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

细胞核的结构和功能 第三章 第3节 第三章 细胞的基本结构 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”? (1课时) 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几乎一模一样的猴子“中中”和“华华”。 【每课3分钟—新课引入】 学习 目标 01 02 03 通过对细胞核结构和功能相关资料的分析,运用归纳与概括、演绎与推理等方法,阐述细胞核的功能(科学思维) 通过设计实验,探究细胞核在细胞生命活动中的作用,培养科学探究能力和创新思维(科学探究) 掌握细胞核的结构和功能,理解细胞核作为细胞代谢和遗传控制中心的重要意义(生命观念) 04 通过我国科学家对克隆猴的研究,激发学生的科研热情,鼓励学生对祖国的科研工作贡献自己的力量(社会责任) 3 【探究活动一】细胞核的功能 【任务一】 阅读教材P54-55资料1、4,思考并回答相应的问题: 1.资料1中美西螈的皮肤颜色与表皮细胞内黑色素的合成有关,这一合成 过程是由细胞核控制的,还是细胞质控制的? 2.资料4说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质? 核移植技术 卵细胞 胚胎细胞 重组细胞 黑色美西螈 白色美西螈 取核 去核 资料1 美西螈核移植实验 讨论1 :这一合成过程是由细胞核控制的,还是细胞质控制的? 美西螈的皮肤颜色(肤色的遗传)是由细胞核控制的 美西螈的皮肤颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。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。 结论: 为了使实验结论更具有说服力,对该实验应如何改进? 核移植技术 卵细胞 胚胎细胞 重组细胞 黑色美西螈 白色美西螈 取核 去核 美西螈的皮肤颜色(肤色的遗传)是由细胞核控制的 问题1: 结论: 资料4:伞藻嫁接实验和核移植实验 伞藻是海生的单细胞藻类,细胞长2~5cm,可分为“帽”、“柄”和“假根”3部分,细胞核在假根部位。常见伞藻有两种,一种是菊花帽,一种是伞形帽。 研究发现,伞澡具有非常强的再生能力,比如人为去掉伞藻的帽,过一段时间后,柄上会长出新的帽;人为切断伞藻的柄,还可以再接回去。 资料4:伞藻嫁接实验和核移植实验 “柄”决定 “假根”决定 “柄”和“假根”决定 问题2:去掉帽的伞藻能长出新的帽,是由伞藻的哪部分结构决定的,你能提出什么假设? 伞柄 帽 假根 细胞核 嫁接实验 现有菊花帽伞藻和伞形帽伞藻若干,请根据假说,设计实验进行探究 “柄”决定 “假根”决定 “柄”和“假根”决定 菊花帽 伞形帽 菊花帽 伞形帽 其它形状的帽 伞帽的形状与 有关,与 无关。 伞柄 假根 结论: 资料4:伞藻嫁接实验和核移植实验 核移植实验 伞藻“帽”的形态遗传是由细胞核控制的 结论: 伞藻核移植实验 问题3:假根中既有细胞核也有细胞质,到底是谁决定伞藻帽的再生?能不能设计一个实验来进一步探究? 换核 资料4:伞藻嫁接实验和核移植实验 【任务二】 阅读教材P54-55资料2、3,思考并回答相应的问题: 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? 2.分析资料3你可以得出什么结论? 【探究活动一】细胞核的功能 资料2.蝾螈受精卵横缢实验 蝾螈的受精卵 无核 分裂 不分裂 开始 分裂 发育 (快) 发育 (慢) 有核 讨论2:蝾螈的受精卵的分裂和分化与什么结构有密切关系? 蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制 结论: 挤进1个核 变形虫 分割 无核部分 有核部分 正常生活 失去的伸缩泡还能再生 取核 资料3.变形虫的切割、核移植 能消化已吞噬的食物,但不能摄取食物,对外界刺激不再发生反应;电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等 死亡 死亡 变形虫 分割 无核部分 有核部分 能消化已吞噬的食物,但不能摄取食物,对外界刺激不再发生反应;电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等 正常生活 失去的伸缩泡还能再生 取核 恢复正常 及时植入核 资料二 资料3.变形虫的切割、核移植实验 讨论3:变形虫的生长分裂、摄食、对刺激有反应与什么结构有密切关系? 结论: 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 死亡 资料1(黑白美西螈的核移植实验) 资料4(伞藻的嫁接与核移植实验) 美西螈肤色遗传受细胞核控制 伞藻形态的遗传受细胞核控制 细胞核控制细胞的遗传 资料2(蝾螈横缢实验) 资料3(变形虫切割实验) 细胞分裂、分化等受细胞核控制 细胞摄食、生长等受细胞核控制 细胞核控制细胞的代谢 细胞核是控制中心 归纳总结: 1.下列有关细胞核实验的说法,正确的是( ) A.将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到白色美西螈去核的卵细胞中,该重组细胞发育成白色美西螈 B.用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,有核的一半能分裂,无核的一半不能分裂 C.将变形虫切成有核与无核的两半,无核的一半仍能消化已吞噬的食物,说明细胞质控制细胞的摄食等活动 D.伞形帽伞藻的假根和菊花形帽伞藻的柄嫁接,新生成的“帽”为伞形,证明伞藻“帽”的形状由假根和伞柄共同控制 课堂练习 B 黑色 与假根有关 细胞核 “中中”和“华华”几乎一模一样,是因为两只猴子有着一样的“控制中心”,精确地指挥和调控着猴子细胞的各项生命活动。 