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

该高中生物学课件聚焦细胞核的结构与功能，以克隆牛培育案例导入引发兴趣，通过特殊细胞问题链衔接，依托美西螈核移植、蝾螈横缢等四个经典实验为支架，引导学生从实验证据归纳功能，构建结构与功能的内在联系。 其亮点在于以“结构与功能观”统领，通过实验对照分析（如蝾螈横缢实验的自身前后对照）培养科学思维，任务驱动（制作真核细胞三维模型）强化探究实践，练习设计兼顾基础与拓展（如染色体状态意义讨论），助力学生深化理解，也为教师提供清晰教学路径。

本节聚焦 细胞核的结构和功能是怎样的？ 为什么说细胞核是细胞的“控制中心”？ 怎样制作真核细胞的三维结构模型 第3章 细胞的基本结构 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”。 说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。 克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的，这说明了什么？ 2.所有的真核细胞都具有细胞核吗 1.所有的细胞都具有细胞核吗 原核细胞没有细胞核 ①高等植物成熟筛管细胞、哺乳动物成熟红细胞等极少数细胞 。 ②某些藻类、高等植物和动物（骨骼肌细胞）有 。 ③真核细胞绝大多数 。 只有一个细胞核 没有细胞核 几类特殊的细胞 多个细胞核 成熟的筛管细胞 哺乳动物成熟的红细胞 双小核草履虫细胞 思考：为什么绝大多数细胞都需要有细胞核呢？细胞核究竟具有什么功能呢？ 一、细胞核的功能 资料一-美西螈 资料二-蝾螈 资料三-变形虫 资料四-伞藻 思考·讨论 细胞核有什么功能？ 教材P54-P55 资料1：美西螈的核移植实验 移植 胚胎细胞 卵细胞 重组细胞 探究细胞核的功能 【任务1】 不严谨。缺少对照实验，应加一组：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。 取核 去核 ①实验结论： 美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制 ②黑白美西螈核移植实验是否严谨？并说明理由。 探究细胞核的功能 【任务1】 资料2：蝾螈受精卵横缢实验 无核 有核 分裂 不分裂 开始分裂 发育（快） 发育（慢） A B C ①实验过程 (实验组) (对照组) ②实验结论： 。 蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制 ③蝾螈受精卵横缢实验是如何设置对照实验的？ 既设置A有核与B无核对照)，又设置自身前后对照(A无核一半,C重新挤入核)。 资料3：变形虫的切割实验 切 有核部分 无核部分 能消化，不摄食， 无应激性 死亡 死亡 取出核 一段 时间后 正常生活 细胞核 植入 细胞核 ①实验结论： 变形虫的生长、分裂、再生、应激性是由细胞核控制的。 探究细胞核的结构 【任务1】 无核与有核对照 自身前后对照 自身前后对照 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。 完整性 ②变形虫切割实验是如何设置对照实验的？ 既设置有核与无核对照，又设置了自身前后对照(进行核移植)。 细胞是个统一的整体，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。 哺乳动物成熟的红细胞(120 d)和几乎不含细胞质的精子(37℃环境中活动精子存活4～8 h)的寿命为什么不长？ 核质相互依存、不可分割。只有细胞核或细胞质，代谢会减弱甚至停止，所以这样的细胞寿命很短。 拓展 细胞是一个统一的整体 9 帽 柄 假根 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 伞藻的形态主要是看“帽”的形态 探究细胞核的功能 【任务1】 (含细胞核) 菊花形 伞形 伞藻——单细胞藻类 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 探究细胞核的功能 【任务1】 伞帽 伞柄 假根 细胞核 伞帽的形状与 无关，与 有关。 伞柄 假根 ①结论： 伞藻的嫁接实验 ②该实验是否有对照？ 本实验既有相互对照，又有自身对照。 ③若只做伞藻嫁接实验，能否得出“伞帽的形状由细胞核决定” 这一结论？为什么？若不能，说明理由并设计实验进一步探究。 不能。无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响。 伞藻的形态(伞帽)受细胞核控制。 结论： 如何进一步设计实验增加说服力？ 结合以上资料1-4 归纳概括细胞核具有什么功能呢？ 探究细胞核的功能 【任务1】 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 不能。无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响。 伞藻核移植实验 伞藻核移植实验 探究细胞核的功能 【任务1】 细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”。 功能： 实验名称 结论 归纳 美西螈核移植实验 伞藻嫁接与核移植实验 变形虫分割与核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验 细胞核控制着黑色素的形成、肤色的遗传 细胞核控制着细胞的分裂和分化 细胞核控制着细胞的生命活动(生长、分裂、再生) 细胞核控制着生物体的形态结构(伞帽)的遗传 细胞核控制细胞的遗传 细胞核控制细胞的代谢 2.分析细胞核的功能 细胞代谢的主要场所是细胞质，细胞核是细胞代谢的控制中心 二、细胞核的功能 结构 功能 决定 细胞核有着怎样的结构呢？ 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？ 14 阅读教材P56回答下列问题 回忆细胞核的功能是什么？ 1.细胞核主要由哪些结构构成？各部分有什么作用？ 2.何为染色质？它的主要成分是什么？3.染色质与染色体有什么关系？ 概述细胞核的结构 【任务2】 核膜 核仁 染色质 （不连续的双层膜，把核内物质与细胞质分开） （实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，大分子物质进出细胞核的通道） （与rRNA的合成以及核糖体的形成有关） （主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体，染色质是DNA的主要载体） 核孔 概述细胞核的结构 【任务2】 1.