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

细胞核的结构和功能 1 必修1 第3章 第3节 1 问题探讨 2 你知道“中中”和“华华”的诞生的过程吗？ 2017年，世界首个克隆猴在我国诞生 克隆猴：“中中”和“华华” 3 供体乙 成纤维细胞 供体甲 卵母细胞 细胞核 去核 去核卵 母细胞 融合 激活 克隆猴 提取 重组细胞 胚胎移植 代孕母猴丙 分析这一过程，克隆猴的性状主要是由细胞中哪部分结构决定的？ 问题探讨 克隆猴的性状与乙猴几乎一样 1.黑白美西螈的核移植实验 4 美西螈又名墨西哥钝口螈，俗称六角恐龙，是墨西哥的特有物种。有着很强的肢体再生能力，因其独特的外貌及幼体性成熟而著名。 5 去核 取核 胚胎细胞 卵细胞 黑色 白色 黑色 1、细胞核移植后发育长大的美西螈全部是什么颜色？与提供什么的美西螈颜色一样呢？ 2、这一合成过程是由细胞核控制还是细胞质控制的？ 由细胞核控制 细胞核和细胞质共同控制，只是黑色的表现能力更强 ？ 1.黑白美西螈的核移植实验 6 取核 去核 胚胎细胞 卵细胞 黑色 白色 白色 ？ 结论：美西螈的皮肤颜色的遗传是由 控制。 细胞核 1.黑白美西螈的核移植实验 2.蝾螈受精卵横缢实验 7 蝾螈属于中生代生物，与末期恐龙同处在一个时期，堪称“活化石”。身体丰满，呈圆简形，与爬行类的蜥蜴很像，拖着一条长而侧扁的尾巴。 8 受精卵横缢为 有核和无核的两半 中间很少的细胞质相连 有核的一半继续分裂 无核的一半停止分裂 一个细胞核挤到无核的一半 这一半开始分裂 两半都能发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育得慢一些 从该实验可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？可以得出什么结论？ 蝾螈的细胞分裂、分化等受细胞核控制 2.蝾螈受精卵横缢实验 3.变形虫切割与核移植实验 9 变形虫属于单细胞的真核生物。 身体表面生出不定形的突起，称为伪足。伪足呈指状、叶状或针状等。虫体可借伪足进行特殊的变形运动，随伪足的伸缩而变化。伪足除运动机能外，兼有摄食的机能，伪足包裹食物后，进行细胞内消化。 10 结论1：细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。 生命活动：摄食、应激性、再生、生长、分裂等 切 有核部分 无核部分 死亡 死亡 死亡 取出核 一段 时间后 植入细胞核 正常生活 细胞核 结论2：细胞质在变形虫的生命活动中必不可少。 细胞核与细胞质“相互依存”。 3.变形虫切割与核移植实验 4.细胞切割实验 11 实验方法：为了研究细胞核是否为活细胞所必需，一位生物学家做了这样的实验。他研究了100个细胞，把每个细胞都分成两部分，一部分含有细胞核，另一部分没有细胞核。所有的细胞都放在一定的相同的条件下培养，他得到下面的实验数据： 实验结果：如右图 时间/d 细胞无核部分的存活个数 细胞有核部分的存活个数 0 1 2 3 4 10 30 100 81 62 20 0 0 0 100 79 78 77 74 67 65 12 时间/d 细胞无核部分的存活个数 细胞有核部分的存活个数 0 1 2 3 4 10 30 100 81 62 20 0 0 0 100 79 78 77 74 67 65 问题1：如果你是研究者，你怎样描述上述数据？你能得出什么结论？ 结果：与有核部分相比，细胞无核部分随着培养天数的增加，存活个数更少/降低速度更快，第4天就没有存活的细胞了。 结论：细胞核是活细胞所必需的结构。 4.细胞切割实验 13 时间/d 细胞无核部分的存活个数 细胞有核部分的存活个数 0 1 2 3 4 10 30 100 81 62 20 0 0 0 100 79 78 77 74 67 65 问题2：有人质疑这位生物学家，要求他对这么多细胞有核部分的死亡作出合乎逻辑的解释。请你尝试为这位生物学家作出解释。 解释：一是实验过程中人为因素对细胞造成了伤害，导致部分细胞死亡；二是细胞的正常凋亡。 4.细胞切割实验 5.伞藻嫁接与核移植实验 14 伞藻属于单细胞藻类。可分为“帽”、柄和假根3部分，有一条直立而不分枝的主轴。借主轴基部不规则分枝的假根固着在基质上，细胞核分布于假根部分。伞藻的形态主要是看“帽”的形态。 伞帽 伞柄 假根 细胞核 菊花形 伞藻的结构 伞形 5.伞藻嫁接与核移植实验 15 结论：伞藻的伞帽形态与假根有关，而不是伞柄。 讨论： 1、此实验能否说明伞帽的形成一定是细胞核的的作用？ 