3.3 细胞核的结构和功能（精品课件）

该高中生物学课件聚焦细胞核的结构和功能，通过克隆牛、美西螈核移植等实例导入，结合问题探讨引导学生思考细胞核的存在及数量，再以蝾螈横缢、变形虫切割等实验资料构建学习支架，帮助学生从现象到本质理解知识点。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观）、科学思维（实验分析与逻辑推理）和探究实践（制作三维模型），通过经典实验资料和高考真题巩固知识，学生能提升科学探究能力，教师可直接利用问题设计和练习提高教学效率。

必修一 分子与细胞 Cell is the basic unit of biological activity, including Cell Membrane, Cytoplasm, nucleus and other basic structures. 第3章 细胞的基本结构 第3节 细胞核的结构和功能 学习目标及重难点： 1.阐明细胞核的结构和功能。 2.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。 3.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。 重点： 细胞核的结构和功能 难点： 理解细胞核是细胞生命系统的控制中心，是细胞结构中最重要的部分 学习重、难点： 问题探讨： 中中和华华 问题探讨： 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，出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样，称之为“克隆牛” 说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。 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？ 母牛甲 体细胞 母牛乙 卵细胞 母牛丙 小牛 重组细胞 去核 取核 移入 问题探讨： 【思考】 1.是否所有的细胞都有细胞核？ 2.有细胞核的细胞是否都只有一个细胞核？ 注意： 1、真核细胞与原核细胞的区别在于有无成形的细胞核 2、不是所有的真核细胞都有细胞核，如高等植物的筛 管细胞和哺乳动物成熟的红细胞 3、通常一个细胞只有一个细胞核，但草履虫细胞有两 个细胞核,人的骨骼肌细胞有数百个细胞核。 小核 大核 一、细胞核的功能： 资料1 美西螈核移植实验 白美西螈 黑美西螈 去核 白美西螈 取核 黑美西螈 核移植 【思考】 1.该实验说明了什么？ 2.你觉得实验有没有要改进的地方或者增加一些实验来增加该实验的说服力？ 把白色的美西螈的核移至到黑色美西螈的去核卵细胞中，是不是所有的美西螈都发育成白色呢？ …… 美西螈皮肤颜色是由细胞核控制的。 蝾螈受精卵的横缢实验 科学家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，有核的一半能分裂，无核的一半则停止分裂。当有核的一半分裂到16~32个细胞时，如果这时将一个细胞核挤到无核的一半，这一半也会开始分裂。最后两半都能发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育得慢一些。 【思考】 1.从资料2看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 2.该实验有没有对照？是否严谨？ 3.结论： 资料2 细胞核控制着细胞的分裂和分化。 没有细胞核，细胞就不能分裂、分化 一、细胞核的功能： 【思考】 1.该实验说明了什么？ 2.可得出什么结论？ 资料3 变形虫切割、去核实验 变形虫 正常生活 植核 将变形虫切成两半，一半有核，一半无核。无核的一半虽然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。有核的一半情况则大不相同，照样摄食，对刺激仍有反应；失去的伸缩泡可以再生，还能生长和分裂。如果用显微钩针将有核的一半的细胞核钩出，这一半的行为就会像上述无核的一半一样。如果及时植入另一个同种变形虫的细胞核，各种生命活动又会恢复。 变形虫的摄食、对刺激的反应、分裂、生长和再生等生命活动都离不开 。 细胞核是细胞生命活动的控制中心。 一、细胞核的功能： 细胞核 资料4 伞藻嫁接和核移植实验 伞藻是一种单细胞生物，由“帽”、柄和假根三部分构成，细胞核在基部。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。（单细胞绿藻） 帽 柄 假根 伞形 菊花形 核 【思考】 1.伞藻嫁接实验说明了什么？ 2.该资料说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质？ 一、细胞核的功能： 伞藻“帽”的形状与假根有关。 取决于细胞核。 【思考】 5.结合克隆牛的实例，你认为生物体性状的遗传与细胞核有什 么关系？克隆牛所有细胞的细胞核是否都来源于母牛乙体细 胞的细胞核。 6.你认为细胞核具有什么功能？ 这说明生物体性状的遗传是由细胞核决定的。克隆牛所有的细胞都来自重组细胞的细胞分裂，其细胞核中的遗传物质与母牛乙的遗传物质相同。 细胞核具有控制细胞代谢与遗传的功能 生命观念——结构与功能观 一、细胞核的功能： 二、细胞核的结构： 核仁 核膜 染色质 核孔 结构：a.双层膜 b.核膜属于生物膜，主要由脂质和 蛋白质组成。 功能：a.把核内物质与细胞质分开 b.具有选择透过性,控制离子和小分 子物质进出细胞 功能：a.实现核质之间频繁的物质交换和信息 交流 双功能：被动扩散和主动运输 双向性：入核转运和出核转运 注意：a.大分子物质进出的通道，如RNA、蛋白质 b.具有选择透过性 c.一般代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多 核仁 功能：与某种RNA的合成及核糖体的形成有关 【思考】 1.同一个体不同细胞核仁的大小完全一样吗？ 2.核糖体的形成一定与核仁有关吗？ 蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积相对较大 不一定。原核细胞没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关 核仁 核膜 染色质 核孔 染色质 组成：主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传 信息的载体 特点：易被碱性染料染成深色。