3.3细胞核的结构和功能 课件 2025—2026学年高一上学期生物人教版必修1

3.3 细胞核的结构和功能 导入 《西游记》中孙悟空 “拔毛变猴子” 有可能成为现实吗? 导入 世界首例体细胞克隆猴在中国诞生 猴的体细胞核+ 猴的去核卵母细胞 2、细胞核可能具有怎样的功能? 1、体细胞克隆猴是怎样产生的? 骨骼肌细胞(多个) 洋葱鳞叶内表皮 草履虫(两个) 口腔上皮细胞 神经细胞 除了哺乳动物成熟的 红细胞 和高等植物成熟的 筛管细胞 等极少数细胞之外，真核细胞都有细胞核。 原核生物都 没有真正的 细胞核 哺乳动物 成熟的红细胞 高等植物的 成熟筛管细胞 蓝细菌 细胞核的功能 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。 思考讨论 资料1:黑白美西螈核移植实验 黑色美西螈 白色美西螈 卵细胞 白色美西螈 结论：美西螈皮肤颜色的遗传由细 胞 核控 制 。 思考讨论 资料1:黑白美西螈核移植实验 胚胎细胞 仅根据该实验得出 结论严谨吗? 应该 怎样改进? 补充对照实验 核移植技术 重组细胞 取核 去核 黑色美西螈 ▶ 取核 核移植技术 去核 重组细胞 卵细胞 结论：美西螈皮肤颜色的遗传由细胞核控制。 思考讨论 资料1:黑白美西螈核移植实验 对照实验 黑色美西螈 胚胎细胞 白色美西螈 伞藻是海生的单细胞藻类，细胞长 2～5cm, 可分“帽”、 “柄”、 “假 根”三部分，细胞核在假根部位。 思考讨论 资料4:伞藻实验 菊花形 伞形 细胞核 细胞核 思考讨论资料4:伞藻实验 嫁接实验 结论：伞藻的伞帽形态与假根有关，可能与细胞核有关 本实验能否充 分说明细胞核 决定伞帽形状? 水 移植 移植 思考讨论 资料4:伞藻实验 核移植实验 去帽 去帽 结论：伞藻的伞帽形态由细胞核决定 思考讨论 资料4:伞藻实验 补充伞藻核移植实验的必要性： 伞藻核移植实验可以排除假根中其他 物质的影响，是对伞藻嫁接实验的补 充，进一步验证细胞核的功能。 3 ④ 本实验中有 前后自身对照 哪些处理互 为对照? 有核部分 → 分 裂 → 正常发育 挤入细胞核 无核部分 → 停 止 分 裂 开始分裂、分化 → 正常发育 思考讨论 资料2:蝾螈受精卵横缢实验 相互对照 结论： 细胞核控制着细胞的分裂和分化。 ① 蝾螈受 精卵 伸缩泡 细胞核 食物颗粒 内 质 · 伪足 外 质 · 运动、摄食 变形虫为单细胞真核生物，可以伸出伪足进行变形运动，并通 过伪足包裹食物，进行细胞内消化。 具有应激性，可以对外界 刺激做出反应。变形虫体内有正常动物细胞全套的细胞器。 思 考 讨 论资料3:变形虫切割实验 思考讨论 资料3: 变形虫切割实验 一段时间后 切 取出核 正常生活 结论1: 细胞的生命活动由细胞核控制。 结论2: 细胞质与细胞核相互依存。细胞只有维持 结构的完整，才能完成正常的生命活动。 一段时间后 →死 亡 植入细胞核 正常生活 死亡 为什么无核的一半 依旧能消化已吞噬 的食物? 原有的蛋白质、酶 等有机物仍可在一 段时间内起作用 细胞核控制细胞质的代 谢，细胞质为细胞核提 供能量和物质。 细胞核 死亡 实验名称 结论 黑白美西螈核移植 实验 美西螈皮肤颜色的遗传是由细胞核 控制的。 伞藻嫁接与核移植 实验 伞藻的伞帽形态由细胞核决定 蝾螈受精卵横缢实 验 细胞的分裂、分化由细胞核控制。 变形虫切割及核移 植实验 变形虫的分裂、生长、再生、应激 性等生命活动受细胞核控制。 细胞核控 制性状的 遗传 细胞核控 制细胞的 代谢 细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“ 控制中心” 小结 功能和结构 相适应! 思考：为什么细胞核 能够成为细胞遗传和 代谢的控制中心呢? 细胞核的结构 核膜 核仁 染色质 核孔 细胞核的结构 细胞核结构模式图 细胞核电镜图 结构：双层膜 核膜不是连续的，上有小孔——核孔 核膜外膜与内质网膜直接相连 核膜外膜上附着有核糖体、多种酶 功 能 ：把核内的物质与细胞质分开 细胞核的结构——核膜 核膜 1、核膜 大分子物质进出细胞核的 通道，如RNA 、 蛋白质。 大分子物质穿过核孔时， 穿过0层膜 具有选择性 代谢越旺盛的细胞，核 孔数目越多 细胞核的结构——核孔 2、核孔 功能：实现核质之间频繁的物质 交换和信息交流 细胞质 核外膜 核孔 核内膜 细胞核的结构——核仁 3、核仁 功能：与某种RNA的合成以及核 糖体的形成有关 蛋白质合成旺盛的细胞， 核糖体数量一般较多， 核仁体积也比较大。 