3.3+细胞核的结构和功能-课件-2025-2026学年高一上学期必修1（2019）

该高中生物学课件聚焦细胞核的结构与功能，以克隆牛、克隆羊多莉及克隆猴“中中”“华华”等实例导入，通过问题探讨引发兴趣，再结合美西螈核移植、蝾螈受精卵横缢等经典实验资料，构建从功能探究到结构解析的知识支架，帮助学生建立逻辑脉络。 该课件亮点在于融合生命观念（结构与功能观，如染色质与染色体的形态功能关联）、科学思维（实验对照设计与数据分析，如技能训练中细胞存活数据讨论）及探究实践（合作分析实验资料、制作真核细胞三维模型）。学生能深化对细胞核控制代谢和遗传的理解，教师可依托实例与活动提升教学效率。

第3节 细胞核的结构和功能 第3章 细胞的基本结构 1 (一)教学目标 1.阐明细胞核的结构和功能。 2.根据对细胞整体与局部的认识，尝试制作真核细胞的三维结构模型。 3.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。 (二)教学重点和难点 2.教学难点 1.教学重点 制作真核细胞的三维结构模型。 (1)细胞核的结构和功能。 (2)制作真核细胞的三维结构模型。 问题探讨 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? 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”。 问题探讨 克隆羊 伊恩·威尔穆特 克隆羊的谛造者： 导入新课 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”。 研究人员提取了同一个猕猴胎儿的部分体细胞，提取了细胞核，植入了若干个摘除了细胞核的卵母细胞，克隆得到的“中中”和“华华”两姐妹， 除了个头略有差异，几乎没有分别。这说明什么问题呢？ 一.细胞核的功能 光学显微镜下的细胞 电子显微镜下的细胞 是不是所有细胞都 有细胞核？ 1.真核细胞的细胞核数目 一个细胞核： 两个以上细胞核： 无细胞核： 哺乳动物成熟的红细胞，高等植物成熟的筛管细胞 多数动植物细胞 骨骼肌细胞、双核草履虫等 小组讨论：3分钟 资料1：美西螈核移植实验 合作探究 阅读课本P54-55的四则资料分析，完成各资料相应讨论题。描述资料中实验的研究思路与过程。3分钟 2.思考·讨论 ①.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？这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？ ②.两种美西螈核移植实验存在什么缺陷？应如何补充？ 资料3：变形虫去核及核移植实验 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 资料2：蝾螈受精卵横缢实验 ①.从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系? ①.从资料3可以得出什么结论? ①.伞藻形态结构特点取决于细胞核还是细胞质？ ②.整个实验最突出的试验设计思想是什么？怎么对照的？围绕什么对照？ ②.人成熟的红细胞还能生长分裂吗？为什么？ ②.设计伞藻核移植实验的目的是什么？由资料4可以的出什么结论？ 一.细胞核的功能 胚胎细胞 核移植 去核 取核 黑美西螈 白美西螈 卵细胞 黑美西螈 资料1：美西螈核移植实验 b.体色与细胞核有关。 a.该实验没有设置对照组。 资料1：美西螈核移植实验 a.表皮细胞内黑色素与皮肤颜色有关 ②.美西螈核移植实验存在什么缺陷？应如何补充？ b.应将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中，形成重组细胞进行培养作为对照。 ①.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？这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？ ②.两种美西螈核移植实验存在什么缺陷？应如何补充？ 卵细胞 核移植 取核 去核 黑美西螈 白美西螈 胚胎细胞 白美西螈 取核 胚胎细胞 核移植 去核 黑美西螈 白美西螈 卵细胞 黑美西螈 应将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中，形成重组细胞进行培养作为对照。 发育(慢) 发育(快) 横溢 蝾螈的受精卵 开始分裂 继续分裂 有核 无核 不分裂 分裂 有核 挤一个核到 无核的一边 实验组 对照组 资料2：蝾螈受精卵横缢实验 整个实验中都设计了对照。 分隔后两部分的对照，自身前后的对照。 都是围绕细胞核有无而对照的。 ②.整个实验最突出的实验设计思想是什么？怎么对照的？围绕什么而对照？ 发育(慢) 发育(快) 横溢 蝾螈的受精卵 开始分裂 继续分裂 有核 无核 不分裂 分裂 有核 挤一个核到 无核的一边 实验组 对照组 没有细胞核，细胞就不能分裂和分化。 ①.从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系? 思考讨论 变形虫 不能摄食;无应激性;高尔基体,内质网退化。 