第3章 第3节 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，以克隆牛、变形虫、美西螈、蝾螈和伞藻等经典实验为线索，层层递进地构建“细胞核是控制中心”的核心概念，通过问题驱动和证据推理搭建学习支架，实现从现象到本质的认知跃迁。 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，如用克隆牛实例强化结构与功能观，借变形虫实验培养批判性思维，通过模型建构活动提升实践能力。资料设计注重真实情境下的问题解决，例如核孔运输机制的探究和染色质/染色体状态的意义分析，既体现学科特色又促进深度学习，帮助学生建立系统认知，助力教师精准施教、高效课堂。

第3节 细胞核的结构和功能 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？ 克隆牛的性状主要由乙的核基因控制 ①用光学显微镜观察细胞，最容易注意到的一个结构就是细胞核。 ②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 细胞核 质膜 血红蛋白 成熟的筛管细胞 ☆原核细胞无细胞核 资料3 将变形虫切成两半，一半有核，一半无核。 无核的一半虽然能消化已吞噬的食物，但不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应；电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等。 有核的一半情况则大不相同，照样摄食，对刺激仍有反应；失去的伸缩泡可以再生，还能生长和分裂。 如果用显微钩针将有核的一半的细胞核钩出，这一半的行为就会像上述无核的一半一样。如果及时植入另一个同种变形虫的细胞核，各种生命活动又会恢复。 切 无核部分 有核部分 死亡 正常生活 植入核 死亡 细胞核 死亡 (对照) (对比) 讨论 2.分析资料3你可以得出什么结论？ ①细胞核控制生命活动 ②结构完整是细胞功能的前提 思考·讨论 细胞核有什么功能 资料1 科学家用黑白两种美西螺(一种两栖动物)做实验，将黑色美西螺胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螺的去核卵细胞中。移植后发育长大的美西螺，全部是黑色的。 一、细胞核的功能 ①核移植技术、无性生殖 ②性状由核DNA(主要)+卵的质DNA(少数)控制 讨论 1.美西螺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？ 黑色美西螈的胚胎细胞 细胞核 白色美西螈的卵细胞 去核 去核卵细胞 重组细胞 黑色美西螈 发育 影响 例：描述利用母牛乙得到“克隆牛”的过程 克隆牛 母牛乙的体细胞 母牛甲的卵细胞 去核 重组细胞 早期胚胎 母牛丙的子宫 移植 例：以下实验发现混合胚胎中有99.9%的遗传物质来自人，只有0.1%的遗传物质来自牛。 你认为这0.1%的遗传物质最可能存在于牛卵细胞的 A.线粒体 B.内质网 C.中央液泡 D.细胞核 A 资料2 科学家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。 有核的一半能分裂，无核的一半则停止分裂。 当有核的一半分裂到16~32个细胞时，如果这时将一个细胞核挤到无核的一半，这一半也会开始分裂。 最后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。 讨论 2.从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 无核，则不能细胞分裂和分化 伞藻嫁接实验 伞藻核移植实验 资料4 伞藻是一种单细胞生物，由“帽”、柄和假根三部分构成，细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验，如下图所示。 ①伞形与核或假根有关 ②伞形由细胞核控制 讨论： 4.资料4说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质？ 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？ 6.你认为细胞核具有什么功能？ 细胞核 性状主要由细胞核决定 是 控制细胞代谢和遗传 细胞核控制着细胞的代谢和遗传。有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”、细胞的“控制中心”。 二、细胞核的结构 核膜 (双层膜，把核内物质与细胞质分开) ☆代谢中心是细胞质基质 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是遗传信息的载体) 核孔 (实现核质之间频繁的物质交换和信息交换) ②蛋白质合成旺盛，核仁大、数量多 ③核糖体的形成，不一定都与核仁有关(原核细胞) ①两层生物膜 (4层磷脂分子层) (线粒体、叶绿体、细胞核) ②核外膜： 附有核糖体，与内质网相连 核外膜 核内膜 ①由多种蛋白质组成 核外膜 核内膜 细胞质 细胞核 核孔 核孔 RNA 蛋白质 ATP ADP ADP ATP ②细胞质 细胞核 染色质蛋白，DNA复制、转录酶 mRNA、tRNA ③具有选择性、耗能、穿过0层膜 ④代谢越旺盛，核孔数目越多 例：核孔是核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。下图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。亲核蛋白进入细胞核 A.由头部决定 B.不需要载体 C.需要消耗能量 D.不具有选择性 放射性 亲核蛋白 放射性尾部 放射性头部 注入细胞质 放射性检测 A A.被运输的物质通过核孔时，穿过了2层生物膜 B.不同类型的细胞中，核孔数量都是相同的 C.核孔利于核质间进行频繁的物质和信息交流 D.蛋白质、DNA都能通过核孔进出细胞核 细胞质侧 细胞核侧 核膜 核输入 核输出 例：核孔并不是一个简单的孔洞，而是一个复杂的核孔复合体，主要由蛋白质构成。下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过程。