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

1952年 世界上第一种被克隆的动物在英国诞生 1984年 世界首例克隆鱼诞生在中国 1996年 2013年 2017年 世界第一头体细胞克隆哺乳类动物多利羊在英国诞生 日本科学家利用克隆动物再克隆，598只实验鼠 首次体细胞克隆灵长类动物由中国科学家独立完成 克隆历程 黑羊生黑羊 白羊生白羊 灰羊生灰羊 克隆羊的来历 灰羊的梦想是生一只小白羊 克隆羊的来历 问题探讨 产崽 核移植 取核 去核 胚胎移植 母牛丙 母牛乙 母牛甲 体细胞核 去核卵细胞 重组细胞 早期胚胎 小牛？ 体细胞 卵细胞 细胞分裂 子宫 克隆牛 克隆牛的三个“妈妈” 说明克隆牛的性状是由细胞核决定的 第三章 细胞的基本结构 第3节 细胞核的结构和功能 光镜下的细胞 电镜下的细胞 细 胞 核 是否所有的细胞都有细胞核？且都只有一个细胞核？ 用光学显微镜观察细胞，最容易看到是细胞的_______结构。 细胞核 1个核（大部分） 眼虫 变形虫 神经细胞 口腔上皮细胞 多个核（少部分） 骨骼肌细胞 0核（极少数） 高等植物成熟筛管细胞 2个核（少部分） 0核（有拟核区域） 大肠杆菌细胞 草履虫细胞 哺乳动物成熟红细胞 说明： 1.并非所有真核细胞都有细胞核； 2.并非所有细胞都只有一个细胞核； 3.细胞核并非都位于细胞中央。 知识目录 01 细胞核的功能 02 细胞核的结构 一、细胞核的功能 【资料1】美西螈核移植实验 实验探究细胞核的功能 白美西螈 黑美西螈 美西螈：俗称六角恐龙，是水栖的两栖类，是墨西哥的特有物种 一、细胞核的功能 重组细胞 卵细胞 胚胎细胞 实验探究细胞核的功能 取核 去核 核移植 ？ 实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传是由________控制的。 细胞核 【资料1】美西螈核移植实验 该实验的设计严谨吗？ 未设置对照：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中，观察移植后长大的美西螈颜色作对照，增强实验说服力。 一、细胞核的功能 实验探究细胞核的功能 【资料2】蝾螈受精卵横缢实验 又称火蜥蜴，有尾两栖动物，体型和蜥蜴相似，体表没有鳞，大部分栖息在淡水和沼泽地区，依靠皮肤吸收水分，因此需要潮湿的生活环境。蝾螈受精卵大，而且容易操作。 实验探究细胞核的功能 一、细胞核的功能 实验结论：蝾螈细胞的分裂和分化是由 _________ 控制的 细胞的分裂 细胞的分化 开始分裂 自身对照 继续分裂 发育(快) 发育(慢) 细胞核 将一个细胞核挤到无核的一半 本实验既有相互对照，又有自身的前后对照 无核与有核对照 对无核者重新挤入核 【资料2】蝾螈受精卵横缢实验 实验探究细胞核的功能 一、细胞核的功能 【资料3】变形虫切割和核移植实验 变形虫：又音译为“阿米巴”，单细胞真核生物，没固定形状，可任意改变体形，同时也能在全身各处伸出伪足，主要功能为运动和摄食。 细胞核 伪足 实验探究细胞核的功能 一、细胞核的功能 【资料3】变形虫切割和核移植实验 变形虫 切割 无核 有核 取出核 一段时间后 植入细胞核 恢复正常生命活动 死亡 正常生活 死亡 死亡 能消化，但不能摄食，对刺激无反应，细胞器退化 实验结论：变形虫的生长、分裂、再生、应激性是由________控制的。 细胞核 相互对照 自身前后对照 自身前后对照 实验探究细胞核的功能 一、细胞核的功能 资料2、3还说明细胞只有保持结构的_________，才能完成正常的生命活动。 完整性 细胞核与细胞质“相互依存” 实验探究细胞核的功能 一、细胞核的功能 【资料4】伞藻嫁接实验和核移植实验 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。 帽(菊花形) 帽(伞形) 柄 假根 柄 假根 地中海伞藻 细圆齿伞藻 思考：伞藻再生性很强,伞帽被切除后,短时间就能生出新伞帽。 伞帽的形态是与伞柄有关还是假根有关？ 实验探究细胞核的功能 一、细胞核的功能 【资料4】伞藻嫁接实验和核移植实验 Ⅰ.伞藻的嫁接实验：去帽→换柄→培养 实验结果：伞藻嫁接实验中，新长出的伞帽跟提供 的伞藻的伞帽相同。 假根 既有相互对照，又有自身对照 实验探究细胞核的功能 一、细胞核的功能 【资料4】伞藻嫁接实验和核移植实验 Ⅱ.伞藻的核移植实验：去帽、去核→植入核→培养。 