核仁 细胞核的结构——染色质 4、 染色质 概念：细胞核内易被碱性染 料染成深色的物质 主要成分：由DNA 和蛋白质紧 密 结合形成 染色质 功能：DNA是遗传信息的载体 Nucleosome"bead" (8 histone molecules+ 146 base pairs of DNA) 细胞核的结构——染色质 染色质与染色体有什么关系? 染色质与染色体是同 一 物质在细胞 不同时期的两种状态 染色体 洋葱根尖细胞分裂图 (分裂间期) 解开螺旋 (分裂期) 高度螺旋化、缩短变粗 染色体 染色质 染色质 细胞核的结构——染色质 蛋白质 DNA 染色体 染色质 拓展 这两种不同的状态对于细 胞的生命活动有什么意义? 染色体呈高度螺旋状 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。 同一物质的两种状态 核膜 双层膜，把核内物质与细胞质分开 核仁 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 染色质 主要由DNA和蛋白质组成， DNA是 遗传物质的载体 核孔 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 细胞核结构模式图 小结 D 含有少量DNA DNA 染色质 细胞核 叶绿体 ： 含 有 少 量DNA 细胞 真核细胞中，遗传信息储存于DNA中，而DNA主要分布在细胞核中，故 称细胞核是遗传信息库。 1 、细胞质中还有哪些结构含有DNA? 线粒体、叶绿体 2 、DNA、染色质、细胞核是什么关系? 线粒体： 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：DNA 与蛋白质组成， DNA是遗传信息的载体 储存遗传信息 遗传信息库 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 细胞代谢和遗传的控制中心 功能 证实 细 胞 核 结构 小结 相适应 1、克隆猴的性状与母猴乙几乎一模一样的， 这说明了什么? 克隆猴的性状由细胞核决定 2、克隆猴的性状并没有完全与母猴乙相同， 这是为什么? ①重组细胞的细胞质含有少量母猴甲的DNA ②性状还受后天环境的影响 从母猴乙的体细胞中取出细胞核，注入母猴甲去核的卵 细胞中，移植后的细胞经细胞分裂形成早期胚胎，将胚 胎移植入母猴丙的子宫内。出生的小猴几乎与母猴乙的 性状一模一样，称之为“克隆猴” 世界首例体细胞克隆猴在中国诞生 Locations of Somatic Stem Cells teeth brain skin heart liver peripheral gut 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 in the body 科学方法 — — 建构模型 4 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。 线粒体：含有少量DNA DNA 染色质 细胞核 细 胞 叶绿体：含有少量DNA 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：DNA 与蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体 储存道传信息 遗传信息库 科学方法——建构模型 物理模型 数学模型 肽键数=氨基酸数-肽链数 构 结 相适应 细胞核 美西螈核移植实验、蝾螈受精卵横蕴实验 伞藻嫁接与核移植实验、变形虫切割实验 细胞代谢和遗传的控制中心 概念模型 功能 证 实 拓展思维 哺乳动物成熟的红细胞和精细胞的寿命都很短，为什么? 细胞核与细胞质相互依存，细胞的完整性是细胞 完成正常生命活动的前提。 易错题 1、 核孔有利于DNA、RNA 从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换。 (× ) 2、核糖体的形成都与核仁有关。 ( ×) 3、细胞核是遗传和细胞代谢的主要场所(× ) 4、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。( √ ) √ 5、细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关。 ( V) 6、RNA通过核孔需要穿过2层膜，即4层磷脂双分子层。 ( ×) 7、核仁是遗传物质的储存场所。(×) 核仁 染色质 内质网 核孔 外膜 内 膜 核膜 $$