（龙胆紫、醋酸 洋红） DNA、染色质和染色体是什么样的关系呢？ 二、细胞核的结构： 染色质（间期） 染色体（分裂期） 解螺旋 高度螺旋化 蛋白质 DNA分子 DNA、染色质和染色体的关系： 染色质和染色体是细胞中同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。 二、细胞核的结构： 细胞核中谁控制细胞的遗传和代谢的呢？ DNA上贮存着遗传信息。在细胞分裂时，DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。 遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转换和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 细胞核功能较为全面的阐述: 二、细胞核的结构： 细胞的各个部分并不是彼此孤立的，而是相互联系、协调一致地构成一个统一的整体。主要表现在以下几个方面： 细胞的整体性 二、细胞核的结构： （1）从结构上看 ①细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通。 ②细胞器膜、细胞膜和核膜等结构构成完 整的“生物膜系统”。 （2）从功能上看细胞各部分结构的功能虽不 相同，但这些结构相互联系、分工合作、 协调一致，共同完成各项生命活动。 哺乳动物成熟的红细胞和精细胞的寿命都很短，为什么？（提示：从细胞的结构分析） 细胞核与细胞质相互依存，细胞的完整性是细胞完成正常生命活动的前提。 资料一：蛙的脑细胞通常不再分裂，其DNA的合成活性也非常低，而蛙的成熟未受精卵是处于即将开始活跃的DNA合成的状态。把分离出的脑细胞核注射入这种卵细胞时，很快脑细胞核就被活化，开始DNA合成，可见细胞核的活性受到细胞质的支配。 资料二：鸡的红细胞是一种高度分化的细胞，它虽有细胞核，但是不合成DNA，也不合成RNA。将鸡红细胞与一种人的癌细胞融合，融合细胞中的鸡红细胞核被癌细胞的细胞质活化，重新开始DNA复制和RNA合成。 补充资料： 二、细胞核的结构： 三、科学方法 科学方法： 构建模型 模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。可定性，也可定量。如，物理模型、概念模型、数学模型等。 1、物理模型：以实物或图画直观表达认识对象。 2、概念模型： 用文字、图示、符号表达认识对象。 3、数学模型：用数学公式或曲线表达认识对象。 注意： 照片不是模型 课后作业：尝试制作真核细胞的三维结构模型 三、科学方法 四、课堂小结： 【课堂小结】 （染色体和染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态） 巩固提高： 一、判断题： （1）氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜（ ） （2）核孔是生物大分子可以选择性进出的通道（ ） （3）细胞核有两层核膜，其上具有核孔，核孔是DNA进出细胞质的通道（ ） （4）染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。（ ） √ × √ × 巩固提高： 二、选择题 1.下列关于细胞核功能的探究实验，描述错误的是( ) A.美西螈的核移植实验说明细胞核中的遗传物质可控制生物性状 B.蝾螈受精卵的横缢实验说明没有细胞核细胞就不能分裂分化 C.变形虫的切割实验说明细胞核是细胞生命活动的控制中心 D.伞藻的嫁接和核移植实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 A 巩固提高： 2.下列有关细胞核的叙述，正确的是( ) A.哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核 B.用伞藻做验证细胞核功能的实验时不需要移植细胞核 C.蓝细菌细胞的拟核除没有核膜外，其他结构与绿藻细胞的细胞核相同 D.染色质和染色体形态不同，组成成分也不同 3.下列关于细胞核的叙述中错误的是( ) A.哺乳动物成熟红细胞寿命较短与其不含细胞核有关 B.不同细胞中核膜上的核孔数量不同，具体数量与细胞代谢旺盛程度有关 C.核膜在有丝分裂中发生周期性变化，其主要成分是磷脂和蛋白质 D.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢的主要场所 A D 巩固提高： 4.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( ) D 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 5.核孔并不是一个简单的孔洞，而是一组蛋白质以特定的方法排布形成的结构，称为核孔复合体，其选择性的输送机制结构由大量的中央运输蛋白组成。下列叙述正确的是（     ） A．不同类型细胞中的核孔数量差别不大 B．核膜共由2层磷脂分子构成，把核内物质与细胞质分开 C．核孔复合体的存在说明物质进出细胞核也具有选择性 D．核孔可实现核质之间频繁的物质交换，例如DNA可通过核孔进入细胞质 巩固提高： C 链接高考： （2022·浙江·高考真题）下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是（     ） A．核被膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定 B．核被膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换 C．核仁是核内的圆形结构，主要与mRNA的合成有关 D．染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体 B 链接高考： （2026·贵州·高考真题）“贵州三宝”有杜仲、天麻和灵芝（真菌），闻名海内外。下列叙述正确的是（      ） A．天麻块茎中储存有大量的糖原 B．杜仲树皮晒干过程中自由水含量下降 C．灵芝不具有由蛋白质和DNA构成的染色体 D．天麻、杜仲和灵芝的蛋白质种类相同 B Lavf58.51.100 $