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

第3章 组成细胞的分子 第3节 细胞核的结构和功能 本节聚焦 1.细胞核的结构和功能是怎样的？ 2.为什么说细胞核是细胞的控制中心？ 3.怎样制作真核细胞的三维结构模型？ 1 克隆猴：“中中”和“华华” 情景导入 克隆猴的性状与供体乙几乎是一模一样的，这说明了什么？ 细胞核控制生物的性状 2 高等植物成熟筛管细胞 哺乳动物成熟红细胞 骨骼肌细胞（多核） 细胞核 所有真核细胞都有细胞核吗？真核细胞一定只有一个细胞核吗？ 大核 小核 草履虫（2个核） 除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核，且绝大多数都只有一个细胞核。 无细胞核 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？ 核移植 胚胎细胞 取核 黑色美西螈 卵细胞 去核 白色美西螈 黑色美西螈 一、细胞核的功能 【任务一】阅读P54-55，概述细胞核的功能。 【资料1】美西螈核移植实验 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，皮肤呈白色。 该实验是否存在不完善之处？ 一、细胞核的功能 【资料1】 实验分析：该实验无对照组。对照组可设置为： 两组实验相互对照，才更能说明美西螈的皮肤颜色由细胞核决定。 一、细胞核的功能 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 挤进1个核 【资料2】蝾螈受精卵的横溢实验 蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的。 该实验有无对照？是如何设计对照的？ 实验分析：A与B为________对照，A与C为_________对照。 A B C 相互 自身前后 一、细胞核的功能 【资料3】变形虫切割与核移植实验 变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。 该实验有无对照？是如何设计对照的？ 实验分析：A与B为________对照，B与C与D为_________对照。 A B C D 相互 自身前后 一、细胞核的功能 【资料4】伞藻的嫁接和核移植实验 伞藻是单细胞生物，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。 细胞核 伞藻 一、细胞核的功能 【资料3】伞藻的嫁接和核移植实验 伞藻的嫁接实验 ①伞帽的形状由假根决定还是由伞柄决定？ ②能否得出“伞帽的形状由细胞核决定” 这一结论？为什么？ 不能，假根中细胞质也有可能决定了伞帽的形状。 伞藻的核移植实验 ？ 实验分析：核移植实验排除了假根中其他物质的作用，从而证明细胞核控制伞藻“帽”的形状。 3．(等级考)细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(如图)进行探究：①用头发将蝾螈的受精卵横缢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)能继续分裂；②b部分分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤入不能分裂的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，a部分细胞属于实验组，b部分属于对照组 C．实验②中，a部分的操作与实验①中的a部分形成对照 D．该实验说明细胞核是遗传信息库，是代谢和遗传的控制中心 答案：D 一、细胞核的功能 美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的 细胞核控制伞藻的形态结构（伞帽的形状） 细胞分裂、分化离不开细胞核 变形虫生长、分裂、应激性等生命活动由细胞核控制 美西螈核移植实验 伞藻嫁接与核移植实验 蝾螈的受精卵横缢实验 变形虫切割及核移植实验 细胞核控制生物性状的遗传 细胞核控制生物的代谢 细胞核控制着细胞的遗传和代谢，是细胞的“控制中心”。 为什么细胞核能成为细胞的“控制中心”？ 相适应 功能 结构 二、细胞核的结构 细胞核电镜图 细胞核的结构 DNA 外膜 内膜 核仁 染色质 核孔 细胞核平面结构模式图 细胞核立体结构模式图 13 核膜不是连续的，上面有”小孔“——核孔； 核膜外膜常与__________相连， 且附着_________。 1. 结构: 2. 功能: 3. 成分: 内质网膜 核糖体 把细胞质与核内物质分开 可以选择性的控制物质进出细胞核，具有______________。 选择透过性 脂质、蛋白质 二、细胞核的结构 双层膜 （离子、小分子物质可通过核膜进出细胞核） 1. 分布：核膜上 2. 功能： 实现核质之间频繁的物质交流和信息交流。 （某些大分子物质进出，如：RNA，蛋白质） 🔺DNA不能通过核孔 核孔结构模型 二、细胞核的结构 选择透过性 不同细胞核孔数目相同吗？ 代谢越旺盛的细胞，核孔的数目越多。 【拓展】核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，大分子凭借自身的核定位信号与核孔复合体蛋白质(主要是中央运输蛋白)上的受体结合而实现物质运输过程。 🔺核孔并非只运输大分子， 离子和水分子等小分子物质也可以通过被动运输进出核孔。 ①所有细胞中核糖体的形成都与核仁有关？ ②不同细胞中核仁的大小是否一样？ 1. 形态：球形或椭球形 2. 功能： 与某种RNA(rRNA)合成以及核糖体的形成有关。 不一样，蛋白质合成越旺盛的细胞，核仁越大。 原核生物没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关。 