3.3 细胞核的结构和功能课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

1996年2月22日，英国科学家宣布克隆绵羊成功，引起了包括科学家、伦理学家、政界要员，乃至一般市民的广泛关注，在全球卷起了一场“克隆风暴”。克隆羊“多莉”成了当时最具轰动效应的明星。 克隆羊----多莉 克隆猴：“中中”和“华华” 2017年12月中国率先攻破 自从克隆羊多莉诞生以来，科学家相继克隆了很多动物，但是与人类亲缘关系较近的动物还没有克隆成功。但是这个世界级难题于2017年12月在中国率先攻破。 1952年 世界上第一种被克隆的动物在英国诞生 1984年 世界首例克隆鱼诞生在中国 1996年 2013年 2017年 世界第一头体细胞克隆哺乳类动物多利羊在英国诞生 日本科学家利用克隆动物再克隆，598只实验鼠 首次体细胞克隆灵长类动物由中国科学家独立完成 克隆历程 克隆探索的光辉岁月 2017年 2013年 1996年 1984年 1952年 世界首例克隆鱼诞生在中国 世界第一头体细胞克隆哺乳类动物多利羊在英国诞生 日本科学家利用克隆动物再克隆，598只实验鼠 首次体细胞克隆灵长类动物由中国科学家独立完成 世界上第一种被克隆的动物在英国诞生 01细胞核的功能 用光学显微镜观察细胞，最容易看到是细胞的_______结构。 洋葱表皮细胞 口腔上皮细胞 旧知回顾 细胞核 真核细胞： 原核细胞： 均无以核膜为边界的细胞核 大多有细胞核，极少数成熟的细胞没有细胞核， 思考：①是否所有的细胞都有细胞核？ （教材p54页) 双小核草履虫 骨骼肌细胞 有些细胞不只是一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人体的骨骼肌细胞中细胞核可多达数百个； 思考：②有细胞核的细胞是否都只有一个细胞核呢？ 二、细胞核的功能 美西螈：俗称六角恐龙，是水栖的两栖类，是墨西哥的特有物种 白美西螈 黑美西螈 资料一、美西螈实验——核移植 那细胞核具体有哪些功能呢？我们借助教材的四则资料来分析分析。资料一、美西螈的核移植实验，美西螈，俗称六角恐龙，是一种两栖类动物，其体色通常有黑白两种类型。 二、细胞核的功能 卵细胞 胚胎细胞 取核 去核 核移植 重组细胞 发育 去核卵细胞 细胞核 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？ 决定 细胞核 结论一：美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的 资料一、美西螈实验——核移植 科学家将黑美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白美西螈去核的卵细胞中，形成重组细胞。结果重组细胞发育成的美西螈全为黑色美西螈。由此我们可以得出结论，美西螈的肤色是由谁控制的？细胞核。这个实验与大家初中有个实验过程极为相似对不对？克隆羊多利的培育过程 二、细胞核的功能 卵细胞 胚胎细胞 取核 去核 核移植 重组细胞 发育 去核卵细胞 细胞核 本实验的缺点在于缺乏对照组，想一想如何设置对照组，使实验更严谨？ 将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中，观察移植后长大的美西螈颜色。（与上面的实验形成相互对照） 资料一、美西螈实验——核移植 又称火蜥蜴，有尾两栖动物，体型和蜥蜴相似，体表没有鳞，大部分栖息在淡水和沼泽地区，依靠皮肤吸收水分，因此需要潮湿的生活环境。蝾螈受精卵大，而且容易操作。 资料二、 蝾螈受精卵的横溢实验 部分 部分 横缢 不分裂 分裂 挤入一个核 发育为正常胚胎 发育为正常胚胎 （慢） （快） 细胞的分裂 无核 有核 细胞的分化 受精卵 资料二、 蝾螈受精卵的横溢实验 结论：蝾螈细胞的分裂和分化是由________控制的 细胞核 变形虫：又音译为“阿米巴”，单细胞真核生物，身体没固定形状，可任意改变体形，同时变形虫也能在全身各处伸出伪足，主要功能为运动和摄食。 细胞核 伪足 资料三、 变形虫切割与核移植实验 细胞核与细胞质“相互依存”。 资料三、 变形虫切割与核移植实验 细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。 细胞只有保持结构的完整性，才能进行正常的生命活动。 