3.3细胞核的结构和功能-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修一

该高中生物学课件聚焦“细胞核的结构和功能”，通过克隆牛流程问题导入，引导学生分析美西螈核移植、蝾螈受精卵横缢等经典实验，构建细胞核控制代谢和遗传的认知，再结合核膜、核孔等结构解析，帮助学生形成结构与功能相适应的生命观念，搭建“功能探究—结构解析—整体认知”的学习支架。 其亮点在于以科学思维培养为核心，通过实验对照设计（如美西螈实验补充对照）、小组合作讨论（分析实验结论与评价）及真核细胞三维模型制作，落实探究实践要求。课堂小结系统梳理结构与功能，练习针对性强，助力学生深化生命观念，教师可直接利用丰富案例与活动设计提升教学效率。

探索生物课堂 3.3细胞核的结构和功能 Time：2025.11 第3章 细胞的基本结构 目标素养 通过分析细胞核控制生物性状和发育的作用，培养基于事实和证据进行演绎与推理的科学思维，理解对照实验的作用 通过分析探究细胞核功能的几个经典实验，阐明细胞核的功能，认同细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 通过资料分析和探究活动，阐明细胞核的结构及功能，进一步形成结构与功能相适应的生命观念 通过制作真核细胞三维结构的模型，形成模型与建模的科学思维方法，提高科学探究的实践能力 2 重点难点 02 01 难点 细胞核的结构 细胞核的功能 制作真核细胞三维结构模型 重点 细胞核的功能 细胞核的结构 3 01 新课导入 问题探讨 新课讲授 细胞核的功能 细胞核的结构 细胞是一个统一的整体 制作真核细胞三维结构模型 课堂小结 课堂练习 02 03 04 目录 4 01 问题探讨 新课导入 产崽 问题探讨 核移植 取核 去核 胚胎移植 母牛丙 母牛乙 母牛甲 体细胞核 去核卵细胞 重组细胞 早期胚胎 小牛？ 讨论：克隆牛的性状与母牛乙几乎一模一样的，这说明了什么？ 说明克隆牛的性状是由细胞核决定的 体细胞 卵细胞 细胞分裂 子宫 克隆牛 02 细胞核的功能 细胞核的结构 细胞是一个统一的整体 制作真核细胞三维结构模型 新课讲授 细胞核的功能 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无细胞核外，真核细胞都有细胞核 1.所有真核细胞都有细胞核吗？ 高等植物成熟的筛管细胞 哺乳动物成熟的红细胞 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 大核 小核 细胞核的功能 2.所有真核细胞都只有一个细胞核吗？ 绝大多数真核细胞只有１个细胞核 双小核草履虫有2个细胞核 人的骨骼肌细胞有多个细胞核，可达数百个 人的骨骼肌细胞 只有１个细胞核 细胞核具有什么功能？ 双小核草履虫 细胞核的功能 资料1 美西螈核移植实验 黑色美西螈 白色美西螈 胚胎细胞 去核 取核 核移植 发育 黑色美西螈 重组细胞 卵细胞 细胞核的功能 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？ 表皮细胞合成黑色素的过程是由细胞核控制的还是由细胞质控制的? 根据实验结果,你能得出什么结论? 试对该实验作出评价 细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的 美西螈的皮肤颜色由皮肤表皮细胞内的黑色素决定 表皮细胞内合成了黑色素，使皮肤呈黑色 不能合成黑色素的，皮肤呈白色 美西螈皮肤颜色的遗传受 控制 细胞核 实验评价：缺乏对照实验 小组合作，讨论下列问题： 细胞核的功能 黑色美西螈 白色美西螈 胚胎细胞 取核 去核 核移植 发育 白色美西螈 重组细胞 根据已有实验,设计对照实验 小组合作，讨论下列问题： 卵细胞 细胞核的功能 对照实验 继续分裂 发育(快) 发育(慢) 细胞核的功能 资料2 蝾螈受精卵横缢实验 将一个细胞核挤到无核的一半 不分裂 分裂 蝾螈受精卵 有核 无核 开始分裂 横缢 小组合作，讨论下列问题： 从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系? 没有细胞核，细胞就不能分裂、分化 正常胚胎 继续分裂 发育(快) 发育(慢) 细胞核的功能 资料2 蝾螈受精卵横缢实验 将一个细胞核挤到无核的一半 不分裂 分裂 蝾螈受精卵 有核 无核 开始分裂 横缢 小组合作，讨论下列问题： 根据实验结果,你能得出什么结论? 试对该实验作出评价 结论：蝾螈的细胞分裂、分化受 控制 细胞核 评价：既有相互对照，又有自身前后对照 (对无核者重新挤入核) (无核与有核对照) 正常胚胎 细胞核的功能 能消化已吞噬的食物、但不能摄食、对刺激无反应、细胞器退化 摄食、对刺激有反应、失去的伸缩泡能再生、能生长、分裂 去核 核移植 生命活动恢复 变形虫 切割 无核 有核 资料3 变形虫切割实验 细胞核的功能 小组合作，讨论问题： 分析资料3,根据实验结果,你能得出什么结论? 