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

第三章 细胞的基本结构 第3节 细胞核的结构和功能 1 01 02 03 学习目标 运用结构与功能观,认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。（生命观念） 运用模型与建模,制作真核细胞的三维结构模型,掌握模型制作的方法。（科学思维） 通过对细胞核功能的实验分析,体验实验设计、方案实施过程,掌握对照的设置方法。（科学探究） 克隆牛的三个“妈妈” 情景一： ？ 母奶牛乙 母奶牛甲 母黄牛丙 刚出生的小牛 体细胞核 重组细胞 去核的卵母 细胞 早期胚胎 为什么出生小牛虽然是母黄牛丙生的，但是却长得却和母奶牛乙几乎一样？ 这与细胞的哪种结构有关？ 说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。 01 细胞核的分布 合作探究一：是否所有的细胞都有细胞核？有细胞核的细胞是否都只有一个细胞核？ 神经细胞 洋葱表皮细胞 口腔上皮细胞 光学显微镜观察下面细胞，最容易看到是细胞的 结构。 细胞核 哺乳动物成熟的 红细胞 高等植物成熟的 筛管细胞 草履虫细胞 骨骼肌细胞 大肠杆菌细胞 (无核) (无核) (多核) (2个核) (无核，有拟核区域) 说明： 1.并非所有真核细胞都有细胞核(高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无细胞核)，原核细胞没有真正的细胞核，但是有拟核。 2.并非所有细胞都只有一个细胞核（如双小核草履虫有2个细胞核；骨骼肌细胞有多个细胞核）。 3.细胞核并非都位于细胞中央。 01 细胞核的分布 02 细胞核的功能 合作探究二：请同学们自主阅读教材P54-55，小组合作思考讨论完成问题。 1、黑白美西螈的核移植实验结论？该实验有何不足？如何改进？ 2、蝾螈受精卵的横缢实验结论？该实验是如何设置对照的？ 3、变形虫的切割及核移植实验结论？该实验是如何设置对照的？ 4、伞藻嫁接实验结论？该实验有何不足？伞藻核移植实验结论？该实验有何优点？ 02 细胞核的功能 1、美西螈的核移植实验 核移植技术 胚胎细胞 卵细胞 重组细胞 美西螈的肤色遗传受细胞核还是细胞质控制？ 细胞核 该实验的设计严谨吗？ 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。 02 细胞核的功能 2、蝾螈受精卵的横缢实验 无核 有核 分裂 不分裂 开始分裂 发育（快） 发育（慢） 从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制！ 请从对照角度分析此实验的严谨之处 本实验既有相互对照，又有自身的前后对照 无核与有核对照 对无核者重新挤入核 02 细胞核的功能 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 分析资料3你可以得出什么结论？ 变形虫的生长、分裂、再生、应激性是由细胞核控制的。 相互对照 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 02 细胞核的功能 4、伞藻嫁接与核移植实验 帽(菊花形) 帽(伞形) 柄 假根 柄 假根 伞藻是一种单细胞生物，真核？原核？ 伞藻的形态主要是看“帽”的形态 “假根”（含细胞核） 02 细胞核的功能 ①该实验是否有对照？ ②能否得出“伞帽的形状由细胞核决定” 这一结论？为什么？ 本实验既有相互对照，又有自身对照。 假根中细胞质也有可能决定了伞帽的形状。 帽 柄 假根 你能设计一个实验来进一步探究吗? 伞藻嫁接实验： 02 细胞核的功能 伞藻核移植实验： 伞藻的形态(伞帽)受细胞核控制。 结论： 如何增加说服力？ 综合以上实验分析，你认为细胞核具有什么功能呢？ 02 细胞核的功能 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 A.该实验能说明美西螈的肤色是由细胞核控制的 B.为使实验结论更加准确，应再增加一组对照实验 C.该实验没说明生命活动离不开细胞结构的完整性 D.白色美西螈的细胞质在肤色形成中也发挥一定作用 实战训练 1.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。植入核的卵细胞发育成为黑色美西螈。下列相关叙述不正确的是（ ） 实战训练 2.如图将变形虫切成两半，有核部分能继续生活；取出核，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核也无法生存；去核后及时植入一个细胞核，可恢复正常生活。根据实验结果，下列推测不合理的是( ) A.细胞质能为细胞核维持正常功能 提供物质 B.细胞核能为细胞质维持正常功能提供物质 C.无核部分能短期生存说明核功能可由质替代 D.细胞结构的完整性是变形虫正常生存的基础 03 细胞核的结构 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？ 功能和结构相适应！ 03 细胞核的结构 合作探究三：请同学们自主阅读教材P56，小组合作思考讨论完成问题。 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、细胞代谢与核孔，核仁的关系？染色质与染色体如何相互转化？ 3、染色质与染色体的存在形式对生命活动有何意义？高倍镜下能看到染色体和染色质吗？ 4、细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？用图形表示。 