同學,染色體數目都是多少對?生:同種生物的染色體數目相同。我和其他同學都有23對染色體。師:很好,由此得出結論:每一種生物的細胞內,染色體的數量是一定的;
師:
(二):這人一個正常兒童和先天性愚性患者的染色體組圖,請同學們看圖,找出他們染色體的區別? 生:第21對染色體多了一條。
師:眼力真好,一下子就找出來了。先天性愚性(圖)是一種遺傳病,這種患者一般發育不良,并且智力低下。既然是遺傳病,說明他的病是誰傳給他的?生:他的父母 師:分析的很好,他的父母傳給他的是什么?生:遺傳信息
師:對,也就是說,當染色體異常時,會引起遺傳病,也就說明遺傳信息存在于細胞核中的染色體上。那么,大家再想一下,當染色體的數目和形態發生變化,對生物的正常生活和傳種接代有影響嗎?影響大嗎? 生:有,很大。師:很好,又得一結論:染色體數目的恒定對生物的正常生活和傳種接代都是非常重要的。【板書】二 細胞核中有染色體,而且遺傳信息存在于染色體上。
師:接下來科學家對染色體結構進行了更為細致的研究,發現染色體是由DNA和蛋白質組成的?!景鍟咳旧w包括DNA和蛋白質(圖解)。這時候,就又產生了一個疑問:遺傳物質究竟是在DNA還是在蛋白質上呢?同學們認為在什么上呢?生:DNA 師:恩,大家知識面很廣啊,通過電視等媒體或雜志,了解了遺傳物質在DNA上。但沒鑒定出來之前,科學家有的認為在DNA上,有的認為在蛋白質上,經過許多的實驗驗證,最后,DNA的一方勝利了,并且發現一條染色體上有一條DNA,請大家做一個簡單的推理(人,洋蔥,水稻各有幾條DNA)。三 遺傳信息的載體是DNA 師:左面的圖是DNA的結構圖,大家看看它的形狀像什么?生:像是被扭了的麻花似的梯子
師:對,說科學一點,DNA是有兩條鏈組成的雙螺旋結構,是美國的沃森和英國的克里克于1953年提出來的,他們并因此獲得了諾貝爾獎。右圖是它運動的方式。
師:圖:DNA的分子很長,可分成許多片段。如人的一條DNA鏈拉直后約1米長。我們每個人的面目都不同,如眼睛有的單眼皮,有的雙眼皮;有的個子高,有的個子矮。這些都稱為生物性狀。那么大家想一下,生物性狀是有一條DNA鏈決定的還是有DNA一個個小片段決定的?生:一個個的DNA片段
師:很好。(圖)有的DNA片段可控制耳垂的有無,有的可控制眼皮的單雙和虹膜的顏色,有的控制舌的卷與直。每個片段能控制不同的性狀,說明每段DNA上含的遺傳信息相同嗎?生:不同。
師:對,每一個DNA片段都有特定的遺傳信息,這些DNA片段叫做“基因”。那么遺傳信息和DNA有什么關系呢?我們先來看,一本書中文字與書有什么關系?文字必須寫在書上,我們才能看得見,所以書是文字的? 生:載體師:由此得出:DNA是遺傳信息的載體。[板書]三DNA是遺傳信息的載體,基因上有遺傳信息 師:我們這節課學習了這么多的概念,遺傳信息、細胞核、染色體、DNA、基因,他們之間有什么關系?請同學用圖示的方式,表示出來。生:畫圖,師:根據這幅圖,現在我們回顧下這節課所講的內容;首先我們知道了遺傳信息:受精卵內具有指導身體發育的全部信息,它是父母傳下來。接下來我們通過了解克隆羊--多莉誕生的過程,知道了遺傳信息位于細胞核中。細胞核中有染色體,染色體是由DNA和蛋白質組成的。DNA是遺傳信息的載體,具有特定遺傳信息的DNA片段叫做基因。歸根到底,細胞核是遺傳信息庫。四 細胞是物質、能量和遺傳信息的統一體