伞藻核移植实验：可排除假根中其他物质（细胞质）对实验的影响 实验结论：新长出的伞帽跟提供 的伞藻的伞帽相同。 细胞核 一、细胞核的功能 美西螈核移植实验 伞藻嫁接和核移植实验 变形虫切割和核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验 美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的 细胞核控制伞藻的形态结构（伞帽的形状） 细胞核是变形虫生长、应激性的生命活动的控制中心 细胞分裂、分化离不开细胞核 细胞核控制生物性状的遗传 细胞核控制细胞的代谢 细胞核的功能： 细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞代谢和遗传的控制中心。 注意：细胞的代谢中心是细胞质基质，细胞代谢的控制中心是细胞核。 综合资料分归纳细胞核功能 随堂检测 1.伞藻是一种海生的单细胞藻类，细胞长2~5 cm，可分为“帽”、柄和假根三部分，细胞核位于基部的假根内。现利用伞帽为菊花形的伞藻(甲)和伞帽为伞形的伞藻(乙)进行如下的探究实验，错误的是 A.丙、丁上伞帽的长出与细胞的分裂、分化有关 B.本实验存在相互对照，因变量是新长出伞帽的形态 C.本实验说明伞藻伞帽的形态结构特点主要由细胞核决定 D.选择伞藻为材料的优点有细胞体积大、容易操作、伞帽形态差异明显 随堂检测 2.如图表示变形虫的切割和核移植实验。下列说法正确的是 A．切割后，无核的一半能摄取食物但不能消化已吞噬的食物 B．单独的细胞核不能生存，可能是缺少细胞质为其提供物质和能量 C．实验说明只要保持细胞核的完整性，变形虫就能正常地进行生命活动 D．该实验过程中形成了多组对照，可证明细胞核是细胞遗传的控制中心 随堂检测 3.下列关于细胞核实验的说法正确的是（　　） A．将黑色美西螈的细胞核移植到白色去核美西螈卵细胞，该卵细胞发育成白色美西螈 B．将受精卵用头发横缢为有核和无核的两半，两半都能分裂 C．将变形虫切成两半，一半有核，一半无核，无核的一半对外界刺激不再发生反应 D．将伞形帽伞藻的假根和菊花形帽伞藻的柄嫁接，将长成菊花形帽伞藻 有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”细胞的“控制中心”。细胞核为什么能成为细胞的“控制中心”呢？ 功能和结构相适应！ 知识目录 01 细胞核的功能 02 细胞核的结构 二、细胞核的结构 核膜 核仁 染色质 核孔 二、细胞核的结构 （不连续的双层膜，把核内物质与细胞质分开） 外膜 内膜 核膜 ①成分主要是脂质和蛋白质 ②外膜附着核糖体，常与内质网膜直接相连 ③控制离子和小分子物质进出细胞核，具有选择透过性 核孔 ①多种蛋白质构成的复杂结构 ②某些蛋白质、RNA等大分子物质进出的通道，DNA不能通过，具有选择性 ③细胞代谢越旺盛，核孔数量越多。 （实现核质之间频繁的物质交换和信息交流） 外膜 内膜 核孔不是孔，是一种运输蛋白 二、细胞核的结构 核仁 （与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体 的形成有关） 讨论：核糖体的形成一定与核仁有关吗？ 原核生物没核仁，其核糖体形成与核仁无关 ①细胞代谢越旺盛： 核仁体积越大、越明显，但数量不变； 核孔数目越多； ②细胞分裂过程中周期性的消失与重建 核糖体蛋白 前体rRNA 核仁外rRNA rDNA 核仁外DNA mRNA 核仁 核孔 大亚基 小亚基 二、细胞核的结构 染色质 （主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的主要载体，因此染色质是遗传信息的主要载体） 染色质是极细的丝状物，容易被碱性染料（甲紫和醋酸洋红）染成深色的物质 染色质 讨论：染色质与染色体是什么关系？ 二、细胞核的结构 染色质和染色体 DNA DNA 蛋白质 染色体 解螺旋、成为细丝状 高度螺旋化，缩短变粗 染色质 （分裂间期） 染色体 （分裂期） 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。 