试对该实验作出评价。 结论：变形虫的 等生命活动受　　　控制  细胞核 分裂、生长、再生、对刺激的反应 评价：既有相互对照 ，又有自身前后对照 (无核与有核对照) (进行核移植） 细胞核的功能 资料4 伞藻嫁接与核移植实验 伞藻是单细胞生物,由“帽”、柄和假根三部分构成,其中细胞核位于基部。伞藻的再生性很强,即伞帽被切除之后,短时间内就能够生出新的伞帽。 “假根”（内有细胞核） 伞藻的“帽”的形态由柄决定还是由假根决定? 细胞核的功能 ①伞藻嫁接实验 去帽 嫁接 培养 细胞核 伞藻的“帽”的形态由假根决定 伞藻的“帽”的形态由柄决定还是由假根决定? 假根既有细胞核又有细胞质,伞帽形态和细胞核有关还是和细胞质有关?要解决该问题要怎样设计实验？ 细胞核的功能 ②伞藻核移植实验 去帽 移核 移核 去帽 伞藻核移植实验：可排除假根中其他物质（细胞质）对实验的影响 结论：伞藻的伞帽形态由 控制 细胞核 细胞核的功能 整理四个实验： 实验名称 结论 细胞核功能 美西螈核移植实验 伞藻嫁接与核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验 变形虫切割实验 细胞核控制着细胞的代谢和遗传,是细胞的“控制中心” 细胞核的功能： 美西螈皮肤颜色的遗传是由细胞核控制的 伞藻的伞帽形态由细胞核决定 蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制 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 细胞核控制遗传 细胞核控制代谢 细胞核的结构 细胞核能控制细胞的代谢和遗传，与细胞核的结构分不开 核膜 核仁 染色质 核孔 细胞核的结构 核膜 1.结构 一.核膜 双层膜 外膜上附着许多核糖体,与内质网膜相连 核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行 核膜不是完全连续的,其上具有核孔 外膜 内膜 细胞核的结构 一.核膜 2.功能 起屏障作用,把核内物质与细胞质分开 控制离子和小分子物质进出细胞核，具有选择透过性 蛋白质（进核） RNA（出核） 核内合成的DNA和染色质不能通过核孔到细胞质中（出核） 细胞核的结构 核孔 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 二.核孔 1.功能 细胞代谢强度越旺盛，核孔数量越多 讨论：核孔具有选择透过性吗? 有 2.特点 细胞核内 细胞核的结构 核仁 三.核仁 1.功能 2.特点 与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关 在细胞分裂的过程中周期性的消失与重建 细胞代谢越旺盛，核仁越大，数量不变 核仁被破环→rRNA合成受阻→影响核糖体的形成→进而影响蛋白质的合成 讨论：核糖体的形成一定与核仁有关吗？ 原核生物没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关 细胞核的结构 四.染色质 染色质 容易被碱性染料染成深色 1.组成 主要由DNA和蛋白质组成 DNA是遗传信息的主要载体，因此染色质是遗传信息的主要载体 2.特性 讨论：染色质与染色体是什么关系？ 2.功能 细胞核的结构 四.染色质 项目 染色质 染色体 不同点 存在时期 形态 相同点 成分 特性 功能 关系 分裂间期(分裂结束) 分裂期（分裂时） 细丝状 圆柱状或杆状 主要是DNA和蛋白质 容易被碱性染料染成深色 遗传信息的主要载体 同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态 阅读教材，填写表格 细胞核的结构 四.染色质 蛋白质 DNA 染色体 染色质 染色质 染色体 高度螺旋化、缩短变粗 解螺旋、恢复细丝状 分裂间期 分裂期 细胞核的结构 细胞核的结构 根据此图，结合教材内容，说明细胞核能控制细胞的代谢和遗传的原因 尝试归纳细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系，填入下图 细胞 细胞核 染色质 DNA 细胞核的结构 细胞核的染色质中的DNA上储存着遗传信息 遗传信息 五.细胞核能控制细胞的代谢和遗传的原因 细胞核控制细胞的 遗传 保证 亲子代细胞在遗传上的稳定性 细胞分裂 亲代细胞 子代细胞 传递 遗传信息 细胞生命活动的”蓝图” 比喻 细胞 依据 物质合成能量转化信息交流 生长 发育 衰老 凋亡 完成 进行 细胞核控制细胞的 代谢 细胞核功能:细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 细胞是一个统一的整体 科学现象： 现象1 将草履虫处理为细胞核和去核草履虫两部分,经过一段时间适宜培养后,细胞核死亡,而去核草履虫仍能存活一段时间。 