教師講述:細胞膜控制物質的進出;細胞質中的葉綠體和線粒體是細胞中能量轉換器;遺傳信息在細胞核中。因此,細胞是物質、能量和遺傳信息的統一體
第四篇:教案2-細胞核的分離
細胞核的分離與純化
我們知道每一個細胞內部都是由多個結構組成的,比如說有細胞核,線粒體,內質網,高爾基體等,如果要研究細胞內這些部位的結構和功能,以及細胞器在細胞活動中所起的作用時,那么首先必須將其從生物材料中提取出來,進行分離純化和測定之后,然后才能進行更深入的研究。我們今天就以小鼠的肝細胞核的提取為例,來了解一般分離提取的基本原理和方法。
通過本次實驗,要求我們達到以下兩個目的,1:掌握離心技術的原理和使用方法
2:掌握細胞核分離的原理和方法。那關于離心機的原理及使用方法我們在第一次實驗課上已經講過了,那么在這里我只強調兩點,就是在使用的時候首先要注意配平原則并且規范操作,一定要注意安全,安全是第一的。那接下來我們就看一下細胞核的分離原理。
由于細胞內不同結構它的比重和大小是不同的,在同一離心場內的沉降速度也是不相同的。因此我們可以首先將我們的生物材料研磨成勻漿,然后通過離心的方法分離出細胞質和粗制細胞核,細胞核粗制品加入0.25mol/L蔗糖—檸檬酸溶液(含Ca2+,可防止細胞核凝集,維持細胞核的正常形態),混勻制成勻漿,然后選用高滲蔗糖—檸檬酸溶液作為梯度介質,調整離心力,通過密度梯度離心的方法進行離心,可以使細胞核單獨沉淀于離心管底部,從而將細胞核與其他比重相接近的亞細胞結構分離開。在這里我要告訴大家細胞器沉降的先后順序是細胞核、線粒體、溶酶體和其他微體、核糖體和大分子。那接下來我們看一下在這個實驗中需要用到哪些試劑?
實驗試劑:1,生理鹽水 2, 1.5%檸檬酸 3,0.25mol/L蔗糖—檸檬酸溶液 4,0.88mol/L蔗糖—檸檬酸溶液 5,核洗液 6,0.02mol/L NaOH溶液,關于各試劑的作用我們在操作的時候會說到。接下來我們看一下具體的操作步驟。
(1)首先第一步就是肝細胞勻漿的制備。用頸椎脫位的方法殺死小白鼠后,迅速剖開腹部取出肝臟,剪成小塊(去除結締組織),盡快置于盛有生理鹽水的燒杯中,反復洗滌,盡量除去血液,剪碎,稱取0.5g的肝組織,放入勻漿器中,加1.5%的檸檬酸溶液4.5mL,檸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。反復研磨制成勻漿。再將勻漿用尼龍布過濾2-3次,除去殘渣。
(2)分離細胞質和細胞核
a.將過濾好的勻漿液轉入離心管中,放入普通離心機,大家注意一定要配平,然后以3500r/min的轉速,離心15min.離心之后的上清液含有細胞質,要倒到另外一個試管中保留,待測定核酸時使用。
b.余下的沉淀物就是粗制的細胞核,然后加入0.25mol/L蔗糖—檸檬酸溶液1mL,用玻璃棒攪勻,制成細胞核懸液,在這個溶液中加入了CaCl2,因此含有Ca2+,這可防止細胞核凝集,能夠維持細胞核的正常形態。