帽(菊花形) 帽(伞形) 柄 假根 柄 假根 资料4：伞藻嫁接和核移植实验 地中海伞藻 细圆齿伞藻 伞藻的去帽实验 思考：伞帽的形态是与伞柄有关还是假根有关？ 结论：新长出的伞帽与提供假根的伞藻相同，伞帽的形状与假根有关。 伞藻的嫁接实验 结论：生物体形态结构（伞帽）由细胞核决定 伞藻的核移植实验 21 黑羊生黑羊 白羊生白羊 灰羊生灰羊 克隆羊的来历 灰羊的梦想是生一只小白羊 几个月后…... 呵呵，我当妈妈啦 大家管我叫 克隆羊多莉 但为什么我 不像妈妈呢？ 取核 组合 培养 植入 去核 克隆羊的来历 乳腺细胞 卵细胞 乙 甲 体细胞 卵母细胞 提取 提取 取核 去核 体外培养 早期胚胎 胚胎移植 丙 生产 克隆牛 重组细胞 克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么？ 克隆牛性状的遗传是由细胞核控制的 美西螈核移植实验 伞藻嫁接与核移植实验 蝾螈的受精卵横缢实验 变形虫去核及核移植实验 结论：细胞核控制着细胞代谢和遗传，是细胞的控制中心。 美西螈肤色的性状遗传是由细胞核控制的 生物体形态结构的建成与细胞核有关，细胞核控制生物体性状遗传 没有细胞核，细胞就不能分裂、分化 变形虫的生长、分裂、再生、应激性是由细胞核控制的 细胞核控制生物性状的遗传 细胞核控制生物的代谢 在卡文迪许实验室，经过漫长而复杂的过程发现了dna双螺旋结构。 有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”细胞的“控制中心”。细胞核为什么能成为细胞的“控制中心”呢？ 功能和结构相适应！ 02细胞核的结构 核膜 核孔 核仁 染色质 （双层膜，把核内物质与细胞质分开） （与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关） （主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体） （实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）（具有选择性：蛋白质和RNA等生物大分子可进出，DNA不可以） 核膜 核仁 染色质 核孔 二、细胞核的结构 核膜 二、细胞核的结构 1.成分： 2.结构： 3.功能： 主要是脂质和蛋白质 双层膜，有核孔 核膜外膜上附着有核糖体，常与 相连。 内质网 ①屏障作用，把核内物质与细胞质分开 ②选择透过性,小分子（氨基酸等）进出细胞核的通道 核仁 二、细胞核的功能 ①与 的合成及 有关 ②蛋白质合成旺盛的细胞，核糖体数目多，核仁体积大 思考：核糖体的形成一定与核仁有关吗？ 原核生物没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关。 某种RNA 核糖体 染色质 二、细胞核的结构 ①主要由 和 组成。 ② 是遗传信息的载体。 ③呈丝状，容易被 染料（甲紫染液 和醋酸洋红）染成深色。 DNA 蛋白质 DNA 碱性 ①实现核质之间频繁的 和 。 ②作为 （如RNA、蛋白质）进出细胞核的通道。 ③具有选择性，DNA不能通过核孔。 大分子物质 物质交换 信息交流 1.位置： 2.功能： 在核膜上 3.细胞代谢越旺盛，核孔数量越多。 核孔结构模型 外膜 内膜 核孔不是一个孔，由多种蛋白质构成的复杂结构 核孔 二、细胞核的结构 染色质和染色体的关系 染色质 高度螺旋化，变短变粗 解开螺旋、恢复细长丝状 染色体 分裂间期，丝状物 分裂期，圆柱状或杆状 染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。 问题：细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？请填入下图。 细胞 细胞核 染色质 DNA 真核细胞中，遗传信息储存于DNA分子中，又由于DNA主要分布在细胞核中，故称细胞核是遗传信息库。 资料1：黑白美西螈核移植实验 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 肤色遗传受细胞核控制 伞藻形态遗传受细胞核控制 细胞核控制细胞的遗传 资料2：蝾螈横溢实验 资料3：变形虫切割实验 细胞分裂、分化等受细胞核控制 细胞分裂、生长等受细胞核控制 细胞核控制细胞的代谢 染色质中的DNA上储存着遗传信息，随细胞分裂，遗传信息从亲代细胞传给子代细胞。 