3.3细胞核的结构与功能课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

3.3 细胞核的结构和功能 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 克隆历史 2017年 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。出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样，称之为“克隆牛”。 讨论 克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么？ “克隆牛” 母牛乙提供体细胞 细胞核 母牛甲提供 去核卵细胞 母牛丙子宫代孕 像甲？ 像乙？ 像丙？ 像乙的母牛 克隆牛的性状是由细胞核决定的。 说明？？ 光学显微镜 电子显微镜 细 胞 核 细胞核的分布 是否所有的细胞都有细胞核？ 有细胞核的细胞都只有一个细胞核吗？ 原核细胞 无细胞核 蓝细菌 大肠杆菌 例如 真核细胞 有些细胞无核 如：哺乳动物成熟的红细胞 如：植物的筛管细胞 大多数细胞只有一个核 多数植物细胞 多数动物细胞 少数细胞有多个核 如：横纹肌细胞 如：双小核草履虫 任务：分析实验，概括细胞核的功能 美西螈 伞藻 蝾螈 变形虫 请阅读教材54-55页思考·讨论，合作分析以下问题： 资料1 美西螈皮肤的颜色与表皮细胞内黑色素的合成有什么关系？这一合成过程由细胞核还是细胞质控制？ 资料4 伞藻“帽”形态结构特点取决于细胞核还是细胞质？ 只做嫁接实验能否说明伞帽的形成一定是细胞核的作用？ 核移植 取核 去核 黑美西螈 白美西螈 资料1:美西螈核移植实验 【思考】该实验设计严谨吗?实验结果可信吗？ 缺乏对照 黑美西螈 卵细胞 胚胎细胞 10 对照实验 胚胎细胞 卵细胞 重组细胞 去核 取核 黑美西螈 白美西螈 黑美西螈 发育 胚胎细胞 卵细胞 去核 黑美西螈 白美西螈 重组细胞 发育 白美西螈 取核 结论：美西螈的肤色由细胞核控制的。 柄 帽 假根 伞形 菊花形 细胞核 资料4:伞藻嫁接与核移植实验 【思考】研究发现，切掉伞藻的帽，还可以长出新的帽。说明伞藻具有什么生命特征呢？ 伞藻具有再生的能力 伞藻是一种单细胞生物。 【思考】 去掉帽的伞藻能长出的帽的形状，跟“柄”有关，还是跟“假根”有关，你能提出几种假设？ 假设1：伞藻长出的帽形态与“柄” 有关 假设2：伞藻长出的帽形态与“假根” 有关 合作探究 帽 帽 柄 假根 柄 假根 细胞核 伞藻嫁接实验 结论： 伞藻“帽”的形态与假根有关。 帽 帽 柄 假根 柄 假根 细胞核 伞藻核移植实验 结论： 伞藻“帽”的形态是由细胞核控制的。 后代的遗传性状与提供细胞核的亲代基本一致 细胞核控制着生物性状的遗传 A.牛的克隆实验 B.美西螈核移植实验 … C.伞藻嫁接与核移植实验 科学家其它大量实验 一、细胞核的功能 资料2 资料3 该实验可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 科学家如何设计对照实验？ 对比分析蝾螈受精卵的横缢实验，请尝试模拟讲述变形虫切割、去核以及核移植的实验过程？ 请阅读教材54-55页思考·讨论，合作分析以下问题： 蝾螈 受精卵 部分 部分 横缢 不分裂 分裂 挤入一个核 发育为正常胚胎 发育为正常胚胎 （慢） （快） 细胞的分裂 无核 有核 细胞的分化 资料2:蝾螈受精卵横缢实验 对照1 有核 无核 能分裂，还能分化 停止分裂 结论:细胞核控制细胞的分裂和分化，进而影响胚胎的发育。 无核(前) 对照2 有核(后) 停止分裂 开始分裂、分化 对照1 对照2 资料3:变形虫切割和核移植实验 死亡 不能摄食，对外界刺激不再反应 结论：细胞的生命活动（代谢）受细胞核控制。 无核部分 有核部分 正常生长（能摄食、生长、分裂、对刺激有反应等） 不能进行生命活动 能进行生命活动 植入核 不能正常进行生命活动 恢复生命活动 细胞只有保持结构完整，才能进行正常的生命活动。 细胞核控制着性状的遗传 A.牛的克隆实验 B.美西螈核移植实验 … C.伞藻嫁接与核移植实验 科学家其它大量实验 A.蝾螈受精卵横缢实验 B.变形虫切割和核移植实验 . . . 科学家其它大量实验 细胞核控制着细胞各项生命活动 细胞核控制着细胞的新陈代谢 结论：细胞核是细胞的遗传和代谢的控制中心 一、细胞核的功能 (2021·广东东莞)科学家已知伞藻的细胞核位于假根中,他们假设伞藻的伞帽形态主要由细胞核控制,并用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了一个嫁接实验,如图表示其中的一组。对此实验的有关分析错误的是(　　) A.伞柄和假根中都有细胞质,但细胞质中没有遗传物质B.本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上C.由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关D.若要进一步验证细胞核的功能,还应进行核移植实验 金版P89 T6 A 人的成熟红细胞中没有细胞核,精子细胞中没有细胞质,它们的寿命都较短,这体现了 。 细胞核的作用既然如此重要,那么你能针对人的成熟红细胞没有细胞核这一事实提供一种合理的解释吗?  　 。  细胞核与细胞质的相互依存关系 人的成熟红细胞中没有细胞核,为红细胞内携带氧的血红蛋白腾出空间,以加强血红蛋白对氧气的运输 思考与讨论 金版P90 思考与讨论 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？ 