c.另取一個離心管,先加入0.88 mol/L蔗糖—檸檬酸溶液9Ml,用滴管吸取上述的核懸液,沿管壁緩緩鋪于0.88 mol/L蔗糖—檸檬酸溶液面上,因為該溶液中含有蔗糖,且濃度較高,所以溶液比較黏,跟上面的核懸液能有一個明顯的界面。然后再以2000r/min 轉速離心10min,傾去上清液,將試管倒立于試紙上,以吸干余液,沉淀即為初步純化的細胞核。
d.加入核洗液5mL,以2000r/min離心10min,除去上清液,再重復洗滌一次,得到的白色沉淀即為純化的細胞核。
e.加5mL的0.02mol/L NaOH溶液使細胞核溶解為核液,保留,待測定核酸。注意事項:1.紅細胞與細胞核大小相似,可與細胞核一起沉淀,不易分離,因此從殺死動物到取出肝臟,動作要迅速,否則血液凝固,不易將紅細胞洗凈。2 傾到上清時要求一次倒出,不得反復傾倒,防止震蕩沉淀,影響結果。3 一定要正確使用離心機。
第五篇:教案——細胞核——系統的控制中心(推薦)
通過學習我們應該發現,細胞中各種各樣的細胞器,他們在結構和功能上是有聯系的,是有配合的。那么之所以他們能配合的如此的精巧有序,共同的推進細胞的穩定和發展,那是因為它們有一個領導的核心,調控的核心。這就是我今天要為大家介紹的細胞核。
真核細胞呢,它里面都有細胞核,因為這是真核與原核的一個區別。因此在真核細胞中找到沒有核的細胞,這種情況是格外引人注目的。比如說我們哺乳動物成熟的紅細胞。這是一種高度特化的細胞,它就喪失了細胞核。因為它要完成的使命就一個就是要結合攜帶氧氣。而能夠結合氧氣的物質就是血紅蛋白。于是為了給血紅蛋白騰地,它連核也省掉了。——先說一段現象
整個紅細胞中充滿了血紅蛋白,這是一種高度特化高度專業化的一個結構?!蠼o出評價
植物體內也有類似的現象?!詈笠鐾惖氖挛?。
比如說,植物成熟的篩管分子。這個結構是負責運輸有機物的。居然也發生了高度的特化,也把核省掉了。
當然多數的真核細胞都是有核的,那么細胞核何德何能能夠擔當領導的重任呢?——先把例外的說外,接著進入主題。
這節課就為大家介紹細胞核的結構和功能?
首先給大家一個簡單的圖,讓大家感受一下。細胞核呢。通常位于細胞的中央。當然成熟的植物細胞中,間含有中央大液泡細胞就另當別論了。因為它會被推倒一邊去?!f結構一定先要說整體的位置。
我們看到這個核大概有這幾部分所組成。最外邊呢?是有這個膜組成的,我們把它叫做核膜。然后內部充滿液體,我們可以把它叫做核基質。此外,在內部懸浮著一種絲狀結構。我們把它叫做染色質。最后,還有一個物質密度非常高的部位我們把它叫做核仁。這是一個大概得印象。為了詳細給大家說明。我們將細胞核的結構加以拆分。——先整體概說,后挨個細說。
請看,看從外往里來說。最外側核膜成了我們能夠看出細胞核存在的一個邊界。我們經常說原核細胞真核細胞的區別是什么???你要是簡單地回答一個有核一個沒核,這個沒有意思。為什么有核,為什么你能看出有核,是因為它外面有核膜的包被。對不對?——從核膜聯想到了在、原核細胞和真核細胞的區別。
仔細看這個核膜不是一層膜而是兩層膜。這一點和線粒體、葉綠體很像。對不對?——有兩層膜聯想到了,具有兩層膜的細胞器。