染色质中的DNA上储存着遗传信息，遗传信息就像细胞生命活动的”蓝图”，细胞依据这个蓝图，进行物质合成、能量转化和信息交流。 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 细胞核的结构与功能 外核膜，内... text has been truncated due to evaluation version limitation. 39 建构模型 1.概念： 模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述。这种描述可以是定性的；也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式表达。 2.类型： 包括_______模型、 模型、 模型等。例如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型、真核细胞的三维结构模型、细胞膜的流动镶嵌模型等属于________模型。 物理 概念 数学 物理 3.注意事项： （1）物理模型可以是________和________形式，但不能是照片。 （2）概念模型见课本P14概念图(用线条和文字等表示) （3）数学模型：用曲线图或数学公式表示 实物 图画 如：Nt＝N0λt 科学方法 5.表达交流 模型是人们为了某种特定的目的而对认知对象所作的一种简化和概括性 的描述。形式包括 、 、和 等。 物理模型 概念模型 数学模型 三、尝试制作真核细胞的三维结构模型 物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 照片是个体的真实反映，而不是简化的概括，不属于物理模型! 细胞模型 细胞核 结构 功能 相适应 储存遗传信息 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开 核孔：核与质之间物质交换和信息交流 核仁：与rRNA合成及核糖体形成有关 染色质： 和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体 遗传信息库 细胞代谢和遗传的控制中心 DNA 课堂小结 课后习题 练习与应用（P58） 一、概念检测 1.细胞核的结构与功能有密切的联系，据此判断下列相关表述是否正确。 (1)控制细胞器进行物质合成、能量转化等的指令，主要通过核孔从细胞核送到细胞质。( ) (2)细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关。( ) 2.细胞核内行使遗传功能的结构是( ) A.核膜 B.核孔 C.染色质 D.核仁 3.下列关于细胞核的叙述，错误的是( ) A.DNA主要存在于细胞核内 B.细胞核控制细胞的代谢和遗传 C.细胞核是遗传物质储存和复制的场所 D.细胞核位于细胞的正中央，所以它是细胞的控制中心 √ √ C D 练习与应用（P58） 二、拓展应用 1.染色体与染色质是同种物质在细胞不同时期两种存在状态。两种不同状态对于细胞生命活动意义? 染色体呈高度螺旋状态，有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去，而染色质处于细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动。 2.有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞核融合为一个新的细胞核，从而使后代的遗传物质同亲代相比，既有继承，又有变化。从这个角度看，你能找出不支持克隆人的论据吗?你还能说出其他论据吗? 有性生殖的子代继承了双亲的遗传信息，在子代中双亲的遗传物质得到了重新组合,从而大大增加了生物变异，增加了适应多变环境的能力，也为进化提供了原材料。 克隆人是无性繁殖的产物，克隆人与亲代相比，遗传物质一样，没什么变化，降低了适应环境的能力；还有，如果克隆人对某种疾病具易感性，就可能带来灾难性的后果；社会学意义上，克隆人是没有传统意义上的父亲和母亲，这可能会冲击原有的家庭和社会观念，等等。 Lavf58.33.100 Lavf57.83.100 $$