内容正文:
第三章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
一、细胞核的分布及数目
【讨论1】是不是所有细胞都有细胞核?
原核细胞没有真正的细胞核,但是有拟核。
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。
【讨论2】是不是所有细胞都只有一个细胞核?
双小核草履虫有2个细胞核;骨骼肌细胞有多个细胞核。
大核负责营养代谢,小核负责生殖
问题探讨
核移植
取核
去核
胚胎移植
母牛丙
母牛乙
母牛甲
产崽
克隆技术——小牛的三个“母亲”
克隆牛的性状与母牛乙几乎一模一样的,这说明了什么?
思考
说明克隆牛的性状是由细胞核决定的。
实验1:美西螈核移植实验
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
二、细胞核的功能
实验结论
美西螈的肤色遗传受细胞核控制
实验分析
缺少对照组
实验1:美西螈核移植实验
白美西螈胚胎细胞
黑美西螈卵细胞
取核
去核
核移植
重组细胞
发育
白美西螈
二、细胞核的功能
实验结论
美西螈的肤色遗传受细胞核控制
对照试验
实验2:蝾螈受精卵横缢实验
蝾螈的受精卵
开始分裂
发育
(慢)
发育
(快)
实验结论
实验分析
(无核与有核)
(对无核者重新挤入核)
蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
无核不分裂
有核分裂
实验既有相互对照,又有自身前后对照。
二、细胞核的功能
操作:用头发将蝾螈的受精卵横缢,并保证一边有核一边无核
实验3: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。
实验结论
实验分析
实验既有相互对照,又有自身前后对照。
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
二、细胞核的功能
已合成的蛋白质仍发挥作用
无核的变形虫还能生活一段时间,为什么?
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
实验4:伞藻嫁接与核移植实验
帽
(伞形)
帽
(菊花)
柄
柄
假根
假根
二、细胞核的功能
去帽的伞藻还能长出帽的形状,从整体结构上分析,它与哪个结构有关?
假设1:与“假根” 有关
假设2:与“柄” 有关
假设3:与“柄” 和“假根”都有关
无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响。
实验分析:
伞柄
伞帽
假根
细胞核
伞帽的形状与 无关,与 有关。
伞柄
假根
实验结论:
(1)嫁接实验
二、细胞核的功能
(2)核移植实验
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
可排除假根中其他物质的作用
结论:
实验优点:
伞藻核移植实验
二、细胞核的功能
二、细胞核的功能
实验名称 分析方法 细胞核的功能
自变量 对照方式 直接结论 推论
牛体细胞移核
美西螈
胚胎细胞移核
伞藻
嫁接-移核
蝾螈受精卵
横缢-挤核
变形虫
切割-移核
控制变形虫摄食等生命活动
控制蝾螈细胞的分裂分化
控制美西螈肤色的遗传
控制伞藻帽形的遗传
控制遗传
控制代谢
前后对照
核的有无
前后对照
相互对照
核的种类
核的种类
相互对照
前后对照
核的有无
相互对照
前后对照
前后对照
核的种类
控制牛性状的遗传
细胞核控制着细胞的代谢和遗传,是细胞的“控制中心”。
细胞核的功能
遗
传
代
谢
蝾螈受精卵横缢实验
美西螈核移植实验
变形虫切割实验
伞藻嫁接、核移植实验
核膜
双层膜,平行不连续,有核孔
每层膜都是磷脂双分子层和蛋白质组成的生物膜
外膜部分与内质网相连
把核内物质与细胞质分开
离子、小分子物质(具有选择透过性)一般通过核膜进出细胞核
1
2
3
4
三、细胞核的结构
核孔
1
2
代谢旺盛的细胞,核孔数多
3
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
核孔复合体:核孔不是一个孔,由多种蛋白质构成的复杂结构
三、细胞核的结构
作为生物大分子(RNA、蛋白质等)选择性进出细胞核的通道
注意:DNA不能出细胞核
细胞代谢旺盛,说明细胞正在大量合成蛋白质,需要细胞核内DNA转录生成大量mRNA,mRNA通过核孔进入细胞质进行翻译,所以核孔数量较多
核仁
与某种RNA(rRNA)的合成和核糖体的形成有关
蛋白质合成旺盛的细胞,核仁较大
原核生物有核糖体,其核糖体的形成与核仁无关,因为原核生物没有核仁。
1
2
3
三、细胞核的结构
原核细胞的核糖体在细胞质中通过蛋白质和rRNA的组装形成的
染色质
容易被碱性染料甲紫(龙胆紫)溶液或醋酸洋红液染成深色
1
2
主要由DNA和蛋白质组成
三、细胞核的结构
遗传物质的主要载体
3
DNA是遗传信息的载体
DNA
蛋白质
染色质
染色体
染色质与染色体的关系:
染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
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。
染色质
染色体
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不同时期的两种形态
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 ,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
注意:细胞核不是细胞代谢的中心,细胞代谢的中心是细胞质(或细胞质基质)
细胞是一个统一的整体
1.特点
①细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧。
②各组分之间分工合作成为一个统一的整体。
2.地位
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。
四、构建模型
1.模型的概念
人们为了某种____________而对认识对象所做的 一种简化的____________。
特定目的
概括性描述
这种描述可以是定性的,也可以是定量的。
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:照片不是物理模型
②数学模型
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。
四、构建模型
课堂小结
结构
功能
相适应
双层膜,把核内物质与细胞质分开
与rRNA合成及核糖体形成有关
核与质之间物质交换和信息交流
DNA和蛋白质组成,高度螺旋化后形成染色体。
核膜
核孔
核仁
染色体
遗传信息库
细胞代谢和遗传的控制中心
细胞核
克隆猴“中中”和“华华”(视频)
Lavf58.33.100
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