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

第三节 细胞核的结构与功能 洋葱鳞片叶内表皮细胞 哺乳动物成熟的红细胞 草履虫（双核） 骨骼肌细胞（多核） 口腔上皮细胞 除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核，且绝大多数都只有一个细胞核。 高等植物成熟的筛管细胞 【思考】所有的真核细胞都有细胞核吗？ 新课导入 单核 克隆动物的性状主要是由细胞中哪部分结构决定的？ 克隆羊“多莉” 的培育过程 白面母绵羊甲 乳腺细胞 （体细胞） 黑面母绵羊乙 未受精的卵细胞 代孕母绵羊丙 “多莉” 新的细胞 发育成早期胚胎 去核卵细胞 提取细胞核 细胞核 细胞核移植 胚胎移植 问题探讨 克隆猴：“中中”和“华华” 那么，细胞核究竟有什么功能？（自主阅读教材54-55页思考讨论部分，并尝试总结每个实验对应的细胞核的功能）8min 问题探讨 为什么会和乙猴长得最为相似 克隆猴的性状主要是由细胞中哪部分结构决定的？ 细胞核起到了非常重要的作用，那么是不是所有的细胞都有细胞核呢？有细胞核的细胞，只有一个细胞核吗 4 结论1：美西螈皮肤颜色的遗传是由 控制的。 重组细胞 胚胎细胞 卵细胞 黑色美西螈 白色美西螈 核移植 去核 取核 重组细胞 胚胎细胞 卵细胞 白色美西螈 黑色美西螈 核移植 去核 取核 细胞核 ？ 黑色美西螈 资料１：美西螈核移植实验 【思考】本实验设计严谨吗？如何改善？ 缺乏对照 ？ 白色美西螈 对照实验？ 蝾螈 受精卵 部分 部分 横缢 不分裂 分裂 挤入一个核 发育为正常胚胎 发育为正常胚胎 （慢） （快） 细胞的分裂 无核 有核 细胞的分化 既有相互对照，又有自身前后对照。 该实验是否有对照？ 资料2：蝾螈受精卵横缢实验 结论2：细胞核控制着细胞的 。 分裂、分化 研究细胞核功能时科学家做了很多实验，思路跟大家是一样的，比如说蝾螈受精卵地横溢实验 蝾螈，两栖类，与青蛙类似，在水中产卵然后可以孵化，逐渐发育成个体 大家看一下科学家是怎么做的 相互对照（有核无核部分），前后对照（挤入核构成前后对照） 在今后的学习中，我们会发现细胞核 在细胞代谢中起控制作用，那么仅根据该实验能得出细胞核在细胞代谢中起控制作用的结论吗？组织学生对这个问题的思考与讨论不仅能培养学生分析实 验的思维严密性，还能落实“细胞核是细胞代谢的控制中心”这一目标 与其类似的还有一个变形虫实验 结论4：变形虫的 等由细胞核控制。 思考：该实验有对照吗？ 自身前后对照 生长、分裂、再生、应激性 切 有核部分 无核部分 死亡 死亡 取出核 一段 时间后 植入细胞核 正常生活 细胞核 去核后的变形虫仍能生活一段时间，其原因是 已合成的蛋白质等仍发挥作用。 资料3：变形虫切割和核移植实验 细胞核和细胞质的关系？ 细胞核与细胞质“相互依存” 死亡 ①伞藻的嫁接实验 结论5：在伞藻嫁接实验中，新长出的伞帽跟提供 的伞藻有关， 而与提供 的伞藻无关 假根 资料4：伞藻的嫁接和核移植实验 伞柄 注意：嫁接实验不能说明新长出的伞帽由细胞核决定（因为其假根结构完整，并不知道是哪一部份起作用） ②伞藻的核移植实验 资料4：伞藻的嫁接和核移植实验 结论6：在伞藻核移植实验中，新长出的伞帽跟提供 的伞藻相同 细胞核 实验补充 ②伞藻的核移植实验 资料4：伞藻的嫁接和核移植实验 知识拓展：伞藻嫁接和核移植实验中，哪个实验更有说服力？ 为什么？ ①伞藻核移植实验更有说服力。 ②原因：该实验可排除假根中其他物质的干扰，是对嫁接实验的补充，进一步验证了细胞核的功能。 实验名称 结论 美西螈 核移植实验 生物体性状的遗传是由细胞核控制的 蝾螈受精卵 横缢实验 细胞核控制着细胞的分裂、分化 变形虫去核 及核移植实验 细胞核是细胞生命活动的控制中心 伞藻嫁接 与核移植实验 生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 细胞核的功能 11 细胞核为什么能够控制细胞的代谢和遗传？ 核膜 核仁 染色质 核孔 在地球的生命进化历程中，原核细胞远比真核细胞出现得早。原核细胞的拟核周围没有核膜，DNA裸露存在，DNA的复制和遗传信息的转录及翻译过程都在同一区域内连续进行。细胞核的出现是细胞进化历程中的一个巨大飞跃。真核生物的出现使细胞的结构和功能更加完善，为有性生殖的产生奠定了基础。有人说原核细胞是一间原始的手工作坊，而真核细胞就好比一家各车间有明确分工的现代化工厂，对此你又是怎样理解的呢？ 细胞核的结构 2 细胞核控制着细胞代谢和遗传，是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞核为什么能成为细胞的控制中心呢？ 原核细胞也有DNA控制生命活动，为什么没有如此复杂的细胞核结构？ 12 核膜 核孔 双层膜，主要由蛋白质和脂质组成 功能：①把核内物质与细胞质分开 ②选择透过性:控制离子和小分子物质进出细胞核 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 选择透过性:主要控制大分子物质进出细胞核（如蛋白质、RNA等物质） 注：但DNA不能通过核孔 核仁 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 结论：代谢越旺盛的细胞，核孔的数目越多，核仁越大 主要由DNA和蛋白质组成;DNA是遗传信息的载体。 染色质 细胞核的结构 2 核孔复合体：是核质交换的双向选择性亲水通道，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。（约有50多种蛋白质） 双向性：既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等出核运输。 核孔复合体（蛋白质） 细胞核的结构 2 染色质 1.