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必修1

第3节　 细胞核的结构和功能 细胞核的结构和功能是怎么样的？ 为什么说细胞核是细胞的“控制中心”？ 怎样制作真核细胞的三维结构模型？ 第3章　 细胞的基本结构 本节聚焦 1 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。出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样，称之为“克隆牛”。 克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么？ 　　说明了克隆牛的性状主要是由细胞核决定的。 【问题探讨】 讨论 细胞核 光学显微镜下的细胞 电子显微镜下的细胞 细 胞 核 思考：是不是所有的真核细胞都有细胞核？ 细胞核 高等植物成熟的筛管细胞 （无核） 哺乳动物成熟的红细胞 （无核） 　　一、细胞核的功能 资料1　美西螈的核移植实验 胚胎细胞 卵细胞 ? 【思考】本实验严谨吗？如何改善？ 　缺乏对照组。 白色美西螈 黑色美西螈 黑色美西螈 取核 去核 胚胎 移植 资料1　美西螈的核移植实验 　　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。 　　细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。 重组细胞 核移植技术 胚胎细胞 卵细胞 取核 去核 黑色美西螈 白色美西螈 白色美西螈 　　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？ 增加对照实验组，增强结论的说服力。 讨论 资料2　蝾螈受精卵横缢实验 【思考】该实验是否有对照？ 既有相互对照，又有自身对照。 蝾螈的 受精卵 无核 分裂 不分裂 开始分裂 发育 （快） 发育 （慢） 有核 　　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，细胞就不能分裂、分化。 讨论 资料3　变形虫的切割实验 　　3．分析资料3你可以得出什么结论？ 　　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。 　　本实验既有相互对照，又有自身的前后对照。 变形虫 能消化，但不能摄食，刺激无反应，细胞器退化 正常 取出核 植入细胞核 恢复生命活动 无核 有核 死亡 单细胞真核生物，有再生能力 讨论 “帽” 柄 假根 细胞核 伞藻的结构与帽形 伞形 菊花形 伞藻：单细胞藻类植物 资料4　伞藻嫁接、核移植实验 资料4　伞藻嫁接、核移植实验 伞藻嫁接实验 伞藻核移植实验 　　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？ 　　伞藻的形态结构取决于细胞核。 讨论 　　克隆牛所有的细胞都来自重组细胞的细胞分裂，其细胞核中的遗传物质与母牛乙的遗传物质相同。 　　5．结合克隆牛的实例，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？ 　　【提示】克隆牛是由重组的卵细胞发育成的。重组细胞包含了母牛乙的细胞核和母牛甲的细胞质。由这一重组细胞发育成的克隆牛性状几乎与母牛乙一模一样，这说明性状是由细胞核决定的。 讨论 细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”。 实　　验 结　　论 1．克隆牛实验 2．美西螈核移植实验 3．伞藻嫁接和核移植实验 4．蝾螈受精卵横缢实验 5．变形虫切割实验 克隆牛的性状是由细胞核控制 美西螈的肤色由细胞核控制的 伞藻“帽”的形态由细胞核决定 遗传 细胞核控制细胞的分裂、分化 细胞核控制细胞的生命活动 代谢 　　一、细胞核的功能 　　1．为了探究细胞核的功能，科学家进行下图所示的实验：实验①：用头发将蝾螈的受精卵横溢为有核和无核的两半，中间只有很少的细胞质相连，结果无核的一半（a）停止分裂，有核的一半（b）能分裂。实验②：b部分分裂到16~32个细胞时，将一个细胞核挤到不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，进而发育成胚胎。下列叙述不正确的是（　　） 　　 　　A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关 　　B．