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

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 克隆技术 克隆猴“中中”和“华华” 母猴乙 成纤维细胞 母猴甲 卵母细胞 细胞核 去核 去核卵 母细胞 融合 激活 提取 重组细胞 胚胎移植 代孕母猴丙 克隆猴“中中”和“华华”的诞生过程： 思考：克隆猴的性状与猴乙几乎是一模一样的，这说明了什么? 说明克隆猴的性状是由细胞核决定的。 性状：指可遗传的生物体形态结构，生理和行为等特征的总称。 第3章 细胞的基本结构 第3节 细胞核的结构和功能 本节目标 解释细胞核是遗传信息库和细胞代谢遗传的控制中心 举例说明细胞核的功能 01 02 掌握细胞核的结构和组成成分 03 尝试建立真核细胞三维结构模型 04 为什么生物膜能控制物质进出？这与生物膜的结构有什么关系？ 6 请阅读教材第54页第一段内容，思考以下几个问题： 1.所有细胞都有细胞核吗？ 2.所有真核细胞都有细胞核吗？ 3.有细胞核的细胞中都只有一个细胞核吗？ 问题探讨 一、细胞核的存在 1.所有细胞都有细胞核吗？ 原核细胞无细胞核，绝大部分真核细胞有细胞核。 草履虫细胞 骨骼肌细胞 洋葱表皮细胞 口腔上皮细胞 一、细胞核的存在 2.所有真核细胞都有细胞核吗？ 红细胞 筛管细胞 高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。 一、细胞核的存在 3.有细胞核的细胞中都只有一个细胞核吗？ 绝大部分真核细胞有１个细胞核，少部分细胞有多个核，例如草履虫、骨骼肌细胞。 骨骼肌细胞 草履虫 01 细胞核的功能 组成生物体细胞的元素在种类上与非生物界存在统一性，含量上却大不相同。那生物与生物之间是否也如此？ 请阅读教材第54页到55页的四个资料，沿着科学家的脚步小组合作探究细胞核的功能，并思考以下几个问题： 二、细胞核的功能 1.美西螈皮肤的颜色是由细胞核还是细胞质控制的？ 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？ 3.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？ 4.你认为细胞核具有什么功能？ 资料3：变形虫切割和核移植实验 变形虫，单细胞真核生物，身体没有固定形状，会随伪足的伸缩而变化。 细胞核 伪足 变形虫 正常生活 不能摄食，不生长、不分裂、对刺激无反应 死亡 1 变形虫切割与核移植实验 结论1： 细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。变形虫的生命活动受细胞核的控制。 生命活动：摄食、应激性、再生、生长、分裂等 相互对照 14 变形虫 正常生活 一段时间后 生命活动丧失 植入细胞核 取出核 正常生活 死亡 死亡 不能摄食，不生长、不分裂、对刺激无反应 死亡 1 变形虫切割与核移植实验 自身前后对照 结论1： 细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。变形虫的生命活动受细胞核的控制。 15 变形虫 正常生活 一段时间后 生命活动丧失 植入细胞核 取出核 正常生活 死亡 死亡 不能摄食，不生长、不分裂、对刺激无反应 死亡 结论2： 细胞质在变形虫的生命活动中必不可少。 1 变形虫切割与核移植实验 16 变形虫 正常生活 一段时间后 生命活动丧失 植入细胞核 取出核 正常生活 死亡 死亡 不能摄食，不生长、不分裂、对刺激无反应 死亡 1 变形虫切割与核移植实验 没有营养物质和能量供应 思考： 为什么去核后的变形虫仍能生活一段时间？ 单独的细胞核不能生存的原因是什么？ 已合成的蛋白质仍发挥作用 17 细胞核与细胞质“相互依存”。 1 变形虫切割与核移植实验 结论1： 细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。变形虫的生命活动受细胞核的控制。 结论2： 细胞质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，才能完成正常的生命活动。 伞帽 柄 假根 细胞核 菊花形帽 伞形帽 资料4：伞藻嫁接和核移植实验 伞藻是一种单细胞生物， 细胞核在基部(假根) 将两种伞藻的柄交换嫁接到对方的假根上，成功嫁接之后新长出的伞帽是什么形态呢？ 菊花形帽 伞形帽 实验一：伞藻嫁接实验 2 伞藻嫁接与核移植实验 1.新的伞帽形成与柄还是假根有关？ 