能正常生活 正常 资料3：变形虫去核及核移植实验 细胞核是细胞生命活动的控制中心 ①.从资料3可以得出什么结论? 不能，因为人成熟红细胞无细胞核 思考讨论 ②.人成熟的红细胞还能生长分裂吗？为什么？ 伞藻是一种大型的单细胞海生绿藻，细胞长6～9cm，可分为“帽”、柄和假根3部分，细胞核在基部。 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 帽 柄 假根 帽 伞形帽 伞藻作为实验材料的优点： 是大型的单细胞绿藻，易操作；伞帽形态差异明显，易区分；容易嫁接。 菊花形帽 a.伞藻嫁接实验 甲 乙 丙 丁 甲柄 乙柄 丙 丁 伞形帽 菊花形帽 伞形帽 菊花形帽 ①.伞藻嫁接实验能否说明伞藻帽的形状遗传由细胞核决定？ 不能，因为伞藻的帽也有可能是由假根中，除细胞核外的其他物质或结构决定 伞藻嫁接实验证明了伞藻的形态结构与假根部分有关。 细胞质中有少量的DNA a.伞藻嫁接实验 甲 乙 丙 丁 甲柄 乙柄 丙 丁 ②.你将如何设计实验来证明伞藻伞帽的形状是由假根中的细胞核决定的？ 伞形帽 菊花形帽 伞形帽 菊花形帽 除去核 b.伞藻核移植实验 取出核 移植核 ③.核移植实验说明伞藻帽的性状遗传由谁决定？ 细胞核 菊花形帽 伞形帽 菊花形帽 ④.伞藻核移植实验存在什么缺陷？应如何补充？ 伞藻核移植实验 菊花伞藻的细胞核 伞形伞藻的细胞核 ④.伞藻核移植实验存在什么缺陷？应如何补充？ 该实验没有设置对照组。 23 资料1： 美西螈核移植实验 结论：美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的 资料4： 伞藻嫁接与核移植实验 结论：生物体形态结构的建成与细胞核有关系 资料2： 蝾螈的受精卵横缢实验 结论：没有细胞核，细胞就不能分裂、分化 资料3： 变形虫去核及核移植实验 结论：变形虫的生命活动受细胞核控制 细胞核控制着细胞的代谢和遗传， 细胞核控制生物性状的遗传 细胞核控制生物的代谢 一.细胞核的功能 是细胞的“大脑”或“控制中心” 24 实验名称 结论 美西螈核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验 变形虫去核及核移植实验 伞藻嫁接与核移植实验 美西螈的肤色是由细胞核控制的 细胞核控制着细胞的分裂、分化 细胞核是细胞生命活动的控制中心 生物体形态结构由细胞核决定 结论：细胞核控制着细胞的遗传和代谢。 遗传 遗传 代谢 代谢 实验小结 结构 功能 决定 二.细胞核的结构 核膜 核孔 思考：下列哪个细胞上的核孔数目较多？ A:口腔上皮细胞 B:口腔唾液腺细胞 染色质 双层膜，把核内物质与细胞质分开。 核仁 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体 蛋白质和RNA可以通过核孔进出细胞核，但也有选择性 代谢旺盛的细胞中，核孔数目多 思考：大分子物质通过核孔进出细胞核，需要穿过膜的层数是多少? 蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积相对大，核仁数目相对多。 存在于细胞分裂间期 常与内质网相连，其上有核孔 二.细胞核的结构 染色质 主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体 细胞核中有DNA。DNA和蛋白质紧密结合成染色质。 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 细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。 细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在新形成的细胞核里。 因此，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 细胞核 电子显微镜下的细胞核 核膜 核孔 核仁 染色质 电子显微镜下显示胰腺细胞核 30 染色体 DNA 蛋白质 染色质 三.染色质和染色体 同一种物质在不同时期的两种形态 1.染色质和染色体的联系 吧 染色质 染色体 不同点 形 态 存在时期 相同点 成 分 特 性 联 系 细长丝状 棒状、杆状 分裂间期 分裂期 主要是DNA和蛋白质 易被（碱性染料）染成深色 同一种物质在不同时期的两种形态 染色质 (细胞分裂间期) 染色体(细胞分裂期，光学显微镜下清晰可见) 高度螺旋、变短变粗 解开螺旋、恢复细长丝状 2.染色质和染色体的比较 染色质 (细胞分裂间期) 染色体 (细胞分裂期，光学显微镜下清晰可见) 2.染色质和染色体的比较 在真核细胞中，蛋白质合成的场所在核糖体上， 如何理解蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积相对大，核仁数目相对多？ 而核仁与核糖体的形成有关， 蛋白质合成旺盛的细胞需要较多的核糖体， 故细胞核中会出现大核仁或多核仁以满足生命活动的需要。 1.误认为“细胞核是具有双层膜的细胞器” 四.有关细胞核的六个误区 2.误认为“核孔数量及核仁大小是固定不变的” 核孔是通道，物质通过核孔不穿过膜结构 细胞核不是细胞器，是具有双层膜的细胞结构。 