实验①中，b部分属于对照组，a部分属于实验组 　　C．实验②中的a部分与实验①中的a部分不能形成对照 　　D．实验获得的胚胎a与胚胎b所含有的遗传信息一般相同 C 即 时 巩 固 13 即 时 巩 固 　　2．伞藻是一种海生的单细胞藻类，细胞长2~5cm，可分为“帽”、柄和假根三部分，细胞核在基部。现利用菊花形帽的伞藻（甲）和伞形帽的伞藻（乙）进行探究实验（如图所示），下列说法错误的是（　　）。 　　 　　 　　A． 丙、丁上伞帽的长出与细胞的分裂、分化有关 　　B．本实验存在相互对照，因变量是新长出伞帽的形态 　　C．本实验说明伞藻伞帽的形态结构特点主要由细胞核决定 　　D．本实验选择伞藻为材料的优点有细胞体积大、容易操作、伞帽形态差异明显 A 14 　　二、细胞核的结构 核膜 核仁 染色质 核孔 真核细胞细胞核的主要结构有核膜（上有核孔）、核仁、染色质等。 二、细胞核的结构 核膜 核仁 染色质 核孔 ＿＿层膜，把核内物质与细胞质分开 与＿＿＿＿＿的合成及＿＿＿的形成有关 主要由＿＿＿和＿＿组成，＿＿＿是遗传信息的载体 实现核质之间频繁的＿＿＿＿和＿＿＿＿ 双 DNA 蛋白质 DNA 核糖体 信息交流 物质交换 某种RNA 代谢越旺盛的细胞，核孔的数目越多，核仁越大。 　　二、细胞核的结构 自主学习 核膜、核孔具选择透过性。 真核细胞细胞核的主要结构有核膜（上有核孔）、核仁、染色质等。 染色质与染色体 染色质 （细丝状） DNA（遗传信息的载体） 蛋白质 染色体 （圆柱状或杆状） 染色质 （分裂间期） 染色体 （分裂期） 高度螺旋化、缩短变粗 解螺旋、恢复细长丝状 染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。 染色质与染色体的关系 细胞核的结构和功能 　　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 【合作探究】 染色质 DNA 遗传信息 从亲代传给子代，保证亲子代间遗传性状的一致性 遗传 生命活动“蓝图” 控制 物质合成 能量转换 信息交流 代谢 细胞核 遗传信息库 控 制 中 心 细胞核功能的全面概述 储存 　　细胞核是遗传信息库；是细胞代谢和遗传的控制中心。 　　细胞既是生物体 的基本单位， 也是生物体 和 的基本单位。 结构 代谢 遗传 细胞是统一的整体 　　同一生物体内所有细胞的“蓝图”（遗传信息）都是一样的吗？如果是一样的，为什么体内细胞的结构、功能如此多样？ 　　同一生物体内所有细胞的“蓝图” （遗传信息）相同；体内细胞的形态结构、功能的多样性是细胞分化的结果。 P56　旁栏思考 23 　　3．下图表示细胞核的结构，下列相关说法错误的是（　　）。 D 　　A．①为核糖体，④为染色质，⑥为核孔 　　B．图中②与③的外层膜直接相连，且②③都有①附着 　　C．③为核膜，能够将核内物质与细胞质分隔开 　　D．⑤是遗传物质储存和复制的场所，也是细胞的控制中心 即 时 巩 固 24 　　4．右图是细胞核的结构模式图，下列关于细胞核结构和功能的叙述，错误的是（　　）。 B 　　A． ①是染色质，能被碱性染料染成深色 　　B． ②是核仁，与各种RNA的合成及核糖体的形成有关 　　C． ③是核孔，能够实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 　　D．与图中核膜相连的是内质网膜 即 时 巩 固 25 建构模型 　　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。模型的形式很多，包括＿＿＿模型、 ＿＿＿模型、 ＿＿＿模型等。 　　在设计并制作细胞模型时， ＿＿＿＿ 、 ＿＿＿＿是第一位的，其次才是模型的美观与否。 科学性 准确性 科学方法 物理 概念 数学 26 用文字、图线和符号等将有联系的名词和过程连接起来的一种模型。 1．概念模型 以实物或图画形式，直观地表达认识对象的特征的模型。 照 片 不 属 于 模 型 ! 光学显微镜下的细胞 电子显微镜下的细胞 实物 图画 2．物理模型 用公式或曲线图等数学形式来描述一个系统或它的性质的模型。 t年后种群数量表达式：Nt = N0 λt 3．数学模型 尝试制作真核细胞的三维结构模型——学生作品 　　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 ✔ C P58　练习与应用 ✔ 31 　　一、概念检测 　　3．