是假根，而不是伞柄。 菊花形帽 伞形帽 2.此实验能否说明伞帽的形成由细胞核决定？ 不能；假根中细胞质也有可能决定了伞帽的形状。 细胞核 细胞质 思考： 实验一：伞藻嫁接实验 将菊花形帽伞藻的细胞核移入伞形帽的假根中，经过一段时间后，新长出的伞帽又是什么形态呢？ 菊花形帽 实验二：伞藻核移植实验 可排除假根中其他物质的影响，从而证明伞藻“帽”的形状是细胞核控制的。 1.为什么进行核移植实验？ 实验二：伞藻核移植实验 2.伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质？ 伞藻的形态结构取决于细胞核 白色美西螈 黑色美西螈 资料1：美西螈核移植实验 墨西哥钝口螈，名美西螈，俗称六角恐龙，是水栖的两栖类，是墨西哥的特有物种。 去核 取核 重组细胞 资料1：美西螈核移植实验 结论：美西螈的肤色遗传是由细胞核控制。 表皮细胞内合成了黑色素，皮肤呈褐色，不能合成黑色素的，皮肤呈白色 25 去核 取核 重组细胞 结论：美西螈的肤色遗传是由细胞核控制。 资料1：美西螈核移植实验 思考：该实验设计的严谨吗? 若要增加一组实验进一步增强实验的说服力，该如何做？ 本实验既有相互对照，又有自身前后对照 26 资料2：蝾螈受精卵横缢实验 蝾螈，又称火蜥蜴，有尾的两栖动物，体形和蜥蜴相似，但体表没有鳞，分布在北半球的温带区域，大部分栖息在淡水和沼泽地区。 无核 分裂 不分裂 开始 分裂 发育（快） 发育（慢） 有核 蝾螈的受精卵 资料2：蝾螈受精卵的横溢实验 1.该实验是如何设置对照的? 本实验既有相互对照，又有自身前后对照 结论：细胞核控制着细胞的分裂和分化 2.从本实验可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有关系？ 资料1： 美西螈核移植实验 资料4： 伞藻嫁接与核移植实验 资料2： 蝾螈的受精卵横缢实验 资料3： 变形虫去核及核移植实验 细胞核控制着细胞的代谢和遗传, 是细胞的“大脑”或控制中心 。 细胞核控制生物性状的遗传 细胞核控制生物的代谢 二、细胞核的功能 29 细胞核有怎样的结构呢？ 结构 功能 决定 02 细胞核的结构 组成生物体细胞的元素在种类上与非生物界存在统一性，含量上却大不相同。那生物与生物之间是否也如此？ 二、细胞核的结构 细胞核电镜图 细胞核结构模式图 细胞核电镜图 细胞核结构模式图 核膜 核仁 染色质 核孔 阅读教材第56页图3-10，并识别下图中各个结构。 二、细胞核的结构 34 二、细胞核的结构 1.核膜与细胞膜有哪些不同？ 2.核仁、核孔分别有什么作用？ 3.细胞核功能较全面的阐述是什么？ 请阅读教材P56的相关内容，思考并回答下列问题： 35 核膜 （1）结构： 双层膜，膜不完全连续，外膜附着 许多核糖体，常与内质网相连 （2）成分： 主要由脂质和蛋白质组成 （3）功能： ①屏障作用，把核内物质与细胞质分开 ②小分子进出细胞核的通道，具有选择透过性 1.核膜 外膜 内膜 二、细胞核的结构 核孔结构模型 外膜 内膜 2. 核孔 核孔 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 大分子物质进出细胞核的通道 （如蛋白质、RNA等，DNA不可以） 具有选择性 细胞代谢越旺盛，核孔体积越大，数量越多 二、细胞核的结构 3. 核仁 （1）形态：球形或椭球形 （2）功能： 合成rRNA(核糖体RNA)以及核糖体的形成有关。 代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核仁较大 核仁 二、细胞核的结构 4. 染色质和染色体 染色质 二、细胞核的结构 阅读教材56页第二段及图3-10，思考以下两个问题： 1.何为染色质？它的成分是什么？染色质与染色体是什么关系？ 2.细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？请填入下图。 细胞 线粒体 叶绿体 甲紫溶液&醋酸洋红 39 染色质 染色体 问题1：何为染色质？它的成分是什么？染色质与染色体什么关系？ 极细的丝状物，易 被碱性染料染成深色。 （1）染色质： （2）主要成分： 由DNA和蛋白质紧密结合形成 4. 染色质和染色体 二、细胞核的结构 （3）染色质和染色体的关系 DNA 同一物质的两种存在状态 组蛋白 染色质 染色体 4. 染色质和染色体 二、细胞核的结构 染色质和染色体是 在细胞 的两种存在状态。 染色质 染色体 分裂间期，丝状物 分裂期，圆柱状或杆状 高度螺旋化，变短变粗 同一种物质 不同时期 解开螺旋、恢复细长丝状 二、细胞核的结构 4. 