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

该高中生物学课件围绕细胞核的结构与功能展开，以“克隆猴中中、华华”引入，通过美西螈核移植、蝾螈受精卵横缢、伞藻嫁接与核移植等经典实验层层递进，构建起“细胞核控制遗传和代谢”的核心概念，形成由现象到本质、由个体到普遍的学习支架。 其亮点在于深度融合生命观念、科学思维与探究实践三大核心素养。例如，通过对比分析不同实验设计（如设置对照增强说服力），培养学生严谨求实的科学思维；借助伞藻嫁接实验的局限性与核移植实验的突破，引导学生批判性思考，发展理性思维；最后以制作真核细胞三维模型为实践任务，强化结构与功能观，提升动手能力和建模意识。这种基于真实情境的问题链设计，既帮助学生建立系统认知，又助力教师高效落实新课标理念，实现知识建构与素养培育双提升。

第3章 细胞的基本结构 第3节 细胞核的结构和功能 1 克隆猴：“中中”和“华华” 西游记：孙悟空七十二变 甲猴 丙猴 乙猴 讨论：“中中”和“华华”性状和图中甲猴几乎一模一样，这说明性状主要是由细胞中什么结构决定？ 说明克隆猴的性状是由细胞核决定的。 提取细胞核 代孕母猴 重组细胞 问题探讨 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？ 说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。 核移植 取核 去核 胚胎移植 母牛丙 母牛甲 产崽 母牛乙 5 真核细胞都有细胞核吗？ 绝大部分有1个细胞核 草履虫一般含有两个细胞核；骨骼肌是由肌管组成的，肌管是由单个的成肌细胞融合而成的，故有多个细胞核。 骨骼肌细胞 真核细胞都是只有一个细胞核吗？ 不是。高等植物成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞等极少数。 草履虫 高等植物成熟的筛管细胞 哺乳动物成熟的红细胞 资料1：美西螈核移植实验 去核 取核 重组细胞 结论1：美西螈皮肤颜色的遗传由细胞核控制 思考·讨论 去核卵细胞 发育长大 讨论1 思考1 该实验是否严谨？为增强实验的说服力，该如何做？ 去核 取核 重组细胞 思考·讨论 设置对照实验：白色美西螈细胞核移植到黑色美西螈去核胚胎细胞中， 观察移植后长大的美西螈颜色。 去核卵细胞 发育长大 思考·讨论 蝾螈 受精卵 部分 用头发 横缢 停止分裂 分裂 （慢） （快） 无核 有核 资料2：蝾螈受精卵的横缢实验 蝾螈受精卵横缢实验示意图 结论2：蝾螈细胞的分裂和分化是由细胞核控制的 部分 开始 分裂 发育为正常胚胎 发育为正常胚胎 挤入一个核 讨论2 9 思考·讨论 思考2 该实验有遵循对照原则吗？ 蝾螈受精卵横缢实验示意图 本实验既有相互对照，又有自身前后对照 10 思考·讨论 资料3：变形虫切割、核移植实验 结论3：变形虫的生命活动（摄食、生长、 分裂、应激性等）是由细胞核控制 讨论3 11 思考·讨论 思考3 该实验有遵循对照原则吗？ 本实验既有相互对照，又有自身前后对照 12 思考·讨论 结论：细胞核细胞质相互依存 思考4 为什么单独的细胞核无法生存？去核的细胞质会最终死亡? 因为失去了细胞质中营养物质和能量的供应；因为没有细胞核，不能指导蛋白质的合成，失去了细胞核的控制和调节作用，因此细胞会死亡。 13 思考·讨论 资料2：蝾螈受精卵的横缢实验 蝾螈受精卵横缢实验示意图 资料3：变形虫切割、核移植实验 结论：细胞只有保持结构的完整性才能进行 正常的生命活动 14 伞藻是一种单细胞生物，由伞帽、伞柄和假根三部分组成，细胞核在基部(假根)。伞藻的形态主要是看伞帽的形态。 帽(菊花形) 帽(伞形) 柄 假根 柄 假根 资料4：伞藻嫁接和核移植实验 思考·讨论 资料4：伞藻嫁接实验 思考·讨论 结论：伞藻的形态(伞帽)与伞藻的假根有关，与伞柄无关 思考·讨论 思考5 伞藻嫁接实验能否得出“伞帽的形状由细胞核决定”这一结论？ 不能，假根中不仅有细胞核，也有细胞质。 资料4：伞藻核移植实验 结论4：伞藻的伞帽形态由细胞核决定。 讨论4 17 2. 细胞核的功能 讨论5：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。 18 思考·讨论 讨论以下问题，展示学习成果： 细胞核具有什么功能？ 资料1：黑白美西螈核移植实验 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 肤色遗传受细胞核控制 伞帽形态受细胞核控制 细胞核控制细胞的遗传 资料2：蝾螈受精卵横缢实验 资料3：变形虫切割与核移植实验 蝾螈细胞分裂、分化等受细胞核控制 变形虫生命活动受细胞核控制 细胞核控制细胞的代谢 小结：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。 19 2. 细胞核的结构 核膜 核孔 核仁 染色质 细胞核电镜图 20 2. 细胞核的结构 核膜 结构 功能 双层膜，核膜上有酶，外膜表面附着核糖体，与内质网相连; 由脂质和蛋白质组成； 不是完全连续的，有核孔。 