那么這兩層膜呢,分別叫做內膜和外膜,它們不是都那么平坦。在某些位置外膜和內膜發生了融合。形成了一個一個的孔?!泻四ふf到核孔,合情合理。
所以我們在核膜表面可以看到很多空隙。我們就把這些孔叫做核孔。那么核孔它的意義是什么呢?——有現象或者說是結構談到了意義。一半談意義的時候,用疑問句。我們說細胞選擇性的吸收某些物質,一些小分子物質是可以透過膜的。但是大分子是絕對不能過膜的。如果大分子物質需要進出細胞需要進行內吞和外排,但問題是這個大分子要進出核該怎么辦呢?你總不能也內吞外排吧。——運用類比的思想,把核膜與細胞膜進行類比。
因此,核孔的意義就是給這些大分子進出核提供了一個通道。主要的就是大分子?!詈罂偨Y核孔的意義。但是給人的感覺感覺不夠直觀,因此,后面就進行了舉例說明。
我們可以舉一些例子。比如說核內會發生轉錄過程,以DNA的一條鏈轉綠形成mRNA,那么mRNA核酸就是一種大分子。它在細胞核中產生但是需要到核外的核糖體上工作。去指導合成蛋白質,所以它是需要出核的走的就是核孔。此外,像在細胞核內合成的核糖體的亞單位,也得通過核孔出去。這些都是大分子。
那說有沒有進細胞核呢?也有啊,你想想細胞核里面DNA的復制,需要酶吧。RNA的轉錄需要酶吧。這些酶都是要同外面合成送入核內?!獜倪M出兩方面分別列舉了例子。
那么這就有一個問題了,這些物質是通過核孔的時候是自由通過核孔的呢?還是有一定的選擇性呢?——利用問題串,來引導所要學的內容。
對于這個問題,當我們有高分辨率的電子顯微鏡觀察時便得到了答案。仔細看,電子顯微鏡觀察核孔時,它絕對不是一個窟窿,事實上在核孔上鑲嵌有很多的蛋白質分子。有這些蛋白質貼在核孔上邊組成了一個核孔復合體,因此,核孔的全稱其實就是核孔復合體。它的意義啊,就是要對進出核的物質啊,進行審查。因此,這些大分子進出核孔不是隨意的,而是選擇性的運輸。
因為細胞核畢竟是一個細胞核的核心啊,相當于紫荊城啊,哪能隨意的進出啊,必須得審查。
核膜也是我們生物膜的一個重要組成部分?!獜暮四ひ环矫嬷v了核孔的形成,另一方面也講了核膜的屬性,或者說形成過程。
因為核膜的外膜經常與內質網的膜相延續。這直接導致核膜內膜和外膜之間的核周腔,與內質網的內腔是通著的。甚至在某些時候在核的外膜上我們還能看到一些疙疙瘩瘩的核糖體。這體現了它們二者的聯系,事實上從歷史上來,不管是內質網還是核膜都是由細胞的質膜下陷下來形成的。并逐漸地構成了我們真核細胞發達的生物膜系統。
在核膜之內充滿了大量的液體,這個液體當中溶解了大量的物質。它就是核基質?!珊四ぷ匀贿^渡到核基質,從物質的結構上過渡的。
核基質就跟我們的細胞質基質是一樣的,它也是細胞核中發生各種代謝的場所?!\用類比,引出核基質的作用。
當我們用光學顯微鏡觀察的時候,似乎沒有發現什么新奇的東西。好像一片汪洋大海什么都沒有?!@就像是在講故事。如果說:用顯微鏡觀察不到核基質內的物質。而用電子顯微鏡則可以觀察到。這是在敘述事實。
但是當我們用高分辨率電子顯微鏡觀察細胞核內部的時候。就發現在核基質中懸浮著一種絲狀物質。由于它能被堿性染料染色,因此我們稱之為染色質。也即是說在細胞核內部懸浮著這些絲狀結構啊,他們非常的纖細交織成為一個網。只有用高分辨率的電子顯微鏡才能看到。