染色质和染色体 2.细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？请填入下图。 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 二、细胞核的结构 44 细胞核的全面功能 物 质 合 成 能量转换 信息交流 生长、发育 衰老、凋亡 DNA上贮存着遗传信息 细胞生命活动的蓝图 （控制代谢） 遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心！ 细胞核功能 细胞既是生物体结构和功能的基本单位， 也是生物体代谢和遗传的基本单位。 _________控制着细胞内外的物质交换和信息交流 _________细胞代谢的主要场所 _________是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心 细胞核 细胞膜 细胞质 细胞是一个统一的整体 注意区别：细胞代谢的控制中心------ 细胞代谢的中心----------- 细胞核 细胞质基质 03 科学方法—建构模型 组成生物体细胞的元素在种类上与非生物界存在统一性，含量上却大不相同。那生物与生物之间是否也如此？ (1)物理模型: 以实物或者图画的形式，直观地表达认识对象的特征模型。 真核细胞三维结构模型 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的定性或定量描述。 1.模型概念： 2.模型的形式： 三.科学方法—建构模型 照片不属于模型 (2)数学模型: 指用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等。 (3)概念模型: 指用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来，将生命现象和活动规律阐明清楚的一种较为抽象的模型，主要由流程图模型和概念图模型两种类型。 尝试制作真核细胞的三维结构模型 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。 51 课堂小结 一、判断正误。 1.真核细胞都有细胞核。( ) 2.细胞核控制着细胞的代谢和遗传。( ) 3.核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流。( ) 4.由于核孔是连通核质的孔道,所以物质通过它是自由的。( ) √ × √ × 课堂检测 5.遗传信息的载体是染色质(染色体)。( ) 6.染色质(染色体)容易被碱性染料染成深色。( ) 7.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。( ) 8.同学们制作的真核细胞的三维结构模型为概念模型。 ( ) × √ × √ 课堂检测 2.细胞核是由核膜、染色质、核仁、核孔组成的，下列相关叙述中不正确的是(　　) A．核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开 B．染色质主要由DNA和蛋白质组成 C．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 D．核孔实现了细胞间的信息交流 课堂检测 3.下列有关细胞核的叙述，错误的是(　　) A．蛋白质是细胞核中染色质的组成成分 B．细胞核中可进行遗传物质的复制和转录 C．小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能 D．有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象 课堂检测 4.下图表示细胞核的结构，下列关于细胞核结构的说法，错误的是(　　) 蛋白质合成旺盛的细胞中，⑥数量较多， ④数量也较多 B. ⑤不是遗传物质储存和复制的场所， 也不是细胞的控制中心 C. ③能够将核内物质与细胞质分开 D. RNA可以通过⑥从细胞核到达细胞质 课堂检测 5.以下关于物理模型的说法，正确的是(　　) A．通过抽象的形式来表达认识对象的特征 B．把事物的共同特点抽出来加以概括 C．用空间形式和数量关系来描述认识对象的特征 D．以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征 课堂检测 Lavf58.33.100 Lavf55.33.100 $$