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 D P58　练习与应用 32 　　二、拓展应用 　　1．染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义？ 　　【提示】染色体呈高度螺旋状态，这种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。 P58　练习与应用 33 　　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？ 　　【提示】有性生殖增加了生物变异，增加了适应多变环境的能力，也为进化提供了原材料。克隆是无性繁殖的产物，克隆人与亲代相比，遗传物质是一样的，没有什么变化，因而降低了适应环境变化的能力。还有，如果克隆人对某种疾病具有易感性，就可能带来灾难性的后果；在社会学意义上，克隆人没有传统意义上的父亲和母亲，这会冲击原有的家庭和社会伦理观念，等等。 P58　练习与应用 34 　　一、选择题 　　1．下列各项表示细胞结构与其主要组成成分的对应关系，错误的是（　　） 　　A．染色体一DNA　　　　B．细胞膜一磷脂 　　C．细胞骨架一多糖　　　 D．细胞壁一纤维素 2．细胞内运输物质的具膜囊泡可以与细胞膜融合，由此可以推测囊泡膜的主要成分是（　　） 　　A．脂肪和蛋白质　　　 B．蛋白质和核酸 　　C．脂质和蛋白质　　　　 D．多糖和脂质 P60　复习与提高 C C 35 　　3．白细胞可以吞噬病菌，这一事实说明细胞膜具有（　　） 　　A．全透性　　　　　B．保护作用 　　C．选择透过性　　　D．一定的流动性 　　4．下列对生物膜的叙述，不正确的是（　　） 　　A．生物膜是细胞所有膜结构的统称 　　B．各种生物膜的化学组成与结构均相同 　　C．膜的组成成分可以从内质网转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜 　　D．各种生物膜既各司其职，又相互协调，共同完成细胞的生命活动 P60　复习与提高 D B 36 　　5．各种细胞器在功能上既有分工又有合作。下列相关叙述错误的是（　　） 　　A．植物细胞中的液泡与维持细胞的渗透压有关 　　B．中心体和核糖体与蛋白质的合成有关 　　C．内质网和高尔基体与分泌蛋白的加工有关 　　D．叶绿体、线粒体与细胞内物质和能量的转化有关 P60　复习与提高 B 37 　　6．染色体的高度螺旋化与其物质组成有关。组成染色体的主要物质是（　　）　 　　A．蛋白质和DNA 　　B．DNA和RNA 　　C．蛋白质和RNA 　　D．DNA和脂质 P60　复习与提高 A 38 　　二、非选择题　　 　　6．请将下列动物细胞的结构和功能概念图补充完整。 P60　复习与提高 A 细胞质 细胞质基质 细胞器 与细胞有丝分裂相关 合成 蛋白质 内质网 39 P60　复习与提高 　　2．细胞内的各种生物膜在结构上具有明确分工，又有紧密的联系，结合下面关于溶酶体发生过程和消化功能的示意图回答下列问题。 　　（1）b是刚形成的溶酶体，它来源于细胞器a；e是包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c。由图示可判断：a、c、d分别是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 　　（2）f表示b与e正在融合，这种融合过程反映了生物膜在结构上具有＿＿＿＿＿＿＿特点。 高尔基体、内质网、线粒体 一定流动性 P60　复习与提高 　　2．细胞内的各种生物膜在结构上具有明确分工，又有紧密的联系，结合下面关于溶酶体发生过程和消化功能的示意图回答下列问题。 　　（3）细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是＿＿＿＿＿＿＿等。 　　（4）细胞器膜、＿＿＿＿＿＿＿等结构，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟细胞膜的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿功能对海水进行淡化处理。 蛋白质与脂质 细胞膜与核膜 控制物质 出入细胞的 作业：完成课后相关练习。 42 EV录屏5.1.4软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $$