3.3细胞核的结构和功能 课件-2025-2026学年上学期人教版必修1高中生物

该高中生物学课件聚焦细胞核的结构和功能，以克隆猴“中中”“华华”实例导入，通过美西螈核移植、蝾螈受精卵横缢等实验探究功能，再结合结构与功能相适应分析核膜、核仁等结构，辅以模型建构和练习题，形成完整知识脉络。 其亮点在于以科技情境激发兴趣，实验探究注重科学思维，如分析对照实验完善方案，渗透结构与功能观，练习题结合教材与高考题。助力学生培养探究实践能力和生命观念，为教师提供系统教学资源，提升教学效率。

第3章 细胞的基本结构 第3节 细胞核的结构和功能 2017年11月27日和12月5日，中国科学家利用体细胞克隆技术成功先后培育出两个一模一样的猴子“中中”和“华华”。 克隆猴的实例让我们看到了细胞核的重要性。是否所有的细胞都有细胞核？ 考点一 细胞的多样性和统一性 【新课导入】 双小核草履虫（2个细胞核） 骨骼肌细胞（多个细胞核） 拟核 原核细胞： 绝大部分有1个细胞核 部分无细胞核 真核细胞： 部分有多个细胞核 没有细胞核 高等植物成熟的筛管细胞 哺乳动物成熟的红细胞 细胞核的分布 考点一 细胞的多样性和统一性 【探究一】细胞核的功能 细胞核作为真核细胞内最大、最重要的细胞结构，其功能的探究历程经历了多个重要的实验和发现。以下是对细胞核功能探究历程的详细梳理： 克隆猴过程中的供体细胞核有什么功能呢?下面我们通过4个实验，概括细胞核的功能。 考点一 细胞的多样性和统一性 【活动①】阅读教材P54-55“思考·讨论”中资料1～4，回答下列问题： 核移植技术 卵细胞 胚胎细胞 重组细胞 黑色美西螈 白色美西螈 取核 去核 资料1 美西螈核移植实验 (1)实验过程：该实验中， 提供细胞核， 提供细胞质、细胞膜等结构。 黑色美西螈 白色美西螈 (2)实验结果：子代美西螈全部发育成 色。 (3)实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由 控制的。 黑 细胞核 实验设计是否严谨？ 考点一 细胞的多样性和统一性 (4)延伸：从实验设计的原则上分析，该实验的设计并不严密，请指出不严密之处并进行完善。 该实验没有设置对照；可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中，进行培养作为对照，增强实验的说服力。 核移植技术 卵细胞 胚胎细胞 重组细胞 黑色美西螈 白色美西螈 取核 去核 考点一 细胞的多样性和统一性 资料2 蝾螈受精卵横缢实验 (1)实验过程：步骤一：将受精卵横缢成有核一半和无核一半； 步骤二：向无核一半挤入 。 (2)实验结果：结果一：有核一半 ，无核一半 ； 结果二：挤入细胞核后，无核一半 。 (3)实验结论：细胞的分裂、分化是由 控制的。 细胞核 能分裂 停止分裂 开始分裂 细胞核 挤进1个细胞核 (4) 实验分析： 实验既有 对照，又有 对照。 相互 自身前后 无核与有核对照 对无核者重新挤入核 考点一 细胞的多样性和统一性 资料3：变形虫切割和核移植实验 切 有核部分 无核部分 死亡 死亡 死亡 取出核 一段 时间后 植入细胞核 恢复生命活动 细胞核 (1)实验过程： 步骤一：将变形虫切割成有核一半和无核一半； 步骤二：用显微钩针将有核一半的 钩出，然后再及时植入另一个同种变形虫 的 。 细胞核 细胞核 考点一 细胞的多样性和统一性 切 有核部分 无核部分 死亡 死亡 死亡 取出核 一段 时间后 植入细胞核 恢复生命活动 细胞核 (2)实验结果： 结果一：有核一半_____________________________________________， 无核一半_____________________________________________； 结果二：去核后生命活动丧失，植入核后生命活动_______。 能摄食、生长、分裂、再生，对刺激有反应 不能摄食、生长、分裂，对刺激无反应 恢复 (3)实验结论：变形虫的生长、分裂、再生、应激性是由_________控制的。 细胞核 考点一 细胞的多样性和统一性 切 有核部分 无核部分 死亡 死亡 死亡 取出核 一段 时间后 植入细胞核 恢复生命活动 细胞核 (4)延伸：资料2和资料3中两个实验的相似操作步骤是都以_______________为变量设置了相互对照与自身对照。从实验结果分析，细胞核的有无影响了细胞的________________________________________________等生命活动。 (5)延伸：由资料2、3中的实验还说明细胞只有保持结构的_________，才能完成正常的生命活动。 细胞核的有无 分裂、分化、生长、对外界刺激的反应、摄食 完整性 考点一 细胞的多样性和统一性 资料4：伞藻嫁接实验和核移植实验 (1)实验过程 ②伞藻核移植实验： 去帽、去核→植入核→培养。 ①伞藻嫁接实验： → →培养。 ① ② ③ 伞柄 伞帽 假根 细胞核 去帽 换柄 (2)实验结果：在伞藻嫁接实验中，新长出的伞帽跟提供 的伞藻的伞帽相同；在伞藻核移植实验中，新长出的伞帽跟提供 的伞藻的伞帽相同。 假根 细胞核 考点一 细胞的多样性和统一性 (3)延伸：伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验中，哪个实验更有说服力？为什么？ 伞藻核移植实验更有说服力。伞藻核移植实验可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。 (4)实验结论： 实验进一步说明生物体形态结构的建成与细胞核有关。 核移植 ① ② ③ 伞柄 伞帽 假根 细胞核 考点一 细胞的多样性和统一性 结合克隆猴的实例，综合以上实验分析，你认为细胞核具有什么功能？ 细胞分裂分化离不开细胞核！ 细胞核是变形虫生长、应激性的生命活动的控制中心！ 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）！ 