有关说法正确的是 C DNA 蛋白质 染色质 染色体 ①细胞核中有DNA，DNA和蛋白质紧密结合成染色质 ②染色质是极细的丝状物，容易被碱性染料染成深色 甲紫染液 醋酸洋红染液 染色质 染色体 染色质 ③细胞分裂时，细胞核解体(核膜分解、核仁消失)，染色质高度螺旋，缩短变粗；成为在光镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。 ④细胞分裂结束时，染色质解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在新形成的细胞核里。 项目 染色体 染色质 同一物质 成分相同 特性相同 功能相同 不同时期细胞 两种存在状态 ⑤染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。 主要成分是DNA和蛋白质 容易被碱性染料染成深色 是遗传物质DNA的主要载体 细胞分裂结束 细胞分裂时 细长丝状 柱状或圆柱状 ☆DNA上贮存着遗传信息。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信息上的一致性。 复制 平分 亲代细胞 子代细胞 子代细胞 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。 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 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。 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？ 只要不变异，核基因都相同 细胞分化 科学方法 构建模型 ①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。 ★生物照片不是物理模型 ②模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。 ③以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。 三维动画模型 彩泥制作的模型 ☆在设计并制作细胞模型时，科学性应该是第一位的，其次才是模型的美观与否。 探究·实践 尝试制作真核细胞的三维结构模型 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。( ) 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 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？ 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？ √ √ 间期：染色质利于DNA复制和转录； 分裂期：染色体利于核DNA平分到两个子细胞 无性生殖，变异少，适应环境能力弱，冲击家庭伦理观念 C B 生物科技进展 虽然从原理和技术层面看，克隆人是能够做到的，但是，克隆人会带来严重的社会和伦理问题，因此，我国政府明确禁止克隆人，我国科学家也坚决反对克隆人。 世界上首例体细胞克隆猴的诞生 1.下列各项表示细胞结构与其主要组成成分的对应关系，错误的是 A.染色体----DNA B.细胞膜----磷脂 C.细胞骨架----多糖 D.细胞壁----纤维素 2.细胞内运输物质的具膜囊泡可以与细胞膜融合，由此可以推测囊泡膜的主要成分是 A.脂肪和蛋白质 B.蛋白质和核酸 C.脂质和蛋白质 D.多糖和脂质 3.白细胞可以吞噬病菌，这一事实说明细胞膜具有 A.全透性 B.保护作用 C.选择透过性 D.一定的流动性 4.下列对生物膜的叙述，不正确的是 A.生物膜是细胞所有膜结构的统称 B.各种生物膜的化学组成与结构均相同 C.膜的组成成分可以从内质网转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜 D.各种生物膜既各司其职，又相互协调，共同完成细胞的生命活动 C A D B 5.各种细胞器在功能上既有分工又有合作。下列相关叙述错误的是 A.植物细胞中的液泡与维持细胞的渗透压有关 B.中心体和核糖体与蛋白质的合成有关 C.内质网和高尔基体与分泌蛋白的加工有关 D.叶绿体、线粒体与细胞内物质和能量的转化有关 B A 6.染色体的高度螺旋化与其物质组成有关。组成染色体的主要物质是 A.蛋白质和DNA B.DNA和RNA C.蛋白质和RNA D.DNA和脂质关 细胞质 细胞质基质 细胞器 内质网 合成蛋白质 细胞分裂 结构 功能 结构 功能 若换为植物细胞呢？ (1)b是刚形成的溶酶体，它来源于细胞器a；e是包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c。由图示可判断：a、c、d分别_______________________________。 (2)f表示b与e正在融合，这种融合过程反映了生物膜在结构上具有__________特点。 (3)细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是___________________等。 (4)细胞器膜、______________等结构，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的研究具有广泛功能对的应用价值，如可以模拟细胞膜的__________________功能对海水进行淡化处理。 2. 结合下面关于溶酶体发生过程和“消化”功能的示意图。 高尔基体、内质网、线粒体 流动性 磷脂分子和蛋白质 核膜和细胞膜 控制物质进出细胞 1.(2025·甘肃)地达菜又称地木耳，是由念珠蓝细菌形成的胶质群体。关于地达菜的细胞，下列叙述错误的是 A.没有叶绿体，但是能够进行光合作用 B.没有中心体，细胞不会进行有丝分裂 C.含有核糖体，能合成细胞所需蛋白质 D.有细胞骨架，有助于维持细胞的形态 D 2.(2025·四川)通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是 A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶 B.线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量 C.细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成 D.