當細胞分裂,也就是細胞進入分裂期的時候,我們驚異地發現在同樣的位置出現了巨大的棒狀結構。
這個巨大的棒狀結構,真的非常巨大,用光學顯微鏡便可清晰看到。——用光學顯微鏡突出它的巨大。
所以給它取名叫做染色體。那么染色質和染色體到底是什么關系呢?——又是一個問題串
我們用一幅圖來說明,染色質和染色體其實是一個東西。它只是同一種物質不同時期的表現形式而已。——先概括說明,后總結分析。
我們看,在間期的時候,染色質呈細絲狀散布于細胞核內。所以你用光學顯微鏡是看不到的。到一旦細胞進入分裂期,這個染色質細絲將會不斷地聚集,高度的螺旋化,縮短變粗最后形成了一個巨大的染色體。因此,我們可以這么講染色體是由染色質細絲濃集而成。也就是濃縮聚集而成。——分析完過程之后,有分析了物質組成
它完全是同一種物質,內部的化學成分。是完全一樣的。——先概括后分說
只有兩種成分,一種是蛋白質、一種是DNA。當然染色體或者說是染色質當中的蛋白主要是組蛋白。組成的組,沒有別的作用就是用來組成染色體的。而DNA分子是另外一種成分,它便纏繞在組蛋白上,最后不斷地聚集濃縮形成了染色體結構。
所以我們要深刻理解染色質和染色體根本就是一個東西?!俅握f明
而我們發現在染色體當中有細胞重要的遺傳物質——DNA。因此,染色體就是DNA的載體,當然也是基因的載體?!詈笳f出染色體的意義。
好了,同樣用電子顯微鏡觀察細胞核的內部,我們會發現經染色,有著色較深的一個球形區域。如果你用的是電子顯微鏡,這里就是一個電子密度相對比較高的區域。我們把這個區域叫做核仁。
大家一定要注意核仁只是一個物質密度高的區域而已,它絕對沒有膜結構。那我們發現凡是蛋白質合成比較旺盛的細胞啊,核仁比較大。甚至可以占到細胞核體積的25%。——先說明現象
這說明核仁這個結構與蛋白質的合成有關,——經過現象推測分析
可那會有什么關系呢?我們知道蛋白質是在核糖體上合成的,關核仁什么事呢?——引發認知沖突
經研究發現,在核仁這個區域內,正集中進行著rRNA的轉錄,以及核糖體亞單位的裝配?!^續說明研究進展。
在這里需要說明一下的是,一個完整的核糖體啊,它通常是由兩個亞單位所組成的。比如一個60s大亞基、一個40s小亞基就形成了80s的核糖體。S呢是沉降系數,也就是說一個大亞基,一個小亞基。它們平常是分散的。沒活嘛!等有活了,mRNA出來了,當需要翻譯的時候,啪嚓,它們就把mRNA夾中間了,于是開始啟動翻譯,沿著mRNA跑。
那么這個大亞基小亞基又是在哪個地方合成的呢?又是在哪組裝的呢?唉,就是在核仁。在核仁這個區域,DNA負責轉錄rRNA的片段,都聚集在這,馬上相應的蛋白質都在了,于是就和相應的蛋白質組裝成核糖體的亞基,組裝好了亞單位便可以通過核孔出去,等待接活,mRNA一出來,就夾上,就可以翻譯了。
所以蛋白質合成的地方需要的核糖體比較多,核仁就必須抓緊時間組成核糖體的亞單位。原來就是這樣的一個關系?!忉尩谝粋€現象,前后照應。
沒想到在細胞核里面核仁的區域居然和外面蛋白質的合成有如此緊密的聯系。細胞真的不愧是一個整體。
好了到這我們已經介紹完了細胞核的結構。那么結構一定與功能相適應。那么細胞核到底有什么功能呢?