03 细胞核的结构 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 03 细胞核的结构 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、某些蛋白质、RNA等大分子物质选择性进出的通道 3、核孔的数量与细胞代谢强度有关 03 细胞核的结构 核糖体 核孔 外膜 内膜 核膜 核孔 核孔复合体 核孔复合体 核孔不是孔，是一种运输蛋白，对物质进出细胞具有选择性 注 意 03 细胞核的结构 核仁 1、与某种RNA与核糖体的形成有关 2、在细胞分裂的过程中周期性的消失与重建 3、核仁的发达程度与蛋白质合成的旺盛程度有关 染色质 1、组成：主要是DNA和蛋白质 2、容易被碱性染料（甲紫和醋酸洋红）染成深色的物质 细胞代谢越旺盛，核仁越大、越明显，核孔数目越多 03 细胞核的结构 DNA 染色质 蛋白质 染色体 染色质与染色体的关系 03 细胞核的结构 染色质 （间期、末期） 染色体 （前期、中期、后期） 高度螺旋、变短变粗 解开螺旋、恢复细长丝状 染色质与染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 03 细胞核的结构 项目 染色质 染色体 不同点 存在时期 分裂间期 分裂期 形态 极细的丝状 呈圆柱状或杆状 相同点 成分 主要是DNA和蛋白质 特性 易被碱性染料染成深色 功能 遗传物质的主要载体 关系 同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态，转化关系为： 染色质 染色体 高度螺旋化、缩短变粗（分裂时） 解螺旋、成为细丝状（分裂结束） 03 细胞核的结构 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 03 细胞核的结构 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 03 细胞核的结构 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 03 细胞核的结构 细胞既是生物体的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。而细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核中的DNA上储存着遗传信息，是细胞生命活动的“蓝图”。因此，对细胞核功能较全的阐述是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 A．水绵细胞具有核膜与NPC B．NPC组分合成与核糖体密切相关 C．细胞器膜和细胞膜上没有NPC D．DNA和RNA通过NPC运输至核外 实战训练 1.我国科学家施一公等揭示了核孔复合体（NPC）的细胞质环结构，其约由1000个蛋白亚基组成。核孔复合体（NPC）可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。下列相关叙述错误的是（ ） 实战训练 2．核孔复合体镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上，是一种亲水性核质交换通道，既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输。下列叙述错误的是（ ） A．细胞核具有双层核膜，外层核膜可直接与内质网相连 B．蛋白质可通过核孔复合体自由进出细胞核 C．核孔复合体是大分子运输的通道，也可运输小分子物质 D．组成染色质的蛋白质可在细胞质中合成后通过核孔复合体运输进核 3．如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法错误的是( ) A．图中①和⑤的连通，使细胞质和核内物质 的联系更为紧密 B．图中②为核孔，通过该结构不仅可以实现 核质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流 C．若该细胞核内的④被破坏，该细胞蛋白质的合成将不能正常进行 D．细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心 实战训练 04 构建细胞模型 1.概念：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 的概括性的描述。 2.类型 物理模型： 数学模型： 概念模型： 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 公式、曲线图或表格形式 文字描述或概念图等 04 构建细胞模型 （1）物理模型：以 形式直观地表达认识对象的特征。 实物或图画 如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、 流动镶嵌模型等 照片不是物理模型 04 构建细胞模型 （2）概念模型：用 突出表达对象的主要特征和联系。 文字或符号 如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等。 呼吸作用与光合作用模型 真核生物与原核生物模型 04 构建细胞模型 （3）数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。 如：方程式、关系式、“J”形曲线、表格等 公式：F合=m·a 牛顿第二定律: 数学形式 实战训练 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 判断下列模型分别属于哪种模型？ 照片是原型，不是模型！ A．这两种生物细胞的中心体是由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成 B．子规鸟成熟的红细胞没有细胞核和多种细胞器 C．这两种生物细胞的染色体主要由DNA和蛋白质组成 D．科学家在电子显微镜下所拍摄的两种生物细胞质膜结构照片都属于物理模型 实战训练 1．“疫散登南岭，杜鹃开笑颜。子规啼子夜，闲月照闲山”。这首诗中的“杜鹃”和“子规”分别是指“杜鹃花（植物）”和“子规鸟（动物）”。下列有关叙述正确的是（　　） A．通过讨论确定本小组制作的模型形式为物理模型，如用电子显微镜拍摄的照片 B．该细胞含有色素的细胞器只有液泡，但模型制作时可用不同颜色区分细胞不同结构便于观察 C．进一步细化各种细胞结构的制作，如唯一具有双层膜结构的线粒体需要与其他结构有所区分 D．分工制作各部分配件，细胞核内要有高度螺旋化的圆柱状或杆状染色体 实战训练 2．建构模型是生物学习的常见方法，某学习小组尝试制作洋葱鳞片叶外表皮细胞的三维结构模型，以下行为合理的是（ ） $