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

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一模一样的猴子“中中”和“华华”。 西游记孙悟空猴毛分身 克隆猴中中和华华的诞生 克隆猴的诞生让我们看到了细胞核的重要性 3.3细胞核的结构与功能 一、细胞核的分布 思考：所有的细胞都有细胞核吗？ 1.原核细胞：无细胞核 2.真核细胞：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。 （这些有核的真核细胞绝大部分有一个细胞核，部分有多个细胞核） 二、细胞核的功能 1.美西嫄的皮肤颜色与表皮细胞内黑色素的合成有什么关系？这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？ 2.从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 3.分析资料3你可以得出什么结论？ 4.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？ 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？    自主阅读教材P54-55的四个资料，总结实验结论，并思考以下问题： 二、细胞核的功能 取核 胚胎细胞 核移植 卵细胞 去核 黑色美西螈 白色美西螈 黑色美西螈 资料1：美西螈核移植实验 讨论1：美西螈皮肤颜色与表皮细胞内黑色素的合成有什么关系？这一过程是由细胞核还是细胞质控制的？ 美西螈皮肤的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。细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。 二、细胞核的功能 取核 胚胎细胞 核移植 卵细胞 去核 黑色美西螈 白色美西螈 黑色美西螈 资料1：美西螈核移植实验 结论：美西螈的肤色遗传是由 控制的。 细胞核 不严谨，缺乏对照组。 思考：该实验是否严谨？应该如何改进？ 二、细胞核的功能 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 黑色美西螈 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 白色美西螈 资料1：美西螈核移植实验 二、细胞核的功能 资料2：蝾螈受精卵横缢实验 无核 分裂 不分裂 开始 分裂 发育（快） 发育（慢） 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 操作：将有核一边的一个 细胞核挤到无核的一边 有核 (无核与有核相互对照) (对无核者重新挤入核形成前后对照) 讨论2：从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 真核细胞若没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。 二、细胞核的功能 资料3：变形虫切割与核移植实验 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 有核无核相互对照 核移植进行前后对照 讨论3：分析资料3你可以得出什么结论？ 去核后的变形虫仍能生活一段时间，原因是 。 已合成的蛋白质仍发挥作用 单独的细胞核不能生存的原因是 。 没有营养物质和能量供应 细胞核与细胞质相互依存，细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动。 结论： 变形虫的 等生命活动受细胞核控制 分裂、生长、再生、对刺激的反应 二、细胞核的功能 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 伞藻是一种单细胞藻类，分布在热带和亚热带海洋中，细胞长2～5 cm。 帽 柄 假根 细胞核 伞藻的两种类型： 伞形帽伞藻 菊花形帽伞藻 二、细胞核的功能 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 （1）伞藻嫁接实验 ①从该实验可以得出什么结论？ 结论：伞帽的形状与伞柄无关，与假根有关。 二、细胞核的功能 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 （2）伞藻核移植实验 核移植实验 讨论4：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？ 结论：伞帽的形状主要与 有关。 细胞核 提醒　伞藻核移植实验更有说服力。伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响,是对伞藻嫁接实验的补充,进一步验证细胞核的功能。 二、细胞核的功能 讨论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？ 5.克隆牛的诞生 母牛甲 母牛乙 去核 取核 移入 重组细胞 新胚胎 母牛丙 发育 移入 克隆牛 发育 与母牛乙性状一致 二、细胞核的功能 讨论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？ 5.克隆牛的诞生 克隆牛是由重组的卵细胞发育成的。重组细胞包含了母牛乙的细胞核和母牛甲的细胞质。由这一重组细胞发育成的克隆牛性状几乎与母牛乙一模一样，这说明性状是由细胞核决定的。克隆牛所有的细胞都来自于重组细胞的细胞分裂，其细胞核中的遗传物质与母牛乙的相同。 实验名称 结论 归纳 美西螈核移植实验 伞藻嫁接与核移植实验 变形虫分割与核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验 细胞核控制着黑色素的形成、肤色的遗传 细胞核控制着细胞的分裂和分化 细胞核控制着细胞的生命活动 细胞核控制着生物体的形态结构的遗传 细胞核控制细胞的遗传 细胞核控制细胞的代谢 讨论6：你认为细胞核具有什么功能？    