美西螈核移植实验 伞藻嫁接核核移植实验 变形虫切割核核核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验 细胞核控制着细胞 和 ，是细胞的控制中心！ 代谢 遗传 推 出 代谢 遗传 归纳总结 考点一 细胞的多样性和统一性 1.(教材P54“问题探讨”，改编)目前，克隆技术已经为人们所熟知，某研究小组用动物受精卵做了图示的三个实验，下列关于该实验的说法，错误的是 A.受精卵的核单独培养可以发育为完整个体 B.去核的细胞质单独培养后不久就退化消失 C.经核移植后的受精卵可以发育为完整个体 D.克隆所得个体与供核个体的性状几乎相同 细胞核和细胞质是相互依存的关系，离开彼此后，二者均不能存活太久，细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动 考点一 细胞的多样性和统一性 【学以致用】 课本知识改编 2.(教材P54资料1，改编)科学家用黑白两种美西螈做实验，将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中，移植后发育长大的美西螈全为黑色。下列相关叙述正确的是 A.为使实验结论更加准确，应再增加一组对照实验 B.根据实验结果可判断美西螈的肤色是由核仁控制的 C.白色美西螈的去核卵细胞的细胞质不含有遗传物质 D.该实验能证明生命活动离不开细胞结构的完整性 细胞核 线粒体也有DNA 该实验能说明美西螈的肤色是由细胞核控制的不能说明生命活动离不开细胞结构完整性的观点 考点一 细胞的多样性和统一性 【学以致用】 课本知识改编 3.(教材P55资料4，改编)伞藻是一种单细胞生物，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核位于假根内。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，如图所示。下列叙述错误的是 A.图中再生出的伞帽①为菊花形、②③为伞形 B.图1实验可以说明伞帽形态与假根有关 C.图2实验排除了细胞质对伞帽形态结构的影响 D.图1和图2说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核 伞帽③为菊花形 考点一 细胞的多样性和统一性 【学以致用】 课本知识改编 4.(2024·福建漳州期末)如图表示变形虫的切割和核移植实验。由该实验不能得出的结论是 A.细胞核是遗传物质储存的场所 B.细胞核是细胞代谢的控制中心 C.细胞核和细胞质相互依存，相互影响 D.细胞结构的完整性是细胞生存的基础 变形虫具有细胞核才能正常进行生命活动，说明细胞核是细胞代谢的控制中心 考点一 细胞的多样性和统一性 【学以致用】 课本知识改编 5.(2024·四川省树德中学期中)细胞核具有什么功能？科学家通过如图所示实验进行探究：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，最后两部分都能发育成正常的胚胎。下列有关叙述错误的是 A.实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂有关 B.实验①中a、b两部分细胞形成对照 C.实验②中a部分与实验①中a部分形成对照 D.该实验不能说明细胞只有保持完整性，才能完成正常的生命活动 没有细胞核的a部分停止分裂，加入核后开始分裂并发育成正常的胚胎，可以说明细胞只有保持完整性，才能完成正常的生命活动 考点一 细胞的多样性和统一性 【学以致用】 课本知识改编 情境(续) “中中”和“华华”几乎一模一样，是因为两只猴子有着一样的“控制中心”，精确地指挥和调控着猴子细胞的各项生命活动。接下来，让我们一起去探索这个细胞的“控制中心”到底有着怎样的奥秘？ 克隆猴“中中”和“华华” 结构 功能 相适应 考点一 细胞的多样性和统一性 (1)细胞核各结构有什么功能？细胞核内行使遗传功能的结构是什么？ (2)什么是染色质？染色体和染色质有何区别和联系？ (3)同一个生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样吗？ (4)细胞核功能较全面的阐述是？ 【探究二】细胞核的结构 【活动②】阅读教材P56，回答下列问题：（限时5min） 考点一 细胞的多样性和统一性 核膜 层膜，把 与 分开 染色质 由 和 组成， DNA是 的载体 与某种 的合成以及 的形成有关 核仁 核孔 实现 之间频繁 的 。 双 核内物质 细胞质 核质 物质交换和信息交流 RNA 核糖体 DNA 蛋白质 遗传信息 1.细胞核各组分结构的功能 考点一 细胞的多样性和统一性 【资料分析】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。 (1)根据以上信息能否说明各种大分子物质都能自由进出核孔？ 为什么？ (2)核孔是物质进出细胞核的唯一通道吗？ 为什么？ (3)胰腺细胞与神经细胞相比，核孔数量多，核仁体积大。说明核仁大小、核孔数量与细胞代谢程度有什么关系？ （如允许某些RNA和蛋白质通过，而DNA不能通过） 核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，小分子物质是通过核膜进出细胞核的。 代谢旺盛的细胞，往往核仁较大，核孔数量较多。 不能！ 核孔具有选择性！ 不是！ 核孔结构模型 外膜 内膜 2.核孔、核仁与细胞代谢细胞代谢的关系 考点一 细胞的多样性和统一性 染色质 染色体 3.染色质与染色体 细胞核内易被碱性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)染成深色的物质。 ①概念： ②主要成分： 由DNA和蛋白质紧密结合形成 DNA 蛋白质 考点一 细胞的多样性和统一性 ③染色质和染色体的关系 染色质和染色体是 在细胞 的两种存在状态。 染色质 染色体 分裂间期，丝状物 分裂期，圆柱状或杆状 高度螺旋化，变短变粗 同一种物质 不同时期 解开螺旋、恢复细长丝状 考点一 细胞的多样性和统一性 【归纳总结】4.