【情境再续】 资料5:19世纪中后期,科学家通过改进的光学显微镜观察到:细胞核外有边界(即核膜),核内有致密的核仁;同时发现细胞分裂时,核内会出现易被碱性染料染色的细丝状物质,后被命名为染色质。 二、探究细胞核的结构 【任务三】请仔细阅读下列资料5、6,找出细胞核的相关结构: 资料6:20世纪30年代后,科学家逐步观察到细胞核的精细结构:确认核膜为“双层膜结构”,并发现膜上的核孔(明确核孔是核质物质交换的通道);阐明染色质的化学本质是“DNA与蛋白质的复合物”,以及其在细胞分裂时螺旋化形成染色体的过程,揭示核仁与核糖体RNA(rRNA)合成、核糖体组装的关系。 核膜 层膜,把 与 与 分开 核孔 双 核内物质 细胞质 物质交换和信息交流 二、探究细胞核的结构 细胞核各结构有什么功能? 课本P56图3-10 【任务三】根据资料,并结合教材56页文字,完成下列问题: 实现 之间频繁 的 核质 核孔结构模型 选择透过性 【拓展】核孔结构复杂,至少由50种蛋白质构成,称为核孔复合体,大分子凭借自身的核定位信号与核孔复合体蛋白质(主要是中央运输蛋白)上的受体结合而实现物质运输过程。 核孔 某些蛋白质可进入核孔 某些RNA可出核孔 DNA不能出核孔! 核膜 层膜,把 与 与 分开 核孔 实现 之间频繁 的 双 核内物质 细胞质 核质 物质交换和信息交流 二、细胞核的结构 1.细胞核各结构有什么功能? 课本P56图3-10 与某种 的合成以及 的形成有关 核仁 染色质 RNA 核糖体 由 和 组成, DNA是 的载体 DNA 蛋白质 遗传信息 DNA 染色质 蛋白质 染色体 何为染色质?它的成分是什么? 课本P56 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。 染色质与染色体是什么关系? 二、探究细胞核的结构 【任务三】根据资料,并结合教材56页文字,完成下列问题: 高度螺旋化、 缩短,变粗 解开螺 旋,变细变长 二、细胞核的结构 思考1:细胞核内行使遗传功能的结构是什么? 思考2:细胞代谢程度与核仁大小、核孔数量有什么关系? 思考3:所有细胞中核糖体的形成都与核仁有关? 染色质 思考4:所有细胞都有细胞核吗? 二、细胞核的结构 神经细胞的细胞核 更大 更多 胰腺细胞的细胞核 思考2:细胞代谢程度与核仁大小、核孔数量有什么关系? 代谢旺盛的细胞,核仁更大,核孔更多 二、细胞核的结构 思考2:细胞代谢程度与核仁大小、核孔数量有什么关系? 代谢旺盛的细胞,核仁更大,核孔更多 思考3:所有细胞中核糖体的形成都与核仁有关? 原核细胞没有核仁,其核糖体的形成与核仁无关 思考1:细胞核内行使遗传功能的结构是什么? 染色质 HW (H) - 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 思考4:所有细胞都有细胞核吗? 原核细胞: 没有细胞核 真核细胞: DNA 遗传信息 由亲代细胞传递给子代细胞,保 证亲子代细胞在 上的稳定性 “蓝图” 控制 控制中心 遗传 是 ,是细胞代谢和遗传的控制中心。 遗传信息库 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 遗传物质贮存和复制场所 注意:细胞代谢中心≠细胞代谢的控制中心 结合细胞核的结构,对细胞核功能较全面的阐述是: 细胞核是细胞代谢的控制中心,而细胞质基质是才是细胞代谢的中心 2.如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法正确的是( ) A.图中②为核孔,是大分子物质进出细胞核的通道 B.蛋白质合成旺盛的细胞核孔数目多,有利于DNA和RNA进出 C.原核生物和真核生物最本质的区别是有无细胞器 D.任何细胞核糖体的形成都与细胞核内的④有关 DNA不能通过核孔 ④是核仁,与核糖体的形成有关,原核细胞没有核仁 原核生物和真核生物最本质的区别是有无以核膜为界限的细胞核 课堂练习 A 1.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( ) 当堂检测 3.下列关于细胞核的说法,不正确的是( ) 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 4.下列关于真核细胞结构和功能的叙述中,错误的是( ) A.细胞膜能控制物质进出与膜上转运蛋白的种类和数量有关 B.真核细胞的代谢中心和遗传的控制中心都是细胞核 C.叶绿体和线粒体都是能进行能量转化的含有核酸的细胞器 D.溶酶体能分解衰老或损伤的细胞器与其内部含有多种水解酶有关 29 5.伞藻是一种单细胞生物,由伞帽、伞柄和假根三部分构成,细胞核位于假根内。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,如图所示。下列叙述错误的是( ) A.图中再生出的伞帽①为菊花形、②③为伞形 B.图1实验可以说明伞帽形态与假根有关 C.图2实验排除了细胞质对伞帽形态结构的影响 D.图1和图2说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核 当堂检测 1. 2. 3.D 4. B 5.A 31 作业布置: 1.课时练第三节细胞核的结构和功能的探索一二 2.以彩泥为实验材料,小组合作制作真核细胞的三维结构模型 32 6.如图为细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答下列问题: (1)除了高等植物成熟的筛管细胞和_等极少数细胞没有细胞核以外,真核细胞都有细胞核。 (2)图中4为_,与某种RNA的合成以及_的形成有关。 (3)图中[ ]_是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道。 (4)细胞核内行使遗传功能的 结构是[ ]_,其只存 在于_中。 哺乳动物成熟的红细胞 核仁 核糖体 2 核孔 3 染色质 真核细胞的细胞核 $