组成： 2.功能： 3.特点： 易被碱性染料（甲紫、醋酸洋 红溶液等）染成深色 行使遗传功能的结构， 是遗传物质（DNA） 的主要载体 主要是DNA和蛋白质 细胞核的结构 2 染色质 染色体 DNA 蛋白质 染色质与染色体的关系？ 分裂结束时 细胞分裂时 （丝状） （圆柱状） 解螺旋 高度螺旋化，缩短变粗 染色质和染色体是 在细胞 的两种存在状态 同一物质 不同时期 尝试大小不同的椭圆画出 细胞、细胞核、染色质、DNA之间的大小关系 细胞 细胞核 染色质 DNA 练一练 【活动】阅读教材56页第3、4、5段，构建细胞核结构与功能相适应的概念图。 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 细胞核 染色质 细胞核的功能 【功能①】细胞核是 ； 【功能②】细胞核是 的控制中心。 遗传信息库 细胞代谢和遗传 教材原文 细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧;各组分之间分工合作成为一个统一的整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。这是几十亿年进化的产物，是生物与环境长期相互作用的结果。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。 细胞是一个统一的整体 3 小组合作尝试从不同角度解释为什么细胞是一个统一的整体 结构上： 功能上： 调控上： 小组合作尝试从不同角度解释为什么细胞是一个统一的整体 结构上：细胞核与细胞质通过核孔相通，核膜、内质网膜和细胞膜等相互连接成完整的生物膜系统 功能上：细胞各部分相互联系、分工合作，协调一致地完成各项生命活动 调控上：细胞核是遗传特性和代谢活动的控制中心，但细胞核所需营养物质及能量来自细胞，细胞正常的生长发育要依靠细胞核和细胞质的相互作用 细胞是一个统一的整体 3 人们为了某种 而对认识对象所做的 一种简化的 。 物理模型：以 形式直观地表达认识对象的特征。 概念模型：用 突出表达对象的主要特征和联系。 数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。 特定目的 概括性描述 实物或图画 文字或符号 数学形式 （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） （如：流程图、概念图等） （如：方程式、关系式、“J”型曲线、表格等） 1.概念： 2.类型： 尝试制作真核细胞的三维结构模型 4 照片属于物理模型吗？ 显微镜下拍出的细胞结构的照片是真实的，不是物理模型。 注意：照片不属于物理模型（不是模型） 【资料】科学实验数据证明：哺乳动物的成熟红细胞和生殖细胞精子寿命比正常细胞短。上述资料说明了什么？ 几乎不含细胞质 不含细胞核 细胞各结构相互依存，不可分割； 细胞只有保持完整性，才能完成各项生命活动。 相适应 核膜：把核内物质与细胞质分开 结构 功能 细胞核 核仁：与rRNA合成及核糖体形成有关 核孔：核与质之间物质交换和信息交流 染色质：DNA和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体 DNA 遗传信息库 细胞代谢和遗传的控制中心 遗传信息 证实 美西螈核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验 变形虫切割及核移植实验 伞藻嫁接与核移植实验 储存 当堂自评 1、将一黑色公绵羊的体细胞核移入白色母绵羊的去核卵细胞中，并将此卵细胞植入一黑色母绵羊的子宫内发育，生出的小绵羊即是克隆羊。那么，此克隆羊为(　　) A．黑色公绵羊　B．黑色母绵羊 C．白色母绵羊 D．白色公绵羊 2、下列叙述正确的是(　　) A．核孔能实现核质之间物质的交换，不具有选择性 B．所有细胞核糖体的形成均与核仁有关 C．在细胞的生命历程中，细胞核体积不变 D．核膜可通过内质网膜与细胞膜相连 A D 3、大量事实表明,在蛋白质合成旺盛的细胞中,常有较大的核仁,这是因为(　　) A.核仁把核内物质与细胞质分开 B.细胞中的蛋白质主要是由核仁合成的 C.核仁可以经核孔进入细胞质中合成蛋白质 D.核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关 D 　　　　　　 当堂自评 4.如图表示细胞核的结构,下列关于细胞核结构的说法,错误的是(　　) A.蛋白质合成旺盛的细胞中,⑥数量较多,④数量也较多 B.④是细胞核中或粗或细的长丝 C.③能够将核内物质与细胞质分开 D.②与③的膜成分接近 A　　　　　　 当堂自评 （1）除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有一个细胞核（　　） （2）某些细胞无细胞核，说明细胞核不是细胞进行生命活动所必需的（　　） （3）细胞核是细胞代谢中心（　　） 【判断正误】 1．科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了乙的伞帽。如图所示，下列有关评价合理的是（　　） 【典题应用】 B ①该实验证明了假根能控制伞帽的形状 ②该实验证明了细胞核是代谢的调控中心 ③欲证明细胞核的功能，需同时进行对照 实验 ④该实验证明了细胞质是遗传的控制中心 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 2．科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其代谢等活动又能恢复，这说明了细胞核是（　　） A．细胞代谢的主要场所 B．遗传物质的储存和复制场所 C．细胞遗传性状的控制中心 D．细胞生命活动的控制中心 D $