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第3节 细胞核的结构和功能 生物学必修1 第3章 细胞的基本结构 本节聚焦 细胞核的结构和功能是怎样的? 2. 为什么说细胞核是细胞的“控制中心”? 3. 怎样制作真核细胞的三维结构模型? 问题探讨:你知道“克隆”技术吗? [我国“克隆”技术走在了世界前列]2017年11月27日和12月5日,中国科学家利用体细胞克隆技术成功先后培育出两个一模一样的猴子“中中”和“华华”。它们两姐妹除了个头略有差异,其他几乎没有分别。 [“克隆”的过程]从母牛乙的体细胞中取出细胞核,注入母牛甲去核的卵细胞中,移植后的细胞经细胞分裂形成早期胚胎,将胚胎移植入母牛丙的子宫内。出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样,称之为“克隆牛”。 母牛乙 体细胞 取出 取出 母牛甲 卵母细胞 去核的卵母细胞 取出 去核 重组细胞 核移植 早期胚胎 体外培养 母牛丙 胚胎移植 克隆牛 生产 几乎与母牛乙的性状一模一样 (这说明了什么?) 说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的 再问:该图所示克隆牛的性别为_(雌/雄)性,其性状主要与_(甲/乙/丙)一致,但有少数性状与_(甲/乙/丙)一致,是因为其遗传物质绝大部分来自_。 雌 乙 甲 乙的体细胞的细胞核 [思考]细胞都有细胞核吗? (1)原核细胞没有成形的细胞核(即无以核膜为界限的细胞核) (2)真核细胞中,除了_和_等极少数细胞外,都有细胞核。 高等植物成熟的筛管细胞 哺乳动物成熟的红细胞 高等植物成熟的筛管细胞 哺乳动物成熟的红细胞 (3)绝大多数真核细胞只有1个细胞核,但有的可能有多个核。 骨骼肌细胞可能有上百个核 草履虫有大、小核 一、细胞核的功能 [资料1]美西螈核移植实验 黑色美西螈 胚胎细胞 白色美西螈 卵细胞 取核 去核 核移植 重组细胞 发育 美西螈 黑色 实验结论:_ _ _。 美西螈皮 肤颜色的遗传是由 细胞核控制的 问:该实验是否严谨? ——不严谨,缺乏对照组 [美西螈核移植实验]的对照组 黑色美西螈 卵细胞 白色美西螈 胚胎细胞 去核 取核 核移植 重组细胞 发育 美西螈 教材P55讨论1:美西螈的皮肤颜色与表皮细胞内黑色素的合成有什么关系?这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的? (1)美西螈的皮肤颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。表皮细胞内合成了黑色素,使皮肤呈黑色,不能合成黑色素的,皮肤呈白色。 (2)黑色素的合成是由细胞核控制的。 白色 一、细胞核的功能 [资料2]蝾螈受精卵横缢实验 蝾螈的受精卵 无核 有核 发育 (慢) 发育 (快) 能分裂 不分裂 挤入1个核 开始分裂 教材P55讨论2: 从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系? ——没有细胞核就不能分裂、分化。 实验结论:_。 蝾螈的细胞分裂、分化等生命活动(细胞代谢)受细胞核控制 再思考:蝾螈受精卵横缢实验有没有对照? ——本实验既有相互对照(有核、无核一半),又有自身对照(无核一半挤入核前后)。 一、细胞核的功能 [资料3]变形虫分割与核移植实验 [资料3]变形虫分割与核移植实验 变形虫 取出核 重新植入细胞核 无核 有核 无核 能消化,但不能摄食,对刺激无反应,细胞器退化 死亡 正常生活(照样摄食、对刺激有反应、能生长和分裂等) 恢复正常生活(照样摄食、对刺激有反应、能生长和分裂等) 实验结论:_ _。 变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制 [即细胞核是生命活动的控制中心] 本实验还可说明:细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动 再思考:变形虫分割与核移植实验有没有对照? 也有相互对照和自身对照。 一、细胞核的功能 [资料4]伞藻的嫁接和核移植实验 [资料4]伞藻的嫁接和核移植实验 伞藻嫁接实验 去掉帽 嫁接 交换柄 再生帽? 菊花形帽 伞藻 伞形帽 伞藻 教材P55讨论4:资料4说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质? 实验结论:_。 细胞核控制伞藻的形态结构(帽的形状) 菊花形帽 伞形帽 伞藻核移植实验 菊花形帽 伞藻 伞形帽 伞藻 去掉帽 移入菊花形帽伞藻的细胞核 去掉帽 移入伞形帽伞藻的细胞核 菊花形帽 伞藻 伞形帽 伞藻 再生帽? 再生帽? 菊花形帽 伞形帽 伞藻的形态结构特点取决于细胞核。 教材P55讨论5:结合克隆牛的实验,你认为生物体性状的遗传与细胞核有什么关系?克隆牛所有细胞的细胞核,是否都来源于母牛乙体细胞的细胞核? 母牛乙 体细胞 取出 取出 母牛甲 卵母细胞 去核的卵母细胞 取出 去核 重组细胞 核移植 早期胚胎 体外培养 母牛丙 胚胎移植 克隆牛 生产 问1:重组细胞遗传物质来源? 问2:克隆牛的所有细胞来源于? 母牛乙的细胞核和母牛甲的细胞质 重组细胞的分裂和分化 性状几乎与母牛乙一模一样 如何作答? 克隆牛是由重组细胞发育[分裂和分化]而来, 重组