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章　细胞的基本结构 第3节　细胞核的结构和功能 母牛甲：取卵细胞去核 早期胚胎 植入母牛丙子宫 小牛？ 克隆牛 克隆的小牛长相和谁最相似？能说明什么？ 母牛乙：从体细胞中取出核 与母牛乙相似，说明了克隆牛的性状主要是由细胞核决定的。 问题探讨 哺乳动物成熟的红细胞 高等植物成熟的筛管细胞 【思考】P54是不是所有的真核细胞都有细胞核？ 【拓展】绝大多数真核细胞只有一个细胞核。有的细胞中有多个核。 草履虫 骨骼肌细胞 无核！ 细胞核的功能 资料1　美西螈核移植实验 黑美西螈 白美西螈 卵细胞 胚胎细胞 去核 取核 黑色 结论：细胞核控制美西螈的肤色遗传 5 资料1　美西螈核移植实验 黑美西螈 白美西螈 卵细胞 胚胎细胞 去核 取核 白色 结论：细胞核控制美西螈的肤色遗传 对照组： 6 资料2 蝾螈受精卵横缢实验 资料2 蝾螈受精卵横缢实验 结论：细胞核控制着细胞的分裂和分化。 有核 无核 不分裂 分裂 开始分裂 蝾螈 受精卵 继续分裂 发育(慢) 发育(快) 既有相互对照，又有自身对照。 思考：该实验是否有对照？ (无核与有核对照) (对无核者重新挤入核) 资料3 变形虫的去核及核移植实验 结论：细胞核控制细胞的生命活动。 变形虫 死亡 正常生活 停止生长 植 核 正常生活 停止生长 死亡 本实验既有 对照，又有 对照。 相互 自身 资料3 变形虫的去核及核移植实验 资料4 伞藻嫁接与核移植实验 伞藻是一种单细胞绿藻，由“帽”、柄和假根三部分构成，其中细胞核位于假根部位。伞藻的再生性很强，即伞帽被切除之后，很短时间内就能够生出新的伞帽。 结论：新长出的伞帽形态是由假根决定 结论：细胞核控制伞藻的伞帽遗传 资料4 伞藻嫁接与核移植实验 这是一个对比实验，即相互对照实验 实验名称 结论 实验1 美西螈核移植实验 美西螈皮肤颜色的遗传是由细胞核控制的 实验4 伞藻嫁接、核移植实验 伞藻的伞帽形态由细胞核决定 实验2 蝾螈受精卵横缢实验 细胞核是分裂、分化必需的结构 实验3 变形虫去核实验 细胞核在变形虫的分裂、生长、再生、 应激性等生命活动中必不可少。 对几个实验的小结 功能（初步得出）：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。P55 一、细胞核的功能 遗 传 代 谢 细胞核的结构 一、细胞核的结构 （与rRNA 的合成以及核糖体的形成有关） 核膜 （主要由DNA 和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体） （双层膜，把核内物质与细胞质分开） 核仁 染色质 核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流） 不连续 有选择透过性 大分子物质可通过（如RNA和蛋白质） 有选择透过性，DNA不能通过核孔进入细胞质 核孔结构模型 外膜 内膜 容易被碱性染料（甲紫溶液或醋酸洋红液）染成深色 核膜：1、双层膜（把细胞质与核内物质分开） 2、核膜不是连续的，上有小孔——核孔 3、核膜外膜与内质网膜直接相连 4、核膜外膜上附着有核糖体 5、离子、较小的分子通过核膜进出细胞核 核孔：1、大分子物质选择性进出的通道，某些蛋白质（进核）、RNA（出核） 2、核孔的数量与细胞代谢强度成正相关 核仁：1、核仁的发达程度与蛋白质合成的旺盛程度成正相关，分泌细胞、卵母细胞、胚胎干细胞等核仁较大。 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。 染色质：1、容易被碱性染料（龙胆紫和醋酸洋红）染成深色的物质 【拓展·思考】 思考1：核膜与细胞膜有什么不同？ 思考2：根据以上信息能否说明各种大分子物质都能自由进出核孔？ 思考3：核孔是物质进出细胞核的唯一通道吗？为什么？ 思考4：代谢越旺盛的细胞中，蛋白质合成量越大，核质之间的物质交换越频繁。那么核仁大小、核孔数量与细胞代谢程度有什么关系？ 核膜是双层膜，而细胞膜是单层的； 核膜上有核孔而细胞膜没有。 　不能；核孔具有选择性，如：允许某些RNA和蛋白质通过，而DNA不能通过。 不是；核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，小分子物质可通过核膜和核孔进出细胞核的。 代谢旺盛的细胞，往往核仁较大，核孔数量较多。 染色质：丝状 （分裂间期） 染色体 （分裂期） 前期：高度螺旋、变短变粗 末期：解开螺旋、恢复细长丝状 染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种形态 二、染色质与染色体的关系 光学显微镜可看见染色体，看不见染色质！ DNA 染色质 蛋白质 染色体 二、染色质与染色体的关系 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） 是细胞代谢和遗传的控制中心！P56 细胞核功能： （较为全面） 遗传信息库， 注意：细胞核≠细胞代谢中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质。 生物的性状并不是完全由细胞核控制的，细胞质中也有遗传物质。 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。P56 _________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 易错警示 关注细胞核的四个易错点 【大本】 (1)核膜是具有双层膜的结构，但细胞核不属于具有双层膜的细胞器。 (2)核膜和核孔均具有选择透过性。RNA、蛋白质等大分子物质可以通过核孔，细胞核内的DNA不能通过核孔进入细胞质。 (3)离子和小分子物质如核苷酸等既可以通过核膜进行运输，也可以通过核孔进行运输。 (4)核仁不是遗传物质的储存场所。细胞核中的遗传物质分布在染色质(染色体)上。 尝试制作真核细胞的三维结构模型 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，包括物理模型、概念模型、数学模型等。 科学方法 23 项目 物理模型 数学模型 概念模型 概念 以实物或图画形式直观反映认识对象的形态结构或三维结构 用来表达生命活动规律的公式、表格、曲线图，依实验数据绘制的柱状图、饼图等 以图示、文字、符号等组成的流程图和概念图形式，对生物的生命活动规律、机理进行描述、阐明 举例 真核细胞的亚显微结构模型；DNA的双螺旋结构模型 酶活性得变化曲线；种群密度的计算公式 光合作用过程示意图；动植物细胞有丝分裂过程图 特点 将真实事物按比例扩大或缩小 定性或定量的描述各个变量之间的关系 直观、形象地揭示事物的本质特征 照片不是物理模型！ 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。 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 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 证实 小结 25 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。（ ） 一、概念检测 教材练习 √ √ BB4.2 分析概念性知识（组织原理和概括的知识） 26 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 一、概念检测 教材练习 C AB1.1 记忆事实性知识（再认具体细节和要素的知识） 27 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 一、概念检测 教材练习 D BB5.2 评价概念性知识（评判原理和概括的知识） 28 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? 二、拓展应用（了解） 教材练习 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。 BB4.3 评判概念性知识（归属原理和概括的知识） 29 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? 二、拓展应用 教材练习 提示: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，克降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。 BB4.2 分析概念性知识（组织原理和概括的知识） 30 本章结束！ （自主阅读本章小结、完成大本练习题） 31 Lavf57.58.101 $$