细胞核的结构与功能的关系 【活动③】请同学们阅读教材56页第3、4、5段，构建细胞核结构与功能相适应的概念图。 DNA 遗传信息 由亲代细胞传递给子代细胞，保证亲子代细胞 一致性 “蓝图” 控制 控制中心 遗传性状 是 ，是细胞代谢和遗传的控制中心。 遗传信息库 物质合成 能量转化 信息交流 代谢 遗传 储存着 染色质 细胞核 遗传物质贮存和复制的场所 注意：细胞核不是细胞代谢的中心，细胞代谢的中心是细胞质(或细胞质基质) 考点一 细胞的多样性和统一性 (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生物体结构的___________。 ②____________________的基本单位。 分工合作 基本单位 生物体代谢和遗传 5.细胞在生命系统中的地位 考点一 细胞的多样性和统一性 6.(教材P56图3－10，改编)下列关于细胞核结构与功能的叙述中，不正确的是 A.核膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定 B.核膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换 C.核仁与核糖体的形成有关 D.染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体 核膜为双层膜 考点一 细胞的多样性和统一性 【学以致用】 课本知识改编 7.(教材P58概念检测T2，改编)如图为细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答下列问题： (1)除了高等植物成熟的筛管细胞和___________________________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。 (2)图中4为____________，与某种RNA的合成以及____________的形成有关。 (3)图中[　]______是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道。 (4)细胞核内行使遗传功能的 结构是[　]______，其只存 在于________________中。 哺乳动物成熟的红细胞 核仁 核糖体　 2 核孔 3 染色质 真核细胞的细胞核 考点一 细胞的多样性和统一性 【学以致用】 课本知识改编 8.(2024·河北衡水金卷，改编)如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法正确的是 A.图中②为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道 B.蛋白质合成旺盛的细胞核孔数目多，有利于DNA和RNA进出 C.原核生物和真核生物最本质的区别是有无细胞器 D.任何细胞核糖体的形成都与细胞核内的④有关 DNA不能通过核孔 ④是核仁，与核糖体的形成有关，原核生物没有核仁。 原核生物和真核生物最本质的区别是有无以核膜为界限的细胞核 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 9.(2024·广东深圳质检，改编)下列有关细胞核的叙述错误的是 A.核膜为双层膜，外膜通常与内质网膜相连 B.一般来说，代谢越旺盛的真核细胞，细胞核单位面积内的核孔数目越多 C.细胞核，是遗传信息库，也是遗传和代谢的控制中心 D.染色质与染色体在形态转化的同时伴随成分的变化 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 6.建构模型（科学方法） 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 减数分裂染色体变化的模型 注意：照片不是物理模型 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)模型的类型： 考点一 细胞的多样性和统一性 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。 考点一 细胞的多样性和统一性 Nt=N0λt 物理模型 物理模型 真实结构（不是模型） 数学模型 数学模型 概念模型 【应用】判断下列模型分别属于哪种模型？ 照片是原型，不是模型！ 考点一 细胞的多样性和统一性 10.(2024·成都市诊断)建构模型是生物学研究过程中常常会用到的一种方法，下列关于模型的说法，错误的是 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 图d为照片，是个体的真实反映，而不是简化的概括，不属于物理模型 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 细胞核 结构 功能 相适应 储存遗传信息 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开 核孔：核与质之间物质交换和信息交流 核仁：与rRNA合成及核糖体形成有关 遗传信息库 细胞代谢和遗传的控制中心 课堂小结 考点一 细胞的多样性和统一性 核 膜 核 孔 核 仁 染色质 遗传信息库 细胞核 相适应 储存遗传信息 双层膜，把核内物质与细胞质分开 核与质之间物质交换和信息交流 与rRNA合成及核糖体形成有关 结构 功能 细胞代谢和遗传的控制中心 证实 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 课堂小结 和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体 DNA 考点一 细胞的多样性和统一性 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf55.33.100 $