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定 D 3.(2025·广东)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质-脂质-蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是 A.化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇 B.据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质 C.电镜下观察到细胞膜暗-亮-暗三层结构 D.细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性 D 4.(2025·河南)某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中，构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂的细胞。下列结构中，这种细胞一定含有的是 A.核糖体 B.线粒体 C.中心体 D.溶酶体 A 5.(2025·云南)生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体，操作流程如图。 下列说法错误的是 A.缓冲液可以用蒸馏水代替 线粒体会吸水涨破 B.匀浆的目的是释放线粒体 C.差速离心可以将不同大小的颗粒分开 D.该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解 A 6.(2025·陕晋青宁)高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述正确的是 A.错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B.合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C.UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D.阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 C 7.(2025·山东)在细胞的生命活动中，下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是 A.高尔基体 B.溶酶体 C.核糖体 D.染色质 A 8.下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是 A.细胞中的染色质存在于细胞核中 B.细胞核是蛋白质合成的场所 C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 D.细胞核内遗传物质的合成需要能量 B 9.有关细胞内囊泡运输的描述，正确的是 A.细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质 B.蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外 C.细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输 D.囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量 B 10.下列与细胞相关的叙述，正确的是 A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器 B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸 C.蓝细菌的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程 D.用碱性染粒染色后，细胞核中可观察到多条染色体 B 11.下列有关细胞共性的叙述，正确的是 A.都具有细胞膜但不一定具有磷脂双分子层 B.都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中 C.都具有细胞核但遗传物质不一定是DNA D.都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体 B A.①是细胞的“动力车间” B.②中可能含多种水解酶 C.③中有光合色素和光合酶 D.细菌含有结构④ 12.对下列生物膜，分析正确的是 B 13.在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大的核仁。这有力支持下列哪一科学结论 A.细胞核中的蛋白质主要由核仁合成的 B.核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关 C.无核仁的细胞就不能合成蛋白质 D.核仁控制合成的蛋白质可自由地通过核孔 B 14.如图表示从血液中制备核糖体的大致过程，对该过程的叙述中，不合理的是 A.步骤①加入14C氨基酸的目的是为了在步骤⑤中检测核糖体 B.该过程运用了细胞吸水破裂原理、同位素标记法、差速离心法 C.步骤①加入14C氨基酸的时间越长效果越好 D.步骤③④的目的是分离细胞器或其他细胞结构 C 15.下列有关细胞的叙述正确的是 A.细胞膜基本支架两侧的蛋白质种类和数量相同 B.大肠杆菌的细胞内有复杂的生物膜系统 C.所有生物在细胞内的蛋白质合成都需要依靠核糖体 D.水绵细胞是最基本的生命系统，无染色质，但有中心体 C 12.左图为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图。下列分析正确的 A.图中生物膜系统均有选择透过性和流动性 B.若为根尖细胞，则应添上细胞器有叶绿体和液泡 C.若硒损伤了线粒体膜，可推测人体脂肪细胞受损程度大于心肌细胞 D.此图可表示大肠杆菌正在向外分泌蛋白质 16.用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究 A.DNA复制的场所 B.mRNA与核糖体的结合 C.分泌蛋白的运输 D.光合作用 A A $