把核内物质与细胞质分开，起屏障作用； 控制离子和小分子物质进出细胞核，具有选择透过性； 2. 细胞核的结构 核孔 功能 适应 某些生物大分子(RNA、蛋白质等)选择性进出细胞核；实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 核孔结构模型 外膜 内膜 代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多。 2. 细胞核的结构 核仁 功能 适应 原核细胞 与某种RNA(rRNA)合成以及核糖体的形成有关 代谢旺盛、蛋白质合成旺盛的细胞，核仁体积越大。 如：分泌细胞、卵母细胞、胚胎干细胞等。 核糖体的形成与核仁无关 染色质 命名 因易被碱性染料（甲紫溶液或醋酸洋红溶液）染成深色而得名。 根尖分生区细胞染色体 2. 细胞核的结构 染色质 形态 主要由DNA和蛋白质紧密结合形成。 极细的丝状物（在光学显微镜下不清晰）； 结构 2. 细胞核的结构 d.功能 DNA是遗传信息的载体，染色质是遗传物质的载体。 注意：细胞质中含有少量DNA,但是细胞质DNA没有与蛋白质结合形成染色质。 染色体 细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化， 缩短变粗，呈圆柱状或杆状（在光学显微镜下可见）； 形态 2. 细胞核的结构 染色质与染色体关系 高度螺旋、缩短变粗 解开螺旋、恢复细丝状 分裂间期 DNA复制 分裂期 染色质 (分裂间期) 染色体 (分裂期) 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 2. 细胞核的结构 2. 细胞核的结构 细胞核 染色质 DNA 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。 “蓝图” 控制 物质合成 能量交换 信息交流 遗传 代谢 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 控制中心 遗传信息库 细胞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。 P56旁栏思考：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。 2. 细胞核的结构 29 科学方法 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它形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式有很多，包括概念模型、物理模型、数学模型等。 流动镶嵌模型 DNA分子双螺旋结构模型 动植物亚显微结构模式图 科学方法 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征 物理模型 科学方法 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，主要有流程图和概念图两种类型。 数学模型 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。 冬小麦在不同时期含水量变化关系图、种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线 概念模型 . 探究·实践 尝试制作真核细胞的三维结构模型 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。 33 4. 课堂小结 细胞核 染色质：DNA和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开 结构 功能 相适应 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 遗传信息库 细胞代谢和遗传的控制中心 储存遗传信息 . 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。（ ） 4.1 概念检测 √ √ 35 . 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 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 C 4.1 概念检测 D 36 . 4.2 拓展应用 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？ 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。 37 . 4.2 拓展应用 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？ 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，克隆人是没有传统意义上的父亲和母亲，这可能会冲击原有的家庭和社会观念，等等。 38 $