二、细胞核的结构 项目 染色质 染色体 不同点 存在时期 分裂间期 分裂期 形态 极细的丝状 呈圆柱状或杆状 相同点 成分 主要是DNA和蛋白质 特性 易被碱性染料染成深色 功能 遗传物质的主要载体 关系 同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态，转化关系为： 染色质 染色体 高度螺旋化、缩短变粗（分裂时） 解螺旋、成为细丝状（分裂结束） DNA 遗传信息 由亲代细胞传递给子代细胞，保证亲子代细胞 上的稳定性 “蓝图” 控制 控制中心 遗传 物质合成 能量转化 信息交流 代谢 遗传 储存着 细胞核 染色质 细胞核是遗传信息库 是细胞代谢和遗传的控制中心 功能 细胞核结构和功能的关系 构建细胞核的功能概念图： 归纳小结 二、细胞核的结构 细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系 细胞 细胞核 染色质 DNA 含少DNA 为什么细胞核能控制细胞代谢和遗传？ 染色质只存在于真核细胞的细胞核中 注 意 遗传信息储存于DNA分子中，DNA又主要分布在细胞核中，故称细胞核是遗传信息库。 归纳小结 遗传信息库： DNA 核苷酸（碱基）排列顺序 染色体 细胞核 生物体中的遗传物质： 细胞中遗传物质： 遗传信息： 遗传物质的主要载体： 核酸 病毒的遗传物质： DNA或RNA 遗传信息的载体： DNA或RNA 二、细胞核的结构 细胞 基本的生命系统 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 进化产物 生物与环境长期相互作用的结果 生物体代谢和遗传的基本单位 生物体结构的 基本单位 科学方法 建构模型 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表达。 物理模型： 数学模型： 概念模型： 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。 (注：照片不是物理模型) 文字描述或概念图等P14 公式、曲线图或表格形式 判断下列模型分别属于哪种模型？ Nt=N0λt 物理模型 物理模型 真实结构 数学模型 数学模型 概念模型 照片、标本=对象本身， 没有进行简化或概括是原型，不是模型！ 尝试制作真核细胞的三维结构模型 设计并制作细胞模型时，尽量准确概括真核细胞的特征，注意细胞器的种类要准确，数量、大小比例等尽量科学。 科学性是第一位，其次才是模型的美观与否。 尝试制作真核细胞的三维结构模型 课堂小结 C 练习与应用 一、概念检测 1.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。 (2)细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关。 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 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 D 练习与应用 二、拓展应用 1.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? 染色体高度螺旋状态,有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去, 染色质处于细丝状,有利于 DNA 完成复制、转录等生命活动。 2.有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞核融合为一个新的细胞核，使后代遗传物质同亲代相比，既有继承，又有变化。从这个角度看，你能找出不支持克隆人的论据吗?你还能说出其他论据吗? 有性生殖的子代继承了双亲的遗传信息,在子代中双亲的遗传物质得到了重新组合,从而大大增加了生物变异，增加了适应多变环境的能力,也为进化提供了原材料。 克隆是无性繁殖的产物,克隆人与亲代相比,遗传物质是一样的,没什么变化,因而降低了适应环境的能力。 如果克隆人对某种疾病具易感性,就可能带来灾难性后果;在社会学意义上,克隆人是没有传统意义上的父亲和母亲,这可能会冲击原有的家庭和社会观念,等等。 细胞膜 高尔基体 线粒体 光面内质网 粗面内质网 核糖体 中心体 细胞质基质 核膜 核仁 小试牛刀：动植物细胞亚显微结构模式图 细胞壁 高尔基体 细胞核 线粒体 内质网 液泡 核糖体 细胞膜 null 240.0 chi - Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) $