3.3 细胞核的结构和功能课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞核的结构与功能，从不同真核细胞的细胞核数量差异导入，衔接细胞基本结构知识，通过结构组成列表、功能总结及注意事项搭建学习支架，含“细胞核的结构”视频辅助理解。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观）、科学思维（建模与实验分析）和探究实践（实验设计），如模型建构（物理模型、概念模型）、经典实验（伞藻核移植等对照设计）及针对性检测题。助力学生形成科学思维，教师可高效开展教学。

第3节 细胞核的结构和功能 第3章 细胞的基本结构 绝大多数真核细胞只有一个细胞核 哺乳动物 成熟红细胞 没有细胞核 高等植物 成熟的 筛管细胞 草履虫 多个细胞核 口腔上皮细胞 洋葱鳞片内表皮细胞 骨骼肌细胞 一个细胞核 2个 (大核, 小核) 数百个 用光学显微镜观察细胞，我们很容易能够看到细胞核。绝大多数真核细胞只有一个细胞核，比如我们的口腔上皮细胞以及洋葱鳞片内表皮细胞。 当然也有特殊情况，比如高等植物成熟的筛管细胞（右边）和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞是没有细胞核的。而草履虫和人体的骨骼肌细胞，有多个细胞核。 作为细胞的重要组成成分，科学家开展了许多实验去探索细胞核的功能。 一. 细胞核的结构和功能 细胞核的结构(视频) 一. 细胞核的结构和功能 1. 细胞核的结构和功能 核膜 RNA　 核糖体 核孔 DNA和蛋白质 存在状态 遗传信息库 代谢和遗传 DNA是遗传信息的载体； 染色质是遗传物质的主要载体，次要:线粒体和叶绿体 【注意】细胞核并非细胞代谢的中心，细胞代谢的中心是细胞质基质。 核孔具有选择性。 (蛋白质、RNA可以通过，DNA不能通过核孔) 细胞代谢越旺盛，核孔数越多，核仁越大。 核孔不是一个孔，是由多种蛋白质构成的复杂结构 【检测】如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述错误的是（     ） A．①主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同状态 B．若该细胞核内的②被破坏，该细胞蛋白质合成将不能正常进行 C．③在细胞周期中发生周期性变化，其主要成分是磷脂和蛋白质 D．核膜是双层膜，对进出细胞核的物质没有选择性 D 核膜在功能上具有选择透过性，因此对核质间的物质交换也有选择性。 染色质与染色体之间的关系(视频) ①染色质/染色体易被碱性染料染成深色; ②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。 ③染色体上的DNA贮存着遗传信息。 染色质与染色体 碱性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液) 细丝状 圆柱状、杆状 【检测】以下有关染色质的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①染色质是真核细胞中DNA的唯一载体。 ( ) ②染色质仅由DNA和蛋白质组成。( ) ③细胞分裂间期只有染色质，没有染色体。( ) ④染色质和染色体是同种物质在不同时期的不同存在状态。( ) ⑥硝化细菌无染色体，只能在DNA水平上产生可遗传变异。( ) ⑥碱性染料易将染色质着色，不易将细胞中的其他结构着色。( ) ⑦基因可能在染色体上,也可能存在于其他场所。( ) × 叶绿体和线粒体中也有DNA。 × 还有其他成分，如转录因子等。 √ √ √ √ √ 哺乳动物成熟的红细胞 精子细胞 (无核寿命短) (质少寿命短) 【理解】细胞是个统一的整体 【结论】细胞质与细胞核相互依存，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。 细胞既是生物体结构的基本单位, 也是生物体代谢和遗传的基本单位。 【思考1】原核生物细胞代谢和遗传的控制中心是什么？ 原核细胞没有细胞核，代谢与遗传的控制中心是拟核。 【思考2】同一生物体内所有细胞蓝图一样吗？为什么体内细胞的形态结构功能如此多样？ 一样。 基因的选择性表达 DNA是遗传信息的载体，遗传物质储存在DNA中。而DNA是染色质（体）的组成成分，染色质位于细胞核中，因此我们可以知道，细胞核是遗传信息库。 同时我们可以发现，DNA储存着遗传信息，DNA在细胞核中，所以细胞核的另一个功能就是：细胞核是遗传信息库。 10 【检测】下列有关细胞核结构和功能的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。 ①所有真核细胞都有细胞核。( ) ②细胞核的主要结构有核膜、核仁和核孔。( ) ③生物大分子可以通过核孔自由进出细胞核。( ) ④不同细胞的细胞核的核孔数量不同。( ) ⑤细胞核是mRNA合成和加工的主要场所。( ) ⑥蓝藻细胞具有细胞核且DNA分子呈环状。( ) ⑦核膜是真核细胞中除线粒体、叶绿体外唯一的双层膜结构。( ) ⑧没有细胞核的细胞既不能生长也不能分裂。( ) ⑨核孔是核质之间物质交换和信息交流的通道。( ) ⑩细胞核中物质代谢所需的原料都要依赖于细胞质。( ) × 哺乳动物成熟的红细胞、筛管细胞无核。 × 细胞核是遗传信息库，主要结构应包含染色质。 √ √ √ × 哺乳动物成熟的红细胞可以生长，不分裂。 × DNA不可以，其他物质也不是自由进出， 核孔运输也具有选择性。 × 加工是在细胞质中完成 √ × 蓝藻是原核生物，细胞内无核膜包被的细胞核 二. 建构模型 (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 注意: 照片不是物理模型 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定性或定量描述。 1.模型概念: 2.