师:起立!

  生:同学们好!

  师:同学们好!同学们听说过克隆羊多利吗?

  生:听过。

  师:自从克隆羊多利诞生以来,各国科学家一直致力于非人灵长类动物的克隆,但一直都没有成功。直到2014年底,世界上首只克隆猴在中国诞生,这标志着中国的克隆技术已经走到了世界前列,这是值得我们高兴的一件事。现在,让我们观看一个视频,了解一下这一情况。在观看视频的同时,请同学们思考这样一个问题:培育中中和华华的主要材料来源是什么?大家带着这个问题观看视频,待会请同学回答。“用一把猴毛,变出千百个一模一样的猴子”,《西游记》里的神话正在成为现实。1月25号,国际权威学术期刊《细胞》发表了中国科学家的一项成果——成功培育全球首个体细胞克隆猴。克隆猴中中和它的妹妹华华,分别在2017年11月27号和12月5号诞生,它们都是雌猴,除了克隆过程中的差异,几乎没有分别。中中和华华的基因来自同一个流产的雌性猕猴胎儿。研究人员提取了这个猕猴胎儿的部分体细胞,取出细胞核,植入若干个摘除了细胞核的卵细胞中,产生基因完全相同的个体。自从1997年多利羊体细胞克隆成功后,各国科学家先后克隆出牛、鼠、猪、猫、狗等多种动物。在与人类相近的非人灵长类物种克隆上,中科院神经科学研究所孙强团队经过5年努力,突破了这个难题。克隆猴的诞生,意味着中国将率先建立起可有效模拟人类疾病的克隆模型。好了,视频播放完了,我请一个同学来回答刚才的问题,哪个同学想要尝试一下?

  生:我看到的视频里面讲,培育中中和华华的主要来源,是一个猕猴胎儿细胞的体细胞。

  师:好,请坐。非常好,大家看得很仔细。更具体地说,应该是将一个流产的雌性猕猴胎儿的体细胞核,植入到去核的卵细胞中,将这个重组细胞培育之后,就有了中中和华华。同学们在观看时,有没有注意到中中和华华长得几乎一模一样?

  生:注意到了。

  师:对的,它们之所以长得这么像,是因为在培育过程中都用到了同一个体的细胞核。那么细胞核到底有什么功能呢?它的结构又是怎样的呢?这节课我们一起来学习。在此之前,老师先问大家一个问题:是不是所有的真核细胞都有细胞核?

  生:不是。

  师:举个例子。

  生:哺乳动物的成熟红细胞。

  师:我们在什么时候接触过这句话?

  生:在第三章第一节讲细胞膜的时候,我们用的材料就是哺乳动物的成熟红细胞。

  师:为什么选它?

  生:因为它没有细胞核以及各种细胞器。

  师:很好,这是第一个例子。哺乳动物的红细胞没有细胞核。老师再给大家介绍一个,就是高等植物的成熟筛管细胞。(展示图片)中间的这个细胞就是筛管细胞,大家可以清楚地看到它是没有细胞核的。实际上,除了极少数细胞以外,绝大多数真核细胞都有细胞核。那我们下面就先来研究一下细胞核的功能。研究细胞核的功能,我们要通过几个实验来探究。在此之前,老师先问大家一个问题,如果让你设计实验去探究细胞核的功能,你的实验思路是什么?老师先抛砖引玉,给大家提一个思路:我们可以将细胞更换一个不同的细胞核,观察这个细胞会发生怎样的变化。就用这个思路,先来看这个实验。首先,科学家用黑白两种美西螈做了这样一个实验。美西螈其实有两个头,将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,将白色美西螈卵细胞的细胞核去掉,然后重新构建一个细胞。将来这个细胞发育出来的美西螈,皮肤是黑色的。根据这个实验结果,请同学们想一想,美西螈的肤色是由细胞核还是由细胞质控制?

  生:细胞核。

  师:大家都同意吗?有没有不同意见?老师有一个疑虑,可不可能是细胞核和细胞质共同控制,只是黑色的表现能力比白色的强,结果黑色表现出来了,白色没有表现出来,最终美西螈呈现的是黑色。有没有这种可能?

  生:有。

  师:如果有这种可能的话,你能不能够设计一个实验,帮我消除这个影响?请同学们相互讨论一下,把实验方案和你的预期结果写在纸上,前后同学可以交流一下,也可以自己想一想。

  (学生讨论)

  师:好,有没有哪个同学说要尝试一下的?或者你们小组派一个代表出来也可以。

  生:我们小组讨论出来的是,取一个白色美西螈的细胞核,放进黑色美西螈去核的卵细胞中,然后让它发育。如果发育成熟的美西螈肤色是白色,就消除了隐患;如果是黑色,就没有办法消除隐患。

  师:非常好,你已经具备了科学家潜质!实际上这个实验科学家已经做过了,将白色美西螈的胚胎细胞去核,植入到黑色美西螈去核卵细胞中,培育出来的美西螈肤色是白色的。这个结果就可以说明,美西螈肤色应该是由细胞核控制的。如果觉得这个实验还不够过瘾的话,我们再来看一个实验。这是一种单细胞植物——伞藻,它由三部分构成,分别是帽、柄和假根。同学们注意观察,它是一个很大的个体,但实际上只有一个细胞。不同种类的伞藻,它的帽形态是有差异的,左边这个伞藻,它的帽形态是伞形的,右边的伞藻,它帽的形态是菊花形的。科学家就用这两种伞藻做实验。同学们注意,仔细观察一下伞藻,它的细胞核在哪里?

  生:在假根中。

  师:好,科学家选取甲乙两种伞藻,其中甲伞藻是菊花形的,乙伞藻是伞形的。首先,科学家将两种伞藻的帽都去掉,老师要告诉大家,伞藻把帽去掉之后,还能够再生长出来帽。然后将甲乙两种伞藻的柄交换移植到另一种伞藻的假根上。过一段时间,伞藻又会重新长出来帽,结果长出来帽的形状是这样的:柄上面长出来的帽是菊花形,另一个柄上面长出来的帽是伞形。那么问题来了,根据实验结果,对比柄和假根,你发现帽的形状应该是由什么决定?

  生:细胞膜。

  师:都认为是细胞膜吗?有没有不同意见?老师有个疑虑,我们是把柄嫁接到假根上面,假根里面是不是只有细胞核?还有什么?

  生:还有细胞质。

  师:对了,很好,还有细胞质。那可不可能是假根中的细胞质在起决定作用呢?有没有这种可能?

  生:有。

  师:既然有这种可能,那你觉得刚才说帽的形状由细胞膜决定的表述准不准确?那更准确的表述该怎么样呢?

  生:应该是由甲根(假根)决定。

  师:同学们,刚才有同学提出了可能是细胞质起决定作用的猜测。在生物学研究上,就是要大胆猜测,但猜测之后要小心求证,要用实验去求证。所以接下来要做什么?

  生:设计一个实验来求证一下猜测对不对。

  师:怎么做实验呢,同学们?

  生:我认为可以把甲中的细胞核移植到乙中。

  师:很好,还是做对照实验。我们就按照这个思路,将伞形伞藻的细胞核取出来,植入到去核的菊花形伞藻中,构建出一个新的个体,然后把帽去掉。过一段时间之后,新帽会重新长出来。你们觉得可能有几种情况出现?

  生:两种。

  生:三种。

  师:说两种的同学,把你两种说法说出来。你说哪两种?

  生:我觉得可能一种是菊花形的帽子,还有一种是……

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《生物 必修1 细胞核的结构和功能 公开课逐字稿课堂教学实录-6552字》.docx
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