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。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。 为什么细胞核会有这些功能呢？ 结构 功能 相适应 那么细胞核的结构是怎样的呢？ 任务二：阅读教材，认识细胞核的结构 核膜 核仁 染色质 核孔 二、细胞核的结构 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。 核膜 结构 a.双层膜，常与内质网相连 b.核膜不是完全连续的，其上有核孔 c.核膜是生物膜，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.控制离子和小分子物质进出细胞 c.核孔是大分子物质进出细胞核的通道。 1、核膜 核孔电镜图 核孔结构模型 外膜 内膜 代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多 RNA或某些蛋白质分子可以通过核孔，而DNA不能通过 2、核孔 核仁 核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关 蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积相对较大 3、核仁 金版P86 核仁与核糖体的形成有关，胰腺细胞与神经细胞相比，蛋白质合成量大，核糖体数目多，相应的核仁体积大、核孔数量多。 思考与讨论 染色质 阅读教材，思考： 1）染色质的组成成分？形态？特点？ 2）染色体的组成成分？形态？ 3）如何准确描述染色质与染色体的关系？ 4、染色质（染色体） 染色质 1、组成：主要是DNA和蛋白质 2、容易被碱性染料染成深色的物质 染色质 DNA 遗传信息的载体 蛋白质 染色体 高度螺旋化、缩短变粗 解开螺旋、恢复细长丝状 杆状、圆柱状 细丝状 染色质 染色体 35 染色质VS染色体 (容易被碱性染料染成深色) 组成 形态 存在时期 形成过程 染色质 染色体 关系 DNA和蛋白质(主要) DNA和蛋白质(主要) 细丝状 圆柱或杆状 分裂结束时 细胞分裂时 细胞核解体，染色质高度螺旋化缩短变粗 染色体解螺旋 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 染色质（体） 细胞核 蛋白质 DNA （遗传物质） 遗传信息 （蓝图） 储存 （是遗传物质的载体） 遗传信息库 遗传的控制中心 细胞代谢控制中心 亲代 细胞 子代 细胞 细胞分裂 DNA复制 物质的合成 能量的转换 信息的交流 控制 完成 生长 发育 衰老 凋亡 组成成分 含有 功能 （是遗传信息的载体） 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 小结：细胞核的结构和功能的关系 （课本P85 练习与应用）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 金版P85 B 金版P87 C 细胞是一个统一的整体 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 细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化环境中自我调控、高度有序地进行。 思考与讨论 同一生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗？如果是一样的，为什么体内细胞的形态、结构和功能如此多样？ 同一生物体内的所有细胞都来自于受精卵的分裂，细胞内的“蓝图”都是一样的。体内细胞的形态、结构和功能多样，是细胞分化的结果。 四、科学方法——建构模型 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述。 包括物理模型、数学模型、概念模型等。 金版P88 照片不属于任何模型 D 物理模型 以实物或者图画形式，直观地表达认识对象的特征的模型。 建构模型时，科学性是第一位的，其次才是模型的美观与否。 阅读57页“探究·实践”， 用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等描述事物特征及其内在联系的数学表达式。 数学模型 概念模型 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模型 (2)胰腺细胞与神经细胞相比,核孔数量多,核仁体积大,试分析其原因。 【例1】(2022·广东江门)下列关于细胞核的叙述,正确的是 (　　) A.蓝细菌和洋葱细胞都具有核膜 B.染色质储存着大量遗传信息 C.细胞核是进行能量转换的细胞器 D.蛋白质和DNA通过核孔进出细胞核 D.细胞质活动暂时提高,细胞分裂变得更加旺盛 【例3】下列关于细胞核的叙述,正确的是 (　　) A.核膜由双层磷脂分子构成,核膜上有核孔 B.核孔是包括DNA在内的大分子物质自由进出的通道 C.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 D.染色体和染色质是细胞在不同时期存在的两种物质 【例6】(2021·广东中山)模型方法是生物学研究过程中常常会用到的一种方法,根据下列图示,关于模型的说法错误的是 (　　) 种群增长的“S”形曲线 细胞膜结构的电镜照片 图a 图b 图c 图d A.图a属于物理模型 B.图b属于概念模型 C.图c属于数学模型 D.图d属于物理模型 $$