核仁 二、细胞核的结构 分裂间期 分裂期 1. 成分： 2. 形态特点： 极细的丝状物，容易被碱性染料染成深色。 染色质 二、细胞核的结构 甲紫溶液、醋酸洋红溶液 DNA+蛋白质，其中DNA是遗传信息的载体。 染色质 Vs 染色体 【是同一物质(DNA + 蛋白质) 在细胞不同时期的两种存在状态】 光学显微镜下清晰可见 染色质 染色体 甲紫溶液&醋酸洋红 17 高度螺旋化、 缩短 变粗 解开 螺旋 变细 变长 二、细胞核的结构 细丝状→ 便于遗传物质复制与表达 染色质和染色体的两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义？ 圆柱状、杆状→ 利于在细胞分裂中的运动，从而保证遗传物质均等分配 DNA 染色质 细胞核 细胞 线粒体：含少量DNA 叶绿体：含少量DNA 细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？请填入下图。 4．(等级考)观察如图所示的模式图，相关说法错误的是(　　) A. 图中3为核仁，代谢旺盛的细胞中核仁较大 B．图中2为核孔，通过该结构不仅可以实现核 质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流 C．图中4为核膜，它是一种双层生物膜，具有 选择透过性，可将核内物质与细胞质分开 D．图中1为染色质，该结构与原核细胞中拟核的化学本质相同，均为DNA分子 答案：D 1．蛙卵细胞发育初期，核膜上可出现3.77×107个核孔，成熟后核膜上仅有150～300个核孔。下列有关叙述错误的是(　　) A．代谢旺盛的细胞中核膜上核孔数量较多 B．核孔只允许DNA、RNA和蛋白质等大分子物质通过 C．细胞核中染色质和染色体在化学组成上无明显差异 D.细胞核中合成的RNA进入细胞质基质要穿过0层生物膜 答案：B DNA上储存着遗传信息。 细胞分裂时，DNA 携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。 遗传的稳定性 三、细胞核与遗传信息的关系 DNA上储存着遗传信息。在细胞分裂时，DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。 22 物质合成 能量转化 信息交流 控制 细胞的 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 三、细胞核与遗传信息的关系 细胞核的功能： 细胞代谢的中心是？ 细胞质（细胞质基质） 遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。正是由于这张“蓝图”储藏在细胞核里，细胞核才具有控制细胞代谢的功能。因此，对细胞核功能较为全面的阐述应该是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 注意：细胞代谢的主要场所是细胞质。 23 三、细胞核与遗传信息的关系 同一生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗？ 同一生物体内所有细胞的遗传物质都是一样的，都来自受精卵。 为何体内细胞的形态、结构和功能如此多样？ 由于细胞分化，导致细胞的形态结构和功能发生改变。 遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。正是由于这张“蓝图”储藏在细胞核里，细胞核才具有控制细胞代谢的功能。因此，对细胞核功能较为全面的阐述应该是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 注意：细胞代谢的主要场所是细胞质。 24 1、结构特点 ①结构复杂而精巧。 ②各组分之间___________成为一个统一的整体。 2、地位 ①细胞是的______________的基本单位。 ②细胞是_____________________的基本单位。 四、细胞在生命系统中的地位 分工合作 生物体代谢和遗传 生物体结构 细胞质为细胞核提供必要的养料和能量； 细胞核指导细胞质进行各项生命活动； 没有细胞质的细胞核缺少养料能量供应，很快死亡； 去核的细胞质因为还存在先前由核指导合成的各项物质，还可以短期生存,耗光后才死亡。 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统一的整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。这是几十亿年进化的产物，是生物与环境长期相互作用的结果。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。 25 (1)物理模型: 以实物或者图画的形式，直观地表达认识对象的特征模型。 真核细胞三维结构模型 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作的一种简化的概括性的定性或定量描述。 1、模型概念： 2、模型的形式： 流动镶嵌模型 DNA双螺旋结构模型 【注意】照片不是物理模型 物理模型、概念模型、数学模型等。 (2)数学模型: 指用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等。 (3)概念模型: 指用文字、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一种较为抽象的模型，主要由流程图模型和概念图模型两种类型。 科学方法—建构模型 显微镜观察到的为实物 科学性第一位，其次才是模型的美观与否。 科学方法—建构模型 3、建构模型的要求： $$