细胞核具有控制细胞代谢与遗传的功能。因此，有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”、细胞的“控制中心” 二、细胞核的功能 细胞核为什么能成为细胞的“控制中心”呢？ 三、细胞核的结构 核膜 核仁 染色质 核孔 染色质 核孔 核仁 核膜 内质网 核膜 三、细胞核的结构 1.核膜 （1）核膜的结构：双层膜，核膜是不连续的，膜上有核孔，核膜是生物膜，主要由脂质和蛋白质组成 （2）核膜的功能：把核内物质与细胞质分开，离子、较小的分子通过核膜进出细胞核，具有选择透过性 三、细胞核的结构 2.核仁 核仁 核仁的功能：与某种RNA的合成及核糖体的形成有关 蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁体积相对较大 核糖体的形成一定与核仁有关吗？ 不一定。原核细胞没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关 三、细胞核的结构 核孔 3.核孔 核孔的功能：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，是大分子物质进出细胞核的通道，具有选择透过性（ RNA、蛋白质可进出，DNA不能通过核孔） 代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多 核孔并不是一个简单的孔洞，而是由多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构，即核孔复合体。核孔是一种运输蛋白 三、细胞核的结构 4.染色质 染色质 （1）染色质的结构：染色质是极细的丝状物，因容易被碱性染料染成深色而得名。 （2）染色质的组成：主要由DNA和蛋白质组成，DNA 是遗传信息的载体 三、细胞核的结构 5.染色质与染色体的关系 染色质 染色体 高度螺旋、缩短变粗 解开螺旋、恢复细长丝状 细胞分裂前的间期 细胞分裂期 细丝状 圆柱状或杆状 染色质和染色体是 在细胞 的两种存在状态。 同一种物质 不同时期 思考：染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义？ 【提示】染色体呈高度螺旋状态，这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去，而染色质处于细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动。 三、细胞核的结构 5.染色质与染色体的关系 细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？请填入下图。 真核细胞中，遗传信息储存于DNA分子中，又由于DNA主要分布在细胞核中，故称细胞核是遗传信息库。 细胞 细胞核 染色质 DNA 线粒体 叶绿体 含少量DNA 含少量DNA DNA上储存着遗传信息。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、能量转化和信息交流，完成 生长、发育、衰老和凋亡。 三、细胞核的结构 对细胞核功能较为全面的阐述应该是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 关于细胞核功能的两点提示 (1)细胞核并不是细胞代谢的中心,而是细胞代谢的控制中心，细胞质基质是细胞代谢的主要场所（代谢中心） (2)生物的遗传性状并不是都由细胞核控制的,细胞质中也有遗传物质,控制生物的部分性状。 （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。 细胞是一个统一的整体 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： 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。 科学方法——构建模型 1.概念：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，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。 概念图 曲线图 2.种类：物理模型，概念模型，数学模型 （1）物理模型 （2）概念模型 （3）数学模型 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征 用文字、图线和符号等将有联系的名词和过程连接起来的一种模型。 用公式或曲线图等数学形式来描述一个系统或它的性质的模型。 注意：照片不是物理模型 在设计并制作细胞模型时，科学性第一位，其次才是模型的美观与否。 练习与应用   一、概念检测 细胞核的结构与功能有密切的联系，据此判断下列相关表述是否正确。 (1)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。(   ) 【解析】核孔是大分子物质出入细胞核的通道。 (2) 细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关。 (  ) √ √ 练习与应用   一、概念检测 2.细胞核内行使遗传功能的结构是 ( ) A.核膜 B.核孔 C.染色质 D.核仁 【解析】细胞核内与行使遗传功能有关的结构是染色质，因为染色质中有含量相对稳定的DNA，而DNA是遗传物质的载体。 C 练习与应用   一、概念检测 3.细胞核是细胞的控制中心，下列各项不能作为这一结论的论据的是 ( ) 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 【解析】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，其功能与细胞核在细胞中的位置无关 D $