2、如果不能，将如何增加一组实验证明细胞核的功能？ 5.伞藻嫁接与核移植实验 16 结论：伞藻的伞帽形态由细胞核决定。 细胞核的功能 17 实验名称 结论 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。 蝾螈受精卵横缢实验 细胞核是分裂、分化必需的结构 变形虫切割及核移植实验 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。 细胞切割实验 细胞核是活细胞所必需的。 伞藻嫁接与核移植实验 伞藻的伞帽形态由细胞核决定 细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”。 细胞核的结构 18 洋葱鳞片内表皮细胞 口腔上皮细胞 真核细胞绝大多数只有一个细胞核，但是也有特例。 高等植物成熟的筛管细胞 哺乳动物成熟的红细胞 草履虫 骨骼肌细胞 细胞核的结构 19 阅读教材第56页图3-10，并识别下图中各个结构。 细胞核结构模式图 细胞核电镜图 细胞核的结构 20 细胞核结构模式图 核孔 核仁 核膜 染色质 1. 核膜 结构：双层膜 功能：把核内物质与细胞质分开 结构： a.双层膜,外膜常与内质网相连 b.不是完全连续的,有核孔 c.主要由脂质和蛋白质组成 功能： a.起屏障作用，把核内物质与细胞质分开 b.选择透过性膜,控制离子和小分子物质进出细胞核 20 细胞核的结构 21 2. 核孔 大分子物质进出细胞核的通道，如RNA、蛋白质。具有选择性。 功能：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 核孔电镜图 核孔结构模型 外膜 内膜 21 细胞核的结构 22 3. 核仁 形态：球形或椭球形 功能：是rRNA(核糖体RNA)合成、加工和核糖体装配的重要场所。 核仁 核膜 细胞膜 功能： 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 特点： 蛋白质合成旺盛的细胞中。核仁体积相对较大 22 细胞核的结构 23 4. 染色质和染色体 阅读教材56页第二段及图3-10，分析以下两个问题。 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？ 问题2：细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？请填入右图。 细胞 线粒体 叶绿体 细胞核的结构 24 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？ 细胞核内易被碱性染料染成深色的物质。 （1）概念： （2）主要成分： 由DNA和蛋白质紧密结合形成。 染色质 染色体 组成： DNA和蛋白质 功能： DNA的主要载体 特点： a.容易被碱性染料染成深色 b.在细胞分裂中,与染色体发生周期性转换 染料 染料=发色基团+助色基团 助色基团带正电荷的染色剂为碱性染色剂 助色基团带负电荷的染色剂为酸性染色剂 24 细胞核的结构 25 （3）染色质和染色体的关系 DNA 同一物质的不同状态 组蛋白 染色质 染色体 细胞核的结构 26 （3）染色质和染色体的关系 是同一物质在不同时期的两种状态。 染色质 （分裂间期） 染色体 （分裂期）　 高度螺旋化，缩短变粗 解开螺旋 细胞核的结构 27 问题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 28 细胞核结构与功能的关系 相适应 核膜：把核内物质与细胞质分开 结构 功能 细胞核 核仁：与rRNA合成及核糖体形成有关 核孔：核与质之间物质交换和信息交流 染色质： 和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体 DNA 遗传信息库 细胞代谢和遗传的控制中心 遗传信息 证实 美西螈核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验 变形虫切割实验 伞藻嫁接与核移植实验 细胞切割实验 储存 28 细胞核的结构 29 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。 细胞是一个统一的整体 科学方法：建构模型 30 模型：简化的概括性的描述 内容：定性的、定量的 方式：形象化的手段、 抽象化的手段 上图是模型吗？ 定性：对认识对象主要特征的概括 定量：用数学变量来度量认识对象 形象化 物理模型 抽象化 概念模型 数学模型 $$