细胞核主要由哪些结构构成？各部分有什么作用？ 外膜 内膜 核膜 ①双层膜（把细胞质与核内物质分开） ②核膜不是连续的，上有小孔——核孔 ③核膜外膜与内质网膜直接相连 ④核膜外膜上附着有核糖体 ⑤离子、较小的分子通过核膜进出细胞核 核孔 ①实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 ②小分子物质，某些蛋白质、RNA等大分子物质选择性进出的通道，但DNA不能通过核孔出来。 ③核孔的数量与细胞代谢强度有关 概述细胞核的结构 【任务2】 【任务2】 细胞代谢越旺盛，核仁越大、越明显，核孔数目越多 1.细胞核主要由哪些结构构成？各部分有什么作用？ 核糖体 核孔 外膜 内膜 核膜 核孔 核孔复合体 核孔复合体 拓展：核孔不是孔，是一种运输蛋白，对物质进出细胞具有选择性 概述细胞核的结构 【任务2】 染色质（分裂间期） 染色体（分裂期） 解螺旋 高度螺旋化 蛋白质 DNA分子 思考：原核细胞没有核，为什么其生存不受影响，这从反面说明了细胞核中真正起作用的物质是什么? DNA 2.何为染色质？它的主要成分是什么？ 3.染色质与染色体有什么关系？ 同种物质在细胞不同时期的两种存在状态，前者呈细长丝状，后者呈圆柱状或杆状，易被碱性染料染成深色 19 过渡：为什么细胞核能控制细胞的遗传和代谢呢？结构决定功能，下面我们来看看细胞核有哪些结构？ （生看细胞核结构图自学） 生：细胞核包括核膜，核孔，核仁以及染色质 师：细胞核外侧有膜结构包被，分为两层：内膜和外膜（外膜上有大量的核糖体），它是分隔了谁呢？ 生：分隔了细胞核与细胞质 师：内外两层核膜在某些地方融合形成开孔，即核孔，它是核质交流的通道。核仁是细胞核中间球状小体，它与rRNA以及核糖体的形成有关，并且在细胞分裂中会周期性的消失和重建。 师：图中哪些结构是染色质呢？（被染成深色的部分）请同学自学54页内容，然后回答染色质主要由哪两种物质构成？它由什么特性？染色质和染色体的关系是如何的？（学生看书自学） 生：染色质由DNA和蛋白质构成，在细胞内成丝状 师：染色质是DNA的主要载体，在细胞的分裂中十分重要，我们经常要利用显微镜来观察，但它十分细，不易观察，因此我们要将它进行染色，用什么染料？ 生：碱性染料 师：染色质可以被碱性染料染成深色，故此得名染色质。那么染色体在细胞中呈什么形态呢？（杆状）（对照染色质和染色体的结构图）染色质由DNA 圈裹蛋白质形成的长丝状，当细胞分裂时染色质随着细胞核的裂解逐渐螺旋形成了杆状的染色体。染色体和染色质到底是什么关系呢？（师利用皮筋套演示染色质和染色体的转化过程） 生：染色体和染色质是同种物质在细胞不同时期的不同形态 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 物质合成 能量转化 信息交流 代谢 遗传 储存着 细胞核 染色质 细胞核是遗传信息库 是细胞代谢和遗传的控制中心 功能 4.细胞核结构与功能相适应 总结 细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系 细胞 细胞核 染色质 DNA 线粒体 叶绿体 含少量DNA 含少量DNA 染色质只存在于真核细胞的细胞核中 注 意 模型是人们为了某种特定的目的而对认知对象所作的一种简化和概括性 的描述。形式包括 、 、和 等。 物理模型 概念模型 数学模型 物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 思考：细胞的显微照片是不是物理模型。 不是！ 尝试制作真核细胞的三维结构模型 【任务3】 物理模型 数学模型 概念模型 22 判断以下内容分别属于什么类型的模型？ 物理模型 。 概念模型 。 数学模型 。 A B C D E B E A C D 尝试制作真核细胞的三维结构模型 【任务3】 总结：有关遗传的几个名词 遗传信息库： DNA 核苷酸（碱基）排列顺序 染色体 细胞核 生物体中的遗传物质： 细胞中遗传物质： 遗传信息： 遗传物质的主要载体： 核酸 病毒的遗传物质： DNA或RNA 构建网络 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 DNA和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体 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 练习与应用·概念检测 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.下列关于细胞核的叙述，错误的是( ) 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，所以它是细胞的控制中心 C D 5．下列关于细胞核结构和功能的叙述，正确的是(　　) A．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 B．染色质和染色体是两种不同的物质 C．核孔是DNA、RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性 D．核膜是单层膜，把核内物质与细胞质分隔开 小本p170 A 9．图甲为伞藻细胞模式图的一部分，图乙为伞藻细胞核模式图。请依据所提供的材料，回答下列问题：   (1)图甲中所示结构④的主要成分是__________，核糖体除了位于⑦所在的位置之外，还可位于________(填序号)上。遗传物质DNA除存在于细胞核外，还存在于图甲的________(填序号)结构中。 (2)图乙细胞核中合成RNA后经过________(填数字)进入细胞质并与核糖体结合。3所示结构的基本支架是________________。 小本p171 纤维素和果胶 ⑧⑨ ①② 5 磷脂双分子层 (3)细胞核只存在于伞藻的“假根”中，细胞质主要存在于伞藻的“帽”中，当伞藻的“帽”长到一定大小时，就不再继续长大，而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说，细胞分裂与细胞核、细胞质体积的比例有关，当细胞核的体积与细胞质的体积比值太小时，细胞就会发生分裂；反之，就不会发生分裂。请设计一个实验证明上述假说，写出实验思路。______________________ ___________________________________________________。 嫁接不同大小的“帽”以改变细胞核与细胞质体积之比，并观察细胞的分裂情况 练习与应用·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。 【提示】 $