内容正文:
第3章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
光镜下的细胞
电镜下的细胞
细
胞
核
一个核(大部分)
眼虫
变形虫
神经细胞
口腔上皮细胞
多个核(少部分)
骨骼肌细胞
没有核(极少数)
哺乳动物成熟的红细胞
是否所有的细胞都有细胞核?且都只有一个细胞核?
高等植物成熟的筛管细胞
一、细胞核的功能
【资料1】
变形虫去核及核移植实验
细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动。
3.分析资料,能得出什么结论?
细胞核控制细胞进行正常的生命活动。
一、细胞核的功能
【资料2】
蝾螈受精卵横缢实验
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?
没有细胞核,细胞就不能分裂、分化
细胞核控制细胞的分裂(增殖)和分化
一、细胞核的功能
【资料3】
黑色美西螈
白色美西螈
一、细胞核的功能
【资料3】
黑美西螈胚胎细胞
白美西螈卵细胞
取核
去核
核移植
重组细胞
发育
黑美西螈
1.美西螈皮肤颜色是由什么物质决定的?
1.表皮细胞合成黑色素的过程是由细胞核还是细胞质控制的?
美西螈的皮肤颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。
细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。
实验改进
黑美西螈胚胎细胞
白美西螈卵细胞
去核
取核
核移植
重组细胞
发育
白美西螈
一、细胞核的功能
【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。
Ⅰ.伞藻的嫁接实验
伞柄
伞帽
假根
细胞核
Ⅱ.伞藻的核移植实验
4.说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质?
细胞核
母牛甲:取卵细胞去核
早期胚胎
植入母牛丙子宫
克隆牛
母牛乙:从体细胞中取出核
说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。
细胞核
一、细胞核的功能
【资料5】
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?
是
5.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.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!
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
细胞核控制着细胞代谢和遗传,是细胞的控制中心!
推 出
代谢
遗传
二、细胞核的结构
(与rRNA 的合成以及核糖体的形成有关)
核膜
(主要由DNA 和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体)
(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)
(双层膜,把核内物质与细胞质分开)
核仁
染色质
核孔
核膜
(双层膜,把核内物质与细胞质分开)
二、细胞核的结构
1.成分:
2.功能:
主要是脂质和蛋白质
①屏障作用,把核内物质与细胞质分开
②控制物质出入,小分子(氨基酸等)进出细胞核的通道
核孔
(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)
1.本质:
2.功能:
多种蛋白质构成的复杂结构
作为大分子物质(如RNA、蛋白质)进出细胞核的通道。
细胞代谢越旺盛,核孔数量越多。
具有选择性
二、细胞核的结构
(与rRNA 的合成以及核糖体的形成有关)
核仁
蛋白质合成旺盛的细胞,核糖体数目多,核仁体积大
思考: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。
(主要由DNA 和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体)
染色质
染色质是极细的丝状物,因容易被碱性染料染成深色而得名。
(甲紫溶液或醋酸洋红)
染色质与染色体的关系
电镜下的染色质
光镜下的染色体
染色质与染色体的关系
染色质
染色体
高度螺旋、缩短变粗
解开螺旋、恢复细长丝状
(细胞分裂时)
(细胞分裂即将结束时)
染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
DNA
遗传信息
由亲代细胞传递给子代细胞,
保证亲子代细胞遗传性状一致性
“蓝图”
控制
控制中心
是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
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
注意:细胞代谢的中心是细胞质(或细胞质基质)
课堂小结
是遗传物质贮存和复制的场所
科学方法:建构模型
模型是人们为了给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。
概念
2.模型的类型
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
DNA双螺旋结构模型
注意:照片不是物理模型
减数分裂染色体变化的模型
②数学模型
用字母、数字及符号建立起来的公式以及数学图像、图表等描述事物特征及其内在联系的数学表达式。
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。
判断下列模型分别属于哪种模型?
Nt=N0λt
物理模型
物理模型
真实结构
数学模型
数学模型
概念模型
照片、标本=对象本身,
没有进行简化或概括
一、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
C
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
D
二、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。
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,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。
1.科学家将甲羊的乳腺细胞核植入乙羊的去核卵细胞中构建重组细胞,由其发育成的小羊与甲羊性状几乎一致,这说明细胞中遗传的控制中心是 ( )
A.细胞膜 B.细胞质
C.细胞壁 D.细胞核
D
1.细胞核是真核细胞遗传和细胞代谢的控制中心。下图是细胞核结构示意图,下列相关叙述正确的是 ( )
A.①是遗传物质的主要载体
B.②容易被碱性染料染色
C.③是由单层膜构成的结构
D.④是大分子物质自由进出的通道
A
2.(2024·柳州高一检测)最新研究表明,60岁以上人群有1%会出现房颤,其致病机制是核孔复合物的运输障碍。核孔复合物是细胞核膜上沟通核质与胞质的窗口,由内外两层膜的局部融合所形成,可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体。下列相关分析合理的是
( )
A.DNA、蛋白质等大分子物质通过核孔复合物进出细胞核
B.细胞膜对物质的通过有选择性,核孔对物质的通过没有选择性
C.代谢旺盛的细胞中,核孔复合物的数量一般较多
D.细胞核是细胞代谢和遗传的主要场所
C
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