模型的类型: DNA双螺旋结构模型 注意: 科学性是第一位的，其次是模型的美观性 细胞膜结构的电镜照片 (2)数学模型: 指用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等。 如分别用文字或图像描述蛇鼠的数量变化关系 二. 建构模型 2.模型的类型: (种群“J”形增长的数学模型公式) (3)概念模型: 二. 建构模型 2.模型的类型: 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。 【检测】模型建构是一种重要的科学研究方法。下列有关模型建构的叙述正确的是（    ） A．在设计并制作模型时，首先应考虑模型是否美观 B．利用橡皮泥制作的真核细胞三维结构模型属于物理模型 C．沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于数学模型 D．拍摄口腔上皮细胞的照片，能直观反映其特征，属于概念模型 B 是否科学 物理模型 拍摄口腔上皮细胞的照片，能直观反映其特征，不属于模型，为细胞真实情况的反应 三. 细胞核功能的探究 (1)黑白美西螈核移植实验 ①实验过程: ②实验结论: 美西螈皮肤颜色的遗传受________控制。 核移植 黑色美西螈 细胞核 该实验无对照组, 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进行培养作为对照, 增强实验的说服力。 ③实验分析: 三. 细胞核功能的探究 正常 细胞核　 细胞分裂、分化 该实验既有相互对照(无核与有核对照), ③实验分析: (对照组) (实验组) 又有前后自身对照(对无核者重新挤入核) (对照组) (实验组) (对照组) (实验组) (对照组) (实验组) 【检测】为了探究细胞核的功能,科学家进行下图所示的实验:实验①:用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能分裂。实验②:b部分分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤到不能分裂的a部分,结果a部分开始分裂、分化,进而发育成胚胎。 下列叙述不正确的是(　　)。A.实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关B.实验①中,b部分属于对照组,a部分属于实验组C.实验②中的a部分与实验①中的a部分不能形成对照D.实验获得的胚胎a与胚胎b所含有的遗传信息一般相同 C 【检测】下图所示为科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验，该实验最能说明（　　） A．细胞质控制着细胞的遗传特性 B．细胞核控制着细胞的遗传特性 C．细胞质与细胞分裂、分化密切相关 D．细胞核与细胞分裂、分化密切相关 D 该实验主要研究的是细胞分裂、分化，即细胞的代谢问题，没有涉及到遗传问题，故得不出细胞核还是细胞质控制着细胞的性状 由实验结果分析可知，有细胞核的部分进行分裂和分化，细胞核与细胞分裂、分化有关. (3)变形虫切割实验 ①实验过程: ②实验结论: 变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受________控制。 细胞核 该实验既有相互对照(无核与有核对照), ③实验分析: 三. 细胞核功能的探究 (对照组) (实验组) (对照组) (实验组) 又有自身前后对照(进行核移植) (对照组) (实验组) 若伞藻形态由假根控制 若伞藻形态由柄控制 结论: 伞藻的形态由假根控制。 细胞核？细胞质？ √ 伞形 菊花形 三. 细胞核功能的探究 (4)伞藻嫁接与核移植实验 ①伞藻嫁接实验过程 我们去除两种伞藻的伞帽，并交换它们的柄。 如果伞藻的形态是由假根控制的话，【会长什么样的伞帽呢？】请XXX同学。 如果伞藻的形态是由柄控制的话，那长出来的伞帽应该相反。 而根据实验结果，新长出的伞帽的形态和它的假根的类型是相同，说明，【伞藻的形态是由假根控制的。】 假根既有细胞核，又有细胞质，我们需要再进行实验，才能知道控制伞藻形态的具体是什么。 21 丙 丁 结论: 伞藻的形态结构的建成主要由 控制。 细胞核 三. 细胞核功能的探究 (4)伞藻嫁接与核移植实验 ②伞藻核移植实验过程 【思考】为什么进行核移植实验？ 伞藻核移植实验可排除 的作用, 从而证明是 控制伞藻“帽” 的形状。 假根中其他物质 细胞核 【检测】伞藻结构可分为帽、柄和假根三部分。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接实验，结果如下图。实验结果表明（     ） A．细胞核和细胞质在结构上没有联系 B．伞帽形态结构的建成与假根有关 C．伞藻中的核是细胞多种代谢活动的场所和进行生命活动所必需的 D．伞藻是海生的多细胞藻类且伞帽形态差异明显 B 再生出的伞帽类型与细胞质无关，据此无法判断细胞核和细胞质在结构上有没有联系. 伞藻中的核是细胞代谢和遗传的控制中心，而多种代谢活动的场所主要是细胞质基质. 伞藻是单细胞藻类，且伞帽形态差异明显 【检测】科学家在单细胞伞藻幼体嫁接的实验中，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。下列有关评价合理的是(　　) A.该实验证明了细胞核是遗传的控制中心 B.该实验证明了细胞核是代谢的调控中心 C.欲证明细胞核的功能，需进一步进行实验 D.该实验证明了细胞质是遗传的控制中心 解析: 假根中既有细胞核，也有细胞质，该实验不能排除细胞质的影响。应该进一步进行伞藻核移植实验，可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。 C 1.“三步法”书写实验步骤 (1)材料分组编号 ①选材的句式: “选取生长状况相同的某种动物若干”或 “选取长势相同的某种植物若干”等。 ②分组的句式: “随机均分为X组”。 ③编号的句式: “编号为A、B……组”或“编号为甲、乙……组”。 (2)对实验组与对照组施以不同的处理(控制变量) 实验组“用适量的某溶液”处理，对照组“用等量的蒸馏水(或生理盐水或清水)”处理，且“每组都在相同且适宜的条件下培养(或饲养)”或“观察相同的时间”。 (3)实验结果的观察与记录 “一段时间后，观察(现象)或测量(数据)，做好记录(并计算出平均值)”。 2. 实验结果和结论的表达 探究性实验的每一个结果和结论一般都用: “若(如果)……，则(就)……”来描述。 (先写结果，进而得出结论) 【周测四15(3)】瘦素是一种由脂肪组织分泌的蛋白质类激素。人们之前普迪认为它进入血液循环后会参与糖、脂肪及能量代谢的调节，促使机体减少摄食，增加能量释放，抑制脂肪细胞的合成。进而使体重减轻。现欲利用以下材料，设计实验探究“瘦素”能否控制动物的食欲以及能否起到减肥作用。 ①材料用具: 大鼠若干、普通饲料、一定剂量的“瘦素”溶液、生理盐水，其他所需条件均满足。 ②实验步骤: 第一步， ； 第二步，甲组每天注射一定剂量的“瘦素”溶液，乙组每天注射等量的 ； 第三步， ； 第四步，一段时间后，观察大鼠的食欲状况，称量并统计各组大鼠的体重。 第四步，实验结果预测与分析: (1) ; (2) ; (3) 。 在相同且适宜的条件下分别饲养一段时间， 选取生长状况相同的大鼠若干，随机均分为两组，并编号为甲、乙 生理盐水 若甲组大鼠的食欲和体重均大于乙组, 则说明“瘦素”能增加食欲以及起到增肥作用 若甲组大鼠的食欲和体重均小于乙组, 则说明“瘦素”能减少食欲以及起到减肥作用 若甲组大鼠的食欲和体重均与乙组相当, 则说明“瘦素”对食欲以及体重无影响 【检测】判断下列说法的正误 (1)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。(　　) (2)染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。(　　) (3)细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心。(　　) (4)所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核。(　　) (5)蓝细菌无细胞核，也无核糖体。(　　) (6)细胞是生物体代谢和遗传的基本单位。(　　) (7)细胞核是细胞的控制中心，所以要在细胞的最中央。(　　) × √ × × × √ × × 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 细胞核细胞代谢的控制中心，细胞代谢的中心是细胞质基质 【检测】核孔复合物（NPC）结构是细胞核的重要结构，近日施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构，取得了突破性进展，通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分，下列叙述正确的是（　　） A．附着NPC的核膜为双层膜结构，且可以与内质网膜相联系 B．哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少，因此代谢较弱 C．非洲爪蟾NPC只允许大分子物质通过 D．NPC对于细胞核与细胞质间蛋白质、DNA等大分子的进出具有选择作用，且不消耗能量 A 非洲爪蟾NPC允许大分子物质和小分子物质通过 哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，因此不含NPC NPC是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，需要消耗能量，而DNA不能通过 【检测】如图1是细胞核的结构模式图，图2是以动物受精卵为实验材料进行的实验。下列有关叙述正确的是（     ） A．图1中①是双层膜，将核内物质与细胞质分隔开；②是核仁，是细胞代谢和遗传的中心 B．图1中⑤表示高尔基体，参与构成细胞的生物膜系统；结构④主要由DNA和蛋白质组成 C．图2实验①说明了细胞核对细胞质的重要性，实验②说明了细胞质对细胞核的重要性 D．图2实验结果可以说明细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动，细胞是最基本的生命系统 D （2025·广东·高考真题）罗伯特森（J．D．Robertson）提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是（     ） A．化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇 B．据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质 C．电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构 D．细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性 D 科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验，证明细胞膜具有流动性，该结论在罗伯特森用电镜观察之后，不属于该模型提出的基础 （2024·江苏·高考真题）图中①~④表示人体细胞的不同结构。下列 相关叙述错误的是（    ） A．①~④构成细胞完整的生物膜系统 B．溶酶体能清除衰老或损伤的①②③ C．③的膜具有一定的流动性 D．④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关 A 完整的生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，而图中①是线粒体，②是内质网，③是高尔基体，④是囊泡，故①~④不能构成细胞完整的生物膜系统 Lavf57.83.100 Lavf55.33.100 $