核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关， 如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。 3.误认为“物质通过核孔需穿过2层膜” 四.有关细胞核的六个误区 4.细胞核并不是细胞代谢的中心， 细胞质中也有遗传物质，也控制生物的部分性状。 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心， 5.生物的性状并不是都由细胞核控制， 细胞代谢的主要场所是细胞质基质 如：线粒体的DNA与叶绿体的DNA。 也叫细胞质遗传。 6.真核细胞并不是都具有一个细胞核， 如：①双小核草履虫有2个细胞核， ②人的骨骼肌细胞中的细胞核可达数百个， ③哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等没有细胞核。 五.旁栏思考 同一个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？ 课本第56页思考题： 同一个生物体内所有细胞的“蓝图”（DNA）是一样的。 是细胞分化的结果。 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 细胞核的功能较为全面的阐述应该是： 六.模型建构 1.什么是模型？ 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。 六.模型建构 ①.物理模型是以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。 2.模型形式有： 形式：物理模型、概念模型、数学模型等。 ②.概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型， ③.数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 如:对真核细胞结构共同特征的文字描述; 如数学坐标图；数学公式；表格等。 如DNA分子的双螺旋结构模型，细胞膜的流动镶嵌模型; 七.技能训练 为了研究细胞核是否为活细胞所必需，一位生物学家做了这样的实验。 他研究了100个细胞，把每个细胞都分成两部分，一部分含有细胞核，另一部分没有细胞核。所有的细胞都放在一定的条件下培养。 1.他得到下面的实验数据。 讨论2.对有核的细胞也有部分死亡，作如何解释。 讨论1.如果你是这位生物学家，你怎样解释上述数据？能得出什么结论？ 细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的。 ①.实验操作中使部分细胞遭到损伤，导致部分细胞死亡； ②.细胞自身的正常凋亡。 七.技能训练 七.技能训练 讨论4.但是没有细胞核的细胞也能存活几天的原因。 讨论3.没有细胞核的细胞不能长期生存的原因？ 因为细胞核控制细胞的正常生命活动和代谢作用 因为细胞质中已经有去核前，细胞核控制合成的蛋白质和mRNA等物质，仍在发挥作用。 讨论5.单独的细胞核不能生存的原因。 因为失去了细胞质中营养物质和能量的供应。 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 七.技能训练 2.通过回答以上三个问题，可以得出细胞核与细胞质的关系。 ①.无细胞核、只有细胞质的细胞不能长期生存， ②.细胞核不能脱离细胞质而独立生存， ③.细胞核与细胞质两者相互依存 是因为细胞核控制细胞的生命活动和代谢作用。 是因为细胞核在生命活动中所需的营养物质和能量均由细胞质中供应。 说明细胞只有保持细胞的完整性，才能正常地完成各项生命活动。 细胞核 的结构 和功能 功能 结构 1.细胞核是遗传信息库 核膜 染色质: 核仁: 核孔: :双层膜（有核孔） 主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关) (实现核质之间物质交换和信息交流) (蛋白质和RNA可以通过核孔进出细胞核) (染色质和染色体:同种物质, 存在形态不同.) 课堂总结 2.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心. 3. 细胞核内行使遗传功能的是（ 　） A. 核膜　　B. 核孔 C. 染色质　D. 核仁 1. 科学家将雌性黑鼠乳腺细胞核移入白鼠去核的卵细胞中，待发育成早期胚胎后移入褐鼠的子宫。该褐鼠产下的小鼠的毛色和性别分别为（ ） A. 黑鼠、雌性 B. 褐鼠、雌性 C. 白鼠、雌性 D. 黑鼠、雄性 A 课堂练习 2. 染色体的主要化学成分是（ 　 ） A.DNA和RNA　B.DNA和蛋白质　C.RNA和蛋白 D.蛋白质和脂质 B C 4. 下列关于细胞核的说法，不正确的（ 　　 ） A.细胞核是遗传物质储存的场所 B.细胞核控制细胞的代谢和遗传 C.细胞核位于细胞的正中央，故它是细胞的控制中心 D.DNA主要存在于细胞核内 C 课堂练习 5. 细胞核中，实现核质间频繁的物质交换和信息交流的结构是（ 　 ） A. 核膜 B. 核仁 C. 核孔 D. 核质 C 再 见 $