3.3细胞核的结构和功能 课件 2024—2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第3节 细胞核的结构和功能 母牛乙 克隆牛 问题探讨 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。出生的小羊几乎与母羊乙的性状一模一样，称之为“克隆羊”。 克隆牛的性状与母牛乙几乎一模一样，这说明了什么？ 讨论 这说明了克隆牛的性状主要是由细胞核控制的。 1.原核细胞 绝大部分有1个细胞核 部分无细胞核（如：高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞） 2.真核细胞 部分有多个细胞核（如：双小核草履虫、骨骼肌细胞等） 骨骼肌细胞（多核） 没有细胞核 双小核草履虫（两个核） 洋葱表皮细胞 口腔上皮细胞 高等植物成熟的筛管细胞 一、细胞核的分布 哺乳动物成熟的红细胞 资料1 黑白美西螈核移植实验 取核 去核 胚胎细胞 卵细胞 二、细胞核的功能 缺乏对照组 胚胎细胞 卵细胞 重组细胞 取核 核移植技术 去核 该实验设计的严谨吗?实验结果可信吗？ 二、细胞核的功能 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？ 美西螈的皮肤颜色（性状） 表皮细胞内黑色素的合成 决 定 控制 细胞核 结论：细胞核控制生物的性状 思考 二、细胞核的功能 1.伞藻形态结构 伞藻是一种单细胞绿藻，由“帽”、柄和假根三部分组成，细胞核在基部(假根)中。不同的伞藻有不同的帽形，有的像菊花，有的如伞状，伞藻有很强的再生能力，如果把顶帽去掉，很快会长出新的顶帽，若人为切断伞藻的柄，还可以接回去继续生长。 资料4 伞藻的嫁接和核移植实验 二、细胞核的功能 2.伞藻的嫁接实验 结论： 实验过程与结果如下图所示： 伞藻的形态(伞帽)与伞藻的假根有关。 提出问题：伞藻伞帽的形态与细胞核有关，还是与细胞质有关？ 二、细胞核的功能 3.伞藻的核移植实验 结论：伞藻的形态(伞帽)受细胞核控制。 排除了假根中其他物质的干扰 二、细胞核的功能 实验过程与结果 蝾螈受精卵 无核部分 有核部分 横溢 不分裂 分裂 挤入一个核 发育为正常胚胎 发育为正常胚胎 资料2 蝾螈受精卵横缢实验 （慢） （快） 细胞的分裂 细胞的分化 二、细胞核的功能 1 .本实验要研究什么？请拟一个实验课题。 2. 本实验设置了2次对照，分别是如何对照的？ 探究细胞核对蝾螈细胞分裂分化的影响 第1次：有核的一半和无核的一半对照； 第2次：无核的一半（处理前）和 无核的一半挤进一个核（处理后）对照。 思考 二、细胞核的功能 3 .两次对照的自变量相同吗？结论相同吗？ 两次对照自变量相同，都是核的有无，结论也相同，但并不是做了一个重复的工作。而是从2个角度相继说明了同一件事情。因此，第二次对照的意图是进一步说明先前的实验结论是可靠的，使实验更严谨，更具有说服力。这是许多前后自身对照的意义所在！ 4. 实验结果说明了什么结论？ 细胞核控制蝾螈细胞的分裂和分化。 思考 二、细胞核的功能 实验过程与结果 能消化已吞噬的食物，不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应，最终死亡。 正常摄食，对刺激有反应，失去的伸缩泡可再生，正常生长分裂。 资料3 变形虫切割与核移植实验 二、细胞核的功能 结论：变形虫的分裂、生长、再生、应激性等生命活动是由细胞核控制。 没有营养物质和能量供应。 二、细胞核的功能 细胞核的功能总结 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 细胞核控制着细胞的代谢和遗传。 二、细胞核的功能 外核膜 内核膜 核 仁 染色质 核 孔 细胞核平面结构模式图 细胞核立体结构模式图 三、细胞核的结构 不连续，外膜附有核糖体。 核仁（与某种RNA 的合成以及核糖体的形成有关） 核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开） 染色质（主要由DNA 和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体） 核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流） 细胞核结构模式图 蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积较大，数量较多。 是大分子物质进出细胞核的通道； 代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多。 三、细胞核的结构 染色质与染色体的关系 染色质 染色体 高度螺旋化、变短变粗 解螺旋、恢复成细丝状 成分相同： 形态不同： DNA+蛋白质 “染色体和染色质”的关系就好比“水和冰”，你觉得应该如何理解？ 在细胞中的存在时期不相同 因此，染色体和染色质是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态。 短粗的圆柱状或棒状 极细的丝状 （细胞分裂时） （细胞分裂结束时） 思考 三、细胞核的结构 细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？ 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。 细胞 细胞核 染色质 DNA 线粒体 叶绿体 ：含少量DNA ：含少量DNA 思考 三、细胞核的结构 细胞是个统一的整体，细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。 变形虫 一段时间后死亡 很快死亡 四、细胞是一个整体 可以看出，细胞核和细胞质是相互依存、不可分割的，只有细胞核或细胞质，代谢会减弱甚至停止。 （1）物理模型：可以是实物和图画形式。 （2）概念模型：以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。 （3）数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式，用曲线图或数学公式表示 模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作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来表达。 模型 五、科学方法——构建模型 物理 模型 概念 模型 数学 尝试制作真核细胞的三维结构模型（物理模型） 在设计并制作细胞模型时，科学性第一位，其次才是模型的美观与否。 五、科学方法——构建模型 课堂小结 细胞核 结构 功能 相适应 核膜：把核内物质与细胞质分开 核孔：核与质之间物质交换与信息交流 核仁：与某种RNA合成及核糖体形成有关 染色质： 与蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体 DNA 储存遗传信息 遗传信息库 细胞代谢和遗传的控制中心 证实 美西螈核移植实验； 蝾螈受精卵横缢实验； 伞藻嫁接与核移植实验；变形虫切割实验 。 随堂测试 1. 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 2. 细胞核是细胞的控制中心，下列各项不能作为这一结论的论据的是 （ ） 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 C D 随堂测试 3. 细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是（ ） A. 细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动 B. 病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主的活细胞中才能完成 C. 离开细胞的细胞器，如线粒体等也能独立地完成各项生命活动 D. 与细胞质分离的细胞核不能独立完成各项生命活动 C 本节内容结束 $$