說完了細胞核的結構,結構一定與功能相適應。那么細胞核有什么功能呢,首先通過實驗來介紹。
先介紹一下實驗材料,這是一種單細胞的綠藻,名叫傘澡。——講實驗先介紹實驗材料。為什么叫這個名字呢,因為在它的頂端擁有一個傘狀的結構。——在介紹材料名稱的由來。但是大家要注意傘澡渾身上下只有一個細胞。但是一個細胞還成為三個不同的部分。下邊是假根,中間叫傘柄,上面就是傘冒啦。這種現象叫做細胞內分化,很神奇詭異?!f明這個實驗材料的特性。
我們來看一下,傘澡有兩個品種。一個品種的傘冒是傘型的,一個品種的帽是菊花型的?!茸寣W生對實驗材料有一個認識,在說明實驗材料的不同點。
那么現在我們就進行一個實驗,我們拿來一個傘形帽的傘澡的下方部分給它嫁接上菊花型傘澡的傘柄,然后不久就會在上面長上帽,你猜在上面會長成什么帽呢?結果長成的是傘型的帽,而不是菊花型的。——分組介紹實驗。說明實驗的過程和結果。
那么看下一組實驗,下面試菊花型的,上面嫁接上傘型帽傘澡的傘柄,結果上面張出的帽呢,就是菊花型的帽。
好,通過這個實驗你能得出什么結論呢?——通過實驗現象得出實驗結果。上面長出什么型的帽,取決于哪個部分?是假根部分,因為假根部分有核。而和傘柄無關,3 因為傘柄無核?!迷O問句而不是陳述句,給人的感覺不像是在灌輸。
而長什么型的帽,這應該算是生物的一種形狀。以核為轉移說明,這個形狀是由核來決定的?!治鰧嶒灲Y果,得出實驗結論。
這件事情我們一定都不意外,因為核中有染色質,染色質上有DNA。而DNA又是遺傳物質?!\用所學的生物知識去解釋實驗結論。
因此,這個實驗揭示了細胞核的第一個功能。它是遺傳的調控中心。控制著生物的遺傳形狀。那么細胞核是不是一個細胞進行生命活動所必須的呢?——利用總結實驗結論去承上取下,引出下一個問題。
我們來看一個實驗,變形蟲切割實驗。——說明實驗名稱。
我們用的材料是一種單細胞的原生動物,名叫大變形蟲?!f明實驗材料名稱,性質。將這個大變形蟲身體的某一個部分溢斷,一部分有核,一部分無核。等上一段時間無核的部分死掉了,有核的部分還可以繼續存活?!瓤傉f,后分說。
我們再來做一個實驗,拿來大變形蟲,提出它的細胞核,當然這個細胞核是活不了啦,因為它自己沒法活。
但是這個是剩下的無核部分。它肯定會重蹈覆轍啊,會死掉,對不對?——引起學生共鳴,比直接說:剩下的無核部分也會死掉。就會顯得沒有和學生進行交流,是“滿堂灌”的教學方式。
然而我們將另外一個變形蟲抽出核,植入這個無核的部分,這相當于核移植。——及時告知學生應該知道的新名詞。
獲得了新核的大變形蟲繼續正常生活?;謴土松顒?。
請大家思考一個問題,細胞核是不是一個細胞生命活動條件呢?——
失去核就將死掉。而有核就將繼續生存。由此可見,核控制的不僅僅是形狀那么簡單。它還控制了整個細胞的代謝活動?!獜默F象得出結論。也就是說失去了這個領導核心的話,整個細胞的代謝將會陷入混亂。由于代謝紊亂導致細胞的生命活動發生異常,將無法存活下去。——從現象逐步分析得出結論。
由此可見,細胞核的另外一個功能就是代謝的調控中心。一個細胞不可能沒有核,沒有核的細胞等待它的只有是死亡。像我們前面介紹的紅細胞。由于它高度特化失去了核,所以,它的壽命便只剩120天。這就導致我們體內每秒鐘都有多達200萬的紅細胞在死去。怎么辦呢?還要制造新的來補充?!袑嶒灛F象列舉出我們以前學習的實例,來印證這個結論的正確性。
可見核是一個細胞進行生命活動,所必須的生命結構。由此可見細胞核的功能總結一句話,首先他是遺傳物質儲存的場所,它是細胞進行遺傳和代謝的調控中心,對于一個細胞的生命活動至關重要?!獙@兩個實驗得出結論的總結??傊畬W到這里大家應該能夠明白一件事情,細胞能夠進行生命活動有賴于它的完整性,無論是它的核還是其他的各種各樣的細胞器,都應該是全面存在的。這樣一個細胞才能正常生活,希望大家能夠深刻理解?!驹谡麄€細胞的角度去理解:細胞能夠進行生命活動有賴于它的完整性。
這節課就上到這里,謝謝大家!