现象2 没有细胞核的真核细胞,既不能生长也不能分裂,如哺乳动物成熟的红细胞,人工去核的细胞一般不能存活太久。 根据现象归纳细胞核和细胞质的关系: 细胞核与细胞质是相互依存、不可分割的关系 细胞核控制细胞质的代谢和活动,细胞质又为细胞核提供物质和能量 细胞是一个统一的整体 细胞的各个部分并不是彼此孤立的,而是相互联系、协调一致地构成有机的统一整体 1.从结构上看 细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通 内质网广泛地分布在细胞质中,既与核膜相连,又与细胞膜相连,从而将细胞膜、细胞质、细胞核连为一体 内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可通过囊泡相互转化 细胞是一个统一的整体 2.从功能上看 细胞各部分结构的功能虽不相同,但这些结构相互联系、分工合作、协调一致,共同完成各项生命活动 3.从调控上看 细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。核内DNA通过控制蛋白质的合成调控细胞的各项生命活动 细胞是一个统一的整体 4.从细胞核与细胞质的关系上看 细胞核不能脱离细胞质而独立生存,这是因为细胞核调控生命活动时所需的物质和能量均由细胞质提供 无核的细胞质也不能长期生存,这是由细胞核的功能决定的 细胞核与细胞质是相互依存、不可分割的关系,说明细胞只有保持结构的完整性,才能正常地完成各项生命活动 细胞是一个统一的整体 细胞 基本的生命系统 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 进化产物 生物与环境长期相互作用的结果 生物体代谢和遗传的基本单位 生物体结构的基本单位 制作真核细胞三维结构模型 1.科学方法——构建模型 概念：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 模型形式：物理模型、概念模型、数学模型等 制作真核细胞三维结构模型 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 沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型 真核细胞三维结构模型 注意：照片不是物理模型 制作真核细胞三维结构模型 数学模型 用来表达生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图，依实验数据绘制的柱状图、饼图等 制作真核细胞三维结构模型 概念模型 以图示、文字、符号等组成的流程图形式，对生物的生命活动规律、机理进行描述、阐明 2.尝试制作真核细胞的三维结构模型 制作真核细胞三维结构模型 视频 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 03 课堂小结 课堂小结 04 课堂练习 课堂练习 1.下列关于染色质和染色体的说法错误的是（       ） A．支原体和酵母菌分别含有的是染色质和染色体 B．染色质和染色体都主要是由脱氧核糖核酸和蛋白质组成的 C．染色质是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质 D．染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种状态 A 课堂练习 2.下列关于细胞核结构和功能的叙述，正确的是（       ） A．伞藻嫁接实验和核移植实验都能独立地证明伞藻帽的形状由细胞核控制 B．核仁与mRNA的合成有关，无核仁的细胞也可能是真核细胞 C．核膜可与内质网膜相连，代谢越旺盛的细胞，核孔数量越多 D．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢中心和遗传的控制中心 C 课堂练习 3.下图表示细胞核及周围物质的部分结构示意图，①—④代表相关结构，下列叙述错误的是（　　） A．结构①与该细胞核糖体的形成有关 B．结构②主要由DNA和蛋白质组成 C．结构③把核内物质与细胞质分开 D．结构④是大分子物质自由进出的通道 D 课堂练习 4.如图为真核生物的细胞核及其周围部分结构的亚显微结构模式图。下列分析正确的是（　　） 除了哺乳动物成熟的红细胞，真核细胞中至少含有一个细胞核 结构1由4层磷脂双分子层构成，可附着核糖体 代谢旺盛的细胞中结构2较多，人心肌细胞的核孔数量比口腔上皮细胞多 结构4是核仁，是细胞核中储存遗传物质的主要场所 C 同 学 们 再 见 Time：2025.11 Lavf58.20.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.35(fixed_gap:False) $